KR100188257B1 - 로봇 절대위치 오차보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 이동 목표점의 데이터를 오프 라인으로 입력하는 데이터 입력 스텝과, 상기 데이터 입력 스텝에서 입력된 데이터에 따라 이동된 로봇의 다관절 각도를 역기구학적으로 산출하는 제 1 산출 스텝과, 상기 로봇에 향상된 기구학적 모델을 이용하여 새로운 목표점인 로봇의 위치를 산출하는 제 2 산출 스텝과, 상기 제 2 산출 스텝에서 산출된 다관절의 회전 각도의 역행렬을 계산하는 역행렬 계산 스텝과, 상기 제 1, 2 산출 스텝에서 각각 산출된 로봇의 위치 데이터와 목표점의 위치 데이터를 논리 곱하는 스텝과, 상기 역행렬 계산 스텝에서 계산된 데이터와 목표점 데이터를 이용하여 에러를 산출하는 에러 산출 스텝과, 상기 에러 산출 스텝에서 산출된 에러가 적정 수준 내에 있는 가를 판별하는 판별 스텝과, 상기 판별 스텝에서 판별한 결과 에러가 작정 수준 내에 있으면 로봇에 오프 라인으로 새로운 다관절 데이터를 송신하는 스텝으로 이루어져, 오프 라인(OFF-LINE) 프로그램을 이용하여 로봇을 프로그램 하였을 때 발생하는 절대 오차를 최소화하는 로봇 절대 위치 오차 보정 방법에 관한 것이다.

Description

로봇 절대위치 오차 보정 방법

본 발명은 로봇 절대 위치 오차 보정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오프 라인(OFF-LINE) 프로그램을 이용하여 로봇을 프로그램 하였을 때 발생하는 절대 오차를 최소화하는 로봇 절대 위치 오차 보정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 로봇의 아암을 소정 위치로 이동하기 위해 초기에 프로그램을 하는데, 이때 이용되는 방법으로서는, 온 라인 방식과 오프 라인 방식으로 대별된다.

상기 온 라인 방식은 로봇에 직접 데이터를 입력하는 것이고, 오프 라인 방식은 로봇에 입력될 데이터를 외부에서 송신하는 것을 의미한다.

상기 오프 라인 방법에서 주로 사용되는 기구학적 모델(Forward Kinematics)은 비교적 간단하여 역기구학을 구하기가 간단하나 기존의 모델에 여러 가지 추가 오차 인자(Source of Error)를 고려하여 변수(parameter)를 추가하여 새로운 모델을 만들어서 실험을 통해 그 변수(parameter)를 찾아내면 더 이상은 분석적으로 역기구학적 모델( Inverse Model)을 구할 수 없을 정도로 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 결점을 해소하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 오프 라인(OFF-LINE) 프로그램을 이용하여 로봇을 프로그램 하였을 때 발생하는 절대 오차를 최소화하는 로봇 절대 위치 오차 보정 방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로봇 절대 위치 오차 보정 방법은, 로봇 이동 목표점의 데이터를 오프 라인으로 입력하는 데이터 입력 스텝과, 상기 데이터 입력 스텝에서 입력된 데이터에 따라 이동된 로봇의 다관절 각도를 역기구학적으로 산출하는 제 1 산출 스텝과, 상기 로봇에 향상된 기구학적 모델을 이용하여 새로운 목표점인 로봇의 위치를 산출하는 제 2 산출 스텝과, 상기 제 2 산출 스텝에서 산출된 다관절의 회전 각도의 역행렬을 계산하는 역행렬 계산 스텝과, 상기 제 1, 2 산출 스텝에서 각각 산출된 로봇의 위치 데이터와 목표점의 위치 데이터를 논리 곱하는 스텝과, 상기 역행렬 계산 스텝에서 계산된 데이터와 목표점 데이터를 이용하여 에러를 산출하는 에러 산출 스텝과, 상기 에러 산출 스텝에서 산출된 에러가 적정 수준 내에 있는 가를 판별하는 판별 스텝과, 상기 판별 스텝에서 판별한 결과 에러가 작정 수준 내에 있으면 로봇에 오프 라인으로 새로운 다관절 데이터를 송신하는 스텝으로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 로봇 절대 위치 오차 보정 방법을 설명하는 플로우챠트.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 기술하면 다음과 같다.

다관절용 로봇의 손끝을 목표점으로 이동하고자 도 1 의 스텝 S1과 같이 x, y, z 축상의 위치와 r(roll), p(pitch), y(yaw)의 각도에 해당된 데이터를 오프 라인 방식으로 입력한 후 스텝 S2와 같이 역기구학적 모델을 이용하여 이동된 로봇의 다관절 각도의 추정치를 산출하고, 스텝 S3과 같이 오차 오인을 포함한 기구학적 모델을 이용하여 향상된 로봇의 위치(T_inp)를 산출한다.

상기 스텝 S3에서 산출된 로봇의 위치(T_inp) 해당된 데이터를 역 매트릭스 루틴을 수행하여 T_inp ^-1를 산출한 후 스텝 S5로 나아가서는 로봇의 위치 데이터(T_nom·T_inp ^-1)와 목표점의 위치 데이터(T_com)를 논리 곱하여 데이터를 계산한 다음 (T_nom·T_com)를 논리적으로 곱하여 스텝 S6과 같이 에러를 산출한다.

상기 스텝 S6 에서 산출된 에러가 적정수준내에 있는 가를 스텝 S7에서 판별하여 그 결과 적정수준내에 있으면 스텝 S8과 같이 산출된 데이터를 오프 라인으로 로봇에 공급한다.

상술한 본 발명에 의하면 오프 라인(OFF-LINE) 프로그램을 이용하여 로봇을 프로그램 하였을 때 발생하는 절대 오차를 최소화하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 로봇 이동 목표점의 데이터를 오프 라인으로 입력하는 데이터 입력 스텝과, 상기 데이터 입력 스텝에서 입력된 데이터에 따라 이동된 로봇의 다관절 각도를 역기구학적으로 산출하는 제 1 산출 스텝과, 상기 로봇에 향상된 기구학적 모델을 이용하여 새로운 목표점인 로봇의 위치를 산출하는 제 2 산출 스텝과, 상기 제 2 산출 스텝에서 산출된 다관절의 회전 각도의 역행렬을 계산하는 역행렬 계산 스텝과, 상기 제 1, 2 산출 스텝에서 각각 산출된 로봇의 위치 데이터와 목표점의 위치 데이터를 논리 곱하는 스텝과, 상기 역행렬 계산 스텝에서 계산된 데이터와 목표점 데이터를 이용하여 에러를 산출하는 에러 산출 스텝과, 상기 에러 산출 스텝에서 산출된 에러가 적정 수준 내에 있는 가를 판별하는 판별 스텝과, 상기 판별 스텝에서 판별한 결과 에러가 작정 수준 내에 있으면 로봇에 오프 라인으로 새로운 다관절 데이터를 송신하는 스텝으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 로봇 절대 위치 오차 보정 방법.