KR100872568B1

KR100872568B1 - 굴삭기의 원격 제어 방법 및 원격제어에 사용하는 햅틱장치

Info

Publication number: KR100872568B1
Application number: KR1020070047426A
Authority: KR
Inventors: 홍대희; 김동남
Original assignee: (주)내경엔지니어링; 대한주택공사; 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2008-12-08
Also published as: KR20080101119A

Abstract

본 발명은 굴삭기의 원격제어 방법에 있어서 굴삭기의 각 조인트에 작용하는 모멘트값을 측정해 원격제어 장치인 햅틱장치로 송신하여 굴삭기에 작용하는 힘을 조정자가 느낄 수 있게 하여 무리한 작업을 하지 않게 하여 작업의 안정성을 높이는 굴삭기의 원격 제어 방법 및 원격제어에 사용하는 햅틱장치에 관한 것이며, 햅틱장치(20)에서 각 조종 부분의 회전각을 측정하여 굴삭기(1) 각 조인트의 작동 정도를 결정하게 하는 햅틱의 각 조인트 회전각 측정(100)단계; 측정된 햅틱장치(20)의 회전각 정보로 부터 굴삭기(1) 각 조인트의 각 제어를 위한 특성치를 연산하여 굴삭기(1)로 송신하고, 굴삭기(1)의 송수신부(14)에서 송신된 특성치를 굴삭기 유압구동부(13)가 굴삭기(1)의 각 조인트를 유압 구동시키는 회전각 특성치를 굴삭기에 송신 후 특성치만큼 굴삭기의 각 조인트 유압구동(110) 단계; 굴삭기(1)에 설치되는 각 조인트의 실린더 유압측정장치(11)로 유압실린더에서 발생하는 유압을 측정해 각 조인트의 모멘트를 측정하는 각 조인트에서 유압실린더의 유압측정(120) 단계; 제어부(12)의 연산회로에서 측정된 유압을 토크값으로 계산하는 측정된 유압을 토크값으로 계산(130) 단계; 제어부(12)에서 계산된 각 조인트의 토크값을 햅틱장치(20)의 모터 제어를 위한 토크값으로 변환하는 각 조인트의 토크값을 햅틱장치 각 조인트의 토크값으로 변환(140) 단계; 굴삭기(1)의 송수신부(14)에서 토크값을 햅틱장치(20)의 송수신부(21)로 송신하는 햅틱장치로 토크값 송신(150) 단계; 햅틱장치(20)의 제어부(22)에서 햅틱장치(20)의 각 조인트별로 모터의 전류를 제어하여 굴삭기(1)로 부터 받은 토크값을 적용시키는 햅틱장치 제어부에서 각 조인트별로 모터 토크 제어(160) 단계; 전기 제어에 의한 모터의 작동으로 조종자에게 굴삭기(1)에서 받는 각 조인트의 힘을 햅틱장치에서 반향시키게 하는 조종자에게 햅틱장치에 의한 힘 반향 정보 제공(170) 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

굴삭기, 원격제어, 모터, 토크제어

Description

굴삭기의 원격 제어 방법 및 원격제어에 사용하는 햅틱장치 {An apparatus of haptics using excavator}

도 1은 본 발명의 굴삭기를 도시한 측면도.

도 2는 본 발명의 굴삭기의 원격제어 방법을 도시한 작동 순서도.

도 3은 본 발명의 굴삭기와 햅틱장치에 설치된 구성을 도시한 개념도.

도 4는 본 발명의 원격제어에 사용하는 햅틱장치를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 원격제어에 사용하는 햅틱장치에서 굴삭기의 스윙몸체 동 작을 조작한 상태를 도시한 사시도.

도 6은 본 발명의 원격제어에 사용하는 햅틱장치에서 굴삭기의 붐을 작동시킨 상태를 도시한 사시도.

도 7은 본 발명의 원격제어에 사용하는 햅틱장치에서 굴삭기의 암과 버켓을 작동시킨 상태를 도시한 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

1 : 굴삭기 2 : 스윙몸체

3 : 궤도체 4 : 붐

5 : 암 6 : 버켓

7 : 스윙회전각 8 : 붐이동각

9 : 암이동각 10 : 버켓이동각

11 : 각 조인트의 실린더 유압측정장치 12 : 제어부

13 : 굴삭기 유압구동부 14 : 송수신부

20 : 햅틱장치 21 : 송수신부

22 : 제어부 23 : 각조인트 모터

24 : 회전각 측정부 30 : 본체

31 : 설치홈부 32 : 스윙토크제어모터

33 : 회전축 40 : 스윙조정체

41 : 설치홈 42 : 붐토크제어모터

43 : 회전축 50 : 붐조정체

51 : 붐조정봉 52 : 암토크제어모터

53 : 스크류봉 60 : 암조정봉

70 : 버켓조정체 71 : 설치홈

72 : 버켓토크제어모터 73 : 버켓조정휠

100 : 햅틱의 각 조인트 회전각 측정

110 : 회전각 특성치를 굴삭기에 송신 후 특성치만큼 굴삭기의 각 조인트 유압구동

120 : 각 조인트에서 유압실린더의 유압측정

130 : 측정된 유압을 토크값으로 계산

140 : 각 조인트의 토크값을 햅틱장치 각 조인트의 토크값으로 변환

150 : 햅틱장치로 토크값 송신

160 : 햅틱장치 제어부에서 각 조인트별로 모터토크 제어

170 : 조종자에게 햅틱장치에 의한 힘 반향 정보 제공

본 발명은 굴삭기의 원격 제어 방법 및 원격제어에 사용하는 햅틱장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴삭기의 원격제어 방법에 있어서 굴삭기의 각 조인트에 작용하는 모멘트값을 측정해 원격제어 장치인 햅틱장치로 송신하여 굴삭기에 작용하는 힘을 조정자가 느낄 수 있게 하여 무리한 작업을 하지 않게 하여 작업의 안정성을 높이는 굴삭기의 원격 제어 방법 및 원격제어에 사용하는 햅틱장치에 관한 것이다.

굴삭기는 땅을 파거나 깎을 때 사용되는 건설기계로 일반적으로 포크레인이라고도 한다.

굴삭기(1)는 도 1에 도시되어 있듯이, 캐터필러식의 궤도체(3) 위에 스윙몸체(2)가 조종자가 원하는 스윙회전각(7) 만큼 회전 가능하게 설치되고, 스윙몸체(2)에 조종석이 형성되어 있다.

스윙몸체(2)에 붙어 있는 붐(4)은 유압실린더에 의해 붐이동각(8)만큼 상하 이동을 할 수 있고, 붐(4)의 단부에는 암(5)이 유압실린더에 의해 암이동각(9)만큼 회전가능하게 설치된다.

암(5)의 단부에는 버켓(6)이 버켓이동각(10)만큼 회전할 수 있게 설치되어 작업을 할 수 있게 되고, 버켓(6)은 드래그라인, 클램셸, 드래그셔블 등으로 바꾸어서 토사와 암석의 상태, 굴착방법, 이동성에 따라 다양하게 사용할 수 있다.

이러한 굴삭기는 위치 환경 등에 따라 조종자가 탑승하여 조종하기 대단히 어려운 경우가 종종 있어왔다.

따라서 위험한 지역과 열악한 환경 등과 같은 조건하에서는 작업이 이루어지는 경우에는 조종자의 탑승 없이도 정상적인 작업을 수행할 수 있는 굴삭기가 요구되어 왔다.

이러한 요구에 따라 조종자가 직접 탑승하지 않고도 제어가 가능한 원격제어 굴삭기가 소개되었다. 즉 원격조정시 조작레버와 별도로 직접 동력장치에 대해 조작레버의 조종과 동일한 효과를 주는 특별한 장치를 부착하여 원격제어하는 방식이 알려져 있다.

이러한 원격제어에 있어서, 종래의 것은 굴삭기에서 발생하는 각 조인트별 토크값에 관계없이 조정하게 되어 굴삭기가 무리한 작동을 하게 조작할 수 있는 문제가 발생한다.

그리고 원격제어를 위한 조작장치가 사용하기 불편하게 구성되어 조종자가 제대로 작동시키기 어려운 점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 굴삭기의 원격조종시 굴삭기의 각 조인트에 발생하는 모멘트를 조종자가 원격조종할때 도 원격조종장치에서 느낄 수 있게 하여 무리한 조작이 되지 않게 하고, 이러한 원격조종을 적용할 수 있는 원격조종장치인 햅틱장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.

햅틱장치는 굴삭기의 스윙동작과, 붐, 암, 버켓의 작동을 편리하게 할 수 있게 하고자 하는 목적이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 굴삭기의 원격조정장치인 햅틱장치와 굴삭기와의 원격제어 방법에 있어서, 햅틱장치에서 각 조종 부분의 회전각을 측정하여 굴삭기 각 조인트의 작동 정도를 결정하게 하는 햅틱의 각 조인트 회전각 측정단계; 측정된 햅틱장치의 회전각 정보로 부터 굴삭기 각 조인트의 각 제어를 위한 특성치를 연산하여 굴삭기로 송신하고, 굴삭기의 송수신부에서 송신된 특성치를 굴삭기 유압구동부가 굴삭기의 각 조인트를 유압 구동시키는 회전각 특성치를 굴삭기에 송신 후 특성치만큼 굴삭기의 각 조인트 유압구동 단계; 굴삭기에 설치되는 각 조인트의 실린더 유압측정장치로 유압실린더에서 발생하는 유압을 측정해 각 조인트의 모멘트를 측정하는 각 조인트에서 유압실린더의 유압측정 단계; 제어부의 연산회로에서 측정된 유압을 토크값으로 계산하는 측정된 유압을 토크값으로 계산 단계; 제어부에서 계산된 각 조인트의 토크값을 햅틱장치의 모터 제어를 위한 토크값으로 변환하는 각 조인트의 토크값을 햅틱장치 각 조인트의 토크값으로 변환 단계; 굴삭기의 송수신부에서 토크값을 햅틱장치의 송수신부로 송신하는 햅틱장치로 토크값 송신 단계; 햅틱장치의 제어부에서 햅틱장치의 각 조인트별로 모터의 전류를 제어하여 굴삭기로 부터 받은 토크값을 적용시키는 햅틱장치 제 어부에서 각 조인트별로 모터 토크 제어 단계; 전기 제어에 의한 모터의 작동으로 조종자에게 굴삭기에서 받는 각 조인트의 힘을 햅틱장치에서 반향시키게 하는 조종자에게 햅틱장치에 의한 힘 반향 정보 제공 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 원격 제어 방법 및 굴삭기의 원격제어 방법에 사용되는 햅틱장치는 본체 내부에 형성되는 제어부와 송수신부가 연결되고, 제어부는 각 조인트 모터인 스윙토크제어모터, 붐토크제어모터, 암토크제어모터, 버켓토크제어모터를 작동시키게 연결되며, 제어부는 회전각 측정부와 연결되어 측정된 값이 송수신부를 통해 굴삭기의 송수신부와 연결되고, 굴삭기의 송수신부는 제어부에 연결되며, 굴삭기의 제어부는 굴삭기유압구동부와 각조인트의 실린더 유압측정장치에 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하며, 햅틱장치는 본체 내부에 스윙토크제어모터가 설치되고, 본체의 상부에 설치홈부가 형성되며, 설치홈부에 위치하도록 스윙제어토크제어모터의 회전축에 스윙조정체가 고정되고, 스윙조정체의 상부에 설치홈이 형성되며, 스윙조정체의 일측 내부에 붐토크제어모터가 설치되고, 붐토크제어모터의 회전축에 의해 붐조정체가 고정되며, 붐조정체에 수직으로 중공의 붐조정봉이 형성되고, 붐조정봉의 내부에 암토크제어모터가 설치되며, 암토크제어모터의 회전축은 둘레에 나사산이 형성된 스크류봉으로 이루어지고, 중공의 암조정봉에 스크류봉이 맞물려 고정되도록 내경에 암조정봉의 내경에 나사산이 형성되며, 암조정봉의 상단에 버켓조정체가 고정되고, 버켓조정체의 몸체 상부에 설치홈이 형성되며, 버켓조정체의 몸체 내부 일측에 버켓토크제어모터가 설치되고, 버켓조정휠이 설치홈에 위치하도록 버켓토크제어모터의 회전축에 고정되며, 스윙조정체와 붐조정체와 버켓조정휠의 회전각 과 암조정봉의 상하 이동에 의한 스크류봉의 회전각을 측정하는 회전각측정부가 각각 형성되어 제어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 원격제어에 사용하는 햅틱장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에서 햅틱장치라는 용어는 굴삭기에서 발생하는 중량감을 느낄 수 있게 구성된 굴삭기의 원격제어를 위한 리모트컨트롤러를 의미하도록 정의한다.

본 발명은 굴삭기(1)를 원격 조정할 수 있는 햅틱장치(20)를 구비하고, 햅틱장치(20)는 굴삭기(1)의 각 조인트에서 발생하는 유압의 힘을 수신 받아 햅틱장치(20)에서 각 조인트의 조정부분에서 스윙토크제어모터(32), 붐토크제어모터(42), 암토크제어모터(52), 버켓토크제어모터(72)에 전기제어에 의해 토크를 주어 굴삭기에 작용하는 하중을 느낄 수 있게 하는 제어방법과 이러한 제어방법을 적용시킬 수 있는 햅틱장치를 주요 구성으로 한다.

굴삭기의 원격조정장치인 햅틱장치와 굴삭기와의 원격제어 방법에 있어서, 햅틱장치(20)를 조종자가 작동하게 되면, 각 조종 부분의 회전각을 측정하여 굴삭 기(1) 각 조인트의 작동 정도를 결정하게 되는 햅틱의 각 조인트 회전각 측정(100) 단계를 거치게 된다. 이를 위하여 햅틱장치(20)에는 회전각측정부(24)가 형성된다. 회전각 측정부(24)는 가변저항을 이용하여 측정하는 것이거나, 인코더를 설치하여 측정하는 것으로 구성할 수 있으나 일반적이므로 설명을 생략한다.

다음으로 측정된 햅틱장치(20)의 회전각 정보로 부터 기구학 해석을 통하여 굴삭기(1) 각 조인트의 각 제어를 위한 특성치를 연산하고, 이러한 특성치를 굴삭기(1)로 송신하며, 굴삭기(1)의 송수신부(14)에서 수신된 특성치가 굴삭기 유압구동부(13)가 굴삭기(1)의 각 조인트를 유압 구동시키게 하는 회전각 특성치를 굴삭기에 송신 후 특성치만큼 굴삭기의 각 조인트 유압구동(110) 단계를 거친다.

유압구동에 의해 굴삭기(1)의 스윙몸체(2), 붐(4), 암(5), 버켓(6)이 작동하게 되고, 유압구동을 위해 굴삭기(1)의 각 조인트 부분에 유압실린더가 설치되는데, 유압실린더에 작용하는 유압을 측정하기 위한 유압측정장치(11)가 각 조인트 부분에 설치된다. 이러한 유압측정장치(11)에 의해 굴삭기(1)의 각 조인트 부분에 발생하는 유압실린더의 유압으로 각 조인트의 모멘트를 측정하게 된다.

이러한 각 조인트에서 유압실린더의 유압측정(120) 단계를 거치면, 다음 단계로 굴삭기(1)의 제어부(12)에 형성된 연산회로에서 측정된 유압을 토크값으로 계산하게 된다.

이와 같이 측정된 유압을 토크값으로 계산(130)하는 단계 다음에는 제어부(12)에서 계산된 각 조인트의 토크값을 햅틱장치(20)의 각 조정부에 설치되는 모터의 제어를 위한 토크값으로 변환한다. 이러한 각 조인트의 토크값을 햅틱장치 각 조인트의 토크값으로 변환(140)하는 단계 다음에는 상기 토크값을 굴삭기(1)의 송수신부(14)를 통하여 햅틱장치(20)의 송수신부(21)로 송신한다.

이와 같은 햅틱장치로 토크값 송신(150)하는 단계 다음에는 햅틱장치(20)의 제어부(22)에서 햅틱장치(20)의 각 조인트별로 모터의 전류를 제어하여 굴삭기(1)로 부터 받은 토크값을 적용시킨다.

이러한 햅틱장치 제어부에서 각 조인트별로 모터 토크 제어(160)하는 단계를 지나면 자연적으로 전기 제어에 의한 모터의 작동으로 조종자에게 굴삭기(1)에서 받는 각 조인트의 힘을 햅틱장치에서 반향시키게 된다.

조종자에게 햅틱장치에 의한 힘 반향 정보 제공(170) 단계에서 조종자는 굴삭기(1)의 각 부분에서 발생하는 토크값을 실제로 느낄 수 있어 굴삭기(1)의 각 부분에 무리한 힘이 가해지지 않도록 조정할 수 있다.

본 발명에서 전술한 굴삭기의 원격제어 방법에 사용되는 햅틱장치(20)는 굴삭기(1)와 무선연결이나 유선연결을 통하여 원격으로 제어할 수 있는 것이다.

우선 굴삭기(1)에는 원격 조정을 위하여 제어부(12)에 연결된 송수신부(14)가 형성되고, 제어부(12)의 회로에서 송수신된 신호를 해석하여 작동신호를 굴삭기 유압구동부(13)로 보낸다. 굴삭기 유압구동부(13)는 붐(4), 암(5), 버켓(6)에 설치된 유압실린더를 통칭하는 것으로서, 유압구동부(13)의 동작에 의해 굴삭기(1)의 버켓(6)이 원하는 위치에 가게 된다.

햅틱장치(20)의 바람직한 실시예를 살펴보면, 본체(30) 내부에 형성되는 제어부(22)와 송수신부(21)가 서로 연결되고, 제어부(22)는 각 조인트 모터(23)인 스 윙토크제어모터(32), 붐토크제어모터(42), 암토크제어모터(52), 버켓토크제어모터(72)를 작동시키게 연결된다.

제어부(22)는 회전각 측정부(24)와 연결되어 측정된 값이 송수신부(21)를 통해 굴삭기(1)의 송수신부(14)와 연결되고, 굴삭기(1)의 송수신부(14)는 제어부(12)에 연결된다.

굴삭기(1)의 제어부(12)는 굴삭기유압구동부(13)와 각조인트의 실린더 유압측정장치(11)에 연결되어 구성된다.

햅틱장치(20)는 하부에 위치하는 몸체인 본체(30) 내부에 스윙토크제어모터(32)가 설치되고, 본체(30)의 상부에 설치홈부(31)가 형성된다. 설치홈부(31)는 본체(30)의 상부와 전후 측면이 개방되도록 형성되어 그 공간부에 스윙조정체(40)가 고정된다.

스윙조정체(40)는 설치홈부(31)에서 스윙제어토크제어모터(32)의 회전축(33)에 의해 고정된다. 스윙조정체(40)는 설치홈부(31)를 길이방향으로 가로지르는 회전축(33)에 의하여 고정되어 스윙조정체(40)를 회전시키면 회전축(33)도 같이 회전하면서 스윙제어토크제어모터(32)에 발생하는 토크를 스윙조정체(40)에 전달한다.

스윙조정체(40)의 상부에 전후와 상부가 개방된 설치홈(41)이 형성되고, 스윙조정체(40)의 일측 내부에 붐토크제어모터(42)가 설치된다.

붐토크제어모터(42)의 회전축(43)은 설치홈(41)을 가로 지르도록 고정되고, 이 회전축(43)에 의해 붐조정체(50)가 고정된다.

붐조정체(50)의 몸체 상부에 수직으로 중공의 붐조정봉(51)이 형성되고, 붐 조정봉(51)의 중공 내부에 암토크제어모터(52)가 설치된다.

암토크제어모터(52)의 회전축은 둘레에 나사산이 형성된 스크류봉(53)으로 이루어지고, 중공의 암조정봉(60)에 스크류봉(60)이 맞물려 고정되도록 내경에 암조정봉(60)의 내경에 나사산이 형성된다.

스크류봉(60)과 암조정봉(60)이 결합되어 이동하면서, 암조정봉(60)은 붐조정봉(51)의 중공 내부로 삽입되어 이동한다. 조종자가 암조정봉(60)을 상하 방향으로 이동시키면, 결합된 나사산을 따라 스크류봉(60)이 회전하게 되고, 그 회전력은 암토크제어모터(52)에 작용하는 토크에 의해 저항을 받게 되어 굴삭기(1)에 작용되는 힘을 느낄 수 있게 된다.

암조정봉(60)의 상단에 버켓조정체(70)가 고정되고, 버켓조정체(70)의 몸체 상부에 설치홈(71)이 형성되며, 버켓조정체(70)의 몸체 내부 일측에 버켓토크제어모터(72)가 설치된다.

버켓조정휠(73)이 상기 버켓조정체(70)의 설치홈(71)에 위치하도록 버켓토크제어모터(72)의 회전축에 고정되고, 버켓조정휠(73)의 회전력은 버켓토크제어모터(72)에 작용하는 토크에 의해 저항받게 되어 힘을 느낄 수 있게 된다. 버켓조정휠(73)의 둘레에는 조작시 미끄러짐을 방지하기 위하여 톱니가 형성되는 것이 바람직하다.

스윙조정체(40), 붐조정체(50), 버켓조정휠(73)의 회전각과 암조정봉(60)의 상하 이동에 의한 스크류봉(53)의 회전각을 측정하는 회전각측정부(24)가 해당되는 회전축 일측에 각각 형성되어 제어부(22)에 연결된다.

회전각측정부(24)는 가변저항을 이용하여 측정부를 형성하거나, 인코더를 이용하여 측정부를 형성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 굴삭기의 원격조종시 굴삭기의 각 조인트에 발생하는 모멘트를 조종자가 원격 조종할 때도 원격조종장치인 햅틱장치에서 느낄 수 있게 하여 굴삭기가 무리한 조작이 되지 않게 되는 효과가 있다.

이러한 굴삭기에서 발생하는 하중을 햅틱장치에서 느낄 수 있으면서, 굴삭기의 스윙동작과, 붐, 암, 버켓의 작동을 편리하게 할 수 있게 되는 효과가 있다.

버켓의 작동을 버켓조정휠에 의하여 할 수 있으므로 버켓 작동을 미세하고 간편하게 할 수 있고, 버켓을 조정하면서 암조정과 붐조정 및 스윙몸체의 조정을 동시에 한 몸체에서 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

굴삭기의 원격조정장치인 햅틱장치와 굴삭기와의 원격제어 방법에 있어서,

햅틱장치(20)에서 각 조종 부분의 회전각을 측정하여 굴삭기(1) 각 조인트의 작동 정도를 결정하게 하는 햅틱의 각 조인트 회전각 측정(100)단계;

측정된 햅틱장치(20)의 회전각 정보로 부터 굴삭기(1) 각 조인트의 각 제어를 위한 특성치를 연산하여 굴삭기(1)로 송신하고, 굴삭기(1)의 송수신부(14)에서 송신된 특성치를 굴삭기 유압구동부(13)가 굴삭기(1)의 각 조인트를 유압 구동시키는 회전각 특성치를 굴삭기에 송신 후 특성치만큼 굴삭기의 각 조인트 유압구동(110) 단계;

굴삭기(1)에 설치되는 각 조인트의 실린더 유압측정장치(11)로 유압실린더에서 발생하는 유압을 측정해 각 조인트의 모멘트를 측정하는 각 조인트에서 유압실린더의 유압측정(120) 단계;

제어부(12)의 연산회로에서 측정된 유압을 토크값으로 계산하는 측정된 유압을 토크값으로 계산(130) 단계;

제어부(12)에서 계산된 각 조인트의 토크값을 햅틱장치(20)의 모터 제어를 위한 토크값으로 변환하는 각 조인트의 토크값을 햅틱장치 각 조인트의 토크값으로 변환(140) 단계;

굴삭기(1)의 송수신부(14)에서 토크값을 햅틱장치(20)의 송수신부(21)로 송신하는 햅틱장치로 토크값 송신(150) 단계;

햅틱장치(20)의 제어부(22)에서 햅틱장치(20)의 각 조인트별로 모터의 전류를 제어하여 굴삭기(1)로 부터 받은 토크값을 적용시키는 햅틱장치 제어부에서 각 조인트별로 모터 토크 제어(160) 단계;

전기 제어에 의한 모터의 작동으로 조종자에게 굴삭기(1)에서 받는 각 조인트의 힘을 햅틱장치에서 반향시키게 하는 조종자에게 햅틱장치에 의한 힘 반향 정보 제공(170) 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 원격 제어 방법.
제 1 항의 굴삭기의 원격제어 방법에 사용되는 햅틱장치(20)는 본체(30) 내부에 형성되는 제어부(22)와 송수신부(21)가 연결되고, 제어부(22)는 각 조인트 모터(23)인 스윙토크제어모터(32), 붐토크제어모터(42), 암토크제어모터(52), 버켓토크제어모터(72)를 작동시키게 연결되며, 제어부(22)는 회전각 측정부(24)와 연결되어 측정된 값이 송수신부(21)를 통해 굴삭기(1)의 송수신부(14)와 연결되고, 굴삭기(1)의 송수신부(14)는 제어부(12)에 연결되며, 굴삭기(1)의 제어부(12)는 굴삭기유압구동부(13)와 각조인트의 실린더 유압측정장치(11)에 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 원격제어에 사용하는 햅틱장치.
제 2 항에 있어서, 햅틱장치(20)는 본체(30) 내부에 스윙토크제어모터(32)가 설치되고, 본체(30)의 상부에 설치홈부(31)가 형성되며, 설치홈부(31)에 위치하도록 스윙제어토크제어모터(32)의 회전축(33)에 스윙조정체(40)가 고정되고, 스윙조정체(40)의 상부에 설치홈(41)이 형성되며, 스윙조정체(40)의 일측 내부에 붐토크 제어모터(42)가 설치되고, 붐토크제어모터(42)의 회전축(43)에 의해 붐조정체(50)가 고정되며, 붐조정체(50)에 수직으로 중공의 붐조정봉(51)이 형성되고, 붐조정봉(51)의 내부에 암토크제어모터(52)가 설치되며, 암토크제어모터(52)의 회전축은 둘레에 나사산이 형성된 스크류봉(53)으로 이루어지고, 중공의 암조정봉(60)에 스크류봉(60)이 맞물려 고정되도록 내경에 암조정봉(60)의 내경에 나사산이 형성되며, 암조정봉(60)의 상단에 버켓조정체(70)가 고정되고, 버켓조정체(70)의 몸체 상부에 설치홈(71)이 형성되며, 버켓조정체(70)의 몸체 내부 일측에 버켓토크제어모터(72)가 설치되고, 버켓조정휠(73)이 설치홈(71)에 위치하도록 버켓토크제어모터(72)의 회전축에 고정되며, 스윙조정체(40)와 붐조정체(50)와 버켓조정휠(73)의 회전각과 암조정봉(60)의 상하 이동에 의한 스크류봉(53)의 회전각을 측정하는 회전각측정부(24)가 각각 형성되어 제어부(22)에 연결되는 것을 특징으로 하는 원격제어에 사용하는 햅틱장치.