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관절 로봇의 로봇암을 움직이는 하나의 이상의 구동모터에 대한 토크를 제어하는 비집중식 모터제어장치이고,상기 로봇암을 움직이기 위한 동작신호에 따라 기설정된 각도테이블에서 기준각도정보를 추출하고, 상기 기준각도정보에 대응하여 기설정된 임피던스테이블에서 댐핑정보와 스프링강성정보를 추출하는 메인제어유닛; 및상기 구동모터와 1:1 대응으로 접속된 상태에서 상기 메인제어유닛과 직렬로 연결되고, 이더캣 통신을 기반으로 수신되는 상기 기준각도정보와 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보 그리고 상기 구동모터로부터 피드백되는 동작각도정보를 이용하여 상기 구동모터에 작용하는 외란이 제거된 상태에서 상기 구동모터의 토크를 제어하기 위한 출력토크신호를 생성하는 모터드라이브;를 포함하고, 상기 모터드라이브는 상기 기준각도정보와 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보 그리고 상기 동작각도정보를 이용하여 상기 출력토크신호를 생성하는 모터제어부;를 포함하고, 상기 모터제어부는,상기 기준각도정보와 상기 동작각도정보 사이의 차이를 계산하여 출력각도정보를 생성하는 위치계산부;상기 출력각도정보 그리고 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보를 이용하여 상기 구동모터의 토크 제어를 위한 명령토크정보를 생성하는 임피던스제어부; 및상기 명령토크정보에서 상기 외란을 제거하기 위한 외란정보를 보상하여 상기 출력토크신호를 생성하는 토크컨트롤부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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제1항에 있어서,상기 모터드라이브는,상기 이더캣 통신을 매개로 상기 메인제어유닛과 직간접으로 연결되는 이더캣통신부; 및상기 구동모터로부터 상기 동작각도정보를 수신하는 각도수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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제1항에 있어서,상기 토크컨트롤부는,상기 구동모터로부터 피드백되는 동작토크정보를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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제1항에 있어서,상기 임피던스제어부는,상기 출력각도정보를 기반으로 시간의 함수로 미분하여 미분정보를 생성하는 미분제어부;상기 미분정보와 상기 댐핑정보를 합성하여 상기 구동모터의 구동에 필요한 제1임피던스정보를 생성하는 제1임피던스제어부;상기 스프링강성정보를 이용하여 상기 구동모터의 구동에 필요한 제2임피던스정보를 생성하는 제2임피던스제어부; 및상기 제1임피던스정보와 상기 제2임피던스정보를 합성하여 상기 명령토크정보를 생성하는 토크명령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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제5항에 있어서,상기 미분제어부는,상기 출력각도정보를 시간의 함수로 미분하여 속도정보를 생성하는 속도제어부; 및상기 속도정보를 시간의 함수로 미분하여 가속도정보를 생성하는 가속도제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 모터드라이브는,상기 출력토크신호를 변환 증폭시켜 상기 구동모터에 인가되는 출력전원을 조절하는 모터증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어장치
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관절 로봇의 로봇암을 움직이는 하나의 이상의 구동모터에 대한 토크를 제어하는 비집중식 모터제어방법이고,상기 로봇암을 움직이기 위한 동작신호를 수신하는 동작신호수신단계와, 상기 동작신호에 따라 기설정된 각도테이블에서 기준각도정보를 추출하고 상기 기준각도정보에 대응하여 기설정된 임피던스테이블에서 상기 구동모터의 댐핑정보와 스프링강성정보를 추출하는 정보추출단계와, 상기 구동모터에 대응하여 상기 기준각도정보와 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보를 상호 매칭시키는 정보매칭단계를 포함하는 메인제어단계;이더캣 통신을 기반으로 상기 기준각도정보와 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보를 상기 구동모터와 1:1 대응으로 접속된 모터드라이브에 전달하는 정보전달단계;상기 정보전달단계에 대응하여 상기 모터드라이브가 상기 구동모터로부터 피드백되는 동작각도정보를 수신하는 동작각도수신단계; 및상기 기준각도정보와 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보 그리고 상기 동작각도정보를 이용하여 상기 구동모터에 작용하는 외란이 제거된 상태에서 상기 구동모터의 토크를 제어하기 위한 출력토크신호를 생성하는 모터제어단계;를 포함하고,상기 모터제어단계는,상기 기준각도정보와 상기 동작각도정보 사이의 차이를 계산하여 출력각도정보를 생성하는 위치계산단계;상기 출력각도정보 그리고 상기 댐핑정보와 상기 스프링강성정보를 이용하여 상기 구동모터의 토크 제어를 위한 명령토크정보를 생성하는 임피던스제어단계; 및상기 명령토크정보에서 상기 외란을 제거하기 위한 외란정보를 보상하여 상기 출력토크신호를 생성하는 토크컨트롤단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어방법
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제8항에 있어서,상기 모터제어단계에는,상기 출력토크신호를 변환 증폭시켜 상기 구동모터에 인가되는 출력전원을 조절하는 모터증폭단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 비집중식 모터제어방법
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둘 이상의 로봇암과, 상호 인접한 두 로봇암이 상대 운동 가능하게 결합되는 관절연결부가 포함되는 관절유닛;상호 인접한 두 로봇암이 상대 운동하도록 상기 관절연결부에 결합되는 구동모터; 및상기 구동모터의 토크를 제어하기 위해 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 비집중식 모터제어장치를 포함하는 관절구동제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 로봇 시스템
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