| 1 |
1
마스터 로봇에서 발생되는 동작 신호를 수신하여 슬레이브 로봇으로 전달하고, 슬레이브 로봇과 작업 대상물 간의 접촉력에 대한 정보를 마스터 로봇으로 전달하는 양방향 원격제어기로서,마스터 원격제어기와, 슬레이브 원격제어기와, 상기 마스터 원격제어기와 슬레이브 원격제어기 간의 신호를 전송하는 통신수단으로 구성되며,상기 슬레이브 원격제어기는, 마스터 원격제어기로부터 마스터 로봇의 속도를 전송받고, 슬레이브 로봇의 로봇 제어기로부터 슬레이브 로봇의 속도와 작업 대상물의 속도 및 작업 대상물과 슬레이브 로봇의 접촉시 발생되는 접촉력을 전송받아 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 질량에 비례하는 힘 보상치를 산출하고, 산출된 힘 보상치를 마스터 원격제어기와 슬레이브 로봇의 로봇 제어기로 전송하며,더불어, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 간의 상대속도 또는 상대거리가 0이 되도록 하는 힘 보상치를 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 상대운동을 억제하기 위한 인공결합력으로서 생성하여 마스터 원격제어기와 슬레이브 로봇의 로봇 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 일체화 운동기반의 양방향 원격제어기
|
| 2 |
2
청구항 1에 있어서,상기 마스터 원격제어기는,마스터 로봇에서의 힘 지령치(fm), 슬레이브 로봇의 속도(), 및 슬레이브 원격제어기로부터 전송되는 마스터 힘 보상치(um)를 입력정보로 하고, 속도편차에 대한 피드백 게인(kv) 및 임피던스 환산 파라미터(kvf)를 매개변수로 하여 하기 [수식1]에 따라 처리함으로써, 마스터 로봇으로 전송될 힘 지령치를 출력하는 것을 특징으로 하는 일체화 운동기반의 양방향 원격제어기
|
| 3 |
3
청구항 1에 있어서,상기 슬레이브 원격제어기는, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 및 작업 대상물 각각에 대한 속도(,,)를 입력정보로 하고, 마스터-슬레이브의 질량비(α)와, 마스터-슬레이브의 합질량과 작업 대상물 간의 질량비(αe)를 매개변수로 하여 하기 [수식2]에 따라 처리함으로써, 총질량중심속도()와, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 간의 상대속도()와, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 총질량중심과 작업 대상물 간의 상대속도()를 출력하는 변환모듈;마스터 로봇과 슬레이브 로봇 및 작업 대상물 각각에 대한 질량(mm,ms,me)을 입력정보로 하여 하기 [수식3]에 따라 처리함으로써, 마스터-슬레이브의 질량비(α)와, 마스터-슬레이브의 합질량과 작업 대상물 간의 질량비(αe)를 출력하는 질량비 산출모듈;마스터 로봇의 지령 속도()와 총질량중심속도()를 입력정보로 하고, 마스터-슬레이브의 질량비(α)와 속도편차에 대한 피드백 게인(kvm)을 매개변수로 하여 하기 [수식4]에 따라 처리함으로써, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇으로 전송될 힘 보상치를 출력하는 속도 제어모듈;마스터 로봇과 슬레이브 로봇 간의 상대속도()와 상대거리(r)를 입력정보로 하고, 상대속도의 피드백 게인(kd), 상대위치의 피드백 게인(kp), 최소근접거리(r0), 프리 스트레스 게인(kb)을 매개변수로 하여 하기 [수식5]에 따라 처리함으로써, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 상대운동을 억제하기 위한 결합력을 생성하는 힘 지령치를 출력하는 마스터-슬레이브 결합력 생성모듈; 및 슬레이브 로봇과 작업 대상물 간의 접촉력(fs)과, 상대거리(re)와, 상대속도()를 입력정보로 하고, 최소근접거리(re0)와 프리 스트레스 게인(keb,kde)를 매개변수로 하여 하기 [수식6]에 따라 처리함으로써, 슬레이브 로봇과 작업 대상물 간의 접촉력을 보상하고, 슬레이브 로봇이 작업 대상물에 근접시 내력을 생성하기 위한 힘 지령치를 출력하는 로봇-환경 결합력 생성모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 일체화 운동기반의 양방향 원격제어기
|
| 4 |
4
마스터 로봇과 슬레이브 로봇 및 작업 대상물 각각의 속도(,,)정보, 질량(mm,ms,me)정보, 위치정보를 기반으로 하여 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 및 작업 대상물이 일체화된 물체로서의 총질량중심속도()를 산출하는 것과 더불어 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 간의 상대속도(), 및 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 총질량중심과 작업 대상물 간의 상대속도()를 산출하는 단계(S110);마스터 로봇과 슬레이브 로봇 및 작업 대상물 각각의 질량(mm,ms,me)정보로부터 마스터-슬레이브의 질량비(α)와, 마스터-슬레이브의 합질량과 작업 대상물 간의 질량비(αe)를 산출하는 단계(S120);상기 총질량중심속도()가 마스터 로봇의 지령 속도()를 추종하도록 마스터 로봇과 슬레이브 로봇으로 힘 보상치를 산출하여 마스터 로봇과 슬레이브 로봇으로 전송하되, 상기 힘 보상치를 마스터-슬레이브의 질량비(α)에 따라 마스터 로봇과 슬레이브 로봇 각각에 배분하여 전송하는 단계(S130);마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 상대속도() 또는 상대거리(r) 정보를 이용하여 마스터 로봇과 슬레이브 로봇의 상대속도 또는 상대거리가 0이 되도록 하는 힘 보상치를 마스터 로봇과 슬레이브 로봇으로 전송하는 단계(S140);슬레이브 로봇과 작업 대상물 간의 접촉력(fs)과, 슬레이브 로봇과 작업 대상물의 상대거리(re) 또는 상대속도() 정보를 이용하여 슬레이브 로봇과 작업 대상물 간의 접촉력을 보상하고, 슬레이브 로봇과 작업 대상물의 상대속도 또는 상대거리가 0이 되도록 하는 힘 보상치를 슬레이브 로봇으로 전송하는 단계(S150); 및마스터 로봇에서 발생되는 힘 지령치(fm)와 마스터 로봇의 속도()를 기반으로 한 비례제어를 통하여 마스터 임피스던스 제어력을 생성하고, 생성된 임피스던스 제어력에 상기 S130 단계에서 출력되는 힘 보상치와, 상기 S140 단계에서 출력되는 힘 보상치와, 상기 S150 단계에서 출력되는 힘 보상치를 합하여 마스터 로봇으로 전송하는 단계(S160)로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체화 운동기반의 양방향 원격제어방법
|
