KR101553889B1 - 로봇의 신뢰성 평가 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇의 신뢰성 평가 방법에 관한 것으로, 일정한 경로를 따라 이동하면서 검사를 실시하는 로봇의 신뢰성을 평가하는 방법에 있어서, 관측 카메라로 상기 경로를 따라 이동하는 로봇을 다수의 영상 프레임으로 기록하는 단계와, 상기 기록한 정보를 다수의 영역으로 분할하여 움직임 정보를 추출하는 단계와, 상기 추출된 로봇의 움직임에 대한 이동 성분을 영상 프레임으로 전개하여 이동궤적을 구하는 단계와, 상기 이동궤적을 통계적으로 분석하는 단계 및 상기 로봇의 이상 유무를 시간적으로 이웃한 두 영상의 상관계수에 의해 판별하는 단계를 포함하는 로봇의 신뢰성 평가 방법이 제공될 수 있다.

Description

로봇의 신뢰성 평가 방법{METHOD FOR RELIABILITY EVALUATION OF ROBOT}

본 발명은 로봇의 신뢰성 평가 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원자력 발전소의 증기발생기 전열관의 검사시 활용되는 로봇의 움직임 정보를 이용하여 로봇의 신뢰성을 평가하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 원자로 고온 냉각재 (1차 냉각재, 방사능 핵종을 포함)는 원자로-Hot Leg (고온 배관)-증기발생기-Cold Leg (저온 배관)-원자로의 순환과정을 거친다. 고온 냉각재가 증기발생기 전열관 내부를 통과할 때에 열 전도에 의해 증기발생기 전열관 외부에 있는 2차 냉각재(방사능 오염물질이 없는 순수)를 데워서 증기를 발생시킨다. 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생성한다.

고온 냉각재(방사능 핵종이 포함된 냉각수)와 2차 냉각재(순수)는 증기발생기 전열관에 의해 물리적으로 격리되어 있다. 증기발생기 전열관의 결함(crack 및 응력부식균열)으로 인해 1차 냉각재가 누설되면 1차 냉각재에 포함된 방사능 물질이 2차 냉각재(순수)를 오염시키며, 오염된 2차 냉각수는 발전소 외부로 유출될 위험이 크다. 이를 방지하기 위해 원자력발전소 정기점검기간에 증기발생기 전열관에 대한 비파괴(ECT, UT 및 VT) 검사를 수행하여 증기발생기 전열관의 건전성(균열, 마모, 감육 등의 이상 유무)을 평가한다.

증기발생기 전열관을 지지하는 증기발생기 수실은 1차 냉각재의 유동 경로이다. 정상 가동 중에는 반감기가 짧은 방사능 핵종들이 포함된 고온 냉각수가 흐르므로 방사화된다. 따라서, 증기발생기 수실에서 수행되는 전열관에 대한 비파괴 검사는 로봇에 의해 수행된다. 원자력 작업종사자의 방사능 피폭관리는 로봇의 설치 및 해체가 가능한 한 단시간에 수행되어야 하며, 전열관의 비파괴 검사 중 로봇의 기능 장애에 의해 작업원이 증기발생기 수실에 들어가서 로봇의 장애 복구 등의 작업으로 인해 방사선에 피폭되는 일은 발생되지 않아야 한다. 그러므로 증기발생기 전열관 비파괴 검사에 사용되는 로봇 시스템은 고도의 신뢰성이 요구된다.

도 1을 참조하면, 증기발생기 로봇(50)은 증기발생기 전열관(30,S/G Tube)의 홈(21)에 손가락(Finger)형상의 카메라 고정장치(51,Cam Lock)를 삽입하여 검사 위치에 고정(lock)된다. 이때, 전열관이 U자형으로 배열되어 있다.

삽입/인출 유닛(60,Push/Puller Unit)에 의해 와전류 탐상 탐촉자(30, eddy current test probe, ECT probe)를 전열관 홈(21)에 삽입하여 U 자형 전열관의 끝까지 탐색하면서 ECT Probe 신호를 DAS(Data analysis System)에서 분석하여 결함 종류를 판단한다.

상기 과정이 전열관 한 개에 대한 검사이다. 검사가 끝나면 증기발생기 로봇(50)은 카메라 고정장치(51)를 해제하여 다음 검사위치로 직선 및 회전운동에 의하여 이동하여 다시 카메라 고정장치를 고정하여 상기 기술한 절차로 다음의 전열관을 검사한다. 원자력 발전소의 증기발생기 전열관은 전수 검사를 해야 하므로 와전류 탐상 탐촉자(30)를 안내하기 위한 증기발생기 로봇의 움직임도 상기 전열관(30)의 개수만큼 반복해야 한다.

증기 발생기 로봇의 카메라 고정장치(51)의 오작동에 의해 로봇이 증기 발생기 로봇 수실 내에 낙하하면, 증기발생기 구조물에 손상을 가할 수 있으므로 고도의 신뢰성이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 로봇의 움직임 정보를 추출하여 로봇 시스템의 신뢰성을 평가하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 일정한 경로를 따라 이동하면서 검사를 실시하는 로봇의 신뢰성을 평가하는 방법에 있어서, 관측 카메라로 상기 경로를 따라 이동하는 로봇을 다수의 영상 프레임으로 기록하는 단계와, 상기 기록한 정보를 다수의 영역으로 분할하여 움직임 정보를 추출하는 단계와, 상기 추출된 로봇의 움직임에 대한 이동 성분을 영상 프레임으로 전개하여 이동궤적을 구하는 단계와, 상기 이동궤적을 통계적으로 분석하는 단계 및 상기 로봇의 이상 유무를 시간적으로 이웃한 두 영상의 상관계수에 의해 판별하는 단계를 포함하는 로봇의 신뢰성 평가 방법이 제공될 수 있다.

상기 이동궤적을 구하는 단계는, 시간적으로 이웃하는 두 개의 영상을 감산(subtraction)처리하여 이동 성분만 추출하는 단계 및 상기 이동 성분의 크기를 계산하여 로봇의 전체 행정거리에 대해 영상 프레임 단위로 전개하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 감산처리는 하기의 식에 의해 이루어질 수 있다.

단, 상기 식에서 I_n, I_{n -1}은 시간적으로 이웃하는 n번째, n-1번째 프레임에서의 관측 영상이고, i, j는 관측 카메라의 2차원 영상 좌표이며, Motion(I_nij-I_{n -1 ij})은 I_nij-I_{n -1 ij}이 기준치 이상이면 1의 값을 가지며, 기준치 미만이면 0의 값을 갖는다.

상기 상관계수(r_nm)는 하기 식에 의해 구해질 수 있다.

이때, 상기 σ(S_Ln) 및 σ(S_Lm)는 각각

,

이고,

상기

및

는 각각

,

이다.

상기 로봇의 이상 유무는 다수회의 루프의 수행 결과에 따른 상관 계수의 평균값을 구하고, 상기 평균값이 기설정된 기준치 이하이면 오작동으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

단, 상기 기설정된 기준치는 하기 식과 같다.

이때, r_in은 n번째 루프 수행궤적이고, r_{nm , average}는 r₁₂, r₂₃, r₃₄..... r_{n -1n}의 평균값이다.

상기 이동 성분의 크기는 엔트로피로 표시될 수 있고, 상기 로봇의 전체 행정거리는 검사 위치에 안내하기 위해 로봇이 움직이는 범위인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 의하면, 증기발생기 전열관을 검사하는 로봇의 신뢰성을 평가할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생기의 전열관 검사 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 신뢰성 평가 방법의 흐름도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생기 로봇의 움직임 궤적.
도 6 및 도 7은 테스트 루프에 대한 증기발생기 로봇의 운동궤적.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

원자력 발전소 현장에는 서버-클라이언트(Server-Client) 모듈로 구성으로 되어 있다. 상기 서버는 원자로 격납건물(RCB, reactor containment building) 외부에 위치하며, 클라이언트는 원자로 격납건물 내부의 증기발생기 수실에 위치한다. 상기 서버와 클라이언트는 LAN으로 연결되며, 클라이언트는 증기발생기 로봇을 CAN (control area network) 프로토콜로 제어한다. 상기 클라이언트는 CAN을 통해 증기발생기 로봇의 구동 명령어를 전송한다. 구동 명령에 따라 움직이는 증기발생기 로봇은 자기의 상태(온도,전류, 위치, 기타 정보 등) 를 CAN을 통해 클라이언트에 전송한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생기의 전열관 검사를 위한 로봇 시스템의 구성도인데, 베이스 플레이트(20)에 전열관(10)들이 규칙적으로 배열되어 있다. 증기발생기 로봇(50)은 전열관(10)의 4개 홈(21, hole)에 핑거(51, finger)를 삽입하여 로봇(50)을 지지하고, 비파괴 검사용 와전류 탐상 탐촉자(30)를 탐침자 가이드(52)를 통해 인접한 전열관(10) 내부에 삽입 및 인출(push/pull)하면서 검사를 수행한다.

해당 전열관(10) 검사가 종료되면 4개 홈(21)에 삽입된 핑거(51)의 잠금/해제를 통해 로봇 몸체가 이동하여 다른 위치의 전열관(10)을 검사한다. 따라서, 증기발생기 로봇(50)은 이동, 정지(몸체 핑거 고정장치 잠금/양팔 핑거 고정장치 해제 또는 반대), 검사(ECT Probe push/pull), 이동, 정지(몸체 핑거 잠금장치 해제/양팔 핑거 잠금장치 잠금 또는 반대), 검사의 반복 시퀀스를 통해 전열관(10)들을 전수 검사한다. 이때, 비디오 변환기(70)에서는 카메라(40)로 찍은 영상을 USB 포트를 통해 제어기(90,ECU)에 저장하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 신뢰성 평가 흐름도인데, 도 2를 참조하면, 먼저 로봇의 움직임 정보를 추출(S10)한다. 즉, 도 1의 로봇 시스템의 구성도에서 로봇의 움직임 영상을 획득한다. 이때, 주변 조명 및 배경의 변화가 없으면, 외란(clutter)이 없다고 가정할 수 있다. 특히, 조명의 변화가 없으면 배경변화는 없다고 가정할 수 있다.

상기 로봇의 움직임 정보는 시간적으로 이웃하는 2 영상들을 감산(subtraction) 처리하면 로봇의 움직임 성분만이 표현된다. 이때, 감산이란 두 영상을 비교하여 변화가 있는 성분만의 변화를 추출하는 과정을 의미한다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 영상을 다수의 영역(n·m)으로 분할하여 이웃하는 두 영상에 대하여 동일 영역마다 비교하게 된다.

상기 식 (1)에서, I_n, I_{n -1} 은 시간적으로 이웃하는 n번째 및 n-1번째 프레임에서의 관측 영상이고, i, j는 관측카메라의 2 차원 영상 좌표(x,y)를 나타내고, n, m은 카메라의 관측화면 크기를 나타낸다. 즉, 관측화면은 n·m개의 영역으로 분할될 수 있다.

또한, Motion(I_nij-I_{n -1 ij})은 I_nij-I_{n -1 ij}이 기준치(I₀) 이상이면 1의 값을 가지며, 기준치 미만이면 0의 값을 갖는다.

일반적으로 카메라의 영상 획득속도(sampling 주기)에 따라 I_n과 I_{n -1} 프레임 사이의 시간간격은 33㎳를 기준으로 다소 편차를 보인다. 상기 식에서 기준치(I₀)를 정한 것은 관측 카메라 전자회로의 양자화 잡음 등을 제거하기 위함이다.

상기의 추출된 로봇의 움직임에 대한 이동 성분을 영상 프레임으로 전개하여 이동궤적을 구한다(S20). 이때, 회전 등의 증기발생기 로봇의 움직임이 큰 경우에는 이동량, 즉 엔트로피(entropy) 성분이 크게 나타나고, 증기발생기 로봇이 고정된 상태에서 ECT 탐침의 가이드 동작 등과 같이 움직임이 적을 경우에는 엔트로피 성분이 적은 값으로 계산된다. 이때, 이동 성분의 전체 이동량(entropy)을 계산하여 한 주기 시험 루프(loop) 기간의 영상 프레임으로 전개하여 로봇의 이동 궤적을 구한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 주기 테스트 루프에서 추출된 증기발생기 로봇의 이동량(entropy) 성분을 영상 프레임으로 전개한 궤적으로, 배경의 외란이 없을 때의 한 주기 테스트 루프의 궤적이다. 도 3에서 X 축은 한 주기 테스트 루프의 소요시간(전체 프레임 수)을 나타내고, Y축은 증기발생기 로봇의 이동성분의 크기(entropy)를 나타낸 것이다. 이때, 크기는 이웃하는 2 영상의 미분 영상 (2차원)에서 밝은 성분을 모두 합한 값을 나타낸다(식 1 참조).

상기와 같이 이동궤적을 구한 다음에는 상기 이동궤적을 표준편차를 이용하여 통계적으로 분석(S30)하는데, 도 3 및 도 4의 이동 궤적은 테스트 루프(Test Loop)를 정상적으로 수행하였을 때의 궤적인데, 본 발명의 일 실시예에서는 이들 궤적의 유사성을 평가하기 위한 척도로 상관계수를 이용한다.

이때,

,

이다.

상기 식 (2)에서 σ(S_L1)는 첫 번째 테스트 루프를 수행하였을 때의 이동 궤적에서 나타나는 증기발생기 로봇 움직임량의 표준편차이고, σ(S_L2)는 두 번째 테스트 루프를 수행하였을 때의 이동 궤적에서 나타나는 증기발생기 로봇 움직임량의 표준 편차라고 하면, 2개의 테스트 루프간의 상관계수는 하기 식 (4)와 같이 계산된다.

상기 식 (2), (3)에서 N, M은 2번째 및 3번째 테스트 루프 수행에 소요된 관측 영상 프레임들의 전체 개수이고, 테스트 루프 수행시간은 영상 프레임들의 개수에 영상 획득율(Sampling Time 또는 frame rate)을 곱하면 구해진다.

상기 식 (4)에서 σ(S_L1L2)는 하기 식 (5)에 의해 구해진다.

도 3 및 도 4의 상관계수는 r₂₃이며, 상기의 계산 방법에 의하면 r₂₃=0.25562 이다. 이와 같이 매 테스트 루프 수행시에 각각의 테스트 루프간의 상관계수 r_nm 은 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증기발생기 로봇의 동작이 오작동(fail)인 경우의 20번째 테스트 루프의 이동 궤적을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 도 3 및 도 4의 이동 궤적과 현저히 상이한 것을 알 수 있다. 이에 대한 정확한 분석은 상관계수에 의해 판별할 수 있다.

표 1 내지 표 3에 수행된 테스트 루프에 대한 증기발생기 로봇의 움직임 궤적에 대한 상관계수를 정리하였다.

표 1은 테스트 루프(m)가 15인 경우, 표 2는 테스트 루프(m)가 16인 경우, 표 3은 테스트 루프(m)가 20인 경우이다.

<표 1> 상관계수 r_nm(m=15)

<표 2> 상관계수 r_nm(m=16)

<표 3> 상관계수 r_nm(m=20)

상기 표 1로부터 각각의 테스트 루프에 대하여 인근 수행 루프간에 상관 계수가 낮은 지점이 있으나, 정상적인 동작의 경우 수행된 전체 테스트 루프에 대해 평균을 할 경우, 상당히 높은 상관 값을 갖는다. 그러나 오작동(fail)이 있는 경우 전체 테스트 루프와 비교하였을 경우 매우 낮은 값을 갖는다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 정상적인 동작(수행 궤적)에서는 상호간의 상관 계수가 부분적으로 오작동(fail, 0.1 이하)인 경우도 있지만 전체적으로 평균하면 0.1 이상이다. 반면에 오작동 궤적(표 3 참조)은 오작동 궤적과 이전의 정상 동작 궤적과의 상관 계수가 대부분 기준치(0.1) 이하이며, 평균도 기준치 이하이다.

따라서, 하기 (6)식과 같은 기준으로 기준을 설정하고, 실험에 의해 설정된 기준치 이하이면 고장으로 간주한다. 이때, 실제 평가에서는 배경의 외란이 없도록 가능한 한 심야 시간대에 주로 평가한다.

본 발명의 일 실시예에서는 로봇 시스템의 이상 유무를 상기 상관계수를 이용하여 판별(S40)한다. 반복되는 테스트 루프의 수행 횟수에 따른 상관 계수의 평균값을 구하고 평균값이 설정한 기준치 이하이면 오작동으로 간주한다.

상기 식 (6)에서 r_in은 n 번째 테스트 루프 수행 궤적이고, n번째 수행궤적과 그 이전(1~n-1번째)까지의 수행궤적과의 상관 계수를 평균한 값(r_{nm , average})을 한계치(threshold)로 한다. 즉, r_{nm , average}는 r₁₂, r₂₃, r₃₄..... r_{n -1n}의 평균값이다.

한편, 수행된 테스트 루프 횟수와 그 횟수에 소요된 영상 프레임들의 개수에 샘플링 시간을 곱하고, 이를 에러 발생회수로 나누면 시간당 고장율이 계산된다. 고장율 단위인 FIT (Failure in Times) 는 다음과 같이 식 (7)로 표현된다.

본 발명의 일 실시예에서는 로봇의 움직임 특성을 추출하여 로봇 시스템의 신뢰성을 평가하는 방법을 제안하였다. 시간적으로 이웃하는 2 개의 관측 영상을 미분(차 영상) 처리하면, 로봇 시스템의 이동 성분만 추출된다. 이러한 이동 성분의 크기를 계산하여 로봇의 전체 행정거리인 ECT Probe를 검사 위치에 안내하기 위해 로봇이 움직이는 범위에 대해 영상 프레임 단위로 전개하면 특정의 고유 궤적이 나타난다.

이러한 고유 궤적과 다른 패턴을 보이는 로봇의 움직임 궤적은 에러로 간주한다. 로봇의 동작 특성 평가에서는 명령어를 보내고, 명령어 수행의 결과로 인코더(encoder) 또는 리졸버 센서(Resolver sensor)값의 반환값(return value)으로 동작유무를 확인한다. 본 발명의 일 실시예에서 제안한 방법으로 증기발생기 로봇의 동작특성을 평가한 결과 동일한 테스트 루프의 반복수행에 대해서, 수행되는 시간을 영상 프레임단위로 계측하였을 경우 크게는 10초 이상의 차이가 발생하였다. 이는 센서(Encoder 또는 Resolver)값과 로봇의 실제 동작이 일치하지 않을 수도 있음을 의미한다. 따라서, 관측카메라를 이용하여 로봇의 실제 동작을 독립적으로 육안 확인할 수 있다. 다만, 고장/정상/이상 상태를 판단하기 위한 척도로 상관계수를 사용할 경우, 정상/이상/고장 등의 구분이 용이한 로봇의 운동궤적 생성과 기준점 (시작점)으로는 로봇의 움직임 성분이 가장 큰 시점을 기준점으로 결정한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

실험은 증기발생기 수실 실물 모형(Mock up)에 로봇을 설치한 후 약 1 시간 동안 수행되었으며, 테스트 루프는 23회 반복되었다. 표 4에 이를 요약하였다. 표 4에 나타낸 바와 같이 관측 카메라로 측정(획득)한 영상 프레임들의 개수는 테스트 루프에 따라 편차가 발생하였다. 이는 로봇제어 명령어가 전송 도중에 분실(missing)되었거나 또는 관측 카메라의 영상 획득이 분실될 경우를 고려하여야 한다. 표 4에 나타낸 상관계수는 이웃하는 2 개의 궤적 (예를 들면, 첫번째 궤적과 두번째 궤적, 두번째~세번째 궤적, n-1번째 ~ n번째 궤적) 간의 상관계수를 계산한 값이다.

<표 4> 증기발생기 로봇의 운동궤적 측정요약

표 4에 나타낸 바와 같이 동일한 테스트 루프를 수행하였음에도 불구하고, 관측카메라가 측정한 테스트 루프 수행시간(영상 프레임개수로 표시)은 차이가 있음을 알 수 있다. 특히, 3번째 테스트 루프의 수행시간은 1,009 frames 인데 비해 4번째 테스트 루프의 수행시간은 929 frames 으로 약 13초 정도의 시간차이가 발생한다. 이는 3번째 테스트 루프 수행시에는 증기 발생기 로봇이 천천히 움직였고, 4번째 테스트 루프 수행시에는 보다 고속으로 움직였음을 의미한다. 증기발생기 검사 측면에서 보면, 시간차이는 존재하지만 원하는 위치로 이동하였으므로 에러(error)로 간주되지는 않는다.

또한, 도 6은 23번의 테스트 루프 시험 중 상관계수가 가장 낮은 5, 6번째의 테스트 루프 수행시의 증기발생기 로봇의 운동궤적을 도시한 것이고, 도 7은 상관계수가 가장 높은 15, 16번째 테스트 루프 수행시의 증기발생기 로봇의 운동궤적을 도시한 것이다. 도 6 및 도 7을 살펴보면, 증기발생기 로봇의 이동 궤적의 패턴은 상관 계수(correlation coefficient)에 관계없이 유사하다. 도 6과 같이 상관계수가 낮은 경우에는 5 번째 테스트 루프에 비해 6번째 테스트 루프는 조금씩 지연되어 수행되고 있음을 알 수 있고, 도 7에 도시된 상관계수가 가장 높은 15, 16번 째의 테스트 루프는 시간 (X) 축에서 거의 동일한 주기로 패턴이 반복되고 있음을 나타낸다. 이는 증기발생기 로봇의 신뢰성 평가척도로 상관계수를 이용할 경우 운동궤적의 기준점(시작점)을 선정하는 것과, 에러와 정상 동작 사이를 명확히 구분 (상관계수의 크기로 표현)하기 위한 운동궤적의 패턴도 중요한 요소임을 알 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (7)

1. 일정한 경로를 따라 이동하면서 검사를 실시하는 로봇의 신뢰성을 평가하는 방법에 있어서,
   관측 카메라로 상기 경로를 따라 이동하는 로봇을 다수의 영상 프레임으로 기록하는 단계;
   상기 다수의 영상 프레임 각각을 다수의 영역으로 분할하여 움직임 정보를 추출하는 단계;
   상기 추출된 로봇의 움직임에 대한 이동 성분을 영상 프레임으로 전개하여 이동궤적을 구하는 단계;
   상기 이동궤적을 통계적으로 분석하는 단계; 및
   상기 로봇의 이상 유무를 시간적으로 이웃한 두 영상의 상관계수에 의해 판별하는 단계를 포함하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동궤적을 구하는 단계는,
   시간적으로 이웃하는 두 개의 영상을 감산(subtraction)처리하여 이동 성분만 추출하는 단계; 및
   상기 이동 성분의 크기를 계산하여 로봇의 전체 행정거리에 대해 영상 프레임 단위로 전개하는 단계를 포함하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 감산처리는 하기의 식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.
   

   

   
   단, 상기 식에서 n, m은 각각 카메라의 관측화면의 크기를 의미하고, I_n, I_n-1은 시간적으로 이웃하는 n번째, n-1번째 프레임에서의 관측 영상이고, i, j는 관측 카메라의 2차원 영상 좌표이며, Motion(I_nij-I_n-1ij)은 I_nij-I_n-1ij이 기준치 이상이면 1의 값을 가지며, 기준치 미만이면 0의 값을 갖는다.
4. 제3항에 있어서,
   상기 시간적으로 이웃한 두 영상의 상관계수(r_nm)는 하기 식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.
   

   

   
   이때, 상기 σ(SLn) 및 σ(SLm)는 각각

   

   ,
   

   

   이고,
   상기

   

   및

   

   는 각각

   

   ,
   

   

   이고,
   

   

   이고,
   

   

   이고,
   

   

   이며,
   N과 M은 각각 n번째와 m번째 테스트 루프 수행에 소요된 관측 영상 프레임들의 전체 개수를 의미하고, I _{i,Entropy of Motion of n-th Test Loop} 는 n번째 테스트 루프에서 증기발생기 로봇의 이동성분의 크기이고, I_{i,Entropy of Motion of m-th Test Loop}는 m번째 테스트 루프에서 증기발생기 로봇의 이동성분의 크기이다.
5. 제4항에 있어서,
   상기 로봇의 이상 유무는 다수회의 루프의 수행 결과에 따른 상관 계수의 평균값을 구하고, 상기 평균값이 기설정된 기준치 이하이면 오작동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 로봇의 진단 방법.
   단, 상기 기설정된 기준치는 하기 식과 같다.
   

   

   
   이때, r_in은 n번째 루프 수행궤적이고, r_{nm , average}는 r₁₂, r₂₃, r₃₄..... r_{n -1n}의 평균값이다.
6. 제2항에 있어서,
   상기 이동 성분의 크기는 엔트로피로 표시되는 것을 특징으로 하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 로봇의 전체 행정거리는 검사 위치에 안내하기 위해 로봇이 움직이는 범위인 것을 특징으로 하는 로봇의 신뢰성 평가 방법.

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