KR101627458B1

KR101627458B1 - 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법

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Publication number: KR101627458B1
Application number: KR1020150046181A
Authority: KR
Inventors: 최혁렬; 강기태; 김안나; 김용범; 유원석; 이건규; 이영훈
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2016-06-07

Abstract

본 발명은 로봇 손의 구조 최적화 방법에 관한 것으로서, 연산장치에 의해 각 단계가 수행되는 방법으로서, 로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 상기 연산장치의 입력부를 통해 수신하는 초기 설정값 수신 단계; 수신된 상기 초기 설정값들을 대상으로 상기 모델에 포함된 엄지손가락 팁, 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들 중 임의의 손가락 팁 및 상기 임의의 손가락과 인접한 손가락 팁이 서로 만날 수 있는 범위의 부피가 반영된 손가락들 간의 상호 관계식을 통해 손가락들 간의 초기 상호 관계 수치값을 산출하는 상호 관계 수치 산출 단계; 최적화 알고리즘 및 상기 상호 관계식을 이용하여 상기 초기 상호 관계 수치값 및 상기 초기 설정값들로부터 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들을 산출하는 최적화 알고리즘 처리 단계; 상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출 시 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 상기 연산장치의 저장부에 미리 저장된 기준 횟수 이상 산출되었는지 판단하는 최적화 여부 판단 단계; 및 상기 기준 횟수 이상 산출되었을 경우, 산출된 상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 중 최대의 값을 가진 이차 상호 관계 수치 최댓값을 추출하고, 추출된 상기 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 상기 모델의 최적화된 설정값들로서 출력하는 최적화 설정값 처리 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법{METHOD FOR OPTIMIZING STRUCTURE OF ROBOT HAND}

본 발명의 실시예는 로봇 손의 구조 최적화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로봇 손의 구조를 개발에 있어서 필수적인 요소들을 결정할 수 있도록 공학적으로 산출된 설계 기준을 제공할 수 있는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법에 관한 것이다.

종래의 로봇 손 구조의 설계는 사람의 손의 형태를 모사할 수 있도록 개발자의 직관적인 개발 경험과 직관에 의존하여 개발되었다. 로봇 손 구조의 설계 기술은 로봇 손을 구성하고 있는 각 관절의 위치와 길이를 어떤 이유로 결정하고 설계되었는지 설명하지 못하는 문제점이 있었다. 예를 들어, 개발자가 로봇 손의 구조를 설계함에 있어서 엄지손가락의 안장 관절의 위치를 결정한 경우, 어떤 이유로 해당 위치에 해당 관절이 위치되도록 설계하였는지 객관적으로 설명할 수 없었다.

따라서 종래의 로봇 손 구조의 설계에 관한 필수적인 요소에 대한 설계 기준을 개관적인 방법을 통해 산출된 설계 기준을 제시할 수 있으며, 로봇 손 구조의 설계 시 요구되는 필수적인 요소들을 객관적인 산출 수치로 설명할 수 있는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법에 대한 기술 개발이 요구된다.

KR

10-1048762

B1

본 발명의 실시예는 설계자의 주관적인 경험 및 직관에 의존하여 로봇 손 구조의 설계하던 개발자에게 설계 기준으로서 공학적인 방법을 통해 산출된 설계 기준을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 설계 기준으로서 로봇 손 구조를 구성하는 각 손가락의 길이, 엄지손가락의 시작 위치 및 엄지손가락의 움직임의 각도 등으로 구성되는 공학적으로 산출된 필수 요소의 정보를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법은, 연산장치에 의해 각 단계가 수행되는 방법으로서, 로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 상기 연산장치의 입력부를 통해 수신하는 초기 설정값 수신 단계; 수신된 상기 초기 설정값들을 대상으로 상기 모델에 포함된 엄지손가락 팁, 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들 중 임의의 손가락 팁 및 상기 임의의 손가락과 인접한 손가락 팁이 서로 만날 수 있는 범위의 부피가 반영된 손가락들 간의 상호 관계식을 통해 손가락들 간의 초기 상호 관계 수치값을 산출하는 상호 관계 수치 산출 단계; 최적화 알고리즘 및 상기 상호 관계식을 이용하여 상기 초기 상호 관계 수치값 및 상기 초기 설정값들로부터 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들을 산출하는 최적화 알고리즘 처리 단계; 상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출 시 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 상기 연산장치의 저장부에 미리 저장된 기준 횟수 이상 산출되었는지 판단하는 최적화 여부 판단 단계; 및 상기 기준 횟수 이상 산출되었을 경우, 산출된 상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 중 최대의 값을 가진 이차 상호 관계 수치 최댓값을 추출하고, 추출된 상기 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 상기 모델의 최적화된 설정값들로서 출력하는 최적화 설정값 처리 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 초기 설정값들은, 상기 모델에 포함된 손가락들의 길이에 대한 정보를 나타내는 손가락 길이 설정값들; 상기 모델에 포함된 상기 엄지손가락의 시작 위치를 나타내는 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들; 상기 모델에 포함된 손가락들 간의 움직일 수 있는 영역에 대한 정보를 나타내는 각도 설정값들; 및 상기 손가락들에 각각의 관절의 가동 범위를 나타내는 관절의 가동 범위 값들; 을 포함할 수 있다.

상기 초기 설정값 수신 단계는, 상기 모델에서 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들이 동일한 길이를 갖는 경우에는, 상기 손가락 길이 설정값들로서 상기 엄지손가락의 길이 값 및 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값을 수신하며, 상기 모델에서 상기 나머지 손가락들이 동일한 길이를 갖지 않는 경우, 상기 엄지손가락의 길이 값 및 상기 나머지 손가락들의 평균 길이 값을 수신할 수 있다.

상기 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들은, 공간 좌표 형식으로 나타낸 상기 엄지손가락 시작점의 x값, y값 및 z값을 포함할 수 있다.

상기 각도 설정값들은, 손바닥뼈(metacarpal)를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도 값들; 상기 시작점이 나타내는 상기 엄지손가락의 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 x축 방향으로 회전시킨 각도 값; 상기 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 y축 방향으로 회전시킨 각도 값; 및 상기 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 z축 방향으로 회전시킨 각도 값; 을 포함할 수 있다.

상기 관절의 가동 범위 값들은, 상기 모델의 손바닥의 정면을 기준으로 상기 모델의 상기 엄지손가락의 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락에 포함된 각 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값; 상기 나머지 손가락의 상기 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 및 상기 나머지 손가락의 원위지 관절이 중위지 관절에 종속되어 움직이도록 설계된 경우에는, 상기 나머지 손가락에 포함된 원위지 관절 및 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 및 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 을 포함할 수 있다.

상기 관절의 가동 범위 값들은, 상기 원위지 관절이 상기 중위지 관절에 종속되지 않고 독립적으로 움직이도록 설계된 경우에는, 상기 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값; 상기 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 상기 나머지 손가락의 상기 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 및 상기 나머지 손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 을 포함할 수 있다.

상기 상호 관계식은,

이며, 상기 IF는 산출된 상기 손가락들 간의 상호 관계 수치값, 상기 W_i는 i번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로서 상기 저장부에 미리 저장된 i번째 손가락의 가중치 값, 상기 d_i는 상기 엄지손가락의 시작점과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값, 상기 n은 상기 엄지손가락을 포함한 손가락들의 개수 값, 상기 n-1은 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 개수 값, 상기 θ_total은 상기 모델의 제어 가능한 각 손가락에 포함된 관절들의 가동 범위를 나타내는 가동 범위 각도 값들의 총합, 상기 L_t는 상기 초기 설정값들에 포함된 값으로서 상기 엄지손가락의 길이 값, 상기 L_f는 상기 초기 설정값들에 포함된 값으로서 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 길이 값, 상기 V_i는 상기 엄지손가락 팁(fingertip)과 상기 i번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값, 상기 W_i+1은 상기 i번째 손가락과 인접한 i+1번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로 상기 저장부에 미리 저장된 상기 i+1번째 손가락의 가중치 값, 상기 V_ii+1은 상기 엄지손가락 팁, 상기 i번째 손가락 팁 및 상기 i번째 손가락과 인접한 상기 i+1번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값 및 상기 k는 상기 V_i와 상기 V_ii+1의 효과 수준을 조정하기 위해 상기 저장부에 미리 저장된 보상 계수 값으로 정의될 수 있다.

상기 상호 관계 수치 산출 단계는, 상기 모델에 포함된 각 손가락이 구동될 수 있는 삼차원 공간상의 영역의 범위를 나타내는 작업 영역을 산출하는 손가락 작업 영역 산출 단계를 더 포함하되, 상기 손가락 작업 영역 산출 단계는, 수신된 상기 초기 설정값들에 포함된 공간 좌표 형식으로 나타낸 상기 엄지손가락의 시작점의 x값, y값, z값, 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값 및 손바닥뼈를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도 값들로부터 상기 d_i를 산출할 수 있다.

상기 상호 관계식은, 상기 d_i가 작을수록 상기 모델을 구성하는 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지는 반비례 관계가 성립하고, 상기 L_f가 커질수록 상기 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지는 비례 관계가 성립하며, 상기 θ_total이 커질수록 상기 각 손가락의 팁의 작업영역이 커지는 비례 관계가 성립하고, 상기 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지면, 상기 V_i 및 상기 V_ii+1가 커지는 비례 관계가 성립할 수 있다.

상기 최적화 알고리즘 처리 단계는, 상기 최적화 알고리즘으로서 유전자 알고리즘을 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법은, 로봇 손의 구조를 설계 시 요구되는 필수구성 요소에 대한 각각의 값을 유전자 알고리즘을 기반으로 산출된 객관적인 수치를 기반으로 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법은, 로봇 손 구조를 설계하는 개발자는 객관적인 설계 기준을 제공받아, 종래의 개발자의 경험(experience)과 직관(inspiration)을 기반으로 설계된 로봇 손 구조보다 사람 손의 형태 모사(shape-mimic)가 더 뛰어난 로봇 손의 구조를 용이하게 설계할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법은, 유전자 알고리즘을 기반으로 로봇 손을 구성하는 각 손가락의 길이, 엄지손가락의 시작 위치 및 엄지손가락의 움직임의 각도 등에 대한 객관적인 설계 기준 값을 산출하여 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법은, 엄지손가락의 시작점인 안장 관절(saddle joint)의 위치 및 엄지의 바닥이 향하는 방향(orientation of thumb)을 체계적인(systematic) 방법으로 산출하여 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법을 연산하는 연산장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 로봇 손 모델의 초기 설정값들을 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 초기 설정값들로부터 3차원 모델링된 로봇 손 모델을 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법의 전체 처리 절차를 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법 중 최적화 과정의 처리 결과를 나타내는 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 로봇 손 모델의 초기 설정값들과 최적화된 설정값들을 나타내는 예시도.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

한편, 본 발명에서 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. 또한, 본 발명에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…….부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법을 연산하는 연산장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연산장치(100)는 입력부(110), 저장부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

입력부(110)는 제어부(130)의 제어에 따라 로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 수신할 수 있다.

더욱 상세하게는, 하기 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 초기 설정값들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 로봇 손 모델의 초기 설정값들을 나타내는 예시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 초기 설정값들로부터 3차원 모델링된 로봇 손 모델을 나타내는 예시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 손가락들의 길이에 대한 정보를 나타내는 손가락 길이 설정값들, 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 엄지손가락의 시작 위치를 나타내는 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들, 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 손가락들 간의 움직일 수 있는 영역에 대한 정보를 나타내는 각도 설정값들 및 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 손가락들에 각각의 관절의 가동 범위를 나타내는 관절의 가동 범위 값들을 포함할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 로봇 손 구조에 대한 모델에서 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들이 동일한 길이(L_f)를 갖는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 손가락 길이 설정값들로서 엄지손가락의 길이 값(L_t) 및 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값(L_f)을 포함할 수 있다.

또한, 로봇 손 구조에 대한 모델에서 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들이 동일한 길이를 갖지 않는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 손가락 길이 설정값들로서 엄지손가락의 길이 값(L_t) 및 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값(L_f)으로 나머지 손가락들의 평균 길이 값을 포함할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들로서 공간 좌표 형식으로 나타낸 엄지손가락 시작점(O')의 x값, y값 및 z값을 포함할 수 있다.

또한, 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 각도 설정값들로서 손바닥뼈(metacarpal)를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도(q_r), 엄지손가락 시작점(O')이 나타내는 엄지손가락의 시작 위치를 기준으로 공간 좌표 상에서 엄지손가락을 x축 방향으로 회전시킨 각도 값(φ_x), 엄지손가락의 시작 위치를 기준으로 공간 좌표 상에서 엄지손가락을 y축 방향으로 회전시킨 각도 값(φ_y) 및 엄지손가락의 시작 위치를 기준으로 공간 좌표 상에서 엄지손가락을 z축 방향으로 회전시킨 각도 값(φ_z)을 포함할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 나머지 손가락의 원위지 관절이 중위지 관절에 종속되지 않고 독립적으로 움직이도록 설계된 경우, 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 관절의 가동 범위 값들로서 로봇 손 구조에 대한 모델의 손바닥의 정면을 기준으로 엄지손가락의 근위지 관절이 측면(좌, 우)으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값(q_t1), 엄지손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t2), 엄지손가락의 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t3), 엄지손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t4), 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락에 포함된 각 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값(q₁), 나머지 손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q₂), 나머지 손가락의 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q₃) 및 나머지 손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q4)을 포함할 수 있다.

또한, 나머지 손가락의 원위지 관절이 중위지 관절에 종속되어 움직이도록 설계된 경우, 본 발명의 실시예에 따른 입력부(110)가 제어부(140)의 제어에 따라 수신받는 초기 설정값들은 관절의 가동 범위 값들로서 로봇 손 구조에 대한 모델의 손바닥의 정면을 기준으로 엄지손가락의 근위지 관절이 측면(좌, 우)으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값(q_t1), 엄지손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t2), 엄지손가락의 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t3), 엄지손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q_t4), 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락에 포함된 각 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값(q₁), 나머지 손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q₂) 및 나머지 손가락에 포함된 원위지 관절 및 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 및 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값(q3)을 포함할 수 있다.

제어부(130)는 입력부(110) 및 저장부(120)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(130)는 손가락 작업 영역 산출부(131), 손가락들의 상호 관계 수치값 산출부(132), 최적화 알고리즘 처리부(133) 및 최적화 설정값 처리부(134)를 포함할 수 있다.

제어부(130)는 입력부(110)를 통해 로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 수신받을 수 있다.

손가락 작업 영역 산출부(131)는 수신된 초기 설정값들에 포함된 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들, 손가락 길이 설정값들 및 각도 설정값들로부터 엄지손가락의 시작점(O')과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값(d_i)을 산출할 수 있다.

더욱 상세하게는, 손가락 작업 영역 산출부(131)는 수신된 초기 설정값들에 포함된 공간 좌표 형식으로 나타낸 엄지손가락 시작점(O')의 x값, y값, z값, 엄지손가락의 길이 값(L_t) 및 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값(L_f) 및 손바닥뼈(metacarpal)를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도 값(q_r)으로부터 엄지손가락의 시작점(O')과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값(d_i)을 산출할 수 있다.

손가락들의 상호 관계 수치값 산출부(132)는 수신된 초기 설정값들을 대상으로 상호 관계식을 통해 손가락들 간의 초기 상호 관계 수치값을 산출할 수 있다. 여기서 상호 관계식에는 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 엄지손가락 팁, 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들 중 임의의 손가락 팁 및 임의의 손가락과 인접한 손가락 팁이 서로 만날 수 있는 범위의 부피가 반영되어 있다.

더욱 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 상호 관계식은,

이며, IF는 산출된 손가락들 간의 상호 관계 수치값, W_i는 i번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로서 저장부(120)에 미리 저장된 i번째 손가락의 가중치 값, d_i는 엄지손가락의 시작점(O')과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값, n은 엄지손가락을 포함한 손가락들의 개수 값, n-1은 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 개수 값, θ_total은 로봇 손 구조에 대한 모델의 제어 가능한 각 손가락에 포함된 관절들의 가동 범위를 나타내는 가동 범위 각도 값들의 총합, L_t는 수신된 초기 설정값들에 포함된 값으로서 엄지손가락의 길이 값, L_f는 수신된 초기 설정값들에 포함된 값으로서 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 길이 값, V_i는 엄지손가락 팁(fingertip)과 i번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값, W_i+1은 i번째 손가락과 인접한 i+1번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로 저장부에 미리 저장된 i+1번째 손가락의 가중치 값, V_ii+1은 엄지손가락 팁, i번째 손가락 팁 및 i번째 손가락과 인접한 i+1번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값 및 k는 V_i와 V_ii+1의 효과 수준을 조정하기 위해 저장부(120)에 미리 저장된 보상 계수 값으로 정의될 수 있다.

최적화 알고리즘 처리부(133)는 최적화 알고리즘 및 상호 관계식을 이용하여 손가락들의 상호 관계 수치값 산출부(132)에서 산출된 초기 상호 관계 수치값 및 수신된 초기 설정값들로부터 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들을 산출할 수 있다. 예를 들어 최적화 알고리즘으로는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 사용할 수 있다.

더욱 상세하게는, 하기 도 5를 참조하여 본 발명에 실시예에 따른 최적화 알고리즘 처리부(133)에 의해 산출되는 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법 중 최적화 과정의 처리 결과를 나타내는 예시도이다.

도 5를 참조하면, 최적화 알고리즘 처리부(133)는 손가락들의 상호 관계 수치값 산출부(132)에 의해 산출된 초기 상호 관계 수치값(4.2086 x 10^-4)과 수신된 초기 설정값들로부터 최적화 알고리즘 및 상호 관계식을 이용하여 복수 개의 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출할 수 있다. 예를 들어 최적화 알고리즘으로서 유전자 알고리즘을 사용한 경우, 복수 번의 세대를 거치면서 서로 다른 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값(1st 내지 7th)들을 산출할 수 있다. 하지만 도 5에 도시된 바와 같이 최적화 알고리즘 처리부(133)에 의해 산출되는 이차 상호 관계 수치값들은 일정 횟수의 세대(7th 내지 10th)를 거치면 더 이상 서로 다른 값을 갖지 않으며, 서로 동일한 값(8.6506x 10^-4)을 갖게 된다.

최적화 설정값 처리부(134)는 최적화 알고리즘 처리부(133)가 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출 시 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 저장부(120)에 미리 저장된 기준 횟수 이상 산출되었는지 판단할 수 있다.

상기 판단 결과, 기준 횟수 이상 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 산출된 경우, 최적화 설정값 처리부(134)는 최적화 알고리즘 처리부(133)에 의해 산출된 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 중 최댓값을 가진 이차 상호 관계 수치 최댓값을 추출할 수 있다.

그 후, 최적화 설정값 처리부(134)는 추출된 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 입력부(110)를 통해 수신된 초기 설정값들이 나타내는 로봇 손 구조에 대한 모델의 최적화된 설정값들로서 연산장치(100) 외부에 구비된 표시부(미도시)를 통해 출력할 수 있다.

또한, 최적화 설정값 처리부(134)는 상호 관계식 및 최적화 알고리즘 처리부(133)에서 사용된 최적화 알고리즘을 이용하여 추출된 이차 상호 관계 수치 최댓값으로부터 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 각각 추출할 수 있다.

더욱 상세하게는, 하기 도 6을 참조하여 본 발명에 실시예에 따른 최적화 설정값 처리부(134)에 의해 출력되는 최적화된 설정값들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입력 받은 로봇 손 모델의 초기 설정값들과 최적화된 설정값들을 나타내는 예시도이다.

본 발명에 실시예에 따른 연산장치(100)의 제어부(130)의 최적화 설정값 처리부(134)는 추출된 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 추출하여 입력부(110)를 통해 수신받은 설정값들이 나타내는 로봇 손 구조에 대한 모델의 최적화된 설정값들로 출력할 수 있다.

도 6을 참조하면, 손가락들의 상호 관계 수치값 산출부(132)에서 입력부(110)를 통해 수신받은 설정값들로부터 산출한 초기 상호 관계 수치값(4.2086 x 10^-4)에 비해 최적화 설정값 처리부(134)에서 출력되는 이차 상호 관계 수치 최댓값(8.6506 x 10^-4)이 약 두 배 이상 차이나는 것을 확인할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법의 전체 처리 절차를 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연산 장치(100)의 제어부(130)는 입력부(110)를 통해 로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 수신하는 초기 설정값 수신 단계를 수행할 수 있다(S410).

그 후, 제어부(130)는 수신된 초기 설정값들을 대상으로 상호 관계식을 이용하여 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 손가락들에 대한 초기 상호 관계 수치값을 산출하는 상호 관계 수치 산출 단계를 수행할 수 있다(S420).

또한, 제어부(130)가 수행하는 상호 관계 수치 산출 단계는 초기 설정값 수신 단계를 통해 수신된 초기 설정값들이 나타내는 로봇 손 구조에 대한 모델에 포함된 각 손가락이 구동될 수 있는 삼차원 공간상의 영역의 범위를 나타내는 손가락 작업 영역을 산출하는 손가락 작업 영역 산출 단계를 더 포함할 수 있다.

더욱 상세하게는, 제어부(130)는 초기 설정값 수신 단계를 통해 수신된 초기 설정값들에 포함된 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들, 손가락 길이 설정값들 및 각도 설정값들로부터 엄지손가락의 시작점(O')과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값(d_i)을 산출하는 손가락 작업 영역 산출 단계를 수행할 수 있다.

그 후, 제어부(130)는 최적화 알고리즘 및 상호 관계식을 이용하여 상호 관계 수치 산출 단계에서 산출된 초기 상호 관계 수치값 및 초기 설정값 수신 단계에서 수신된 초기 설정값들로부터 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들을 산출하는 최적화 알고리즘 단계를 수행할 수 있다(S430).

그 후, 제어부(130)는 최적화 알고리즘 단계에서 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출 시 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 저장부(120)에 미리 저장된 기준 횟수 이상 산출되었는지 판단할 수 있다(S440).

상기 판단 결과, 기준 횟수 이상 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 산출된 경우, 제어부(130)는 최적화 알고리즘 단계를 통해 산출된 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 중 최댓값을 가진 이차 상호 관계 수치 최댓값을 추출하고, 추출된 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 초기 설정값 수신 단계에서 수신된 설정값들이 나타내는 로봇 손 구조에 대한 모델의 최적화된 설정값들로서 출력할 수 있다(S450).

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

100 : 연산장치
110 : 입력부
120 : 저장부
130 : 제어부
131 : 손가락 작업 영역 산출부
132 : 손가락들의 상호 관계 수치값 산출부
133 : 최적화 알고리즘 처리부
134 : 최적화 설정값 처리부

Claims

연산장치에 의해 각 단계가 수행되는 방법으로서,
로봇 손 구조에 대한 모델을 구성하는 초기 설정값들을 상기 연산장치의 입력부를 통해 수신하는 초기 설정값 수신 단계;
수신된 상기 초기 설정값들을 대상으로 상기 모델에 포함된 엄지손가락 팁, 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들 중 임의의 손가락 팁 및 상기 임의의 손가락과 인접한 손가락 팁이 서로 만날 수 있는 범위의 부피가 반영된 손가락들 간의 상호 관계식을 통해 손가락들 간의 초기 상호 관계 수치값을 산출하는 상호 관계 수치값 산출 단계;
최적화 알고리즘 및 상기 상호 관계식을 이용하여 상기 초기 상호 관계 수치값 및 상기 초기 설정값들로부터 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들을 산출하는 최적화 알고리즘 처리 단계;
상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 산출 시 동일한 값을 가지는 이차 상호 관계 수치값들이 상기 연산장치의 저장부에 미리 저장된 기준 횟수 이상 산출되었는지 판단하는 최적화 여부 판단 단계; 및
상기 기준 횟수 이상 산출되었을 경우, 산출된 상기 복수 개의 이차 상호 관계 수치값들 중 최대의 값을 가진 이차 상호 관계 수치 최댓값을 추출하고, 추출된 상기 이차 상호 관계 수치 최댓값을 구성하는 설정값들을 상기 모델의 최적화된 설정값들로서 출력하는 최적화 설정값 처리 단계;
를 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 1항에 있어서, 상기 초기 설정값들은,
상기 모델에 포함된 손가락들의 길이에 대한 정보를 나타내는 손가락 길이 설정값들;
상기 모델에 포함된 상기 엄지손가락의 시작 위치를 나타내는 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들;
상기 모델에 포함된 손가락들 간의 움직일 수 있는 영역에 대한 정보를 나타내는 각도 설정값들; 및
상기 손가락들에 각각의 관절의 가동 범위를 나타내는 관절의 가동 범위 값들;
을 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 2항에 있어서, 상기 초기 설정값 수신 단계는,
상기 모델에서 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들이 동일한 길이를 갖는 경우에는, 상기 손가락 길이 설정값들로서 상기 엄지손가락의 길이 값 및 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값을 수신하며,
상기 모델에서 상기 나머지 손가락들이 동일한 길이를 갖지 않는 경우, 상기 엄지손가락의 길이 값 및 상기 나머지 손가락들의 평균 길이 값을 수신하는 로봇 순의 구조를 위한 최적화 방법.
제 2항에 있어서, 상기 엄지손가락 시작 위치 좌표 값들은,
공간 좌표 형식으로 나타낸 상기 엄지손가락 시작점의 x값, y값 및 z값을 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 4항에 있어서, 상기 각도 설정값들은,
손바닥뼈(metacarpal)를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도 값;
상기 시작점이 나타내는 상기 엄지손가락의 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 x축 방향으로 회전시킨 각도 값;
상기 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 y축 방향으로 회전시킨 각도 값; 및
상기 시작 위치를 기준으로 상기 공간 좌표 상에서 상기 엄지손가락을 z축 방향으로 회전시킨 각도 값;
을 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 3항에 있어서, 상기 관절의 가동 범위 값들은,
상기 모델의 손바닥의 정면을 기준으로 상기 모델의 상기 엄지손가락의 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락에 포함된 각 근위지 관절이 측면으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값;
상기 나머지 손가락의 상기 근위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 및
상기 나머지 손가락의 원위지 관절이 중위지 관절에 종속되어 움직이도록 설계된 경우에는, 상기 나머지 손가락에 포함된 원위지 관절 및 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 및 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
을 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 6항에 있어서, 상기 관절의 가동 범위 값들은,
상기 원위지 관절이 상기 중위지 관절에 종속되지 않고 독립적으로 움직이도록 설계된 경우에는,
상기 엄지손가락의 근위지 관절 측면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 엄지손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 나머지 손가락의 근위지 관절의 측면 가동 범위 각도 값;
상기 나머지 손가락의 근위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
상기 나머지 손가락의 상기 중위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 중위지 관절 정면 가동 범위 각도 값; 및
상기 나머지 손가락의 원위지 관절이 손바닥 방향으로 움직일 수 있는 가동 범위를 나타내는 나머지 손가락의 원위지 관절 정면 가동 범위 각도 값;
을 포함하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 1항에 있어서, 상기 상호 관계식은,

이며, 상기 IF는 산출된 상기 손가락들 간의 상호 관계 수치값, 상기 W_i는 i번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로서 상기 저장부에 미리 저장된 i번째 손가락의 가중치 값, 상기 d_i는 상기 엄지손가락의 시작점과 i번째 손가락의 시작점 간의 거리 값, 상기 n은 상기 엄지손가락을 포함한 손가락들의 개수 값, 상기 n-1은 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 개수 값, 상기 θ_total은 상기 모델의 제어 가능한 각 손가락에 포함된 관절들의 가동 범위를 나타내는 가동 범위 각도 값들의 총합, 상기 L_t는 상기 초기 설정값들에 포함된 값으로서 상기 엄지손가락의 길이 값, 상기 L_f는 상기 초기 설정값들에 포함된 값으로서 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락들의 길이 값, 상기 V_i는 상기 엄지손가락 팁(fingertip)과 상기 i번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값, 상기 W_i+1은 상기 i번째 손가락과 인접한 i+1번째 손가락에 미리 할당된 값으로서 0 이상 1 이하 범위의 값으로 상기 저장부에 미리 저장된 상기 i+1번째 손가락의 가중치 값, 상기 V_ii+1은 상기 엄지손가락 팁, 상기 i번째 손가락 팁 및 상기 i번째 손가락과 인접한 상기 i+1번째 손가락 팁이 만날 수 있는 범위의 부피 값 및 상기 k는 상기 V_i와 상기 V_ii+1의 효과 수준을 조정하기 위해 상기 저장부에 미리 저장된 보상 계수 값으로 정의되는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 8항에 있어서, 상기 상호 관계 수치 산출 단계는,
상기 모델에 포함된 각 손가락이 구동될 수 있는 삼차원 공간상의 영역의 범위를 나타내는 작업 영역을 산출하는 손가락 작업 영역 산출 단계를 더 포함하되,
상기 손가락 작업 영역 산출 단계는, 수신된 상기 초기 설정값들에 포함된 공간 좌표 형식으로 나타낸 상기 엄지손가락의 시작점의 x값, y값, z값, 상기 엄지손가락을 제외한 나머지 손가락의 길이 값 및 손바닥뼈를 기준으로 인접한 손가락들 간의 각도 값들로부터 상기 d_i를 산출하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 9항에 있어서, 상기 상호 관계식은,
상기 d_i가 작을수록 상기 모델을 구성하는 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지는 반비례 관계가 성립하고, 상기 L_f가 커질수록 상기 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지는 비례 관계가 성립하며, 상기 θ_total이 커질수록 상기 각 손가락의 팁의 작업영역이 커지는 비례 관계가 성립하고, 상기 각 손가락의 팁의 작업 영역이 커지면, 상기 V_i 및 상기 V_ii+1가 커지는 비례 관계가 성립하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.
제 1항에 있어서, 상기 최적화 알고리즘 처리 단계는,
상기 최적화 알고리즘으로서 유전자 알고리즘을 사용하는 로봇 손의 구조를 위한 최적화 방법.