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사용자가 공작기계 축을 수동으로 이동시키고자 하는지 여부를 나타내는 스위치 신호를 발생시키는 외부 인터페이스부;상기 공작기계 축의 위치 및 토크를 감지하여 출력하는 센서부;상기 공작기계 축의 상기 위치, 속도, 및 상기 토크를 이용하여 사용자가 상기 공작기계 축에 인가하는 외력을 감지하는 외력 감지부;상기 스위치 신호와 상기 외력 감지부로부터 입력된 외력에 따라서, 사용자가 수동으로 상기 공작기계 축을 이동하도록 할지 여부를 지시하는 이동 명령을 생성하는 이동명령 생성부; 및상기 이동 명령이 입력되면, 상기 위치, 상기 속도, 상기 외력 및 상기 외력의 시간에 따른 변화율에 따라서 공작기계의 축을 이동시키도록 제어하는 임피던스 제어신호를 출력하는 임피던스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 임피던스 제어부는 상기 임피던스 제어부는 공작기계를 Mass-Damper 모델로 모델링하되, Damper의 감쇠 계수를 사용자가 공작기계의 축에 인가하는 외력에 따라서 조절하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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제 2 항에 있어서, 상기 임피던스 제어부는외력이 축이 이동하는 방향으로 증가하면, damper의 감쇠 계수를 감소시킴으로써 사용자로 하여금 보다 작은 외력으로 공작 기계의 축을 이동시킬 수 있도록 제어하고, 축이 이동하는 방향으로 외력이 감소하면 damper의 감쇠 계수를 증가시켜 사용자로 하여금 보다 작은 외력으로 공작기계의 축의 이동을 멈출 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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제 3 항에 있어서, 상기 임피던스 제어부는 아래의 수학식에 따라서 damper의 감쇠 계수(Di)를 적응적으로 조절하고,상기 수학식에서 Di,normal은 기본 임피던스 damper값, α는 게인 값, sgn()은 signum 함수, 는 상기 축의 속도, 는 외력의 시간에 따른 변화율인 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동명령 생성부는상기 외부 인터페이스부로부터 스위치 온 신호가 입력되고, 상기 외력 감지부로부터 사전에 정의된 임계값 이상의 외력이 입력되면, 상기 이동 명령을 생성하여 상기 임피던스 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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제 5 항에 있어서, 상기 외부 인터페이스부는사용자가 공작기계 축을 수동으로 움직이기 위해서 힘을 가할 때 누르게 되는 물리적인 스위치로 구현되는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 장치
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(a) 공작기계 축 이동 장치가, 공작기계 축의 위치(q) 및 토그(τ)를 측정하는 단계;(b) 상기 공작기계 축 이동 장치가, 상기 공작기계 축의 위치(q) 및 토그(τ)와, 상기 공작기계 축의 위치를 미분하여 계산된 축의 속도를 이용하여, 사용자가 공작기계 축에 인가하는 외력을 계산하는 단계;(c) 상기 공작기계 축 이동 장치가, 사용자가 공작기계 축을 수동으로 이동하고자 하는지 여부를 판단하는 단계;(d) 상기 (c) 단계에서, 사용자가 수동으로 공작기계 축을 이동하고자 하는 것으로 판단된 경우에, 상기 공작기계 축 이동 장치가, 축의 속도 및 외력의 시간에 따른 변화율을 이용하여 상기 공작기계의 동작을 모델링한 damping 계수(Di)를 적응적으로 조절하는 단계; 및(e) 상기 공작기계 축 이동 장치가, 상기 (d) 단계에서 조절된 damping 계수(Di)를 적용하여 공작기계의 축을 이동시키도록 제어하는 임피던스 제어신호를 상기 공작기계로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 방법
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제 7 항에 있어서, 상기 (d) 단계는사용자가 인가하는 상기 외력이 축이 이동하는 방향으로 증가하면, 사용자로 하여금 작은 외력으로 공작 기계의 축을 이동시킬 수 있도록 damper의 감쇠 계수를 감소시키고, 축이 이동하는 방향으로 상기 외력이 감소하면 사용자로 하여금 작은 외력으로 공작기계의 축의 이동을 멈출 수 있도록 damper의 감쇠 계수를 증가시켜 damping 계수(Di)를 적응적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 (d) 단계는아래의 수학식에 따라서 damper의 감쇠 계수(Di)를 적응적으로 조절하고,상기 수학식에서 Di,normal은 기본 임피던스 damper값, α는 게인 값, sgn()은 signum 함수, 는 상기 축의 속도, 는 외력의 시간에 따른 변화율인 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 방법
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제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (c) 단계는사용자가 공작기계 축을 이동시키기 위해서 외부 인터페이스부를 통해서 스위치를 턴온 시키고, 사용자가 인가하는 상기 외력이 임계값 이상인 경우에, 사용자가 수동으로 공작기계 축을 이동하고자 하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 외부 인터페이스부는사용자가 공작기계 축을 수동으로 움직이기 위해서 힘을 가할 때 누르게 되는 물리적인 스위치로 구현되는 것을 특징으로 하는 공작기계 축 이동 방법
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