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인간과 로봇이 물리적으로 협업하는 환경에서 인간의 의도된 동작과 인간의 의도되지 않은 동작을 구별하기 위해 주파수 분석을 통해 획득한 인간-로봇 협업 상태를 기반으로 어드미턴스(admittance)를 조절하는 방법으로서,다자유도 힘 신호를 획득하는 단계;저역 통과 필터(low-pass filter) 및 고역 통과 필터(high-pass filter)를 이용하여 상기 다자유도 힘 신호를 기반으로 인간-로봇 협업 상태값을 획득하는 단계; 및미리 설정된 기준 주파수에 대응되는 기준 협업 상태값을 이용하여 상기 인간-로봇 협업 상태값을 기반으로 상기 어드미턴스의 매개변수를 조절하는 단계;를 포함하는 인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제1항에서,상기 어드미턴스 매개변수 조절 단계는,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 미만이면, 민감한 제어에 대응되게 미리 설정된 매개변수 기본값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하고,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 이상이면, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값을 기반으로 상기 인간-로봇 협업 상태값을 이용하여 획득한 매개변수 조절값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하는 것으로 이루어지는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제2항에서,상기 어드미턴스 매개변수 조절 단계는,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 이상이면, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값에 따른 이너샤(inertia) 기본값, 상기 인간-로봇 협업 상태값과 상기 기준 협업 상태값의 차이값 및 미리 설정된 둔감 정도값을 이용하여 이너샤 조절값을 획득하고, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값에 따른 댐퍼(damper) 기본값, 상기 이너샤 기본값 및 상기 이너샤 조절값을 이용하여 댐퍼 조절값을 획득하며, 상기 이너샤 조절값 및 상기 댐퍼 조절값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하는 것으로 이루어지는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제1항에서,상기 인간-로봇 협업 상태값 획득 단계는,상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호 및 상기 고역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호를 기반으로, 상기 인간-로봇 협업 상태값을 획득하는데 이용되는 중간값을 획득하는 단계;를 포함하는 인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제4항에서,상기 중간값 획득 단계는,상기 고역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값을 상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값으로 나누어 상기 중간값을 획득하는 것으로 이루어지는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제5항에서,상기 중간값 획득 단계는,상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값이 미리 설정된 기준값 이상이면, 상기 고역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값을 상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값으로 나눈 값을 상기 중간값으로 획득하고,상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호의 유클리드 놈 값이 상기 미리 설정된 기준값 미만이면, 0을 상기 중간값으로 획득하는 것으로 이루어지는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제4항에서,상기 인간-로봇 협업 상태값 획득 단계는,상기 중간값을 평활화(smoothing) 처리하는 단계;평활화 처리된 상기 중간값이 미리 설정된 하한(lower limit)과 미리 설정된 상한(upper limit) 사이의 값이 되도록 포화(saturation) 처리하는 단계; 및포화 처리된 상기 중간값을 상기 인간-로봇 협업 상태값으로 획득하는 단계;를 더 포함하는 인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제1항에서,상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터는,IIR(infinite impulse response) 2차 버터워스(Butterworth) 필터로 이루어지며,상기 IIR 2차 버터워스 필터의 차단 주파수(cutoff frequency)는,인간과 로봇 사이의 협업 상태 인식을 위한 관심 영역으로 미리 설정된 동작 주파수를 기반으로 설정되는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
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인간과 로봇이 물리적으로 협업하는 환경에서 인간의 의도된 동작과 인간의 의도되지 않은 동작을 구별하기 위해 주파수 분석을 통해 획득한 인간-로봇 협업 상태를 기반으로 어드미턴스(admittance)를 조절하는 장치로서,상기 인간-로봇 협업 상태를 관측하고, 상기 인간-로봇 협업 상태를 기반으로 상기 어드미턴스를 조절하기 위한 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 프로그램에 따라 상기 인간-로봇 협업 상태를 관측하고, 상기 인간-로봇 협업 상태를 기반으로 상기 어드미턴스를 조절하기 위한 동작을 수행하는 하나 이상의 프로세서;를 포함하며,상기 프로세서는,다자유도 힘 신호를 획득하고,저역 통과 필터(low-pass filter) 및 고역 통과 필터(high-pass filter)를 이용하여 상기 다자유도 힘 신호를 기반으로 인간-로봇 협업 상태값을 획득하며,미리 설정된 기준 주파수에 대응되는 기준 협업 상태값을 이용하여 상기 인간-로봇 협업 상태값을 기반으로 상기 어드미턴스의 매개변수를 조절하는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 장치
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제10항에서,상기 프로세서는,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 미만이면, 민감한 제어에 대응되게 미리 설정된 매개변수 기본값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하고,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 이상이면, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값을 기반으로 상기 인간-로봇 협업 상태값을 이용하여 획득한 매개변수 조절값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 장치
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제11항에서,상기 프로세서는,상기 인간-로봇 협업 상태값이 상기 기준 협업 상태값 이상이면, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값에 따른 이너샤(inertia) 기본값, 상기 인간-로봇 협업 상태값과 상기 기준 협업 상태값의 차이값 및 미리 설정된 둔감 정도값을 이용하여 이너샤 조절값을 획득하고, 상기 미리 설정된 매개변수 기본값에 따른 댐퍼(damper) 기본값, 상기 이너샤 기본값 및 상기 이너샤 조절값을 이용하여 댐퍼 조절값을 획득하며, 상기 이너샤 조절값 및 상기 댐퍼 조절값을 상기 어드미턴스의 매개변수의 값으로 획득하는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 장치
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제10항에서,상기 프로세서는,상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호 및 상기 고역 통과 필터를 통과한 상기 다자유도 힘 신호를 기반으로, 상기 인간-로봇 협업 상태값을 획득하는데 이용되는 중간값을 획득하는,인간-로봇 협업 상태 기반 가변 어드미턴스 제어 장치
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