KR19990061539A - 로보트동작 시뮬레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로보트동작 시뮬레이션장치에 관한 것으로, 소정의 입력장치(110)에 의해 교시작업 프로그램을 입력하여 처리하게 된 입력처리부(112)와, 외부와 소정의 정보를 통신으로 주고받게 된 통신처리부(114), 상기 통신처리부(14)로 부터 전달된 로보트위치정보와 입출력정보로 부터 로보트의 이동에 따른 계산을 수행하게 된 동작계산부(116), 상기 동작계산부(118)의 결과에 따라 로보트의 동작을 출력장치(118)에 그래픽으로 표시하게 된 그래픽스부(120)로 구성된 퍼스널컴퓨터(100)와; 상기 퍼스널컴퓨터의 통신처리부(114)와 상호 데이타를 주고 받게 된 통신처리부(210), 상기 통신처리부(210)를 통해 퍼스널컴퓨터(100)로 부터 입력된 교시작업프로그램을 해석하게 된 프로그램해석부(220), 상기 프로그램해석부(220)로 부터 전달된 정보에 따라 상기 가상서보시스템(300)에 소정의 동작명령을 전달하고, 그 동작결과에 따른 위치정보를 얻어서 상기 통신처리부(114)로 출력하게 된 동작보간부(230)로 구성된 다수개의 로보트제어장치(200)로 이루어져, 로보트를 직접연결하지 않고도 로보트의 작업을 그래픽으로 화면에 표시하므로서 로보트의 작업을 미리 시뮬레이션하여 볼 수 있는 것이다.

Description

로보트동작 시뮬레이션 장치(A device for simulating the operation of robot)

본 발명은 로보트동작 시뮬레이션장치에 관한 것으로, 특히 로보트의 동작을 제어하는 로보트제어장치에서 소정의 프로그램을 실행하면서 발생되는 로보트의 위치정보 및 입출력정보를 통신장치로 입력받아 퍼스널컴퓨터 상에서 로보트의 동작을 계산하고, 그 결과를 그래픽출력장치를 통해 미리 시뮬레이션할 수 있도록 된 로보트동작 시뮬레이션장치에 관한 것이다.

일반적으로 로보트는 사용자가 입력하는 프로그램에 따라 고속으로 동작하게 되는 장치로서, 사용자가 로보트에 접근하여 교시작업을 할 때 작업자가 예기치 못한 로보트의 동작으로 안전사고를 유발할 위험이 상존하고, 또한 상기한 교시작업을 수행하기 위해서는 로보트와 로보트제어장치가 미리 연결된 시스템 상에서만 수행할 수 있기 때문에 로보트를 설치하는 작업시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 종래에는 상기 로보트와 이를 제어하는 로보트제어장치로 이루어진 로보트 작업 시스템과는 별도로 설치된 퍼스널컴퓨터상에서 교시작업하고자 하는 프로그램을 입력하고, 로보트의 동작을 미리 계산하여 모니터상에서 시뮬레이션하여 주게된 로보트동작 시뮬레이션이 사용되고 있지만, 이러한 오프라인에서 동작하게 된 종래의 로보트동작 시뮬레이션장치는 로보트의 동작을 단지 퍼스널컴퓨터상에서만 계산하기 때문에 실제 작업을 수행하는 로보트의 동작 및 상호 연동작업되는 다수개의 로보트간의 상호간섭의 발생을 방지하기위한 상호장금상태의 발생등에 따른 동작과는 어느정도의 오차를 가질 수 밖에 없어 실제 로보트의 동작을 정확하게 시뮬레이션하여 줄 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기위한 것으로, 로보트의 동작을 제어하는 로보트제어장치로 부터 소정의 프로그램을 실행시 발생되는 로보트의 위치정보 및 입출력정보를 통신장치로 입력받아 퍼스널컴퓨터 상에서 로보트의 동작을 계산하고, 그 결과를 그래픽출력장치를 통해 미리 시뮬레이션할 수 있도록 된 로보트동작 시뮬레이션장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로보트동작 시뮬레이션장치는, 소정의 입력장치에 의해 교시작업 프로그램을 입력하여 처리하게 된 입력처리부와, 외부와 소정의 정보를 통신으로 주고받게 된 통신처리부, 상기 통신처리부로 부터 전달된 로보트위치정보와 입출력정보로 부터 로보트의 동작을 계산하게 된 동작계산부, 상기 동작계산부의 결과에 따라 로보트의 동작을 출력장치에 그래픽으로 표시하게 된 그래픽스부로 구성된 퍼스널컴퓨터부와;

상기 퍼스널컴퓨터의 통신처리부와 상호 데이타를 주고 받게 된 통신처리부, 상기 통신처리부를 통해 퍼스널컴퓨터로 부터 입력된 교시작업프로그램을 해석하게 된 프로그램해석부, 상기 프로그램해석부로 부터 전달된 정보에 따라 가상서보시스템의 동작을 제어하고, 그 동작결과를 입력받아 상기 통신처리부를 통해 상기 퍼스널컴퓨터로 출력하게 된 동작보간부로 구성된 다수개의 로보트제어장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때 상기 가상서보시스템은 상기 동작보간부로 부터 전달된 제어정보를 입력받게 된 제 1 공유메모리와, 상기 제 1 공유메모리로 부터 전달받은 데이타에 따라 소정의 계산동작을 수행하여 얻어진 위치정보를 출력하게된 피드백처리부 및, 상기 피드백처리부로 부터 전달된 정보를 상기 동작보간부로 전달하게 된 제 2 공유메모리로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 따르면, 로보트가 실제로 설치되어 있지 않더라도 소정의 작업프로그램에 따라 로보트제어장치에 의해 제어되는 로보트의 동작에 따른 위치정보 데이타를 실시간으로 그래픽출력장치에 의해 시뮬레이션하여 주기 때문에 로보트의 동작과 상호잠금상태를 실제와 똑같은 상황으로 재현해 주게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로보트동작 시뮬레이션장치를 도시한 구성블럭도,

도 2은 본 발명의 실시예에서 로보트가 연결된 실제 설치상태를 도시한 개략도,

도 3은 본 발명의 로보트동작시뮬레이션의 설치상태를 도시한 개략도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로보트제어장치와 가상서보시스템을 자세히 도시한 블럭구성도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 퍼스널컴퓨터 110 : 입력장치

112 : 입력처리부 114 : 통신처리부

116 : 동작계산부 118 : 출력장치

120 : 그래픽스부

200 : 로보트제어장치 210 : 통신처리부

220 : 프로그램해석부 230 : 동작보간부

300 : 가상서보시스템 310 :제 1 공유메모리

320 : 제 2 공유메모리 330 : 피드백처리부

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로보트동작 시뮬레이션장치를 도시한 구성블럭도로서, 소정의 로보트작업프로그램을 입력하고, 이 입력된 프로그램에 따른 로보트의 동작을 그래픽으로 디스플레이하게 된 퍼스널컴퓨터(100)와, 상기 퍼스널컴퓨터로 부터 작업프로그램을 전달받아 해석하고 이에 따라 로보트의 동작을 제어하며, 이 결과 얻어진 위치정보를 상기 퍼스널컴퓨터에 전달하게 된 다수개의 로보트제어장치(200) 및, 상기 로보트제어장치(200)로 부터 전달된 제어신호를 입력받아 로보트의 동작에 따른 위치를 계산한 결과를 상기 로보트제어장치(200)로 피드백시키게 된 가상서보시스템(300)으로 구성되어 있다.

이때 상기 로보트제어장치(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 각각 제어되는 로보트(400)간의 간섭이 예상될 때 이들 간섭을 방지하기 위해 상호장금용 케이블(500)로 연결되어져 있고, 상기 퍼스널컴퓨터(100)와 각 로보트제어장치(200)간의 통신처리는 직렬통신 또는 이더넷 통신을 하도록 소정의 케이블(600)등으로 연결되어져 적당한 근거리통신장치등에 의해 정보교환을 할 수 있게 되어 있다.

여기서 상기 퍼스널컴퓨터(100)는, 사용자로 부터 소정의 입력장치(110)를 통해 로보트가 소정의 작업을 수행하도록 프로그램을 입력하면 이를 입력처리부(112)에서 상기 통신처리부(114)를 제어하여 상기 로보트제어장치(200)에 각각 전달하는 한편, 상기 로보트제어장치(200)로 부터 전달된 프로그램에 따른 로보트가 동작하면서 얻어진 로보트의 위치정보를 상기 통신처리부(114)로 부터 입력받게 된다.

이때 상기 로보트제어장치(200)로 부터 전달된 로보트위치정보는 다시 동작계산부(118)에 입력되는 바, 이때 상기 로보트의 위치정보는 로보트의 아암의 상대적위치에 따른 기하학정보를 표시하고 있어, 이를 동작계산부(116)에서는 기준좌표계로 계산하여 출력하게 되는 것이고, 이 기준좌표계 정보에 따라 상기 그래픽스부(120)는 출력장치(118)를 제어하여 화면상으로 그래픽출력하게 되는 것이다.

그리고 상기 로보트제어장치(200)는 상기 퍼스널컴퓨터의 통신처리부(114)와 상호통신을 하여 소정의 작업프로그램을 통신처리부(210)를 통해 전달받으면, 이를 프로그램해석부(220)에서 해석하고, 동작보간부(230)은 로보트가 연결되어 있지 않더라도 상기 가상서보시스템(300)을 제어하여 로보트의 위치정보를 얻어 상기 통신처리부(210)를 통해 상기 퍼스널컴퓨터로 전달하게 되는 것이다.

이때 상기 로보트제어장치의 동작보간부(230)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 프로그램해석부(220)로 부터 전달된 데이타로 부터 로보트의 위치를 계산하게 된 로보트위치계산부(232)와, 상기 로보트위치계산부(232)로 부터 전달된 위치데이타를 전달받은 역기구계산부(234)는 로보트의 다관절 링크들의 각개동작을 계산하여 공유메모리기록부(236)에 전달하게 된다.

상기 공유메모리기록부(236)는 상기 전달된 데이타를 가상서보시스템(300)의 에 전달하게 되고, 현재위치독출부(238)는 상기 전달된 데이타에 따라 실제 로보트가 동작한 후의 위치정보를 가상서보시스템(300)으로 부터 읽어들여 상기 통신처리부(210)를 통해 상기 퍼스널컴퓨터로 전달하도록 되어 있다.

한편, 상기 가상서보시스템(300)은 상기 동작보간부(230)로 부터 전달된 제어정보를 입력받게 된 제 1 공유메모리(310)와, 상기 제 1 공유메모리(310)로 부터 전달받은 데이타에 따라 소정의 계산동작을 수행하여 얻어진 위치정보를 출력하게된 피드백처리부(320) 및, 상기 피드백처리부(320)로 부터 전달된 위치정보를 상기 동작보간부(230)로 전달하게 된 제 2 공유메모리(330)로 이루어져 있다.

따라서 상기 로보트제어장치(200)로 부터 로보트에 전달되는 지령을 상기 제 1 공유메모리(310)로 입력받아 각 전달된 지령에 따라 로보트의 아암이 상대적으로 이동된 결과에 따른 위치를 상기 피드백처리부에서 계산하여 다시 상기 제 2 공유메모리를 통해 동작보간부(230)로 출력하므로써 실제 로보트의 동작을 가상적으로 처리해주게 되는 것이다.

이와같이 본 발명은 로보트제어장치에 로보트가 연결되지 않고서도 미리 로보트의 동작을 가상서보시스템을 제어하여 로보트의 구체적인 동작을 그래픽화면상으로 표시하여 주므로써 로보트의 교시작업을 미리 수행하여 볼 수 있게 해주는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 소정의 입력장치(110)에 의해 교시작업 프로그램을 입력하여 처리하게 된 입력처리부(112)와, 외부와 소정의 정보를 통신으로 주고받게 된 통신처리부(114), 상기 통신처리부(14)로 부터 전달된 로보트위치정보와 입출력정보로 부터 로보트의 이동에 따른 계산을 수행하게 된 동작계산부(116), 상기 동작계산부(118)의 결과에 따라 로보트의 동작을 출력장치(118)에 그래픽으로 표시하게 된 그래픽스부(120)로 구성된 퍼스널컴퓨터(100)와;

   상기 퍼스널컴퓨터의 통신처리부(114)와 상호 데이타를 주고 받게 된 통신처리부(210), 상기 통신처리부(210)를 통해 퍼스널컴퓨터(100)로 부터 입력된 교시작업프로그램을 해석하게 된 프로그램해석부(220), 상기 프로그램해석부(220)로 부터 전달된 정보에 따라 상기 가상서보시스템(300)에 소정의 동작명령을 전달하고, 그 동작결과에 따른 위치정보를 얻어서 상기 통신처리부(114)로 출력하게 된 동작보간부(230)로 구성된 다수개의 로보트제어장치(200)로 이루어진 로보트동작 시뮬레이션장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가상서보시스템(300)이 상기 동작보간부(230)로 부터 전달된 제어정보를 입력받게 된 제 1 공유메모리(310)와, 상기 제 1 공유메모리(310)로 부터 전달받은 데이타에 따라 소정의 계산동작을 수행하여 얻어진 위치정보를 출력하게된 피드백처리부(320) 및, 상기 피드백처리부(320)로 부터 전달된 위치정보를 상기 동작보간부(230)로 전달하게 된 제 2 공유메모리(330)로 구성된 것을 특징으로 하는 로보트동작 시뮬레이션장치.