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로봇의 동작을 제어하기 위한 동작 제어 시스템으로서, 상기 로봇의 현재 위치에서 목표 위치까지의 목표 궤적을 생성하는 목표 궤적 생성 모듈; 상기 목표 궤적을 따라 상기 로봇을 동작시키는 동작 제어기;유사한 패턴의 기본동작들의 궤적 정보를 수집하여, 상기 기본동작들의 궤적에 대한 데이터 베이스를 구축하는 데이터 베이스 구축 모듈;상기 데이터 베이스로부터 상기 기본동작의 평균 궤적을 구하고, 구해진 평균 궤적으로부터 상기 기본동작의 주성분 궤적을 추출하는 주성분 추출 모듈; 및상기 목표 위치의 정보를 계산하는 위치 정보 계산 모듈을 포함하고,상기 동작 제어기는, 상기 목표 궤적을 기준 입력으로 하여 가상의 힘을 계산하고, 상기 가상의 힘 값을 상기 로봇에 부여하여 상기 로봇의 동작이 상기 목표 궤적을 추종하도록 제어하는 가상 힘 기반의 동작 제어기이고,상기 목표 궤적 생성 모듈은, 상기 평균 궤적과 상기 주성분 궤적을 결합하고, 상기 목표 위치의 정보를 이용해 목표 궤적을 생성하며,상기 위치 정보 계산 모듈은 상기 목표 궤적 상의 장애물의 위치 정보를 계산하고,상기 목표 궤적 생성 모듈은 상기 장애물의 위치와 상기 로봇의 현재 위치 사이의 가상의 힘 벡터를 정의하며, 상기 동작 제어기는 상기 힘 벡터의 힘 값을 상기 로봇에 추가로 부여하여, 상기 로봇이 상기 장애물을 회피하여 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 동작 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 동작 제어기는, 가상의 스프링-댐퍼 힘 값을 상기 로봇에 부여하는 가상 스프링-댐퍼 힘 제어기인 것을 특징으로 하는 동작 제어 시스템
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제3항에 있어서, 상기 가상 스프링-댐퍼 힘 제어기는, 상기 로봇의 관절 및 말단부에 부착되는 것을 특징으로 하는 동작 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 로봇에 부착되어 외력을 측정하는 힘/토크 센서를 더 포함하고,상기 힘/토크 센서에서 외력이 측정되면, 상기 동작 제어기는 측정된 외력값을 상기 로봇에 추가로 부여하여, 상기 로봇이 상기 외력에 순응하여 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 동작 제어 시스템
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로봇의 동작을 제어하기 위한 동작 제어 방법으로서, 상기 로봇의 현재 위치에서 목표 위치까지의 목표 궤적을 생성하는 단계(S1); 상기 목표 궤적을 기준 입력으로 하여 가상의 힘을 계산하고, 상기 계산된 가상의 힘 값을 상기 로봇에 부여하여 상기 로봇이 상기 목표 궤적을 추종하도록 제어하는 단계(S2);유사한 패턴의 기본동작들의 궤적 정보를 수집하여, 상기 기본동작들의 궤적에 대한 데이터 베이스를 구축하는 단계(S3);상기 데이터 베이스로부터 상기 기본동작의 평균 궤적을 계산하고, 계산된 평균 궤적으로부터 상기 기본동작의 주성분 궤적을 추출하는 단계(S4);상기 로봇의 동작 목표 위치의 정보를 계산하는 단계(S5);상기 목표 궤적 상의 장애물의 위치 정보를 계산하는 단계(S7); 및 상기 장애물의 위치와 상기 로봇의 현재 위치 사이의 가상의 힘 벡터를 정의하는 단계(S8)를 포함하고, 상기 단계(S2)에서는,상기 평균 궤적과 상기 주성분 궤적을 결합하고, 상기 목표 위치의 정보를 이용해 목표 궤적을 생성하며,상기 힘 벡터의 힘 값을 상기 로봇에 추가로 부여하여, 상기 로봇이 상기 장애물을 회피하여 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 동작 제어 방법
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제7항에 있어서,상기 가상의 힘은 가상의 스프링-댐퍼 힘인 것을 특징으로 하는 동작 제어 방법
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제7항에 있어서,상기 로봇에 부착된 힘/토크 센서를 이용해 외력을 측정하는 단계(S6)를 더포함하고, 상기 힘/토크 센서에서 외력이 측정되면, 상기 단계(S2)에서는 측정된 외력값을 상기 로봇에 추가로 부여하여, 상기 로봇이 상기 외력에 순응하여 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 동작 제어 방법
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제7항에 있어서,상기 주성분 궤적은 복수 개가 추출되며, 상기 단계(S2)에서는 상기 복수의 주성분 궤적 중 상기 평균 궤적의 특성을 지배적으로 나타내는 상위 4개의 주성분 궤적과, 상기 평균 궤적을 선형 결합하여 상기 목표 궤적을 생성하는 것을 특징으로 하는 동작 제어 방법
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