KR100730386B1 - 이동 매니퓰레이터 작업 자동감지 비젼 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매니퓰레이터 작업 자동감지 비젼 로봇에 관한 것으로, 그 목적은 이동매니퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치된 포텐쇼 미터의 위치정보를 전송받아 매니퓰레이터의 엔드 이펙트 작업 위치를 파악하여 자동으로 최적의 영상을 촬영할 수 있는 위치를 찾아 영상을 촬영하여 전송해줌으로써 작업자가 영상을 보며 매니퓰레니터 작업을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 비젼 로봇을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 매니퓰레이터의 작업을 영상으로 전송해주는 지능형 비젼 로봇에 있어서, 매티퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치되어 있는 포텐쇼 미터와, 상기 포텐쇼 미터의 위치정보를 송신 및 수신하는 송수신장치와, 상기 포텐쇼 미터의 위치정보에 따라 상하좌우로 카메라를 구동시키는 팬/틸트장치와, 카메라로부터 얻은 영상 및 로봇으로 전송되는 제어신호를 송수신하여 컴퓨터로 보내주는 통신보드 구성되어, 매니퓰레이터의 작업동작에 따라 자동으로 최적의 영상을 찾아 전송시켜주는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

매니퓰레이트, 비젼 로봇, 포텐쇼 미터, 팬/틸트, 카메라

Description

이동 매니퓰레이터 작업 자동감지 비젼 로봇{Movement manipulator operation autometic perception vision robot}

도 1 은 본 발명인 이동 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇의 동작을 나타낸 개략도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10): 이동 매니퓰레이터 (11): 엔드 이펙트

(12): 매니퓰레이터 컨트롤러 (13): 매니퓰레이터 송수신장치

(20): 지능형 비젼 로봇 (21): 카메라

(22): 비젼 로봇 컨트롤러 (23): 비젼 로봇 송수신장치

(30): 통신보드 (31): 컴퓨터(PC)

(32): 조이스틱

본 발명은 매니퓰레이터 작업 자동감지 비젼 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동매니퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치된 포텐쇼 미터의 위치정 보를 전송받아 매니퓰레이터의 엔드 이펙트의 작업 위치를 파악하여 자동으로 최적의 영상을 촬영할 수 있는 위치를 찾아 영상을 촬영하여 전송해줌으로써 작업자가 영상을 보며 매니퓰레니터를 제어 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 비젼 로봇에 관한 것이다.

지능로봇 및 각종 서비스 로봇이 이동하면서 작업을 행할 때 로봇을 조작해야 하는 인간은 여러가지 복잡한 문제에 부딪히게 된다.

그 중에서도 이동 매니퓰레이터가 작업을 행하면서 작업대상을 보기 위해 작업용 로봇의 팔(Arm)이나 모바일로봇(Mobile Robot) 본체에는 카메라가 부착되어 있는데, 매니퓰레이터가 작업을 시작하면서 카메라가 부착되어 있는 위치가 변하기 때문에 작업대상의 위치파악 및 작업대상의 캡쳐를 할 수 없게 되어 원거리 작업을 하기에 어려운 문제점이 있다.

즉 이동 매니퓰레이터가 최초에 작업대상을 확인하고 작업대상 가까이로 이동을 할 때 까지는 작업대상을 확인하고 가지만, 매니퓰레이터의 작동이 시작되면 매니퓰레이터의 작업방향과 카메라의 부착 위치에 따라 전체적인 화면을 볼 수 없으므로 작업대상을 확인하지 못하거나 작업대상을 찾을 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 이동 매니퓰레이터와 함께 움직이며 매니퓰레이터의 엔드 이펙드가 움직이는 동작을 인식하여 스스로 카메라의 포커스를 모아서 최적의 방향에서의 작업대상 주위의 환경에 대한 영상을 통신보드를 통하여 무선으로 전송받은 후 프로그램이 설치된 컴퓨터로 전송해 주도록 함으로써 보다 정확하고 쉽게 매니퓰레이터를 조작할 수 있도록 하는 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 매니퓰레이터의 작업을 영상으로 전송해주는 비젼 로봇에 있어서, 매니퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치되어 있는 포텐쇼 미터와, 비젼 로봇 내부에 설치되어 있으며 상기 포텐쇼 미터의 위치정보를 수신 및 송신하는 송수신장치와, 상기 비젼 로봇의 내부에 설치되어 있으며 상기 송수신장치와 연결되어 포텐쇼 미터의 위치정보에 따른 계산 및 비젼 로봇의 카메라를 제어할 수 있는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의하여 비젼 로봇의 카메라를 상하좌우로 구동시키는 팬/틸트장치와, 상기 비젼 로봇의 카메라로부터 얻은 영상신호를 송수신하는 통신보드 구성되어, 이동 매니퓰레이터의 작업동작에 따라 변하는 위치정보를 계산하여 카메라가 이동함으로써 최적의 영상을 찾아 전송시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이동 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 이동매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇의 동 작을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1 에서 보는 바와 같이, 지능제어 비젼 로봇(20)은 이동 매니퓰레이터 주위에 위치하면서 매니퓰레이터(10)의 엔드 이펙트(11)의 작업 방향으로 스스로 이동하여 카메라(21)의 포커스를 모아서 프로그램이 설치된 컴퓨터(31)로 작업대상 주위의 환경을 영상으로 전송해 주게 된다.

로봇 조작자는 이 환경을 보면서 작업용 로봇을 조작 할 수 있으므로 목표 달성을 쉽게 할 수 있으며, 이동 매니퓰레이터(10)가 스스로 작업을 진행하고 있을 때도 비젼 로봇(20)을 항상 그 주위에 위치하면서 작업대상과 작업환경을 컴퓨터(31)로 전송하게 되는데, 이때 매니퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치되어 있는 포텐쇼 미터에서 얻어지는 위치정보는 비젼 로봇(20)의 송수신장치로 전송되게 되고, 상기 송수신장치로부터 얻은 데이터를 사용하여 제어부에서 상기 위치정보를 확인하고 계산하여 작업 영상이 잡히도록 팬/틸트를 자동으로 조절하게 된다.

비젼로봇의 팬/틸트는 작업용 로봇의 엔드 이펙트와 좌우 회전축에 접속된 포텐쇼 메터의 위치정보를 바탕으로 비젼 로봇의 제어부에서 위치계산을 하게 되며, 상기 계산된 결과값에 의하여 좌우상하 운동을 할 수 있도록 설계되어 있다.

포텐쇼 미터의 위치정보는 이동 매니퓰레이터 내에 설치된 송수신 장치에 의해 통신보드(30)로 무선 전송되며, 전송되어온 정보는 비젼로봇의 송수신장치 및 컴퓨터(31)로 재 전송되어 이동 매니퓰레이터(10)의 작업환경을 컴퓨터(31)에서 항상 체크할 수 있다.

따라서, 로봇(비젼로봇+이동 매니퓰레이터) 조작자는 작업환경을 원거리에서도 확인할 수 있기 때문에 목표달성 여부를 항상 체크하고 필요시 로봇 조작자가 직접 로봇에 작업 명령을 내릴 수도 있다.

또한 매니퓰레이터의 엔드 이펙트의 위치가 변하게 되면서 엔드 이펙트 및 각 축에 설치되어 있는 포텐쇼 미터에 의해 기록된 위치정보는 비젼 로봇으로 전송되게 된다.

상기 위치정보를 전송받은 제어부는 위치정보를 계산하여 미리 입력된 최적의 촬영 방향을 계산하게 되고, 상기 계산 결과를 바탕으로 제어부가 팬/틸트 장치로 제어명령을 내림으로써 팬/틸트 장치를 작동하여 카메라의 위치를 변동시키게 된다.

즉 작업 중 매니퓰레이터의 엔드 이펙트의 위치는 수시로 변하게 되는데 이를 지속적으로 감지하여 위치 정보를 계속 측정하여 그 계산값을 팬/틸트장치로 보냄으로써 작업순간에 따라 카메라는 자동적으로 따라오면서 촬영을 하게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

매니퓰레이터에 부착된 카메라가 아닌 다른 방향에서 촬영하는 카메라로써 영상을 보기 때문에 원거리에서 보다 편한 작업을 할 수 있으며, 매니퓰레이터의 움직임에 따라 자동으로 최적의 영상을 전송함으로써 작업자는 카메라의 위치 조작에 신경을 덜 쓰고 매니퓰레이터를 조작할 수 있기 때문에 작업 능률 및 효율의 향상을 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 이동 매니퓰레이터의 작업을 영상으로 전송해주는 비젼 로봇에 있어서,

   매니퓰레이터의 엔드 이펙트 및 각 축에 설치되어 있는 포텐쇼 미터와,

   비젼 로봇 내부에 설치되어 있으며 상기 포텐쇼 미터의 위치정보를 수신 및 송신하는 송수신장치와,

   상기 비젼 로봇의 내부에 설치되어 있으며 상기 송수신장치와 연결되어 포텐쇼 미터의 위치정보에 따른 계산 및 비젼 로봇의 카메라를 제어할 수 있는 제어부와,

   상기 제어부의 신호에 의하여 비젼 로봇의 카메라를 상하좌우로 구동시키는 팬/틸트장치와,

   상기 비젼 로봇의 카메라로부터 얻은 영상신호를 송수신하는 통신보드 구성되어,

   이동 매니퓰레이터의 작업동작에 따라 변하는 위치정보를 계산하여 카메라가 이동함으로써 최적의 영상을 찾아 전송시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이동 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 팬/틸트장치는 작업용 로봇의 엔드 이펙트 및 각 축에 접속된 포텐쇼 미터의 위치정보에 의해 좌우상하 운동을 할 수 있도록 설치되어 있으며,

   포텐쇼 미터의 위치정보는 이동 매니퓰레이터 내에 설치된 송수신 장치에 의해 통신보드로 전송되며, 통신보드로 전송되어온 정보는 비젼로봇의 송수신장치로 재 전송되어 이동 매니퓰레이터의 작업환경을 컴퓨터에서 항상 체크할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 작업 자동감지 지능형 비젼 로봇.

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