KR101052543B1 - 네트워크 기반의 서보 관리 방법 및 장치 - Google Patents

네트워크 기반의 서보 관리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 서보 관리 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 방법은 (a) 상기 서보의 동작 상태에 따라, 상기 서보의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화하는 단계; (b) 상기 세분화한 동작 상태에 기초하여, 상기 서보의 상태를 확인하는 단계; (c) 상기 서보의 동작에 대한 명령을 상기 서보로 전달하여 상기 서보의 상태를 전이시키는 단계; 및 (d) 상기 전이된 서보의 상태를 확인하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 서보의 상태를 분류하여 서보로의 명령 전달의 정확성과 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 에러의 검출 및 발생된 에러의 종류를 판단할 수 있는 장점이 있다.
서보, 서보 관리 장치, 서보의 상태, 에러 검출, 패킷 통신

Description

네트워크 기반의 서보 관리 방법 및 장치{Method and apparatus for managing servo based on networking}
본 발명은 네트워크 기반으로 서보를 관리하는 서보 관리 방법에 관한 것으로, 상세하게는 세분화한 서보의 동작 상태에 기초하여 서보를 관리하는 서보 관리 방법 및 서보 관리 장치에 관한 것이다.
최근 산업 현장에는 다양한 종류의 로봇이 사용되고 있다. 예를 들어, 철판 등의 각종 재료를 용접하는 용접용 로봇이 있을 수 있다. 이러한 산업용 로봇 시스템은 로봇의 동작(Motion) 제어, 상세하게는 위치 제어, 속도 제어, 전류 제어를 통해 로봇의 동작을 제어한다. 이러한 로봇의 동작의 직접적 제어는 로봇에 탑재된 서보가 모터 구동 동작을 수행함으로써 이뤄질 수 있다.
한편, 중앙 처리 장치(CPU)의 발전과 함께 PC의 성능이 월등히 좋아짐에 따라 로봇의 제어 방법이 독립적인 보드 개발에서 PC 기반의 시스템으로 전환되었다. 이에 따라, 상술한 서보를 네트워크 기반으로 연결된 PC 등의 장치를 통하여 원격으로 제어하여 로봇을 구동하는 것이 가능해졌다.
이러한 종래의 기술에 따르면, 서보의 정확한 상태를 알지 못하여 서보 구동에 대한 명령을 전달할 시점을 정확하게 알지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 기술에 따르면, 서보가 전달된 명령을 수행하는 과정에서 에러(error)가 발생하는 경우, 발생한 에러가 무엇인지에 대한 정확한 판단이 부족한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 서보의 상태를 정확하게 파악하여 서보를 관리하는 네트워크 기반의 서보 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 서보의 동작 중 에러가 발생하는 경우, 당시 확인된 서보의 상태에 따라 에러의 종류를 판단할 수 있는 네트워크 기반의 서보 관리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서보 관리 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 방법은 (a) 상기 서보의 동작 상태에 따라, 상기 서보의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화하는 단계; (b) 상기 세분화한 동작 상태에 기초하여, 상기 서보의 상태를 확인하는 단계; (c) 상기 서보의 동작에 대한 명령을 상기 서보로 전달하여 상기 서보의 상태를 전이시키는 단계; 및 (d) 상기 전이된 서보의 상태를 확인하는 단계를 포함한다.
상기 서보 관리 방법은 상기 (d) 단계 이후에, 상기 서보의 상태가 전이되지 않은 것으로 확인되는 경우, 상기 서보에 에러가 발생한 것으로 판단하는 단계; 및 상기 전이 이전에 확인된 서보의 상태에 기초하여, 상기 에러의 종류를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 대기 상태는 상기 서보와 상기 네트워크를 통하여 연결이 되지 않은 유휴 상태 및 상기 서보와 네트워크를 통하여 연결되어 상기 서보의 동작에 대한 파라미터를 설정하는 설정 상태를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 서보 관리 장치는, 상기 서보의 상태가 상기 유휴 상태에서 상기 설정 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 네트워크의 연결에 대한 에러 발생으로 판단하고, 상기 서보의 상태가 상기 설정 상태에서 상기 구동 상태로의 전이가 확인되지 않은 경우, 상기 서보의 구동을 시작하는 동작에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 구동 상태는 상기 서보가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태 및 상기 서보가 원점 복귀 동작의 수행을 완료한 홈 상태를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 서보 관리 장치는, 상기 서보의 상태가 상기 노홈 상태에서 상기 홈 상 태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 서보의 원점 복귀 기능에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 구동 상태는 상기 서보가 동작 위치를 제어하는 위치 제어 모드, 상기 서보의 동작 속도를 제어하는 속도 제어 모드, 상기 서보의 동작 전류를 제어하는 전류 제어 모드 및 상기 서보가 원점 복귀 명령에 따라 원점으로 복귀하는 홈 제어 모드 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 에러 상태는, 상기 서보가 상기 구동 상태로 확인된 경우에 한하여, 상기 서보의 동작에 대한 에러 검출 기능을 활성화하여, 상기 에러 검출 기능에 의하여 검출된 에러가 발생한 서보의 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서보 관리 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 장치는 상기 서보의 동작 상태에 따라, 상기 서보의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화하는 상태 설정부; 상기 서보의 동작에 대한 명령을 상기 서보로 전달하여 상기 서보의 상태를 전이시키는 제어부; 및 상기 세분화한 동작 상태에 기초하여, 상기 서보의 상태를 확인하는 상태 확인부를 포함한다.
상기 서보 관리 장치는 상기 서보의 상태가 전이되지 않은 것으로 확인되는 경우, 상기 서보에 에러가 발생한 것으로 판단하고, 상기 전이 이전에 확인된 서보의 상태에 기초하여, 상기 에러의 종류를 판단하는 에러 관리부를 더 포함하는 할 수 있다.
상기 대기 상태는 상기 서보와 상기 네트워크를 통하여 연결이 되지 않은 유휴 상태 및 상기 서보와 네트워크를 통하여 연결되어 상기 서보의 동작에 대한 파라미터를 설정하는 설정 상태를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 에러 관리부는, 상기 서보의 상태가 상기 유휴 상태에서 상기 설정 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 네트워크의 연결에 대한 에러 발생으로 판단하고, 상기 서보의 상태가 상기 설정 상태에서 상기 구동 상태로의 전이가 확인되지 않은 경우, 상기 서보의 구동을 시작하는 동작에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 구동 상태는, 상기 서보가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태 및 상기 서보가 원점 복귀 동작의 수행을 완료한 홈 상태를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 에러 관리부는, 상기 서보의 상태가 상기 노홈 상태에서 상기 홈 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 서보의 원점 복귀 기능에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 구동 상태는, 상기 서보가 동작 위치를 제어하는 위치 제어 모드, 상기 서보의 동작 속도를 제어하는 속도 제어 모드, 상기 서보의 동작 전류를 제어하는 전류 제어 모드 및 상기 서보가 원점 복귀 명령에 따라 원점으로 복귀하는 홈 제어 모드 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 에러 상태는, 상기 서보가 상기 구동 상태로 확인된 경우에 한하여, 상기 서보의 동작에 대한 에러 검출 기능을 활성화하여, 상기 에러 검출 기능에 의하 여 검출된 에러가 발생한 서보의 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서 본 발명은 서보의 상태를 정확하게 파악하여 서보를 관리의 정확성 및 효율성을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서보의 동작 중 에러가 발생하는 경우, 당시 확인된 서보의 상태에 따라 에러의 종류를 판단할 수 있는 효과도 있다.
본 발명은 탑재된 소정의 대상물(예를 들어, 로봇)을 구동하기 위한 서보를 관리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 대상물에 탑재된 서보를 동작 상태에 따라 세분화하고, 세분화된 상태에 기초하여 관리하는 서보 관리 방법에 관한 것이다. 본 명세서에서는 대상물로서 산업 현장에서 이용하는 로봇을 대표적인 예로서 설명하나 이에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보(132) 관리 시스템에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 서보(132) 관리 시스템은 서보 관리 장치(110), 네트워크(120), 서보(132) 및 모터를 탑재한 로봇(130)을 포함할 수 있다.
서보 관리 장치(110)는 서보(132)와 네트워크(120)를 통하여 유무선 통신을 수행하여, 서보(132)의 동작을 제어한다. 서보 관리 장치(110)는 서보(132)에게 소정의 동작을 수행할 것을 명령하고, 서보(132)는 이에 따른 동작을 수행한다.
특히, 본 발명의 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화한다. 그리고 서보 관리 장치(110)는 네트워크(120)를 통하여 서보(132)의 상태를 확인한다. 여기서, 서보 관리 장치(110)는 실시간으로 패킷 통신을 이용하여 서보(132)의 상태를 확인할 수 있다.
서보 관리 장치(110)는 확인된 서보(132)의 상태에 따라 적절한 명령을 선택적으로 전달할 수 있다. 상세하게는, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)가 대기 상태로 확인되면, 동작 명령을 전달하여 구동 상태로 전이하도록 할 수 있다. 이 경우, 서보(132)는 해당 명령을 수신하면 대기 상태에서 구동 상태로 상태를 전이한다.
또한, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)에서의 오류 발생을 확인할 수 있다. 특히, 본 발명에서 서보 관리 장치(110)는 확인된 서보(132)의 상태에 기초하여 발생한 오류의 종류를 판단한다.
네트워크(120)는 패킷 통신이 가능한 모든 통신망을 포함한다. 예를 들어, 네트워크(120)는 TCP/IP에 따른 유선 인터넷망, 이더넷망뿐만 아니라, 패킷 서비스가 가능한 Wibro, WCDMA 등의 무선 통신망을 포함한다.
본 발명은 네트워크(120)를 통한 패킷 통신을 이용하여 서보 관리 장치(110)가 모든 명령이나 데이터를 서보(132)와 송수신한다.
로봇(130)은 서보(132)를 탑재한다. 여기서, 로봇(130)은 용접, 절삭 등을 수행하는 산업용 로봇(130)일 수 있으나, 비행기, 자동차 등의 형태를 하는 원격 조종이 가능한 모형과 같이 모터를 구동하는 모든 로봇(130)을 포함한다.
서보(132)는 탑재된 로봇(130)을 구동하기 위한 것으로, 서보 관리 장치(110)의 명령에 의하여 동작한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 서보(132)는 모터, 기어, 출력축, 서보(132) 회로를 포함하여 구현될 수 있다. 모터는 서보(132)의 구동원 이며, 출력축은 서보(132) 회로의 제어에 의하여 속도를 조절하는 기어의 출력을 로봇(130)에 전달하는 것이다.
서보(132) 회로는 구동 알고리즘을 통하여 펄스 신호를 발생시켜 모터를 구동시키고, 기어를 제어한다. 이러한 서보(132)의 구성 및 구동 알고리즘은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 기술로 본 발명의 명확한 이해를 위하여 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 명세서에서 서보(132)는 본 발명의 이해와 용어상의 혼동을 피하기 위하여 모터를 포함하는 용어로 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 본 명세서의 서보(132)가 모터와 서보(132) 회로(모터를 구동하기 위한 프로그램이 기록된 프로그램 모듈)로 분리하여 구현되는 실시예 등 형태의 실시예를 포함함은 당업자에게 자명하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 장치(110)에 대한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 서보 관리 장치(110)는 통신부(210), 상태 설정부(220), 상태 확인부(230), 제어부(240), 에러 관리부(250) 및 저장부(260)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 네트워크(120)를 통하여 서보(132)의 동작에 대한 명령, 상태 확인을 위한 신호 등 모든 신호와 데이터를 송수신한다.
상태 설정부(220)는 서보(132)의 동작 상태에 따라 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화할 수 있다. 본 발명의 일 실시시예에 따르면, 상태 설정부(220)는 서보(132)의 상태를 유휴 상태(Dormant), 설정 상태(Configuration), 노홈 상태(No home), 홈 상태(Home), 에러 상태(Fault)의 5가지로 세분하여 설정할 수 있다. 이러한 서보(132)의 5가지 상태에 대한 구체적인 설명과 상태 간의 전이에 대한 설명은 도 3의 설명에서 자세히 설명하기로 한다.
상태 확인부(230)는 서보(132)의 동작 상태를 확인한다. 구체적으로, 상태 확인부(230)는 서보(132)와 네트워크가 연결되었는지, 서보(132)가 구동을 위하여 사용자가 시작 버튼을 눌렀는지(이하, 서보(132) on이라 칭하며, 서보(132) on은 서보(132)가 구동이 가능한 상태로 이전됨을 의미함), 서보(132)가 미리 지정된 초기 위치(이하, 원점이라 칭함)에 존재하는지, 에러가 발생하여 구동을 멈춘 상태에 있는지 여부를 확인한다.
여기서, 상태 확인부(230)는 서보(132)의 상태를 묻는 명령(확인 패킷)을 서 보(132)로 전달하고, 이에 대한 응답을 수신(혹은 일정 시간 동안 미수신)하여 서보(132)의 상태를 확인한다.
한편, 상태 확인부(230)는 서보(132)로 명령을 전달하기 전에, 또한 명령을 전달한 후에 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 서보(132)가 대기 상태인 경우, 상태 확인부(230)가 서보(132)로 동작 명령을 전달하여 구동 상태로 전이시키는 경우를 가정하자. 상태 확인부(230)는 우선적으로 서보(132)의 상태가 대기 상태임을 확인한다. 그리고 제어부(240)에 의하여 동작 명령이 전달된 후에, 상태 확인부(230)는 서보(132)가 전이된 상태, 즉 구동 상태를 확인한다.
제어부(240)는 서보(132)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(240)는 서보(132)가 수행할 동작에 대한 명령을 전달한다.
제어부(240)는 서보(132)로 동작 명령을 전달하여, 서보(132)의 상태가 전이되도록 한다. 구체적으로, 제어부(240)는 대기 상태에서 동작 상태로, 동작 상태에서 대기 상태로 전이되도록 할 수 있다.
에러 관리부(250)는 서보(132)의 에러 발생을 감지하고, 발생한 에러의 종류를 판단할 수 있다. 특히, 본 발명의 에러 관리부(250)는 상태 확인부(230)가 확인한 서보(132)의 상태에 기초하여 에러 발생 및/또는 발생된 에러의 종류를 판단할 수 있다.
저장부(260)는 서보 관리 장치(110)의 전반적인 동작을 제어하는 소정의 프로그램 및 입출력되는 데이터 및 처리되는 각종 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(260)는 세분화된 서보(132)의 상태에 관한 데이터, 확인된 서보(132)의 상태 데 이터를 저장할 수 있으며, 상술한 상태 설정부(220), 상태 확인부(230), 제어부(240)의 요청에 따라 필요한 정보를 제공한다.
구체적으로, 저장부(260)는 롬(ROM: Read Only Memory), 플래시 메모리(Flash memory), 램(RAM: Random Access Memory)으로 구성될 수 있다. 롬은 제어부(240) 등의 처리 및 제어를 위한 프로그램과 각종 참조 데이터를 저장한다. 그리고 램은 제어부(240) 등의 워킹 메모리(working memory)를 제공하며, 플래시 메모리는 갱신 가능한 각종 보관용 데이터를 저장하기 위한 영역을 제공한다.
본 명세서에서 서보 관리 장치(110)의 통신부(210), 상태 설정부(220), 상태 확인부(230), 제어부(240), 에러 관리부(250) 및 저장부(260)는 기능적으로 표현하였다. 즉, 각각의 기능부는 분리되어 표현되어 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위함이며, 하나의 회로(하나의 논리부로서 마이크로 회로) 내에 구현될 수 있다. 특히, 상태 설정부(220), 상태 확인부(230), 제어부(240)는 각각 구분되어 구현되는 것을 설명하였으나, 하나의 회로로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세분화한 서보(132)의 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 대기 상태, 구동 상태, 에러 상태로 구분한다. 나아가, 서보 관리 장치(110)는 대기 상태를 유휴 상태(Dormant), 설정 상태(Configuration)으로 세분화하고, 구동 상태를 노홈 상태(No home), 홈 상태(Home)로 세분화한다.
여기서, 유휴 상태는 서보(132)가 서보 관리 장치(110)와 네트워크 연결이 되지 않은 상태이다. 본 명세서에서 서보(132)와 서보 관리 장치(110)가 네트워크 연결됨은 서보 관리 장치(110)가 서보(132)의 환경을 설정하는, 파라미터를 설정할 준비가 됨을 의미한다. 따라서, 서보 관리 장치(110)와 서보(132)가 네트워크가 연결되지 않았음은 파라미터 설정을 위한 통신이 설정되지 않은 것뿐이지 통신이 아예 불가능한 상태는 아니다.
그리고 설정 상태는 서보(132)가 서보 관리 장치(110)와 네트워크 연결이 된 상태로서, 서보(132)의 동작에 대한 파라미터 설정(환경 설정)이 가능한 상태이다.
또한, 구동 상태는 서보(132)가 원점 복귀 명령을 수행하였는지 여부에 따라 홈 상태와 노홈 상태로 구분된다. 즉, 구동 상태는 서보 관리 장치(110)가 서보(132)가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태와, 서보 관리 장치(110)가 원점 복귀 명령을 전달하여, 서보(132)가 원점 복귀 동작을 수행(완료)한 홈 상태를 포함한다. 여기서, 원점 복귀 명령은, 서보(132)가 미리 지정된 기본 워치(즉, 원점)으로 복귀하라는 지시이다.
도 3을 참조하여, 각 상태(유휴 상태, 설정 상태, 노홈 상태, 홈 상태, 에러 상태) 간의 상태 전이를 설명하도록 한다. 구체적으로, 서보(132)의 구동 중에 네트워크 연결이 끊기고, 다시 네트워크 연결 명령을 수신하여 원점으로 복귀시키는 실시예를 가정하여 설명하기로 한다.
이 경우, 서보(132)는 네트워크 연결이 끊긴 유휴 상태에 있다. 이 경우, 서보 관리 장치(110)의 요청에 의하여 서보와 서보 관리 장치(110)가 네트워크(120) 를 통하여 연결되면, 서보(132)는 설정 상태로 전이한다(S301). 이후, 서보(132)와 서보 관리 장치(110)의 네트워크(120) 연결이 끊긴 다면, 서보(132)는 다시 유휴 상태로 전이한다(S311). 한편, 모든 상태(노홈 상태, 홈상태, 에러 상태)에서 네트워크(120) 연결이 끊기는 경우, 서보(132)는 다시 유휴 상태로 전이한다(S311).
서보(132)가 설정 상태인 경우, 사용자에 의하여 서보(132) on이 수행되면 서보(132)는 노홈 상태로 전이한다(S303). 노홈 상태는 서보(132)가 구동되는 상태로 사용자에 의하여 서보(132)가 off되면 다시 설정 상태로 전이한다(S305). 한편, 홈 상태도 서보(132)의 구동이 가능한 상태로서 서보(132)가 원점 복귀 동작을 완료한 상태이며, 사용자에 의하여 서보(132)가 off되면 마찬가지로 설정 상태로 전이한다(S305). 여기서, 서보(132) on과 서보(132) off는 서보(132)의 동작을 위한 전원이 인가되는 것으로, 사용자에 의하여 수행되는 것으로 설명하였다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 서보 관리 장치(110)의 명령에 의한 경우, 알람과 같은 타이머를 구비하여 미리 예약된 시간에 전원이 인가되는 경우 등 다양한 형태로 구현되는 모든 실시예를 포함함은 당업자에게 자명하다.
서보(132)가 노홈 상태에서 서보 관리 장치(110)로부터 원점 복귀 명령(Home Command)를 수신하는 경우, 서보(132)의 상태는 원점 위치로 복귀하는 원점 복귀 동작을 완료하고, 홈 상태로 전이된다(S307). 이때, 서보(132)는 일정 시간 내에 원점에 복귀하지 못한 경우, 에러가 발생한 것으로, 서보(132)의 상태는 에러 상태로 전이된다(S309). 마찬가지로, 서보(132)는 홈 상태에서 목적하는 동작을 수행 중에 에러가 발생하게 되면 에러 상태로 전이할 수 있다(S309).
이와 같이, 본 발명의 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 세분화하여 관리한다. 상세하게는, 서보 관리 장치(110)는 각 상태의 확인을 통하여 서보(132)의 상태를 파악하고, 파악된 상태에 적합한 명령을 전달하여 서보(132)의 동작 수행을 정확하게, 효율적으로 제어할 수 있다.
한편, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 구동이 가능한 상태, 즉 노홈 상태 및 홈 상태를 포함하는 구동 상태에서만 에러 검출 기능(서보(132) 자체)을 활성화 시킬 수 있다. 서보(132)의 에러 검출 기능은 기계적 구동이 가능하지 않은 대기 상태에서는 불필요하며, 오히려 에러 검출 기능의 오류(즉, 에러 발생이 없음에도 에러를 검출)가 발생할 우려마저 있기 때문이다.
또한, 서보 관리 장치(110)는 노홈 상태에서는 일부 에러 검출 기능을 제한할 수 있다. 서보(132)가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태에서 일부 에러 검출 기능은 오작동될 우려가 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보(132) 관리 방법에 대한 호 처리도이다.
본 발명의 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 세분화된 상태를 확인하고, 확인된 상태에 기초하여 에러의 발생 및/또는 발생된 에러의 종류를 판단할 수 있다.
구체적으로, 서보(132)가 대기 상태인 경우, 서보 관리 장치(110)가 구동 상태로의 전이 명령을 전달하였음에도 불구하고, 서보(132)의 상태를 확인한 결과 전 이가 이뤄지지 않았다면 서보 관리 장치(110)는 에러가 발생한 것으로 판단한다.
또한, 도 3을 참조하여, 서보 관리 장치(110)는 유휴 상태의 서보(132)로 네트워크(120) 연결을 요청하는 경우, 일정 시간 내에 네트워크(120) 연결이 수행되지 않는다면, 서보 관리 장치(110)는 네트워크(120) 연결에 관한 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 서보(132)가 유휴 상태에서 설정 상태로 전이, 설정 상태에서 노홈 상태로 전이된 이후에 원점 복귀 명령을 수행하지 못한 경우를 대표적인 예로서 설명하도록 한다.
우선, 단계 S401 및 S403에서 서보(132)는 유휴 상태로 존재하며(S401), 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태가 유휴 상태인 것을 확인한다(S403).
이어서, 단계 S405 및S407에서 서보 관리 장치(110)는 서보(132)로 네트워크(120) 연결을 요청하고, 서보(132)와 네트워크(120) 연결을 수행한다.
이어서, 단계 S409에서 서보(132)는 서보 관리 장치(110)와 네트워크(120)가 연결되었으므로, 유휴 상태에서 설정 상태로 전이된다.
이어서, 단계 S411에서 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 확인한다. 이 경우, 서보(132)의 상태가 네트워크(120) 연결 이후에 설정 상태로 전이하였으므로, 에러 발생이 없음이 확인된다.
한편, 단계 S411에서, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)가 일정 시간 내로 설정 상태로 전이하지 않고 유휴 상태를 유지한다면 네트워크(120) 연결에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이어서, 단계 S413에서 서보(132)는 사용자의 선택에 따라 서보(132) on이 수행되어, 설정 상태에서 노홈 상태로 전이된다. 본 명세서에서는, 사용자의 선택으로 서보(132)가 on되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 서보 관리 장치(110)에 명령에 의하여 서보(132)가 on되는 실시예 등 다양한 구현 형태를 포함함은 상술한 바와 같다.
이어서, 단계 S415에서 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태가 노홈 상태로 전이되었음을 확인한다. 한편, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)가 노홈 상태로 전이되지 않은 것으로 확인되는 경우, 서보(132) on 동작에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이어서, 단계 S417에서 서보 관리 장치(110)는 서보(132)로 원점 복귀 명령을 전달한다. 여기서, 원점 복귀 명령은 서보(132)가 위치 제어를 통하여 미리 지정된 위치(원점)으로 복귀하라는 명령이다.
이어서, 단계 S419 및S421에서 서보 관리 장치(110)는 일정 시간 동안, 즉 서보(132)가 원점에 복귀할 최대 허용 시간을 대기하고(S419), 다시 한번 서보(132)의 상태를 확인한다(S421).
이때, 단계 S423에서 서보 관리 장치(110)는 단계 S421에서 확인한 서보(132)의 상태가 노홈 상태이므로 서보(132)의 원점 복귀 동작 수행에 에러가 발생한 것으로 판단한다. 즉, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태가 원점 복귀 동작을 완료한 홈 상태로 전이되지 않았음을 확인하여, 서보(132)의 원점 복귀 동 작 수행에 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 분류하고, 확인된 서보(132)의 상태에 기초하여 서보(132) 동작의 에러를 검출할 뿐만 아니라 에러의 종류까지 검출할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 상태를 분류, 확인하는 것으로 적절한 시기의 명령 전달뿐만 아니라, 에러의 검출 및 발생한 에러의 종류도 파악할 수 있는 장점이 있다.
그 후, 단계 S425에서 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 에러를 정정할 동작을 수행한다. 에러의 보정은 일반적인 패킷의 재송신이나 수동적 에러 보정 등의 일반적인 방법들을 이용할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보(132)의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 구동 상태는 서보(132) 구동 가능한 상태, 즉 서보(132)가 탑재된 로봇(130)을 움직일 수 있는 상태이다.
구동 상태는 상술한 바와 같이, 서보(132)의 원점 복귀 동작 수행(완료) 여부에 따라 노홈 상태와 홈 상태로 구분될 수도 있으나, 서보(132)의 동작 모드에 따라 위치 제어 모드, 속도 제어 모드, 전류 제어 모드, 홈 제어 모드로 구분될 수 있다.
위치 제어 모드는 서보(132)의 동작 위치를 제어하는, 즉 목표 위치로의 이동을 제어하는 모드이며, 속도 제어 모드는 서보(132)가 탑재된 로봇(130)의 이동 속도를, 즉서보(132)의 동작 속도를 제어하는 모드이다. 그리고 전류 제어 모드는 상기의 위치 제어와 속도 제어에 따라 구동될 모터(본 명세서에서는 서보(132)에 포함된 것으로 표현)에 전달될 동작 전류를 제어(크기, 위상각 등)하는 모드이며, 홈 제어 모드는 원점 복귀 명령에 따라 서보(132)가 원점으로 복귀하는 모드이다.
도 5를 참조하면, 서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 각 동작 모드의 전환이나 설정을 패킷 통신을 이용하여 제어할 수 있다. 서보 관리 장치(110)는 각 동작 모드 상호 간에 전환이 가능하도록 한다.
또한, 서보 관리 장치(110)는 각 동작 모드들을 주기적으로, 혹은 모드 전환의 전후로 확인할 수 있다.
서보 관리 장치(110)는 서보(132)의 현재 동작 모드가 무엇인지를 확인한다. 서보 관리 장치(110)는 상술한 서보(132)의 상태 확인과 유사하게 각 동작 모드를 주기적으로(혹은 모든 전환 전후로) 확인할수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 시스템에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 장치에 대한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세분화한 서보의 상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 관리 방법에 대한 호 처리도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서보의 동작 모드를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 서보 관리 장치 120: 네트워크
130: 로봇 132: 서보
210: 통신부 220: 상태 설정부
230: 상태 확인부 240: 제어부
250: 에러 관리부 260: 저장부

Claims (16)

  1. 서보 관리 장치가 유무선 네트워크를 기반으로 서보를 관리하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 서보의 동작 상태에 따라, 상기 서보의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화하는 단계-상기 대기 상태는 상기 서보와 상기 네트워크를 통하여 연결이되지 않은 유휴 상태 및 상기 서보와 네트워크를 통하여 연결되어 상기 서보의 동작에 대한 파라미터를 설정하는 설정 상태를 포함하고, 상기 구동 상태는 상기 서보가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태 및 상기 서보가 원점 복귀 동작의 수행을 완료한 홈 상태를 포함함-;
    (b) 상기 세분화한 동작 상태에 기초하여, 상기 서보의 상태를 확인하는 단계;
    (c) 상기 서보의 동작에 대한 명령을 상기 서보로 전달하여 상기 서보의 상태를 전이시키는 단계; 및
    (d) 상기 전이된 서보의 상태를 확인하는 단계를 포함하되,
    상기 서보의 상태가 상기 유휴 상태에서 상기 설정 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 유무선 네트워크의 연결에 대한 에러 발생으로 판단하고,
    상기 서보의 상태가 상기 설정 상태에서 구동 상태로의 전이가 확인되지 않은 경우, 상기 서보의 구동을 시작하는 동작에 대한 에러 발생으로 판단하고,
    상기 서보의 상태가 상기 노홈 상태에서 상기 홈 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 서보의 원점 복귀 기능에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 서보 관리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 구동 상태는 상기 서보가 동작 위치를 제어하는 위치 제어 모드, 상기 서보의 동작 속도를 제어하는 속도 제어 모드, 상기 서보의 동작 전류를 제어하는 전류 제어 모드 및 상기 서보가 원점 복귀 명령에 따라 원점으로 복귀하는 홈 제어 모드 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 관리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에러 상태는,
    상기 서보가 상기 구동 상태로 확인된 경우에 한하여, 상기 서보의 동작에 대한 에러 검출 기능을 활성화하여,
    상기 에러 검출 기능에 의하여 검출된 에러가 발생한 서보의 상태인 것을 특징으로 하는 서보 관리 방법.
  9. 유무선 네트워크를 기반으로 서보를 관리하는 서보 관리 장치에 있어서,
    상기 서보의 동작 상태에 따라, 상기 서보의 상태를 대기 상태, 구동 상태 및 에러 상태 중 하나 이상으로 세분화하는 상태 설정부-상기 대기 상태는 상기 서보와 상기 네트워크를 통하여 연결이되지 않은 유휴 상태 및 상기 서보와 네트워크를 통하여 연결되어 상기 서보의 동작에 대한 파라미터를 설정하는 설정 상태를 포함하고, 상기 구동 상태는 상기 서보가 원점 복귀 동작을 수행하지 않은 노홈 상태 및 상기 서보가 원점 복귀 동작의 수행을 완료한 홈 상태를 포함함-;
    상기 서보의 동작에 대한 명령을 상기 서보로 전달하여 상기 서보의 상태를 전이시키는 제어부; 및
    상기 세분화한 동작 상태에 기초하여, 상기 서보의 상태를 확인하는 상태 확인부;
    상기 전이 이전에 확인된 서보의 상태에 기초하여, 상기 에러의 종류를 판단하는 에러 관리부를 포함하되,
    상기 에러 관리부는,
    상기 서보의 상태가 상기 유휴 상태에서 상기 설정 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 유무선 네트워크의 연결에 대한 에러 발생으로 판단하고,
    상기 서보의 상태가 상기 설정 상태에서 구동 상태로의 전이가 확인되지 않은 경우, 상기 서보의 구동을 시작하는 동작에 대한 에러 발생으로 판단하고,
    상기 서보의 상태가 상기 노홈 상태에서 상기 홈 상태로의 전이가 확인되지 않는 경우, 상기 서보의 원점 복귀 기능에 대한 에러 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 서보 관리 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 구동 상태는,
    상기 서보가 동작 위치를 제어하는 위치 제어 모드, 상기 서보의 동작 속도를 제어하는 속도 제어 모드, 상기 서보의 동작 전류를 제어하는 전류 제어 모드 및 상기 서보가 원점 복귀 명령에 따라 원점으로 복귀하는 홈 제어 모드 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 관리 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 에러 상태는,
    상기 서보가 상기 구동 상태로 확인된 경우에 한하여, 상기 서보의 동작에 대한 에러 검출 기능을 활성화하여,
    상기 에러 검출 기능에 의하여 검출된 에러가 발생한 서보의 상태인 것을 특징으로 하는 서보 관리 장치.
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