KR100865165B1 - 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법은 대상물을 픽업하는 픽업위치와, 놓는 셋 위치까지의 로봇 주변의 장애물들을 스캔하여 스캔단면들을 형성하는 제1단계와, 상기 스캔단면들을 중첩하여 중첩단면들을 형성하는 제2단계와, 상기 대상물을 집은 상태에서 상기 로봇이 상기 중첩단면들을 회피하는 최적경로를 생성하는 제3단계와, 상기 생성된 최적경로를 따라 대상물을 픽업위치에서 셋 위치까지 이송하는 제4단계를 포함한다.

팔레타이징, 로봇, 최적경로, 중첩

Description

로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법{OPTIMIZED TRAJECTORY GENERATION METHOD FOR ROBOT PALLETIZING SYSTEM}

본 발명은 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 대상물을 이송하여 적재함에 있어 최적경로를 생성하여 최적경로를 통해 적재할 수 있도록 하여 적재 효율성을 높인 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 관한 것이다.

일반적으로 로봇 팔레타이징 시스템은 로봇을 이용하여 대상물의 운반 및 취급이 용이하도록 일정한 형태로 적재하는 시스템이다. 이러한 로봇 팔레타이징 시스템의 로봇 OLP-S/W(OFF-LINE SOFTWARE)는 실제 작업현장을 구성하기 이전에 피씨(PC)상에 가상으로 실제 작업환경과 최대한 유사한 환경을 구성하고, 시스템의 운용을 시뮬레이션 하기 위한 목적으로 개발된다. 특히 팔레타이징 작업을 시뮬레이션하기 위해서는 컨베이어벨트를 통해서 입력되는 대상물을 들어올리는 픽업위치 및 로봇을 통해서 이송하여 내려놓을 셋 위치가 기본적으로 필요하다.

그리고 로봇이 대상물을 픽업위치에서 셋 위치까지 대상물을 이송하면서 다른 장애물들을 회피하기 위해서 컨베이어벨트를 통해 이송된 대상물을 수직으로 상 승시킨 후 수평 이동하여 적재할 셋 위치의 수직하는 상부까지 수평 이동하여 수직으로 놓는 위치로 하강시켜 적재시킨다.

이러한 방법은 장애물 회피가 용이하겠지만 불필요하게 경로를 길게 설정하여야 하므로 작업효율성 및 로봇의 기동성 측면에서 비효율적이 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 장애물을 회피할 수 있도록 로봇 주변의 장애물을 스캔하여 그 단면을 중첩한 후 중첩된 단면과 로봇의 형상을 고려하여 장애물을 회피하는 최적경로를 생성하여 최적경로로 대상물을 이송할 수 있도록 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법은 대상물을 픽업하는 픽업위치와, 놓는 셋 위치까지의 로봇 주변의 장애물들을 스캔하여 스캔단면들을 형성하는 제1단계와, 상기 스캔단면들을 중첩하여 중첩단면들을 형성하는 제2단계와, 상기 대상물을 집은 상태에서 상기 로봇이 상기 중첩단면들을 회피하는 최적경로를 생성하는 제3단계와, 상기 생성된 최적경로를 따라 대상물을 픽업위치에서 셋 위치까지 이송하는 제4단계를 포함한다.

여기서, 상기 스캔단면들은 픽업위치에서 셋 위치까지의 장애물들을 스캔한 단면들인 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1단계는 장애물들을 스캔 할 수 있도록 로봇과 상기 로봇의 주변 장애물 및 대상물의 형상 및 배치정보를 입력하는 단계와, 상기 로봇이 상기 대상물을 이송시키는 픽업 위치와 셋 위치를 설정 및 대상물 적재순서를 설정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제1단계의 상기 스캔단면들은 상기 로봇을 중심으로 일정각도 단위로 수직하는 수직단면들과, 상기 수직단면을 중심으로 양측에 일정두께로 이격되어 수직하는 간섭단면들이 스캔되며, 일정두께는 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물의 두께들이며, 상기 스캔단면들은 각각의 두께들에 해당되는 수직단면들과 간섭단면들이 스캔되는 것이 바람직하다.

또한, 제2단계는 상기 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물 각각의 두께를 고려한 스캔단면들이 중첩되어 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물 각각의 두께를 고려한 중첩단면들이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3단계는 상기 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물의 작동에 따른 각각의 중첩단면을 회피할 수 있는 제2,3관절각도에 따른 회피영역과 간섭영역을 형성하는 단계와, 상기 픽업위치에서 셋 위치까지 이송 중에 회피영역으로 회피할 수 있는 최적의 회피위치 제2,3관절각도를 찾는 단계와, 상기 픽업위치에서 회피위치로 장애물을 회피하면서 진입하기 위한 시작 회피위치 제1관절진입각도를 검출하는 단계와, 상기 회피위치에서 셋 위치로 장애물을 회피하면서 벗어나기 위한 종료 회피위치 제1관절진출각도를 검출하는 단계와, 상기 픽업위치, 시작 회피위치, 종료 회피위치, 셋 위치를 연결하여 최적경로를 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 장애물을 회피할 수 있도록 로봇 주변의 장애물을 스캔하 여 그 단면을 중첩한 후 중첩된 단면과 로봇의 형상을 고려하여 장애물을 회피하는 최적경로를 생성하여 최적경로로 대상물을 이송시킬 수 있도록 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법은 최단거리가 되는 최적의 경로를 설정할 수 있돌고 하여 로봇의 기동성 및 작업효율을 향상시키는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템을 보인 개략도이다. 그리고 도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 팔레타이징 시스템의 장애물 스캔과정을 보인 예시도이다. 또한, 도 3은 도2에서 스캔된 단면을 중첩한 중첩단면을 보인 예시도이다.

도 4는 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 따른 제2,3관절각도의 회피영역과 간섭영역을 보인 예시도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 따른 최적경로를 보인 예시도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 의해 생성된 최적경로에 따른 대상물 이송을 보인 예시도이다.

도 7은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법을 보인 순서 도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 팔레타이징 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 최적경로 설정방법을 설명하기위해서는 로봇(10)이 마련되고, 로봇(10)주변에 마련되는 장애물(20)로 구성된다.

여기서 장애물(20)은 로봇(10)이 픽업할 수 있도록 픽업위치(U)로 이송시키는 컨베이어벨트와, 대상물(1), 컨베이어벨트를 통해 이송된 대상물(1)이 적재되는 팔레트 또는 빈 팔레트 등이 포함된다. 즉, 장애물(20)은 로봇(10)의 작업영역인 셀 내부에 배치된 모든 구조물이 장애물(20)이 될 수 있다.

그리고 로봇(10)은 일실시예로 수직한 회전축을 기준으로 회전가능한 제1관절각도(θ1)를 갖는 베이스(11)와, 베이스(11)에 회동가능하게 제2관절각도(θ2)를 갖도록 결합되는 하완(12)과, 하완(12)에 회동가능하게 제3관절각도(θ3)를 갖도록 결합되는 상완(13)으로 구성된다.

또한, 상완(13)의 단부에는 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집혀지는 대상물(1) 등을 포함하며, 그립퍼(14)는 상완(13)에 회동가능하게 결합되는 제4관절각도를 가질 수 있다.

따라서 로봇(10)은 픽업위치(U)에서 대상물(1)을 픽업하여 셋 위치(S)까지 운반한 후 셋 위치(S)에 적재한다. 즉, 로봇(10)은 컨베이어벨트를 통해 이송된 위치를 픽업위치(U)로 지정하여 대상물(1)을 픽업하고, 적재할 팔레트를 셋 위치(S)로 지정하여 대상물(1)을 운반하여 적재하게 된다. 이때 픽업위치(U)와 셋 위치(S)는 픽업할 대상물(1)의 위치 및 대상물(1) 적재방법에 따라 변경될 수 있다.

그리고 로봇(10)은 픽업위치(U)에서 대상물(1)을 픽업하여 셋 위치(S)까지 이송할 경우 간섭이 발생되면 에러 또는 장애가 발생되므로 로봇(10) 주면의 장애물(20)을 회피하여야 한다. 또한, 로봇(10)의 기동성 및 작업효율을 향상시키기 위해서는 최적경로를 제공하여야 한다.

따라서 로봇(10)이 대상물(1)을 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지 장애 없는 최단거리로 된 최적경로를 생성한다. 이하 도 7을 참조하여 설명된다.

먼저, 팔레타이징 시스템은 최적경로를 제공하기 위해서 로봇(10)의 작업공간인 셀 내부에 포함된 로봇(10)과, 장애물(20)의 크기 및 형상정보 그리고 로봇(10)과 장애물(20)의 배치정보가 입력된다(S10).

여기서 장애물(20)은 로봇(10)이 운반 및 적재할 대상물(1)과, 팔레트, 컨베이어벨트 등이며, 로봇(10)의 형상 및 크기 정보는 로봇(10)에서 제공될 수 있다. 이때 로봇(10)의 제1관절각도(θ1), 제2관절각도(θ2), 제3관절각도(θ3)에 따른 작동범위가 포함될 수 있다.

그리고 대상물(1)을 픽업하는 픽업위치(U)와 대상물(1)을 놓는 셋 위치(S)를 설정한다. 이때 대상물(1)을 셋 위치(S)에 적재시 설정된 방법으로 적재될 수 있도록 적재순서가 함께 설정된다(S20).

여기서 픽업위치(U)와, 셋 위치(S)는 각각 로봇(10)에 대하여 상대 또는 절대 거리를 산출할 수 있도록 하는 좌표 값이 입력 될 수 있고, 제1,2,3관절각도(θ1, θ2, θ3)가 입력될 수 있다.

이후, 도 2a에 도시한 바와 같이 로봇(10)을 중심으로 로봇(10)의 주변의 그 립퍼(14)가 접근이 가능한 위치의 장애물(20)들의 단면을 스캔한다(S30). 여기서 스캔은 로봇(10)을 중심으로 수직하는 분할 면(2)을 회전시켜 장애물(20)의 수직하는 단면을 스캔하며 기 입력된 장애물(20) 및 로봇(10)의 형상 및 크기 정보에 의해 스캔된다.

이때 분할 면(2) 회전은 일정각도 간격이며 바람직한 각도간격은 1도 이다. 그리고 로봇(10) 주변의 모든 장애물(20)을 스캔할 수 있으나, 바람직하게는 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지의 장애물(20)을 스캔한다.

따라서 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지 장애물A, B, C가 있다고 가정할 경우, 스캔된 장애물(20)의 단면은 도 2e에 도시한 바와 같이 장애물A가 스캔된 스캔단면(30)들과, 장애물B가 스캔된 스캔단면(30)들과, 장애물C가 스캔된 스캔단면(30)들이 생성된다. 이때 분할 면(2)에 의해 스캔된 단면 이외에 스캔된 단면에서 벗어나는 해당 단면의 장애물(20) 모서리까지 스캔단면(30)으로 포함한다.

여기서 장애물(20)의 스캔단면(30)들은 로봇(10)의 크기를 고려한 스캔단면(30)들이다. 즉, 로봇(10)을 구성하는 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1) 등의 크기인 두께(t)가 고려된다.

따라서 도2b에 도시한 바와 같이 로봇(10)을 평면상에서 볼 경우 분할 면에 의해 생성되는 수직단면(31)과, 수직단면(31)을 중심으로 로봇(10)을 구성하는 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 두께를 반영하여 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 두께만큼 이격된 분할 면에 의한 간섭단면(32)을 모두 스캔한다.

이때 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 두께를 반영한 분할 면(2)에 사이에 수직단면(31) 및 간섭단면(32)이 없다면, 그 사이에서 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)이 회피될 수 있고, 수직단면(31) 또는 간섭단면(32)이 있다면 그 사이에서 간섭이 있다고 판단할 수 있다.

이후, 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 두께만큼 이격된 분할 면에 만나는 장애물(20)의 모서리선 또는 일면의 교차점(4)과 그 사이에 포함되는 꼭지점(3)을 도 2c에 도시한 바와 같이 평면상에 획득한다.

그리고 최 외곽의 교차점(4)과 꼭지점(3)을 연결하여 하나의 간섭도형(5)을 형성한다. 여기서 형성되는 간섭도형(5)은 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)을 고려한 각각의 간섭도형(5)을 모두 형성하여 상완 간섭도형(5), 하완 간섭도형(5), 그립퍼 간섭도형(5), 대상물 간섭도형(5)을 형성하고, 각각의 간섭도형(5)을 모두 수직하게 도 2d에 도시한 바와 같이 중첩하여 중첩도형(6)을 형성한다(S30).

여기서 중첩도형은 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1) 중에 가장 두께(t)가 큰 것에 의해 형성된 중첩도형(6)만 적용될 수 있다.

예를 들면, 일반적으로 대상물(1)을 집는 그립퍼(14)의 두께가 가장 크다면, 이에 따라 생성되는 중첩도형(6)은 두께가 작은 상완(13), 하완(12), 대상물(1)에 의해 형성된 중첩도형(6)을 덮을 수 있을 정도로 크기 때문에 가장 두께가 큰 것에 의해 생성된 중첩도형(6)만 적용될 수 있다.

한편, 평면상의 중첩도형(6)을 형성함과 함께 분할 면(2)에 의해 형성되는 상완(13)의 두께를 고려한 수직단면(31)들 및 간섭단면(32)들로 되는 상완(13) 스캔단면(30)들과, 하완(12)의 두께를 고려한 수직단면(31)들 및 간섭단면(32)들로 되는 하완 스캔단면(30)들과, 그립퍼(14)의 두께를 고려한 수직단면(31)들 및 간섭단면(32)들로 되는 그립퍼 스캔단면(30)들과, 대상물(1)의 두께를 고려한 수직단면(31)들 및 간섭단면(32)들로 되는 대상물 스캔단면(30)들이 생성된다(S20).

따라서 상완 스캔단면(30)들과, 하완 스캔단면(30)들과, 그립퍼 스캔단면(30)들과, 대상물 스캔단면(30)들은 각각 도 2e에 도시한 바와 형태로 스캔된다.

이후, 도 3에 도시한 바와 같이 상완(13), 하완(12), 그립퍼(14) 및 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 두께가 고려된 각각의 스캔단면(30)들을 중첩하여 중첩단면(40)들을 형성한다(도40).

여기서 중첩단면(40)들은 상완(13)을 고려한 상완 스캔단면(30)들을 모두 중첩한 상완 중첩단면(40)과, 하완 스캔단면(30)들을 모두 중첩한 하완 중첩단면(40)과, 그립퍼 스캔단면(30)들을 모두 중첩한 그립퍼 중첩단면(40)과, 대상물 스캔단면(30)들을 모두 중첩한 대상물 중첩단면(40)을 형성한다.

이후, 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지의 최적의 경로는 각각의 중첩단면(40)을 모두 회피하여야 한다. 따라서 하완(12)의 작동범위에서 하완 중첩단면(40)에 간섭될 수 있는 제2관절각도(θ2)를 모두 검출하고, 상완(13)의 작동범위에서 상완 중첩단면(40)에서 간섭될 수 있는 제3관절각도(θ3)를 모두 검출한다.

그리고 그립퍼(14)의 작동범위에서 그립퍼(14) 중첩단면(40)에서 간섭을 간섭될 수 있는 관절각도를 검출하며, 그립퍼(14)에 집힌 대상물(1)의 작동범위에서 간섭될 수 있는 관절각도를 검출한다.

이때 하완(12)이 하완 중첩단면(40)에 간섭된다면 상완도 간섭되므로 하완(12)이 하완 중첩단면(40)에 간섭되는 제2관절각도(θ2)에서의 제3관절각도(θ3)는 모두 간섭되는 되는 것으로 검출한다. 그리고 하완(12)이 하완 중첩단면(40)에서 간섭되지 않는 제2관절각도(θ2)에서의 상완(13)의 작동범위에서 상완 중첩단면(40)에서의 간섭을 검출한다.

이렇게 검출된 제2관절각도(θ2)와 제3관절각도(θ3)는 도 4에 도시한 바와 같이 제2관절각도(θ2)와 제2관절각도(θ2)에 의한 간섭영역과 회피영역으로 되는 그래프로 표현될 수 있다. 여기서 간섭영역은 검은색으로 표시되어 있다. 따라서 회피위치(V)가 되는 회피위치 제2관절각도(V2) 및 회피위치 제3관절각도(V3)를 알 수 있다.

여기서 상완, 하완, 그립퍼, 그립퍼에 집힌 대상물 중에 가장 큰 두께를 갖는 구성요소에 의해 형성된 가장 큰 중첩단면을 형성하고, 가장 큰 중첩단면에 대한 상완, 하완, 그립퍼, 그립퍼에 집힌 대상물의 간섭을 검출하여 회피영역과 간섭영역을 형성할 수 있다. 따라서 회피영역과, 간섭영역 검출에 따른 부하를 줄일 수 있다.

이때 최적경로를 산출하기 위해서는 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지의 최단 거리가 되는 회피위치(V)가 필요하다.

여기서 픽업위치(U)와 셋 위치(S)는 입력되어 있으므로 장애물(20)을 회피하는 픽업위치 제1관절각도(U1), 픽업위치 제2관절각도(U2), 픽업위치 제3관절각도(U3)와, 셋 위치 제1관절각도(S1), 셋 위치 제2관절각도(S2), 셋 위치 제3관절각도(S3)를 모두 알 수 있다.

그러므로 픽업위치(U)에서 셋 위치(S)까지의 이송하면서 장애물(20)을 회피할 수 있는 최단 거리가 되는 회피위치(V)를 산출한다.

즉, 회피위치 제2관절각도(V2)는 픽업위치 제2관절각도(U2)에서 회피위치 제2관절각도(V2)를 거쳐 셋 위치 제2관절각도(S2)까지의 최단거리 또는 최소각도가 되는 각도이며, 회피위치 제3관절각도(V3)는 픽업위치 제3관절각도(U3)에서 회피위치 제3관절각도(V3)를 거쳐 셋 위치 제3관절각도(S3)까지의 최단거리 또는 최소각도가 되는 각도이다.

또한, 픽업위치 제2관절각도(U2)에서 회피위치 제2관절각도(V2)를 거쳐 셋 위치 제2관절각도(S2)까지의 거리 또는 각도와 픽업위치 제3관절각도(U3)에서 회피위치 제3관절각도(V3)를 거쳐 셋 위치 제3관절각도(S3)까지의 거리 또는 각도의 합이 최소거리 또는 최소각도가 되는 회피위치 제2관절각도(V2)와 회피위치 제3관절각도(V3)를 산출한다(S50).

따라서 회피위치 제2관절각도(V2)와 회피위치 제3관절각도(V3)가 산출되었으므로 회피위치 제2관절각도(V2)와, 회피위치 제3관절각도(V3)로 대상물(1)을 이송시키면 장애물(20)을 회피할 수 있게 된다.

그러나 픽업위치(U)와 셋 위치(S) 중에 어느 하나 또는 모두가 회피영역에 위치하지 않고, 간섭영역에 포함될 경우 회피위치(V)로 진입시켜야 하므로 회피위치 제1관절각도(V1)를 검출(S60)시 픽업위치(U)에서 진입하는 회피위치 제1관절진입각도(V1s)를 검출하여야 하고, 회피위치(V)에서 셋 위치(S)로 지출시키기 위한 회피위치 제1관절진출각도(V1e)를 검출한다.

따라서 회피위치 제1관절진입각도(V1s)를 검출하기 위해 픽업위치 제2관절각도(U2)에서 회피위치 제2관절각도(V2)의 차이를 구하고, 픽업위치 제3관절각도(U3)에서 회피위치 제3관절각도(V3)의 차이를 구하여 그 차가 큰 값을 선택하여 픽업위치 제1관절각도(U1)에 그 차가 큰 값을 가산한다.

이후 픽업위치(U)에서 회피위치 제1관절진입각도(V1s)를 포함하는 회피위치(V)로 장애물(20)과 간섭하는지 모션을 생성한 후 장애물(20)과 간섭이 없으면 그 회피위치 제1관절진입각도(V1s)가 결정되고, 간섭이 발생되면, 제1관절각도(θ1)를 1도씩 가감하여 반복적으로 모션을 수행하여 회피위치 제1관절진입각도(V1s)를 결정한다.

그리고 회피위치 제1관절진출각도(V1e)를 검출하기 위해 회피위치 제2관절각도(V2)에서 셋 위치 제2관절각도(S2)의 차이를 구하고, 회피위치 제3관절각도(V3)와 셋 위치 제3관절각도(S3) 차이를 구하여 그 차가 큰 값을 선택하여 셋 위치 제1관절각도(S1)에 그 차가 큰 값을 가산한다.

이후 회피위치 제1관절진출각도(V1e)를 포함하는 회피위치(V)에서 셋 위치(S)로 장애물(20)과 간섭하는지 모션을 생성한 후 장애물(20)과 간섭이 없으면 그 회피위치 제1관절진출각도(V1e)가 결정되고, 간섭이 발생되면, 제1관절각도(θ 1)를 1도씩 가감하여 반복적으로 모션을 수행하여 회피위치 제1관절진출각도(V1e)를 결정한다.

이렇게 결정된 픽업위치(U)와, 시작 회피위치(V1s, V2, V3), 종료 회피위치(V1e, V2, V3) 그리고 셋 위치(S)까지 연결하면 최적의 경로를 생성할 수 있다(S70). 따라서 생성된 최적의 경로를 따라 로봇(10)은 대상물(1)을 픽업하여 적재하게 된다(S80).

이상에서 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.

도 1은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템을 보인 개략도.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 팔레타이징 시스템의 장애물 스캔과정을 보인 예시도.

도 3은 도2에서 스캔된 단면을 중첩한 중첩단면을 보인 예시도.

도 4는 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 따른 제2,3관절각도의 회피영역과 간섭영역을 보인 예시도.

도 5는 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 따른 최적경로를 보인 예시도.

도 6은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법에 의해 생성된 최적경로에 따른 대상물 이송을 보인 예시도.

도 7은 본 발명의 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법을 보인 순서도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 대상물 10: 로봇

11: 베이스 12: 하완

13: 상완 14: 그립퍼

20: 장애물 30: 스캔단면

40: 중첩단면

Claims (7)

1. 대상물을 픽업하는 픽업위치와, 놓는 셋 위치까지의 로봇 주변의 장애물들을 로봇을 중심으로 일정각도 단위로 수직하는 수직단면과, 상기 수직단면을 중심으로 양측에 일정두께로 이격되어 수직하는 간섭단면들을 스캔한여 스캔단면들을 형성하는 제1단계;

   상기 수직단면과, 간섭단면들을 중첩하여 중첩단면들을 형성하는 제2단계;

   상기 대상물을 집은 상태에서의 상기 로봇이 상기 중첩단면들을 회피하는 최적경로를 생성하는 제3단계;

   상기 생성된 최적경로를 따라 대상물을 픽업위치에서 셋 위치까지 이송하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스캔단면들은 픽업위치에서 셋 위치까지의 장애물들을 스캔한 단면들인 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1단계는 장애물들을 스캔 할 수 있도록 로봇과 상기 로봇의 주변 장애물 및 대상물의 형상 그리고 배치정보를 입력하는 단계와,

   상기 로봇이 상기 대상물을 이송시키는 픽업 위치와 셋 위치를 설정 및 대상물 적재순서를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 일정두께는 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물의 두께들이며,

   상기 스캔단면들은 각각의 두께들에 해당되는 수직단면들과 간섭단면들이 스캔되는 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 제2단계는

   상기 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물 각각의 두께를 고려한 스캔단면들이 중첩되어 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물 각각의 두께를 고려한 중첩단면들이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 제3단계는

   상기 로봇을 구성하는 상완, 하완, 그립퍼 및 그립퍼에 집힌 대상물의 작동 에 따른 각각의 중첩단면을 회피할 수 있는 제2,3관절각도에 따른 회피영역과 간섭영역을 형성하는 단계;

   상기 픽업위치에서 셋 위치까지 이송 중에 회피영역으로 회피할 수 있는 최적의 회피위치 제2,3관절각도를 찾는 단계;

   상기 픽업위치에서 회피위치로 장애물을 회피하면서 진입하기 위한 시작 회피위치 제1관절진입각도를 검출하는 단계;

   상기 회피위치에서 셋 위치로 장애물을 회피하면서 벗어나기 위한 종료 회피위치 제1관절진출각도를 검출하는 단계;

   상기 픽업위치, 시작 회피위치, 종료 회피위치, 셋 위치를 연결하여 최적경로를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 팔레타이징 시스템의 최적경로 설정방법.

Images