KR100244682B1 - 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇을 구동하기위한 모터가 다중으로 있을 때 이 모터들의 제어장치를 동기화시키기위한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 의하면 동기클럭발생부에서 발생되는 인터벌클럭의 로우폭을 연장부에 의해 임의로 연장할 수 있어 상기 모터를 구동하는 슬래브에 주기적인 인터럽트를 요구하여 개별적으로 시스템클럭을 발생하는 상기 슬래브를 동기화함으로써 로봇이 제어명령에 의해 정확하게 동작한다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치

본 발명은 로봇을 구동하기위한 모터가 다중으로 있을 때 이 모터들의 제어장치를 동기화시키기위한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 관한 것이다.

일반적으로 로봇의 단일모터 제어시스템은 제어명령을 내리는 호스트(HOST)와, 상기 호스트에서 제어명령을 받아 모터를 제어하는 하나의 슬래브(SLAVE)와, 상기 호스트와 슬래브가 데이터를 통신하도록 하고, 상기 호스트와 슬래브에 인터럽트를 걸수 있도록 하는 듀얼(DUAL)포트메모리와, 상기 슬래브에 인터벌클럭(INTERVAL CLOCK)을 발생하는 동기클럭발생부로 이루어져 있다.

그리고, 상기 단일모터 제어시스템이 로봇의 구동모터를 정확하게 제어하기 위해서는 인터벌클럭에 상기 슬래브가 정확히 동기되어야 한다.

또한, 도 1은 로봇의 단일 모터제어시스템에 있어서, 슬래브가 동기클럭발생부의 인터벌클럭과 동기된 상태를 도시한 도면으로서, 슬래브에서 발생되는 시스템클럭의 상승모서리에서 상기 동기클럭발생부의 인터벌클럭이 로우(LOW)로 변화하고, 상기 시스템클럭의 하강모서리에서 상기 인터벌클럭의 레벨이 로우이면 인터럽트(INTERRUPT)가 걸리게 된다.

그런데, 상기와 같은 로봇의 단일모터제어시스템과 달리 정밀한 로봇장치에 사용되는 로봇의 다중모터제어시스템에서는 도 1과 같이 구동모터의 개수에 따라 슬래브와 듀얼포트메모리의 개수가 증가하게 되며, 상기 다수의 슬래브간에는 동기가 맞아야 서로다른 시점에서 로봇이 움직이지 않고 원하는 동작을 할 수 있게 된다. 도 2는 로봇의 다중모터제어시스템에 있어서, 제 1,2슬래브(SLAVE)가 동기클럭발생부의 인터벌클럭과 비동기된 상태를 도시한 도면으로서, 자세하게는 서로다른 시스템클럭으로 인터럽트요구 입력을 검출하기 때문에 인터럽트가 요구되지 않는 것이다. 즉, 인터럽트는 인터벌클럭이 로우상태에서 슬래브의 시스템 클럭이 하강하는 모서리에서 걸리므로 제 1슬래브의 하강모서리가 인터벌클럭의 로우영역에 있으므로 인터럽트에 문제가 없고, 반면에, 제 2슬래브의 시스템클럭은 하강모서리가 인터벌클럭의 로우영역에 없기 때문에, 인터럽트가 발생하지 않아 이 두 슬래브는 비동기된 상태가 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 로봇에 다중모터제어시스템이 사용될 때 다수의 슬래브간에 동기를 맞추므로서 로봇이 제어명령에 의해 정확하게 동작할 수 있도록 하는 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 로봇의 단일 모터제어시스템에 있어서, 슬래브(SLAVE)가 동기클럭발생부의 인터벌클럭과 동기된 상태를 도시한 도면,

도 2는 로봇의 다중모터제어시스템에 있어서, 제 1,2슬래브(SLAVE)가 동기클럭발생부의 인터벌클럭과 비동기된 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 적용되는 로봇의 다중모터제어시스템의 제어블록도,

도 4는 도 1 각부의 타이밍도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 대한 상세회로도,

도 6은 도 5의 동기화장치에 인터벌클럭이 인가되어 로우(LOW)폭이 증가되는 과정을 도시한 도면.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 호스트(HOST) 210 : 제 1듀얼(DUAL)포트메모리

220 : 제 2듀얼(DUAL)포트메모리 310 : 제 1슬래브(SLAVE)

320 : 제 2슬래브(SLAVE) 400 : 동기클럭발생부

상기의 목적을 달성하기위해 본 발명의 일시시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치는 제어명령을 내리는 호스트와, 상기 호스트와 통신하면서 다수의 구동모터를 제어하는 다수의 슬래브와, 상기 다수의 슬래브에 각각 인터벌클럭을 발생하는 동기클럭발생부로 이루어진 로봇의 다중모터제어시스템에 있어서, 상기 동기클럭발생부에서 발생되는 인터벌클럭의 로우폭을 일정기간 연장하는 연장부가 추가됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 적용되는 로봇의 다중모터제어시스템의 제어블록도이고, 도 4는 도 1 각부의 타이밍도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 대한 상세회로도이며, 도 6은 도 5의 동기화장치에 인터벌클럭이 인가되어 로우(LOW)폭이 증가되는 과정을 도시한 도면이다.

본 발명에 적용되는 로봇의 다중모터제어시스템은 도 3에 도시한 바와같이 호스트(100;HOST)와, 제 1,2듀얼포트메모리(210,220)와, 제 1,2슬래브(310,320;SLAVE)와, 동기클럭발생부(400)로 이루어져 있다.

상기 호스트(100)는 로봇시스템의 운영과 경로발생을 위해 제어명령을 내리는 역할을 하며, 상기 제 1,2듀얼포트메모리(210,220)는 상기 호스트(100)와 상기 제 1,2슬래브(310,320)간에 데이터전송과 인터럽트(INTERRUPT)를 걸수 있도록 데이터를 읽고, 쓸수 있도록 하는 듀얼포트램(DUAL PORT RAM)이며, 상기 제 1,2슬래브(310,320)는 상기 호스트(100)와 데이터통신하여 도시하지않은 구동모터의 동작을 제어하는 DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSOR)이다.

그리고, 상기 동기클럭발생부(400)는 상기 제 1,2슬래브(310,320)에 주기적인 인터럽트를 요구하기위해 인터벌클럭(INTERVAL CLOCK)을 발생시킨다.

상기의 구성요소들로 이루어진 로봇의 다중모터제어시스템의 동작은 다음과 같다.

먼저, 호스트(100)는 제 1,2슬래브(310,320)와 각각 통신을 위해 제 1,2듀얼포트메모리(210,220)에 필요한 정보를 각각 기록하고, 상기 제 1,2슬래브(310,320)에 각각 인터럽트를 건다.

이어서, 상기 제 1,2슬래브(310,320)는 각각 인터럽트를 받고, 상기 제 1,2듀얼포트메모리(210,220)에 억세스하여 데이터를 읽어 해당되는 명령을 수행한다.

또한, 동기클럭발생부(400)는 주기적인 모터제어를 위해 일정폭의 인터벌클럭을 상기 제 1,2슬래브(310,320)에 각각 인가하여 주기적인 인터럽트를 요구하면, 상기 제 1,2슬래브(310,320)는 인터럽트루틴내에서 구동모터를 제어하고, 호스트(100)에 주기적으로 인터럽트를 요구한다.

도 4는 상기에 설명한 바와같이 상기 동기클럭발생부(400)에서 발생되는 인터벌클럭에 제 1,2슬리브(310,320) 및 호스트(100)가 주기적으로 인터럽트되는 것을 도시한 타이밍도로서, 특히 상기 제 1,2슬래브(310,320)는 각각 다른 시스템 클럭으로 상기 인터벌클럭을 검출하기 때문에 인터럽트가 요구되지 않을 수 도 있다.

따라서, 이를 해결하기위한 본 발명의 일실시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치는 도 5에 도시한 바와같이 상기 동기클럭발생부(400)에서 인터벌클럭을 인가받아 이 인터벌클럭의 로우폭을 일정기간 연장하여 상기 제 1 및 제 2슬래브(310,320)에 주기적인 인터럽트를 요구하도록 하는 연장부(500)로 이루어져 있다.

상기 연장부(500)는 상기 동기클럭발생부(400)에서 인터벌클럭을 인가받아 지연시키도록 짝수의 NOT게이트(511)가 직렬접속된 지연부(510)와, 일단으로는 상기 지연부(510)의 출력단에서 일정기간 지연된 인터벌클럭을 인가받고, 타단으로는 상기 동기클럭발생부(400)에서 인터벌클럭을 인가받아 논리곱연산하는 논리곱연산부(520)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화 장치에 대한 작용을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 연장부(500)는 상기 동기클럭발생부(400)에서 인터벌클럭(a)을 인가받으면, 한 경로는 지연부(510)에 인가되어서, 일정기간 지연되어 논리곱연산부(520)의 일단으로 지연된 클럭(b)이 인가되고, 다른 경로는 상기 인터벌클럭(a)이 상기 논리곱연산부(520)의 타단으로 인가되며, 상기 논리곱연산부(520)에서는 상기 두클럭을 논리곱연산하여 로우폭이 일정기간 연장된 클럭(d)을 생성한다.

여기서, 상기 로우폭의 연장기간은 상기 지연부(510)를 이루는 NOT게이트(511)의 수자를 늘리면 되고, 그 수는 짝수이어야 한다.

따라서, 제 1,2슬래브(310,320)의 시스템클럭에 차이가 있을 지라도 상기 인터벌클럭의 로우폭을 임의로 연장할 수 있으므로 인터벌클럭의 로우영역에서, 상기 제 1,2슬래브(310,320)의 각 시스템클럭의 하강모서리가 존재하므로 상기 제 1,2슬래브(310,320)에 주기적인 인터럽트를 요구하여 이 제 1,2슬래브(310,320)는 동기화 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치에 의하면 동기클럭발생부에서 발생되는 인터벌클럭의 로우폭을 연장부에 의해 임의로 연장할 수 있어 상기 모터를 구동하는 슬래브에 주기적인 인터럽트를 요구하여 개별적으로 시스템클럭을 발생하는 상기 슬래브를 동기화함으로써 로봇이 제어명령에 의해 정확하게 동작한다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제어명령을 내리는 호스트와, 상기 호스트와 통신하면서 다수의 구동모터를 제어하는 다수의 슬래브와, 상기 다수의 슬래브에 각각 인터벌클럭을 발생하는 동기클럭발생부로 이루어진 로봇의 다중모터제어시스템에 있어서, 상기 동기클럭발생부에서 발생되는 인터벌클럭의 로우폭을 일정기간 연장하는 연장부가 추가됨을 특징으로 하는 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연장부는 상기 동기클럭발생부에서 인터벌클럭을 인가받아 일정기간 지연시키는 지연부와, 일단으로는 상기 지연부의 출력단에서 일정기간 지연된 인터벌클럭을 인가받고, 타단으로는 상기 동기클럭발생부에서 인터벌클럭을 인가받아 이 두 클럭을 논리곱연산하는 논리곱연산부로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 지연부는 NOT게이트가 직렬로 짝수개 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 다중모터제어시스템의 동기화장치.

Images