KR102109006B1 - 동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어를 통해 이송되는 물품을 복수의 로봇이 작업하는 공정 생산라인 환경에서 로봇 운용의 효율성을 증가시키기 위한 동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 동적 작업 분배 장치는 컨베이어를 통해 이동하는 복수의 작업 대상물을 촬영하는 이미지 센서, 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 적어도 하나의 그리퍼를 구비하는 로봇에 업무를 분배하되, 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 다른 그리퍼에 업무를 재분배하는 제어부를 포함한다.

Description

동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법{Dynamic work distribution apparatus, system and method}

본 발명은 로봇 운용을 위한 작업 분배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨베이어를 통해 이송되는 물품을 복수의 로봇이 작업하는 공정 생산라인 환경에서 로봇 운용의 효율성을 증가시키기 위한 동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

현재 컨베이어는 다수의 물품을 연속 이동시키기 위해 롤러 타입 또는 벨트 타입 등으로 활발히 사용되고 있다.

기존에는 컨베이어를 통해 이동하는 물품의 작업을 분배하기 위한 방법으로는 작업자의 수, 위치에 따른 생산 처리율을 높이면서 불량률을 낮추는 관점에서 연구되어 왔다.

그러나 산업 자동화 시스템이 도입되면서 컨베이어와 더불어 더 빠른 물품의 분류 또는 이송을 위해 로봇이 컨베이어와 함께 사용되고 있다. 이에 따라 복수의 로봇을 효과적으로 운용하기 위한 시스템이 필요한 실정이다.

이를 따라 위치, 영역 등을 기반으로 순차적으로 균등하게 복수의 로봇에 작업을 분배하는 방법이 사용되고 있지만, 컨베이어 벨트 및 대상물의 투입 속도에 따라 작업 처리 성공률에 한계가 있었다.

또한 컨베이어 벨트 및 대상물의 투입 속도에 따라 로봇이 작업을 처리하지 못한 작업 대상물에 대해서는 해결책이 없는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1683087호 (2016.11.30.)

따라서 본 발명의 목적은 컨베이어를 통해 이송되는 물품을 복수의 로봇이 작업하는 공정 생산라인 환경에서 로봇 운용의 효율성을 증가시키기 위한 동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 복수의 그리퍼를 구비한 단일 로봇에 적용하여 복수의 단일 그리퍼를 장착한 다수의 로봇과 동일 성능을 갖도록 할 수 있는 동적 작업 분배 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 장치는 컨베이어를 통해 이동하는 복수의 작업 대상물을 촬영하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 적어도 하나의 그리퍼를 구비하는 로봇에 업무를 분배하되, 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 다른 그리퍼에 업무를 재분배하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 상기 그리퍼와 상기 복수의 작업 대상물 사이의 거리를 기반으로 상기 로봇에 업무를 재분배하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 그리퍼의 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 장치에 있어서, 상기 로봇은 복수의 그리퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템은 복수의 작업 대상물을 운반하는 컨베이어, 상기 컨베이어에 의해 이동하는 상기 복수의 작업 대상물을 촬영하는 이미지 센서, 상기 컨베이어의 주위에 배치되며, 상기 복수의 작업 대상물에 대한 작업을 수행하는 로봇 및 상기 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 상기 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 적어도 하나의 로봇이 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배하는 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 상기 그리퍼와 상기 복수의 작업 대상물 사이의 거리를 기반으로 상기 로봇에 업무를 분배하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템에 있어서, 상기 메인 컨트롤러는 상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 그리퍼의 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템에 있어서, 상기 로봇은 복수의 그리퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 방법은 메인 컨트롤러가 이미지 센서로부터 컨베이어에 의해 이동하는 복수의 작업 대상물을 촬영한 영상을 수신하고, 수신한 영상을 통해 상기 복수의 작업 대상물의 위치 정보를 추출하는 단계, 상기 메인 컨트롤러가 추출된 위치 정보를 통해 상기 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 적어도 하나의 로봇이 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템은 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 적어도 하나의 그리퍼를 구비하는 로봇에 업무를 분배하되, 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 다른 그리퍼에 업무를 재분배하여, 누락된 작업 대상물을 처리하도록 함으로써, 높은 작업 처리 성공률을 얻을 수 있고, 로봇 운용의 효율성을 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 동적 작업 분배 시스템은 복수의 그리퍼를 구비한 단일 로봇에 적용하여 복수의 단일 그리퍼를 장착한 다수의 로봇과 동일 성능을 갖도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러가 작업을 분배하는 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 알고리즘에 대한 의사코드(Pseudo-Code) 예시도이다.
도 18 내지 도 22는 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 장치의 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법을 나타낸 순서도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정적 작업 분배 시스템(100)은 컨베이어(10), 복수의 로봇(30) 및 작업 분배 장치(50)를 포함한다.

컨베이어(10)는 작업 대상물을 일 방향으로 운반하는 역할을 수행한다. 예컨데 컨베이어(10)는 롤러 타입 또는 벨트 타입 등이 될 수 있다. 이러한 컨베이어(10)는 진행 방향과 수직한 일정한 폭을 가질 수 있다. 컨베이어(10)는 생산, 이동, 포장, 적재 등의 공정 중 적어도 하나의 공정을 자동화하기 위하여 상부면에 작업 대상물이 안착된 상태로 작업 대상물을 이동시킬 수 있다. 이때 작업 대상물은 컨베이어(10)의 상부에 불규칙하게 배치될 수 있다.

복수의 로봇(30)은 컨베이어(10)에 안착되어 이동하는 복수 작업 대상물에 작업을 수행한다. 예컨데 복수의 로봇(30)은 작업 대상물을 픽업하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 복수의 로봇(30)은 컨베이어(10)의 진행 방향을 기준으로 이미지 센서(20)의 후방에 위치할 수 있다. 또한 복수의 로봇(30)은 컨베이어(10)의 상부에 배치되거나, 컨베이어(10) 측부에 배치되어 작업 대상물을 픽업할 수 있다. 이러한 복수의 로봇(30)은 각각 작업 대상물을 픽업하는 픽업부와, 픽업부를 이동시키는 적어도 하나 이상의 관절을 구비하는 구동암을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 픽업부는 작업 대상물을 유압 또는 공압을 통해 흡입하여 픽업하는 흡입 유닛이거나, 복수의 핑거를 가진 그립 유닛으로 구현될 수 있다. 구동암은 픽업부를 컨베이어(10) 상에서 외측으로 이동시킬 수 있으며, 픽업된 작업 대상물의 하중을 고려하고, 픽업부의 효율적인 전방향 이동을 위해 복수개의 관절로 이루어질 수 있다. 이러한 복수의 로봇(30)은 컨베이어(10)를 통해 이동하는 복수의 작업 대상물을 보조 컨베이어(11)로 픽업하는 역할을 수행할 수 있다. 이때 복수의 로봇(30)은 서로 다른 속도로 컨베이어(10)를 통해 이동하는 복수의 작업 대상물을 작업할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 로봇(30)은 하나의 그리퍼가 설치되어 복수로 구비되지만, 이에 한정된 것은 아니고 복수의 그리퍼가 설치된 단일 로봇이거나, 복수의 그리퍼가 설치된 복수의 로봇으로 구성될 수도 있다.

작업 분배 장치(50)는 이미지 센서(20) 및 메인 컨트롤러(40)를 포함한다.

이미지 센서(20)는 컨베이어(10)의 상부에 설치될 수 있으며, 컨베이어(10) 초입부의 이미지를 획득할 수 있다. 이러한 이미지 센서(20)는 카메라가 될 수 있으며, 작업 대상물과 관련한 복수의 영상을 획득하도록 구성될 수 있다. 이러한 이미지 센서(20)는 하나의 카메라가 될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니고 복수의 카메라로 구성되어 각 카메라의 영상을 결합하여 이미지를 생성할 수 있다.

메인 컨트롤러(40)는 이미지 센서(20)로부터 촬영된 영상을 획득하여 복수의 작업 대상물의 위치 정보를 추출하고, 위치 정보를 통해 복수의 로봇(30)에 작업을 분배한다.

여기서 메인 컨트롤러(40)는 복수의 로봇(30)의 그리퍼와 복수의 작업 대상물 사이의 거리와 로봇(30)의 현재 상태를 기반으로 복수의 로봇(30)에 각각 업무를 분배할 수 있다.

또한 메인 컨트롤러(40)는 이미지 센서(20)를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇(30)의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 적어도 하나의 로봇이 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배할 수 있다.

여기서 메인 컨트롤러(40)는 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 그리퍼의 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배할 수 있다. 여기서 그리퍼의 현재 상태는 중비중, 동작중, 파지 또는 파지 해제중 등으로 나뉠 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러의 구성에 대하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러(40)는 통신부(41), 입력부(42), 표시부(43), 저장부(44) 및 제어부(45)를 포함한다.

통신부(41)는 컨베이어(10), 이미지 센서(20) 및 복수의 로봇(30)과 데이터 송수신을 수행한다. 여기소 통신부(41)는 컨베이어(10)를 구동 및 정지하기 위한 신호를 송신하고, 이미지 센서(20)를 구동 및 정지시키기 위한 신호를 송신하고, 이미지 센서(20)로부터 촬영되는 영상을 수신하고, 복수의 로봇(30)으로부터 현재 상태 신호를 전달받고, 복수의 로봇(30) 각각을 제어하기 위한 신호를 송신할 수 있다. 이러한 통신부(41)는 유선 통신방식 또는 무선 통신방식을 통해 컨베이어(10), 이미지 센서(20) 및 복수의 로봇(30)과 각각 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예컨데 통신부(41)는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신방식을 사용하거나, 무선랜(WLAN, Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신방식을 사용할 수 있다.

입력부(42)는 컨베이어(10), 이미지 센서(20) 및 복수의 로봇(30)을 구동 및 정시시키기 위한 신호를 입력받고, 작업 분배 시스템(100)의 기능 제어와 관련한 각종 입력 신호를 입력받아 제어부(45)로 전달할 수 있다. 이러한 입력부(42)는 키보드, 키패드, 마우스, 조이스틱 등과 같은 입력 장치 외에도 향후 개발될 수 있는 모든 형태의 입력 수단이 사용될 수 있다.

표시부(43)는 작업 분배 시스템(100)의 기능 수행 중에 발생하는 일련의 동작 상태 및 동작 결과 등에 대한 정보를 표시할 수 있다. 예컨데 표시부(43)는 이미지 센서로부터 촬영되는 영상을 출력하거나, 제어부(45)에 의해 결정되는 그룹에 대한 좌표값을 그래프 상에 표시하여 출력하거나, 각 로봇의 작업 순서 등을 화면상에 표시할 수 있다. 이러한 표시부(43)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 초박막 액정표시장치(TFT-LCD, Thin Film Transistor LCD), 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 유기발광다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED), 레티나 디스플레이(Retina Display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 및 3차원(3 Dimension) 디스플레이 등으로 구성될 수 있다.

저장부(44)는 작업 분배 시스템(100)의 구동을 위한 각종 응용 프로그램 및 알고리즘을 저장한다. 예컨데 저장부(44)는 로봇(30)에 거리에 따라 작업을 분배하기 위한 알고리즘, 로봇(30)의 현재 상태를 추정하기 위한 알고리즘, 로봇(30)에 작업을 재분배하기 위한 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한 저장부(44)는 로봇(30)의 상태 정보, 작업 대상물의 위치 정보를 테이블화 하여 지속적으로 저장할 수 있다.

제어부(45)는 이미지 센서(20)로부터 촬영된 영상을 획득하여 복수의 작업 대상물의 위치 정보를 추출하고, 위치 정보를 통해 복수의 로봇(30)에 작업을 분배한다.

여기서 제어부(45)는 복수의 로봇(30)의 그리퍼와 복수의 작업 대상물 사이의 거리를 기반으로 복수의 로봇(30)에 각각 업무를 분배할 수 있다.

또한 제어부(45)는 이미지 센서(20)를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇(30)의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 적어도 하나의 로봇이 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배할 수 있다.

여기서 제어부(45)는 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 그리퍼의 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배할 수 있다. 여기서 그리퍼의 현재 상태는 중비중, 동작중, 파지 또는 파지 해제중 등으로 나뉠 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러가 복수의 로봇에 작업을 분배하기 위한 알고리즘에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤러가 작업을 분배하는 내용을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 알고리즘에 대한 의사코드(Pseudo-Code) 예시도이다.

도 4 내지 도 16을 참조하면, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 컨베이어를 통해 복수의 작업 대상물이 투입되고, 이미지 센서를 통해 투입되는 복수의 작업 대상물에 대한 위치를 인식한다. 이때 메인 컨트롤러는 각 로봇의 그리퍼의 현재 상태를 체크한다.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 메인 컨트롤러는 각 로봇에 업무를 분배하고, 제1 로봇이 제1 작업 대상물(1)을 파지하게 된다. 이때 메인 컨트롤러는 각 로봇의 그리퍼와 작업 대상물의 거리와, 그리퍼의 현재 상태를 통해 작업을 분배할 수 있다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 로봇이 제1 작업 대상물(1)을 파지하여 이동시키고, 제2 로봇이 제2 작업 대상물(2)을 파지한다. 이때 제1 로봇에 제3 작업 대상물(3)이 할당되었는데 도 7에 도시된 바와 같이, 컨베이어의 속도와 작업 대상물의 양에 의해 제1 로봇이 제3 작업 대상물(3)을 파지하는 것에 실패하게 된다.

또한 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 로봇에 제4 작업 대상물(4)이 할당 되었는데 제2 로봇이 작업에 실패하게 된다.

이때 메인 컨트롤러는 도 9에 도시된 바와 같이, 각 로봇의 현재 상태를 확인하고, 작업을 재분배하게 된다. 즉 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 로봇에 제4 작업 대상물(4)을 할당하고, 제2 로봇에 제3 작업 대상물(3)을 할당하여, 작업에 실패한 작업 대상물에 대하여 우선순위로 로봇의 현재 상태를 고려하여 작업을 다시 할당할 수 있다.

그리고 도 11에 도시된 바와 같이, 제5 작업 대상물(5)이 제1 로봇에 할당된 상태에서 제1 로봇이 작업에 실패할 경우, 메인 컨트롤러는 도 12에 도시된 바와 같이, 제5 작업 대상물(5)을 제2 로봇에 할당할 수 있다.

이후 도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 메인 컨트롤러는 각 로봇의 현재 상태 및 작업 대상물과의 거리를 이용하여 다시 작업을 할당하여 작업을 마무리 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 알고리즘은 도 17과 같이 구성될 수 있다.

이하 실험을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 장치의 성능에 대하여 설명하도록한다.

도 18 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 장치의 성능을 설명하기 위한 그래프이다.

도 18 내지 도 21을 참조하면, 성능을 확인하기 위하여 2가지 조건으로 실험을 진행하였다. 여기서 작업 성공률은 하기의 수학식 1을 통하여 계산하였다.

[수학식 1]

먼저 실험 1의 조건은 컨베이어 벨트 속도를 0.12m/s, 0.14m/s, 0.16m/s, 0.18m/s 로 설정하고, 대상물 투입 속도는 70 ea/min 으로 설정하였다.

이때 균등분배, 최대최소, 영역분할을 적용한 정적 작업 분배 방법을 이용한 결과는 도 18과 같았으며, 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법을 적용한 결과는 도 19와 같았다.

실험 1의 결과는 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법이 비교예에 따른 3 종의 정적 작업 분배 방법과 비교하여 높은 작업 처리 성공률을 보이는 것을 확인하였다. 즉 투입량이 모두 같은 조건에서 컨베이어의 속도가 높아짐에 따라 비교예의 경우 대상물 처리 성공률이 낮아지는 반면, 실시예는 성능이 95% 이상 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

실험 2의 조건은 컨베이어 벨트 속도를 0.12m/s, 0.14m/s, 0.16m/s, 0.18m/s 로 설정하고, 대상물 투입 속도를 220 ea/min 로 설정하였다. 즉 실험 2의 조건은 실험 1에서 컨베이어 벨트 속도는 동일한 조건이며 대상물 투입 속도가 약 3배 증가한 조건에서 실험하였다.

이때 균등분배, 최대최소, 영역분할을 적용한 정적 작업 분배 방법을 이용한 결과는 도 20과 같았으며, 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법을 적용한 결과는 도 21과 같았다.

실험 2의 결과는 정적 작업분배와 동적 작업분배의 작업 성공률이 실험 1과 비교해 모두 약 20% 낮아진 상태로 결과를 보였고, 비교예에 따른 정적 작업 분배 3종의 실험 결과는 컨베이어 벨트 속도가 낮아짐과 동시에 작업 성공률이 떨어지는 반면, 실시예는 약 70%에 근접한 작업 성공률을 유지하는 것을 확인하였다.

한편 도 22는 실험 1 및 2의 결과 그래프이며, 컨베이어 속도 기준 대상물 투입량이 증가됨에 따라 비교예와 실시예의 성능 결과가 상이하며 비교예에서 로봇이 대상물을 누락한 것을 실시예에서는 누락된 대상물을 처리할 수 있도록 작업을 재분배함에 따라 전체적인 작업 성공률이 보다 증가된 결과임을 확인할 수 있었다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 23은 본 발명의 실시예에 따른 동적 작업 분배 방법을 나타낸 순서도이다.

도 23을 참조하면, 먼저 S10 단계에서 동적 작업 분배 장치는 로봇 상태를 체크하고, 이미지 센서를 통해 작업 대상물의 위치를 검출할 수 있다.

다음으로 S20 단계에서 동적 작업 분배 장치는 검출된 로봇의 상태 정보 및 위치 정보를 테이블화하여 지속적으로 저장할 수 있다.

다음으로 S30 단계에서 동적 작업 분배 장치는 상태 정보 및 위치 정보 테이블을 통해 로봇에 할당할 작업 우선 순위를 계산할 수 있다.

다음으로 S40 단계에서 동적 작업 분배 장치는 계산된 우선 순위에 따라 로봇에 작업을 할당한다.

다음으로 S50 단계에서 각 로봇의 상태 확인을 통해 각 로봇이 작업 대상물을 파지 하였는지 여부를 판단한다. 이때 적어도 하나의 로봇에 할당된 작업 대상물을 처리하지 못한 경우에, 실패한 작업 대상물을 우선 순위로 설정(S60)하여, 로봇의 작업 우선 순위를 다시 계산하도록 하여, 처리하지 못한 작업 대상물을 다른 로봇이 처리하도록 할 수 있다.

그리고 S70 단계에서 작업 대상물의 처리가 완료 되면, 결과를 갱신하여 테이블에 저장하도록 할 수 있다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 컨베이어 11 : 보조 컨베이어
20 : 이미지 센서 30 : 로봇
40 : 메인 컨트롤러 41 : 통신부
42 : 입력부 43 : 표시부
44 : 저장부 45 : 제어부
50 : 작업 분배 장치 100 : 작업 분배 시스템

Claims (9)

1. 컨베이어를 통해 이동하는 복수의 작업 대상물을 촬영하는 이미지 센서;
   상기 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 적어도 하나의 그리퍼를 구비하는 로봇에 업무를 분배하되, 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 다른 그리퍼에 업무를 재분배하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 상기 다른 그리퍼와 상기 복수의 작업 대상물 사이의 거리 및 상기 다른 그리퍼의 작업 대상물에 대한 파지 관련 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배하는 것을 특징으로 하는 동적 작업 분배 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 로봇은 복수의 그리퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 작업 분배 장치.
5. 복수의 작업 대상물을 운반하는 컨베이어;
   상기 컨베이어에 의해 이동하는 상기 복수의 작업 대상물을 촬영하는 이미지 센서;
   상기 컨베이어의 주위에 배치되며, 상기 복수의 작업 대상물에 대한 작업을 수행하는 적어도 하나의 그리퍼를 구비하는 로봇; 및
   상기 이미지 센서를 통해 센싱된 이미지를 이용하여 상기 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배하는 메인 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 메인 컨트롤러는,
   상기 적어도 하나의 그리퍼에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 그리퍼와 상기 복수의 작업 대상물 사이의 거리 및 상기 다른 그리퍼의 작업 대상물에 대한 파지 관련 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배하는 것을 특징으로 하는 동적 작업 분배 시스템.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제5항에 있어서,
   상기 로봇은 복수의 그리퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 작업 분배 시스템.
9. 메인 컨트롤러가 이미지 센서로부터 컨베이어에 의해 이동하는 복수의 작업 대상물을 촬영한 영상을 수신하고, 수신한 영상을 통해 상기 복수의 작업 대상물의 위치 정보를 추출하는 단계;
   상기 메인 컨트롤러가 추출된 위치 정보를 통해 상기 복수의 작업 대상물에 대한 거리와 로봇의 현재 상태를 기반으로 업무를 분배하되, 적어도 하나의 로봇이 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 해당 대상물을 우선 순위로 하여 업무를 재분배하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 업무를 재분배하는 단계는
   상기 적어도 하나의 로봇에 할당된 대상물을 처리하지 못한 경우, 다른 로봇과 상기 대상물 사이의 거리 및 상기 다른 로봇의 작업 대상물에 대한 파지 관련 현재 상태를 기반으로 업무를 재분배하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동적 작업 분배 방법.

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