KR20070073922A - 로봇 보조 가발 제작 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서의 발명은 로봇의 로봇 팔에 부착된 하나 이상의 이펙터가 가발 캡에 근접하여 위치하고, 이펙터는 가발 캡에 하나 이상의 머리카락을 고정 부착하도록 작동하는 가발 제작 방법을 포함한다.

가발, 이펙터, 가발 캡, 표시 시스템, 로봇, 카메라

Description

로봇 보조 가발 제작 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR ROBOTIC ASSISTED WIG CONSTRUCTION}

본 출원은 2004년 10월 22일 출원된 미국 특허 출원 번호 제60/621,586호 출원에 대한 우선권 주장 출원이다.

가발은 개인의 외모를 변경하기 위해서 착용하는 제작된 머리 덮개이다. 가발은 남녀 모두 유사하게 착용하며, 여러 다른 이유로 사용된다. 역사적인 배경으로는 귀족, 왕족, 고위 관료는 전통적으로 사회적 지위를 상징하기 위하여 가발을 착용하였다. 오늘날, 가발은 머리숱이 적거나 머리카락이 줄어든 것을 숨기기 위하여 가발을 종종 착용한다. 예를 들면, 암 환자는 종종 방사선 치료에 따른 머리카락 손실을 가리기 위하여 가발을 착용한다. 가발은 또한 배우나 공연자의 외모를 변장하기 위해 오락용으로도 사용된다. 일반적으로, 가발의 사용은 이용 가능한 스타일과 구성에 따라 다양할 수 있다.

가발 제작은 일반적으로 실제 머리카락이나 인조 머리카락을 부착하는 바탕 혹은 캡(cap)으로부터 시작한다. 이후에 캡, 가발 캡 그리고 바탕이라는 용어는 호환하여 사용할 수 있으며, 가발의 기초 또는 지지 구조를 의미한다. 크기, 형상, 구성물 등과 같은 캡의 특성은 특정 용도에 따라 다양하게 변할 수 있다. 예 를 들면, 가발 캡은 손으로 만들어지거나 기계 제작될 수 있으며, 정교한 망상 직물로 구성되거나 단일 필라멘트 재료로 구성될 수도 있다. 일실시예에 있어서, 캡은 반투명의 단일 필라멘트 재료로 구성되어, 착용시에 두피의 천연 색이 보인다. 또한, Dermafix 같은 다른 재료가 캡에 첨가될 수 있어 체온에 의해 가열된 경우, 캡을 두피에 부착시키는 것을 도울 수 있다.

간단하게, 가발은 캡에 머리카락을 부착시켜 제작한다. 예를 들면, 머리카락은 머리숱이 적거나 머리가 벗겨진 부위를 가리거나 원하는 오락 효과를 내기 위하는 등의 실수요자의 요구에 맞게 캡에 부착된다. 직물, 질, 색깔, 길이 등과 같은 머리카락의 특성은 가발의 특정 용도 또는 제작 기법에 따라 변한다. 또한, 머리카락은 사람의 머리카락, 인조 섬유 또는 동물의 머리카락을 포함한다.

가발은 일반적으로 기성품, 준-주문제작, 주문제작 가발의 세 가지 유형이 있다. 기성품 가발은 보통 기계 제작되고, 특정인이나 특정 용도에 맞게 반드시 설계되지는 않는다. 따라서, 기성품 가발은 보통 가격은 싸지만, 불행하게도 보통 가발의 외관이나 질이 실질적으로 좋지 못하다. 또한, 기성품은 실수요자에 대한 정보가 거의 없거나 전혀 없는 상태에서 제작되기 때문에, 종종 착용한 경우 가발을 사용한 것이 인식될 수 있다. 일례로, 기성품 가발은 재봉틀을 사용하여 긴 끈 형태인 "직물(weft)"에 머리카락을 부착시켜 제작된다. 일단 머리카락이 직물에 재봉되면 주위를 감싸고 캡에 부착시킨다.

준-주문제작 및 주문제작 가발은 착용시 더 자연스러운 모습을 제공할 수 있다. 이후에, 준-주문제작 및 주문제작 가발은 특정 용도, 특정 사용자 그룹 또는 미리 생각해 둔 특정인을 위해 제작되는 가발을 의미하는 것으로 호환되어 사용될 수 있다. 주문제작 가발에 있어서, 캡과 위치, 색깔, 직물, 길이 등과 같은 가발 제작에 사용되는 머리카락의 다양한 특성은 특정 용도나 특정인에 맞게 제작된다.

불행하게도, 가발 제작은 지루하고 시간이 오래 걸리는 힘든 작업이고 결국 고비용의 공정이 된다. 이는 특히 주문제작 가발에 있어서 사실이다. 예를 들면, 주문제작 가발 제작시에 캡은 보통 특정 개인의 두피에 맞는다. 이는 수요자의 두피와 두상을 측정하는 과정과 수요자의 헤어라인에 캡의 단부를 일치시키는 과정을 포함한다. 가발이 제공되는 의도에 따라 원하는 적용 범위에 대해서도 고려하여야 한다. 예를 들면, 부분 대머리인 경우에 있어서, 캡은 수요자 두피의 대머리 부분만을 덮기 위해서 제작될 수 있다. 전체적인 대머리인 경우나 미용적 관점에서 희망하는 경우에는, 캡은 수요자 전체 두피를 덮도록 구성될 수 있다.

일단 캡의 설계가 어느 정도의 완성 상태가 되면, 캡의 원하는 위치에 머리카락을 부착시켜서 가발을 제작한다. 가발 제작자는 이 공정을 가발에 통풍구를 만드는 단계(vetilating)라고 한다. 바늘을 사용하여, 각각의 머리카락은 캡을 통해 심어지고, 주변을 감싼 후, 반대로 캡을 통하여 매듭을 짓는 방식으로 다시 심어진다. 사용된 방식은 융단 매듭시 사용되는 "래치 훅(latch hook)" 기법과 유사하다. 일반적인 가발은 이 공정을 30,000 내지 40,000회 반복하는 것이 요구된다. 또한, 수작업으로 이 공정을 마무리하는데 40 내지 60시간이 소요된다.

따라서 가발 제작시에 반복 수작업 단계를 줄이는 시스템 및 방법이 필요하다. 본 발명은 위에서 언급한 하나 이상의 문제점을 극복하거나 적어도 줄이는 것 을 유도한다.

본 명세서의 발명은 로봇의 로봇 팔에 부착된 적어도 하나의 이펙터(effector)가 가발 캡에 근접하여 위치하고, 이펙터는 가발 캡에 적어도 하나의 머리카락을 고정 부착시키도록 작동되는 가발 제작 방법을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 로봇의 로봇 팔에 부착된 적어도 하나의 이펙터에 대한 가발 캡의 3차원 위치를 측정하고 로봇 제어기에 등록하며, 제어기는 머리카락 집합소로부터 적어도 하나의 머리카락을 가져오도록 이펙터를 조종하고, 로봇 제어기에 의해 특정된 가발 캡 상의 위치에 가져온 머리카락을 고정 부착시키는 가발 제작 방법을 포함한다.

본 발명에 따른 다른 실시예는 로봇의 로봇 팔에 부착된 하나 이상의 이펙터에 대하여 가발 캡의 3차원 위치를 로봇 제어기에 등록하는 단계와, 모델에 부착된 하나 이상의 기준 마커들간의 상대적인 위치를 가발 캡 상에 정하는 단계와, 머리카락 집합소로부터 하나 이상의 머리카락을 가져오도록 이펙터를 조종하는 단계와, 머리카락 집합소로부터 가져온 하나 이상의 머리카락을 하나 이상의 기준 마커들간의 상대적인 위치에 근접한 정도에 따라 특정되는 가발 캡 상의 위치에 고정 부착하도록 이펙터를 조종하는 단계를 포함하는 가발 제작 방법을 포함한다.

도1은 본 발명의 가발 제작 방법의 일실시예에 대한 도시이다.

로봇은 현재 여러 산업 분야에서 다양한 공정을 자동화하기 위하여 사용된다. ABB Inc., KUKA Robot Group, CTA Automation Technology, Fanuc Robotics등과 같은 다수의 다른 제조업체들이 다양한 종류의 로봇과 이에 따른 제어 기술을 제공한다. 종종 로봇은 인간의 개입의 필요성을 제거하기 위하여 제조 공정에 투입된다. 이러한 환경에서, 로봇은 일반적으로 제조 공정의 속도를 향상시키고 예를 들면 임금과 같은 최종 제품의 제조 단가를 낮춘다. 본 발명에서, 로봇은 가발 제작에 연관된 반복적인 수작업 공정을 줄이거나 제거하도록 구성되고 사용될 수 있다.

로봇은 다수의 상이한 구성으로 제공된다. 예를 들면, 로봇은 하나 이상의 로봇 팔, 기계적 부착물 및/또는 다른 유형의 주변 장치와 함께 제공된다. 대부분의 용도에 있어서, 로봇은 원하는 작업이나 기능을 수행하기 위하여 로봇 팔의 말단이나 그 주위에 부착된 이펙터와 함께 구성되는 하나 이상의 로봇 팔을 사용한다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판 제조사는 반도체 칩을 집어서 인쇄 회로 기판 위에 올려 놓기 위해서 이펙터가 있는 로봇 팔을 갖는 로봇을 사용한다. 이 경우, 이펙터는 보통 칩을 잡거나 놓는 것을 가능한 흡입 기구이다.

본 발명은 임의의 특정 로봇이나 구성에 제한되지 않는다. 오히려, 가발 제작과 관련된 반복적인 수작업 공정을 줄이거나 제거할 수 있는 적절한 정도의 지능과 팔 제어 능력이 있는 여러 상이한 로봇으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 구성은 미국 특허 번호 제6,585,746호에 기재되어 있고, 그 내용은 완전히 기재되어 있는 것과 같이 참조 문헌으로써 본 발명에 통합된다.

본 발명에 있어서, 도1에 도시된 바와 같이, 로봇(1)은 원하는 위치에 머리카락을 선택적으로 정교하게 놓기 위하여 제어가 이루어지는 방법으로 가발 캡(2)과 상호 작용하도록 구성된다. 일실시예에 있어서, 캡(2)은 로봇(1)에 대하여 알려진 3차원 공간에 위치한다. 당업자는 캡에 대한 로봇 및/또는 하나 이상의 로봇 팔의 방향을 정하기 위하여 다수의 상이한 비디오 및 다른 등록 기법이 사용될 수 있음을 인식한다. 예를 들면, 스탠드 또는 다른 적절한 구조물과 같은 캡 홀더(cap holder, 3)는 로봇(1)에 대하여 공지된 3차원 공간 안에 위치하고 구성될 수 있다. 캡(2)을 캡 홀더(3) 위에 위치시킴으로, 캡(2)은 로봇(1)에 대하여 공간 내에서 방향을 맞추게 된다.

특정 용도에 따라서 유니버셜 커넥터(4) 또는 유사한 장치가 로봇(1)과 협조하여 작동할 수 있도록 구성될 수 있다. 유니버셜 커넥터(4)는 3차원 공간 내에서 로봇(1)에 대한 복수 개의 상이한 캡 홀더(3)의 방향을 단순화한다. 예를 들면, 복수 개의 캡 홀더(3) 각각은 유니버셜 커넥터(4)에 부착되고, 로봇(1)에 대하여 3차원 공간 내에서 미리 방향을 맞추어 놓을 수 있다. 이러한 예에 있어서, 복수 개의 캡 홀더(3)는 크기, 형상 등이 다양할 수 있고 특정 캡(2)과 크기 및 형상이 가장 잘 맞는 캡 홀더(3)가 선택될 수 있다. 미리 방향이 맞추어진 경우, 특정 캡 홀더(3)가 선택되며 유니버셜 커넥터(4)에 부착되고, 저장된 방향 구성은 로봇 제어 시스템을 사용하여 다시 불려온다. 일반적으로, 유니버셜 커넥터(4)는 로봇(1)에 대하여 실질적으로 동일한 위치에 캡 홀더(3)를 반복적으로 놓는 것을 보조하는 임의의 장치, 홀더, 소프트웨어 또는 무선의 프로그램 부속물일 수도 있다.

본 발명에서는 주문제작 캡 홀더(3)도 사용될 수 있다. 일실시예에 있어서, 주문제작 캡 홀더(3)는 실수요자의 머리 및/또는 두피의 스캔을 통해서 제작한다. 스캔하는 동안 수집된 데이터는 캡 홀더(3)의 치수, 형상 및 다른 특징을 커스터마이즈 하는데 사용된다. 이러한 데이터를 수집하기 위해서 다수의 상이한 스캔 기법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 번호 제6,585,746호에 이러한 기법이 설명되어 있다. 이 예시에 있어서, 비디오 시스템은 중요한 부분의 지도 작성을 위해 하나 이상의 카메라를 사용한다. 거리 측정을 위해 거리 측정기도 사용된다. 스캔하는 동안 수집된 데이터는 실수요자 머리의 형상과 치수를 포함할 수 있으며, 두피, 머리숱이 적은 부분의 위치, 상세한 헤어라인, 머리카락 색, 밀도, 거칠기 또는 입체적 형상은 가상 공간에서 머리의 형상과 치수를 재현하는데 사용될 수 있다. 이러한 데이터는 주문제작 캡 홀더(3)를 제작하기 위해서 처리되고 사용된다. 또한, 아래 설명되는 바와 같이 이러한 데이터는 가발 제작 공정을 커스터마이즈 하는데 사용된다.

로봇(1)은 다수의 상이한 제어 시스템을 사용하여 조종되고 제어된다. 일실시예에 있어서, 로봇(1)은 예를 들면 로봇(1)의 로봇 팔(7)에 부착된 이펙터(5)를 포함하는 중요한 부분에 초점이 맞춰진 하나 이상의 카메라와 협조하여 작동하는 컴퓨터 제어 시스템을 사용하여 조종한다. 아래 설명되는 바와 같이, 이펙터(5)는 하나 또는 그룹의 머리카락을 잡을 수 있고 로봇을 이용하여 머리카락을 캡(2)에 부착시키는데 유용한 적어도 하나의 훅(6), 바늘 또는 임의의 다른 기계 장치를 포함할 수 있다. 또한, 이펙터(5)는 자동적으로 호환되고 로봇을 이용하여 캡(2)에 머리카락을 부착시키기 위하여 상호 작동되는 기계장치의 배열을 포함할 수 있다.

입체 사진 촬영용 카메라, 직교 좌표 또는 다른 구성을 이용하여, 제어 시스템은 3차원 공간 내에서 가발 캡(2) 상의 중요한 특정 부위에 대한 이펙터(5)의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 있어서, 두 대의 카메라는 로봇(7)의 로봇 팔의 말단 부근에 부착되고, 두 대의 카메라의 상은 이펙터(5)와 함께 오버랩 구성된다. 두 대의 카메라의 위치가 이펙터(5)에 대하여 알려진 경우, 제어 시스템은 3차원 공간 내의 이펙터(5)의 공간 방향을 계산하기 위하여 삼각 측량 같은 통상적인 측정 기법을 사용하여 구성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 거리 측정기(8)와 카메라(9)가 로봇(7)의 로봇 팔의 말단부에 부착되고 카메라(9)의 상이 이펙터(5)에 오버랩 되도록 구성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 거리 탐색기(8)와 카메라(9)의 위치가 이펙터(5)의 위치에 대하여 알려진 경우, 제어 시스템은 3차원 공간 내의 이펙터(5)의 공간 방향을 계산하기 위하여 통상적인 측정 기법을 사용하여 구성될 수 있다. 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 거리 측정기(8)는 제어 시스템과 중요한 특정 부분까지의 거리를 통신하는데 작동할 수 있다. 이러한 구성으로, 제어 시스템은 카메라(9) 및 거리 측정기(8)와 협조하여 작동할 수 있어서 3차원 공간 내에서 가발 캡(2) 상의 중요한 특정 부위에 대한 이펙터(5)의 위치를 결정할 수 있다.

제어 시스템은 로봇 조작자와 시각적 상호 작용을 용이하게 하기 위하여 스크린 또는 모니터(11) 같은 표시 시스템(10)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가발 제작에 앞서 캡(2)의 실시간 이미지(12)가 화면에 표시되어 로봇 조작자에게 보여 준다. 캡(2)의 실시간 이미지를 포착하기 위하여, 다수의 카메라가 캡(2) 위에 초점이 맞추어져 있다. 이러한 카메라는 추가적인 카메라 및/또는 앞서 설명한 로봇(7)의 로봇 팔의 말단에 부착된 카메라를 포함할 수 있다. 포착된 실시간 비디오 이미지(12)를 사용하여 가발 제작 공정을 제어하고 커스터마이즈 하기 위하여 다양한 다른 기법이 채용될 수 있다. 데이터는 조작자에 의해 시각화되거나 곧바로 로봇(1)에 의해 공정을 유도하는데 사용될 수 있다.

일실시예에 있어서, 화면에 표시된 실시간 비디오 이미지(12)는 3차원 공간에서 캡(2) 및/또는 캡 홀더(3)의 방향을 맞추기 위해서 먼저 사용된 데이터와 시각적으로 오버랩될 수 있다. 예를 들면, 한 번 정확히 방향이 맞으면, 캡 홀더(3)의 이미지는 전자적으로 컴퓨터 제어 시스템 내에 저장된다. 캡 홀더(3)의 이미지를 다시 불러와서 캡(2)의 실시간 비디오 이미지(12)와 오버랩될 수 있다. 예를 들면, 이미지는 와이어-프레임 또는 표면 렌더링일 수 있다. 일실시예에 있어서, 두 개의 이미지를 더 잘 구분이 가게 하기 위하여, 캡 홀더(3)의 이미지는 캡(2)의 실시간 비디오 이미지(12) 위에 포개지는 3차원 와이어-프레임 이미지 안으로 전자적으로 포맷된다.

더 정교한 실시예에 있어서, 제어 시스템은 실시간 비디오 이미지(12) 상에 중요한 몇 개의 식별 지점을 받도록 구성될 수 있다. 이러한 데이터는 로봇 조작자에 의해 상호 작용을 통해 입력되고, 제어 시스템에 의해 자동적으로 포착된다. 일실시예에 있어서, 기준 마커(13)는 캡(2) 주위의 선택된 지점에 위치할 수 있다. 이러한 중요한 지점은 3차원 공간 내에서 로봇(1)에 대한 캡(2)의 방향을 정하는데 사용된 이미 저장된 데이터와 일치할 수 있다. 실시간 맵핑(mapping) 알고리즘 및/또는 기술 분야에 공지된 다른 데이터 처리 기법을 사용하여, 캡(2)의 실시간 이미지(12)는 로봇(1)에 알려진 3차원 공간 내로 해상된다.

제어 시스템과 시각적으로 상호 작용을 함으로써, 로봇 조작자는 원하는 특성을 갖는 가발을 생산하기 위한 가발 제작 공정을 커스터마이즈 할 수 있다. 예를 들면, 일단 캡(2)이 캡 홀더(3) 위에 위치하는 것과 같이 제작을 위하여 위치하면, 캡(2)의 이미지가 표시 시스템(10) 상에 표시된다. 설명한 바와 같이, 이미 저장된 방향 이미지를 다시 불러와서 실시간 이미지(12)와 오버랩하거나 실시간 이미지(12)는 실시간 이미지(12)와 직접 상호 작용할 수 있는 방향 데이터와 맵핑될 수 있다. 추가 입력으로써, 조작자는 실수요자 두피 및/또는 두상에 대한 이미 저장된 이미지를 다시 불러올 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 실수요자의 두피 및/또는 두상을 스캔하는 단계가 상기 이미지를 생성한다. 조작자는 주문 제작 가발 제작 공정을 용이하게 하기 위하여 상기 데이터를 다시 불러올 수 있다.

로봇 조작자는 표시 시스템(10)과 상호 작용하여 가발 제작 공정을 제어하고 커스터마이즈 할 수 있다. 예를 들면, 로봇 조작자는 광 펜이나 다른 데이터 입력 장치를 이용하여 제어 시스템과 상호 작용할 수 있고, 생산될 가발의 다양한 특성을 선택할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 원하는 머리카락의 위치, 즉 적용 부분, 머리 색, 밀도, 직물, 방향, 거칠기 등을 선택할 수 있다. 조작자는 소정의 색을 섞을 수도 있고, 머리카락 밀도, 색깔, 방향 등에 대하여 소정의 부분에 음영을 줄 수도 있다. 실질적인 문제로써, 제어 시스템과 제어 시스템의 소프트웨어는 종래 의 가발 제작 도중에 고려되는 가상적인 임의의 변수가 변할 수 있고 로봇에 의해 수행되도록 구성되는 것으로 인식되어야 한다.

다른 실시예에 있어서, 로봇 조작자는 캡(2)과 신체적으로 상호 작용하여 가발 제작 공정을 제어하고 커스터마이즈 할 수 있다. 다시 말해서, 로봇 조작자는 캡(2)과 신체적으로 상호 작용하여 로봇 제어 시스템에 데이터를 입력할 수 있다. 예를 들면, 3차원 공간 내에서 로봇(1)에 대하여 방향이 맞춰진 막대기, 광 펜, 마커 등과 같은 데이터 입력 장치(14)를 사용하여, 로봇 조작자는 캡과 상호 작용하여 중요한 부분을 표시하거나 다른 데이터 입력 기능을 수행한다. 이 데이터 입력 장치는 특정 용도에 따라 무선이거나 유선일 수 있다. 상기 방법은 가발 주문 제작시에 로봇 제작자의 더 많은 수작업을 요하는 방법이며, 또한 조작자에게 더 친숙하고 편안한 방법일 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 조작자는 가발 제작 공정을 커스터마이즈 하고 제어하기 위하여 제어 시스템과 협조하여 작동하는 머리 모델 같은 모델과 상호 작용할 수 있다. 모델은 캡 홀더(3)와 유사한 방법으로 로봇(1)에 대하여 3차원 공간 내에 구성되고 방향을 맞출 수 있다. 또한, 모델은 모델 상의 식별 지점이 캡 홀더(3)나 가발 캡(2) 상의 식별 지점에 대응되도록 배치될 수 있다. 광 펜, 포인터 등과 같은 데이터 입력 장치(14)를 사용하여, 조작자는 모델과 상호 작용을 하여 가발 제작 공정을 커스터마이즈 한다. 모델은 여러 번의 가발 제작 공정에 반복적으로 사용될 수 있는 일반적인 머리 모델일 수 있다. 다른 방법으로는, 특정 수요자 또는 용도에 일치하도록 주문제작용 모델을 만들 수 있다.

일단 제어 시스템이 특정 가발을 위해서 구성되면, 로봇(1)은 로봇에 의해서 가발 제작이 시작되도록 구동된다. 이 공정 중에, 로봇은 머리카락 집합소(15)에서 머리카락(16)을 가져와 캡(2) 상의 식별 위치에 머리카락(16)을 붙인다, 즉 심는다.

머리카락 집합소(15)는 여러 상이한 방법으로 배열되고 구성될 수 있다. 일실시예에 있어서, 머리카락 집합소(15)는 색깔과 길이에 따라 ｎ×ｎ 배열로 구성된다. 상기 실시예에 있어서, 배열의 행은 길이에 따라 정리되고, 배열의 열은 색깔에 따라 정리된다. 그러나, 사람, 인조, 동물의 머리카락이나 거칠기 등과 같은 다른 머리카락의 특성이 배열 방법에 포함될 수 있다. 추가적인 기준을 수용하기 위하여 머리카락 집합소(15)에 여러 수정이 있을 수 있다. 또한, 통상적인 가발 제작에 사용되는 임의의 머리카락 유형은 본 발명에서도 또한 사용될 수 있다.

배열 내에서의 머리카락(16)의 위치와 배열은 일반적으로 로봇 제어 시스템 내에 미리 프로그램되어 있다. 이 정보는 머리카락 집합소(15)의 구성에 따라 변한다. 예를 들면, 일실시예에 있어서, 제어 시스템은 머리카락(16)이 수선 방향에 대하여 평행한 방향으로 저장되어 있을 것이라고 예상하도록 프로그램되어 있다. 이 정보를 이용하여, 로봇(1)은 로봇 조작자에 의해 가발 구성 입력을 완료하기 위하여 필요한 머리카락(16)을 자동으로 가져올 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 예를 들면 로봇(1)은 적어도 하나의 로봇 팔(7)의 말단에 부착된 두 대의 카메라 장비를 갖출 수 있다. 카메라의 상은 제어 시스템에 제공되고, 제어 시스템은 이 정보를 이용하여 머리카락 집합소(15)에 저장된 각 각의 머리카락을 식별한다. 일단 중요한 각각의 머리카락(16)이 식별되면, 제어 시스템은 로봇 팔(7)에 부착된 이펙터(5)가 머리카락(16)을 가져오도록 유도한다.

이펙터(5)가 머리카락(16)을 확보한 후에, 이펙터(5)는 로봇 팔(7)에 의해 캡(2)에 근접한 위치로 이동된다. 여러 기법을 사용하여, 제어 시스템은 이펙터(5)가 캡(2)에 머리카락(16)을 부착시키기 위하여 자동적이고 로봇에 의해서 이동하도록 조종한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이펙터(5)는 캡(2)에 머리카락(16)을 부착시키기 위하여 적어도 하나의 훅(6), 바늘 또는 임의의 다른 기계적 장치나 공구를 포함할 수 있다. 일실시예에 있어서, 제어 시스템은 통상적인 가발 제작에 사용되는 수작업의 "래치 훅" 기법을 모방한 방법으로 이펙터(5)를 이동시켜 머리카락(16)을 부착하지만, 임의의 부착 기법이 사용될 수 있다. 또한 이펙터(5)는 캡(2)에 머리카락(16)을 붙일 때 자동적으로 전개될 수 있는 공구 매거진(magazine)이나 공구의 배열을 갖출 수 있다.

로봇에 의한 머리카락 검색과 부착 공정은 가발 제작 공정이 어느 정도 완성 단계에 이를 때까지 반복되어 완료된다. 예를 들면, 로봇 조작자는 제작 공정을 앞서 언급한 카메라와 같은 표시 시스템(10)을 이용하여 관찰한다. 조작자는 공정이 원하는 대로 완료되는가를 확실히 하기 위하여, 원하는 경우 주기적으로 공정을 멈추고 캡(2)과 가발을 검사할 수 있다. 필요한 경우 제어 시스템에 수정이 가해질 수 있다. 예를 들면, 가발 제작 공정 중의 임의의 시점에서 조작자는 로봇(1)을 멈추고 제어 시스템과 상호 작용을 하여 머리색, 직물, 위치, 질 및/또는 다른 변수를 변경할 수 있다. 다른 방법으로는 제어 시스템은 로봇(1)이 작동하는 동안 작동 중에 변경을 허용할 수 있다.

본 명세서에 개시된 특정 실시예는 단지 설명을 위한 목적이고, 본 발명은 여기 기술된 장점을 갖는 것이 당업자에게 명백한 동등한 방법으로 수정되거나 실시될 수 있다. 또한, 여기 개시된 상세한 구조나 설계에 한정되는 것을 의도한 것은 아니며, 아래의 청구항에 의해서만 발명이 한정된다. 따라서, 앞서 개시된 특정 실시예는 바뀌거나 수정이 될 수 있고 모든 이러한 변형물은 본 발명의 범위와 정신 내에 있는 것으로 본다.

Claims (22)

1. 로봇의 로봇 팔에 부착된 하나 이상의 이펙터를 가발 캡에 인접하여 위치시키는 단계와,

   가발 캡에 하나 이상의 머리카락을 고정 부착시키도록 이펙터를 조종하는 단계를 포함하는 가발 제작 방법.
2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 머리카락은 래치 훅 기법을 통해 가발 캡에 부착되는 가발 제작 방법.
3. 제1항에 있어서, 이펙터에 대한 가발 캡의 3차원 위치는 로봇의 제어기에 등록되는 가발 제작 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 등록은 두 대 이상의 카메라를 이용한 삼각 측량 기법을 통하여 이루어지는 가발 제작 방법.
5. 제1항에 있어서, 이펙터는 하나 이상의 기계적 장치를 더 포함하는 가발 제작 방법.
6. 로봇의 로봇 팔에 부착된 하나 이상의 이펙터에 대하여 가발 캡의 3차원 위 치를 측정하는 단계와,

   머리카락이 집합소로부터 하나 이상의 머리카락을 가져오도록 이펙터를 조종하는 단계와,

   머리카락이 집합소로부터 가져온 하나 이상의 머리카락을 로봇의 제어기에 의해 특정되는 가발 캡 상의 위치에 고정 부착시키도록 이펙터를 조종하는 단계를 포함하는 가발 제작 방법.
7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 머리카락은 래치 훅 기법을 통해 가발 캡에 부착되는 가발 제작 방법.
8. 제6항에 있어서, 가발 캡의 3차원 위치는 비디오 등록 기법을 통하여 측정되는 가발 제작 방법.
9. 제8항에 있어서, 비디오 등록 후 가발 캡의 위치는 모니터 상에 이미지로 표시되는 가발 제작 방법.
10. 제9항에 있어서, 이미지는 제2 이미지로 덮어 씌워지는 가발 제작 방법.
11. 제6항에 있어서, 가발 캡의 3차원 위치가 미리 정해진 위치에 가발 캡 홀더를 위치시키는 하나 이상의 유니버셜 커넥터를 사용하여 측정되는 가발 제작 방법.
12. 제6항에 있어서, 이펙터는 하나 이상의 기계적 장치를 더 포함하는 가발 제작 방법.
13. 제12항에 있어서, 하나 이상의 기계적 장치는 가발 캡에 하나 이상의 머리카락을 로봇을 이용하여 부착할 수 있도록 자동적으로 호환되고 상호 작동되는 가발 제작 방법.
14. 로봇의 로봇 팔에 부착된 하나 이상의 이펙터에 대하여 가발 캡의 3차원 위치를 로봇 제어기에 등록하는 단계와,

    모델에 부착된 하나 이상의 기준 마커들간의 상대적인 위치를 가발 캡 상에 정하는 단계와,

    머리카락 집합소로부터 하나 이상의 머리카락을 가져오도록 이펙터를 조종하는 단계와,

    머리카락 집합소로부터 가져온 하나 이상의 머리카락을 하나 이상의 기준 마커들간의 상대적인 위치에 근접한 정도에 따라 특정되는 가발 캡 상의 위치에 고정 부착하도록 이펙터를 조종하는 단계를 포함하는 가발 제작 방법.
15. 제14항에 있어서, 하나 이상의 머리카락은 래치 훅 기법을 통해 가발 캡에 부착되는 가발 제작 방법.
16. 제14항에 있어서, 모델은 가발이 제작되어 사용할 개별 수요자의 머리 모델인 가발 제작 방법.
17. 제14항에 있어서, 이펙터는 하나 이상의 기계적 장치를 더 포함하는 가발 제작 방법.
18. 제17항에 있어서, 하나 이상의 기계적 장치는 가발 캡에 머리카락을 로봇을 이용하여 부착할 수 있도록 자동적으로 호환되고 상호 작동되는 가발 제작 방법.
19. 제14항에 있어서, 가발 캡의 3차원 위치는 비디오 등록 기법을 통하여 등록되는 가발 제작 방법.
20. 제19항에 있어서, 비디오 등록 후 가발 캡의 위치는 모니터 상에 실시간 이미지로 표시되는 가발 제작 방법.
21. 제20항에 있어서, 이미지는 가발의 실수요자를 나타내는 제2 이미지로 덮어 씌워지는 가발 제작 방법.
22. 제21항에 있어서, 덮어 씌워지는 제2 이미지는 가발 제작을 미리 계획하거나 유도하는데 사용되는 가발 제작 방법.

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