KR102013459B1

KR102013459B1 - 로봇 제어 방법

Info

Publication number: KR102013459B1
Application number: KR1020120113676A
Authority: KR
Inventors: 만프레트 휘텐호퍼
Original assignee: 쿠카 도이칠란트 게엠베하
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2019-08-22
Also published as: EP2581177A3; US9266238B2; CN103042527B; EP2581177B1; EP2581177A2; DE102011084412A1; CN103042527A; KR20130040153A; US20130103192A1

Abstract

- 위치와 방위에 있어서 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 작업점 (P_A) 의 목표값들을 미리 주는 단계로서, 상기 작업점의 프로그래밍된 의존에 있어서 매니퓰레이터 (1) 의 공구 기준점 (P_T) 은, 상기 매니퓰레이터 (1) 와 연결되어 있는 로봇 제어기 (2) 를 통해 상기 매니퓰레이터 (1) 의 축 (8a) 들을 자동적으로 움직임으로써 조절될 수 있는 단계;
- 부가축 (11, 14) 을 통해 조절 가능한 로봇 베이스 (9) 의 계획된 차지되어야 하는 위치와 방위의, 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 포지션값들로부터 시작하여, 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스 (9) 의 실제로 차지될 수 있는 위치가 사전 결정된 기준점 (P) 에, 특히 상기 작업점 (P_A) 에 또는 상기 공구 기준점 (P_T) 에 접근되어 있도록 상기 포지션값들을 자동적으로 변경하는 단계; 및
- 상기 로봇 베이스 (9) 가 상기 변경된 포지션값들에 상응하는 위치와 방위를 차지하도록, 상기 부가축 (11, 14) 을 자동적으로 움직이는 단계를 포함하는 로봇 제어 방법에 관한 것이다.

Description

로봇 제어 방법 {ROBOT CONTROL METHOD}

본 발명은 로봇 제어 방법에 관한 것이며, 상기 방법에 있어서, 위치와 방위에 있어서 로봇 프로그램 (robot program) 을 통해 미리 주어져 있는 작업점 (working point) 의 목표값들 (target values) 이 미리 주어지고, 상기 작업점의 프로그래밍된 (programmed) 의존 (dependence) 에 있어서 매니퓰레이터의 공구 기준점 (tool reference point) 은, 상기 매니퓰레이터와 연결되어 있는 로봇 제어기를 통해 상기 매니퓰레이터의 축들을 자동적으로 움직임으로써 조절될 수 있다. 본 발명에 있어서, 부가축 (additional axis) 을 통해 조절 가능한 로봇 베이스 (robot base) 의 계획된 (planned) 차지되어야 하는 위치와 방위의 포지션값들 (position values) 로부터 시작되며, 상기 포지션값들은 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있다.

EP 0 271 691 A1 은 로봇의 3차원 상대운동을 제어하기 위한 방법을 기술하고 있으며, 상기 로봇에게는, 임의적인 고정적인 공간적 할당에 있어서 작업물 캐리어 (workpiece carrier) 에 고정되어 있는 작업물에 대해, 상기 로봇의 풋 포인트 (foot point) 에 관련된 로봇 좌표계가 할당되어 있고, 이때 상대운동의 경로는 유의미한 공간점들을 통해 결정될 수 있다. 이때, 이동하는 작업물들은 예컨대 이동식 테이블, 예컨대 회전 또는 회전-선회 테이블 상에 배치되어 있을 수 있으며, 또는 로봇 자체가 - 그가 갠트리 크레인에 고정되어 있건 또는 그가 주행 받침대를 갖추고 있건 간에 - 이동 가능하게 배치되어 있을 수 있다. 작업물은 고정형으로 붙잡혀 있을 수 있거나 또는 자신의 인피드 운동 (infeed motion) 을 실행할 수 있다. 선행기술에 따르면, 부가축 좌표계 안에 존재하는 공간점들은 상기 인피드 운동을 고려하는 변환 조건을 통하여 바로 로봇 좌표계로 바꿔질 수 있다.

본 발명의 목적은 확대된 운동형태들 (motion forms) 을 가진 로봇 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 다음과 같은 단계들을 포함하는 로봇 제어 방법을 통해 달성된다:

- 로봇 프로그램에 의해 위치 및 방위로 제공되는 작업점 (working point) 의 목표값들 (target values) 을 제공하는 단계로서, 상기 목표값들은 매니퓰레이터에 연결되어 있는 로봇 제어기에 의해 매니퓰레이터의 축들의 자동적인 움직임을 통해 매니퓰레이터의 공구 기준점 (tool reference point) 이 조정될 것인지에 따라 프로그램에 의해 정해지는, 목표값들을 제공하는 단계;

- 부가축 (additional axis) 을 통해 조절 가능한 로봇 베이스 (robot base) 의 계획된 차지되어야 하는 위치와 방위의, 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 포지션값들로부터 시작하여, 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스의 실제로 차지될 수 위치가 사전 결정된 (predetermined) 기준점에, 특히 상기 작업점에 또는 상기 공구 기준점에 접근되어 있도록 상기 포지션값들을 자동적으로 변경하는 단계;

- 상기 로봇 베이스가 상기 변경된 포지션값들에 상응하는 위치와 방위를 차지하도록, 상기 부가축을 자동적으로 움직이는 단계.

상기 목표값들은 직교 좌표 (Cartesian coordinates) 안에 미리 주어져 있을 수 있으며, 3차원 공간 안에서 3개의 위치좌표 x, y, z 와 3개의 방위좌표 A, B, C 를 포함할 수 있다. 상기 목표값들은 특히 텍스트 형태로 존재하는 로봇 프로그램 안에 미리 주어져 있을 수 있다. 상기 로봇 프로그램은 매니퓰레이터가 시간이 경과됨에 따라 어떻게 움직여야 하는 가에 관한 명령들을 포함하고 있다. 상기 매니퓰레이터는 특히 4개 내지 7개의 축을 가진 매니퓰레이터 팔 (manipulator arm) 일 수 있으며, 상기 축들은 예컨대 회전축들로서 형성되어 있을 수 있다. 상기 매니퓰레이터는 로봇 제어기에 의해 움직여진다. 상기 로봇 제어기는 상기 매니퓰레이터를 상기 로봇 프로그램의 명령들에 따라 특히 자동적으로 움직일 수 있다.

상기 작업점은 상기 로봇 프로그램 안에 미리 주어져 있을 수 있는 하나 또는 다수의 작업점을 대표한다. 상기 작업점은 예컨대 로봇에 의해 가공되어야 하는 또는 핸들링되어야 하는 작업물의 표면 상의 점 (point) 일 수 있다. 예컨대, 상기 작업점은 자동차의 미가공된 차체에서의 한 부위일 수 있으며, 상기 부위에서, 용접점은 매니퓰레이터에 의해 붙잡혀 있는 또는 움직여진 용접집게를 이용해 배치되어야 한다. 상기 용접집게는 상기 매니퓰레이터에 의해 움직여지는 공구의 일례이다. 다수의 작업점은, 매니퓰레이터가 또는 상기 매니퓰레이터에 의해 받쳐져 있는 공구가 잇달아 나아가야 하는 이산 (discrete) 장소들을 의미할 수 있다. 하지만 다수의 작업점은 작업물 상의 연속적인 경로의 지지점 (supporting point) 들일 수도 있으며, 상기 경로를 따라 매니퓰레이터가 또는 상기 매니퓰레이터에 의해 받쳐져 있는 공구가 주행해야 한다. 이때, 상기 작업점 혹은 작업점들 또는 상기 경로는 반드시 작업물의 표면 상에 놓여 있을 필요는 없고, 오히려 이것들은 공간 안에서의 가상 점들 또는 경로들일 수도 있다. 이는 예컨대 매니퓰레이터에 의해 움직여지는 스프레이 건을 이용해 부품을 니스칠할 때와 같이 작업물이 비접촉식으로 가공되어야 하면 그러하다.

일반적으로, 상기 작업점들의 상기 목표값들은 작업물 또는 부품에 고정된 기준계 (reference system), 즉 작업물에 고정된 베이스 좌표계 (base coordinate system) 에 대한 좌표 안에 표시된다. 일반적으로 매니퓰레이터의 공구 기준점은 상기 목표값들을 대표하는 장소를 향해 바로 나아가야 하며, 또는 매니퓰레이터의 공구 기준점은 고정적인 프로그래밍된 의존에 있어서 이 장소에 대해 상대적으로 포지셔닝되고 및/또는 정렬되어야 하며, 즉 이 장소와 관련하여 배치되어야 한다. 하지만 특히 로봇 프로그램 안에서, 매니퓰레이터의 공구 기준점은 작업물 또는 부품에 고정된 기준계 안에서 표시되는 것이 아니라, 로봇 자신의 기준계, 즉 로봇에 고정된 좌표계 안에서 표시되며, 상기 좌표계는 로봇 좌표계라고 불리운다. 이때, 일반적으로 상기 로봇 좌표계는 고정적으로 로봇 베이스 (robot base) 와 관련하여 표시된다. 상기 로봇 베이스는 예컨대 매니퓰레이터, 특히 매니퓰레이터 팔의 기본 받침대일 수 있다.

상기 작업물과 상기 로봇 베이스가 고정적으로 설치되어 있다면, 상기 작업물 또는 부품에 고정된 베이스 좌표계와 상기 로봇 베이스에 고정된 로봇 좌표계 사이의 일정한 관계가 존재한다. 상기 로봇 베이스에 고정된 상기 로봇 좌표계에 대한 상기 작업물 또는 부품에 고정된 상기 베이스 좌표계의 이 관계는 그 밖의 일반적인 기준계, 즉 세계 좌표계 (world coordinate system) 를 통하여 정의되어 있을 수 있다.

하지만, 본 발명에 따르면, 매니퓰레이터, 특히 로봇 베이스 및/또는 작업물, 특히 작업점은 공간 안에 고정적으로 배치되어 있는 것이 아니라, 매니퓰레이터, 특히 로봇 베이스 및/또는 작업물, 특히 작업점은 자동적으로 조절 가능하고, 즉 상기 작업물에 대한 상기 로봇 베이스의 위치 및/또는 방위는 변할 수 있다. 이는 보통 부가축 (additional axis) 을 통해 수행된다. 부가축은 매니퓰레이터, 특히 로봇 베이스 및/또는 작업물, 특히 작업점을 자동적으로 움직이도록 형성되어 있는 운동 장치와 동등하다. 이때, 예컨대 주행 캐리지 (traversing carriage) 또는 리니어축 (linear axis) 에 관한 것일 수 있으며, 상기 주행 캐리지 상에 예컨대 매니퓰레이터가 조립되어 있고, 따라서 상기 매니퓰레이터는 주행축을 따라 예컨대 1차원으로 주행될 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 주행 캐리지는 2 자유도를 가질 수도 있으며, 즉 레일 (rail) 에 묶여 있는 것이 아니라 평면에서 자유로이 움직여질 수 있는 캐리지에 관한 것일 수 있다. 대안적으로 또는 보충적으로, 부가축은 작업물의 운동시의 추가적인 자유도에 관한 것일 수 있다. 예컨대, 상기 작업물은 회전 가능한 및/또는 틸팅 가능한 테이블 상에 고정되어 있거나 또는 컨베이어벨트 또는 현수물 상에서 병진적으로 움직여질 수 있다.

상기 포지션값들의 자동적인 변경은 미리 주어져 있는 프로그래밍된 포지션값을 계산상 포함하여 수행될 수 있다. 하지만, 상기 포지션값들의 자동적인 변경은 미리 주어져 있는 프로그래밍된 포지션값들을 포함하지 않고 수행될 수도 있다. 특히, 상기 포지션값들의 자동적인 변경의 기능은 필요에 따라 로봇 프로그램을 통해 켜지고 및/또는 꺼질 수 있다. 하지만, 상기 포지션값들의 자동적인 변경의 기능은 고정적으로 상기 로봇 제어기 안에 구현되어 있을 수 있으며 그리고 변경 가능하지 않을 수 있다.

이러한 부가축의 운동은 상기 매니퓰레이터의 운동에 대해 동기적으로 (synchronously) 또는 비동기적으로 (asynchronously) 수행될 수 있다. 동기적이란 상기 매니퓰레이터의 운동 시퀀스 (motion sequence) 와 상기 부가축의 운동 시퀀스가 동시에 시작되고 그리고 동시에 끝나는 것을 의미한다.

원칙적인 실용적인 적용예에서, 상기 매니퓰레이터가 그의 로봇 베이스와 함께, 리니어축으로서 형성되어 있는 부가축의 이동식 주행 받침대 상에 조립되어 있는 것이 일반적일 수 있다. 원칙적인 실용적인 제 2 적용예에서는, 상기 제 1 적용예에 대해 대안적으로 또는 보충적으로, 작업물, 또는 작업물 캐리어가 단일한 또는 이중 부가축으로서의 회전 또는 회전-틸팅 테이블 상에 조립되어 있는 것이 일반적일 수 있다.

일반적으로, 로봇 프로그램들 안에서, 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 원하는 (desired) 차지되어야 하는 위치와 방위는 상기 작업물에 고정된 상기 베이스 좌표계 안의, 목표값들을 통해 미리 주어져 있는 상기 작업점의 직교 좌표 안에 표시된다. 그러므로, 상기 직교 위치와 방위를 계산하기 위해 상기 로봇 베이스와 상기 작업물의 현재 위치와 방위가 고려되는 것이 상기 언급된 실용적인 두 실시예에게 있어 중요하다. 이는 부가축과 매니퓰레이터 사이의 액티브한 수학적 커플링 (active mathematic coupling) 이라고도 불리운다. 다른 말로 하자면, 상기 매니퓰레이터의 각각의 축위치들, 즉 상기 매니퓰레이터의 포즈 (pose) 는 상기 부가축 또는 부가축들의 현재의 포지션값에 좌우된다.

예컨대, 상기 작업물이 옮겨지면, 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 상기 작업점의 (상기 작업점의 프로그래밍된 의존에 있어서 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점은, 상기 매니퓰레이터와 연결되어 있는 상기 로봇 제어기를 통해 상기 매니퓰레이터의 축들을 자동적으로 움직임으로써 조절될 수 있다) 위치와 방위에 상기 매니퓰레이터가 더 이상 도달할 수 없는 일이 생길 수 있다. 이제, 본 발명에 따르면, 상기 부가축을 통해 조절 가능한 상기 로봇 베이스의 계획된 차지되어야 하는 위치와 방위의, 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 포지션값들로부터 시작하여, 상기 포지션값들의 자동적인 변경은, 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스의 실제로 차지될 수 있는 위치가 상기 작업점에 접근되어 있도록 수행된다. 다른 말로 하자면, 상기 로봇 베이스를 조절 가능하게 하는 부가축을 자동적으로 움직임으로써 상기 로봇 베이스는 상기 작업점을 향해 자동적으로 움직여지고, 경우에 따라서는 상기 부가축의 어떤 포지션값이 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 가와 상관없이도 움직여진다. 이는 상기 로봇 프로그램의, 특히 미리 주어져 있는 점들 또는 경로들의 수동식 (manual) 변경이 실행될 필요 없이, 상기 작업점의 변경에도 불구하고 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점이 상기 작업점에 도달할 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로, 예컨대 주행 캐리지 상에, 즉 리니어축의 주행 받침대 상에 이동 가능하게 고정되어 있는 로봇은 움직이는 작업물을, 예컨대 컨베이어벨트 상에 위치해 있는 부품을 가공할 수 있고, 이때 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점은 상기 매니퓰레이터의 포즈를 변경함으로써, 즉 그의 로봇축들을 조절함으로써 상기 부품 또는 작업물을 뒤따라갈 뿐만 아니라 상기 부가축의 운동, 즉 상기 로봇 베이스의 운동을 포함하여 상기 부품 또는 작업물을 뒤따라갈 수도 있다.

본 발명에 따른 실시형태에서, 상기 포지션값들의 상기 자동적인 변경은, 상기 부가축을 통해 조절 가능한 상기 로봇 베이스의, 상기 부가축의 영점 (zero point) 에 대해 상기 로봇 베이스가 차지되어야 하는 계획된 위치와 방위의 미리 주어져 있는 포지션값들은 유지되고 상기 포지션값들의 자동적인 변경은 상기 부가축의 상기 영점이 변경됨으로써 수행됨으로써, 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스의 상기 실제로 차지될 수 있는 위치가 사전 결정된 기준점에, 특히 상기 작업점에 또는 상기 공구 기준점에 접근되도록 수행될 수 있다.

부가축의 상기 영점은, 상기 부가축의 포지션값이 - 1차원 부가축에 있어서 - 또는 포지션값들이 - 2차원 또는 다차원 부가축들에 있어서 - 로봇 프로그램 안에서 값 또는 값들 영 (zero) 을 가질 경우 상기 부가축이 차지하는 상기 부가축의 위치와 방위를 의미한다.

상기 공개된 본 발명의 각각의 실시형태와 관련하여, 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스의 상기 실제로 차지될 수 있는 위치가 사전 결정된 기준점에, 특히 상기 작업점에 또는 상기 공구 기준점에 접근되어 있다라는 특징은, 접근이란 실제로 상기 로봇 베이스의 위치와 상기 기준점 사이의 간격의 단축이다라는 것을 의미할 수 있다. 하지만 상기 로봇 프로그램의 시간 경과시의 단지 한 특정한 순간만 관찰되는 것이 아니라면, 상기 로봇 프로그램의 보다 긴 시간 경과에 따라 관찰해 볼 때 접근이란, 상기 로봇 베이스의 실제로 차지될 수 있는 위치가 중앙에서만 상기 작업점에 접근되어 있다는 것을, 즉 전체 운동 시퀀스에 걸쳐 관찰해 볼 때만 상기 로봇 베이스의 위치와 상기 기준점 사이의 간격의 단축이 발생한다는 것을 의미할 수도 있다.

그러므로, 예컨대 상기 로봇 프로그램 안에는, 상기 부가축 또는 그 위에 위치해 있는 상기 로봇 베이스가 예컨대 동일한 모양의 진동 운동을 중앙 포지션값 주위로, 특히 상기 부가축의 영점 (zero point) 주위로 실행한다는 것이 제공되어 있을 수 있다. 이제 본 발명에 따르면, 상기 로봇 프로그램을 통해 제공되어 있는 이 진동 운동은 유지되어야 하며, 이때 상기 중앙 포지션값, 특히 상기 영점만 상기 기준점에 접근된다. 하지만 이 경우, 예컨대 반진동 (semioscillation) 동안 상기 로봇 베이스는 실제로 항상 상기 기준점에 접근하는 것이 아니라 때때로 일종의 시간 간격들을 두고 다시 멀어질 것이다. 하지만 이는 중앙에서의 상기 로봇 베이스가, 즉 중앙 포지션값, 특히 상기 영점이 상기 기준점에 접근되는 것이 보장되어 있으면 해가 되지 않는다.

이때, 상기 로봇 베이스를 움직이는 상기 부가축은 상기 매니퓰레이터의 운동 시퀀스에 대해 동기적 (synchronous) 운동을 실행할 수 있다. 대안적으로, 하기에서 보다 상세히 설명되어 있는 바와 같이, 상기 부가축의 운동은 상기 매니퓰레이터의 운동 시퀀스를 뒤따라가거나 또는 그보다 앞설 수 있다.

상기 매니퓰레이터가 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 운동 패턴을, 예컨대 미리 주어져 있는 용접 경로를 지나가는 것을 변함없이 실행할 수 있도록 하기 위해, 상기 매니퓰레이터의 조절되어야 하는 축값들은, 상기 로봇 베이스의 위치와 방위의, 상기 부가축을 통해 변경된 포지션값들을 근거로 그리고 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는, 상기 작업점 혹은 작업점들 또는 경로 지지점들의 목표값들을 근거로 자동적으로 역계산되어야 한다. 상기 매니퓰레이터의 상기 조절되어야 하는 축값들을 자동적으로 역계산함으로써, 직교 좌표 안의 작업점들을 통해 운동 패턴을 미리 주는 로봇 프로그램을 고쳐 써야만 하는 필요성이 생략된다.

상기 역계산의 가능성은 본 발명에 따른 로봇 제어 방법에 있어서 다음의 단계들을 통해 수행될 수 있다:

- 상기 로봇 베이스의 위치와 방위의 변경된 포지션값들을 기초로 하여 그리고 상기 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는, 기준점의 목표값들을 기초로 하여, 상기 로봇 베이스의 상기 변경된 포지션값들, 및 상기 기준점에 따라 프로그래밍된 공구 기준점의 접근값들에 상응하는, 상기 매니퓰레이터의 축들의 축값들을 자동적으로 역계산하는 단계; 및

- 상기 매니퓰레이터와 연결되어 있는 상기 제어 장치를 이용해 상기 매니퓰레이터의 상기 축들을 상기 역계산된 축값들로 설정함으로써 상기 매니퓰레이터의 부재들을 움직이는 단계.

상기 로봇 제어 방법의 컴퓨터 이용 (computer-aided) 구현 (implementing) 은 다음과 같은 단계들을 가질 수 있다:

- 세계 좌표계를 미리 주는 단계;

- 상기 세계 좌표계의 세계 좌표 안에서 작업물의, 상기 작업물에 고정된 베이스 좌표계의 위치와 방위를 미리 주는 단계;

- 상기 베이스 좌표계의 베이스 좌표 안의 목표값들을 미리 주는 단계;

- 부가축을 통해 조절 가능한 로봇 베이스의 위치와 방위에 따라 상기 세계 좌표계의 세계 좌표 안에서 매니퓰레이터의 상기 로봇 베이스에 고정된 로봇 좌표계의 위치와 방위를 미리 주는 단계;

- 상기 베이스 좌표계로부터 상기 세계 좌표계를 거쳐 상기 로봇 좌표계로의 목표값들의 변환 (transformation) 을 기초로 하여 상기 로봇 베이스의 위치와 방위를 근거로 그리고 상기 매니퓰레이터의 공구 기준점의 위치와 방위를 위한 목표값들을 근거로, 상기 매니퓰레이터의 축들의 축값들을 자동적으로 역계산하는 단계.

상기 세계 좌표계의 위치와 방위는 상기 로봇 제어기 안에 고정적으로 미리 주어져 있을 수 있다. 상기 베이스 좌표계는, 상기 매니퓰레이터를 통해 영향을 받거나, 특히 가공되거나 또는 핸들링되어야 하는 작업물, 부품 또는 그 밖의 물체에 대해 고정적이다. 이때, 상기 베이스 좌표계는 반드시 바로 작업물에 놓여 있을 필요는 없으며, 오히려 공간적으로 분리되어, 즉 작업물로부터 떨어져, 예컨대 상기 작업물에 대한 고정적인 간격을 두고 그리고 고정적인 방위에 있어서 작업물 캐리어 (workpiece carrier) 에 놓여 있을 수 있다. 상기 목표값들은 예컨대 프로그램 안의 프로그래밍된 및/또는 교시된, 즉 티치인 방법 (teach-in method) 으로 저장된 점들 (points) 이다. 상기 로봇 좌표계는 예컨대 공간적으로 상기 로봇 베이스의 내부에, 예컨대 로봇 받침대 안에 놓여 있을 수 있다. 상기 공구 기준점은 예컨대 매니퓰레이터 팔의 손 뿌리점 (hand root point), 공구 특유의 점 (상기 점은 Tool-Center-Point (TCP) 를 형성할 수도 있다), 또는 상기 매니퓰레이터 팔에 의해 받쳐져 있는 공구에 관련된 그 밖의 고정적인 점 (point) 일 수 있다.

일 실시형태에서, 위에서 설명한 바와 같은 상기 로봇 제어 방법에 있어서, 상기 베이스 좌표계의 및/또는 상기 작업점의 위치와 방위는 그 밖의 부가축을 자동적으로 움직임으로써 변경될 수 있다. 이는 예컨대 작업물이 (그에 대해 상기 베이스 좌표계 및/또는 상기 작업점은 고정적이다) 움직여짐으로써 상기 베이스 좌표계의 및/또는 상기 작업점의 위치와 방위가 변경된다는 것을 의미한다. 예컨대, 상기 작업물은, 그가 손으로 (manually) 재설치됨으로써 또는 그 밖의 부가축 (상기 부가축은 예컨대 회전 또는 회전-틸팅 테이블일 수 있고, 상기 테이블 상에 상기 작업물이 단단히 조립되어 있다) 을 통해 자동적으로 움직여짐으로써 움직여질 수 있다. 자동적인 운동은 상기 작업물의 방향 전환이거나 또는 예컨대 리니어축, 즉 주행 캐리지, 켄베이어벨트 또는 현수물에 의한 병진적인 이동일 수 있다. 그러면, 상기 부가축의 운동 차이로부터, 이동된 베이스 좌표계의 변경된 위치 및/또는 방위가 산출된다.

그 밖의 일반적인 실시에 있어서, 상기 로봇 제어 방법은 다음과 같은 그 밖의 단계들을 가질 수 있다:

- 위치와 방위에 있어서 로봇 프로그램을 통해 미리 주어져 있는 움직이는 기준점의 목표값들을 주기적으로 또는 연속적으로 미리 주는 단계;

- 상기 로봇 프로그램을 통해 작업점에 관련된 경로가 (상기 경로를 따라 매니퓰레이터의 공구 기준점이 움직여야 한다) 상기 기준점의 운동 동안 유지되도록 상기 매니퓰레이터의 축들을 조절함으로써 상기 매니퓰레이터의 부재들의 운동들을 자동적으로 맞추는 단계;

- 상기 로봇 프로그램을 통해 상기 작업점에 관련된 경로를 (상기 경로를 따라 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점이 움직여야 한다) 유지하기 위해 상기 기준점의 운동 동안의 부가축의 자동적인 운동이 고려되도록 상기 매니퓰레이터의 상기 축들을 조절함으로써 상기 매니퓰레이터의 상기 부재들의 운동들을 자동적으로 맞추는 단계.

이러한 실시형태에서, 상기 작업점이거나 또는 상기 공구 기준점일 수 있는 상기 고려된 기준점은 단지 한 번만 (예컨대 로봇셀 (robot cell) 의 한 번의 변형에 있어서 그러할 것처럼) 옮겨지는 것이 아니다. 이 실시형태에서, 상기 기준점은 상기 로봇 프로그램의 실행 동안 움직이고 있을 수 있다. 이는 예컨대 연속적으로 움직여지는 컨베이어벨트 상의 작업물이 매니퓰레이터를 지나쳐 가고 그리고 상기 작업물의 이 운동 동안 상기 매니퓰레이터가 로봇 프로그램에 따라 상기 작업물에 작용해야 하면 그러하다. 이 실시형태에서, 본 발명에 따르면 상기 부가축 또는 부가축들의 운동의 프로그래밍은 생략될 수 있다. 상기 로봇 프로그램 안에는 상기 부가축들의 포지션값을 위한 고정적인 값이 저장되어 있을 수 있고, 그리고 본 발명에 따른 실시들 중 하나에 따라 상기 부가축의 자동적인 운동은 1차원 부가축에 있어서의 포지션값의 또는 다차원 부가축에 있어서의 포지션값들의 자동적인 변경을 통해 달성될 수 있다. 이 점에 있어서, 상기 부가축은 축 특유의 값을 통해서만 움직여지고, 위치와 방위의 사전 설정을 통해 움직여지는 것이 아니다. 이때, 상기 로봇 프로그램을 통해 상기 작업점에 관련된 경로는 (상기 경로를 따라 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점이 움직여야 한다) 상기 작업점의 운동 동안, 상기 매니퓰레이터의 축들을 조절함으로써 상기 매니퓰레이터의 부재들의 운동들이 자동적으로 맞춰짐으로써 유지될 수 있다.

이때, 상기 부가축의 자동적인 운동은 상기 작업점 또는 공구 기준점의 운동에 대해 동기적으로 (synchronously) 수행될 수 있다. 대안적으로, 상기 부가축의 자동적인 운동은 상기 작업점 또는 공구 기준점의 운동보다 앞서거나 또는 그를 뒤따라갈 수 있다. 이렇게 하여, 매우 동적인 운동 시퀀스가 발생할 수 있다. 이때, 시각적으로, 예컨대 리니어축의 주행 캐리지의 운동 또는 로봇 베이스의 운동이 탄성적인 방식으로 상기 작업점의 운동에 또는 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 운동에 커플링되어 있다는 인상이 발생할 수 있다.

상기 부가축의 위치 및/또는 방위는 프로그래밍된 포지션값으로부터 발생할 뿐만 아니라, 프로그래밍된 포지션값과 본 발명에 따른 명령들 중 하나에 따라 자동적으로 계산된 포지션값들 또는 포지션 차이값들의 합계로부터 발생한다. 부가축으로서의 리니어축의 주행 캐리지의 예에서, 예컨대 상기 주행 캐리지의 자동적으로 계산된 포지션값, 예컨대 상기 부가축의 포지션값은 상기 주행 캐리지의 가능한 주행경로의 거리 상으로의 Tool-Center-Point (TCP) 또는 매니퓰레이터의 손 뿌리점 (hand root point) 의 수직 투영으로부터 발생할 수 있다. 이때, 새로운 포지션값은 상기 부가축의 가능한 주행경로의 거리 상으로의 Tool-Center-Point (TCP) 또는 손 뿌리점의 수직 투영의 교차점이다. 이제 예컨대 매니퓰레이터 팔이 컨베이어벨트 상의 부품을 뒤따라가야 하면, 로봇 베이스를 위한 직교 목표위치는, Tool-Center-Point (TCP) 또는 매니퓰레이터의 손 뿌리점이 로봇 프로그램을 근거로 이미 부품을 뒤따라감으로써 그리고 주행 캐리지 또는 로봇 베이스가 본 발명에 따라 이 Tool-Center-Point (TCP) 또는 손 뿌리점을 뒤따라감으로써만 부품과 함께 이동한다. 이로 인해, 다 함께, 상기 주행 캐리지 또는 상기 로봇 베이스는 상기 부품을 자동적으로 뒤따라간다.

일반적으로 상기 부가축은 Tool-Center-Point (TCP) 또는 손 뿌리점을 통해 표현될 수 있는 매니퓰레이터 손 (manipulator hand) 보다 관성이 있기 때문에, 본 발명의 실시형태에 있어서 상기 부가축, 즉 예컨대 주행 캐리지는 현재의 보간 주기 (interpolation cycle) 에 있어서 상기 계산된 포지션값을 향해, 그의 동적 및/또는 물리적 한계를 초과하지 않고 가능한 정도로만 나아간다. 그러면, 상기 부가축, 즉 주행 캐리지 또는 로봇 베이스가 상기 계산된 포지션값을 뒤따라가는 경로는, 특히 추후의 보간 주기들에 있어서 상기 부가축이 상기 계산된 포지션값을 만회할 시간을 다시 가질 때까지, 훨씬 더 동적인 매니퓰레이터 팔에 의해 보상될 수 있다. 상기 부가축의 위치 및/또는 방위는, 기술된 바와 같이, 프로그래밍된 포지션값 및 산출된 포지션값으로부터, 특히 수직 투영의 포지션값으로부터 계산되기 때문에, 매니퓰레이터의 상기 로봇 베이스는 이상적인 포지션값에 대한 오프셋 (offset) 을, 예컨대 왼쪽 또는 오른쪽으로, 가질 수 있다. 다른 말로 표현하자면, 매니퓰레이터 손은 움직이는 부품 또는 작업물을 뒤쫓고 그리고 부가축, 예컨대 리니어축의 주행 캐리지, 즉 로봇 베이스는 상기 매니퓰레이터 손의 운동을 뒤따라간다. 하지만 일종의 상황들에 있어서, 부품 및/또는 매니퓰레이터 손의 갑작스런 정지시 상기 부가축이 상기 계산된 포지션값을 넘어 작동되는 효과가 발생할 수 있다. 그러면, 추후의 보간 주기들에 있어서, 상기 부가축은 다시 자동적으로 되돌려질 수 있다.

하지만 상기 부가축을 위한 포지션값들의 자동적인 변경은 상기 부가축의 구조적으로 가능한 작업영역의 내부에서만 수행된다. 즉, 상기 부가축이 상기 산출된 포지션값을 완전히 차지할 수 없으면, 상기 부가축은 그의 최대 마지막 위치 안까지 주행되며, 그리고 남아 있는 포지션 차이 (position difference) 는 매니퓰레이터 팔의 포즈 (pose) 를 맞춤으로써 보상된다. 다른 말로 하자면, 상기 부가축에 의해 실행 가능하지 않은 운동 부분은 매니퓰레이터 팔의 운동을 통해 보상된다.

그러므로, 예컨대 상기 언급된 이유들로 인해, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법이 다음의 단계를 가지면 충분할 수 있다:

- 계획된 차지되어야 하는 위치에 대한 상기 로봇 베이스의 실제로 차지될 수 있는 위치가 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점에 접근하도록 또는 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점에 접근되어 있도록, 상기 부가축을 통해 조절 가능한 상기 로봇 베이스의 상기 계획된 차지되어야 하는 위치와 방위의 포지션값들을 자동적으로 변경하는 단계.

이는 상기 부가축이 이상적인 계산된 포지션값들에 항상 완전히 도달할 필요는 없다는 것을 의미한다. 오히려, 상기 부가축이 상기 이상적인 계산된 포지션값에 적어도 근접하면 충분하다. 이때, 정역학적으로 볼 때, 상기 부가축의 도달된 마지막 위치에 있어서 상기 로봇 베이스의 실제로 차지된 위치는 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에만 접근되어 있을 수 있다. 동역학적으로 볼 때, 상기 부가축의 운동 동안의 매 시점에서 상기 로봇 베이스의 실제로 차지되는 위치는 상기 계획된 차지되어야 하는 위치에만 접근할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 로봇 제어 방법의 특별한 실시형태에서, 상기 포지션값들의 상기 자동적인 변경은, 상기 로봇 베이스의 상기 실제로 차지될 수 있는 위치가 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 현재 위치로부터 가능한 한 가장 짧은 간격을 두고 위치해 있도록 수행될 수 있다.

예컨대, 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점이 기준점으로 선택되면, 로봇 베이스의 실제로 차지될 수 있는 위치는 (상기 위치는 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 현재 위치로부터 가능한 한 가장 짧은 간격을 두고 위치해 있다), 선형으로 이동 가능한 1차원 부가축에 있어서 상기 부가축의 주행 경로의 직선 상으로 - 특히 세계 좌표 안에 알려져 있는 상기 부가축의 위치를 근거로 - 수직선이 그어짐으로써 결정될 수 있고, 보다 정확히 말하면 상기 매니퓰레이터의 현재의 공구 기준점을 통해 결정될 수 있다. 그러면, 상기 그어진 수직선과, 상기 수직선에 대해 직각으로 놓여 있는 주행 경로의 직선과의 교차점은 주행 캐리지 또는 로봇 베이스에 의해 실제로 차지될 수 있는 위치를 위한 장소이다. 그러므로, 실제로 차지될 수 있는 위치의 결정 (determination) 이 수학적으로 매우 쉽게 가능하며, 따라서 상응하여 로봇 제어기 안에 구현되어 있는 알고리즘은 결과를 빨리 계산할 수 있다. 이 이외에, 공지된 로봇 제어기들에 있어서 매니퓰레이터의 현재의 공구 기준점은 흔히 이미 세계 좌표 안에 제공되며, 따라서 세계 좌표계로의 상기 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 별도의 변환계산 (transformation calculation) 이 생략될 수 있다.

본 발명의 여러 가지 실시예는 첨부되어 있는 개략적인 도면들에 예시적으로 도시되어 있다.

도 1 은 주행 캐리지 (그 위에 매니퓰레이터 팔이 이동 가능하게 설치되어 있다) 를 가진, 또한 회전 테이블을 이용해 방향 전환 가능하게 설치되어 있는 부품을 가진 로봇 통합 (robot-integrated) 작업장 (working place) 을 상징적으로 나타낸 도면,
도 2 는 도 1 에 따른 도면에 대해 방향 전환된 부품과, 쭉 뻗어진 위치에서의 매니퓰레이터 팔을 가진 로봇 통합 작업장,
도 3 은 작업점 또는 공구 기준점에 접근된 주행 캐리지를 가진, 도 2 에 따른 로봇 통합 작업장,
도 4 는 수직으로 공구 기준점 아래로 주행된 주행 캐리지 또는 공구 기준점 아래로 주행된 로봇 베이스를 가진, 도 2 에 따른 로봇 통합 작업장,
도 5 는 수직으로 공구 기준점 아래로 주행되어 있을 뿐만 아니라 작업점에 접근되어 있는, 평면에서 주행 가능한 주행 캐리지를 가진 로봇 통합 작업장이다.

도 1 에는 매니퓰레이터 팔 (manipulator arm, 1a) 형태의 매니퓰레이터 (1) 가 상징적으로 도시되어 있으며, 상기 매니퓰레이터 팔은 로봇 제어기 (2) 와 연결되어 있다. 로봇 제어기 (2) 안에는 로봇 프로그램 (robot program) 이 특히 프로그램 소스 텍스트 (program source text) 로서 저장되어 있다. 매니퓰레이터 (1) 는 로봇 제어기 (2) 와 함께 로봇을 형성하며, 상기 로봇은 특히 산업용 로봇일 수 있다. 로봇 제어기 (2) 는 매니퓰레이터 팔 (1a) 을 자동적으로 움직이도록 셋업되어 있다.

매니퓰레이터 팔 (1a) 은 그의 엔드 이펙터 플랜지 (end effector-flange, 3) 에 특히 그리퍼 (gripper) 유형의 엔드 이펙터 (3a) 를 구비한다. 이 점에 있어서, 엔드 이펙터 (3a) 는 특별히 그리퍼라고도 불리울 수 있다. 도시되어 있는 엔드 이펙터 (3a) 는 서로 움직일 수 있는 예컨대 2개의 그리퍼 조 (gripper jaw, 4, 5) 를 구비할 수 있다. 매니퓰레이터 팔 (1a) 은 부재 (7) 들을 구비하며, 상기 부재들은 관절 (8) 들을 통해 서로 연결되어 있다. 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 관절 (8) 들을 움직임으로써 엔드 이펙터 (3a) 가 움직여진다. 관절 (8) 들은 매니퓰레이터 (1) 의 축 (8a) 들을 형성한다.

매니퓰레이터 팔 (1a) 의 제 1 부재 (7a) 는 로봇 베이스 (robot base, 9) 를 형성할 수 있다. 로봇 베이스 (9) 는 리니어축 (linear axis, 11a) 의 주행 캐리지 (10) 와 연결되어 있다. 로봇 베이스 (9) 와 관련하여 고정적으로 로봇 좌표계 (robot coordinate system, R) 가 정의되어 있으며, 상기 로봇 좌표계는 세계 좌표계 (world coordinate system, W) 를 통하여 묘사될 수 있다. 게다가, 주행 캐리지 (10) 는 레일 (rail) 들을 구비할 수 있는 받침대 (12) 위에 선형으로 (linear) 이동 가능하게 설치되어 있다. 받침대 (12) 와 주행 캐리지 (10) 는 로봇 통합 (robot-integrated) 작업장 (working place) 의 부가축 (additional axis, 11) 을 형성한다.

작업물 (workpiece, 13) 및/또는 작업물 캐리어 (workpiece carrier, 13a) 는 상기 로봇 통합 작업장의 그 밖의 부가축 (14) 위에 이동 가능하게 설치되어 있다. 부가축 (14) 은 도시되어 있는 실시예에서 회전축 (15) 을 가진 회전 테이블 (rotary table) 로서 형성되어 있다. 부가축 (11) 뿐만 아니라 부가축 (14) 은 도시되어 있는 실시예에서 로봇 제어기 (2) 를 통해 제어된다.

도시되어 있는 실시예에서, 사전 결정된 (predetermined) 기준점 (reference point, P) 은 작업물 (13) 상의 작업점 (working point, P_A) 을 통해 표현된다. 예시적인 로봇 프로그램에 따르면, 이제 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 엔드 이펙터 (3a) 는 상기 기준점 (P) 또는 상기 작업점을 향해 나아가야 한다. 이를 위해, 엔드 이펙터 (3a) 에게는 공구 기준점 (P_T) 이 할당되어 있으며, 상기 공구 기준점 안에는 동시에 공구 좌표계 (tool coordinate system, T) 의 원점도 놓여 있다. 이 이외에, 작업물 (13) 에게는, 상기 작업물 (13) 에 대해 고정적인 베이스 좌표계 (base coordinate system, B) 가 할당되어 있다. 베이스 좌표계 (B) 와 공구 좌표계 (T) 의 위치와 방위는, 고정적으로 미리 주어져 있는 세계 좌표계 (W) 와 관련하여 묘사될 수 있다. 대안적으로 또는 보충적으로, 베이스 좌표계 (B) 의 위치와 방위는 공구 좌표계 (T) 안에 또는 상기 로봇의 플랜지 좌표계 안에 묘사되어 있을 수도 있다. 이때, 상기 플랜지 좌표계는 특히 고정적으로 공구 좌표계 (T) 와 관련하여 정의되어 있을 수 있다.

이제 도 2 에는, 매니퓰레이터 (1) 가 어떻게 그의 축들 (8, 8a) 을 조절함으로써 그의 엔드 이펙터 (3a) 를 갖고 작업점 (P_A) 에 도달하고자 하는 지가 또는 그의 공구 기준점 (P_T) 을 작업점 (P_A) 에 접근시키고자 하는 지가 개략적으로 암시되어 있다. 도시되어 있는 실시예에 암시되어 있는 바와 같이, 매니퓰레이터 (1) 의 관절 (8) 들을 극단적으로 뻗음으로써만 가능하고, 또는 부분적으로만 가능하며, 따라서 예컨대 엔드 이펙터 (3a) 는 작업점 (P_A) 에 전혀 도달할 수 없다. 이러한 경우들에서, 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 통해, 부가축 (11), 즉 주행 캐리지 (10) 의 포지션값 또는 포지션값들의 고정적인 프로그래밍에도 불구하고 로봇 베이스 (9) 는 자동적으로 상기 사전 결정된 기준점 (P) 에, 특히 작업점 (P_A) 에 또는 공구 기준점 (P_T) 에 접근될 수 있으며, 따라서 도 3 에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이 엔드 이펙터 (3a) 또는 공구 기준점 (P_T) 을 통해 보다 쉽게, 즉 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 보다 유리한 축위치들을 갖고 또는 비로소 상기 작업점에 도달할 수 있다.

본 발명의 변경된 실시형태에서는, 도 4 에 개략적으로 암시되어 있는 바와 같이, 로봇 베이스 (9) 의 포지션값들의 자동적인 변경은, 사전 결정된 기준점 (P) 으로서 작업점 (P_A) 이 아니라 공구 기준점 (P_T) 이 이용되도록 수행될 수 있다. 이때, 로봇 베이스 (9) 는 작업점 (P_A) 에 접근하는 것이 아니라 공구 기준점 (P_T) 에 접근한다. 이러한 로봇 제어 방법을 통해, 로봇 베이스 (9) 는 부가축 (11) 의 주행 캐리지 (10) 를 통해 어느 정도는 항상 공구 기준점 (P_T) 아래로 또는 엔드 이펙터 (3a) 아래로 주행된다.

도 5 에는, 부가축 (11) 이 도 1 내지 도 4 에 암시되어 있는 바와 같이 1차원 부가축 (11) 일 수 있을 뿐만 아니라 도 5 에 화살표에 의해 암시되어 있는 바와 같이 2차원 부가축 (11) 을 형성할 수도 있다는 것이 도시되어 있다. 그러므로, 예컨대 2차원 부가축 (11) 은 주행 플랫폼, 특히 전방향 (omnidirectional) 주행 메커니즘일 수 있다. 이 실시형태에서, 로봇 베이스 (9) 의 포지션값들의 자동적인 변경은, 사전 결정된 기준점 (P) 으로서는 작업점 (P_A) 에 가까이 놓여 있을 뿐만 아니라 공구 기준점 (P_T) 에도 가까이 놓여 있는 점 (point) 이 이용되도록 수행될 수도 있다. 하지만, 이 실시형태에서, 작업점 (P_A) 만 또는 공구 기준점 (P_T) 만 사전 결정된 기준점 (P) 으로서 이용될 수도 있다.

Claims

로봇 베이스에 연결된 로봇 매니퓰레이터를 포함하는 로봇 시스템을 동작시키기 위한 로봇 제어 방법으로서, 상기 로봇 매니퓰레이터는 복수의 매니퓰레이터 축들을 포함하고, 상기 로봇 베이스는 상기 매니퓰레이터 축들과는 상이한 적어도 하나의 베이스 축을 포함하고, 컴퓨터화된 로봇 제어기는 상기 로봇 매니퓰레이터 및 상기 로봇 베이스와 통신하며, 상기 방법은,
로봇 프로그램을 갖는 상기 로봇 제어기를 제공하는 단계로서, 상기 로봇 프로그램은 상기 로봇 제어기로 하여금, 상기 매니퓰레이터 축들 및 상기 적어도 하나의 베이스 축의 움직임을 자동적으로 제어하게 함으로써 상기 로봇 매니퓰레이터 및 상기 로봇 베이스를 상기 로봇 제어기로부터 상기 로봇 프로그램에 따라 동작시키게끔 하여, 상기 로봇 프로그램의 작업점에 따라 상기 로봇 매니퓰레이터의 공구 기준점을 조정하도록 하며, 상기 작업점은 연관된 위치 및 방위를 갖고, 상기 로봇 프로그램은 상기 작업점의 상기 위치 및 상기 방위에 대한 목표 값들을 제공하는, 상기 제공하는 단계;
상기 로봇 제어기에서, 상기 목표 값들로부터, 상기 작업점에 따른 상기 공구 기준점을 조정하기 위하여 상기 로봇 제어기에 의해 상기 적어도 하나의 베이스 축의 움직임을 제어함으로써 달성되어야 할 상기 로봇 베이스의 계획된 위치 및 방위에 대한 계획된 값들을 결정하도록 상기 로봇 프로그램을 실행하는 단계;
상기 로봇 제어기에서,
상기 작업점에 따른 상기 공구 기준점을 조정하기 위하여 상기 로봇 제어기에 의해 상기 적어도 하나의 베이스 축의 움직임을 제어함으로써 차지되어야 하는, 상기 로봇 베이스의 계획된 위치 및 방위에 대해, 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 방위를 변경하게 하는, 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 상기 방위의 변경된 값들로, 상기 작업점의 변경 없이, 상기 계획된 값들을, 자동적으로 변경하는 단계로서,
상기 변경은, 상기 변경된 값들과 상기 목표 값들에 기초하며, 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 방위가 미리결정된 기준점 상에 모이도록 하여, 상기 계획된 위치 및 방위에 대한 상기 로봇 베이스의 상기 위치가 상기 공구 기준점의 현재 위치로부터 최소 거리에 위치되도록 하는, 상기 자동적으로 변경하는 단계,
상기 로봇 베이스에 대한 상기 변경된 값들에 상응하는 각각의 매니퓰레이터 축들에 대한 각각의 축 값들을 자동적으로 역계산하는 단계, 및
상기 기준점에 따른 상기 공구 기준점의 접근 값들을 자동적으로 프로그래밍하는 단계; 및
상기 로봇 제어기로부터, 상기 각각의 축 값들을 상기 역계산된 축 값들로 조정함으로써 상기 로봇 매니퓰레이터의 부재들을 자동적으로 움직이는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 작업점을 상기 미리결정된 기준점으로 이용하는 것을 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 공구 기준점을 상기 미리결정된 기준점으로 이용하는 것을 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 로봇 프로그램 내에서 영점을 상기 적어도 하나의 베이스 축에 할당하고, 상기 계획된 위치 및 방위에 대한 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 방위가 상기 미리결정된 기준점으로 모이도록 하기 위하여 상기 목표 값들을 유지하고 상기 영점을 수정함으로써 상기 로봇 베이스에 대한 상기 계획된 값들을 상기 변경된 값들로 자동적으로 변경하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기준점은 움직이는 기준점이고,
상기 방법은,
상기 로봇 제어기에서의 상기 로봇 프로그램에서, 상기 움직이는 기준점에 따라 주기적인 (clocked) 또는 연속적인 목표 값들을 생성하는 단계; 및
상기 로봇 제어기에서, 상기 로봇 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점이 따라 움직여야 하는 경로인, 상기 로봇 프로그램에 의해 상기 작업점과 연관된 경로가,상기 기준점의 움직임 동안 유지되도록, 상기 매니퓰레이터 축들을 조정함으로써 상기 로봇 매니퓰레이터의 부재들의 움직임을 자동적으로 맞추는 단계; 및
상기 로봇 제어기에서, 상기 작업점의 움직임 동안 상기 적어도 하나의 베이스 축의 움직임에 따라 상기 공구 기준점의 상기 경로를 유지하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기를 통해, 상기 적어도 하나의 베이스 축의 자동적인 움직임을 상기 작업점 또는 상기 공구 기준점의 움직임과 동기화시키는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 적어도 하나의 베이스 축의 자동적인 움직임이 상기 작업점 또는 상기 공구 기준점의 움직임에 앞서 진행되도록 하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 매니퓰레이터 축들을 자동적으로 조정함으로써 상기 로봇 매니퓰레이터의 부재들의 움직임들을 자동적으로 조정함으로써 상기 작업점의 움직임 동안, 상기 공구 기준점이 따라 움직여야 하는 경로인 상기 작업점 또는 상기 공구 기준점에 대한 경로를 따르도록 유지하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 적어도 하나의 베이스 축의 자동적인 움직임으로 하여금 상기 작업점 또는 상기 공구 기준점의 움직임을 따르도록 하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 매니퓰레이터 축들을 자동적으로 조정함으로써 상기 로봇 매니퓰레이터의 부재들의 움직임들을 자동적으로 조정함으로써 상기 작업점의 움직임 동안, 상기 공구 기준점이 따라 움직여야 하는 경로인 상기 작업점 또는 상기 공구 기준점에 대한 경로를 따르도록 유지하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 로봇 제어기에서, 상기 계획된 위치 및 방위에 대한 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 방위로 하여금 상기 공구 기준점 상에 모이도록 함으로써 상기 변경된 값들을 자동적으로 생성하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
세계 좌표계를 상기 로봇 제어기에 제공하는 단계;
작업물과 연관된 베이스 좌표계의 위치 및 방위를 상기 세계 좌표계의 좌표들로 상기 제어기에 제공하는 단계;
목표 값들을 상기 베이스 좌표들로 상기 제어기에 제공하는 단계;
상기 적어도 하나의 베이스 축에 의해 조정가능한 상기 로봇 베이스의 위치 및 방위에 따른, 상기 로봇 베이스에 연관된 로봇 좌표계의 위치 및 방위를 상기 세계 좌표계의 좌표들로 제공하는 단계; 및
상기 세계 좌표계를 통해 상기 베이스 좌표계로부터 상기 로봇 좌표계로의 목표 값들의 변환에 기초하여, 상기 로봇 베이스의 상기 위치 및 방위로부터 상기 매니퓰레이터 축들의 각각의 축 값들 및 상기 로봇 매니퓰레이터의 상기 공구 기준점의 상기 위치 및 방위에 대한 상기 목표 값들을 자동적으로 역계산하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 적어도 하나의 베이스 축의 자동적인 움직임에 더하여, 부가 베이스 축의 자동적인 움직임에 의해 상기 베이스 좌표계의 상기 위치 및 방위를 수정하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 방법은, 상기 적어도 하나의 베이스 축의 자동적인 움직임에 더하여, 부가 베이스 축의 자동적인 움직임에 의해 상기 작업점의 상기 위치 및 방위를 수정하는 단계를 포함하는, 로봇 제어 방법.