KR101510075B1 - Method and system for controlling robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안전하고 신속하게 컨베이어 상에 위치한 물품을 이동시킬 수 있는 로봇제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a robot control system and a control method thereof capable of moving an article placed on a conveyor safely and quickly.
현재 컨베이어는 다수의 물품을 일측 방향 또는 역방향으로 연속 이동시키기 위해 롤러 타입 또는 밸트 타입 등으로 활발히 사용되고 있다. 이러한 컨베이어와 더불어 더 빠른 물품의 분류 또는 이송을 위해 픽업로봇이 컨베이어와 함께 사용되고 있다.Currently, a conveyor is actively used as a roller type or a belt type in order to continuously move a plurality of articles in one direction or in a reverse direction. In addition to these conveyors, pick-up robots are being used with conveyors for the sorting or transporting of goods faster.
도 1은 종래의 컨베이어 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a conventional conveyor system.
도 1을 참조하면, 종래의 컨베이어 시스템은 일측방향으로 진행하는 컨베이어(10)와, 상기 컨베이어(10) 상측에 위치한 물품을 픽업 또는 배치 변경하는 픽업로봇(12)이 다수 구비되어 있다.Referring to FIG. 1, the conventional conveyor system includes a
이러한 픽업로봇(12)은 컨베이어(10) 상에 위치하는 물품을 다각적인 위치로 픽업 또는 배치 변경하기 위해 물품을 픽업하는 픽업부와 상기 픽업부를 구동하는 다수의 구동암을 포함한다.The pick-
여기서, 상기 구동암은 전 방향으로 이동될 수 있기 때문에, 상기 픽업로봇 (12)간에 상호 간섭 또는 접촉이 발생하지 않도록 상기 픽업로봇(12)은 상기 컨베이어(10)의 진행방향과 동일한 방향으로 직렬 배치되어 사용되고 있는 실정이다.The pick-
이러한 픽업로봇(12)의 직렬 배치 방식은 공간을 많이 차지하게 되며, 물품의 픽업 및 배치 변경의 효율이 한정되어 있기 때문에 문제가 있다.
The series arrangement of the pick-
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 협소한 공간에서도 컨베이어 상에 위치한 물품의 픽업 능력을 향상시킬 수 있는 로봇제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a robot control system and a control method thereof capable of improving a pick-up capability of an article placed on a conveyor in a narrow space.
본 발명의 또 다른 목적은 협소한 공간에서도 상호 물리적 충돌이 일어나지 않는 로봇제어시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
It is still another object of the present invention to provide a robot control system and a control method thereof that do not cause mutual physical collision even in a narrow space.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 다수의 물품을 이송하는 컨베이어 상측에서 적어도 두 개 이상 배치되는 픽업로봇과, 상기 컨베이어 진행방향을 기준으로 상기 픽업로봇의 전방에 구비되어 상기 컨베이어 상에 위치하는 물품들의 이미지를 획득하는 이미지획득유닛과, 상기 이미지획득유닛과 픽업로봇에 전기적으로 연결되어, 상기 이미지획득유닛으로써 전송된 상기 물품들의 위치정보 및 픽업지점을 산출하고, 산출된 정보로써 상기 픽업로봇의 물품 픽업 순서를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇제어시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a pick-up robot comprising: a pick-up robot disposed at least two above a conveyor for conveying a plurality of articles; and a pickup robot provided in front of the pick-up robot on the conveyor, And a pick-up robot which is electrically connected to the pick-up robot and the image pick-up unit to calculate position information and pick-up points of the articles transferred by the pick-up unit, And a controller for controlling the article pick-up sequence.
바람직하게, 상기 픽업로봇은 상기 컨베이어의 진행방향과 다른 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pick-up robot is disposed in a direction different from a traveling direction of the conveyor.
바람직하게, 상기 픽업로봇은 상기 컨베이어 진행방향과 수직방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pick-up robot is disposed in a direction perpendicular to the traveling direction of the conveyor.
바람직하게, 상기 픽업로봇은 상기 컨베이어 진행방향을 기준으로 지그재그로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pick-up robots are arranged in a zigzag manner with respect to the traveling direction of the conveyor.
바람직하게, 상기 픽업로봇은 상기 물품을 픽업하는 픽업부와, 상기 픽업부를 이동시키는 두 개 이상의 구동암(arm)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pick-up robot includes a pick-up unit for picking up the article, and at least two drive arms for moving the pick-up unit.
바람직하게, 상기 각각의 픽업로봇에 구비된 구동암 중 상기 컨베이어 진행방향을 기준으로 인접한 구동암에는 각각 충돌방지유닛이 구비되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the driving arms of the pick-up robots are provided on the driving arms adjacent to each other with respect to the traveling direction of the conveyor.
바람직하게, 상기 충돌방지유닛은 상기 구동암에 장착되는 베이스와, 상기 베이스 상에 구비되어 다른 픽업로봇의 구동암의 접근을 검출하는 복수 개의 센서부와, 상기 다른 구동암에 구비된 센서부에 신호를 전송하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the collision avoidance unit includes a base mounted on the drive arm, a plurality of sensor units provided on the base and detecting an approach of a drive arm of another pick-up robot, and a sensor unit provided on the other drive arm And a receiver for transmitting a signal.
바람직하게, 상기 충돌방지유닛은 상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부는 상기 센서부에서 다른 픽업로봇의 접근을 검출 시 상기 다른 픽업로봇의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the collision avoidance unit is electrically connected to the control unit, and the control unit controls driving of the other pick-up robot when the sensor unit detects the approach of another pick-up robot.
바람직하게, 상기 이미지획득유닛은 카메라로써 구현되고, 상기 제어부는 상기 카메라로써 획득한 컨베이어 상측면에 대한 이미지를 상기 픽업로봇의 갯수에 따라 섹션화하여 상기 픽업로봇 각각의 구동 영역을 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the image acquisition unit is implemented as a camera, and the control unit controls the drive region of each of the pick-up robots by sectioning an image of a side of the conveyor obtained by the camera according to the number of the pick-up robots do.
바람직하게, 상기 제어부는 하나의 픽업로봇이 상기 섹션화된 구동 영역의 외각에 위치한 물품을 픽업할 경우, 다른 픽업로봇은 상기 하나의 픽업로봇이 이동하는 외각과 이격된 외곽의 물품을 픽업하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the one pick-up robot picks up the article located at the outer periphery of the sectioned drive region, the other pick-up robot controls the pick-up robot to pick up the picked- .
한편, 본 발명은 다수의 물품을 이송하는 컨베이어 상측에서 상기 컨베이어의 진행방향과 다른 방향으로 적어도 두 개 이상 배치되는 픽업로봇과, 상기 컨베이어 상에 위치하는 물품들의 이미지를 획득하는 이미지획득유닛과, 상기 이미지획득유닛과 픽업로봇에 전기적으로 연결되어 상기 픽업로봇 및 이미지획득유닛을 제어하는 제어부를 포함하는 로봇제어시스템을 제어하는 제어방법에 있어서, 상기 제어부는 상기 이미지획득유닛으로부터 이미지를 전송받는 단계와, 상기 이미지로부터 물품의 정보를 산출하는 단계와, 이 후, 산출된 정보로써 상기 픽업로봇을 제어하는 단계를 포함하는 로봇제어방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pick-up robot comprising at least two pick-up robots disposed above a conveyor for conveying a plurality of articles in a direction different from a traveling direction of the conveyor, an image obtaining unit for obtaining an image of the articles placed on the conveyor, And a control unit electrically connected to the image acquiring unit and the pick-up robot to control the pick-up robot and the image acquiring unit, the control unit controlling the robot control system such that the control unit receives the image from the image acquiring unit And calculating the information of the article from the image, and then controlling the pick-up robot as the calculated information.
바람직하게, 상기 물품의 정보를 산출하는 단계는 상기 이미지로부터 하나의 공간 상에 위치한 다수의 물품의 좌표를 산출하는 위치산출단계와, 각각의 물품에 대한 픽업지점을 산출하는 픽업지점산출단계와, 상기 이미지 상의 하나의 공간을 픽업로봇의 갯수에 따라 섹션화 하는 섹션화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of calculating the information of the article includes a position calculating step of calculating coordinates of a plurality of articles located on a space from the image, a pickup point calculating step of calculating a pickup point for each article, And a sectioning step of sectioning one space on the image according to the number of pickup robots.
바람직하게, 상기 픽업로봇을 제어하는 단계는 하나의 픽업로봇이 상기 섹션화된 구동 영역의 구획 라인에 위치한 물품을 픽업할 경우, 다른 픽업로봇은 상기 하나의 픽업로봇이 이동하는 상기 구획 라인과 이격된 다른 구획 라인의 물품을 픽업하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the step of controlling the pick-up robot, when one pick-up robot picks up an article located in the section line of the sectioned drive region, the other pick-up robot moves the pick- And to pick up the articles of the other division lines.
바람직하게, 상기 픽업로봇은 상기 물품을 픽업하는 픽업부와, 상기 픽업부를 이동시키는 두 개 이상의 구동암(arm)과, 각각의 픽업로봇에 인접한 구동암에 구비된 충돌방지유닛을 포함하고, 상기 제어부는 상기 충돌방지유닛으로써 인접하는 두 개의 픽업로봇의 접근을 검출 시 어느 하나의 픽업로봇의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pick-up robot includes a pick-up section for picking up the article, two or more drive arms for moving the pick-up section, and an anti-collision unit provided on a drive arm adjacent to each pickup robot, And the control unit controls the driving of any one of the pick-up robots when detecting the approach of two adjacent pick-up robots as the collision avoiding unit.
바람직하게, 상기 충돌방지유닛은 상기 구동암에 장착되는 베이스와, 상기 베이스 상에 구비되어 다른 픽업로봇의 구동암의 접근을 검출하는 복수 개의 센서부와, 상기 다른 구동암에 구비된 센서부에 신호를 전송하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the collision avoidance unit includes a base mounted on the drive arm, a plurality of sensor units provided on the base and detecting an approach of a drive arm of another pick-up robot, and a sensor unit provided on the other drive arm And a receiver for transmitting a signal.
본 발명은 이미지획득유닛, 충돌방지유닛 및 제어부를 구비하여 협소한 공간에서 컨베이어 상에 픽업로봇의 직렬 배치가 아닌 병렬배치를 가능하게 하기 때문에, 우수한 물품 픽업 속도를 가질 수 있으며, 상호 충돌이 일어나지 않게 제어하여 안전한 로봇제어시스템을 구현할 수 있다.
The present invention has an image acquisition unit, an anti-collision unit and a control unit, which enables a parallel arrangement of pick-up robots on a conveyor in a narrow space rather than a tandem arrangement, so that it can have a good article pickup speed, So that a safe robot control system can be realized.
도 1은 종래의 컨베이어시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어시스템의 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 픽업로봇의 구동암의 움직임을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 픽업로봇과 충돌방지유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 픽업로봇이 구비되었을 때를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세 개의 픽업로봇이 구비되었을 때를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어방법의 플로우 차트.1 schematically shows a conventional conveyor system;
2 is a schematic view of a robot control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a robot control system in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing movement of a driving arm of a pick-up robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a view schematically showing a pick-up robot and an anti-collision unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state where two pick-up robots are provided according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a state where three pick-up robots are provided according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a robot control method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.Unless defined otherwise, all terms used herein are the same as the generic meanings of the terms understood by those of ordinary skill in the art, and where the terms used herein contradict the general meaning of the term, they shall be as defined herein.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.It is to be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어시스템(100)의 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 픽업로봇(120)의 구동암(122)의 움직임을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a block diagram of a
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어시스템(100)은 크게 이미지획득유닛(110), 픽업로봇(120) 및 제어부(140)를 포함한다.2 and 3, a
상기 이미지획득유닛(110)은 컨베이어(10) 진행방향을 기준으로 상기 픽업로봇(120)의 전방에 구비되어 상기 컨베이어(10) 상에 위치하는 물품(1)들의 이미지를 획득할 수 있다. 이러한 이미지획득유닛(110)은 카메라로 구현될 수 있으며, 상기 카메라는 진행중인 컨베이어(10) 상측면을 연속적인 하나의 공간(s)들로 구획하여 이미지를 획득할 수 있다(도 6 또는 도 7 참조). The
상기 픽업로봇(120)은 다수의 물품을 이송하는 컨베이어 상측에서 적어도 두 개 이상 배치된다. 구체적으로, 상기 픽업로봇(120)은 상기 물품(1)을 픽업하는 픽업부(121)와, 상기 픽업부(121)를 이동시키는 두 개 이상의 구동암(122, arm)을 포함The pick-
상기 픽업부(121)는 컨베이어(10) 상의 물품(1)을 압착하여 픽업하는 압착유닛으로써 구현될 수 있거나, 다수의 핑거를 가진 그립유닛으로써 구현될 수 있으며, 상기 압착유닛 또는 그립유닛은 유압 또는 공압으로써 구동될 수 있다. 또한, 상기 압착유닛 또는 그립유닛 이외에 통상적으로 사용되는 픽업로봇(120)으로써 구현될 수도 있다.The
상기 구동암(122)은 상기 픽업부(121)를 컨베이어(10) 상에서 또는 컨베이어(10) 외측으로 이동시킬 수 있도록 유압 또는 공압 실린더를 구비하여 구현될 수 있다. 이러한 구동암(122)은 상기 픽업부(121)에 픽업된 물품(1)의 하중을 고려하고, 픽업부(121)의 효율적인 전방향 이동을 위해 도시된 것과 같이 복수 개의 암을 구비함으로써 구현될 수 있다.The
이러한 다수의 픽업로봇(120)은 상기 컨베이어(10) 상의 천장에 직접 구비될 수도 있으나, 별도의 지지부로써 상기 컨베이어(10) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 본 발명이 종래 기술과 다른 점은 상기 픽업로봇(120)이 상기 컨베이어(10)의 진행방향과 다른 방향으로 배치된다는 점이다. 이러한 배치로 인하여 종래의 직렬 배치 방식의 로봇시스템에 비해 더울 효율적인 공간 사용을 할 수 있으며, 우수한 물품(1) 픽업 능력을 꾀할 수 있게 된다.The plurality of pick-up
구체적으로, 도시된 것과 같이 상기 픽업로봇(120)은 상기 컨베이어(10) 진행방향과 수직방향으로 배치되는 병렬배치 방식으로 배치될 수 있으며, 도시되지는 아니하였으나, 상기 컨베이어(10) 진행방향을 기준으로 지그재그로 배치될 수도 있다.Specifically, as shown in the drawing, the pick-
상기 제어부(140)는 상기 이미지획득유닛(110)과 픽업로봇(120)에 전기적으로 연결되어, 상기 이미지획득유닛(110)으로써 전송된 상기 물품(1)들의 위치정보 및 픽업지점을 산출하고, 산출된 정보로써 상기 픽업로봇(120)의 물품(1) 픽업 순서를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(140)는 상기 카메라로써 획득한 컨베이어(10) 상측면인 하나의 공간(s)에 대한 이미지를 상기 픽업로봇(120)의 갯수에 따라 섹션화하여 상기 픽업로봇(120) 각각의 구동 영역을 제어할 수 있다. 상기 제어부(140)는 메인 컴퓨터(미도시)에 장착되거나, 메인 컴퓨터 내부에 프로그램으로써 구현될 수 있다. 이러한 제어부(140)의 기능 및 역할은 후술할 충돌방지유닛(130) 또는 본 발명의 로봇제어방법으로써 더욱 상세하게 설명한다.The
도 4를 참조하면, 본 발명과 같이 수직 배치 방식이 아닌 병렬 배치 방식을 사용할 경우, 인접하는 픽업로봇(120)의 구동암(122)이 상호 충돌할 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 이는 고가인 픽업로봇(120)의 고장 또는 내구성 감소 또는 작업 시간 지연을 야기할 수 있으며, 이러한 문제는 본 발명의 충돌방지유닛(130) 또는 제어부(140)로써 픽업로봇(120) 간의 섹션을 나눠 제어함으로써 해소할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the parallel arrangement method is used instead of the vertical arrangement method as in the present invention, the driving
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 픽업로봇(120)과 충돌방지유닛(130)을 개략적으로 도시한 도면이다.5 is a view schematically showing a
도 5를 참조하면, 상기 각각의 픽업로봇(120)에 구비된 구동암(122) 중 상기 컨베이어(10) 진행방향을 기준으로 인접한 구동암(122)에는 각각 충돌방지유닛(130)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 충돌방지유닛(130)은 상기 구동암(122)에 장착되는 베이스(131)와, 상기 베이스(131) 상에 구비되어 다른 픽업로봇(120)의 구동암(122)의 접근을 검출하는 복수 개의 센서부(132)와, 상기 다른 구동암(122)에 구비된 센서부(132)에 신호를 전송하는 수신부(133)를 포함할 수 있다.5, the driving
상기 베이스(131)는 얇은 필름 또는 테이프 타입의 박판 형상으로 형성될 수 있으며, 다공성 스티로폼 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 베이스(131)는 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 상기 구동암(122)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.The base 131 may be formed as a thin film or tape-like thin plate, or may be formed into a porous styrofoam shape. The base 131 may be formed of an insulating material, and may be detachably attached to the driving
상기 복수 개의 센서부(132)는 상기 베이스(131) 내부 또는 외부에서 각각 또는 하나의 배선으로써 상기 제어부(140)와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부(140)는 상기 센서부(132)에서 다른 픽업로봇(120)의 접근을 검출 시 상기 다른 픽업로봇(120)의 구동을 제어할 수 있다. 이러한 센서부(132)는 상기 다른 픽업로봇(120)에 구비된 충돌방지유닛(130)의 수신부(133)의 신호를 감지하여 센싱을 수행할 수 있으나, 이와는 달리 근접센서로써 구현될 수도 있다.The plurality of
즉, 본 발명은 충돌방지유닛(130)을 포함하여, 병렬 배치된 다수의 픽업로봇(120) 간의 충돌을 방지할 수 있으며, 상기 제어부(140)는 하나의 픽업로봇(120)에 접근하는 다른 픽업로봇(120)의 이동을 일시적으로 제한하거나, 반대로 상기 하나의 픽업로봇(120)을 상기 다른 픽업로봇(120)으로부터 이격시켜 상호 간의 충돌을 방지할 수 있다.That is, the present invention can prevent the collision between a plurality of pick-up
또한, 본 발명은 병렬 배치된 픽업로봇(120)들 간의 다음과 같은 충돌방지 알고리즘을 제안할 수 있다.In addition, the present invention can propose the following collision avoidance algorithm between the pick-up
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 픽업로봇(120)이 구비되었을 때를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세 개의 픽업로봇(120)이 구비되었을 때를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view showing a state where two pick-up
도 6을 참조하면, 일실시예에 따른 로봇제어시스템(100)은 두 개의 픽업로봇(120a, 120b)이 컨베이어(10) 상에서 병렬 배치되어 컨베이어 상의 물품(1)들을 픽업한다. 전술한 것과 같이, 상기 이미지획득유닛(110)으로써 획득된 컨베이어(10) 상의 하나의 공간(s)은 도시된 것과 같이 상기 제어부(140)에서 이미지화되며, 상기 제어부(140)는 이러한 하나의 공간(s)에 위치하는 다수의 물품(1)들의 종류, 위치정보 및 픽업지점을 산출한다. 여기서 상기 픽업지점은 물품(1)의 무게중심을 산출하여 상기 픽업로봇(120)이 물품(1)을 픽업할 수 있는 최적 지점을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 6, a
또한, 상기 제어부(140)는 상기 하나의 공간(s)을 상기 두 개의 픽업로봇(120)이 구동할 수 있는 두 개의 구동영역(s1, s2)으로 섹션화 할 수 있다. 도시된 것은 컨베이어(10) 진행방향으로 이분하여 두 개의 구동영역(s1, s2)으로 섹션화되었지만, 이와 다르게 상기 하나의 공간(s)을 대각선 방향 또는 도시된 것과 직교되는 방향 등 구획 라인에 물품(1)들이 최소한으로 겹칠 수 있도록 다양한 방향으로 섹션화 할 수도 있다.In addition, the
이러한 상태에서, 도시된 제1 픽업로봇(120a)은 제1 구동영역(s1)에 위치한 물품(1)을 픽업하고, 제2 픽업로봇(120b)은 제2 구동영역(s2)에 위치한 물품(1)을 픽업할 수 있다. 여기서, 상기 구획 라인에 걸쳐있는 물품(1a)을 어떠한 픽업로봇(120)이 픽업할지 문제된다.In this state, the first pick-up
상기 제어부(140)는 이러한 경우, 예를 들어, 하나의 픽업로봇(120b)이 상기 섹션화된 제2 구동영역(s2)의 외각(구획 라인)에 위치한 물품(1a)을 픽업할 경우, 다른 픽업로봇(120a)은 상기 하나의 픽업로봇(120b)이 이동하는 외각과 이격된 외곽의 물품(1b)을 픽업하도록 제어할 수 있다. 여기서, 외각에 위치한 물품(1a)을 픽업하기 위한 픽업로봇(120)의 지정은 물품(1a)의 무게중심에 의한 픽업지점이 제1 구동영역(s1)에 있다면 제1 픽업로봇(120a)으로, 제2 구동영역(s2)에 있다면 제2 픽업로봇(120b)으로 제어할 수 있을 것이다.In this case, for example, when one pick-up
이러한 제어부(140)의 판단 및 제어순서는 다르게 구현될 수도 있다.The determination and control procedure of the
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 로봇제어시스템(100)은 세 개의 픽업로봇(120a, 120b, 120c)이 컨베이어(10) 상에서 병렬 배치되어 컨베이어(10) 상의 물품(1)들을 픽업한다. 전술한 것과 같이, 상기 이미지획득유닛(110)으로써 획득된 컨베이어(10) 상의 하나의 공간(s)은 도시된 것과 같이 상기 제어부(140)에서 이미지화되며, 상기 제어부(140)는 이러한 하나의 공간(s)에 위치하는 다수의 물품(1)들의 종류, 위치정보 및 픽업지점을 산출한다. 여기서 상기 픽업지점은 물품(1)의 무게중심을 산출하여 상기 픽업로봇(120)이 물품(1)을 픽업할 수 있는 최적 지점을 의미할 수 있다.7, a
또한, 상기 제어부(140)는 상기 하나의 공간(s)을 상기 세 개의 픽업로봇(120)이 구동할 수 있는 세 개의 구동영역(s1, s2, s3)로 섹션화 할 수 있다. 도시된 것과 다르게 상기 하나의 공간(s)을 섹션화 하기 위한 구획 라인에 물품(1)들이 최소한으로 겹칠 수 있도록 다양한 방향으로 섹션화 할 수도 있다.The
이러한 상태에서, 도시된 제1 픽업로봇(120a)은 제1 구획 라인(l1)과 제2 구획 라인(l2)으로 형성되는 제1 구동영역(s1)에 위치한 물품(1)을 픽업하고, 제2 픽업로봇(120b)은 제2 구획 라인(l2)과 제3 구획 라인(l3)으로 형성되는 제2 구동영역(s2)에 위치한 물품(1)을 픽업하고, 제3 픽업로봇(120c)은 제1 구획 라인(l1)과 제3 구획 라인(l3)으로 형성되는 제3 구동영역(s3)에 위치한 물품(1)을 픽업할 수 있다. 여기서, 상기 구획 라인에 걸쳐있는 물품(1a)을 어떠한 픽업로봇(120)이 픽업할지 문제된다.In this state, the first pick-up
상기 제어부(140)는 이러한 경우, 예를 들어, 제3 픽업로봇(120c)이 상기 섹션화된 제3 구동 영역의 제3 구획 라인(l3)에 위치한 물품(1a)을 픽업할 경우, 제2 픽업로봇(120b)은 상기 제3 픽업로봇(120c)이 이동하는 제3 구획 라인(l3)과 이격된 제2 구획 라인(l2)의 물품(1b)을 픽업하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우, 제1 픽업로봇(120a)은 제1 구획 라인(l1)의 물품(1c)을 픽업하도록 제어할 수 있다. 여기서, 외각에 위치한 물품(1)을 픽업하는 픽업로봇(120)의 지정은 물품(1)의 무게중심에 의한 픽업지점이 제3 구동영역(s3)에 있다면 제1 픽업로봇(120a)으로, 제2 구동영역(s2)에 있다면 제2 픽업로봇(120b)으로, 제3 구동영역(s3)에 있다면 제3 픽업로봇(120)으로 제어할 수 있을 것이다.In this case, for example, when the third pick-up
이러한 제어부(140)의 판단 및 제어순서는 다르게 구현될 수도 있다.The determination and control procedure of the
이러한 로봇제어시스템(100)의 제어 방법을 상세하게 설명하자면 다음과 같다.The control method of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 로봇제어방법의 플로우 차트이다.8 is a flowchart of a robot control method according to an embodiment of the present invention.
제어부(140)는 이미지획득유닛(110)으로부터 컨베이어(10) 상의 하나의 공간(s)에 대한 이미지를 전송받아 이미지를 획득한 후 도 6 또는 도 7과 같이 단순화 할 수 있다(S100).The
이 후, 획득한 이미지로부터 정보를 산출한다(S200). 구체적으로, 상기 획득한 이미지로부터 하나의 공간(s) 상에 위치한 다수의 물품(1)의 위치(좌표)를 산출하고(S210), 각각의 물품(1)에 대한 픽업지점을 산출하고(S220), 이러한 정보들을 근거로써 상기 하나의 공간(s)을 픽업로봇(120)의 갯수에 따라 섹션화 할 수 있다(S230). 이러한 정보산출 단계의 각각의 세부 단계는 상황에 따라 순서가 바뀔 수도 있다.Thereafter, information is calculated from the acquired image (S200). Specifically, a position (coordinate) of a plurality of
이 후, 상기 복수 개의 픽업로봇(120)을 제어한다(S300). 이러한 제어부(140)의 구체적인 제어는 본 발명의 로봇제어시스템(100)에 대해 상술한 것과 같다.Thereafter, the plurality of pick-up
또한, 본 발명은 충돌방지유닛(130)을 포함할 수 있으므로, 각각의 픽업로봇(120)이 상호 접근한다면, 충돌을 방지할 수 있다. 즉, 상기 충돌방지유닛(130)에 의해 픽업로봇(120) 상호 간 인접하여 센서부(132)가 감지한다면, 상기 제어부(140)는 어느 하나의 픽업로봇(120)을 제어하여 상호 간의 충돌을 방지할 수 있다. 구체적인 제어는 본 발명의 로봇제어시스템(100)에 대해 상술한 것과 같다.In addition, the present invention can include the
본 발명은 이러한 로봇제어시스템(100) 및 로봇제어방법으로써 픽업로봇(120)을 병렬로 배치할 수 있으며, 이에 따라 협소한 공간의 효율적인 활용을 도모하며, 컨베이어(10) 상의 물품(1) 픽업 능력을 현저하게 향상시킬 수 있다.The present invention can arrange the pick-up
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
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 as defined by the appended claims. Range and its equivalent range.
100: 로봇제어시스템 110: 이미지획득유닛
120: 픽업로봇 121: 픽업부
122: 구동암 130: 충돌방지유닛
131: 베이스 132: 센서부
133: 수신부 140: 제어부100: robot control system 110: image acquisition unit
120: pick-up robot 121: pickup part
122: driving arm 130: crash prevention unit
131: Base 132: Sensor unit
133: Receiver 140:
Claims (15)
상기 컨베이어 진행방향을 기준으로 상기 픽업로봇의 전방에 구비되어 상기 컨베이어 상에 위치하는 물품들의 이미지를 획득하는 이미지획득유닛; 및
상기 이미지획득유닛과 픽업로봇에 전기적으로 연결되어, 상기 이미지획득유닛으로써 전송된 상기 물품들의 위치정보를 산출하고, 각각의 물품에 대한 무게 중심을 산출하여 픽업지점을 산출하고, 산출된 정보로써 상기 픽업로봇의 물품 픽업 순서를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 픽업로봇은 상기 물품을 픽업하는 픽업부와, 상기 픽업부를 이동시키는 두 개 이상의 구동암을 포함하며,
상기 각각의 픽업로봇에 인접한 구동암에는 탈부착 가능한 충돌방지유닛을 포함하는 로봇제어시스템.
A pick-up robot disposed on an upper side of a conveyer for conveying a plurality of articles in a direction different from a traveling direction of the conveyor;
An image acquiring unit provided in front of the pick-up robot based on the conveyor traveling direction to acquire an image of the articles placed on the conveyor; And
A pickup position calculation unit for calculating positional information of the articles transferred by the image pickup unit, calculating a center of gravity for each article, and calculating a pickup point as the calculated information, And a control unit for controlling the pickup order of the pick-up robot,
Wherein the pick-up robot includes a pick-up unit for picking up the article, and at least two drive arms for moving the pick-up unit,
Wherein the drive arm adjacent to each of the pick-up robots includes a detachable collision preventing unit.
상기 픽업로봇은 상기 컨베이어 진행방향과 수직방향으로 배치되는 로봇제어시스템.
The method according to claim 1,
And the pick-up robot is disposed in a direction perpendicular to the conveying direction.
상기 픽업로봇은 상기 컨베이어 진행방향을 기준으로 지그재그로 배치되는 로봇제어시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the pick-up robot is arranged in a zigzag manner on the basis of the traveling direction of the conveyor.
상기 충돌방지유닛은 상기 구동암에 탈부착 가능하게 장착되는 베이스와, 상기 베이스 상에 구비되어 다른 픽업로봇의 구동암의 접근을 검출하는 복수 개의 센서부와, 상기 다른 구동암에 구비된 센서부에 신호를 전송하는 수신부를 포함하는 로봇제어시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the collision avoidance unit comprises: a base detachably mounted on the drive arm; a plurality of sensor units provided on the base for detecting approach of a drive arm of another pick-up robot; A robot control system comprising a receiver for transmitting a signal.
상기 충돌방지유닛은 상기 제어부와 전기적으로 연결되고,
상기 제어부는 상기 센서부에서 다른 픽업로봇의 접근을 검출 시 상기 다른 픽업로봇의 구동을 제어하는 로봇제어시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the collision prevention unit is electrically connected to the control unit,
Wherein the control unit controls driving of the other pick-up robot when the sensor unit detects an approach of another pick-up robot.
상기 이미지획득유닛은 카메라로써 구현되고,
상기 제어부는 상기 카메라로써 획득한 컨베이어 상측면에 대한 이미지를 상기 픽업로봇의 갯수에 따라 섹션화하여 상기 픽업로봇 각각의 구동 영역을 제어하는 로봇제어시스템.
The method according to claim 1,
The image acquisition unit is implemented as a camera,
Wherein the control section controls the drive region of each of the pick-up robots by sectioning an image of the upper side of the conveyor obtained by the camera according to the number of pick-up robots.
상기 제어부는 하나의 픽업로봇이 상기 섹션화된 구동 영역의 경계선 지역에 위치한 물품을 픽업할 경우, 다른 픽업로봇은 상기 하나의 픽업로봇이 이동하는 상기 경계선 지역과 이격된 경계선 지역의 물품을 픽업하도록 제어하는 로봇제어시스템.
10. The method of claim 9,
When one pick-up robot picks up an article located in a boundary area of the sectioned driving area, the other pick-up robot controls the pick-up robot so as to pick up the article in the boundary area separated from the boundary area in which the one pick- Robot control system.
상기 제어부는 상기 이미지획득유닛으로부터 이미지를 전송받는 단계;
상기 전송된 이미지로부터 물품의 정보를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 정보로써 상기 픽업로봇을 제어하는 단계를 포함하며,
상기 물품의 정보를 산출하는 단계는,
상기 이미지로부터 하나의 공간 상에 위치한 다수의 물품의 좌표를 산출하는 위치산출단계;
각각의 물품에 대한 무게 중심을 산출하여 픽업지점을 산출하는 픽업지점산출단계; 및
상기 이미지 상의 하나의 공간을 픽업로봇의 갯수에 따라 섹션화 하는 섹션화단계를 포함하며,
상기 픽업로봇은 상기 물품을 픽업하는 픽업부와, 상기 픽업부를 이동시키는 두 개 이상의 구동암과, 각각의 상기 픽업로봇에 인접한 구동암에 구비된 탈부착 가능한 충돌방지유닛을 포함하고,
상기 제어부는 상기 충돌방지유닛으로써 인접하는 두 개의 픽업로봇의 접근을 검출 시 어느 하나의 픽업로봇의 구동을 제어하는 로봇제어방법.
A pick-up robot having at least two pick-up robots disposed on a conveyor for conveying a plurality of articles in a direction different from a traveling direction of the conveyor; an image acquiring unit for acquiring an image of the articles placed on the conveyor; A control method for controlling a robot control system including a pick-up robot and a controller for controlling the pick-up robot and the image pick-up unit, the control method being electrically connected to the robot,
The control unit receiving an image from the image acquiring unit;
Calculating information of the article from the transmitted image; And
And controlling the pick-up robot with the calculated information,
The step of calculating information of the article may include:
A position calculating step of calculating coordinates of a plurality of articles located on one space from the image;
A pickup point calculating step of calculating a pickup point by calculating a center of gravity for each article; And
A sectioning step of sectioning one space on the image according to the number of pickup robots,
Wherein the pick-up robot includes a pick-up section for picking up the article, two or more drive arms for moving the pick-up section, and a detachable collision preventing unit provided on a drive arm adjacent to each pickup robot,
Wherein the control unit controls the driving of any one of the pick-up robots when detecting proximity of two adjacent pick-up robots as the collision avoiding unit.
상기 픽업로봇을 제어하는 단계는 하나의 픽업로봇이 상기 섹션화된 구동 영역의 구획 라인에 위치한 물품을 픽업할 경우, 다른 픽업로봇은 상기 하나의 픽업로봇이 이동하는 상기 구획 라인과 이격된 다른 구획 라인의 물품을 픽업하도록 제어하는 로봇제어방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step of controlling the pick-up robot includes the steps of: when one pick-up robot picks up an article located in the section line of the sectioned drive region, the other pickup robot moves to another section line spaced apart from the section line on which the one pick- To pick up the article of the robot.
상기 충돌방지유닛은 상기 구동암에 탈부착 가능하게 장착되는 베이스와, 상기 베이스 상에 구비되어 다른 픽업로봇의 구동암의 접근을 검출하는 복수 개의 센서부와, 상기 다른 구동암에 구비된 센서부에 신호를 전송하는 수신부를 포함하는 로봇제어방법.12. The method of claim 11,
Wherein the collision avoidance unit comprises: a base detachably mounted on the drive arm; a plurality of sensor units provided on the base for detecting approach of a drive arm of another pick-up robot; And a receiver for transmitting a signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130162357A KR101510075B1 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Method and system for controlling robot |
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KR101510075B1 true KR101510075B1 (en) | 2015-04-08 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10493627B2 (en) | 2016-08-29 | 2019-12-03 | Fanuc Corporation | Workpiece picking system |
KR102585341B1 (en) | 2023-03-24 | 2023-10-10 | 주식회사 클로봇 | Multiple unmanned mobile vehicle control system using flexible movement path information, device and method |
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KR20060096505A (en) * | 2003-10-28 | 2006-09-11 | 애우 델포드 시스템즈 | Improved pick and place gripper |
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JP2013000860A (en) | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Yaskawa Electric Corp | Picking system |
-
2013
- 2013-12-24 KR KR20130162357A patent/KR101510075B1/en active IP Right Grant
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