KR102326140B1 - 로보틱 시스템 - Google Patents

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KR102326140B1
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정원숙
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주식회사 롤랩스
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0208—Compliance devices

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Abstract

로보틱 시스템이 개시된다. 상기 로보틱 시스템은 베이스와, 상기 베이스에 연결된 제1수직 프레임들과, 각각이 상기 제1수직 프레임들 각각에 연결되고, 각각이 상기 베이스에 수직 방향으로 서로 독립적으로 움직이는 액티브 조인트들과, 상기 액티브 조인트들에 연결되고, 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 트러스 구조를 포함하고, 상기 트러스 구조는 각각이 상기 액티브 조인트들 중에서 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 사이에 연결되고, 각각이 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 연결 장치들과, 각각이 상기 연결 장치들 각각에 연결된 강체들과, 각각이 상기 강체들 각각에 연결되고, 상기 트러스 구조의 외부에 배치된 제2수직 프레임들을 포함한다.

Description

로보틱 시스템{ROBOTICS SYSTEM}
본 발명은 로보틱 시스템(robotic system)에 관한 것으로, 특히 엔드 이팩터가 트러스 구조의 외부에 배치되도록 상기 트러스 구조의 외부로 돌출된 강체들에 연결된 지지 기둥들을 포함하는 로보틱 시스템에 관한 것이다.
기존의 직렬 메커니즘(serial mechanism)과 대비할 때 높은 강성(stiffness)과 빠른 속도라는 장점 때문에 스튜어트-고우(Stewart-Gough) 플랫폼으로 대표되는 병렬 메커니즘(parallel mechanism)은 학계나 연구소뿐만 아니라 산업계에서도 관심이 증가하고 있으며, 고속 조립용 로봇 분야, 다축 CNC(computer numerical control) 머신닝 분야, 및 비행 시뮬레이터와 같은 가상현실(virtual reality) 분야와 같은 다양한 분야에서 연구되고 있다.
병렬 메커니즘에 관련된 연구는 병렬 메커니즘이 갖는 장점을 높이는 대신에 병렬 메커니즘에 내재적으로 존재하는 기구학적 해석(forward kinematics와 backward kinematics) 문제와 로봇의 엔드 이팩터를 움직이기 위해서 피해야만 하는 특이성 자세(singular configuration) 분석과 해석 등 여러 분야에서 수학적이고, 해석적인 방법론에 대한 많은 연구결과가 제시되고 있다.
기존의 병렬 메커니즘을 이용한 병렬 로봇은 직렬 로봇의 링크를 서로 기구학적 제약 조건을 적용하여 엔드 이팩터와 직접 연결하는 구조이며, 이를 통해 구조적인 강성(rigidity)을 높이고 정확도를 높이는 구조를 가지고 있었다.
그러나 로봇의 엔드 이팩터의 자세에 따라, 병렬 로봇의 조인트에 응력 집중이 발생하는 경우가 많으며, 이를 극복하기 위해 실제 병렬 로봇을 제작하는 경우에 조인트 부위에 보강재를 사용하게 되었다. 이는 병렬 로봇의 가격을 높이는 원인으로 작용하게 될 뿐만 아니라, 병렬 로봇의 크기 또한 증가시키는 단점으로 작용하게 된다.
등록특허공보: 등록번호 10-1579550호 (2015.01.05.공고)
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 엔드 이팩터가 움직이는 범위(또는 각도)를 종래의 로보틱 시스템의 엔드 이팩터가 움직이는 범위(또는 각도)에 비해 증가시키기 위해 상기 엔드 이팩터가 트러스 구조의 외부에 배치되도록 상기 트러스 구조의 외부로 돌출된 강체들에 연결된 지지 기둥들을 포함하는 로보틱 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 로보틱 시스템은 베이스와, 상기 베이스에 연결된 제1수직 프레임들과, 각각이 상기 제1수직 프레임들 각각에 연결되고, 각각이 상기 베이스에 수직 방향으로 서로 독립적으로 움직이는 액티브 조인트들과, 상기 액티브 조인트들에 연결되고, 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 트러스 구조를 포함하고, 상기 트러스 구조는 각각이 상기 액티브 조인트들 중에서 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 사이에 연결되고, 각각이 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 연결 장치들과, 각각이 상기 연결 장치들 각각에 연결된 강체들과, 각각이 상기 강체들 각각에 연결되고, 상기 트러스 구조의 외부에 배치된 제2수직 프레임들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 로보틱 시스템은 트러스 구조의 외부로 돌출된 강체들에 연결된 지지 기둥들을 포함하므로 상기 로보틱 시스템의 엔드 이팩터가 움직이는 범위(또는 각도)는 종래의 로보틱 시스템의 엔드 이팩터가 움직이는 범위(또는 각도)에 비해 상당히 증가하는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로보틱 시스템의 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로보틱 시스템의 구체적인 모식도이다.
도 3은 도 2에 도시된 로보틱 시스템의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 로보틱 시스템의 트러스 구조의 확대 모식도이다.
도 5는 도 4에 도시된 로보틱 시스템의 트러스 구조에서 지그를 제거한 확대 모식도이다.
도 6은 도 5에 도시된 연결 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 도 6에 도시된 연결 장치를 구체적으로 나타내는 모식도이다.
도 8은 도 1부터 도 5에 도시된 로보틱 시스템의 구성 요소들을 제어하는 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 콘텐츠 획득 장치, 서버, 및 로보틱 시스템을 이용하여 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템의 개략도이다.
도 10은 도 9에 도시된 시스템을 이용하여 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로보틱 시스템의 모식도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로보틱 시스템에서 엔드 이팩터를 제거한 로보틱 시스템의 구체적인 모식도이고, 도 3은 도 2에 도시된 로보틱 시스템의 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 로보틱 시스템의 트러스 구조의 확대 모식도이고, 도 5는 도 4에 도시된 로보틱 시스템의 트러스 구조에서 지그를 제거한 확대 모식도이고, 도 6은 도 5에 도시된 연결 장치를 설명하기 위한 모식도이고, 도 7은 도 6에 도시된 연결 장치를 구체적으로 나타내는 모식도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 로보틱(또는 병렬 로보틱) 시스템(100) 또는 병렬 매커니즘(100)은 베이스(110), 수직 프레임들(또는 제1수직 프레임들; 115-1~115-3), 액티브 조인트들(120-1~120-3), 트러스(truss) 구조, 지지 기둥들(또는 제2수직 프레임들; 150-1~150-3), 및 엔드 이팩터(180)를 포함한다. 로보틱 시스템 (100)는 앞에 기재된 구성들 이외에 연결 부분들(135-1~135-3)과 가이드 기둥들(또는 가이드 프레임들; 161-1, 161-2, 163-1, 163-2, 165-1, 및 165-2)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 로보틱 시스템(100)은 말단장치(엔드 이팩터(end effector); 180)에 연결될수 있는 장치(또는 작업 대상물)의 자중(自重)을 트러스 구조를 이용하여 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각으로 분산할 수 있는 효과가 있으므로, 로보틱 시스템(100)은 로보틱 시스템(100) 자체의 무게 대비 엔드 이팩터(180)에 연결할 수 있는 상기 장치(또는 상기 작업 대상물) 자체의 무게의 비율을 거의 1로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 로보틱 시스템에 포함된 엔드 이팩터는 트러스 구조의 내부에 구현되었으나, 본 발명에 따른 로보틱 시스템(100)에 포함된 엔드 이팩터(180)는 트러스 구조의 외부에 구현됨에 따라 로보틱 시스템(100)의 엔드 이팩터(180)가 움직일 수 있는 범위(예컨대, 각도)는 종래의 로보틱 시스템의 엔드 이팩터가 움직일 수 있는 범위보다 큰 효과가 있다.
실시 예들에 따라, 로보틱 시스템(100)은 비행기 조정, 선박 조정, 자동차 주행, 또는 가상 현실과 같이 다양한 시뮬레이션을 위한 시뮬레이터로 구현될 수 있다.
베이스(110)는 베이스 플레이트(base plate)라고도 불리며 로보틱 시스템 (100)을 지지하는 기능을 수행한다.
일정한 각도(예컨대, 120°)로 배치된 수직 프레임들(115-1~115-3)은 베이스 (110)에 연결(또는 고정)된다. 각 수직 프레임(115-1~115-3)은 볼 스크류(ball screw), 볼 스크류 샤프트(ball screw shaft), 또는 나사 축(screw axis)으로 불릴 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
각 액티브 조인트(120-1~120-3)는 해당 수직 프레임(115-1~115-3)을 따라 제1방향(D1), 예컨대 위 또는 아래로 움직일 수 있다.
본 명세서에서 액티브 조인트(active joint)는 상기 액티브 조인트를 이동시킬 수 있는 액추에이터(예컨대, 모터)와, 특정 시간에 상기 액티브 조인트의 위치에 관한 정보를 제공하는 인코딩 장치(예컨대, 인코더)를 포함하고 능동적으로 움직이는 조인트를 의미하고, 패시브 조인트(passive joint)는 상기 액추에이터와 상기 인코딩 장치를 포함하지 않는 조인트로서 상기 액티브 조인트의 움직임에 따라 수동적으로 움직이는 조인트를 의미할 수 있다.
실시 예들에 따라, 액티브 조인트는 상기 액티브 조인트와 수직 프레임을 포함하는 장치로 정의될 수 있다. 실시 예에 따라, 각 액티브 조인트(120-1~120-3)는 볼 스크류를 이용한 액티브 조인트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 트러스 구조는 액티브 조인트들(120-1~120-3)에 연결되고, 각 액티브 조인트(120-1~120-3)의 움직임에 따라 움직인다. 즉, 상기 트러스 구조의 움직임은 각 액티브 조인트(120-1~120-3)의 움직임에 따라서 결정된다.
상기 트러스 구조는 액티브 조인트들(120-1~120-3)에 연결된 연결 장치들 (130-1~130-3)에 의해 형성되나, 실시 예들에 따라 상기 트러스 구조는 연결 장치들(130-1~130-3), 강체들(140-1~140-3), 지그(175), 및 지지 기둥들(또는 지지 장치들; 150-1~150-3)을 포함하는 구조를 의미할 수 있다. 상기 트러스 구조가 삼각형 또는 정삼각형일 때, 각 연결 장치(130-1~130-3)는 상기 삼각형 또는 상기 정삼각형의 각 변에 해당한다.
각 연결 장치(130-1, 130-2, 및 130-3)는 액티브 조인트들(120-1~120-3) 중에서 대응되는 두 개의 액티브 조인트들(120-1과 120-2, 120-2와 120-3, 및 120-3과 120-1) 사이에 연결되고, 각 연결 장치(130-1~130-3)는 각 액티브 조인트(120-1~120-3)의 움직임에 따라 움직인다.
예컨대, 제1연결 장치(130-1)는 제1액티브 조인트(120-1)과 제2액티브 조인트(120-2)에 연결되고, 제2연결 장치(130-2)는 제2액티브 조인트(120-2)과 제3액티브 조인트(120-3)에 연결되고, 제3연결 장치(130-3)는 제3액티브 조인트(120-3)과 제1액티브 조인트(120-1)에 연결된다.
실시 예들에 따라, 각 액티브 조인트(120-1~120-3)는 프리즈매틱 조인트 (prismatic joint)일 수 있다.
제1강체(140-1)는 제1연결 장치(130-1)에 연결(또는 기계적으로 연결)되고, 제2강체(140-2)는 제2연결 장치(130-2)에 연결(또는 기계적으로 연결)되고, 제3강체(140-3)는 제3연결 장치(130-3)에 연결(또는 기계적으로 연결)된다. 각 강체(140-1~140-3)는 원통형 로드(rod)로 구현될 수 있으나 각 강체(140-1~140-3)의 모양이 원통형 로드에 한정되는 것은 아니다. 실시 예들에 따라 각 연결 장치(130-1~130-3)는 스페리컬 조인트로 구현될 수 있다. 각 강체(140-1~140-3)의 제1끝(예컨대, 트러스 구조의 내부에 있는 끝)은 지그(175)에 연결(또는 고정)된다. 도 5와 도 6에서는 트러스 구조가 좀더 잘 보이도록, 지그(175)를 삭제한 도면이 도시된다.
각 지지 기둥(150-1~150-3)은 각 강체(140-1~140-3)의 제2끝(예컨대, 트러스 구조의 외부에 있는 끝)에 연결된다. 엔드 이팩터(180)가 트러스 구조의 외부에 배치되도록, 상기 트러스 구조의 외부로 돌출된 각 강체(140-1~140-3)의 제2끝에 각 지지 기둥(150-1~150-3)이 배치(연결 또는 구현)된다. 각 지지 기둥(150-1~150-3)은 엔드 이팩터(180)를 받치기 위한 받침대 역할을 한다.
종래의 로보틱 시스템에서는 지그(175)의 위치에 엔드 이팩터가 위치했고 상기 엔드 이펙터가 트러스 구조의 내부에 존재했으므로, 상기 트러스 구조에 의해 상기 엔드 이팩터가 움직일 수 있는 범위는 상기 트러스 구조의 내부에 한정되었었다.
본 발명에서 엔드 이팩터(180)가 트러스 구조의 외부에 배치된 지지 기둥들 (150-1~150-3)에 연결되므로, 엔드 이팩터(180)가 움직일 수 있는 범위는 상기 트러스 구조의 내부에서만 움직이던 종래의 엔드 이팩터가 움직임일 수 있는 범위보다 크다는 효과가 있다. 엔드 이팩터(180)는 무빙 플랫폼(moving platform)이라고 할 수 있고, 액티브 조인트들(120-1~120-3)에 직접으로 연결되지 않는다. 엔드 이팩터(180)는 지지 기둥들(150-1~150-3), 강체들(140-1~140-3), 및 연결 장치들(130-1~130-3)를 통해 액티브 조인트들(120-1~120-3)에 연결(또는 간접적으로 연결)된다.
각 연결 장치(130-1~130-3)는 패시브 조인트(예컨대, 스페리컬 조인트)를 포함하는 슬라이더 블록과, 제1슬라이더(예컨대, 패시브 조인트)과, 제2슬라이더(예컨대, 패시브 조인트)를 포함한다. 각 연결 장치(130-1~130-3)의 구조와 작동은 서로 동일하므로, 도 6과 도 7을 참조하여 제1연결 장치(130-1)의 구조와 작동이 대표적으로 설명된다.
제1연결 장치(130-1)의 슬라이더 블록(또는 고정된 링크(fixed link); 131-2)은 패시브 조인트(131-3), 제1슬라이더(또는 제1슬라이딩 링크(first sliding link); 131-4), 및 제2슬라이더(또는 제2슬라이딩 링크; 131-5)를 포함한다.
각 슬라이더(131-4와 131-5)는 각 수직 프레임(115-1과 115-2)을 따라 위 또는 아래로 움직이는 각 액티브 조인트(120-1과 120-2)의 움직임(또는 위치)에 따라 움직이거나 또는 일정한 각도만큼 회전할 수 있다.
패시브 조인트(131-3)는 제1강체(140-1)에 연결되고, 제1연결 장치(130-1)의 중앙에 배치(또는 설치)될 수 있다. 각 액티브 조인트(120-1~120-3)가 제1방향 (D1), 예컨대 위 또는 아래로 움직임에 따라 제1강체(140-1)는 패시브 조인트 (131-3)에 의해 제2방향(D2)을 따라 또는 제2방향(D2)으로 움직일 수 있다.
제1슬라이더(131-4)는 제1액티브 조인트(120-1)와 슬라이더 블록(131-2) 사이에 연결되고, 슬라이더 블록(131-2)의 제1내부 공간에서 앞으로 또는 뒤로 움직일 수 있다.
제2슬라이더(131-5)는 제2액티브 조인트(120-2)와 슬라이더 블록(131-2) 사이에 연결되고, 슬라이더 블록(131-2)의 제2내부 공간에서 앞으로 또는 뒤로 움직일 수 있다.
각 연결 장치(130-2와 130-3)의 슬라이더 블록은 패시브 조인트, 제1슬라이더(132-4 또는 133-4), 및 제2슬라이더(132-5 또는 133-5)를 포함한다.
제1가이드 기둥들(161-1과 161-2)은 제1연결 장치(130-1)의 제1연결 부분 (135-1)에 연결되고, 패시브 조인트(131-3)에 의해 움직이는 제1강체(140-1)가 항상 제1연결 장치(130-1)의 중앙에 위치하도록 가이드하는 기능을 수행한다. 제1연결 부분(135-1)은 제1가이드 기둥들(161-1과 161-2)을 따라 위 또는 아래로 움직일 수 있다.
각 액티브 조인트(120-1과 120-2)가 독립적으로 위 또는 아래로 움직이면, 제1연결 장치(130-1)의 각 슬라이더(131-4와 131-5)가 움직이고, 제1연결 장치 (130-1)가 각 수직 프레임(115-1과 115-2)을 따라 위 또는 아래로 움직이면, 제1연결 장치(130-1)에 연결된 제1연결 부분(135)은 제1가이드 기둥들(161-1과 161-2)을 따라 위 또는 아래로 움직인다.
제2가이드 기둥들(163-1과 163-2)은 제2연결 장치(130-2)의 제2연결 부분 (135-2)에 연결되고, 제2연결 장치(130-2)의 패시브 조인트에 의해 움직이는 제2강체(140-2)가 항상 제2연결 장치(130-2)의 중앙에 위치하도록 가이드하는 기능을 수행한다.
제3가이드 기둥들(165-1과 165-2)은 제3연결 장치(130-3)의 제3연결 부분 (135-3)에 연결되고, 제3연결 장치(130-2)의 패시브 조인트에 의해 움직이는 제3강체(140-3)가 항상 제3연결 장치(130-3)의 중앙에 위치하도록 가이드하는 기능을 수행한다.
도 8은 도 1부터 도 5에 도시된 로보틱 시스템의 구성 요소들을 제어하는 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 블록도이다. 로보틱 시스템(100)은 앞에서 설명한 기계적인 구성 요소들 이외에 전자적인 구성 요소인 제어 장치(200)를 더 포함한다. 실시 예들에 따라, 로보틱 시스템(100)은 오디오 실행 장치(255) 및/또는 비디오 실행 장치(265)를 더 포함할 수 있다.
하드웨어(200)와 결합되어, 로보틱 시스템(100)을 제어하기 위해 컴퓨터프로그램(PROG)은 데이터 저장 장치(220), 예컨대 메모리 장치(220)에 저장된다. 제어 장치(200)가 실행 또는 부트(boot)될 때, 컴퓨터프로그램(PROG)은 메모리 장치 (220)로부터 프로세서(230)로 로드(load)된다.
메모리 장치(220)는 불휘발성 메모리 장치와 휘발성 메모리 장치를 총칭하고, 상기 불휘발성 메모리 장치는 하드디스크 드라이브(hard disk drive(HDD)), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)), 또는 플래시 메모리-기반 장치 등을 포함하고, 상기 휘발성 메모리 장치는 RAM(random access memory), SRAM (static RAM), 또는 DRAM(dynamic RAM)을 포함한다.
비록, 도 8에서는 메모리 장치(220)가 프로세서(230)의 외부에 도시되어 있으나, 메모리 장치(220)는 프로세서(230) 내부에 구현되는 메모리 장치를 의미할 수 있다. 메모리 장치(220)는 메모리 장치(220)의 타입과 배치되는 위치에도 불구하고, 컴퓨터프로그램(PROG)의 작동에 관련된 메모리 장치를 의미한다.
제어 장치(200)는 제1인터페이스(210), 메모리 장치(220), 프로세서(230), 및 제2인터페이스(240)를 포함하고, 실시 예들에 따라 제어 장치(200)는 오디오 드라이버(250) 및/또는 비디오 드라이버(260)를 더 포함할 수 있다.
제1인터페이스(210)는 호스트 장치와 통신을 위한 인터페이스이고, 도 9에 도시된 바와 같이 제2통신 네트워크(360)를 통해 서버(330)와 신호들(또는 데이터)을 주고받는 기능을 수행할 수 있다.
메모리 장치(220)는 컴퓨터프로그램(PROG)과 제어 장치(200)의 작동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
프로세서(230)는 컴퓨터프로그램(PROG)을 실행할 수 있고, 구성 요소들(210, 220, 240, 250, 및 260)의 작동을 제어할 수 있다. 프로세서(230) 또는 프로세서 (230)에 의해 실행되는 컴퓨터프로그램(PROG)에 의해 생성된 제1제어 신호들(CTR1-1~CTR1-3)은 제2인터페이스(240)를 통해 액티브 조인트들(120-1~120-3)로 전송된다. 각 제어 신호(CTR1-1~CTR1-3)에 따라, 각 액티브 조인트(120-1~120-3)는 독립적으로 움직인다.
제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각이 제1방향(D1)을 따라 서로 독립적으로 움직이도록, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각을 제어한다.
액티브 조인트들(120-1~120-3) 중에서 대응되는 두 개의 제2액티브 조인트들 (120-1과 120-2, 120-2와 120-3, 및 120-3과 120-1) 사이에 연결된 연결 장치들 (130-1~130-3) 각각은, 독립적으로 움직이는 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각에 종속적으로 움직인다.
제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은, 로보틱 시스템(100)에 연결된 호스트 장치부터 움직임 데이터를 수신하도록, 로보틱 시스템(100)의 제1인터페이스(210)를 제어한다.
제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은, 상기 호스트 장치로부터 전송된 움직임 데이터를 이용하여, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각의 움직임을 제어하는 제어 신호들(CTR1-1~CTR1-3)을 생성할 수 있다.
상기 호스트 장치로부터 전송되는 움직임 데이터는 상기 호스트 장치와 통신하는 콘텐츠 획득 장치로부터 라이브 스트리밍(live streaming) 되는 움직임 데이터, 또는 상기 호스트 장치에 의해 액세스되는 데이터베이스에 저장된 후 상기 호스트 장치에 의해 VOD (video on demand) 스트리밍되는 움직인 데이터일 수 있다.
실시 예들에 따라, 로보틱 시스템(100)이 센서들을 더 포함할 때, 제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은 상기 센서들로부터 출력된 감지 신호들을 이용하여 움직임 데이터를 생성하고, 상기 움직임 데이터를 이용하여 제어 신호들(CTR1-1~CTR1-3)을 생성할 수 있다.
상기 센서들은 컬러 이미지 정보를 생성할 수 있는 이미지 센서, 깊이(또는 거리) 정보를 생성할 수 있는 깊이 센서, 상기 컬러 이미지 정보와 상기 깊이 정보를 함께 생성할 수 있는 센서, 및 움직이는 로보틱 시스템(100)의 각속도에 대한 정보와 가속도에 대한 정보를 생성할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
로보틱 시스템(100)이 오디오 실행 장치(255)와 비디오 실행 장치(265)를 더 포함할 때, 제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은, 호스트 장치로부터 오디오 데이터와 비디오 데이터를 상기 움직임 데이터와 함께 수신하도록, 로보틱 시스템(100)의 제1인터페이스(210)를 제어할 수 있다.
제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은 상기 오디오 데이터를 이용하여 생성된 오디오 신호(AS)를 오디오 실행 장치(255)로의 출력 및/또는 상기 비디오 데이터를 이용하여 생성된 비디오 신호(VS)를 비디오 재생 장치(265)로의 출력을 제어할 수 있다.
상기 오디오 데이터를 이용하여 오디오 신호(AS)를 생성하는 오디오 드라이버(250)는 하드웨어 장치로 구현되거나 컴퓨터프로그램(PROG)의 일부로서 구현될 수 있다.
상기 비디오 데이터를 이용하여 비디오 신호(VS)를 생성하는 비디오 드라이버(260)는 하드웨어 장치로 구현되거나 컴퓨터프로그램(PROG)의 일부로서 구현될 수 있다. 제어 장치(200) 또는 컴퓨터프로그램(PROG)은 상기 오디오 데이터를 오디오 드라이버(250)로 전송할 수 있고, 상기 비디오 데이터를 비디오 드라이버(260)로 전송할 수 있다.
도 9는 콘텐츠 획득 장치, 서버, 및 로보틱 시스템을 이용하여 콘텐츠 서비스를 제공하는 시스템의 개략도이고, 도 10은 도 9에 도시된 시스템을 이용하여 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 1부터 도 10을 참조하면, 콘텐츠 서비스를 제공하는 콘텐츠 서비스 제공 시스템(300)은 콘텐츠 획득 장치(310), 서버(330), 및 로보틱 시스템(100)을 포함한다.
콘텐츠 획득 장치(310)와 서버(330)는 제1통신 네트워크(320)를 통해 신호(정보 또는 데이터)를 주고받을 수 있고, 서버(330)와 로보틱 시스템(100)은 제2통신 네트워크(360)를 통해 신호(정보 또는 데이터)를 주고받을 수 있다. 제1통신 네트워크(320)는 인터넷 또는 Wi-Fi 네트워크일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2통신 네트워크(360)는 유선 통신 네트워크 또는 블루투스 통신 네트워크일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
콘텐츠 획득 장치(310)는 시각적 및/또는 청각적 데이터를 포함하는 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 생성할 수 있는 장치를 의미한다. 콘텐츠 획득 장치(310)는 카메라(312), 센서들(314), 및 프로세서(316)를 포함한다.
카메라(312)는 비디오 데이터(예컨대, 정지 영상 또는 동영상)를 생성할 수 있고, 센서들(314)은 콘텐츠 획득 장치(310)의 각속도에 대한 정보 및/또는 가속도에 대한 정보를 생성할 수고, 프로세서(316)는 카메라(312)와 센서들(314)의 작동을 제어할 수 있다. 센서들(314)은 오디오 정보를 생성할 수 있는 장치를 포함한다.
프로세서(316)는 센서들(314)로부터 출력된 각속도에 대한 정보 및/또는 가속도에 대한 정보를 이용하여 콘텐츠 획득 장치(310)의 움직임(motion)을 나타내는 움직임 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(316)는 상기 비디오 데이터(실시 예에 따라서는 오디오 데이터를 포함하는 비디오 데이터)와 상기 움직임 데이터를 서로 동기시켜 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 생성하고, 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 제1통신 네트워크(320)로 전송할 수 있다.
콘텐츠 획득 장치(310), 서버(330), 및 로보틱 시스템(100)을 이용하여 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 로보틱 시스템(100)은 서버(330)로부터 제1콘텐츠 데이터(CTD1)를 수신한다(S330).
로보틱 시스템(100)은 제1콘텐츠 데이터(CTD1)에 기초하여(또는 제1콘텐츠 데이터(CTD1)에 포함된 움직인 데이터를 이용하여) 제어 신호들(CTR1-1~CTR1-3)을 생성한다(S340).
로보틱 시스템(100)은, 제어 신호들(CTR2-1~CTR2-3)을 이용하여, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각이 제1방향(D1)을 따라 서로 독립적으로 움직이도록, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각을 제어한다(S345).
액티브 조인트들(120-1~120-3) 중에서 대응되는 두 개의 제2액티브 조인트들(120-1과 120-2, 120-2와 120-3, 및 120-3과 120-1) 사이에 연결된 연결 장치들(130-1~130-3) 각각은, 액티브 조인트들(120-1~120-3) 각각의 움직임에 따라 움직인다(S350).
상기 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 콘텐츠 획득 장치(310)는 카메라 (312)를 이용하여 비디오 데이터를 생성하고, 센서들(314)을 이용하여 콘텐츠 획득 장치(310)의 각속도와 가속도를 측정하고, 측정의 결과에 해당하는 움직임 데이터를 생성하고, 상기 비디오 데이터와 상기 움직임 데이터를 서로 동기시켜 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 생성하고, 생성된 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 서버(330)로 전송한다(S310). 실시 예들에 따라, 센서들(314)이 오비오 데이터를 생성할 수 있는 센서일 때, 제2콘텐츠 데이터(CTD2)는 서로 동기된 움직임 데이터, 비디오 데이터, 및 오디오 데이터를 포함할 수 있다.
상기 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 서버(330)는 로보틱 시스템 (100)으로 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 제1콘텐츠 데이터(CTD1)로서 전송한다(S330).
상기 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 서버(330)의 프로세서(332)는 메모리 장치(334)에 저장된 전송 모드 신호를 분석(또는 판단)하고(S320), 상기 전송 모드 신호가 라이브 스트리밍을 지시하는 신호일 때 프로세서(332)는 콘텐츠 획득 장치(310)로부터 전송되는 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 제1콘텐츠 데이터(CTD1)로서 로보틱 시스템(100)으로 라이브 스트리밍한다(S326).
그러나 상기 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 상기 전송 모드 신호가 VOD 스트리밍을 지시하는 신호일 때 프로세서(332)는 콘텐츠 획득 장치(310)로부터 전송되는 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 데이터베이스(350)에 저장한다(S322). 프로세서(332)는, 로보틱 시스템(100)으로부터 전송된 VOD 데이터 전송 요청에 응답하여, 데이터베이스(350)로부터 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 검색하고, 검색된 제2콘텐츠 데이터(CTD2)를 제2통신 네트워크(360)를 통해 제2콘텐츠 데이터(CTD2)로서 VOD 스트리밍한다(S324).
로보틱 시스템(100)이 비디오 실행 장치(265)로서 HMD(head mounted display; 265)를 더 포함할 때, 상기 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법에서, 로보틱 시스템(100)은 제1콘텐츠 데이터(CTD1)로부터 비디오 데이터와 움직임 데이터를 추출하고, 추출된 움직임 데이터를 이용하여 제어 신호들(CTR1-1~CTR1-3)을 생성하고, 추출된 비디오 데이터에 해당하는 비디오 신호(VS)를 HMD(265)로 전송한다. 상술한 바와 같이, 로보틱 시스템(100)에서 수행되는 콘텐츠 서비스를 제공하는 방법은 프로그램(PROG)의 제어에 따라 수행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 로보틱 시스템, 병렬 로보틱 시스템, 병렬 매커니즘
110: 베이스 또는 베이스 플레이트
115-1~115-3: 수직 프레임들 또는 나사축들
120-1~120-3: 액티브 조인트들
130-1~130-3: 연결 장치들
131-3: 패시브 조인트
131-4: 제1슬라이더
131-5: 제2슬라이더
140-1~140-3: 강제 또는 로드(rod)
150-1~150-3: 지지 기둥들0
180: 엔드 이팩터(end effector)
200: 제어 장치
210: 제1인터페이스
220: 메모리 장치 또는 데이터 저장 장치
230: 프로세서
240: 제2인터페이스
250: 오디오 드라이버
255: 오디오 실행 장치
260: 비디오 드라이버
265: 비디오 실행 장치
310: 콘텐츠 획득 장치
330: 서버
350: 데이터베이스

Claims (4)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 연결된 제1수직 프레임들;
    각각이 상기 제1수직 프레임들 각각에 연결되고, 각각이 상기 베이스에 대해 수직 방향으로 서로 독립적으로 움직이는 액티브 조인트들;
    상기 액티브 조인트들에 연결되고, 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 트러스 구조; 및
    상기 트러스 구조의 외부에 배치된 제2수직 프레임들을 포함하고,
    상기 트러스 구조는,
    각각이 상기 액티브 조인트들 중에서 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 사이에 연결되고, 각각이 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 연결 장치들; 및
    각각이 상기 연결 장치들 각각에 연결된 강체들을 포함하고,
    상기 제2수직 프레임들 각각은 상기 트러스 구조의 외부로 돌출된 상기 강체들 각각의 끝에 연결된 로보틱 시스템.
  2. 베이스;
    상기 베이스에 연결된 제1수직 프레임들;
    각각이 상기 제1수직 프레임들 각각에 연결되고, 각각이 상기 베이스에 대해 수직 방향으로 서로 독립적으로 움직이는 액티브 조인트들;
    상기 액티브 조인트들에 연결되고, 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 트러스 구조;
    상기 트러스 구조의 외부에 배치된 제2수직 프레임들; 및
    상기 트러스 구조의 외부에 배치되고, 상기 제2수직 프레임들에 연결된 엔드 이팩터를 포함하고,
    상기 트러스 구조는,
    각각이 상기 액티브 조인트들 중에서 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 사이에 연결되고, 각각이 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 연결 장치들;
    각각이 상기 연결 장치들 각각에 연결된 강체들; 및
    상기 트러스 구조의 내부에 배치되고, 상기 강체들에 연결된 지그를 포함하고,
    상기 제2수직 프레임들 각각은 상기 강체들 각각에 연결된 로보틱 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    각각이 상기 연결 장치들 각각의 연결 부분에 연결된 한 쌍의 가이드 기둥들을 더 포함하고,
    상기 연결 장치들 각각의 연결 부분은 상기 액티브 조인트들 각각의 움직임에 따라 움직이는 로보틱 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연결 장치들 각각은,
    상기 강체들 중에서 대응되는 하나의 강체에 연결된 패시브 조인트를 포함하는 슬라이더 블록;
    상기 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 중에서 어느 하나와 상기 슬라이더 블록 사이에 연결되고 상기 슬라이더 블록의 제1내부 공간을 따라 움직일 수 있는 제1슬라이더; 및
    상기 대응되는 두 개의 액티브 조인트들 중에서 다른 하나와 상기 슬라이더 블록 사이에 연결되고 상기 슬라이더 블록의 제2내부 공간을 따라 움직일 수 있는 제2슬라이더를 포함하는 로보틱 시스템.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0126869B1 (ko) * 1994-08-06 1998-04-07 심상철 6자유도 병렬다관절형 로봇기구

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101579550B1 (ko) * 2014-04-18 2016-01-05 (주)이빛 트러스 구조 기반의 병렬 메커니즘

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