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마스터 디바이스를 이용해 원격지의 슬레이브 디바이스를 제어하는 원격 로봇 시스템으로서,상기 슬레이브 디바이스의 단부에 구비되어 있으며, 회동축을 중심으로 회동하는 제1 부재 및 제2 부재로 대상 물체를 집을 수 있는 집게;상기 제1 부재에 구비되어 있는 제1 힘센서;상기 제2 부재에 구비되어 있는 제2 힘센서;상기 제1 부재와 제2 부재가 이루는 각도를 측정하는 각도 측정부; 및상기 제1 힘센서 및 제2 힘센서에서 측정된 힘과 상기 각도 측정부에서 측정된 각도를 이용하여 상기 슬레이브 디바이스를 기준으로 한 직교 좌표계상의 3축 힘, 토크, 잡는 힘 중 하나 이상을 연산하는 연산부;를 포함하여 이루어지고,상기 제1 힘센서는 제1 축의 방향이 상기 제1 부재의 길이 방향이고, 제2 축의 방향이 상기 제1 부재의 법선 방향인 3축 힘센서이고, 상기 제2 힘센서는 제1 축의 방향이 상기 제2 부재의 길이 방향이고 제2 축의 방향이 상기 제2 부재의 법선 방향인 3축 힘센서이며,상기 연산부는 상기 제1 힘센서 및 제2 힘센서에서 각각 측정된 3축 힘을 하기의 식을 이용하여 상기 직교 좌표계상의 3축 힘으로 변환하는 원격 로봇 시스템
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제1항에 있어서,상기 토크는 상기 직교 좌표계의 x축을 중심으로 회전하는 제1 토크(Mx) 또는 상기 직교 좌표계의 z축을 중심으로 회전하는 제2 토크(Mz)이며,상기 연산부는 상기 제1 토크 및 제2 토크를 하기의 식을 이용하여 연산하는 원격 로봇 시스템
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제1항에 있어서,상기 연산부는 상기 잡는 힘(Fg)을 하기의 식을 이용하여 연산하는 원격 로봇 시스템
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제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연산부에서 연산된 연산 결과를 상기 마스터 디바이스로 전송하는 통신부를 더 포함하는 원격 로봇 시스템
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제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 부재 및 제2 부재 각각은 그 길이 방향으로 탄성부재를 사이에 두고 연결된 베이스 부재와 연장 부재를 포함하여 이루어지고,상기 제1 힘센서 및 제2 힘센서는 상기 베이스 부재 상에 형성되어 베이스 부재에 대한 상기 연장 부재의 상대적인 위치 변화에 따라 달라지는 정전용량을 형성하는 전극부로 형성되며,상기 연산부는 상기 전극부로부터의 정전용량값을 이용하여 상기 제1 힘센서 및 제2 힘센서에서 측정된 힘을 연산하는, 원격 로봇 시스템
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제7항에 있어서, 상기 전극부는 상기 연장 부재에 제1 축 방향의 힘이 가해졌을 때 함께 정전용량이 변화하며, 제3 축 방향의 힘이 가해졌을 때 일부는 정전용량이 상승하는 반면 나머지 일부는 정전용량이 감소하는 두 개 이상의 이격된 전극을 포함는 제1 전극; 및상기 연장 부재에 상기 제1 전극과 이격되어 형성되되 제2 축 방향의 힘이 가해졌을 때 정전용량이 변화하는 제2 전극;을 포함하여 이루어지는, 원격 로봇 시스템
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제8항에 있어서, 상기 전극부는 상기 베이스 부재로부터 돌출되어 상기 연장 부재 쪽으로 연장된 부재로 형성되고,상기 연장 부재는 상기 전극부의 끝단과 마주보도록 돌출된 돌출부가 형성되어 있으며,상기 제1 전극은 상기 돌출부와의 사이에서 정전용량을 형성하며, 상기 제2 전극은 상기 연장 부재와의 사이에서 정전용량을 형성하는, 원격 로봇 시스템
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제9항에 있어서,외력에 의해 상기 베이스 부재에 대한 상기 연장 부재의 상대적인 위치 변화가 변하더라도 제1 전극은 베이스 부재보다 돌출부에 더 근접하게 위치하고, 제2 전극은 돌출부보다 베이스 부재에 더 근접하게 위치하는, 원격 로봇 시스템
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마스터 디바이스를 이용해 원격지의 슬레이브 디바이스를 제어하는 원격 로봇 시스템에서의 다축 힘/토크 변환 방법으로서,회동축을 중심으로 회동하는 제1 부재 및 제2 부재로 대상 물체를 집을 수 있는 집게의 상기 제1 부재 및 제2 부재 각각에 구비된 제1 힘센서와 제2 힘센서가 상기 제1 부재 및 제2 부재 각각에 가해진 힘을 측정하는 힘 측정 단계;각도 측정부가 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 각도를 측정하는 각도 측정 단계;연산부가 상기 힘 측정 단계에서 측정된 힘, 상기 각도 측정 단계에서 측정된 각도를 이용하여 상기 집게에 의한 직교 좌표계상의 3축 힘, 토크, 잡는 힘 중 하나 이상을 연산하는 연산 단계;를 포함하고, 상기 연산 단계에서 상기 제1 힘센서 및 제2 힘센서에서 각각 측정된 3축 힘을 하기의 식을 이용하여 상기 직교 좌표계상의 3축 힘으로 변환하는 다축 힘/토크 변환 방법
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제11항에 있어서,상기 토크는 상기 직교 좌표계의 x축을 중심으로 회전하는 제1 토크(Mx) 또는 상기 직교 좌표계의 z축을 중심으로 회전하는 제2 토크(Mz)이며,상기 연산 단계에서 상기 제1 토크 및 제2 토크를 하기의 식을 이용하여 연산하는 다축 힘/토크 변환 방법
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제11항에 있어서,상기 연산 단계에서 상기 잡는 힘(Fg)을 하기의 식을 이용하여 연산하는 다축 힘/토크 변환 방법
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