KR101452437B1 - 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법 - Google Patents

모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101452437B1
KR101452437B1 KR1020140017482A KR20140017482A KR101452437B1 KR 101452437 B1 KR101452437 B1 KR 101452437B1 KR 1020140017482 A KR1020140017482 A KR 1020140017482A KR 20140017482 A KR20140017482 A KR 20140017482A KR 101452437 B1 KR101452437 B1 KR 101452437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
error
laser beams
axis
mobile manipulator
mobile
Prior art date
Application number
KR1020140017482A
Other languages
English (en)
Inventor
최태용
도현민
박찬훈
박동일
경진호
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020140017482A priority Critical patent/KR101452437B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101452437B1 publication Critical patent/KR101452437B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/022Optical sensing devices using lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/04Viewing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1615Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/162Mobile manipulator, movable base with manipulator arm mounted on it
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/01Mobile robot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

모바일 매니퓰레이터를 작업대의 작업위치에 고정될 수 있도록 안내해 줌으로써 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시켜주는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법에 관한 것이다. 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법은 모바일 매니퓰레이터를 작업대로 이동시키는 단계와, 상기 작업대로부터 하방으로 복수의 제1 레이저 빔들을 조사하며, 상기 작업대로부터 상기 모바일 매니퓰레이터를 향해 복수의 제2 레이저 빔들을 조사하는 단계와, 상기 모바일 베이스 상부에 장착된 제1 카메라를 통해 상기 제1 레이저 빔들 수신하며, 상기 모바일 매니퓰레이터의 일측에 장착된 제2 카메라를 통해 상기 제2 레이저 빔들을 수신하는 단계와, 수신된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 좌우방향의 X축 오차와, 전후방향의 Y축 오차와, 상하방향의 Z축에 대한 요(Yaw) 오차를 획득하고, 수신된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 Z축 오차와, Y축에 대한 롤 오차, 및 X축에 대한 피치(Pitch) 오차 값을 획득하는 단계, 및 획득한 오차 값들을 기초로 상기 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계를 포함한다.

Description

모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법{Method for setting the mobile manipulator onto the workbench}
본 발명은 모바일 매니퓰레이터를 작업대의 작업위치로 셋팅하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 X, Y, Z축과, 피치(Ritch) 방향과, 롤(Roll) 방향, 및 요(Yaw) 방향에 대한 오차 값을 획득한 후, 획득한 오차 값을 통해 모바일 매니퓰레이터의 동작위치를 보정해 줌으로써 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법에 관한 것이다.
일반적으로, 로봇은 산업발달로 인간의 안전을 도모하고, 인간이 하기 힘든 작업 등에 투입되어 작업 효율성을 극대화하기 위해 개발된다. 특히, 로봇은 정밀도와 고난도의 위험성이 요구되는 분야에서 많이 이용되며, 작업 현경에 따라 고정된 상태로 동작하는 로봇과 이동하며 동작하는 로봇으로 분류할 수 있다.
고정된 상태의 로봇들은 이동해야 할 물품들을 사람의 팔과 같은 동작으로 특정 위치에서 다른 위치로 근거리 이동하는 것을 주요 목적으로 이용되고, 이동형 로봇은 물품을 근거리 또는 장거리 이동시키는 것을 주요목적으로 이용된다.
상기와 같은 로봇들은 인간의 상지(上肢)와 유사한 기능을 보유하고, 그 선단부위에 해당하는 기계 손(mechanical hand) 등에 의해 물체를 파지하여 공간적으로 이동시키는 작업을 하므로, 매니퓰레이터(Manipulator)라고도 한다.
한편, 종래의 매니퓰레이터는 제한된 작업 공간에서 업무를 처리하는 분야에 주로 사용되어졌기 때문에 매니퓰레이터의 작업위치를 인식하는 정밀도가 그다지 중요하지 않았다. 그러나, 현재의 매니퓰레이터는 이동하면서 다양한 업무를 수행하기 때문에, 어떤 환경 내에서 매니퓰레이터에 지령을 할 경우에는 매니퓰레이터가 작업위치를 정확하게 인식하여 이동한 후 작업위치에 세팅(Setting)되는 것이 중요하다.
따라서, 매니퓰레이터를 작업대의 작업위치로 세팅시킬 경우에는, 매니퓰레이터가 작업위치로부터 X축과, Y축, 및 Z축에 대한 요(Yaw) 방향으로 얼마만큼 치우쳐졌는지 그 오차 값을 측정한 후, 매니퓰레이터의 하측에 배치된 모바일 베이스를 통해 측정된 오차 값만큼 매니퓰레이터를 X축과, Y축, 및 요(Yaw) 방향으로 이동시켜 매니퓰레이터를 작업위치에 맞게 셋팅시키도록 한다.
그러나, 상기와 같이 모바일 베이스를 이동시켜 매니퓰레이터를 작업대에 셋팅시킬 경우에는, 3차원 공간(Z, Pitch, Roll)으로 위치 보정이 불가능하므로 이동 플랫폼의 정밀도가 낮아져 로봇 시스템의 작업 정밀도가 저하되는 문제가 있다.
따라서, 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시키기 위해서는 X축과, Y축, 및 요(Yaw) 방향의 오차 값뿐 아니라 Z축과, 피치(Ritch) 방향, 및 롤(Roll) 방향에 대한 오차 값을 획득하여 획득한 오차 값만큼 매니퓰레이터의 동작위치를 보정할 수 있는 방법이 필요하다.
공개특허공보 10-2002-0014573 (2002.02.25 공개)
본 발명의 과제는 모바일 매니퓰레이터를 작업대의 작업위치에 맞게 셋팅하여 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법은 모바일 매니퓰레이터를 작업대로 이동시키는 단계; 상기 작업대로부터 하방으로 복수의 제1 레이저 빔들을 조사하며, 상기 작업대로부터 상기 모바일 매니퓰레이터를 향해 복수의 제2 레이저 빔들을 조사하는 단계; 상기 모바일 베이스 상부에 장착된 제1 카메라를 통해 상기 제1 레이저 빔들 수신하며, 상기 모바일 매니퓰레이터의 일측에 장착된 제2 카메라를 통해 상기 제2 레이저 빔들을 수신하는 단계; 수신된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 좌우방향의 X축 오차와, 전후방향의 Y축 오차와, 상하방향의 Z축에 대한 요(Yaw) 오차를 획득하고, 수신된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 Z축 오차와, Y축에 대한 롤 오차, 및 X축에 대한 피치(Pitch) 오차 값을 획득하는 단계; 및 획득한 오차 값들을 기초로 상기 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 모바일 매니퓰레이터를 작업대로부터 이동시킨 후에도 자동으로 작업대 상의 작업위치에 맞게 모바일 매니퓰레이터의 위치 및 동작을 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 모바일 매니퓰레이터의 작업시 기준좌표계가 변하지 않게 되어 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 비교적 가격이 저렴한 레이저 수신용 카메라를 통해 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교한 결과를 기초로 X축과, Y축, 및 요(Yaw) 방향의 오차 값뿐 아니라 Z축과, 피치(Ritch) 방향, 및 롤(Roll) 방향에 대한 오차 값을 획득하여 획득한 오차 값만큼 모바일 매니퓰레이터의 동작위치를 보정할 수 있게 되므로, 적은 비용으로 고정밀도의 위치제어가 가능해 진다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법을 설명하기 위한 블록선도.
도 2는 도 1에 있어서, 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법을 구현하기 위한 모바일 매니퓰레이터의 작업대 고정장치를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 있어서, 모바일 베이스의 작업위치를 설정하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2에 있어서, 모바일 매니퓰레이터의 양측 팔의 동작위치를 제어하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법을 설명하기 위한 블록선도이고, 도 2는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법을 구현하기 위한 모바일 매니퓰레이터의 작업대 고정장치를 도시한 도면이다. 여기서, 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법(100)은 모바일 매니퓰레이터가 작업대 상의 작업위치에 맞게 고정될 수 있도록 안내해 줌으로써 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있도록 해주기 위해 사용된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법(100)은 모바일 매니퓰레이터를 작업대로 이동시키는 단계(110)와, 제1,2 레이저 빔들을 조사하는 단계(120)와, 제1,2 레이저 빔들을 수신하는 단계(130)와, 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140), 및 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계(150)를 포함한다. 여기서, 모바일 매니퓰레이터(10)는 인간의 상지(上肢)와 유사한 기능을 보유하고, 그 선단부위에 해당하는 기계 손(mechanical hand) 등에 의해 물체를 파지하여 공간적으로 이동시키는 작업을 수행할 수 있도록 최소 6축으로 이루어질 수 있다.
모바일 매니퓰레이터를 작업대로 이동시키는 단계(110)에서는 모바일 매니퓰레이터(10)의 하측에 배치된 모바일 베이스(30)를 이동시킴에 따라 모바일 매니퓰레이터(10)를 작업대(20)로 이동시킨다. 이때, 모바일 베이스(30)의 이동은 일반적으로 이동형 모바일 매니퓰레이터에 사용되는 Indoor GPS, 적외선 센서(IR Sensor), 레이저 거리측정 센서(LRF Sensor), 비전센서 등을 이용하여 이루어질 수 있다. 이처럼, 모바일 베이스(30)가 이동함에 따라 모바일 베이스(30) 상부에 배치된 모바일 매니퓰레이터(10) 또한 모바일 베이스(30)와 함께 이동하게 되는 것이다. 여기서, 모바일 베이스(30)를 작업대(20) 상으로 이동하는 방법은 공지된 기술이므로 생략하기로 한다.
제1,2 레이저 빔들을 조사하는 단계(120)에서는 작업대(20)로부터 하방으로 복수의 제1 레이저 빔(121)들을 조사하며, 작업대(20)로부터 모바일 매니퓰레이터(10)를 향해 복수의 제2 레이저 빔(122)들을 조사한다. 이때, 제1,2 레이저 빔(121, 122) 들은 스팟형의 레이저 빔으로 이루어질 수 있으며, 제1 레이저 빔(121)들은 적어도 4개 이상 조사되어 사각의 패턴을 형성하고, 제2 레이저 빔(122)들은 Z축 방향으로 이격되어 적어도 2개 이상 조사될 수 있다.
제1,2 레이저 빔들을 수신하는 단계(130)에서는 모바일 베이스(30) 상부에 장착된 제1 카메라(131)를 통해 제1 레이저 빔(121)들을 수신하며, 모바일 매니퓰레이터(10)의 일측에 장착된 제2 카메라(132)를 통해 제2 레이저 빔(122)들을 수신한다.
제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)에서는 수신된 제1 레이저 빔(121)들의 패턴이미지와 미리 설정된 제1 레이저 빔(121)들의 패턴이미지를 비교하여 좌우방향의 X축 오차와, 전후방향의 Y축 오차와, 상하방향의 Z축에 대한 요(Yaw) 오차를 획득하고, 수신된 제2 레이저 빔(122)들의 패턴이미지와 미리 설정된 제2 레이저 빔(122)들의 패턴이미지를 비교하여 Z축 오차와, Y축에 대한 롤 오차, 및 X축에 대한 피치(Pitch) 오차 값을 획득한다. 여기서, 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)는 롤 오차가 0이 아닐 경우 요 오차를 0이 되게 제어한 후, X축에 대한 피치(Pitch) 오차를 계산하는 과정을 포함할 수 있으며, 구체적인 과정은 후술하도록 한다.
한편, 미리 설정된 제1 레이저 빔(121)들의 패턴이미지는 모바일 매니퓰레이터(10)가 작업대(20)의 작업위치에 정위치되어 고정되었을 때 제1 레이저 빔(121)들을 제1 카메라(131)를 통해 수신한 후 패턴이지미로 저장한 이미지이고, 미리 설정된 제2 레이저 빔(122)들의 패턴이미지는 모바일 매니퓰레이터(10)가 작업대(20)의 작업위치에 정위치되어 고정되었을 때 제2 레이저 빔(122)들을 제2 카메라(132)를 통해 수신한 후 패턴이지미로 저장한 이미지이다.
모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계(150)에서는 획득한 오차 값들을 기초로 모바일 매니퓰레이터(10)의 위치를 보정한다.
도 3 및 도 4를 참조하여 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계(150)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서, 편의를 위해 제1,2 레이저 빔(121, 122)들의 패턴이미지는 "●"로 표기하고, 미리 설정된 제1,2 레이저 빔들의 패턴이미지는 "▲"로 표기하기로 한다.
먼저, 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계(150)는 제1,2 선형레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)로부터 획득한 X축 오차와, Y축 오차, 및 요 오차만큼 모바일 베이스(30)를 이동시킨다.
예를 들어, 수신된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지(●)와 미리 설정된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지(▲)가 도 3에 도시된 바와 같을 경우에는 중앙에 위치한 점 p5와, r5를 기준으로 X축과 Y축의 오차를 측정한다. 즉, 미리 설정된 점 p5로부터 점 r5가 X축 및 Y축 방향으로 치우쳐진 거리를 측정한 후, 점 r5와 점 p5가 서로 일치하는 위치까지 모바일 베이스(30)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 것이다.
그리고, X축 방향으로 배치된 점 p1과 p2를 가상으로 이어 제1 가상선(L1)을 만들고, 점 r1과 r2를 가상으로 이어 제2 가상선(L2)을 만든 후 제1 가상선(L1)을 기준으로 Z축에 대한 요(Yaw) 오차를 측정한다. 즉, 제1 가상선(L1)으로부터 제2 가상선(L2)이 얼마만큼 기울어져 있는지 그 각도를 측정한 후, 제1 가상선(L1)과 제2 가상선(L2)이 서로 일치하는 위치까지 모바일 베이스(30)를 Z축에 대한 요(Yaw) 방향으로 회전 이동시키는 것이다.
따라서, 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)로부터 획득한 오차 값에 따라 모바일 베이스(30)가 X축과, Y축, 및 요 방향으로 이동하게 되므로 모바일 매니퓰레이터(10)가 작업대(20)의 작업위치로 이동하여 셋팅되는 것이다.
그러면, 모바일 매니퓰레이터(10)의 동작시에 로봇 팔의 동작위치를 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)로부터 획득한 Z축 오차와, 롤 오차와, 피치 오차만큼 가감하여 보정한다.
예를 들어, 제2 레이저 빔들의 패턴이미지(●)와 미리 설정된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지(▲)가 도 4에 도시된 바와 같을 경우에는, 미리 설정된 점 z1과 z2의 가운데 점 mz와, 점 rz1과 rz2의 가운데 점 mrz를 비교하여 Z축 방향의 오차를 측정한다. 즉, 미리 설정된 점 mz로부터 mrz가 Z축 방향으로 얼마만큼 치우쳐졌는지 그 거리를 측정한 후, 측정한 값을 로봇 팔의 동작 시에 가감하여 동작할 수 있도록 동작위치를 제어하는 것이다.
그리고, Z축 방향으로 배치된 점 z1과 z2를 가상으로 이어 제3 가상선(L3)을 만들고, 점 rz1과 rz2를 가상으로 이어 제4 가상선(L4)을 만든 후 제3 가상선(L3)을 기준으로 Y축에 대한 롤(Roll) 오차를 측정한다. 즉, 미리 설정된 제3 가상선(L3)으로부터 제4 가상선(L4)이 얼마만큼 기울어져 있는지 그 각도를 측정한 후, 측정한 값을 로봇 팔의 동작 시에 가감하여 동작할 수 있도록 동작위치를 제어하는 것이다.
한편, X축에 대한 피치(Pitch) 오차는 요 오차가 0일 경우, 미리 설정된 Y축 방향의 제1 레이저 빔의 선길이 Dy와 실제로 수신된 Y축 방향의 제1 레이저 빔의 선길이 Ry에 대해 "Ry=cosθ* Dy"관계가 성립하고,
Y축에 대한 롤 오차가 0일경우, 즉 모바일 매니퓰레이터(10)가 Z축 방향으로 정위치 했을 경우에는, 미리 설정된 Z축 방향의 제2 레이저 빔의 선길이 Dz와 실제로 수신된 Z축 방향의 제2 레이저 빔의 선길이 Rz에 대해 "Rz=cosθ * Dz"관계가 성립하므로,
X축에 대한 피치(Pitch) 오차는 롤 오차가 0이거나, 롤 오차가 0이 아닐 경우 요 오차를 0이 되게 제어하면 그 값을 획득할 수 있다. 즉, 롤 오차가 0이면 실제로 수신된 Y축 방향의 제2 레이저 빔의 선인 Ry의 길이와 미리 설정된 제2 레이저 빔의 선인 Dy의 길이의 차를 측정한 후, 측정한 값을 로봇 팔의 동작 시에 가감하여 동작할 수 있도록 동작위치를 제어하는 것이다.
또한, 롤 오차가 0이 아닐 경우에는 요 오차가 0이 되도록 제어하고 실제로 수신된 Y축 방향의 제2 레이저 빔의 선인 Ry의 길이와 미리 설정된 제2 레이저 빔의 선인 Dy의 길이의 차를 측정한 후, 측정한 값을 로봇 팔의 동작 시에 가감하여 동작할 수 있도록 동작위치를 제어하는 것이다.
이에 따라, 작업대(20)의 작업위치로부터 벗어난 모바일 베이스(30)를 2차원 평면상(X, Y, Yaw)으로 이동시킬 수 있게 되고, 모바일 베이스(30)로 제어가 불가능한 3차원 공간(Z, Pitch, Roll)으로는 모바일 매니퓰레이터(10)의 양측 팔의 동작 시에 동작위치를 보정할 수 있게 되므로, 모바일 매니퓰레이터(10)를 작업대의 작업위치에 정확히 셋팅할 수 있게 되어 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하여 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 차이가 있는 내용을 중심으로 설명하기로 한다.
모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계(250)는, 모바일 매니퓰레이터(10)의 동작시에 로봇 팔의 동작위치를 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)로부터 획득한 X축 오차와, Y축 오차와, Z축 오차와, 요 오차와, 롤 오차와, 피치 오차만큼 가감하여 동작위치를 보정하는 과정을 포함한다. 즉, 모바일 베이스(30)는 단순히 모바일 매니퓰레이터(10)를 이동시키는 역할만 할 뿐이고, 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계(140)로부터 획득한 X, Y, Z, Yaw, Roll, Pitch 방향의 오차 값들을 모바일 매니퓰레이터(10)의 팔의 동작 시에 가감하여 동작할 수 있도록 제어함으로써 모바일 매니퓰레이터(10)의 작업 정밀도를 향상시키는 것이다.
전술한 바와 같이, 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법(100)은 모바일 매니퓰레이터(10)를 작업대(20)로부터 이동시킨 후에도 자동으로 작업대(20) 상의 작업위치에 맞게 모바일 매니퓰레이터(10)의 위치 및 동작을 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 모바일 매니퓰레이터(10)의 작업 시 기준좌표계가 변하지 않게 되어 로봇 시스템의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 비교적 가격이 저렴한 레이저 수신용 카메라를 통해 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교한 결과를 기초로 모바일 베이스(30)와 모바일 매니퓰레이터(10)의 양측 팔을 모두 제어할 수 있게 되므로, 적은 비용으로 고정밀도의 위치제어가 가능해 진다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10.. 모바일 매니퓰레이터
20.. 작업대
30.. 모바일 베이스
100.. 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법
121.. 제1 레이저 빔
122.. 제2 레이저 빔
131.. 제1 카메라
132.. 제2 카메라

Claims (5)

  1. 모바일 베이스 상에 로봇이 장착된 모바일 매니퓰레이터를 작업대의 작업위치에 고정시키기 위한 방법으로,
    상기 모바일 매니퓰레이터를 작업대로 이동시키는 단계;
    사각의 패턴을 형성하도록 상기 작업대로부터 하방으로 적어도 4개 이상의 제1 레이저 빔들을 조사하며, 상기 작업대로부터 상기 모바일 매니퓰레이터를 향해 Z축 방향으로 이격된 적어도 2개 이상의 제2 레이저 빔들을 조사하는 단계;
    상기 모바일 베이스 상부에 장착된 제1 카메라를 통해 상기 제1 레이저 빔들 수신하며, 상기 모바일 매니퓰레이터의 일측에 장착된 제2 카메라를 통해 상기 제2 레이저 빔들을 수신하는 단계;
    수신된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제1 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 좌우방향의 X축 오차와, 전후방향의 Y축 오차와, 상하방향의 Z축에 대한 요(Yaw) 오차를 획득하고, 수신된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지와 미리 설정된 제2 레이저 빔들의 패턴이미지를 비교하여 Z축 오차와, Y축에 대한 롤 오차, 및 X축에 대한 피치(Pitch) 오차 값을 획득하는 단계; 및
    획득한 오차 값들을 기초로 상기 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계;
    를 포함하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 레이저 빔들의 오차 값을 획득하는 단계는,
    상기 롤 오차가 0이 아닐 경우 상기 요 오차를 0이 되게 제어한 후, X축에 대한 피치(Pitch) 오차를 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계는,
    상기 모바일 베이스를 상기 X축 오차와, Y축 오차와, 요 오차만큼 이동시키는 과정과,
    상기 모바일 매니퓰레이터의 동작시에 상기 로봇 팔의 동작위치를 상기 Z축 오차와, 롤 오차와, 피치 오차만큼 가감하여 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모바일 매니퓰레이터의 작업위치를 보정하는 단계는,
    상기 모바일 매니퓰레이터의 동작시에 상기 로봇 팔의 동작위치를 상기 X축 오차와, Y축 오차와, Z축 오차와, 요 오차와, 롤 오차와, 피치 오차만큼 가감하여 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법.
  5. 삭제
KR1020140017482A 2014-02-14 2014-02-14 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법 KR101452437B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140017482A KR101452437B1 (ko) 2014-02-14 2014-02-14 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140017482A KR101452437B1 (ko) 2014-02-14 2014-02-14 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101452437B1 true KR101452437B1 (ko) 2014-11-04

Family

ID=52288986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140017482A KR101452437B1 (ko) 2014-02-14 2014-02-14 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101452437B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106020207A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 广东宝乐机器人股份有限公司 自移动机器人行走方法与装置
WO2019228438A1 (zh) * 2018-06-01 2019-12-05 浙江亚特电器有限公司 障碍物自学习方法及新障碍物自学习方法
KR20230114502A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 신라엔지니어링(주) 로봇을 이용한 금형의 에어벤트홀 드릴링 시스템 및 방법
KR20230143819A (ko) * 2022-04-06 2023-10-13 현대무벡스 주식회사 모바일 로봇의 스캐너 간 캘리브레이션 방법
KR20240147064A (ko) 2023-03-31 2024-10-08 (주)마젠타로보틱스 실내 자율 도장 로봇의 자세제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100552438B1 (ko) * 2004-01-09 2006-02-20 (주)다사테크 이동 로봇의 충전 스테이션 탐색 방법
KR100854653B1 (ko) * 2006-05-12 2008-08-27 주식회사 한울로보틱스 충전스테이션을 이용한 이동로봇의 위치 인식장치
KR100902115B1 (ko) * 2006-12-02 2009-06-09 한국전자통신연구원 카메라와 적외선 센서를 이용한 로봇자동충전 장치 및 방법
JP2012056044A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Toyota Motor Corp ロボット及びその制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100552438B1 (ko) * 2004-01-09 2006-02-20 (주)다사테크 이동 로봇의 충전 스테이션 탐색 방법
KR100854653B1 (ko) * 2006-05-12 2008-08-27 주식회사 한울로보틱스 충전스테이션을 이용한 이동로봇의 위치 인식장치
KR100902115B1 (ko) * 2006-12-02 2009-06-09 한국전자통신연구원 카메라와 적외선 센서를 이용한 로봇자동충전 장치 및 방법
JP2012056044A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Toyota Motor Corp ロボット及びその制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106020207A (zh) * 2016-07-26 2016-10-12 广东宝乐机器人股份有限公司 自移动机器人行走方法与装置
WO2019228438A1 (zh) * 2018-06-01 2019-12-05 浙江亚特电器有限公司 障碍物自学习方法及新障碍物自学习方法
US11947358B2 (en) 2018-06-01 2024-04-02 Zhejiang Yat Electrical Appliance Co., Ltd Obstacle self-learning method and new obstacle self-learning method
KR20230114502A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 신라엔지니어링(주) 로봇을 이용한 금형의 에어벤트홀 드릴링 시스템 및 방법
KR102590940B1 (ko) * 2022-01-25 2023-10-19 신라엔지니어링(주) 로봇을 이용한 금형의 에어벤트홀 드릴링 시스템 및 방법
KR20230143819A (ko) * 2022-04-06 2023-10-13 현대무벡스 주식회사 모바일 로봇의 스캐너 간 캘리브레이션 방법
KR102677941B1 (ko) * 2022-04-06 2024-06-26 현대무벡스 주식회사 모바일 로봇의 스캐너 간 캘리브레이션 방법
KR20240147064A (ko) 2023-03-31 2024-10-08 (주)마젠타로보틱스 실내 자율 도장 로봇의 자세제어방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9895810B2 (en) Cooperation system having machine tool and robot
KR101452437B1 (ko) 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법
US8706300B2 (en) Method of controlling a robotic tool
CN102448679B (zh) 至少一个物体以高精度定位到空间最终位置的方法和系统
US8310539B2 (en) Calibration method and calibration device
US20220331970A1 (en) Robot-mounted moving device, system, and machine tool
US20150202776A1 (en) Data generation device for vision sensor and detection simulation system
CN107186714B (zh) 一种精确定位方法、定位系统以及机械手装置
JP6900290B2 (ja) ロボットシステム
CN114139857B (zh) 一种工件精整加工工序修正方法、系统、存储介质及装置
JP6869159B2 (ja) ロボットシステム
US20190129400A1 (en) Robot, robot system, and method for setting coordinate system of robot
US20110118876A1 (en) Teaching line correcting apparatus, teaching line correcting method, and program thereof
KR101469205B1 (ko) 모바일 매니퓰레이터의 작업대 세팅방법
JP6912529B2 (ja) 視覚誘導ロボットアームの補正方法
US20190184481A1 (en) Welding Position Detection Device, Welding Position Detection Method, and Welding Robot System
Bai et al. Hybrid calibration and detection approach for mobile robotic manufacturing systems
Liu et al. An automated method to calibrate industrial robot kinematic parameters using Spherical Surface constraint approach
Heikkilä et al. Calibration procedures for object locating sensors in flexible robotized machining
US20230328372A1 (en) Image processing system and image processing method
EP4144494A1 (en) Image processing method, image processing device, robot mounted-type conveyance device, and system
WO2022075303A1 (ja) ロボットシステム
US11738462B2 (en) Coordinate calibration method of manipulator
KR20100045155A (ko) 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법
JP2022530589A (ja) ロボット搭載移動装置、システム及び工作機械

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170907

Year of fee payment: 4