KR101229911B1 - 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법 - Google Patents

로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법 Download PDF

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    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network

Abstract

본 발명은 상위 제어기(예: PC)와 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신이, 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대항 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드로 된, 데이터 패킷을 사용해 이루어짐으로써, 1개의 제어기를 이용해 다관절의 여러 축(예: 3축)에 대한 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 데이터 패킷은, 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어짐으로, 다관절의 특정 기능에 대한 상태를 좀 더 효율적으로 항시, 모니터링(monitering) 할 수 있는 부가적인 효과가 있다.

Description

로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법{Method for communication between upper controller for controlling movement of robot arm and main controller for driving many articulations of robot arm}
본 발명은 통신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기(예: PC)와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 로봇 암의 다관절 각 축에 연결된 다수의 모터를 제어하기 위해서는 모터 수만큼의 모터 컨트롤러가 필요한데 이러한 각 모터 컨트롤러와 추가로 그 모터 컨트롤러를 제어하기 위한 관절 구동용 서보 컨트롤러 및, 관절 구동용 서보 컨트롤러를 제어하는 메인 컨트롤러가 필요하다. 아울러, 모터와 모터 컨트롤러를 연결하는 케이블과 각 컨트롤러를 연결하는 케이블이 필요해 이러한 각 장치를 로봇 암에 내설할 경우 로봇 암의 전체 사이즈가 증가되며 제어도 비효율적으로 이루어져 많은 문제점을 야기한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 장치의 전체 사이즈를 줄이고, 1개의 제어기로 로봇암의 여러 축의 위치, 속도, 힘을 제어하여 다축(예: 3축)의 제어가 가능토록 하는 통신 방법(즉, 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법)을 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법은,
로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법에 있어서, 상기 상위 제어기와 상기 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신은 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대한 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드를 포함하여 이루어진 데이터 패킷을 사용해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 데이터 패킷은 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 로봇 암의 상태 확인을 위한 제어 명령 종류는 로봇 암의 각도, 로봇 암의 움직이는 속도, 로봇 암의 힘, 로봇 암에 연결된 센서의 상태, 로봇 암의 원점(초기 위치) 상태, JOG 동작 상태 확인을 위한 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 로봇 암의 구동을 위한 제어 명령 종류는 상기 모터의 파워 설정, 설정된 지령 값 클리어, MP P 값 설정, P/V/I 값 설정, Port Output 설정, 패스트 모니터링 데이터 설정, +방향의 JOG 실행 설정, -방향의 JOG 실행 설정용 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 로봇 암의 구동 명령 확인을 위한 제어 명령 종류는 설정된 서보 값 요청, 설정된 MP P 값 요청, 설정된 P/V/I 값 요청, 설정된 Port Output 값 요청, 설정된 모니터링 선택 값 요청, 설정된 원점 검출 값 요청, 설정된 +방향의 JOG 실행 값 요청, 설정된 -방향의 JOG 실행 값 요청용 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상위 제어기(예: PC)와 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신이, 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대항 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드로 된, 데이터 패킷을 사용해 이루어짐으로써, 1개의 제어기를 이용해 다관절의 여러 축(예: 3축)에 대한 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 데이터 패킷은, 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어짐으로, 다관절의 특정 기능에 대한 상태를 좀 더 효율적으로 항시, 모니터링(monitering) 할 수 있는 부가적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 시스템을 도시한 도면
도 2a는 본 발명에 따른 SPI(Serial Periphral Interface) 통신 프로토콜 적용시 사용되는 데이터 패킷 구조를 도시한 도면
도 2b는 본 발명에 따른 CAN 통신 프로토콜 적용시 사용되는 데이터 패킷 구조를 도시한 도면
도 3은 도 2a와 도 2b에 사용되는 제어 명령(Data)의 구체적인 예를 도시한 도면
도 4는 도 3의 본 발명에 따른 로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터를 예로 들어 도시한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 시스템은 크게 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기(예: PC), 통신 모듈, 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러를 포함하여 이루어진 구조이다.
여기서, 상위 제어기(예: PC)는 로봇 암의 전체 동작(예: 로봇 암의 위치, 속도, 힘, 로봇 암에 연결된 센서 등의 상태 등)을 제어하는 것으로, 상기 통신 모듈과의 인터페이스(Interface)를 통해 다관절 구동을 위한 제어 명령이 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜(예: 이더캣 또는 CAN)에 따라 통신 모듈로 전송한다. 상기 데이터 패킷은 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드를 포함하여 이루어진 것이다. 특히, 상기 데이터 패킷은 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어진다.
통신 모듈은 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와의 인터페이스(Interface)를 통해 상기 상위 제어기로부터 다관절 구동을 위한 제어 명령이 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜(예: 이더캣 또는 CAN)에 따라 입력받아 메인 컨트롤러로 출력하거나(예를 들어, 상기 상위 제어기와의 인터페이스를 통해 상기 상위 제어기로부터 다관절 구동을 위한 데이터 패킷을 이더캣 통신 프로토콜에 따라 입력받는 경우, 그 입력받은 데이터 패킷을 SPI(Serial Periphral Interface) 프로토콜로 컨버전하여 상기 메인 컨트롤러로 출력함) 또는, 메인 컨트롤러와의 인터페이스를 통해 다관절의 상태(예: 위치, 속도, 힘) 정보가 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜에 따라 상기 상위 제어기로 전송하는 것이다.
메인 컨트롤러는 통신 모듈로부터 데이터 패킷을 전달받고, 그 전달받은 데이터 패킷을 파싱하여 데이터 패킷에 실린 제어 명령을 해석한 다음, 해석하여 나온 결과에 따라 상위 제어기의 요청을 처리하여 다관절의 위치나 속도, 힘을 제어하는 것이다. 그리고, 다관절의 상태(예: 위치, 속도, 힘 등) 정보를 모니터링하고 모니터링한 결과(즉, 다관절의 상태 정보)를 데이터 패킷에 실어, 소정의 통신 프로토콜(예: SPI 또는 CAN)에 따라 상기 통신 모듈을 통해 상위 제어기로 응답해준다. 상기 데이터 패킷은 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령에 대한 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드를 포함하여 이루어진다. 특히, 상기 데이터 패킷은 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어진다.
이하, 도 1의 본 발명에 따른 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 시스템의 동작을 설명한다.
①상위 제어기 -> 메인 컨트롤러로의 제어 명령 송신 동작
먼저, 상위 제어기(예: PC) 즉, 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기는 상기 통신 모듈과 인터페이스(Interface) 한다.
그런 다음, 상기 인터페이스를 통해, 다관절 구동을 위한 제어 명령이 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜에 따라 통신 모듈로 전송한다.
상기 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 양태는 예를 들어, 로봇 암의 위치나 속도, 힘, 로봇 암에 연결된 센서 등의 상태 등을 제어하는 것일 수 있다.
그리고, 상기 통신 프로토콜은 상위 제어기(예: PC)에 연결된 하드웨어(예: LAN 카드)의 종류에 따라 이더캣 또는 CAN 통신 프로토콜이 사용된다.
상기 제어 명령은 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어느 하나의 제어 명령 종류에 속한다.
예를 들어, 로봇 암의 상태 확인을 위한 제어 명령은 로봇 암의 각도, 로봇 암의 움직이는 속도, 로봇 암의 힘, 로봇 암에 연결된 센서의 상태, 로봇 암의 원점(초기 위치) 상태, JOG 동작 상태 확인을 위한 제어 명령 중 어느 하나가 된다.
상기 데이터 패킷 즉, 상기 상위 제어기에서 통신 모듈로 전송되는 데이터 패킷은 본 발명의 특징에 따라, 시작 필드, 모드 필드, 어드레스 필드, 제어 명령 필드, 패스트 모니터링 필드, 종료 필드로 구성된다.
각 필드에 대한 정의는 아래의 [표 1]과 같다.
필드명 정의
시작 필드 단위 패킷의 시작을 알려주는 필드
모드 필드 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 필드
어드레스 필드 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 필드
제어 명령 필드 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대한 응답 데이터가 실리는 필드

패스트 모니터링 필드		 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 필드
종료 필드 단위 패킷의 끝을 알려주는 필드
다음, 통신 모듈은 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와의 인터페이스를 통해 상기 상위 제어기로부터 다관절 구동을 위한 제어 명령이 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜(예: 이더캣 또는 CAN)에 따라 입력받는다.
그런 다음, 다관절 구동을 위한 메인 컨트롤러로 출력한다.
예를 들어, 상기 상위 제어기와의 인터페이스를 통해 상기 상위 제어기로부터 다관절 구동을 위한 데이터 패킷을 이더캣 통신 프로토콜에 따라 입력받는 경우, 그 입력받은 데이터 패킷을 SPI(Serial Periphral Interface) 프로토콜로 컨버전하여 상기 메인 컨트롤러로 출력한다.
다음, 메인 컨트롤러는 통신 모듈로부터 데이터 패킷을 전달받고, 그 전달받은 데이터 패킷을 파싱하여 데이터 패킷에 실린 제어 명령을 해석한다.
그런 다음, 해석하여 나온 결과에 따라 상위 제어기의 요청을 처리하여 다관절의 위치나 속도, 힘을 제어한다.
② 메인 컨트롤러 -> 상위 제어기로의 제어 명령에 대한 응답 데이터 송신 동작
먼저, 메인 컨트롤러 즉, 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러는 다관절의 상태 정보를 감시(monitoring)한다.
그런 다음, 감시한 결과(즉, 다관절의 상태 정보)를 데이터 패킷에 실어, 소정의 통신 프로토콜(예: SPI 또는 CAN)에 따라 상기 통신 모듈을 통해 상위 제어기로 응답해준다.
상기 다관절의 상태 정보는 다관절의 각 축의 위치나 속도, 힘 등의 상태 정보로 된 것일 수 있다.
상기 데이터 패킷은 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령에 대한 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드를 포함하여 이루어진다.
특히, 상기 데이터 패킷은 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어진다.
다음, 통신 모듈은 상기 메인 컨트롤러와의 인터페이스를 통해 다관절의 상태(예: 다관절의 위치, 속도, 힘) 정보가 실린 데이터 패킷을 소정의 통신 프로토콜에 따라 상기 상위 제어기로 전송한다.
예를 들어, 상기 메인 컨트롤러와의 인터페이스를 통해 상기 메인 컨트롤러로부터 다관절 구동 제어에 대한 응답 데이터가 실린 데이터 패킷을 SPI(Serial Periphral Interface) 통신 프로토콜에 따라 입력받는 경우, 그 입력받은 데이터 패킷을 이더캣 통신 프로토콜로 컨버전하여 상위 제어기(예: PC)로 출력한다.
이상과 같이, 본 발명은 상위 제어기(예: PC)와 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신이, 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드, 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대항 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드, 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드로 된, 데이터 패킷을 사용해 이루어짐으로써, 1개의 제어기를 이용해 다관절의 여러 축(예: 3축)에 대한 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
그리고, 상기 데이터 패킷은, 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어짐으로, 다관절의 특정 기능에 대한 상태를 좀 더 효율적으로 항시, 모니터링(monitering) 할 수 있다.
다음으로는, 도 2a와 도 2b를 참조하여 본 발명에 따른 데이터 패킷에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 SPI(Serial Periphral Interface) 통신 프로토콜 적용시 사용되는 데이터 패킷 구조를 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명에 따른 CAN 통신 프로토콜 적용시 사용되는 데이터 패킷 구조를 도시한 도면이다. 상기 두 프로토콜 중 어떠한 프로토콜을 사용하느냐는 상위 제어기에 연결된 하드웨어의 종류에 따라 달라진다.
도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 패킷은 로봇 암의 상태 확인/로봇 암의 구동/로봇 암의 구동 명령 확인/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정/상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드(Mode, 1), 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드(Address, 2), 제어 명령에 대한 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드(Data, 3 ~ 6), 상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드(Fast Monitoring, 7 ~ 8)를 포함하여 이루어진다. 추가로, SPI 통신 프로토콜 적용시 사용되는 데이터 패킷에는 단위 패킷의 시작을 알려주는 시작 필드(시작 비트, 0), 단위 패킷의 끝을 알려주는 종료 필드(종료 비트, 9)가 더 포함되어 이루어진다.
도 3은 도 2a와 도 2b에 사용되는 제어 명령(Data)의 구체적인 예를 도시한 도면으로, "LoopBack"은 메인 컨트롤러에서 상위 제어기(예: PC)로 전달되는 데이터의 예이고, "Setting"은 상위 제어기에서 메인 컨트롤러로 전달되는 데이터의 예이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 로봇 암의 상태 확인(Mode 1)/로봇 암의 구동(Mode 2)/로봇 암의 구동 명령 확인(Mode 3)/로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정(Mode 4)/상기 파라미터 설정 확인(Mode 5)을 위한 제어 명령 종류로 이루어진다.
여기서, 상기 로봇 암의 상태 확인(Mode 1)을 위한 제어 명령 종류에는 로봇 암의 각도(현재 위치 데이터 요청), 로봇 암의 움직이는 속도(현재 속도 데이터 요청), 로봇 암의 힘(현재 전류 데이터 요청), 로봇 암에 연결된 센서의 상태(현재 입력 포트 데이터 요청), 로봇 암의 원점(초기 위치) 상태(원점 검출 동작 상태 요청), JOG 동작 상태 확인(JOG 동작 상태 요청)을 위한 제어 명령으로 이루어진다.
그리고, 로봇 암의 구동을 위한 제어 명령 종류에는 상기 모터의 파워 설정, 설정된 지령 값 클리어, MP P 값 설정, P/V/I 값 설정, Port Output 설정, 패스트 모니터링 데이터 설정, +방향의 JOG 실행 설정, -방향의 JOG 실행 설정용 제어 명령을 포함하여 이루어지고, 로봇 암의 구동 명령 확인을 위한 제어 명령 종류에는 설정된 서보 값 요청, 설정된 MP P 값 요청, 설정된 P/V/I 값 요청, 설정된 Port Output 값 요청, 설정된 모니터링 선택 값 요청, 설정된 원점 검출 값 요청, 설정된 +방향의 JOG 실행 값 요청, 설정된 -방향의 JOG 실행 값 요청용 제어 명령을 포함하여 이루어진다.
도 4는 도 3의 본 발명에 따른 로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터를 예로 들어 도시한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파라미터는 모터 용량 선택, 위치, 속도, 토크 제어 모드 선택, (+)지령의 모터 회전방향 설정, 위치 제어 루프의 비례게인 설정, 속도 제어 루프의 비례게인 설정 등의 파라미터가 어드레스별로 사용된다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 상위 제어기 102 : 통신 모듈
103 : 메인 컨트롤러

Claims (5)

  1. 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법에 있어서,
    상기 상위 제어기와 상기 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신은 로봇 암의 상태 확인, 로봇 암의 구동, 로봇 암의 구동 명령 확인, 로봇 암의 다관절 구동용 모터 및 움직임 설정을 위한 파라미터 설정, 상기 파라미터 설정 확인을 위한 제어 명령 종류 중 어떠한 제어 명령 종류에 속하는지를 알려주는 모드 필드, 특정 제어 명령 종류에 속하는 각 제어 명령을 식별시켜주는 어드레스 필드, 제어 명령의 실제 데이터 또는 제어 명령에 대항 응답 데이터가 실리는 제어 명령 필드를 포함하여 이루어진 데이터 패킷을 사용해 이루어지고,
    상기 데이터 패킷은
    상기 상위 제어기의 요청 없이 미리 설정된 상기 메인 컨트롤러의 특정 기능의 상태 값을 데이터 패킷 전송시마다 실어 알려주는 패스트 모니터링 필드를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 암의 상태 확인을 위한 제어 명령 종류는
    로봇 암의 각도, 로봇 암의 움직이는 속도, 로봇 암의 힘, 로봇 암에 연결된 센서의 상태, 로봇 암의 원점(초기 위치) 상태, JOG 동작 상태 확인을 위한 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 암의 구동을 위한 제어 명령 종류는
    상기 모터의 파워 설정, 설정된 지령 값 클리어, MP P 값 설정, P/V/I 값 설정, Port Output 설정, 패스트 모니터링 데이터 설정, +방향의 JOG 실행 설정, -방향의 JOG 실행 설정용 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 암의 구동 명령 확인을 위한 제어 명령 종류는
    설정된 서보 값 요청, 설정된 MP P 값 요청, 설정된 P/V/I 값 요청, 설정된 Port Output 값 요청, 설정된 모니터링 선택 값 요청, 설정된 원점 검출 값 요청, 설정된 +방향의 JOG 실행 값 요청, 설정된 -방향의 JOG 실행 값 요청용 제어 명령을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 암의 전체 동작을 제어하는 상위 제어기와 로봇암의 다관절 구동용 메인 컨트롤러 간의 통신 방법.




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