KR100234321B1 - 리미트 신호 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 리미트 신호 처리 방법은, 로봇들의 각 축에 대응되는 리미트 센서들로부터 발생되는 리미트 신호들을 입력받는 접점을 갖춘 입력 인터페이스를 구비한 리미트 신호 처리 시스템의 리미트 신호 처리 방법에 있어서, 사용자 정의 프로그램에 따라 상기 리미트 센서에 대응하는 각 로봇 축의 인덱스를 정의하는 단계와, 상기 인덱스가 정의된 각 로봇 축으로부터의 리미트 신호를 상기 입력 인터페이스의 접점에 할당하는 단계와, 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 해당 포트 번호를 인식하는 단계와, 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 위치를 인식하는 단계와, 포트 번호 및 위치가 인식된 입력 인터페이스의 해당 접점으로부터 상기 리미트 센서 정보를 읽는 단계, 및 상기 리미트 센서 정보로부터 해당 로봇 축이 리미트가 걸렸는지를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

리미트 신호 처리 방법{Method for processing limit signal}

본 발명은 복수의 로봇들의 각 축에 대응하는 리미트 센서(Limit Sensor)로부터 발생되는 리미트 신호를 처리하는 방법에 관한 것이다.

리미트 센서라 함은, 로봇 등의 축에 장착되어서, 상기 축의 동작 범위 또는 회전 반경 등의 한계를 넘었는지 여부를 감지하는 센서를 일컫는다. 즉, 로봇 축이 동작할 때마다 리미트 센서에서는 리미트 신호가 발생하며, 이 리미트 신호를 처리함으로써 로봇 축이 동작 범위 등의 한계를 넘었는지를 판단할 수 있다.

한편, 복수의 로봇들을 운용하는 경우, 각 로봇들마다 리미트 센서가 부착된 적어도 하나 이상의 축을 가지고 있으며, 이러한 경우에 다수의 리미트 신호들이 동시에 또는 연차적으로 발생한다. 따라서, 상기 다수의 리미트 신호들이 발생하는 경우에는, 리미트 신호 처리 시스템에서 상기 리미트 신호들을 동시에 또는 연차적으로 입력받아서 처리하여야 한다.

도 1에는 종래의 리미트 신호 처리 시스템이 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 리미트 신호 처리 시스템은 각각의 리미트 신호가 입력되는 접점을 구비한 입력 인터페이스(11) 및 상기 접점에 입력된 리미트 신호 정보를 처리하는 데이터 처리부(12)로 구성되어 있다. 상기와 같은 구성 요소를 포함하는 종래의 리미트 신호 처리 시스템의 동작 및 리미트 신호 처리 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.

로봇들의 각 축에 부착된 리미트 센서로부터 발생하는 리미트 신호는 상기 입력 인터페이스(11)에 입력된다. 이때, 상기 리미트 신호는 오른쪽(right), 왼쪽(left) 그리고 중앙(center) 방향의 세 가지 신호(이하, 각각 R신호, L신호 그리고 C신호라 한다)로 분류된다. 한편, 상기 입력 인터페이스(11) 내의 접점들은 한 포트(Port) 당 8비트로 구성되어 있다. 따라서, 로봇의 축 하나에서 발생하는 리미트 신호는 상기 접점의 한 포트 중에서 상위 또는 하위 4비트에 할당된다. 즉, 도 1의 복수의 로봇(10) 중에서 로봇1의 1축와 2축이 상기 접점의 한 포트에 할당되며, 로봇3의 3축과 4축도 상기 접점의 한 포트에 할당된다. 이때, 상기 리미트 신호가 상기 접점에 할당되는 방식은 순서와 접점이 고정되어 할당되는 방식이다. 예를 들면, 먼저 로봇1의 각 축의 리미트 신호가 할당되고, 이어서 로봇2의 각 축의 리미트 신호가 할당되며, 그리고 그 다음으로 로봇3의 각 축의 리미트 신호가 할당된다. 상기와 같은 방식에 의하여 할당된 순서 및 접점에 따라 각 리미트 신호가 입력되면, 상기 데이터 처리부(12)에서는 상기 리미트 신호를 읽은 후에, 로봇의 축 수만큼 상기 리미트 신호를 분리하여 해당 로봇이 리미트를 초과했는지를 판단한 후 그 결과를 출력한다.

그런데, 상기와 같이 구성된 리미트 신호 처리 방법 및 그 시스템에서는 상기 입력 인터페이스에 입력되는 각 로봇의 리미트 신호가 항상 순차적으로 입력되도록 고정되어 있으며, 항상 로봇의 축 수만큼 접점을 할당하여야 하기 때문에 상기 입력 인터페이스의 사용에 있어서 비효율적이라는 문제점이 발생한다. 특히, 입력 접점이 고정되어 있으므로, 항상 해당 입력부에 정확히 해당 로봇의 신호선이 배선되도록 하여야 하며, 리미트가 존재하지 않는 로봇에 대해서도 접점들이 할당되어야 하므로 접점의 낭비가 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 사용자가 상기 리미트 신호들을 상기 입력 인터페이스의 임의 접점들에 자유롭게 할당하여 사용할 수 있도록 하는 리미트 신호 처리 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 리미트 신호 처리 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법에 적용되는 리미트 신호 처리 시스템을 나타내는 개략적인 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

20...리미트 센서를 갖춘 복수의 로봇들

21...입력 인터페이스

22...프로그램부 23...데이터 처리부

상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법은, 로봇들의 각 축에 대응되는 리미트 센서들로부터 발생되는 리미트 신호들을 입력받는 접점을 갖춘 입력 인터페이스를 구비한 리미트 신호 처리 시스템의 리미트 신호 처리 방법에 있어서, (A) 사용자 정의 프로그램에 따라 상기 리미트 센서에 대응하는 각 로봇 축의 인덱스를 정의하는 단계와, (B) 상기 인덱스가 정의된 각 로봇 축으로부터의 리미트 신호를 상기 입력 인터페이스의 접점에 할당하는 단계와, (C) 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 해당 포트 번호를 인식하는 단계와, 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 위치를 인식하는 단계와, (D) 포트 번호 및 위치가 인식된 입력 인터페이스의 해당 접점으로부터 상기 리미트 센서 정보를 읽는 단계, 및 (E) 상기 리미트 센서 정보로부터 해당 로봇 축이 리미트가 걸렸는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 단계 (C)은, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, p는 연산 결과 값중에서 정수 부분만이 취해진 해당 포트 번호인 경우에 식 p = ( index - 1) / 2에 의한 포트 번호(p)에 따라서 해당 포트 번호를 인식한다. 그리고, 상기 단계 (D)는, 연산 A%B의 결과값은 A/B의 연산 결과중에서 나머지 부분만을 취한 값으로 정의하며, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, 그리고 h_l은 접점 위치 데이터인 경우에, 식 h_1 = ( index - 1) % 2에 의한 접점 위치 데이터(h_l)에 따라서 해당 접점의 위치를 인식한다. 그리고, 상기 단계 (E)는, 상기 접점 위치 데이터가 로우 상태인 경우에는 해당되는 포트의 하위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽으며, 하이 상태인 경우에는 해당되는 포트의 상위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽는다. 그리고, 로봇 축의 리미트 신호가 없는 경우, 상기 단계 (C)만을 수행하는 단계를 더 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에서는 본 발명이 적용되는 리미트 신호 처리 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 리미트 신호 처리 시스템은 리미트 센서(20), 입력 인터페이스(21), 프로그램부(22) 및 데이터 처리부(23)을 포함한다.

상기 리미트 센서(20)는 로봇들의 각 축에 대응한다. 상기 입력 인터페이스 (21)는 리미트 센서(20)로부터의 리미트 신호를 입력받는 접점들을 갖추고 있다. 상기 프로그램부(22)는 상기 리미트 신호들이 입력 인터페이스(21)의 각 접점에 할당되도록 작성된 사용자 정의 프로그램을 갖추고 있다. 상기 데이터 처리부(23)는 프로그램부(22)의 사용자 정의 프로그램에 따라 입력 인터페이스(21)로부터의 리미트 센서 정보를 처리하여, 해당되는 로봇 축이 리미트에 걸렸는지를 판단한다.

그러면, 상기와 같은 구성 요소를 포함한 리미트 신호 처리 시스템의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 복수의 로봇들의 각 축에는 리미트 센서(20)가 연결되어 있으며, 리미트 센서(20)로부터는 각각 리미트 신호가 발생한다. 이때, 로봇의 각 축에 연결된 리미트 센서(20)에서 발생하는 리미트 신호는 여러 방향으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 오른쪽 방향의 리미트 초과 여부를 감지하는 리미트 신호로서 R신호가 발생하며, 왼쪽 방향의 리미트 초과 여부를 감지하는 리미트 신호로서 L신호가 발생하며, 그리고 중앙 방향의 리미트 초과 여부를 감지하는 리미트 신호로서 C신호가 발생할 수 있다.

리미트 신호들이 발생하면, 프로그램부(22)에 저장되어 있는 사용자 정의 프로그램에 의해서 각 로봇의 각각의 리미트 신호가 입력 인터페이스(21)의 각 접점들에 할당된다. 입력 인터페이스(21)의 접점들은 여러 포트(Port)들로 구성되어 있으며, 각 포트는 8비트로 이루어져 있다. 따라서, 하나의 리미트 신호는 입력 인터페이스(21)의 접점들 중에서 한 포트의 상위 4비트 또는 하위 4비트에 입력되도록 할당된다. 그리고, 상기 사용자 정의 프로그램에 의하여 자유롭게 인덱스를 정의한다. 인덱스를 정의함으로써, 상기 데이터 처리부(23)에서는 정의된 인덱스를 이용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 입력 인터페이스 접점의 해당 포트 번호를 인식하는 한편, 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 입력 인터페이스(21)의 접점 위치를 인식할 수 있다. 상기 인덱스를 정의하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 사용자 정의 프로그램의 내용에 따라서 달라질 수 있다. 본 실시예에서는 리미트 인터페이스(21)의 제 1포트의 첫 번째 4 접점(하위 4 비트)에 로봇3의 4축에 대응하는 리미트 신호를 할당하고, 인덱스를 1이라 정의하기로 한다. 그리고, 제 1포트의 두 번째 4접점(상위 4 비트)에 로봇3의 3축 리미트 신호를 할당하고, 인덱스는 2로 정의하기로 한다.

상기와 같은 방법에 의해 할당 및 인덱스 정의가 이루어지면, 상기 데이터 처리부(23)에서는 입력 인터페이스(21)의 접점에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 포트 단위(8 비트)로 읽으며, 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 센서 정보가 입력되어 있는 접점의 위치를 인식한다. 그리고, 그 접점 위치로부터 리미트 센서 정보를 읽고, 해당되는 로봇 축이 리미트를 넘었는지를 판단한다. 그러기 위해서는, 인덱스를 사용하여 각 로봇의 포트 번호를 계산하고, 그 포트 번호에 대응하는 로봇 축에 대한 접점 위치 데이터를 계산하여야 한다. 그리고, 계산된 접점 위치 데이터에 따라서 해당되는 접점 위치, 예를 들면 상위 비트 또는 하위 비트의 리미트 센서 정보를 읽는다.

상기 포트 번호는 아래의 수학식에 의해 계산된다.

p = ( index - 1) / 2

여기서, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, p는 연산 결과 값중에서 정수 부분만이 취해진 해당 포트 번호이다.

상기 수학식 1에 따르면, 인덱스가 각각 1과 2로 정의된 로봇3의 4축과 3축의 포트 번호(p)는 0이 된다. 따라서, 포트 번호가 0으로 인식된 경우에는 현재 읽고자 하는 로봇 축의 리미트 센서 정보가 입력 인터페이스의 여러 포트 중에서 포트 번호가 0인 포트에 위치해 있다는 사실을 알 수 있다.

한편, 접점 위치 데이터는 아래의 수학식에 의해 계산된다.

h_l = ( index - 1) % 2

여기서, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, h_1은 데이터 값이다. 그리고, 연산 A%B의 결과값은 A/B의 연산 결과중에서 나머지 부분만을 취한 값으로 정의한다.

상기 수학식 2에 의하면, 상기 포트 번호(p)가 0인 포트에 대응하는 로봇3의 4축의 접점 위치 데이터(h_l)는 0이므로, 현재 읽고자 하는 로봇 축의 리미트 센서 정보가 입력된 접점의 위치가 하위 4 비트라는 사실을 알 수 있다. 또한, 상기 포트 번호(p)가 0인 포트에 대응하는 로봇3의 3축의 접점 위치 데이터(h_l)는 1이므로, 현재 읽고자 하는 로봇 축의 리미트 센서 정보가 입력되어 있는 접점의 위치가 상위 4 비트라는 사실을 알 수 있다.

즉, 위에서 설명한 바와 같이 프로그램부(22)의 사용자 정의 프로그램에 따라서 정의된 인덱스(index)를 사용하여, 상기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 상기 입력 인터페이스(21)의 해당 포트에서의 하위 또는 상위 4 비트에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽어서 해당되는 로봇 축의 R신호, L신호, 및 C신호의 리미트 센서 정보를 알 수 있다. 그리고, 상기 리미트 센서 정보로부터 해당되는 로봇 축이 리미트가 걸렸는지를 판단한다.

한편, 도 3에는 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법을 나타내는 플로우 챠트가 도시되어 있다. 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리미트 센서(20)로부터 리미트 신호가 발생하면, 사용자 정의 프로그램에 의하여 리미트 신호를 상기 입력 인터페이스(21)의 각 접점에 할당한다(단계 30, 31). 그리고, 사용자 정의 프로그램에 따라 리미트 센서(20)에 대응하는 각 로봇 축의 인덱스를 정의한다.(단계 32). 그런 다음, 읽고자 하는 리미트 센서 정보가 입력되어 있는 입력 인터페이스(21)의 포트를 인식하기 위하여 포트 번호(p)를 계산한다(단계 33). 이때, 포트 번호(p)는 위에서 설명된 바와 같이 계산된다. 포트 번호(p)가 계산되면, 상기 포트 번호에 대응하는 해당 로봇의 접점 위치 데이터(h_l)를 계산한다(단계 34). 그리고, 계산된 접점 위치 데이터(h_l)가 하이 상태인지 로우 상태인지를 판단한다(단계 35). 접점 위치 데이터(h_l)가 하이 상태인 경우에는 해당 포트 내의 상위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽고, 접점 위치 데이터(h_l)가 로우 상태인 경우에는 해당 포트 내의 하위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽는다(단계 36, 37). 그리고, 읽혀진 리미트 센서 정보에 따라서 해당 로봇 축이 리미트가 걸렸는지를 판단한 후, 그 결과를 출력한다(단계 38,39).

한편, 로봇 축의 리미트 신호가 발생하지 않는 경우에 상기 인덱스(index)를 0으로 설정하고, 상기 인덱스가 0인 경우에는 리미트 신호를 점검하지 않도록 하면, 접점의 낭비를 방지할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 리미트 신호 처리 방법에 따르면, 로봇의 리미트 신호를 입력받는 입력 인터페이스 보드의 접점을 사용자가 자유롭게 지정하여 사용할 수 있으므로, 상기 리미트 신호를 처리하는데 있어서 효율적으로 처리할 수 있다.

Claims (5)

1. 로봇들의 각 축에 대응되는 리미트 센서들로부터 발생되는 리미트 신호들을 입력받는 접점을 갖춘 입력 인터페이스를 구비한 리미트 신호 처리 시스템의 리미트 신호 처리 방법에 있어서,

   (A) 사용자 정의 프로그램에 따라 상기 리미트 센서에 대응하는 각 로봇 축의 인덱스를 정의하는 단계;

   (B) 상기 인덱스가 정의된 각 로봇 축으로부터의 리미트 신호를 상기 입력 인터페이스의 접점에 할당하는 단계;

   (C) 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 해당 포트 번호를 인식하는 단계;

   (D) 상기 인덱스를 사용하여 읽고자 하는 리미트 신호에 대응하는 상기 입력 인터페이스 접점의 위치를 인식하는 단계;

   (E) 포트 번호 및 위치가 인식된 입력 인터페이스의 해당 접점으로부터 상기 리미트 센서 정보를 읽는 단계; 및

   (F) 상기 리미트 센서 정보로부터 해당 로봇 축이 리미트가 걸렸는지를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리미트 신호 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (C)는,

   아래의 수학식에 의한 포트 번호에 따라서 해당 포트를 인식하는 것을 특징으로 하는 리미트 신호 처리 방법.

   p = ( index - 1) / 2

   여기서, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, p는 연산 결과 값중에서 정수 부분만이 취해진 해당 포트 번호이다.
3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (D)는,

   아래의 수학식에 의한 접점 위치 데이터에 따라서 해당 접점의 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 리미트 신호 처리 방법.

   h_l = ( index - 1) % 2

   여기서, 연산 A%B의 결과값은 A/B의 연산 결과중에서 나머지 부분만을 취한 값으로 정의하며, index는 상기 사용자 정의 프로그램에 의해 정의된 인덱스이며, 그리고 h_l은 접점 위치 데이터이다.
4. 제3항에 있어서, 상기 단계 (E)는,

   상기 접점 위치 데이터가 로우 상태인 경우에는 해당되는 포트의 하위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽으며, 하이 상태인 경우에는 해당되는 포트의 상위 비트들에 입력되어 있는 리미트 센서 정보를 읽는 것을 특징으로 하는 리미트 신호 처리 방법.
5. 제1항에 있어서,

   로봇 축의 리미트 신호가 없는 경우, 상기 단계 (C)만을 수행하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 리미트 신호 처리 방법.

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