KR0120543B1 - 다중 로보트 위치보정 방법 - Google Patents
다중 로보트 위치보정 방법Info
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- KR0120543B1 KR0120543B1 KR1019930021786A KR930021786A KR0120543B1 KR 0120543 B1 KR0120543 B1 KR 0120543B1 KR 1019930021786 A KR1019930021786 A KR 1019930021786A KR 930021786 A KR930021786 A KR 930021786A KR 0120543 B1 KR0120543 B1 KR 0120543B1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
본 발명은 종래의 치구에 의한 로보트 자체의 링크 길이 측정이 필요없게 되어 치구를 제작할 필요가 없으므로 이로인한 원가절감이 이루어질 수 있다.
또한, 치구에 의한 보정의 경우 치구 자체의 오차를 포함하고 있으므로, 본 발명에 의한 보정 방법을 사용함으로써 보다 정확한 보정을 할 수 있다.
뿐만 아니라, 다중 로보트간의 위치 보정도 구할 수 있어 한대의 로보트 만을 교시한 후 그 값을 다른 로보트를 제어하는데 바로 이용할 수 있다.
Description
제1도는 기준좌표계에 대한 제1로보트와 제2로보트의 위치 관계도이다.
제2도는 좌표계 설정 및 변환행렬 관계도이다.
제3도는 링크의 기구학적 모델링을 도시한 도면이다.
제4도는 임의의 세점을 이용하여 원의 방정식을 만들기 위한 설명도이다.
제5도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성블럭도이다.
제6도는 본 발명에 따른 로보트 링크의 길이 보정방법을 설명하기 위한 알고리즘이다.
제7도는 로보트간의 위치 보정방법을 설명하기 위한 알고리즘이다.
본 발명은 다중 로보트의 위치보정 방법에 관한 것으로, 한대 이상의 로보트를 사용하는 경우 각 로보트 사이의 위치관계를 정확히 하여 위치 정보만으로도 동일한 지점으로 이동할 수 있도록 위치를 보정해주는 위치보정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 산업용 로보트 제어시스템의 위치보정 분야에 속하는 것으로 로보트를 사용하여 보다 정밀한 위치제어를 하기 위한 로보트 자체의 기구학적 링크 파라미터의 보정 및 다중 로보트 시스템에서 로보트간의 위치관계를 정확히 설정하여야 하는 경우에 활용할 수 있다.
또한 좌표계를 설정하여 제어하는 각종 전용기를 보다 정확, 정밀하게 위치보정할 필요가 있는 산업용 공장자동화(Factory Automation; 이하 FA 라고 함)시스템 분야에 적용 가능하다.
종래에는 로보트 자체의 기구학적 링크 파라미터의 보정 및 다중 로보트 시스템에서 로보트 사이의 위치보정은 특정한 알고리즘을 사용하여 보상하는 것이 아니라, 기구물의 길이를 측정할 수 있는 치구를 사용하여 측정한 값을 그대로 사용하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 알고리즘을 사용하여 위치보정을 수행함으로써 더욱 정확하게 정밀한 위치보정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하나의 제어장치를 통해서 다중의 로보트를 제어하는 다중 로보트 시스템에 있어서, 각 로보트의 각 링크가 움직이면서 공간속의 임의의 지점에서 멈추었을때 발생하는 좌표를 한점으로 볼때, 각 링크로부터의 임의의 세점을 이용하여 원의 방정식을 만들어서 반지름을 계산함으로써 상기 각 링크의 길이를 보정하는 과정; 상기 각 링크중 몸체에 가장 가까운 링크가 움직이면서 임의의 지점에서 멈추었을때 발생하는 좌표를 한점으로 볼때, 그러한 임의의 세점을 이용하여 얻어진 원의 방정식으로부터 그 원의 중심을 기준으로 하는 각 로보트의 좌표계를 설정하는 과정 ; 및 상기 각 로보트의 좌표계를 이용하여 소정의 기준좌표계로부터 상기 각 로보트의 좌표계까지의 거리를 계산함으로써 상기 각 로봇의 좌표계간의 거리를 보정하는 과정을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 기준좌표계에 대한 제1로보트와 제2로보트의 위치관계도이다.
여기서, 기준좌표계의 원점에 대한 제1로보트좌표계의 원점의 좌표의 값을 구하기 위한 변환행렬을 T1이라고 하고, 기준좌표계의 원점에 대한 제2로보트좌표계의 원점의 좌표의 값을 구하기 위한 변환행렬을 T2라고 한다.
T1에 의한 좌표와 T2에 의한 좌표를 통하여 제1로보트(100)와 제2로보트(102)사이의 거리를 구할 수 있게 된다.
이때, 제2로보트좌표계의 원점을 기준으로 하여 제1로보트좌표계의 원점의 좌표를 구하기 위한 변환행렬을 T 라고 하면,다음과 같은 식이 성립한다.
제2도는 좌표계 설정 및 변환행렬 관계도이다.
여기서, 제1로보트(100)의 링크가 2개인 경우를 생각해보면, 원(200)위의 세점은 제1로보트(100)의 제2링크가 교시한 임의의 세점으로서 제어부는 이 세점을 입력으로 하여 원(200)의 방정식을 구할 수 있게 된다.
또한, 원(202)위의 세점은 제1로보트(100)의 제1링크가 교시한 임의의 세점으로서 제어부는 이 세점을 입력으로 하여 원(202)의 방정식을 구할 수 있게 된다.
이때, 원(202)의 중심이 제1로보트좌표계의 원점이 되고, 원(202)의 반지름은 제1링크의 길이를 나타내고, 원(200)의 반지름은 제2링크의 길이를 나타낸다.
또한, 기준좌표계의 원점을 기준으로 하려 원(200)의 중심이 좌표를 구하기 위한 변환행렬을 A라고 하고, 원(202)의 준심의 좌표를 구하기 위한 변환행렬을 B라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.
제3도는 링크의 기구학적 모델링을 도시한 도면이다.
제3도를 통해서 각 링크간의 좌표계에 대한 변환행렬에 관한 식은 다음과 같이 정의되어 있다.
제4도는 임의의 세점을 이용하여 원의 방정식을 만들기 위한 설명도이다.
여기서, 세점의 좌표를 다음과 같이 정의할때, 평면(400)의 방정식은 (식 4)와 같다.
또한, 평면(400)상의 새로운 좌표축의 단위좌표축을 각각 X,Y,Z라고 하면 다음과 같이 정의된다.
그리고, P3를 원점으로 하는 새로운 좌표계를 설정하기 위한 변환행렬인 Tc는 다음과 같이 정의된다.
임의의 세점인 P1,P2,P3는 새로운 좌표계에서 다음과 같이 된다.
P2c=TcP2(x2c,y2c,z2c)
P2c=TcP3(x3c,y3c,z3c)
그러므로, 원(402)의 방정식은 다음과 같이 정의될 수 있다.
(x1c-X0)2+(y2c-y0)2=r2
(x1c-X0)2+(y3c-y0)2=r2
여기서, (x0,y0)는 원(402)의 중심을 나타낸다.
제5도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성 블럭도이다.
제6도는 본 발명에 따른 로보트 링크의 길이 보정방법을 설명하기 위한 알고리즘이다.
제6도를 제5도와 결부시켜 설명하면 다음과 같다.
교시장치(500) 및 맨-머신 인터페이스 보드(512)를 사용하여 관절 좌표계 상에서 세점을 교시하면(제600단계), 그 이동량이 관리제어보드(502)에 의해서 계산되어 VME글로벌 버스(522), VME로컬버스(524), 및 로보트 입출력 인터페이스 보드(536)를 통하여 제1위치제어보드(526) 및 제1드라이버보드(538)로 전달되어 임의의 세점의 좌표가 관리제어보드(502)의 메모리(504)에 저장된다.(제602단계)
메모리(504)에 저장된 세점을 관리제어보드(502)에 내장된 (식 4)함수로 계산하여 메모리에 저장한다.(제602단계)
메모리(504)에 저장된 평면의 방정식 함수의 결과값과 메모리(504) 내장된 식(식 5), (식 6), 및 (식 7)의 함수를 사용하여 세점을 포함하는 원의 방정식을 구하여(제606단계), 그 원의 중심좌표 및 반지름을 메모리(504)에 저장한다(제608단계).
제6도에 설명된 알고리즘은 로보트의 링크수에 따라 수행하면 된다.
특히, 몸체에 부착되어 있는 링크에 관한 원의 방정식으로부터 얻어진 원의 중심좌표는 제7도에 설명되는 로보트간의 위치 보정방법에 사용된다.
제7도는 로보트간의 위치 보정방법을 설명하기 위한 알고리즘이다.
제7도는 제5도와 결부시켜 설명하기로 한다.
위치 보정을 하기 위한 두 대의 로보트의 본체에 부착된 링크에 관한 원의 방정식(제606단계에서 구함)으로부터 원의 중심좌표를 메모리(504)로부터 읽어온다(제700단계).
기준좌표계에 대한 각 좌표들의 변환행렬함수를 메모리(504)에 내장된(식 3) 함수를 사용하여 기준좌표게와 원의 중심좌표 사이의 변환 행렬 T1,T2를 구하여 메모리(504)에 저장한다(제702단계).
위치보정을 하기 위한 두 로보트 사이의 변환행렬 T를 (식 1)과 같은 관계식을 이용하여 계산한 후 (제704단계) 메모리(504)에 저장한다(706단계).
제706단계에서 얻어낸 결과는 두 로보트 사이의 위치 보정치가 된다.
따라서, 본 발명은 종래의 치구에 의한 로보트 자체의 링크 길이 측정이 필요없게 되어 치구를 제작할 필요가 없으므로 이로인한 원가절감이 이루어질 수 있다.
뿐만 아니라, 다중 로보트간의 위치 보정도 구할 수 있어 한 대의 로보트만을 교시한 후 그 값을 다른 로보트을 제어하는데 바로 이용할 수 있다.
Claims (1)
- 하나의 제어장치를 통해서 다중의 로보트를 제어하는 다중 로보트 시스템에 있어서, 각 로보트의 각 링크가 움직이면서 공간속의 임의의 지점에서 멈추었을때 발생하는 좌표를 한점으로 볼때, 각 링크로부터 임의의 세점을 이용하여 원의 방정식을 만들어서 반지름을 계산함으로써 상기 각 링크의 길이를 보정하는과정; 상기 각 링크중 몸체에 가장 가까운 링크가 움직이면서 임의의 지점에서 멈추었을때 발생하는 좌표를 한점으로 볼때, 그러한 임의의 세점을 이용하여 얻어진 원의 방정식으로부터 그 원의 중심을 기준으로 하는 각 로보트의 좌표계를 설정하는 과정; 및 상기 각 로봇의 좌표계를 이용하여 소정의 기준좌표계로부터 상기 각 로보트의 좌표계까지의 거리를 계산함으로써 상기 각 로보트의 좌표계간의 거리를 보정하는 과정을 구비한 것을 특징으로 하는 다중 로보트 위치 보정방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930021786A KR0120543B1 (ko) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 다중 로보트 위치보정 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930021786A KR0120543B1 (ko) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 다중 로보트 위치보정 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950011068A KR950011068A (ko) | 1995-05-15 |
| KR0120543B1 true KR0120543B1 (ko) | 1997-10-23 |
Family
ID=19366187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019930021786A KR0120543B1 (ko) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 다중 로보트 위치보정 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0120543B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113021348B (zh) * | 2021-03-23 | 2021-10-15 | 深圳群宾精密工业有限公司 | 一种应用于不同机器人之间点位高精度转换的方法 |
-
1993
- 1993-10-20 KR KR1019930021786A patent/KR0120543B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950011068A (ko) | 1995-05-15 |
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