KR20240048225A - 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법에 관한 것으로써, 이를 실현하기 위한 본 발명은 한쪽에 감지대상부가 구비된 지시봉과, 상기 감지대상부의 이동 위치를 영상으로 획득하는 카메라와 상기 감지대상부의 이동 위치에 따른 거리를 측정하는 거리센서가 구비되며, 상기 카메라를 통해 획득된 영상에 따른 2차원 좌표값과 상기 거리센서에 의해 측정된 거리를 조합하여 상기 감지대상부의 이동을 3차원 좌표값을 계산하고, 계산된 상기 3차원 좌표값이 저장되는 저장부가 포함된 제어장치 및 상기 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부를 통해 동작되는 로봇이 포함되어 구성된 것이 특징이다.
이러한 본 발명은 작업자가 지시봉을 움직이면 제어장치를 통해 3차원 좌표값이 계산되고, 이러한 3차원 좌표값에 따라 로봇이 작동됨에 따라 지시봉을 이용하여 로봇을 정확하고 간편하게 조작할 수 있다.

Description

지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법{Teach device and teach method of a robot using a pointing rod}

본 발명은 지시봉을 사용하여 로봇의 작동을 교시할 수 있도록 구성함으로써, 로봇 교시의 정확성 내지 효율성을 배가시킬 수 있도록 한 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법에 관한 것이다.

일반적으로 로봇의 교시장치는 로봇이 수행할 소정의 작업 내용을 지령하는 교시신호와 교시된 작업 내용에 따라 작업을 수행하게 하는 재생신호를 출력하는 교시 조작반 및 이러한 교시 조작반으로부터 출력되는 교시신호가 입력되면 이 신호에 따른 로봇의 작업 내용을 기억하면서 교시 조작반으로부터 출력되는 재생신호의 입력에 따라 기억하고 있던 작업 내용으로 로봇을 작동시키는 로봇제어부로 구성될 수 있다.

따라서, 로봇을 조작하는 조작자가 교시 조작반을 교시(Teach)모드로 작동시켜 로봇의 작업 내용을 로봇제어부에 기억시키고 난 후, 교시 조작반을 재생모드로 작동시키면 로봇제어부에 기억된 소정의 작업 내용에 따라 로봇이 작동된다.

또한, 로봇의 다른 교시방법으로는 로봇을 손으로 밀거나 당기면서 움직여 로봇제어부에 로봇의 이동 정보가 입력되도록 함으로써, 입력된 이동 정보에 따라 로봇이 작동되도록 하는 방법이 사용되기도 한다.

그러나 이와 같이 교시 조작반을 사용하거나, 로봇을 직접 움직이는 교시방법은 교시를 위한 교시 조작반의 조작이 복잡하고, 로봇의 정밀한 교시가 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 10-2018-0059888호(2018.06.05. 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 로봇의 교시에 있어 지시봉을 사용하여 로봇 교시의 편리함과 정확성을 향상시켜 로봇의 제어 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 위에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치는,

한쪽에 감지대상부가 구비된 지시봉과,

상기 감지대상부의 이동 위치를 영상으로 획득하는 카메라와 상기 감지대상부의 이동 위치에 따른 거리를 측정하는 거리센서가 구비되며, 상기 카메라를 통해 획득된 영상에 따른 2차원 좌표값과 상기 거리센서에 의해 측정된 거리를 조합하여 상기 감지대상부의 이동을 3차원 좌표값을 계산하고, 계산된 상기 3차원 좌표값이 저장되는 저장부가 포함된 제어장치 및

상기 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부를 통해 동작되는 로봇이 포함되어 구성된다.

더 바람직하게 상기 지시봉과 상기 제어장치는 무선 또는 유선으로 통신이 가능하며, 상기 지시봉 또는 제어장치에는 로봇 교시의 시작에 필요한 측정시작버튼이 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 측정시작버튼은 물리적인 버튼 또는 터치센서 또는 음성인식스피커 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 지시봉의 감지대상부는 상기 카메라의 정확한 인식을 위하여 특정 모양과 특정 색상으로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 거리센서는 레이저센서 또는 초음파센서 또는 적외선 센서 중 어느 하나가 될 수 있으며, 상기 감지대상부는 상기 레이저센서에 대응하는 반사경 또는 상기 초음파센서에 대응하는 초음파발신기 또는 상기 적외선 센서에 대응하는 적외선전구 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 로봇을 작동시키는 로봇제어부는 상기 제어장치에 결합되어 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 로봇을 작동시키는 로봇제어부는 상기 제어장치의 분리되어 구성되며, 상기 제어장치와 상기 로봇제어부는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 지시봉을 이용하는 로봇의 교시방법은,

조작자가 지시봉의 측정시작버튼을 눌러 로봇의 교시가 시작되는 단계와,

상기 지시봉의 순차적인 이동에 따라 제어장치의 카메라에 의해 상기 지시봉의 끝단인 감지대상부의 순차적인 이동지점이 촬영되고, 상기 제어장치의 거리센서에 의해 상기 지시봉 끝단인 감지대상부의 이동 위치에 따른 거리가 측정되는 단계와,

상기 거리센서의 측정에 의한 이동 위치의 거리가 조합되어 3차원 좌표값으로 계산되는 단계와,

상기 3차원 좌표값이 상기 제어장치의 저장부에 저장되는 단계 및

상기 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부에 의해 로봇이 작동되는 단계가 포함되어 구성된다.

더 바람직하게 상기 3차원 좌표값은 지시봉의 움직임이 서로 다른 다수개 패턴을 이루어 복수개로 만들어져 상기 제어장치의 저장부에 저장될 수 있다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명에 따른 상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

즉, 지시봉과 이러한 지시봉의 움직인 위치의 영상과 거리의 측정을 위한 카메라 및 거리센서가 제어기에 설치되고, 제어기는 로봇제어부를 통해 로봇과 연결됨으로써, 지시봉의 이동에 따른 카메라의 측정에 의한 2차원 좌표값과 거리센서에 의한 거리값이 3차원 좌표값으로 계산되어 저장된 후 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부가 로봇을 움직이도록 구성됨에 따라 로봇의 교시를 위한 장비가 간편해지고, 정확하게 로봇을 교시할 수 있어 로봇을 이용한 작업성의 향상 효과를 기대할 수 있다.

아울러, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자의 인지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 교시장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 로봇의 교시장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 교시장치를 이용한 교시방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 교시장치의 측정 알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 교시장치의 로봇 구동 알고리즘을 나타낸 순서도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 하며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 판단되어야 한다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

우선, 본 발명에 따른 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치의 구성은 크게 한쪽에 감지대상부가 구비되면서 작업자가 파지하여 움직이는 지시봉과, 지시봉의 감지대상부를 촬영하는 카메라와, 감지대상부의 움직인 거리를 판단하는 거리센서가 구비되며, 감지대상부의 이동을 3차원 좌표값으로 변환시켜 지시봉의 이동에 따른 3차원 좌표값을 저장부에 저장하는 제어장치와, 제어장치와 연결되어 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부를 통해 작동되는 로봇으로 구분될 수 있으며, 이와 같이 구분되는 본 발명의 구성에 대해 예시된 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 지시봉(100)은,

작업자가 파지한 상태에서 자유롭게 움직일 수 있으며, 이러한 지시봉(100)의 움직임을 통해 로봇(300)을 작동시킬 수 있다.

지시봉(100)은 도 1에서와 같이 소정의 길이를 가지는 봉의 형태가 될 수 있지만, 이러한 봉의 형태로 정해질 필요는 없으며, 파지에 용이하면서 움직임에 불편이 없는 다양한 형상으로 변형되어 구성될 수도 있다.

지시봉(100)은 한쪽에 감지대상부(120)가 구비되고, 다른 한쪽에는 로봇 교시의 시작에 필요한 측정시작버튼(110)이 구비될 수 있다.

측정시작버튼(110)은 물리적인 버튼은 물론 터치센서로 작동되거나, 음성인식스피커를 통해 음성으로 작동되도록 구성될 수도 있으며, 이러한 측정시작버튼(110)은 지시봉(100)이 아닌 제어장치(200)에 설치될 수도 있다.

지시봉(100)은 제어장치(200)와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있으며, 측정시작버튼(110)을 작동시키면 그 신호는 제어장치(200)로 전달되면서 로봇 교시가 시작될 수 있다.

지시봉(100)의 감지대상부(120)는 제어장치(200)에 설치되는 카메라(210)가 용이하게 인식할 수 있도록 특정 모양 내지 특정 색상으로 구성될 수 있다.

또한, 감지대상부(120)는 제어장치(200)에 설치되는 거리센서(220)에 감지될 수 있도록 구성되며, 예를 들어 거리센서(220)가 레이저센서로 구성되면 감지대상부(120)는 반사경으로 구성될 수 있고, 거리센서(220)가 초음파센서로 구성되면 감지대상부(120)는 초음파발신기로 구성될 수 있으며, 거리센서(220)가 적외선센서로 구성되면 감지대상부(120)는 적외선전구로 구성될 수 있다.

지시봉(100)의 감지대상부(120)는 제어장치(200)에 설치된 카메라(210)의 촬영가능범위 및 거리센서(220)의 감지범위 내에서만 그 움직임이 유효함에 따라 감지대상부(120)가 카메라(210)의 촬영가능범위 및 거리센서(220)의 감지범위를 벗어나는 경우 경고음 또는 경고점등을 통해 작업자가 이를 인지할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

또는, 카메라(210)의 촬영가능범위 및 거리센서(220)의 감지범위를 시각적으로 알 수 있는 가이드를 두고 그러한 가이드 내에서 지시봉(100)의 감지대상부(120)가 움직이도록 구성될 수도 있다.

제어장치(200)는,

지시봉(100)에 구비된 감지대상부(120)의 움직임에 따른 촬영 및 거리측정을 통해 감지대상부(120)의 순차적인 이동을 3차원 좌표값으로 생성하여 저장한다.

제어장치(200)에는 감지대상부(120)의 움직임을 입체적으로 판단하기 위하여 카메라(210)와 거리센서(220)가 포함되며, 카메라(210)는 감지대상부(120)가 움직여 이동되는 각각의 지점을 영상으로 촬영하게 되고, 거리센서(220)는 감지대상부가 움직여 이동된 각 지점의 거리를 측정하게 된다.

제어장치(200)는 감지대상부(120)의 이동에 따른 카메라(210)의 영상을 통해 2차원 좌표값을 구할 수 있고, 거리센서(220)를 통해 감지대상부(120)의 이동된 위치에 따른 거리의 데이타를 구할 수 있게 됨에 따라 이러한 2차원 좌표값과 거리를 이용하여 알려진 계산식을 통해 3차원 좌표값을 구할 수 있으며, 이러한 3차원 좌표값을 저장부에 저장할 수 있다.

여기서, 카메라(210)와 거리센서(220)는 제어장치(200)에 함께 구비될 수 있지만, 필요에 따라서는 제어장치(200)와 유선 또는 무선으로 통신을 주고받으면서 제어장치(200)로부터 분리되어 구성될 수도 있다.

제어장치(200)는 지시봉(100)의 움직임에 의해 계산되는 3차원 좌표값을 저장부에 저장함과 동시에 로봇제어부(310)로 전달하여 지시봉(100)과 로봇(300)이 동시 또는 약간의 시간차를 두고 작동되도록 구성할 수도 있으며, 지시봉(100)의 움직임에 의해 계산되는 3차원 좌표값을 저장부에 저장해두고, 작업자가 로봇(300)의 작동이 필요한 시점에서 저장부에 저장된 3차원 좌표을 로봇제어부(310)로 전송시켜 로봇(300)이 작동되도록 구성할 수도 있다.

한편, 저장부에는 로봇(300)의 작동에 필요한 지시봉(100)의 움직임을 나타낸 3차원 좌표값이 저장됨에 있어서, 로봇(300)의 다른 작동에 필요한 지시봉(100)의 다른 움직임을 나타내는 여러가지의 3차원 좌표값이 저장될 수 있으며, 이는 작업자는 저장부에 저장된 여러가지의 3차원 좌표값 중 원하는 3차원 좌표값을 선택하여 로봇제어부(310)로 전송함으로써, 필요한 로봇(300)의 작동을 신속하면서 간편하게 할 수 있는 것이다.

로봇(300)은,

로봇제어부(310)의 제어를 받아 움직이는 장치이며, 로봇제어부(310)는 제어장치의 3차원 좌표값을 제공받게 된다.

즉, 지시봉(100)의 움직임에 따른 3차원 좌표값이 만들어지면 그러한 3차원 좌표값이 제어장치(200)의 저장부에 저장되고, 이후 작업자의 선택에 따라 저장부의 3차원 좌표값이 로봇제어부(310)로 전송됨으로써, 로봇제어부(310)가 3차원 좌표값에 따라 로봇(300)을 작동시키게 된다.

한편, 로봇(300)은 도 1에서와 같이 로봇제어부(310)와 함께 제어장치(200)에 직접 연결되어 구성될 수 있으며, 도 2에서와 같이 로봇제어부(310)와 로봇(300)이 제어장치(200)와 분리되어 구성된 상태에서 로봇제어부(310)와 제어장치(200)가 무선으로 연결되어 구성될 수도 있다.

물론, 도면으로 예시하지는 않았지만 로봇제어부(310)는 제어장치(200)와 유선으로 연결될 수도 있다.

로봇(300)은 지시봉(100)의 움직임에 따라 전체가 움직이도록 구성될 수도 있지만, 로봇(300)이 다축으로 구성된 상태에서 각 축에 대응하는 스위치가 지시봉(100)에 별도로 구비됨으로써, 로봇(300)의 다수개 축 중 어느 하나의 축만을 움직이고자 할 때, 그러한 어느 하나의 축과 대응하게 되는 지시봉(100)의 해당 스위치를 작동시킨 상태에서 지시봉(100)을 움직이게 되면 로봇(300)의 다수개 축 중 어느 하나의 축만 움직이게 할 수도 있다.

또한, 로봇(300)의 다수개 축 중 복수의 축을 움직이고자 할 경우에는 복수의 축과 대응하게 되는 스위치를 함께 작동시킨 상태에서 지시봉(100)을 움직이게 되면 로봇(300)의 다수개 축 중 복수의 축이 함께 움직일 수 있다.

한편, 이러한 지시봉을 이용하는 로봇의 교시방법은 다음과 같이 실시될 수 있다.

도 3에 예시된 바와 같이 먼저, 작업자가 지시봉(100)의 측정시작버튼(110)을 눌러 로봇(300)의 교시가 시작되는 단계(S1)가 수행될 수 있다.

이 단계(S1)는 로봇(300)의 교시를 시작하는 단계로 작업자가 지시봉(100)의 측정시작버튼(110)을 눌러주게 되면 제어장치(200)가 그 신호를 받아 카메라(210)와 거리센서(220)를 작동시키게 된다.

다음은 작업자가 지시봉(100)을 움직이게 되면 지시봉(100)의 순차적인 이동에 따라 제어장치(200)에 구비된 카메라(210)에 의해 지시봉(100)의 끝단인 감지대상부(120)의 순차적인 이동지점이 각각 촬영되고, 제어장치(200)에 함께 구비된 거리센서(220)에 의해 감지대상부의 이동지점의 거리가 측정되는 단계(S2)가 수행될 수 있다.

이 단계(S2)에서는 지시봉(100)의 감지대상부(120)가 어느 한 지점에서 다른 한 지점으로 이동될 때 어느 한 지점과 다른 한 지점이 각각 카메라(210)에 의해 촬영되면서 영상으로 처리되고, 거리센서(220)에 의해 어느 한 지점 및 다른 한 지점과 거리센서(220) 간의 거리가 측정될 수 있다.

그리고 다음은 제어장치(200)가 카메라(210)의 촬영을 통해 획득한 영상을 분석하여 이동 지점의 2차원 좌표값을 구하고, 그러한 2차원 좌표값과 거리센서(220)를 통해 측정된 이동 지점의 거리를 조합하여 3차원 좌표값들이 계산되는 단계(S3)가 수행될 수 있다.

그리고 다음은 구해진 3차원 좌표값들을 제어장치(200)의 저장부에 저장하는 단계(S4)가 수행될 수 있다.

이 단계(S4)는 지시봉(100)의 이동에 따른 입체적인 경로인 3차원 좌표값이 제어장치(200)의 내부에 구비된 저장부에 저장되는 것이다.

그리고 다음은 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부(310)를 통해 로봇(300)이 작동되는 단계(S5)가 수행될 수 있다.

이러한 단계(S5)에서는 저장부의 3차원 좌표값이 자동 또는 제어장치(200)에 의해 로봇제어부(310)로 전달되고, 로봇제어부(310)는 그러한 3차원 좌표값에 따라 로봇(300)이 작동시킨다.

한편, 도 4는 지시봉(100)의 교시에 따라 카메라(210)와 거리센서(220)를 통해 수집된 자료가 3차원 좌표로 계산된 후 저장부에 저장되는 알고리즘을 나타낸 순서도로, 작업자가 지시봉(100)을 교시하고자 하는 위치에 두고, 측정시작버튼(110)을 눌러주면 카메라(210)가 감지대상부(120)의 이동에 따른 각 지점의 영상을 취득하고, 동시에 거리센서(220)가 감지대상부(120)의 이동에 따른 각 지점과 거리센서(220) 사이의 거리를 측정한다.

이후, 제어장치(200)는 취득한 영상을 이용하여 2차원 좌표값으로 구하고, 이러한 2차원 좌표값에 거리센서(220)에 의해 측정된 각 지점의 거리를 조합하여 감지대상부(120)의 이동 경로를 3차원 좌표값으로 계산할 수 있다.

그리고 계산된 3차원 좌표값은 제어장치(200)의 저장부에 저장되며, 지시봉(100)을 이용하여 더 교시할 위치가 없으면 이후 과정은 종료되고, 만약 교시할 위치가 더 있다면 작업자가 지시봉(100)을 교시하고자 하는 위치에 갖다 놓는 처음 단계로 돌아가 이후 과정을 반복하게 된다.

아울러, 제어장치(200)의 저장부에는 하나의 3차원 좌표값만 저장되지 않고, 지시봉(100)의 다양한 움직임을 패턴화시켜 서로 다른 다수개의 3차원 좌표값을 미리 저장시켜두고 필요에 따라 하나 또는 복수의 3차원 좌표를 사용하여 로봇(300)을 다양하고 간편하게 구동시킬 수도 있다.

즉, 도 5에서와 같이 제어장치(200)의 저장부에 3차원 좌표값이 복수개로 저장되고, 작업자가 이러한 저장부에서 어느 하나의 3차원 좌표값을 선택하여 로봇제어부(310)로 전송하게 되면, 로봇제어부(310)는 전송된 3차원 좌표값에 따라 로봇(300)을 구동시키게 되며, 로봇제어부(310)는 저장부로부터 동일한 3차원 좌표값 또는 새로운 3차원 좌표값을 전송받았는지 확인한 후, 전송받지 않았으면 로봇(300)을 초기자세로 변경시킨 후 종료하거나, 로봇(300)이 최종적으로 움직인 상태에서 그대로 종료할 수 있으며, 만약 로봇제어부(310)가 저장부로부터 동일한 3차원 좌표값 또는 새로운 3차원 좌표값을 전송받았다면 로봇제어부(310)가 전송된3차원 좌표값에 따라 로봇(300)을 작동시키는 단계로 돌아가 이후 과정을 반복하도록 구성될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해질 필요는 없으며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 지시봉 110 : 측정시작버튼
120 : 감지대상부 200 : 제어장치
210 : 카메라 220 : 거리센서
300 : 로봇 310 : 로봇제어부

Claims (9)

1. 한쪽에 감지대상부(120)가 구비된 지시봉(100);
   상기 감지대상부(120)의 이동 위치를 영상으로 획득하는 카메라(210)와 상기 감지대상부(120)의 이동 위치에 따른 거리를 측정하는 거리센서(220)가 구비되며, 상기 카메라(210)를 통해 획득된 영상에 의한 2차원 좌표값과 상기 거리센서(220)에 의해 측정된 거리를 조합하여 상기 감지대상부(120)의 이동을 3차원 좌표값을 계산하고, 계산된 상기 3차원 좌표값이 저장되는 저장부가 포함된 제어장치(200); 및
   상기 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부(310)를 통해 동작되는 로봇(300);
   이 포함된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지시봉(100)과 상기 제어장치(200)는 무선 또는 유선으로 통신이 가능하며, 상기 지시봉(100) 또는 제어장치(200)에는 로봇 교시의 시작에 필요한 측정시작버튼(110)이 구비된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측정시작버튼(110)은 물리적인 버튼 또는 터치센서 또는 음성인식스피커 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지시봉(100)의 감지대상부(120)는 상기 카메라(210)의 정확한 인식을 위하여 특정 모양과 특정 색상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 거리센서(220)는 레이저센서 또는 초음파센서 또는 적외선 센서 중 어느 하나가 될 수 있으며, 상기 감지대상부(120)는 상기 레이저센서에 대응하는 반사경 또는 상기 초음파센서에 대응하는 초음파발신기 또는 상기 적외선 센서에 대응하는 적외선전구 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 로봇(300)을 작동시키는 로봇제어부(310)는 상기 제어장치(200)에 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 로봇(300)을 작동시키는 로봇제어부(310)는 상기 제어장치(200)와 분리되어 구성되며, 상기 제어장치(200)와 상기 로봇제어부(310)는 유선 또는 무선으로 연결된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치.
8. 조작자가 지시봉(100)의 측정시작버튼(110)을 눌러 로봇(300)의 교시가 시작되는 단계(S1);
   상기 지시봉(100)의 순차적인 이동에 따라 제어장치(200)의 카메라(210)에 의해 상기 지시봉(100)의 끝단인 감지대상부(120)의 이동지점이 촬영되고, 상기 제어장치(200)의 거리센서(220)에 의해 상기 지시봉(100) 끝단인 감지대상부(120)의 이동지점에 따른 거리가 측정되는 단계(S2);
   상기 제어장치(200)를 통해 상기 카메라(210)로 촬영된 영상이 2차원 좌표값으로 변환되고, 상기 2차원 좌표값에 상기 거리센서를 통해 측정된 이동지점의 거리값이 조합되어 3차원 좌표값으로 계산되는 단계(S3);
   상기 3차원 좌표값이 상기 제어장치(200)의 저장부에 저장되는 단계(S4); 및
   상기 저장부에 저장된 3차원 좌표값에 따라 로봇제어부(310)에 의해 로봇(300)이 작동되는 단계(S5);
   가 포함된 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 3차원 좌표값은 지시봉(100)의 움직임이 서로 다른 다수개 패턴을 이루어 복수개로 만들어져 상기 제어장치(200)의 저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 지시봉을 이용하는 로봇의 교시방법.

Images