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인간-로봇 협업 시스템 및 이를 기반으로 하는 부품 조립 방법

  • 기술번호 : KST2015124071
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 로봇을 통하여 부품을 조립하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법에 관한 것으로서, 작업자의 직접 교시에 의해 상기 로봇을 작동하여 부품의 조립을 수행하면서 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 초기 교시 조립 단계와; 상기 저장된 로봇의 위치 및 동작 정보를 기반으로 부품을 자동으로 조립하는 재생 조립 단계; 및 상기 재생 조립 단계에서 부품의 조립 오차가 발생한 경우 작업자가 추가 교시하여 로봇의 위치 및 동작 정보를 보정하는 추가 교시 보정 단계를 포함한다.
Int. CL B25J 9/22 (2006.01) B25J 9/16 (2006.01)
CPC B25J 9/0081(2013.01) B25J 9/0081(2013.01) B25J 9/0081(2013.01) B25J 9/0081(2013.01)
출원번호/일자 1020110078072 (2011.08.05)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1262840-0000 (2013.05.03)
공개번호/일자 10-2013-0015818 (2013.02.14) 문서열기
공고번호/일자 (20130509) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.08.05)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이승열 대한민국 대구광역시 동구
2 최준호 대한민국 서울특별시 서초구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.08.05 수리 (Accepted) 1-1-2011-0606053-28
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.01.30 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.03.11 수리 (Accepted) 9-1-2013-0016940-17
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.03.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0180685-19
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.03.28 수리 (Accepted) 1-1-2013-0267470-15
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.03.28 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0267467-88
7 등록결정서
Decision to grant		 2013.04.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0291862-64
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
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번호 청구항
1 1
로봇을 통하여 부품을 조립하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법으로서,작업자의 직접 교시에 의해 상기 로봇을 작동하여 부품의 조립을 수행하면서 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 초기 교시 조립 단계;상기 저장된 로봇의 위치 및 동작 정보를 기반으로 부품을 자동으로 조립하는 재생 조립 단계; 및상기 재생 조립 단계에서 부품의 조립 오차가 발생한 경우 작업자가 추가 교시하여 로봇의 위치 및 동작 정보를 보정하는 추가 교시 보정 단계를 포함하고,상기 부품은 하나 이상의 펙(peg)을 구비하는 삽입 부품과, 상기 펙이 삽입될 수 있는 하나 이상의 홀이 형성되는 피삽입 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 인 간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
2 2
삭제
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제1항에 있어서,상기 초기 교시 조립 단계는,로봇 초기 자세의 좌표계를 등록한 후 상기 삽입 부품을 파지하고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 삽입 부품 파지 단계;파지된 삽입 부품을 이동하여 작업대에 올려놓고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 삽입 부품 이동 단계;상기 피삽입 부품을 파지하고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 피삽입 부품 파지 단계;파지된 피삽입 부품을 작업대 위에 놓인 삽입 부품 위로 이동하고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 피삽입 부품 이동 단계;상기 삽입 부품과 피삽입 부품을 접촉하여 삽입 부품의 펙과 피삽입 부품의 홀을 정합시키고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 부품 삽입 준비 단계; 및상기 삽입 부품의 펙을 피삽입 부품의 홀 내부로 삽입하여 삽입 종료 위치를 결정하고, 동작 완료 시점까지의 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 부품 삽입 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
4 4
제3항에 있어서,상기 부품 삽입 준비 단계는,상기 피삽입 부품을 상기 삽입 부품에 밀착시켜 상기 삽입 부품의 위치를 파악하는 1차 접촉 단계;상기 피삽입 부품을 가상축을 기준으로 회전시키고, 상기 피삽입 부품의 홀의 입구 양쪽 가장자리 각각이 상기 삽입 부품의 펙의 옆면 및 선단면 가장자리와 2점 접촉을 발생시키는 2차 접촉 단계; 및상기 삽입 부품의 펙의 선단면 가장자리와 상기 피삽입 부품의 홀의 입구 가장자리의 접촉이 떨어질 만큼 피삽입 부품을 이동시킨 후 상기 피삽입 부품을 상기 2차 접촉 단계에서의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시킴으로써, 상기 삽입 부품의 펙의 선단면이 상기 피삽입 부품의 홀의 내부 공간에 위치함과 동시에 펙의 선단면과 홀의 바닥면이 서로 평행하며, 펙의 중심축과 홀의 중심축 또한 평행한 상태를 유지하는 정합 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
5 5
제3항 또는 제4항에 있어서,상기 부품 삽입 준비 단계 및 부품 삽입 단계는,작업자가 삽입 부품과 피삽입 부품간의 접촉력을 확인하면서 교시 작업을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
6 6
제3항 또는 제4항에 있어서,상기 재생 조립 단계는,상기 초기 교시 조립 단계에서 저장된 로봇의 위치 및 동작 정보를 기반으로 상기 삽입 부품 파지 단계, 상기 삽입 부품 이동 단계, 상기 피삽입 부품 파지 단계, 상기 피삽입 부품 이동 단계, 상기 부품 삽입 준비 단계 및 상기 부품 삽입 단계를 순차적으로 재생하고,재생되는 각 단계의 로봇의 위치 및 동작 정보가 초기 교시 조립 단계에서 교시된 정보와 일치하는지 여부를 판단하고, 불일치 오차가 설정된 오차를 초과하는 경우 재생 조립 단계를 정지하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
7 7
제6항에 있어서,상기 추가 교시 보정 단계는,상기 재생 조립 단계가 정지한 경우 작업자가 추가 교시를 수행하여 로봇의 위치 및 동작 정보를 보정하고,추가 교시에 의해 변경된 로봇의 위치 및 동작 정보를 이후 모든 재생 조립 단계에 해당하는 로봇의 동작 명령 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
8 8
제3항에 있어서,팔레트 위에 복수 개의 부품을 파지하기 위해 최초 파지한 부품과 타 부품 간의 간격을 고려하여 로봇의 좌표계 정보를 추가로 저장하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
9 9
제3항에 있어서,작업자의 교시력 범위에 따라 현재 작업에 적합한 어드미턴스(admittance) 파라미터를 변경함으로써 로봇의 운동 특성을 고속 또는 정밀 운동으로 변경하며,관측기가 상기 어드미턴스 파라미터를 자동으로 변경하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
10 10
제4항에 있어서,상기 삽입 부품의 펙과 피삽입 부품의 홀의 지름을 통해 피삽입 부품의 회전 각도를 결정하고,상기 삽입 부품과 피삽입 부품의 접촉 여부는 모니터링 장치의 접촉력 신호로부터 판단하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
11 11
제1항에 있어서,상기 초기 교시 조립 단계, 재생 조립 단계 및 추가 교시 보정 단계시 부품 간 접촉 현상이 발생할 경우 부품의 파손 및 시스템 손상을 방지하고, 접촉 현상이 발생되지 않을 경우 로봇의 경로 추종 성능을 향상시키기 위해 위치 제어기를 구비한 임피던스 제어기를 사용하는 것을 특징으로 하는 인간-로봇 협업 시스템 기반의 부품 조립 방법
12 12
부품을 파지하여 이동시킬 수 있는 로봇;작업자의 명령을 로봇에 전달하거나, 작업시 외부 환경 정보를 작업자에게 전달할 수 있는 인터페이스;상기 로봇의 위치 정보를 파악할 수 있는 엔코더; 및상기 로봇을 초기 교시 모드, 재생 모드 및 추가 교시 보정 모드로 수행할 수 있는 협업 시스템 제어기를 포함하며,상기 초기 교시 모드는 최초 부품의 조립시 작업자의 직접 교시에 의해 상기 로봇을 작동하여 부품의 조립을 수행하면서 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 모드이고,상기 재생 모드는 상기 초기 교시 모드에서 저장된 로봇의 정보를 기반으로 부품을 자동으로 조립하는 모드이며,추가 교시 보정 모드는 상기 재생 모드에서 부품의 조립 오차가 발생하는 경우 작업자가 추가 교시하여 로봇의 위치 및 동작 정보를 보정하는 모드이고,상기 협업 시스템 제어기는,작업자의 교시력 정보를 통해 로봇의 경로 및 동작 특성을 결정하기 위한 로봇 경로 및 동작 생성부;상기 로봇의 경로 및 동작 특성 정보를 로봇 동기 신호로 변환시킨 후 로봇의 구동 장치로 전달하기 위한 로봇 구동 장치 제어부;작업자의 최초 교시 또는 추가 교시에 의한 로봇의 위치 및 동작 정보를 저장하는 교시 데이터 저장부;작업자의 추가 교시를 통해 저장된 정보를 보정하기 위한 교시 데이터 보정부; 및상기 교시 데이터 저장부 또는 교시 데이터 보정부에 전달된 정보를 로봇의 재생 모드시 로봇이 추종해야 할 각종 신호로 변환할 수 있는 교시 데이터 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 조립을 위한 인간-로봇 협업 시스템
13 13
삭제
14 14
제12항에 있어서,상기 협업 시스템 제어기는,부품 간 접촉 상황에서 접촉력 정보와 부품의 임피던스 파라미터를 통해 로봇의 경로 및 동작 특성을 재정의하기 위한 임피던스 제어기; 및비접촉 상황에서 발생되는 로봇의 경로 추종 성능 저하를 보완하기 위한 위치 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 조립을 위한 인간-로봇 협업 시스템
15 15
제12항에 있어서,상기 협업 시스템 제어기는,로봇을 초기 자세로 복귀시키기 위한 스위치, 작업물을 파지하기 위한 로봇 그리퍼 ON/OFF 스위치, 교시 모드와 재생 모드를 선택하기 위한 스위치, 재생 모드시 발생되는 비상 상황을 알리기 위한 알람등, 로봇의 현재 작업 상태를 로봇의 운동 특성별로 구분하여 표시하는 창, 작업자의 교시력, 부품 간 접촉시 발생되는 접촉력, 작동하고 있는 로봇의 툴 좌표계 및 도달해야 할 로봇의 툴 좌표계 정보를 표시하는 창을 포함한 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 조립을 위한 인간-로봇 협업 시스템
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제12항에 있어서,작업자의 교시력 신호를 측정하기 위한 다축 힘/토크 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 조립을 위한 인간-로봇 협업 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.