KR101813072B1 - 케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법 - Google Patents

케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법을 제시하고 있다.본 발명에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치는 상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터의 중앙에 부착되고, 레이저를 이용하여 표적판까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정 센서; 상기 레이저가 도달하고, 통과되지 못하게 막는 표적판; 및 상기 레이저 거리 측정 센서가 측정한 데이터를 이용하여 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 알고리즘부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 케이블 로봇 캘리브레이션에 레이저 거리 측정센서를 이용하므로 저비용이면서 정밀도가 높은 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있으며, 작업 공간이 큰 경우에도 적용할 수 있다.

Description

케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CABLE ROBOT CALIBRATION}
본 발명은 케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 거리 측정 센서를 이용하여 병렬형 케이블 구동 로봇의 형상을 보정하는 기술에 관한 것이다.
케이블 로봇은 단단한 골격으로 구성된 기존 로봇과 달리 복수개의 케이블로만 구성된 병렬형 로봇으로, 케이블만으로 작동되기 때문에 본체가 가벼워 고속운동이 가능하고 전력소비가 매우 낮은 특징을 가진다. 또한 기존 로봇은 행동반경이 고정되어 있는데 반해 케이블 로봇은 케이블만 설치가능하면 구동 가능하므로 작업영역에 제한이 없어 거대한 선박 작업, 사막에서의 작업 등도 수행할 수 있다.
케이블 로봇에서는 케이블을 잡아당기는 윈치와 케이블의 방향을 바꾸어 그 형태를 구성하는 풀리의 위치를 프레임에 고정해야 하며 이 위치가 로봇의 전체적인 성능에 큰 영향을 미친다. 최근에는 윈치나 풀리의 위치를 하나의 고정된 상태에서만 사용하는 것이 아니라 형태를 변화시키거나 쉽게 탈부착하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 윈치 또는 풀리의 탈부착은 케이블 로봇이 다양한 분야에 사용될 수 있도록 해주지만 그 형상이 바뀔 때마다 고정밀성을 유지하기 위해 케이블 로봇 구조나 케이블의 연결점들의 위치를 정확하게 알아내는 작업인 캘리브레이션(형상 보정)을 반드시 진행해주어야 한다.
기존 캘리브레이션 방법은 크게 외부센서를 이용한 캘리브레이션과 자체 센서를 이용한 캘리브레이션으로 나눌 수 있다. 외부센서를 이용한 캘리브레이션의 경우 Infra-red(IR)를 이용한 광학식 측정장치나 레이저를 이용한 측정장치 등이 사용되는데, IR기반 측정장치의 경우 작업 공간이 한정적이어서 대형 케이블 로봇에는 적용이 어렵고, 레이저를 이용한 광학식 측정장치는 비용이 매우 높은 단점이 있다. 따라서 최근에는 자체 센서를 이용한 캘리브레이션에 관한 연구가 많이 진행되고 있으나, 이 경우 케이블 로봇 특성상 고정밀 캘리브레이션이 어렵다는 단점이 존재한다.
한국공개특허공보 제10-2005-0083473호 (로봇의 위치 보정 제어장치 및 방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 사용자의 필요에 따라 케이블 로봇의 프레임 형태나 풀리의 위치, 케이블의 연결 형태 등을 바꿀 때, 변경된 위치를 신속하고 정밀하게 캘리브레이션하는 케이블 로봇 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치는, 케이블 로봇의 형상을 보정하기 위한 케이블 로봇 캘리브레이션 장치에 있어서, 도달한 레이저가 통과되지 못하게 막는 표적판; 상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터의 중앙에 부착되고, 레이저를 이용하여 상기 표적판까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정 센서; 및 상기 레이저 거리 측정 센서가 측정한 데이터를 이용하여 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 알고리즘부를 포함한다.
바람직하게 상기 캘리브레이션 알고리즘부는, 상기 레이저 거리 측정 센서가 측정한 데이터를 이용한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 사용하여 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따른 로봇 캘리브레이션 방법은, 윈치, 풀리 및 케이블 중 적어도 어느 하나 이상의 위치변형으로 인해 케이블 로봇의 엔드-이펙터 위치가 변경되는 케이블 로봇 위치 변경 단계; 상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서가 상기 레이저 거리 측정 센서로부터 표적판까지의 거리 데이터를 측정하는 데이터 측정 단계; 및 캘리브레이션 알고리즘부가 상기 데이터를 이용한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 사용하여 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 케이블 로봇 캘리브레이션에 레이저 거리 측정센서를 이용하므로 저비용이면서 정밀도가 높은 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있으며, 작업 공간이 큰 경우에도 적용할 수 있다. 또한 본 발명을 이용하면, 가변형 구조의 케이블 로봇이나 윈치의 위치를 변경하는 형태의 케이블 로봇의 캘리브레이션도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치의 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치의 적용대상이 되는 케이블 로봇의 기구학을 나타낸 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치를 활용하기 위한 기본적인 가정을 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 거리 측정 센서와 표적판 사이의 거리를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치의 캘리브레이션 알고리즘부가 케이블 로봇 캘리브레이션을 수행하기 위해 사용하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘의 절차를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치를 실제 구현한 것을 나타낸 시스템의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치(1)의 구성도를 나타낸 것으로서 이를 참조하여 설명한다. 도시된 바와 같이, 케이블 로봇 캘리브레이션 장치(1)는 레이저 거리 측정 센서(10)와, 표적판(20)과, 캘리브레이션 알고리즘부(30)를 포함한다.
레이저 거리 측정 센서(10)는 엔드-이펙터(end-effector)에 부착되고, 레이저를 이용하여 엔드-이펙터에서 표적판까지의 거리를 측정할 수 있다.레이저 거리 측정 센서(10)는 엔드-이펙터의 정중앙에 부착되는 것이 더 정확하고 정밀한 케이블 로봇 캘리브레이션을 가능케 한다. 레이저 거리 측정 센서(10)는 일반적으로 통용되는 레이저 센서로서 표적에서 반사되어 되돌아온 레이저를 감지하는 광검출기(detector)와 시간계산을 위한 계수기(counter) 등으로 구성되고, 표적을 향해 레이저를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출하여 정확한 거리를 측정하는 장비이며 저비용이면서 측정 정확도가 높은 장비이다.
표적판(20)은 레이저 거리 측정 센서(10)로부터 나오는 레이저가 도달되는 곳으로 레이저가 통과되지 못하게 막는 벽과 같은 역할을 수행할 수 있다. 표적판(20)은 일반적으로 나무소재나 시멘트, 철근 또는 콘크리트 벽면 등을 포함하며 다양한 재질 및 형태로 이루어질 수 있다.
캘리브레이션 알고리즘부(30)는 레이저 거리 측정 센서(10)가 측정한 데이터를 이용하여 케이블 로봇 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 캘리브레이션 알고리즘부(30)는 로봇 제어기로 제조되어 사용될 수 있고 PC, 스마트폰 등과 결합하여 사용될 수도 있다. 캘리브레이션 알고리즘부(30)가 로봇 캘리브레이션을 수행하는 절차 및 방법에 관해서는 이하 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 자세히 설명하도록 한다. 도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치(1)의 적용대상이 되는 케이블 로봇의 기구학, 기본적인 가정, 레이저 거리 측정 센서와 표적판 사이의 거리를 나타낸 것으로서 이를 참조하여 설명한다.
캘리브레이션 알고리즘부(30)는 이하에서 설명하는 내용을 토대로 레이저 거리 측정 센서(10)가 측정한 데이터를 이용한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 사용하여 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
이하에서 설명하는 방법은 모든 케이블 로봇에 적용 가능하지만 설명의 편의를 위해 평면형 케이블 로봇에 적용된 예로 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치의 적용대상이 되는 6자유도 공간형 케이블 로봇의 기구학을 나타낸 것이다.
도 2a를 참조하여 설명하면, {P}는 엔드-이펙터 좌표계(q1), {0}은 전체 기준 좌표계(q2),
Figure 112016053753464-pat00001
는 풀리의 위치(q3),
Figure 112016053753464-pat00002
는 케이블과 연결된 엔드-이펙터 상의 포인트(q4),
Figure 112016053753464-pat00003
는 전체 기준 좌표계 {0}에서 본
Figure 112016053753464-pat00004
의 위치벡터(q5),
Figure 112016053753464-pat00005
는 좌표계 {P}에서 본
Figure 112016053753464-pat00006
의 위치벡터(q6),
Figure 112016053753464-pat00007
는 전체 기준 좌표계 {0}에서 본 엔드-이펙터의 위치 벡터(q7),
Figure 112016053753464-pat00008
는 회전 행렬(q8)을 나타낸다.
Figure 112016053753464-pat00009
는 i번째 케이블 길이를 나타내는데, 캘리브레이션을 위해서는 이론상의 케이블 길이와 측정된 케이블 길이를 구분하기 위하여, 이론상의 예측된 케이블 길이는
Figure 112016053753464-pat00010
라 정의하고, 측정된 케이블 길이는
Figure 112016053753464-pat00011
으로 정의한다, 여기서 문자 i와 j는 i번째 케이블 길이를 j번째 희망 위치에서 측정하였음을 의미한다. 만약 엔드이펙터의 포즈 (위치
Figure 112016053753464-pat00013
, 회전량
Figure 112016053753464-pat00014
를 포함하는 정보임)이 결정되면 i번째 케이블을 j번째 측정 위치에서 이론상의 예상된 케이블 길이
Figure 112016053753464-pat00015
는 식(1)을 사용하여 예측할 수 있다.
Figure 112016053753464-pat00016
에서 M는 케이블의 개수를 표시하고
Figure 112016053753464-pat00017
에서 N은 측정 하는 pose 개수를 표시한다.
Figure 112016053753464-pat00018
=
Figure 112016053753464-pat00019
식(1)
본 발명의 일측에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션의 목적은 레이저 길이 측정 센서(10)를 이용하여 풀리에서 나오는 케이블 접점
Figure 112016053753464-pat00020
(q5)의 오차를 최소화하여 케이블 로봇 기구학 식(1)의 정밀성을 개선하는 것을 통해 케이블 로봇의 제어성능을 향상시키는 것이다.
우선 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 사용하기 위하여 몇 가지 가정((a) 내지 (d))이 필요하다.
도 2b를 참조하여 설명하면, (a)
Figure 112016053753464-pat00021
은 {0}에 놓여 있고, (b)
Figure 112016053753464-pat00022
는
Figure 112016053753464-pat00023
과 같은 y축에 놓여 있으며, (c)레이저 거리 측정 센서는 엔드-이펙터의 중앙에 장착되고. (d) 엔드-이펙터의 크기
Figure 112016053753464-pat00024
(q6)를 알고 있다.
도 2c에서 엔드-이펙터의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서(10)의 위치
Figure 112016053753464-pat00025
이면 레이저 빔의 직선 방정식은 식(2)와 같다.
Figure 112016053753464-pat00026
식(2)
레이저 표적판의 방정식은 식(3)과 같다.
Figure 112016053753464-pat00027
식(3)
그러므로 레이저 거리 측정 센서(10)에서 나온 레이저 빔과 표적판 (20)사이 교점
Figure 112016053753464-pat00028
는 식 (4)와 같다.
Figure 112016053753464-pat00029
Figure 112016053753464-pat00030
식(4)
그리하여 식 (1)부터 (4)까지 정리하여 레이서 거리 측정 센서(10)가 측정하는 엔드-이펙터부터 표적판(20)까지의 거리를 구하는 수식은 식(5)이다.
Figure 112016053753464-pat00031
식(5)
즉, 캘리브레이션 알고리즘부(30)가 이용하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 통해 기 측정된 현재 케이블 길이
Figure 112016053753464-pat00032
와 풀리에서 나오는 케이블 접점 예상치
Figure 112016053753464-pat00033
(실제값
Figure 112016053753464-pat00034
과 error가 존재함)를 알고 또한 가정 (d)에 의하여 (q6)를 알고 있으므로 forward kinematics를 numerical 방법으로 풀어서 현재 pose
Figure 112016053753464-pat00036
(위치
Figure 112016053753464-pat00037
, 회전량
Figure 112016053753464-pat00038
)를 구하고 식(6)에 대입하여
Figure 112016053753464-pat00039
를 구할 수 있다.
Forward Kinematics를 수치적 반복법(Numerical Iterative Method)으로 푸는 방법은 Newton-Raphson 반복 방법을 포함한 일반적인 수치적 반복법으로 구할 수 있기에 본 내용에서는 생략한다. 통상적으로 수치적 반복법에 의한 Forward Kinematics는
Figure 112016053753464-pat00040
가 실제값
Figure 112016053753464-pat00041
와 동일한 경우, 매우 정확한 결과를 도출해 내지만, 두 값이 동일하지 않은 경우, 두 값에 차이가 나게 되고, 이 차이를
Figure 112016053753464-pat00042
로 정의할 수 있다. 추가로, 엔드-이펙터의 Pose
Figure 112016053753464-pat00043
는 평면형 케이블 로봇의 경우
Figure 112016053753464-pat00044
,
Figure 112016053753464-pat00045
와 같이 계산 할 수 있다.
또한 명령값
Figure 112016053753464-pat00046
(희망 엔드-이펙터 이동 위치)를 식(5)에 대입하여 이론적인 레이저 거리 측정 센서(10)로부터 표적판(20)까지의 거리(
Figure 112016053753464-pat00047
)를 구한 다음 두 값의 차인
Figure 112016053753464-pat00048
를 식(7)과 같이 구할 수 있다.
Figure 112016053753464-pat00049
식(6)
Figure 112016053753464-pat00050
식(7)
이후 두 에러 함수를 한 개 ErrorFn으로 묶어 식 (8)을 만든다.
Figure 112016053753464-pat00051
식(8)
식(8)에서 V는 캘리브레이션을 수행할 독립변수를 나타내는데 가정 (1)과 (2)에 의하여 평면형 케이블 로봇에서 독립 변수는
Figure 112016053753464-pat00052
의 x좌표,
Figure 112016053753464-pat00053
의 x좌표 및 y좌표,
Figure 112016053753464-pat00054
의 x좌표 및 y좌표 총 5개로서 독립 변수의 수를 K라고 한다면
Figure 112016053753464-pat00055
가 된다.
식으로 표현하면
Figure 112016053753464-pat00056
그리고 B는 엔드이펙터(end-effector)의
Figure 112016053753464-pat00057
를 나타내고 Cable은 케이블의 측정값, Laser는 Laser의 측정값,
Figure 112016053753464-pat00058
는
Figure 112016053753464-pat00059
관련 값들을 의미한다.
이것을 이용하면 Jacobian matrix를 식(9)와 같이 구성할 수 있고 결국 ErrorFn(
Figure 112016053753464-pat00060
)의 절대값이 기 설정한
Figure 112016053753464-pat00061
이하가 되는(
Figure 112016053753464-pat00062
)
Figure 112016053753464-pat00063
(q5)의 최종 값을 구할 수 있다.
Figure 112016053753464-pat00064
은 가변적인 값이며 미리 설정할 수 있으며, 0에 가까운 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
Figure 112016053753464-pat00065
식(9)
따라서 전술한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 통해 레이저 거리 측정 센서(10)를 이용하여 저비용이면서도 정밀한 케이블 로봇 캘리브레이션이 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치(1)의 캘리브레이션 알고리즘부(30)가 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하기 위해 사용하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘의 절차를 나타낸 것으로, 이하 도 4와 전술한 내용을 포함하여 종합적으로 상기 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 다시 설명한다.
먼저 케이블 로봇의 예상 형상 정보를 설정(s1)하고 나서 희망 EE(end-effector) 이동 위치 정보(
Figure 112016053753464-pat00066
)를 생성(s2)한다,
희망 위치 정보로부터 역기구학(Inverse Kinematics)를 수행하여 이론적인 케이블 길이값 (
Figure 112016053753464-pat00067
)을 계산(s3)한다. 도 5의 데이터 측정 단계(s502)에서 측정된 현재 케이블 길이값 (
Figure 112016053753464-pat00068
)을 읽어들인(s4) 후 두 값의 차인 케이블 길이 에러를 구한다(s5). 이 때, 현재 케이블 길이값을 측정하기 위해서는 도 5와 같이 케이블 로봇 위치 변경 단계(s501)가 필요하며, 로봇 변경을 위해서는 희망 EE이동 위치설정 단계(s2)에서 정의한 희망 위치(
Figure 112016053753464-pat00069
)와 동일한 위치를 사용한다. 정기구학을 통한 예상 엔드-이펙터 위치
Figure 112016053753464-pat00070
를 정한 뒤(s6) 레이저 거리 측정 센서(10)로부터 표적판(20)까지의 이론적인 거리값(
Figure 112016053753464-pat00071
) 계산(s7) 및 실제 측정된 레이저 거리 측정 센서(10)로부터 표적판(20)까지의 거리값(
Figure 112016053753464-pat00072
) 계산(s8) 후 두 값의 차인 레이저 거리 에러를 구한다(s9).
이후 상기 두 에러를 토대로 전술한 식 (1) 내지 (9)를 이용하여 총 에러 벡터
Figure 112016053753464-pat00073
값을 구한다(ErrorFn)(s10).
만약
Figure 112016053753464-pat00074
의 절대값이 기 설정한
Figure 112016053753464-pat00075
값 이하로 만드는
Figure 112016053753464-pat00076
의 값을 찾았다면 적용한 뒤(s11) 알고리즘을 종료하게 되고,
Figure 112016053753464-pat00077
의 절대값이 기 설정한
Figure 112016053753464-pat00078
값 보다 크다면 다시 jacobian matrix 계산(s12)을 통해 형상정보 갱신 후(s13) 이전 절차를 계속한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 장치(1)를 실제 구현한 것을 나타낸 시스템의 예시도로서 이를 참조하여 설명한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 다수개의 케이블(401), 케이블(401)을 고정하는 역할을 수행하는 다수개의 윈치(402)와 풀리(403) 및 엔드-이펙터(404)를 포함하는 캘리브레이션 대상 케이블 로봇이 설치되어 있다. 또한 엔드-이펙터(404)의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서(41), 레이저 거리 측정 센서(41)로부터 출력된 레이저가 도달하고 통과되지 못하게 막는 표적판(42), 상기 케이블 로봇을 제어하는 케이블 로봇 제어기(43) 및 레이저 거리 측정 센서(10)와 케이블 로봇 제어기(43)가 연결된 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 형상보정용 컴퓨터(44)가 구비되어 있다.
상기 케이블 로봇의 위치가 변경되면 형상보정용 컴퓨터(44)는 레이저 거리 측정센서(41)가 측정한 데이터 값을 이용한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 수행하여 상기 케이블 로봇에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도로서 이를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 케이블 로봇 캘리브레이션 방법은 케이블 로봇 위치 변경 단계(s501), 데이터 측정 단계(s502) 및 캘리브레이션 단계(s503)를 포함한다.
케이블 로봇 위치 변경 단계(s501)는 윈치, 케이블, 풀리, 엔드-이펙터 및 상기 엔드-이펙터의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서(10)를 포함할 수 있는 케이블 로봇의 상기 윈치, 케이블 및 풀리 중 적어도 어느 하나 이상의 위치변형으로 인해 상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터 위치가 변경되는 단계를 말한다. 상기 윈치, 케이블 및 풀리는 복수 개일 수 있다.
데이터 측정 단계(s502)는 상기 엔드-이펙터의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서(10)가 상기 레이저 거리 측정 센서로부터 표적판(20)까지의 거리 데이터를 측정하는 단계를 말한다.
캘리브레이션 단계(s503)는 캘리브레이션 알고리즘부(30)가 상기 데이터를 이용하여 전술한 내용을 토대로
Figure 112016053753464-pat00079
의 절대값이 기 설정된
Figure 112016053753464-pat00080
이하가 되도록 하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 수행하는 단계를 말하며 도3에 기술한 과정 전체를 의미한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

Claims (4)

  1. 케이블 로봇의 형상을 보정하기 위한 케이블 로봇 캘리브레이션 장치에 있어서,
    도달한 레이저가 통과되지 못하게 막는 표적판;
    상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터의 중앙에 부착되고, 레이저를 이용하여 상기 표적판까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정 센서;
    상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 알고리즘부를 포함하고,
    상기 캘리브레이션 알고리즘부는 상기 레이저 거리 측정 센서를 부착한 엔드-이펙터를 이동하여 표적판까지의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리를 이용하여 상기 케이블 로봇의 정밀성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 케이블 로봇 캘리브레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 알고리즘부는, 측정된 케이블 길이값과 이론적인 케이블 길이값의 차이 및 레이저 거리 측정 센서로부터 표적판까지의 실제 측정된 거리값과 레이저 거리 측정센서로부터 표적판까지의 이론적인 거리값의 비교를 통한 오차를 최소화하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 케이블 로봇 캘리브레이션 장치.
  3. 윈치, 풀리 및 케이블 중 적어도 어느 하나 이상의 위치변형으로 인해 케이블 로봇 엔드-이펙터의 위치가 변경되는 케이블 로봇 위치 변경 단계;
    상기 케이블 로봇의 엔드-이펙터의 중앙에 부착된 레이저 거리 측정 센서가 상기 레이저 거리 측정 센서로부터 표적판까지의 거리 데이터를 측정하는 데이터 측정 단계; 및
    캘리브레이션 알고리즘부가 상기 데이터를 이용한 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 사용하여 상기 케이블 로봇의 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 단계를 포함하며,
    상기 캘리브레이션 알고리즘부는 상기 레이저 거리 측정 센서를 부착한 엔드-이펙터를 이동하여 표적판까지의 거리를 측정하고, 상기 측정한 거리를 이용하여 상기 케이블 로봇의 정밀성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 케이블 로봇 캘리브레이션 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 단계는 측정된 케이블 길이값과 이론적인 케이블 길이값의 차이 및 레이저 거리 측정 센서로부터 표적판까지의 실제 측정된 거리값과 레이저 거리 측정센서로부터 표적판까지의 이론적인 거리값의 비교를 통한 오차를 최소화하는 케이블 로봇 캘리브레이션 알고리즘을 수행하는 단계인 것을 특징으로 하는 케이블 로봇 캘리브레이션 방법.
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