KR101411503B1 - Robot control apparatus and method thereof - Google Patents

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KR101411503B1
KR101411503B1 KR1020130001053A KR20130001053A KR101411503B1 KR 101411503 B1 KR101411503 B1 KR 101411503B1 KR 1020130001053 A KR1020130001053 A KR 1020130001053A KR 20130001053 A KR20130001053 A KR 20130001053A KR 101411503 B1 KR101411503 B1 KR 101411503B1
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robot manipulator
joint
target angle
robot
specific shape
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KR1020130001053A
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강상민
김민수
박상동
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

A robot control device according to an embodiment of the present invention comprises a route generation part for generating multiple route points through which a robot manipulator can move from a current position to a target position based on speed profile and target position information; a robot mechanism analysis part for calculating the target angle of each joint of the robot manipulator at the multiple route points; an unusual shape analysis part for calculating a difference value between the target angles of the joints corresponding to a route point (K) and a route point (K+1), determining whether or not an unusual shape is occurred in the robot manipulator based on the calculated difference value, and outputting the target angles of the joints according to the determined result; a servo control and follow-up part for controlling the movement of the robot manipulator based on the target angles of the joints outputted from the unusual shape analysis part; and an output part for monitoring the position information of the robot manipulator and the state information corresponding to each joint, and outputting the monitoring result.

Description

로봇 제어 장치 및 그 방법{ROBOT CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a robot control apparatus,

본 발명은 로봇 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 로봇 매니퓰레이터의 구동중에 발생되는 특이형상을 보상할 수 있는 로봇 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a robot control apparatus, and more particularly, to a robot control apparatus and method that can compensate for a specific shape generated during driving of a robot manipulator.

일반적으로 로봇 제어 장치에 의해 로봇 매니퓰레이터를 구동하는 경우, 다음과 같은 세 가지 경우가 발생할 수 있다.Generally, when the robot manipulator is driven by the robot controller, the following three cases may occur.

첫째, 사용자에 의해 입력된 로봇 매니퓰레이터의 이동 가능한 위치와 자세에 기초하여 로봇 매니퓰레이터의 엔드-이펙터(End-effector)가 목표 지점으로 이동하는 경우와, 둘째, 사용자가 입력한 목표 지점이 로봇 매니퓰레이터의 작업 가능 영역 외에 존재하여 로봇 매니퓰레이터의 이동이 불가능한 경우와, 셋째, 사용자가 입력한 목표 지점이 작업 가능한 영역에 존재하지만 로봇 매니퓰레이터가 직선 경로로 이동하는 과정에서 특이 자세를 갖게 되어 이동 중에 제어 에러가 발생함에 따라 로봇 매니퓰레이터가 이동을 중단하는 경우가 발생할 수 있다.First, a case where an end-effector of a robot manipulator moves to a target point based on a movable position and a posture of a robot manipulator input by a user, and second, Third, there is a case where the target point input by the user exists in a workable area. However, since the robot manipulator has a specific posture in the process of moving to the straight path, a control error The robot manipulator may stop moving.

이때, 로봇 매니퓰레이터가 직선 경로로 이동하는 과정에서 특이 자세를 갖게 되어 이동을 중단하는 경우, 사용자는 그 원인을 파악해야 하며 이동 경로가 변경된 새로운 목표 지점에 대한 정보를 입력해주어야 하므로 로봇 매니퓰레이터를 구동하는데 어려움이 있다.At this time, when the robot manipulator stops moving due to a specific posture in the process of moving to the straight path, the user must grasp the cause and input information about a new target point whose movement path has changed, so the robot manipulator is driven There is a difficulty.

따라서, 로봇 매니퓰레이터가 목표 지점으로 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 특이형상을 예측하여 회피할 수 있는 방안이 필요하다.Therefore, there is a need for a method for predicting and avoiding a specific shape that can occur in the process of moving the robot manipulator to a target point.

한국공개특허 제10-2004-0034167호(2004.04.28.공개)Korean Patent Publication No. 10-2004-0034167 (published on April 28, 2004)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 로봇 매니퓰레이터의 구동중에 발생되는 특이형상을 보상할 수 있는 로봇 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a robot control apparatus and method that can compensate for a specific shape generated during driving of a robot manipulator.

상술한 과제를 해결하기 위한 실시예에 따른 로봇 제어 장치는, 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터가 현재 위치로부터 상기 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성하는 경로 생성부; 상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 산출하는 로봇 기구학 해석부; 경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 특이형상 해석부; 상기 특이형상 해석부로부터 출력되는 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 서보 제어 및 추종부; 및 상기 로봇 매니퓰레이터의 위치 정보 및 각 조인트들에 대응하는 상태 정보를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.A robot control device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a path generation unit for generating a plurality of path points for moving the robot manipulator from a current position to the target position based on a velocity profile and target position information; A robot kinematic analysis unit for calculating a target angle of each joint of the robot manipulator for each of the plurality of path points; Calculates a difference value between the joint target angle of the path point (K) and the joint target angle of the path point (K + 1), determines whether a specific shape is generated in the robot manipulator based on the calculated difference value, A specific shape analyzer for outputting a joint target angle according to a determination result; A servo control and tracking unit for controlling movement of the robot manipulator based on a joint target angle output from the specific shape analyzer; And an output unit for monitoring position information of the robot manipulator and state information corresponding to each joint, and outputting the monitoring result.

상기 특이형상 해석부는, 상기 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인 경우 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생한 것으로 판단하고, 상기 차이 값이 상기 소정의 기준 값 미만인 경우 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.Wherein the specific shape analyzer determines that a specific shape has occurred in the robot manipulator when the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value and generates a specific shape in the robot manipulator when the difference value is less than the predetermined reference value .

상기 소정의 기준 값은, 경로점(K-1)의 조인트 목표각과 상기 경로점(K)의 조인트 목표각 사이의 차이 값의 N(N은 2 이상의 자연수)배의 값일 수 있다.The predetermined reference value may be a value of N (N is a natural number equal to or greater than 2) times the difference value between the joint target angle of the path point (K-1) and the joint target angle of the path point (K).

상기 특이형상 해석부는, 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는 것으로 판단된 경우, 상기 경로점(K+1)에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 재산출하고 상기 재산출된 조인트 목표각을 출력하며, 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 로봇 기구학 해석부에 의해 산출된 조인트 목표각을 출력할 수 있다.Wherein the specific shape analyzing unit re-calculates the target angle of each joint of the robot manipulator with respect to the path point (K + 1) when it is determined that a specific shape is generated in the robot manipulator, And outputs a joint target angle calculated by the robot kinematic analysis unit when it is determined that no specific shape is generated in the robot manipulator.

상기 특이형상 해석부는, 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생한 것으로 판단된 경우, 등가속도 운동공식을 이용하여 상기 경로점(K)의 조인트 목표각을 재산출할 수 있다.If the specific shape analyzer determines that a specific shape has occurred in the robot manipulator, the specific shape analyzing unit can estimate the joint target angle of the path point K using an equivalent speed motion formula.

상기 로봇 기구학 해석부는, 상기 로봇 매니퓰레이터에 상응하는 소정의 제어 주기마다 상기 복수의 경로점 각각에 대하여 순차적으로 상기 각 조인트들의 목표각을 산출할 수 있다.The robot kinematic analysis unit may sequentially calculate target angles of the respective joints for each of the plurality of path points at predetermined control cycles corresponding to the robot manipulator.

상기 속도 프로파일은, 상기 로봇 매니퓰레이터가 상기 목표 위치로 이동하기 위한 가속도, 등속도, 감속도 및 목표 속도를 포함할 수 있다.The velocity profile may include an acceleration, a constant velocity, a deceleration, and a target velocity for moving the robot manipulator to the target position.

상술한 과제를 해결하기 위한 실시예에 따른 로봇 제어 장치에 의해 로봇 매니퓰레이터를 제어하는 방법은, 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 복수의 경로점을 생성하는 단계; 상기 로봇 매니퓰레이터에 상응하는 소정의 제어 주기마다 상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 산출하는 단계; 경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 단계; 및 상기 출력된 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a robot manipulator by a robot control apparatus, the method comprising: generating a plurality of route points based on a speed profile and target position information; Calculating a target angle corresponding to each joint of the robot manipulator for each of the plurality of path points at a predetermined control cycle corresponding to the robot manipulator; A difference value between the joint target angle of the path point K and the joint target angle of the path point K + 1 is calculated, and it is determined whether or not the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value, Outputting a target angle; And controlling movement of the robot manipulator based on the output angle of the joint.

본 발명의 실시예에 따르면, 로봇 매니퓰레이터의 구동중에 발생될 수 있는 특이형상을 보상함으로써 로봇 매니퓰레이터가 목표 지점으로 이동하는 과정에서 정지 없이 명령을 완료할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a specific shape that may be generated during driving of the robot manipulator is compensated, so that the robot manipulator can complete the command without stopping in the process of moving to the target position.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 로봇 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 장치의 로봇 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram of a robot control system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a block diagram showing the robot control apparatus shown in Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a view for explaining the operation of the robot control apparatus shown in FIG. 2. FIG.
4 is a flowchart illustrating a robot control method of a robot control apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural and functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed herein are for illustrative purposes only and are not to be construed as limitations of the scope of the present invention. And should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The embodiments according to the present invention are susceptible to various changes and may take various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들은 상기용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first and / or second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the art unless explicitly defined herein Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 제어 장치를 나타내는 블록도이다. FIG. 1 is a configuration diagram of a robot control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a robot control apparatus shown in FIG.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 로봇 제어 시스템(10)은 로봇 매니퓰레이터(100) 및 로봇 제어 장치(200)를 포함한다. 본 발명에서는 로봇 제어 장치(200)가 하나의 로봇 매니퓰레이터(100)를 제어하는 경우를 예로 들어 설명하나 이에 한정되지 않으며, 로봇 제어 장치(200)는 하나 이상의 로봇 매니퓰레이터(100)를 제어하도록 구현될 수도 있다.1 and 2, the robot control system 10 includes a robot manipulator 100 and a robot control device 200. [ In the present invention, the robot controller 200 controls one robot manipulator 100, but the present invention is not limited thereto. The robot controller 200 may be implemented to control one or more robot manipulators 100 It is possible.

로봇 매니퓰레이터(100)는 개별 축(예컨대, 6개의 축)에 따라 회전하거나 조인트(joint)가 연결되도록 구성되며, 각각의 개별 축에는 전기 모터(미도시)가 연결되어 있다. 전기 모터는 로봇 제어 장치(200)에 의해 제어된다. 또한, 로봇 매니퓰레이터(100)는 통신 및 전원 공급용 네트워크를 통해 로봇 제어 장치(200)와 연결될 수 있다. The robot manipulator 100 is configured to rotate or jointly connect with individual axes (e.g., six axes), and an electric motor (not shown) is connected to each of the individual axes. The electric motor is controlled by the robot control device 200. In addition, the robot manipulator 100 may be connected to the robot controller 200 through a network for communication and power supply.

로봇 매니퓰레이터(100)는 베이스 스탠드(110), 제1 아암(120), 제2 아암(130) 및 엔드 이펙터(end effector, 140)를 포함하며, 엔드 이펙터(140)의 끝단에 툴(tool, 150)이 구비되어 있다. 툴(150)의 형태에 따라, 엔드 이펙터(140)는 그리퍼(gripper), 분무기, 블래스팅 건(blasting gun), 히터(heater) 등으로 구성될 수 있다. 도 1에서는, 6축의 로봇 매니퓰레이터(100)를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The robot manipulator 100 includes a base stand 110, a first arm 120, a second arm 130 and an end effector 140. The robot manipulator 100 includes a tool, 150 are provided. Depending on the shape of the tool 150, the end effector 140 may comprise a gripper, a sprayer, a blasting gun, a heater, or the like. Although FIG. 1 shows a six-axis robot manipulator 100, it is not limited thereto.

로봇 매니퓰레이터(100)는 베이스 스탠드(110)의 회전을 위한 제1 회전축(A1), 제1 아암(120)을 상하로 이동하기 위한 제2 회전축(A2), 제2 아암(130)을 상하로 이동하기 위한 제3 회전축(A3), 제2 아암(130)을 회전하기 위한 제4 회전축(A4), 엔드 이펙터(140)의 각도를 조절하기 위한 제5 회전축(A5), 및 엔드 이펙터(140)를 회전하기 위한 제6 회전축(A6)으로 구성되며, 엔드 이펙터(140)의 움직임을 제어한다.The robot manipulator 100 includes a first rotation axis A1 for rotating the base stand 110, a second rotation axis A2 for moving the first arm 120 up and down, and a second arm 130 for moving the second arm 130 up and down A fourth rotary shaft A4 for rotating the second arm 130, a fifth rotary shaft A5 for adjusting the angle of the end effector 140, and an end effector 140 And a sixth rotary shaft A6 for rotating the end effector 140 to control the movement of the end effector 140. [

이때, 로봇 매니퓰레이터(100)의 툴(150)은 제1 회전축(A1) 내지 제3 회전축(A3)에 의해 정해지는 위치(position) 및 제4 회전축(A4) 내지 제6 회전축(A6)에 의해 정해지는 자세(orientation)에 의해 정의될 수 있다.At this time, the tool 150 of the robot manipulator 100 is rotated by the position determined by the first rotation axis A1 to the third rotation axis A3 and the position determined by the fourth rotation axis A4 to the sixth rotation axis A6 Can be defined by the orientation being determined.

로봇 제어 장치(200)는 사용자로부터 입력되는 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터(100)의 이동 및 모션(motion)을 제어한다.The robot controller 200 controls movement and motion of the robot manipulator 100 based on the velocity profile and target position information input from the user.

이를 위한 로봇 제어 장치(200)는 입력부(210), 경로 생성부(220), 로봇 기구학 해석부(230), 특이형상 해석부(240), 서보 제어 및 추종부(250) 및 출력부(260)를 포함한다.The robot control apparatus 200 for this purpose includes an input unit 210, a path generation unit 220, a robot kinematics analysis unit 230, a specific shape analysis unit 240, a servo control and tracking unit 250, and an output unit 260 ).

입력부(210)는 사용자로부터 입력되는 속도 프로파일 및 목표 위치 정보(x, y, z, roll, pitch, yaw)를 수신한다. 이때, 속도 프로파일은 로봇 매니퓰레이터(100)가 목표 위치로 이동하기 위해 설정된 가속도, 등속도, 감속도 및 목표 속도 등을 포함할 수 있다.The input unit 210 receives a velocity profile and target position information (x, y, z, roll, pitch, yaw) input from a user. At this time, the velocity profile may include an acceleration, a constant velocity, a deceleration, and a target velocity set for moving the robot manipulator 100 to a target position.

경로 생성부(220)는 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터(100)가 현재 위치로부터 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성하고, 생성된 복수의 경로점을 로봇 기구학 해석부(230)로 출력할 수 있다.The path generating unit 220 generates a plurality of path points for the robot manipulator 100 to move from the current position to the target position based on the velocity profile and the target position information and outputs the generated plurality of path points to the robot kinematic analysis unit (230).

로봇 기구학 해석부(230)는 로봇 매니퓰레이터(100)에 상응하는 소정의 제어 주기마다 순차적으로 복수의 경로점 각각에 대하여 로봇 매니퓰레이터(100)의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 산출하고, 산출된 조인트 목표각을 특이형상 해석부(240)로 출력할 수 있다.The robot kinematic analysis unit 230 sequentially calculates a target angle corresponding to each joint of the robot manipulator 100 for each of a plurality of path points at predetermined control cycles corresponding to the robot manipulator 100, The joint target angle can be output to the specific shape analyzer 240.

이를 위해, 로봇 기구학 해석부(230)는 로봇 매니퓰레이터(100)의 기구형상(예컨대, 수직 다관절, 스카라, 직교형 등)에 대응하도록 미리 저장된 기구학식을 이용하여 목표각을 산출할 수 있다. 이때 목표각은, 경로 생성부(220)에 의해 생성된 복수의 경로점 각각에 대한 로봇 매니퓰레이터(100)의 각 회전축들에 대응하는 자세 각도들의 집합일 수 있다.For this purpose, the robot kinematic analysis unit 230 may calculate the target angle using a mechanism formula previously stored corresponding to the mechanism shape (for example, vertical joint, scara, orthogonal shape, etc.) of the robot manipulator 100. At this time, the target angle may be a set of attitude angles corresponding to the respective rotational axes of the robot manipulator 100 for each of a plurality of path points generated by the path generating unit 220.

특이형상 해석부(240)는 이전 경로점에 대응하는 조인트 목표각과 다음 경로점에 대응하는 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력할 수 있다. The specific shape analyzer 240 calculates the difference value between the joint target angle corresponding to the previous path point and the joint target angle corresponding to the next path point and determines whether the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value, It is possible to output the joint target angle according to the judgment result.

이를 위해, 특이형상 해석부(240)는 로봇 기구학 해석부(230)로부터 출력되는 조인트 목표각들을 저장할 수 있다. 또한, 특이형상 해석부(240)는 다음 경로점에 대하여 로봇 매니퓰레이터(100)의 특이형상 발생 여부를 판단하기 위한 소정의 기준 값을 사용자로부터 수신하여 저장할 수 있다. For this purpose, the specific shape analyzer 240 may store the joint target angles output from the robot kinematics analyzer 230. In addition, the specific shape analyzing unit 240 may receive and store a predetermined reference value for determining whether a specific shape of the robot manipulator 100 is generated with respect to the next path point from the user.

이때, 소정의 기준 값은 이전 경로점의 조인트 목표각과 다음 경로점의 조인트 목표각 사이의 차이 값의 N(N은 2 이상의 자연수)배의 값일 수 있으며, 로봇 매니퓰레이터(100)의 모션에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 소정의 기준 값은, 로봇 매니퓰레이터(100)에 급격한 가속 및 감속이 많은 모션일 때가 그렇지 않은 모션일 때보다 더 큰 값을 가질 수 있다.At this time, the predetermined reference value may be a value of N (N is a natural number equal to or larger than 2) times the difference value between the joint target angle of the previous path point and the joint target angle of the next path point, and may vary depending on the motion of the robot manipulator 100 . For example, the predetermined reference value may have a larger value when the robot manipulator 100 is in a motion having a lot of rapid acceleration and deceleration than when it is not.

즉, 특이형상 해석부(240)는 이전 경로점의 조인트 목표각과 다음 경로점의 조인트 목표각 사이의 차이 값이 소정의 기준 값 이상인 경우 로봇 매니퓰레이터(100)에 특이 형상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 특이형상 해석부(240)는 상기 차이 값이 소정의 기준 값 이하인 경우 로봇 매니퓰레이터(100)에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다. That is, the specific shape analyzer 240 can determine that a specific shape has occurred in the robot manipulator 100 when the difference value between the joint target angle of the previous path point and the joint target angle of the next path point is equal to or greater than a predetermined reference value . On the other hand, the specific shape analyzer 240 can determine that no specific shape is generated in the robot manipulator 100 when the difference is less than a predetermined reference value.

특이형상 해석부(240)는 로봇 매니퓰레이터(100)에 특이 형상이 발생한 것으로 판단된 경우, 다음 경로점에 대하여 등가속도 운동공식을 이용하여 로봇 매니퓰레이터(100)의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 재산출하고, 재산출된 조인트 목표각을 출력할 수 있다. When it is determined that the specific shape has occurred in the robot manipulator 100, the specific shape analyzing unit 240 calculates the target angle corresponding to each joint of the robot manipulator 100 using the equivalent speed motion formula for the next path point Re-calculated, and output the re-calculated joint target angle.

그러나, 특이형상 해석부(240)는 로봇 매니퓰레이터(100)에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단된 경우, 로봇 기구학 해석부(230)에 의해 산출된 다음 경로점의 조인트 목표각을 출력할 수 있다.However, when it is determined that no specific shape is generated in the robot manipulator 100, the specific shape analyzing unit 240 can output the joint target angle of the next path point calculated by the robot kinematics analyzing unit 230 .

서보 제어 및 추종부(250)는 특이형상 해석부(240)로부터 출력되는 다음 경로점에 대응하는 조인트 목표각에 기초하여 각각의 개별 축에 연결된 전기 모터들을 구동시킴으로써 로봇 매니퓰레이터(100)의 이동 및 모션을 제어한다.The servo control and tracking unit 250 drives the electric motors connected to the respective individual axes based on the joint target angle corresponding to the next path point output from the singular shape analysis unit 240, Controls motion.

또한, 서보 제어 및 추종부(250)는 로봇 매니퓰레이터(100)로부터 현재 위치 정보를 수신하여 위치 및 속도 제어를 수행함에 따라, 로봇 매니퓰레이터(100)의 전기 모터들을 제어할 수 있다.In addition, the servo control and tracking unit 250 may receive the current position information from the robot manipulator 100 and perform position and speed control to control the electric motors of the robot manipulator 100.

출력부(260)는 로봇 매니퓰레이터(100)의 위치 정보 및 각 조인트들에 대응하는 상태 정보를 모니터링하며, 모니터링한 결과를 출력 포트(미도시)를 통해 출력하거나 LCD(Liquid Crystal Display) 패널(panel, 미도시)을 통해 디스플레이한다. 이때, 위치 정보는 로봇 매니퓰레이터(100)의 현재 위치 정보 및 사용자로부터 입력된 목표 위치 정보를 포함할 수 있다.The output unit 260 monitors the position information of the robot manipulator 100 and the state information corresponding to each joint and outputs the monitored result through an output port (not shown) or an LCD (Liquid Crystal Display) panel , Not shown). At this time, the position information may include current position information of the robot manipulator 100 and target position information inputted from the user.

도 3은 도 2에 도시된 로봇 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서는, 로봇 매니퓰레이터(100)가 시작 위치인 A 지점으로부터 목표 위치인 B 지점으로 임의의 직선 경로를 따라 이동하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. FIG. 3 is a view for explaining the operation of the robot control apparatus shown in FIG. 2. FIG. 3, the case where the robot manipulator 100 moves along an arbitrary linear path from the starting position A to the target position B will be described as an example, but the scope of the present invention is not limited thereto.

경로 생성부(220)는 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 복수의 경로점(..., k-2, k-1, k, k+1, k+2, ..., k는 1 이상의 자연수)을 생성할 수 있다.K, k + 1, k + 2, ..., k are set to 1 based on the velocity profile and the target position information, Or more) can be generated.

이때, 로봇 매니퓰레이터(100)가 제k 경로점에서 제k+1 경로점으로 이동 시, 로봇 기구학 해석부(230)는 제k+1 경로점에 대응하는 조인트 목표각을 산출하여 출력하고, 특이형상 해석부(240)는 산출된 제k+1 경로점의 조인트 목표각과 제k 경로점의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출한다. At this time, when the robot manipulator 100 moves from the kth path point to the (k + 1) th path point, the robot kinematics analyzing unit 230 calculates and outputs the joint target angle corresponding to the (k + 1) The shape analyzing unit 240 calculates a difference value between the joint target angle of the (k + 1) th path point and the joint target angle of the kth path point.

특이형상 해석부(240)는 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인 경우 제k+1 경로점에 특이 형상이 발생한 것으로 판단하고, 수학식 1에 나타난 바와 같은 등가속도 운동공식을 이용하여 제k+1 경로점에 대응하는 조인트 목표각을 재산출할 수 있다. 즉, 제k+1 경로점에 특이 형상이 발생한 경우, 특이형상 해석부(240)는 로봇 기구학 해석부(230)에 의해 산출된 제k+1 경로점의 조인트 목표각(T(k+1)) 대신에, 등가속도 운동공식을 이용하여 제k+1 경로점의 조인트 목표각(T(k+1)')을 재산출하여 출력할 수 있다.The specific shape analyzing unit 240 determines that a specific shape has occurred at the (k + 1) -th path point when the calculated difference value is equal to or greater than the predetermined reference value, The joint target angle corresponding to the +1 path point can be estimated. That is, when a specific shape is generated at the (k + 1) th path point, the specific shape analyzer 240 calculates the joint target angle T (k + 1 ) of the k + 1 path point calculated by the robot kinematic analysis unit 230 ) ), The joint target angle T (k + 1) 'of the (k + 1) th path point can be re-calculated and output using the equivalent speed motion formula.

Figure 112013001000368-pat00001
Figure 112013001000368-pat00001

여기서, T(k-2), T(k-1), T(k) 및 T(k+1)'은 각각 제k-2 경로점, 제k-1 경로점, 제k 경로점 및 제k+1 경로점에 각각에 대응하는 조인트 목표각이고, t는 로봇 매니퓰레이터(100)에 상응하는 소정의 제어 주기이고, v는 제k-1 경로점에서 제k 경로점으로 이동 시의 속도이고, v1은 제k-2 경로점에서 제k-1 경로점으로 이동 시의 속도이며, a는 가속도를 나타낸다. 이때, 수학식 1은, 제k+1 경로점에서의 하나의 회전축에 상응하는 목표각을 산출하기 위한 수식이며, 로봇 매니퓰레이터(100)의 회전축의 개수에 따라 반복적으로 산출될 수 있다.Here, T (k-2), T (k-1), T (k) and T (k + 1) 'are each of the k-2 route point, a k-1 path point, the k-th path point and a k is a joint target angle corresponding to each k + 1 path point, t is a predetermined control period corresponding to the robot manipulator 100, v is a velocity when moving from the k-1th path point to the kth path point, , v1 is the velocity of movement from the k-2 path point to the k-1 path point, and a represents the acceleration. Equation (1) is an equation for calculating a target angle corresponding to one rotation axis at the (k + 1) th path point, and can be calculated repeatedly according to the number of rotation axes of the robot manipulator 100.

그러면, 서보 제어 및 추종부(250)의 제어에 기초하여 로봇 매니퓰레이터(100)는 특이형상이 발생한 제k+1 경로점에 대하여 재산출된 조인트 목표각(T(k+1)')에 기초하여 제k 경로점에서 제k+1 경로점으로 이동할 수 있게 된다.Then, based on the control of the servo control and follower 250, the robot manipulator 100 calculates the joint target angle T (k + 1) 'based on the re-calculated joint target angle T (k + 1) To move from the kth path point to the (k + 1) th path point.

또한, 로봇 매니퓰레이터(100)가 제k+1 경로점에서 제k+2 경로점으로 이동 시 제k+2 경로점에 특이 형상이 발생한 것으로 판단된 경우, 특이형상 해석부(240)는 제k-1 경로점, 제k 경로점 및 제k+1 경로점에 기초하여 수학식 1에 나타난 바와 같은 등가속도 운동공식에 의해 제k+2 경로점의 조인트 목표각을 재산출할 수 있다. When the robot manipulator 100 moves from the (k + 1) th path point to the (k + 2) th path point and it is determined that the specific shape has occurred at the (k + 2) th path point, The joint target angles of the (k + 2) -point point can be reassigned by the equivalent velocity kinetic formula as shown in Equation (1) based on the (-1) path point, the kth path point, and the (k +

즉, 상기와 같은 방법을 이용하면, 로봇 매니퓰레이터(100)는 이동 중에 발생할 수 있는 특이형상을 예측하여 회피하면서 목표 위치인 B 지점에 도달할 수 있게 된다.That is, by using the above-described method, the robot manipulator 100 can reach the target position B while avoiding the specific shape that may occur during the movement.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 장치의 로봇 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 경로 생성부(220)는 사용자로부터 입력된 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터(100)가 현재 위치로부터 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성할 수 있다(S10).4 is a flowchart illustrating a robot control method of a robot control apparatus according to an embodiment of the present invention. 1, 2, and 4, the path generation unit 220 generates a plurality of paths for moving the robot manipulator 100 from the current position to the target position based on the velocity profile and the target position information input from the user, A point can be generated (S10).

로봇 기구학 해석부(230)는 기구학식을 이용하여 다음 경로점에 대하여 로봇 매니퓰레이터(100)의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 산출할 수 있다(S20).The robot kinematic analysis unit 230 may calculate the target angle corresponding to each joint of the robot manipulator 100 with respect to the next path point using the kinematic formula (S20).

특이형상 해석부(240)는 이전 경로점에 대응하는 조인트 목표각과 다음 경로점에 대응하는 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고(S30), 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S40). The specific shape analysis unit 240 calculates a difference value between the joint target angle corresponding to the previous path point and the joint target angle corresponding to the next path point (S30), and determines whether the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value (S40).

특이형상 해석부(240)는 S30 단계에서 산출된 조인트 목표각들 사이의 차이 값이 소정의 기준 값 이상인 것으로 판단된 경우, 등가속도 운동공식을 이용하여 다음 경로점의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 재산출하고(S50), 다음 경로점에 대하여 재산출된 조인트 목표각을 서보 제어 및 추종부(250)로 출력할 수 있다(S60).If it is determined that the difference between the joint target angles calculated in step S30 is equal to or greater than the predetermined reference value, the specific shape analyzing unit 240 determines the target corresponding to each joint of the next route point The angle is re-calculated (S50), and the re-calculated joint target angle with respect to the next path point can be output to the servo control and follower 250 (S60).

그러나, S40 단계에서의 판단 결과, S30 단계에서 산출된 조인트 목표각들 사이의 차이 값이 소정의 기준 값 이하인 것으로 판단된 경우, 특이형상 해석부(240)는 S20 단계에서 산출된 다음 경로점에 대응하는 조인트 목표각을 서보 제어 및 추종부(250)로 출력할 수 있다(S70). 이때, S20 단계 내지 S70 단계는, 로봇 매니퓰레이터(100)의 소정의 제어 주기동안 수행될 수 있다. However, if it is determined in step S40 that the difference between the joint target angles calculated in step S30 is equal to or less than the predetermined reference value, the specific shape analyzer 240 determines whether the difference between the joint target angles The corresponding joint target angle can be outputted to the servo control and follower 250 (S70). In this case, steps S20 to S70 may be performed during a predetermined control period of the robot manipulator 100. [

즉, 로봇 제어 장치(200)는 하나의 경로점에 대응하는 조인트 목표각을 산출하고, 이에 대해 특이형상을 판별한 결과에 기초하여 조인트 목표각을 출력하는 동작을, 소정의 제어 주기 이내에 수행할 수 있다.That is, the robot controller 200 calculates the joint target angle corresponding to one path point and performs the operation of outputting the joint target angle based on the result of discriminating the specific shape with respect to the joint target angle, within a predetermined control cycle .

다음으로, 서보 제어 및 추종부(250)는 로봇 매니퓰레이터(100)가 목표 위치에 도달했는지 여부를 판단하고(S80), 로봇 매니퓰레이터(100)가 목표 위치에 도달한 것으로 판단된 경우 로봇 매니퓰레이터(100)에 대한 제어 동작을 중단할 수 있다.Next, the servo control and tracking unit 250 determines whether the robot manipulator 100 has reached the target position (S80). If it is determined that the robot manipulator 100 has reached the target position, ) Can be stopped.

그러나, 로봇 매니퓰레이터(100)가 목표 위치에 도달하지 않은 것으로 판단된 경우, 서보 제어 및 추종부(250)는 다음 경로점에 대응하는 조인트 목표각을 산출하기 위해 로봇 기구학 해석부(230)로 제어 신호를 출력할 수 있다. However, when it is determined that the robot manipulator 100 has not reached the target position, the servo control and follow-up unit 250 controls the robot kinematics analysis unit 230 to calculate the joint target angle corresponding to the next path point A signal can be output.

따라서, 본 실시예에 따른 로봇 제어 장치(200)에 의하면, 로봇 매니퓰레이터(100)가 목표 지점으로 이동 중에 특이형상이 발생하더라도 이를 예측하고 회피함으로써 정지 없이 목표 지점으로의 이동을 완료할 수 있게 된다.Therefore, according to the robot control apparatus 200 according to the present embodiment, even if a specific shape is generated while the robot manipulator 100 moves to a target point, it can be predicted and avoided, thereby completing the movement to the target point without stopping .

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

10: 로봇 제어 시스템 100: 로봇 매니퓰레이터
200: 로봇 제어 장치 210: 입력부
220: 경로 생성부 230: 로봇 기구학 해석부
240: 특이형상 해석부 250: 서보 제어 및 추종부
260: 출력부10: Robot control system 100: Robot manipulator
200: robot control device 210: input part
220: path generation unit 230: robot kinematic analysis unit
240: Specific shape analysis unit 250: Servo control and follower
260: Output section

Claims (11)

속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터가 현재 위치로부터 상기 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성하는 경로 생성부;
상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 산출하는 로봇 기구학 해석부;
경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 특이형상 해석부;
상기 특이형상 해석부로부터 출력되는 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 서보 제어 및 추종부; 및
상기 로봇 매니퓰레이터의 위치 정보 및 각 조인트들에 대응하는 상태 정보를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과를 출력하는 출력부를 포함하며,
상기 특이형상 해석부는,
상기 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인 경우 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생한 것으로 판단하고, 상기 차이 값이 상기 소정의 기준 값 미만인 경우 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단하는 로봇 제어 장치.A path generating unit for generating a plurality of path points for moving the robot manipulator from the current position to the target position based on the velocity profile and the target position information;
A robot kinematic analysis unit for calculating a target angle of each joint of the robot manipulator for each of the plurality of path points;
Calculates a difference value between the joint target angle of the path point (K) and the joint target angle of the path point (K + 1), determines whether a specific shape is generated in the robot manipulator based on the calculated difference value, A specific shape analyzer for outputting a joint target angle according to a determination result;
A servo control and tracking unit for controlling movement of the robot manipulator based on a joint target angle output from the specific shape analyzer; And
And an output unit for monitoring position information of the robot manipulator and state information corresponding to each joint and outputting the monitoring result,
The specific-
Determining that a specific shape has occurred in the robot manipulator when the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value and determining that a specific shape has not occurred in the robot manipulator when the difference value is less than the predetermined reference value, Device. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 소정의 기준 값은,
경로점(K-1)의 조인트 목표각과 상기 경로점(K)의 조인트 목표각 사이의 차이 값의 N(N은 2 이상의 자연수)배의 값인 로봇 제어 장치.2. The method according to claim 1,
Is a value of N (N is a natural number equal to or larger than 2) times the difference value between the joint target angle of the path point (K-1) and the joint target angle of the path point (K). 제1항에 있어서, 상기 특이형상 해석부는,
상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는 것으로 판단된 경우, 상기 경로점(K+1)에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 재산출하고 상기 재산출된 조인트 목표각을 출력하며,
상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 로봇 기구학 해석부에 의해 산출된 조인트 목표각을 출력하는 로봇 제어 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the specific-
Calculates a target angle corresponding to each joint of the robot manipulator with respect to the path point (K + 1) if the robot manipulator is determined to generate a specific shape, and outputs the re-calculated joint target angle ,
And outputs a joint target angle calculated by the robot kinematic analysis unit when it is determined that no specific shape has occurred in the robot manipulator. 제4항에 있어서, 상기 특이형상 해석부는,
상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생한 것으로 판단된 경우, 등가속도 운동공식을 이용하여 상기 경로점(K+1)에 대응하는 조인트 목표각을 재산출하는 로봇 제어 장치.5. The apparatus according to claim 4,
And when a specific shape is determined to have occurred in the robot manipulator, a joint target angle corresponding to the path point (K + 1) is shipped using the equivalent velocity motion formula. 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터가 현재 위치로부터 상기 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성하는 경로 생성부;
상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 산출하는 로봇 기구학 해석부;
경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 특이형상 해석부;
상기 특이형상 해석부로부터 출력되는 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 서보 제어 및 추종부; 및
상기 로봇 매니퓰레이터의 위치 정보 및 각 조인트들에 대응하는 상태 정보를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과를 출력하는 출력부를 포함하며,
상기 로봇 기구학 해석부는,
상기 로봇 매니퓰레이터에 상응하는 소정의 제어 주기마다 상기 복수의 경로점 각각에 대하여 순차적으로 상기 각 조인트들에 대응하는 목표각을 산출하는 로봇 제어 장치.A path generating unit for generating a plurality of path points for moving the robot manipulator from the current position to the target position based on the velocity profile and the target position information;
A robot kinematic analysis unit for calculating a target angle of each joint of the robot manipulator for each of the plurality of path points;
Calculates a difference value between the joint target angle of the path point (K) and the joint target angle of the path point (K + 1), determines whether a specific shape is generated in the robot manipulator based on the calculated difference value, A specific shape analyzer for outputting a joint target angle according to a determination result;
A servo control and tracking unit for controlling movement of the robot manipulator based on a joint target angle output from the specific shape analyzer; And
And an output unit for monitoring position information of the robot manipulator and state information corresponding to each joint and outputting the monitoring result,
Wherein the robot kinematic analysis unit comprises:
And calculates a target angle corresponding to each of the joints sequentially for each of the plurality of path points at a predetermined control cycle corresponding to the robot manipulator. 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 로봇 매니퓰레이터가 현재 위치로부터 상기 목표 위치까지 이동하기 위한 복수의 경로점을 생성하는 경로 생성부;
상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 산출하는 로봇 기구학 해석부;
경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터에 특이 형상이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 특이형상 해석부;
상기 특이형상 해석부로부터 출력되는 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 서보 제어 및 추종부; 및
상기 로봇 매니퓰레이터의 위치 정보 및 각 조인트들에 대응하는 상태 정보를 모니터링하고, 상기 모니터링 결과를 출력하는 출력부를 포함하며,
상기 속도 프로파일은,
상기 로봇 매니퓰레이터가 상기 목표 위치로 이동하기 위한 가속도, 등속도, 감속도 및 목표 속도를 포함하는 로봇 제어 장치.A path generating unit for generating a plurality of path points for moving the robot manipulator from the current position to the target position based on the velocity profile and the target position information;
A robot kinematic analysis unit for calculating a target angle of each joint of the robot manipulator for each of the plurality of path points;
Calculates a difference value between the joint target angle of the path point (K) and the joint target angle of the path point (K + 1), determines whether a specific shape is generated in the robot manipulator based on the calculated difference value, A specific shape analyzer for outputting a joint target angle according to a determination result;
A servo control and tracking unit for controlling movement of the robot manipulator based on a joint target angle output from the specific shape analyzer; And
And an output unit for monitoring position information of the robot manipulator and state information corresponding to each joint and outputting the monitoring result,
The velocity profile may include:
Wherein the robot manipulator includes an acceleration, a constant velocity, a deceleration, and a target velocity for moving the robot manipulator to the target position. 특이형상을 보상할 수 있는 로봇 제어 장치에 의해 로봇 매니퓰레이터를 제어하는 방법에 있어서,
사용자로부터 입력된 속도 프로파일 및 목표 위치 정보에 기초하여 복수의 경로점을 생성하는 단계;
상기 로봇 매니퓰레이터에 상응하는 소정의 제어 주기마다 상기 복수의 경로점 각각에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들의 목표각을 산출하는 단계;
경로점(K)의 조인트 목표각과 경로점(K+1)의 조인트 목표각 사이의 차이 값을 산출하고, 상기 산출된 차이 값이 소정의 기준 값 이상인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 조인트 목표각을 출력하는 단계; 및
상기 출력된 조인트 목표각에 기초하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동을 제어하는 단계를 포함하며,
상기 판단 결과, 상기 차이 값이 상기 소정의 기준 값 이상인 경우, 상기 경로점(K+1)에 대하여 상기 로봇 매니퓰레이터의 각 조인트들에 대응하는 목표각을 재산출하고 상기 재산출된 조인트 목표각을 출력하며,
상기 차이 값이 상기 소정의 기준 값 미만인 경우, 상기 경로점(K+1)에 대하여 산출된 조인트 목표각을 출력하는 로봇 제어 방법.A method for controlling a robot manipulator by a robot control device capable of compensating for a specific shape,
Generating a plurality of route points based on a speed profile and target position information input from a user;
Calculating a target angle of each joint of the robot manipulator with respect to each of the plurality of path points at a predetermined control cycle corresponding to the robot manipulator;
A difference value between the joint target angle of the path point K and the joint target angle of the path point K + 1 is calculated, and it is determined whether or not the calculated difference value is equal to or greater than a predetermined reference value, Outputting a target angle; And
And controlling movement of the robot manipulator based on the output angle of the joint,
If the difference value is equal to or greater than the predetermined reference value, re-calculating a target angle corresponding to each joint of the robot manipulator with respect to the path point (K + 1) Respectively,
And outputs the joint target angle calculated for the path point (K + 1) when the difference value is less than the predetermined reference value. 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 소정의 기준 값은,
경로점(K-1)의 조인트 목표각과 상기 경로점(K)의 조인트 목표각 사이의 차이 값의 N(N은 2 이상의 자연수)배의 값인 로봇 제어 방법.9. The method according to claim 8,
(N is a natural number equal to or greater than 2) times the difference value between the joint target angle of the path point (K-1) and the joint target angle of the path point (K). 제8항에 있어서,
상기 차이 값이 상기 소정의 기준 값 이상인 경우,
상기 경로점(K+1)에 대응하는 조인트 목표각은 등가속도 운동공식을 이용하여 재산출되는 로봇 제어 방법.9. The method of claim 8,
When the difference value is equal to or greater than the predetermined reference value,
Wherein the joint target angle corresponding to the path point (K + 1) is recalculated using an equivalent velocity motion formula.
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