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3축 힘과 3축 토크를 측정하는 제1 센서부;3축 가속도, 3축 자이로 및 3축 콤파스를 측정하는 제2 센서부; 및제1 센서부에 의한 힘/토크 측정값에서 상기 힘/토크 센서에 부착된 도구의 무게에 의한 힘/토크 값을 제거한 값을 측정된 힘/토크 값으로 제공하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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2
제1항에 있어서,상기 제2 센서부는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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3
제1항에 있어서,상기 제1 센서부는 상기 도구의 움직임에 따라 위치가 변형되는 변형 영역과 상기 도구의 움직임에 따라 위치가 변형되지 않는 고정 영역으로 이루어지며, 상기 변형 영역에 위치한 제1 전극부와 상기 고정 영역에 위치한 제2 전극부 사이의 정전용량 변화로 상기 3축 힘과 3축 토크를 측정하며,상기 제2 센서부는 상기 고정 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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4
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연산부는 상기 제1 센서부에 의한 힘/토크 측정값과 상기 제2 센서부에 의한 측정값을 이용하여 상기 도구의 무게에 의한 힘/토크 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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제4항에 있어서,상기 연산부는 아래 수식을 이용하여 제1 센서부에 의한 힘/토크 측정값에서 상기 힘/토크 센서에 부착된 도구의 무게에 의한 힘/토크 값을 제거하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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6
제5항에 있어서,상기 수식에서 는 상기 도구의 무게에 의한 힘, 는 상기 도구의 무게에 의한 토크인 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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7
제6항에 있어서,상기 연산부는 상기 도구의 무게에 의한 힘/토크 값을 연산한 후 연산된 결과값을 저장하고, 상기 힘/토크 센서에 의해 측정된 힘/토크 값을 제공할 때 상기 제1 센서부에 의해 측정된 힘/토크 값에서 저장된 도구의 무게에 의한 힘/토크 값을 제거하여 제공하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션이 가능한 힘/토크 센서
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로봇의 일단부에 제1항에 따른 힘/토크 센서를 부착하는 센서 부착 단계;상기 힘/토크 센서에 제1 도구를 연결하는 도구 연결 단계;상기 제1 도구에 중력 이외의 외력을 작용하지 않은 상태에서 상기 힘/토크 센서의 제1 센서부 및 제2 센서부가 측정한 측정값을 이용하여 상기 힘/토크 센서의 연산부가 상기 제1 도구의 무게에 의한 제1 힘/토크 값을 연산하는 제1 힘/토크 값 연산 단계;연산된 상기 제1 힘/토크 값을 저장하는 제1 힘/토크 값 저장 단계; 및상기 제1 도구에 작용된 외력에 대한 상기 힘/토크 센서의 센싱값으로서 상기 제1 센서부에 의한 힘/토크 값에서 상기 제1 힘/토크 값을 제거한 값을 도출하는 센싱값 도출 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션 방법
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제8항에 있어서,상기 제1 도구를 제2 도구로 교체하는 도구 교체 단계;상기 제2 도구에 중력 이외의 외력을 작용하지 않은 상태에서 상기 힘/토크 센서의 제1 센서부 및 제2 센서부가 측정한 측정값을 이용하여 상기 힘/토크 센서의 연산부가 상기 제2 도구의 무게에 의한 제2 힘/토크 값을 연산하는 제2 힘/토크 값 연산 단계; 및연산된 상기 제2 힘/토크 값을 저장하는 제2 힘/토크 값 저장 단계; 를 더 포함하고,상기 센싱값 제공 단계에서 상기 제1 힘/토크 값 대신 상기 제2 힘/토크 값을 제거한 값을 센싱값으로 제공하는 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션 방법
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제8항 또는 제9항에 있어서,도구의 무게에 의한 힘은 로 연산하고, 도구의 무게에 의한 토크는 로 연산하며, 여기서 RST는 센서 프레임에서 도구 프레임으로의 회전행렬, 는 도구의 무게중심 벡터(PT)에 대한 대칭행렬, FWT는 도구의 무게중심에서의 힘, τWT는 도구의 무게중심에서의 토크인 것을 특징으로 하는 오토 캘리브레이션 방법
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