KR101633357B1 - 매니퓰레이터 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 도 1의 매니퓰레이터의 여유자유도인 팔꿈치 관절의 동작을 설명하기 위한 도면
도 3은 도 1의 매니퓰레이터의 제어블록도.
도 4는 도 1의 매니퓰레이터의 여유자유도를 사용하여 장애물을 회피하는 동작을 설명하기 위한 도면
도 5a 및 5b는 도 1의 매니퓰레이터에서 물컵을 운반하는 작업 진행 시 충돌 회피를 위한 작업 자유도의 우선순위를 설명하기 위한 도면
도 6a 및 6b는 작업자유도 중 일부의 자유도만으로 장애물을 회피하는 방법을 설명하기 위한 도면
Claims (13)
- 작업에 사용되는 복수 개의 작업자유도를 가지는 매니퓰레이터의 제어방법에 있어서,
상기 매니퓰레이터가 장애물에 충돌할 위험이 있는지 확인하고,
상기 장애물과 충돌할 위험이 있으면 상기 복수 개의 작업자유도 중 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하는지 확인하고,
상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하면 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도부터 우선적으로 사용하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 매니퓰레이터는 상기 작업자유도 외에 추가적으로 구비되는 적어도 하나 이상의 여유자유도를 포함할 수 있으며,
상기 장애물과 충돌할 위험이 있으면 상기 여유자유도만으로 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는지 확인하고,
상기 여유자유도만으로 상기 장애물과의 충돌을 회피할 수 있으면 상기 여유자유도만으로 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 여유자유도만으로 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 없으면 상기 복수 개의 작업자유도 중 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하는지 확인하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 여유자유도만으로 상기 장애물과의 충돌을 회피할 수 없고, 상기 작업자유도 중 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하지 않으면 상기 작업을 중단하고 상기 작업자유도와 상기 여유자유도를 모두 사용하여 상기 장애물을 회피하는 것인 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도를 사용하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 것은,
상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도가 1개 존재하면 그 작업자유도를 사용하여 장애물과의 충돌을 회피하는 것인 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도를 사용하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 것은,
상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도가 복수 개 존재하면 상기 복수 개의 작업자유도 중 충돌회피기여도가 가장 큰 작업자유도를 우선으로 사용하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 충돌회피기여도는 상기 매니퓰레이터와 상기 장애물과의 최단거리를 구하고, 상기 매니퓰레이터와 상기 장애물과의 최단거리를 증가시키는 정도를 확인하여 구하는 것인 매니퓰레이터의 제어방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 매니퓰레이터가 상기 장애물에 충돌할 위험이 있는지 확인하는 것은,
상기 매니퓰레이터에 구비되는 관절의 절대 좌표 위치와, 상기 장애물의 3차원 위치 좌표를 확인하고, 상기 매니퓰레이터와 상기 장애물이 일정 거리 이내에 존재하는지 확인하는 것인 매니퓰레이터의 제어방법. - 작업에 사용되는 복수 개의 작업자유도와, 상기 작업자유도 외에 추가적으로 구비되는 적어도 하나 이상의 여유자유도를 가지는 매니퓰레이터에 있어서,
매니퓰레이터의 관절의 각도를 산출하고, 상기 관절의 각도로부터 상기 관절의 절대 좌표를 계산하는 현재위치계산부;
상기 매니퓰레이터 주변의 장애물의 3차원 위치 좌표를 산출하는 센서부;
상기 상기 관절의 절대 좌표와 상기 장애물의 3차원 위치 좌표에 따라 상기 장애물이 상기 매니퓰레이터에 충돌할 위험이 있는지 산출하는 충돌위험산출부;
상기 장애물이 상기 매니퓰레이터에 충돌할 위험이 있으면 상기 여유자유도를 사용하여 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는지 확인하고, 상기 여유자유도를 사용하여 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 없으면 상기 작업자유도를 사용하여 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는지 확인하고, 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하면 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도를 산출하는 충돌회피 자유도 산출부; 및
상기 산출된 작업자유도를 사용하여 상기 장애물과 충돌을 회피하도록 관절을 제어하는 관절제어부;를 포함하는 매니퓰레이터. - 제 9 항에 있어서,
상기 충돌회피 자유도 산출부는 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도가 1개 존재하면 그 작업자유도를 충돌 회피에 사용되는 작업자유도로 산출하는 매니퓰레이터. - 제 9 항에 있어서,
상기 충돌회피 자유도 산출부는 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도 중 상기 작업 수행 시 우선순위가 가장 낮은 작업자유도가 복수 개 존재하면 상기 복수 개의 작업자유도 중 충돌회피기여도가 가장 큰 작업자유도를 사용하여 상기 장애물과의 충돌을 회피하는 매니퓰레이터. - 제 11 항에 있어서,
상기 충돌회피 자유도 산출부는 상기 매니퓰레이터와 상기 장애물과의 최단거리를 구하고, 상기 매니퓰레이터와 상기 장애물과의 최단거리를 증가시키는 정도를 확인하여 상기 충돌회피기여도를 계산하여 상기 복수 개의 작업자유도 중 충돌회피기여도가 가장 큰 작업자유도를 산출하는 매니퓰레이터. - 제 9 항에 있어서,
상기 충돌회피 자유도 산출부는 상기 여유자유도만으로 상기 장애물과의 충돌을 회피할 수 없고, 상기 작업자유도 중 상기 장애물과 충돌을 회피할 수 있는 작업자유도가 존재하지 않으면 상기 작업자유도와 상기 여유자유도를 모두 상기 장애물과의 충돌 회피를 위한 자유도로 산출하는 매니퓰레이터.
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