KR20030073449A - Rotation axis assembly error compensator method for robot - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for correcting the assembly error of a rotary shaft is provided to be not necessary to manufacture an assembly or correction jig additionally by using a rotary limit surface and correcting the assembly error. CONSTITUTION: A method for correcting the assembly error of a rotary shaft(1) comprises the steps of: setting the rotary angle of the rotary shaft; rotating the rotary shaft to a rotary limit surface, and calculating a correction sensor value; always correcting the rotary angle by the correction sensor value; and rotating the rotary shaft by corrected rotary angle.

Description

로봇의 회전축 조립 오차 보정방법{ROTATION AXIS ASSEMBLY ERROR COMPENSATOR METHOD FOR ROBOT}ROTATION AXIS ASSEMBLY ERROR COMPENSATOR METHOD FOR ROBOT}

본 발명은 로봇에 관한 것으로, 특히 로봇 조립시 발생하는 회전축 오차를 보정할 수 있도록 한 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot, and more particularly, to a method of correcting a rotation axis assembly error of a robot to correct a rotation axis error generated when the robot is assembled.

최근에 다수의 관절을 갖는 가정용 로봇과 완구가 새로운 시장을 형성하고 있는데, 상기 로봇이나 완구에서 주안점을 두는 것은 동작을 소비자에게 보여주는 것이다.Recently, home robots and toys having a large number of joints are forming a new market, and the focus on the robots or toys is to show the operation to the consumer.

이러한 동작을 만들기 위해서는, 관절과 관절 사이의 연결 부위인 회전축에 회전을 발생시키고 그 회전들의 조합을 이용한다.To make this move, a rotation is generated in the axis of rotation, the joint between the joints and the combination of rotations is used.

일반적으로, 회전축의 회전은 로봇의 관절안에 내장된 구동장치에 의해 이루어지는데, 이와같은 구동장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.In general, the rotation of the rotating shaft is made by a drive device embedded in the joint of the robot, which will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 일반적인 로봇의 관절 구동장치을 보인 단면도로서, 동력원인 모터 (4)와, 그 모터(4)의 동력을 전달하는 벨트나 와이어 혹은 기어열(2,3)과, 실제 관절의 회전을 담당하는 회전축(1)으로 구성되고, 그 회전축을 통하여 로봇이나 완구의 관절(5)들이 연결된다.1 is a cross-sectional view showing a joint drive device of a general robot, which is responsible for the motor 4 as a power source, the belt or wire or gear trains 2 and 3 for transmitting the power of the motor 4, and the actual joint rotation. It consists of a rotating shaft (1), through which the joints 5 of the robot or toy are connected.

또한, 상기 회전축(1)의 한쪽면에는 회전신호를 읽을 수 있는 센서가 설치되어 있으며, 그 회전축(1)은, 도2에서 보는 바와같이, +,-양방향으로 원하는 양까지만 회전하도록 회전제한면을 설치하게 된다.In addition, one side of the rotating shaft (1) is provided with a sensor that can read the rotation signal, the rotating shaft (1), as shown in Figure 2, the rotation limit surface to rotate only the desired amount in both +,-both directions Will install

여기서, 도3을 참조하여 회전축 제어흐름을 설명하면, 상기 회전축(3)을 회전시키고자 하는 회전각의 크기는, 모터 드라이버IC(32)에서 모터 구동용신호로 모터(33)에 인가되고, 이신호로 모터(33)에서 동력이 발생되며, 회전축(3)을 회전시키게 된다.Here, referring to FIG. 3, the rotation control flow will be described. The magnitude of the rotation angle to rotate the rotation shaft 3 is applied to the motor 33 by a motor driving signal from the motor driver IC 32. Power is generated from the motor 33 by this signal, and rotates the rotary shaft 3.

한편, 센서(6)와 회전축(3)과의 조립시, 오차가 발생하게 되며, 이로 인하여 센서(6)의 출력데이터가 회전축(3)이 원하는 대로 회전되어 있다고 나타내도, 실제로는 다른 회전상태를 나타내게 된다.On the other hand, when assembling the sensor 6 and the rotating shaft 3, an error occurs, and as a result, even if the output data of the sensor 6 indicates that the rotating shaft 3 is rotated as desired, it is actually a different rotation state. Will be displayed.

이러한 오차는 센서(6) 자체의 공차,센서(6)와 회전축(3)간의 조립공차에 기인하기 때문에 오차를 절대적으로 제거하지 못한다.This error is due to the tolerance of the sensor 6 itself, the assembly tolerance between the sensor 6 and the rotation axis 3, so the error is not absolutely eliminated.

따라서, 종래에는, 별도의 조립용 또는 보정용 지그를 제작하여 조립오차를 보정해야 하는 문제점이 있다.Therefore, conventionally, there is a problem that the assembly error must be corrected by making a separate assembly or correction jig.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 로봇 조립시 관절구조에서 발생하는 회전축 오차를 회전 제한용 면을 이용하여 보정함으로써, 별도의 조립용 또는 보정용 지그를 제작할 필요가 없도록 한 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by correcting the rotation axis error generated in the joint structure when the robot assembly using the rotation limiting surface, so that the robot does not need to manufacture a separate assembly or correction jig Its purpose is to provide a rotation axis assembly error correction method of the.

도1은 로봇의 회전축 구동장치의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rotating shaft drive of the robot.

도2는 도1에 있어서, 회전 제한면을 보인 개략도.Figure 2 is a schematic view showing a rotation limiting surface in Figure 1;

도3은 종래 회전축 제어 흐름을 보인 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing a conventional rotating shaft control flow.

도4는 본 발명 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법에 대한 동작흐름도.Figure 4 is an operation flow chart for the rotation axis assembly error correction method of the present invention robot.

도5는 도4에 있어서, 센서보정값의 검출을 보인 동작 흐름도.FIG. 5 is an operation flowchart showing detection of a sensor correction value in FIG. 4; FIG.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자가 원하는 회전축의 회전각을 설정하는 제1 과정과; 회전축을 회전 제한면까지 회전시켜 보정센서값을 산출한후, 그 보정 센서값으로 상기 회전각을 상시 보정하는 제2 과정과; 상기 제2 과정에 의해, 보정된 회전각으로 회전축을 회전하는 제3 과정으로 수행함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first process of setting the rotation angle of the user's desired rotation axis; A second step of calculating a correction sensor value by rotating the rotating shaft to a rotation limiting surface, and then constantly correcting the rotation angle with the correction sensor value; By the second process, characterized in that the third process of rotating the rotating shaft at the corrected rotation angle.

이하, 본 발명에 의한 로봇의 회전축 조립오차 보정방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the method for correcting the assembly error of the rotation axis of the robot according to the present invention will be described in detail.

도4는 본 발명 로봇의 회전축 조립오차 보정방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 사용자가 원하는 회전축(3)의 회전각을 설정하는 제1 과정과; 회전축(3)을 회전 제한면(7)까지 회전시켜 보정센서값을 산출한후, 그 보정 센서값으로 상기 회전각을 상시 보정하는 제2 과정과; 상기 제2 과정에 의해, 보정된 회전각으로 회전축(3)을 회전하는 제3 과정과; 보정센서값과 그 보정센서값에 의해 회전축(3)이 회전되어 발생되는 센서 회전각을 이용하여 오차 보정하여 회전축의 회전을 피드백 제어하는 제4 과정으로 이루어진다.4 is an operation flowchart for a method of correcting a rotation axis assembly error of the robot of the present invention, and as shown in the drawing, a first process of setting a rotation angle of a rotation axis 3 desired by a user; A second process of rotating the rotating shaft 3 to the rotation limiting surface 7 to calculate a correction sensor value, and then constantly correcting the rotation angle with the correction sensor value; A third step of rotating the rotary shaft 3 at the corrected rotation angle by the second step; And a fourth process of feedback-controlling the rotation of the rotation shaft by error correction using the sensor rotation angle generated by the rotation shaft 3 being rotated by the correction sensor value and the correction sensor value.

도5는 상기 보정센서값 검출과정을 보인 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이, 회전축(3)에서 회전 제한면(7)까지의 제한각을 산출하는 제1 단계와; 상기 회전축(3)을 회전 제한면(7)까지의 회전한후, 센서(6)로 회전각을 산출하는 제2 단계와; 상기 센서 회전각과 제한각 사이의 차이를 검출하여 그 차이를 보정센서값으로 설정하는 제3 단계로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.Fig. 5 is an operation flow chart showing the process of detecting the correction sensor value, as shown in the drawing, a first step of calculating the limit angle from the rotation axis 3 to the rotation limit surface 7; A second step of rotating the rotary shaft (3) to the rotation limiting surface (7) and calculating a rotation angle with a sensor (6); The third step of detecting a difference between the sensor rotation angle and the limit angle and setting the difference as a correction sensor value will be described.

먼저, 사용자가 원하는 회전축(3)의 회전각을 설정한다.First, the rotation angle of the rotation axis 3 desired by the user is set.

그 다음, 상기 회전축(3)을 회전 제한면(7)까지 회전시켜 보정센서값을 산출한후, 그 보정 센서값으로 상기 회전각을 상시 보정한다.Then, the rotation shaft 3 is rotated to the rotation limiting surface 7 to calculate a correction sensor value, and then the rotation angle is always corrected by the correction sensor value.

즉, 관절 사이의 회전축(3)에 대해 회전 제한면(7)까지의 제한각을 산출한 다음, 상기 회전축(3)을 회전 제한면(7)까지의 회전한후, 센서(6)로 회전각을 검출한 다음, 그 센서 회전각과 제한각 사이의 차이를 검출하여 그 차이를 보정센서값으로 설정한후, 그 보정센서값으로, 사용자에 의해 초기 설정된 회전각을, 상시 보정한다.That is, after calculating the limit angle to the rotation limiting surface 7 with respect to the rotation axis 3 between the joints, the rotation axis 3 is rotated to the rotation limiting surface 7 and then rotated by the sensor 6. After the angle is detected, the difference between the sensor rotation angle and the limit angle is detected and the difference is set as the correction sensor value, and then the rotation angle initially set by the user is always corrected by the correction sensor value.

이후, 상기 보정된 회전각으로 모터를 구동하여, 회전축을 회전시키고, 이때 발생되는 센서 회전각은 피이드백되어, 상기 보정센서값과 비교되어 오차를 검출하여 이를 보정함으로써, 회전축이 정밀하게 회전되도록 제어한다.Thereafter, the motor is driven at the corrected rotation angle to rotate the rotation shaft, and the sensor rotation angle generated at this time is fed back, and compared with the correction sensor value to detect and correct the error so that the rotation shaft is precisely rotated. To control.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.The specific embodiments or examples made in the detailed description of the present invention are intended to clarify the technical contents of the present invention to the extent that they should not be construed as limited to these specific embodiments and should not be construed in consultation. Various changes can be made within the scope of.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 로봇 조립시 관절구조에서 발생하는 회전축 오차를 회전 제한용 면을 이용하여 보정함으로써, 별도의 조립용 또는 보정용 지그를 제작할 필요가 없어 경제적으로 로봇을 조립할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention, by compensating the rotation axis error generated in the joint structure during the assembly of the robot by using the rotation limiting surface, there is no need to manufacture a separate assembly or correction jig can economically assemble the robot It works.

Claims (4)

사용자가 원하는 회전축의 회전각을 설정하는 제1 과정과;A first step of setting a rotation angle of a rotation axis desired by the user; 회전축을 회전 제한면까지 회전시켜 보정센서값을 산출한후, 그 보정 센서값으로 상기 회전각을 상시 보정하는 제2 과정과;A second step of calculating a correction sensor value by rotating the rotating shaft to a rotation limiting surface, and then constantly correcting the rotation angle with the correction sensor value; 상기 제2 과정에 의해, 보정된 회전각으로 회전축을 회전하는 제3 과정으로 수행함을 특징으로 하는 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법.And a second process of rotating the rotating shaft at the corrected rotating angle by the second process. 제1 항에 있어서, 보정센서값과 그 보정센서값에 의해 회전축이 회전되어 발생되는 센서 회전각을 이용하여 회전축의 회전을 피드백 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법.The method of claim 1, further comprising the step of controlling feedback of the rotation axis of the robot by using the correction sensor value and the sensor rotation angle generated by the rotation axis being rotated by the correction sensor value. Way. 제 2항에 있어서, 보정센서값과 센서 회전각의 차이를 검출하여 그 차이값을 에러보상값으로 하여 모터 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법.The method of claim 2, further comprising detecting a difference between the correction sensor value and the sensor rotation angle, and controlling the motor drive by using the difference value as an error compensation value. 제1 항에 있어서, 제2 과정은,The method of claim 1, wherein the second process comprises: 회전축에서 회전 제한면까지의 제한각을 산출하는 제1 단계와;Calculating a limiting angle from the rotational axis to the rotational limiting surface; 상기 회전축을 회전 제한면까지의 회전한후, 센서로 회전각을 산출하는 제2 단계와;A second step of rotating the rotating shaft to a rotation limiting surface and calculating a rotation angle with a sensor; 상기 센서 회전각과 제한각 사이의 차이를 검출하여 그 차이를 보정센서값으로 설정하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇의 회전축 조립 오차 보정방법.And a third step of detecting a difference between the sensor rotation angle and the limit angle and setting the difference as a correction sensor value.
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