KR20110071885A - 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 로봇 기구부의 움직임 상태를 제어하는 로봇 상위 제어기, 상기 로봇 기구부 및 상기 로봇 기구부 환경 중 적어도 하나의 위치에 배치되는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 그룹, 상기 로봇 상위 제어기와 상기 센서 그룹 사이에 배치되어 상기 센서 그룹에 포함된 센서들의 센서 신호를 공통적으로 무가공 또는 가공 처리한 후 상기 로봇 상위 제어기에 전달하는 센서 신호 처리 시스템을 포함하는 구성을 개시한다. 이러한 본 발명은 로봇 시스템의 설계, 제작 및 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 지원한다.

로봇, 센서, 공통

Description

로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법{Processing System of Sensor Signal for Robot And Method thereof}

본 발명은 로봇에 관한 것으로, 특히 로봇에 배치되는 다양한 센서들의 센서 신호를 공통으로 처리하여 로봇의 설계, 제작 및 유지보수를 보다 편리하게 수행할 수 있도록 지원하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

로봇(Robot)은 자동 조절에 의해 조작이나 이동 등의 일을 수행할 수 있는 기계 장치로서, 인간을 대신하여 여러 작업에 이용되고 있다. 그 동안 로봇 산업은 급속도로 발전해 왔으며, 산업용 또는 특수 작업용 로봇에 대한 연구를 비롯해서 가정용, 교육용 로봇과 같이 인간의 작업을 돕고 인간의 생활에 즐거움을 주는 목적으로 만들어지는 로봇에 대한 연구로 확대되고 있는 실정이다. 우리나라는 로봇이 보급되기 시작한 것이 1960년대 말부터인데, 그 대부분은 공장에서 생산 작업의 자동화, 무인화 등을 목적으로 한 매니퓰레이터(manipulator)나 반송 로봇 등의 산업용 로봇(industrial robot)이었다.

이러한 로봇들은 운용에 있어서 초기 위치 조정이 선행되어져야 하며, 또한 운용 중에도 로봇들의 움직임 및 위치 등을 추적할 수 있어야 한다. 이를 위하여 종래에는 로봇들의 움직임 및 위치 추적을 위하여 특정 센서가 사용되었다. 즉 종래 로봇에서는 내비게이션 등을 위하여 극히 제한적 목적에서 특정 종류의 센서들이 사용되었다.

한편, 최근 들어 로봇의 용도가 다양해지면서 로봇의 움직임 및 위치 또한 복잡해져 가고 있기 때문에 그에 맞추어 다양한 종류의 센서들이 적용되고 있다. 이에 따라 로봇의 생산과 유지보수 측면에서 다양한 센서들의 적용으로 인하여 로봇의 설계 및 제작이 복잡해져 가고 있다. 이에 따라 로봇 설계 및 제작과 유지보수에 있어서 신뢰성을 가질 수 있는 로봇 운용 장치 및 방법의 제안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 로봇의 구현 및 제작 상의 설계를 단순화하고 신뢰성을 높일 수 있는 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 센서 신호 처리 시스템을 이용하여 각종 센서 정보의 입력처리, 전처리 또는 가공 및 융합을 수행하여 로봇 상위제어기로 전달함으로써, 로봇 제어 및 지능 구현 시 용이하게 구현 가능하며, 복잡한 로봇의 설계를 단순화하여 로봇의 제작 및 유지보수의 신뢰성을 높일 수 있는 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 로봇 상위 제어기, 센서 그룹, 센서 신호 처리 시스템을 포함하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템을 개시한다. 상기 로봇 상위 제어기는 로봇 기구부의 움직임 상태를 제어한다. 상기 센서 그룹은 상기 로봇 기구부 및 상기 로봇 기구부 환경 중 적어도 하나의 위치에 배치되는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 상기 센서 신호 처리 시스템은 상기 로봇 상위 제어기와 상기 센서 그룹 사이에 배치되어 상기 센서 그룹에 포함된 센서들의 센서 신호를 공통적으로 무가공 또는 가공 처리한 후 상기 로봇 상위 제어기에 전달한다.

특히 본 발명의 센서 신호 처리 시스템은 센서 신호를 수집하는 센서 신호 수집부와, 센서 신호 및 연산 데이터를 상기 로봇 상위 제어기에 전송하기 위한 신호 전송 인터페이스와, 연산 데이터 생성 및 전송을 제어하는 신호 처리부의 구성 을 포함할 수 있다. 여기서 상기 신호 처리부는 신호 전처리부, 신호 후처리부, 신호 변경부 및 신호 전송 제어부를 포함할 수 있다. 상기 신호 전처리부는 센서 신호의 용량이 기 설정된 값 이상인 경우 센서 신호를 단순화하기 위한 전처리를 수행한다. 상기 신호 후처리부는 적어도 두 개의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 상기 전처리된 데이터와 상기 적어도 하나의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 생성된 연산 데이터들을 서로 연계 또는 통합하여 새로운 연산 데이터를 생성한다. 그리고 상기 신호 변경부는 적어도 하나의 센서 신호를 상기 로봇 상위 제어기가 처리할 수 있는 신호 형태로 변경하며, 신호 전송 제어부는 상기 센서 신호 및 연산 데이터 중 적어도 하나를 기 설정된 주기 및 상기 로봇 상위 제어기의 요청 중 적어도 하나에 따라 상기 로봇 상위 제어기에 전송하도록 제어한다.

본 발명은 또한, 적어도 하나의 센서를 활성화하는 과정, 활성화된 센서들의 센서 신호를 별도의 센서 신호 공통 처리 장치인 센서 신호 처리 시스템이 수집하는 과정, 상기 센서 신호 처리 시스템이 상기 센서 신호를 무가공 또는 가공 처리하는 신호 처리 과정, 상기 센서 신호 처리 시스템이 상기 센서 신호 또는 가공 처리된 데이터를 로봇 상위 제어기에 전송하는 과정, 상기 로봇 상위 제어기가 상기 센서 신호 처리 시스템이 제공한 데이터를 바탕으로 로봇 기구부의 동작 명령을 제어하는 과정을 포함하는 로봇용 센서 신호 처리 방법을 개시한다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법은 점차 복잡해지는 산업용 로봇 및 지능형 로봇의 개발, 제작 및 유지보수 과정에서 발생할 수 있는 다양한 문제를 감소시키고, 복잡한 로봇의 설계를 단순화하여 로봇의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 본 발명은 다양한 센서의 입력을 쉽게 처리할 수 있으며, 로봇 상위 제어기는 유지하면서 센서 처리와 관련된 장치만 교체함으로써 보다 용이하게 로봇의 센서처리 능력을 업그레이드 할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 로봇 시스템(1)은 로봇 상위 제어기(200), 센서 신호 처리 시스템(100), 센서 그룹(10)을 포함할 수 있으며, 로봇 상위 제어기(200)의 제어에 따라 동작하는 로봇 기구부 및 로봇 기구부의 동작 제어를 위한 하위 제어기를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 로봇 시스템(1)은 센서 그룹(10)에 포함된 각종 센서로부터 전달되는 정보를 센서 신호 처리 시스템(100)을 기반으로 정보의 입력처리, 전처리 또는 가공 및 융합을 수행하여 로봇 상위 제어기(200)로 전달하도록 할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 로봇 시스템(1)에서 다수개의 센서들이 제공하는 센서 신호를 센서 신호 처리 시스템(100)에서 통합 처리하도록 함으로써 센서에 관련된 부가적인 설계가 필요 없이 복잡한 로봇 설계를 단순화함으로써 센서 신호 처리 시스템(100)을 기반으로 로봇 시스템(1)의 설계와 제작 및 유지 보수가 가능하도록 지원할 수 있다. 이하 각 구성을 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 로봇 상위 제어기(200)는 관리자에게 로봇의 상태에 관한 정보를 제공하며, 관리자가 지정한 다양한 프로그램 루틴에 따라 로봇 기구부가 동작할 수 있도록 각종 제어 신호를 생성하고 이를 로봇 기구부 또는 로봇 기구부를 동작시키는 하위 제어기에 전달하는 구성이다. 이러한 로봇 상위 제어기(200)는 사용자 인터페이스, 로봇 프로그램 및 컨트롤 변수 저장부, 프로그램 순서 실행부, 동작 제어부(motion control), 입출력(I/O) 제어부, 센서 제어부(Sensor control), 네트웍 통신부, 프로그래머블 제어기 및 기타 주변장치(Peripheral equipment)를 포함할 수 있다. 이러한 로봇 상위 제어기(200)는 로봇 기구부가 동작하기 위한 속도 명령을 계산해주는 기능을 수행하며, 개인용 컴퓨터 또는 산업용 컴퓨터 등으로 구성될 수 있다. 특히 본 발명의 로봇 상위 제어기(200)는 센서 신호 처리 시스템(100)으로부터 전달된 가공된 연산 데이터 또는 가공되지 않은 센서 신호를 수신하고, 이를 기반으로 수신된 신호들을 통합 및 비교, 분석하게 되며, 그 결과를 로봇 기구부에 마련된 구동 모터에 제어 신호로서 전송할 수 있다. 그러면 로봇 기구부는 로봇 상위 제어기(200)가 전달하는 제어 신호에 따라 구동 모터를 동작시켜 해당 동작을 수행하게 된다. 이에 따라 상기 로봇 상위 제어기(200)는 센서 신호 처리 시스템(100)이 전달하는 센서 신호 또는 가공된 연산 데이터를 처리할 수 있는 처리 모듈만을 포함하고, 이를 기반으로 로봇 기구부의 위치와 동작 상태를 판단하고, 로봇 기구부의 동작 명령을 생성할 수 있다.

상기 센서 그룹(10)은 다양한 센서들을 포함한다. 여기서 다양한 센서들은 로봇 기구부가 동작하기 위한 초기화 상태, 동작하는 로봇 기구부의 동작 상태, 동작 완료 후 로봇 기구부의 정지 상태 등 다양한 로봇 기구부의 상태에 관한 센서 신호를 생성하고, 생성된 센서 신호를 센서 신호 처리 시스템(100)에 전달하게 된다. 이를 위하여 센서 그룹(10)은 다양한 종류의 센서들이 필요에 따라 하나에서 다수개가 로봇 기구부 또는 로봇 기구부가 동작하는 환경의 특정 위치에 배치될 수 있다. 이러한 상기 센서 그룹(10)은 광센서, 이미지 센서, 변위 센서, 근접/위치 센서, 역학 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 광센서는 광전자 방출형 센서, 광도전 형 센서, 접합형 센서 및 이들의 조합된 형태를 포함한다. 변위 센서는 포텐쇼미터(Potentiometer), 차동변압기(Differential transformer), 인코더(encoder), 와전류형 변위 센서(eddy current type D.S.), 초음파 변위 센서(Ultrasonic D.S.), 광학식 변위센서, 정전용량형 변위센서 등을 포함할 수 있다. 역학센서는 스트레인 게이지, 압력 센서, 하중센서, 가속도계 및 이들의 조합된 형태를 포함할 수 있다. 상기 센서 그룹(10)은 상술한 다양한 종류의 센서들을 적어도 하나 이상 포함할 수 있으며, 각 종류별로 다수 개를 포함할 수 도 있다. 상기 센서 그룹(10)에 포함된 센서들은 센서 신호 처리 시스템(100)에 센서 신호를 전송하는 과정 중에 자신의 정보 즉, 센서 ID 정보와 센서 신호를 함께 전송하여 센서 신호 처리 시스템(100)이 어떠한 센서로부터 센서 신호를 수신하는지를 쉽게 판단할 수 있도록 지원할 수 있다. 상기 센서 그룹(10)에 포함된 각 센서들은 센서별로 그 신뢰도가 상이할 수 있다.

상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 그룹(10)에 포함된 적어도 하나의 센서들로부터 센서 신호를 수신하고, 수신된 센서 신호를 기 설정된 스케줄에 따라 가공 처리하여 로봇 상위 제어기(200)에 전달하는 구성이다. 이러한 센서 신호 처리 시스템(100)은 스케줄링에 따라 센서 그룹(10)으로부터 수신된 센서 신호를 별도의 가공 처리 없이 직접적으로 로봇 상위 제어기(200)에 전달할 수 도 있다. 이러한 센서 신호 처리 시스템(100)의 구성에 대하여 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 센서 신호 처리 시스템(100)의 구성을 보다 상세히 나타낸 블록도이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 신호 수집부(110), 센서 신호 저장부(120), 신호 전송 인터페이스(130) 및 신호 처리부(140)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 센서 신호 저장부(120)는 설계에 따라 생략될 수 도 있다.

상기 센서 신호 수집부(110)는 상기 센서 그룹(10)에 포함된 다양한 센서들 중 로봇 상위 제어기(200)의 제어에 따라 활성화된 센서들로부터 센서 신호를 수집하고, 수집된 센서 신호를 신호 처리부(140)에 전달하는 구성이다. 이러한 센서 신호 수집부(110)는 센서 그룹(10)에 포함된 다양한 센서들로부터 센서 신호를 수집하기 위한 인터페이스를 마련할 수 있다. 이러한 상기 센서 신호 수집부(110)는 센서 그룹(10)에 포함된 센서의 연결 시 자동으로 ID를 부여하거나 하드웨어적 스위치 또는 소프트웨어적 스위치를 통해 센서의 연결 포트를 인식할 수 있다. 또한 센서 신호 수집부(110)는 센서 그룹(10)의 센서 연결 시 사전에 등록된 센서에 대하여 플러그 앤 플레이(Plug and Play(PnP)) 기능을 제공하여 별도의 설정 없이도 센서의 연결포트를 인식하도록 지원할 수 있다.

상기 센서 신호 저장부(120)는 신호 처리부(140)의 제어에 따라 상기 센서 신호 수집부(110)가 수집한 다양한 센서 신호를 저장한다. 그리고 상기 센서 신호 저장부(120)는 센서 그룹(10)으로부터 전달되어 신호 처리부(140)에서 가공 처리된 연산 데이터 또는 상기 저장된 다양한 센서 신호를 가공 처리하여 생성한 연산 데이터를 저장할 수 있다. 상기 센서 신호 저장부(120)에 저장된 센서 신호 및 신호 처리부(140)가 생성한 연산 데이터는 신호 전송 인터페이스(130)를 통하여 로봇 상위 제어기(200)에 전달될 수 있다. 또한 상기 센서 신호 저장부(120)는 센서 그룹(10)에 포함된 다양한 센서들에 대하여 특정 우선순위 정보 및 신뢰도 정보를 저장할 수 있다. 또한 상기 센서 신호 저장부(120)는 다양한 센서들의 운용에 필요한 알고리즘을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 센서 신호 저장부(120)는 영상 인식 알고리즘이나, 영상 필터링 알고리즘, 영상에서 특정 영상을 추출하는 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 또한 상기 센서 신호 저장부(120)는 특정 센서들의 복잡한 센서 신호 연산을 위한 알고리즘 예를 들면 운동 에너지 발생에 따른 역학 계산, 운동에너지 변화에 따른 위치에너지 변환 및 그에 따른 거리 계산 등을 위한 알고리즘을 포함할 수 있다.

상기 우선순위 정보에 대하여 보다 상세히 설명하면, 로봇 기구부에 다양한 센서들이 배치되는 시점에 각 센서들은 센서가 가지는 다양한 특성들로 인하여 로봇 기구부의 움직임을 정확히 반영하는 위치와 로봇 기구부의 움직임을 참조할 수 있는 위치에 각각 나뉘어져 배치될 수 있다. 이에 따라 로봇 시스템(1)은 센서 그룹(10)에 포함된 각 센서들의 종류와 특성 및 위치 등에 따라 각각 우선순위를 부여할 수 있다. 이때 센서 그룹(10)은 각 센서들의 센서 ID 정보를 제공함으로 상기 로봇 시스템(1)은 센서 ID 정보와 우선순위 정보를 서로 매칭하여 센서 신호 저장부(120)에 저장하도록 지원할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이 센서들은 각각의 특성들로 인하여 거리 측정이나 로봇 시스템(1)의 환경을 검측하는데 있어서 신뢰도가 상이할 수 있다. 이러한 신뢰도는 각 센서들이 제작된 형태에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들면 특정 센서의 경우 설정된 거리 이내에서는 높은 거리 측정 신뢰도를 가질 수 있으나, 설정된 거리를 벗어난 경우 해당 신뢰도가 급격하게 저하될 수 있다. 또한 특정 센서는 로봇 기구부의 동작 상태에 따른 힘을 검출할 수 있는데, 제작된 센서의 특성에 따라 검출되는 힘의 정확도 및 신뢰도가 상이할 수 있다. 이에 따라 상기 우선순위 정보는 각 센서들의 신뢰도 정보를 바탕으로 조정될 수 있으며, 본 발명의 로봇 시스템(1)에서는 신뢰도 정보를 우선순위 정보와 독립적으로 제공할 수 도 있다. 상기 신뢰도 정보는 추후 신호 처리부(140)에서 센서 신호들을 연계 및 통합 연산을 수행하는 과정에서 가중치 정보로 이용될 수 있다.

상기 신호 전송 인터페이스(130)는 상기 로봇 상위 제어기(200)와 통신할 수 있는 인터페이스이다. 이러한 신호 전송 인터페이스(130)는 신호 처리부(140)의 제어에 따라 상기 센서 신호 저장부(120)에 저장된 센서 신호 및 연산 데이터를 로봇 상위 제어기(200)에 전송할 수 있다.

상기 신호 처리부(140)는 상기 센서 신호 수집부(110)가 수집한 센서 신호들을 기반으로 연산 데이터를 생성한다. 그리고 상기 신호 처리부(140)는 상기 연산 데이터 및 상기 센서 신호를 상기 로봇 상위 제어기(200)에 기 설정된 스케줄링에 따라 상기 신호 전송 인터페이스(130)를 통하여 전달하도록 제어할 수 있다. 상기 신호 처리부(140)는 센서 신호 수집부(110)가 수집한 다양한 센서 신호들에 대하여 기 설정된 우선순위 정보 및 신뢰도 정보 중 적어도 하나를 바탕으로 센서 신호들의 가중치를 판단하고, 가중치를 바탕으로 특정 센서들을 서로 연계하여 연산하는 등의 처리를 수행할 수 있다. 이러한 상기 신호 처리부(140)는 가공 처리된 연산 데이터를 로봇 상위 제어기(200)에 전달하거나, 우선순위 또는 신뢰도가 높은 센서 신호들을 별도의 가공 없이 스케줄링 된 정보에 따라 선택적으로 로봇 상위 제어기(200)에 전달할 수 있다. 이를 위하여 상기 신호 처리부(140)는 각 센서 신호들에 대한 우선순위 정보 및 신뢰도 정보 중 적어도 하나를 센서 신호 저장부(120)로부터 로드할 수 있다. 그리고 특정 센서 ID 정보를 포함하는 센서 신호가 전달되면, 센서 ID 정보와 센서 신호 저장부(120)에 저장된 우선순위 정보 및 신뢰도 정보 중 적어도 하나와 비교하여 해당 센서 신호의 가중치를 결정할 수 있다. 즉 신호 처리부(140)는 로봇 기구부의 움직임이나 상태 측정을 위하여 다양한 센서 그룹(10)으로부터 수신된 센서 신호들을 연산할 때 수신된 센서 신호들의 가중치에 따라 연산 데이터를 생성함으로써 로봇 기구부의 움직임이나 상태에 대한 신뢰성 높은 연산 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 상기 센서 신호 처리 시스템은 센서 신호 가공 처리 시 특정 센서들이 제공하는 데이터 개수 변화, 센서 데이터 형식의 변화, 센서 데이터의 전처리 및 후처리 등을 수행할 수 있다.

이러한 신호 처리부(140)는 초음파, IR, 레이저 거리센서들을 융합하여 로봇의 주변 환경에 대한 2차원적 또는 3차원적 지도를 작성하고, 작성된 지도를 로봇 상위 제어기(200)에 제공할 수 있다. 이 과정에서 상기 신호 처리부(140)는 초음파, IR, 레이저 거리센서 등의 정보를 융합 및 선별하여 각 순간별 최적의 데이터를 도출하여 로봇 상위 제어기(200)에 제공할 수 있다. 한편 상기 신호 처리부(140)는 높은 연산치를 요구하는 비전 센서 입력의 경우 전처리 및 가공 과정을 담당하여 비전 정보로부터 로봇 주변의 사물정보 등을 도출하여 로봇 상위 제어 기(200)에 제공할 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 신호 처리부(140)는 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리부(140)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 블록도이다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 신호 처리부(140)는 신호 전처리부(141), 신호 후처리부(143), 신호 변경부(145) 및 신호 전송 제어부(147)의 구성을 포함할 수 있다.

상기 신호 전처리부(141)는 센서 신호 수집부(110)가 수집하는 센서 신호들 중에 전처리 과정이 필요한 센서 신호들에 대하여 전처리를 수행하고, 그에 따른 결과를 센서 신호 저장부(120)에 저장하거나, 다른 센서 신호들과 연계할 수 있도록 지원하는 구성이다. 이를 보다 상세히 설명하면, 전술한 바와 같이 특정 센서 예를 들면 비전 센서의 경우 로봇 시스템(1)이 배치된 환경에 대한 이미지 정보를 수집하기 때문에 수집되는 센서 신호의 양이 기 설정된 값 이상 예를 들면, 압전 센서나 홀 센서 등 다른 센서들에 비하여 상대적으로 매우 높은 용량을 가지게 된다. 이에 따라 상기 신호 전처리부(141)는 높은 용량을 가지는 센서 신호에 대하여 다른 센서 신호들과 연산할 수 있도록 또는 로봇 상위 제어기(200)에서 빠른 처리를 수행할 수 있도록 단순화하는 작업이 필요할 수 있다. 예를 들면 상기 신호 전처리부(141)는 센서 신호 수집부(110)가 수집하여 전달한 이미지에 대하여 기 설정된 필터를 적용하여 불필요한 센서 신호들을 필터링함으로써 특정 센서 신호만을 잔류할 수 있도록 처리하여, 수집된 센서 신호를 단순화할 수 있다.

또한 상기 신호 전처리부(141)는 센서 신호 수집부(110)가 수집하는 다양한 센서 신호들에 대한 유효성 판단을 수행할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 센서 그룹(10)에 포함된 센서들이 제공하는 센서 신호들은 스케줄링 된 로봇 기구부의 움직임에 따라 실시간으로 센서 신호를 생성하고 이를 전달할 수 있다. 이 과정에서 센서들은 다양한 센서 신호를 생성하게 되는데, 예를 들면 특정 센서의 경우 로봇 기구부가 특정 동작을 수행하기 이전 시점, 특정 동작을 수행하는 시작 시점, 특정 동작을 수행하는 동작 시점, 특정 동작을 완료하는 완료 시점, 특정 동작을 완료한 이후 종료 시점 등에 따른 다양한 센서 신호 값을 수집하고 이를 전달할 수 있다. 그러면 상기 신호 전처리부(141)는 상술한 각 시점에 따라 다르게 전달되는 센서 신호 값들 중에 기 설정된 기준 이상의 신호 값을 가지는 센서 신호 값들을 선별하고, 이를 유효한 값으로 처리할 수 있다. 또한 센서 그룹(10)에 포함된 다양한 센서 신호들은 로봇 기구부의 움직임에 따라 적절한 센서 신호들을 생성해야 하지만 로봇 시스템(1)이 배치된 환경의 갑작스런 변화나 순간적인 오작동에 의하여 특정 센서 신호 값들을 생성하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들면 로봇 시스템(1)이 배치된 환경에서 조도 센서나 광센서의 경우 급격한 조도의 변화가 발생하는 경우 이에 따른 센서 신호 값들을 생성하고 이를 센서 신호 처리 시스템(100)에 전달할 수 있다. 그러면 상기 신호 전처리부(141)는 기 저장된 다양한 정보들을 바탕으로 각 센서들이 전달하는 신호 값이 유효한 값인지를 판단하고, 유효한 값으로 판단하는 경우, 이를 센서 신호 저장부(120)에 저장하도록 제어하는 한편, 유효하지 않은 값으로 판단되는 경우, 무시 또는 저장부에서 하도록 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 신호 전처리부(141)는 다양한 알고리즘과 루틴들에 의하여 센서 신호 수집부(110)가 수집한 센서 신호들에 대하여 전처리를 수행하고, 전처리가 수행된 연산 데이터를 센서 신호 저장부(120)에 저장하도록 제어할 수 있다.

상기 신호 후처리부(143)는 센서 신호 저장부(120)에 저장된 다양한 센서 신호들을 서로 연계 및 통합하여 연산함으로써 새로운 연산 데이터를 생성하는 구성이다. 즉 신호 후처리부(143)는 전술한 바와 같이 수집된 센서 신호와 센서 ID 정보를 바탕으로 센서 신호들의 우선순위 및 신뢰도에 따른 가중치를 적용하고, 이를 기반으로 로봇 기구부의 움직임이나 상태 판단을 위해 로봇 상위 제어기(200)가 참조할 연산 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위하여 상기 신호 후처리부(143)는 센서 신호 저장부(120)에 저장된 센서별 우선순위 정보 및 신뢰도 정보를 확인하고, 이를 기준으로 수신된 센서 신호들의 가중치를 적용할 수 있다. 이에 따라 상기 신호 후처리부(143)는 수집된 센서 신호들을 연계 및 통하여 연산 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 상기 신호 후처리부(143)는 신호 전처리부(141)에서 전처리되어 센서 신호 저장부(120)에 저장된 연산 데이터들을 기 설정된 루틴이나 알고리즘에 따라 선택하고, 선택된 연산 데이터들의 연계나 통합 연산 등을 통하여 새로운 연산 데이터를 생성할 수 있다. 또한 상기 신호 후처리부(143)는 신호 전처리부(141)가 전처리한 연산 데이터를 다른 센서들이 제공한 센서 신호들과 연계 및 통합 연산하여 새로운 연산 데이터를 생성할 수 도 있다. 이러한 센서 신호들 간의 연산 데이터 생성, 전처리된 연산 데이터와 센서 신호와의 연계 및 통합 연산 등은 기 설정된 스케줄링에 의하여 제어될 수 있으며, 연산 결과는 로봇 상위 제어기(200)가 로봇 기구부의 동작 제어를 위하여 참조될 수 있다. 상기 신호 후처리부(143)는 전술한 바와 같이 다양한 센서 신호들을 바탕으로 로봇 기구부에 대한 2차원 또는 3차원 지도 작성 및 좌표 참조 데이터를 생성하고 이를 로봇 상위 제어기(200)에 전달할 수 도 있다.

상기 신호 변경부(145)는 센서 그룹(10)이 제공한 다양한 센서 신호에 대하여 원래의 센서 출력속도를 로봇 상위 제어기(200)에 적합한 속도로 변경하여 선별적으로 제공하도록 지원하는 구성이다. 이를 보다 상세히 설명하면, 특정 센서들의 경우 센서 신호 발생 주기가 로봇 상위 제어기(200)에서 수신하는 주기와 맞지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 상기 신호 변경부(145)는 상기 센서 신호들의 발생 주기 및 수신 주기를 로봇 상위 제어기(200)에서 허용하는 범위 내에 들도록 가공하고, 가공된 센서 신호를 로봇 상위 제어기(200)에 전달하도록 제어할 수 있다.

상기 신호 전송 제어부(147)는 센서 신호 저장부(120)에 저장된 센서 신호 및 연산 데이터를 다양한 방식으로 로봇 상위 제어기(200)에 전송하는 구성이다. 이러한 신호 전송 제어부(147)는 로봇 상위 제어기(200)가 요청하는 시점에 해당 센서 신호 및 연산 데이터를 전송하는 방식 및 기 설정된 주기에 따라 주기적으로 로봇 상위 제어기(200)에 센서 신호 및 연산 데이터를 제공하는 방식 등에 따라 센서 신호 및 연산 데이터 전송을 수행할 수 있다. 한편 상기 센서 신호 처리 시스템(100)이 별도의 저장부를 마련하지 않는 경우 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 실시간 센서 신호를 수신하고 기 설정된 스케줄에 따라 센서 신호를 연산하여 연산 데이터를 생성하면서, 해당 센서 신호와 연산 데이터를 별도로 저장하지 않도 록 제어할 수 있다. 이 경우 상기 신호 전송 제어부(147)는 로봇 상위 제어기(200)가 센서 신호 및 연산 데이터를 요청하는 시점에 상술한 각 구성을 활성화하여 센서 신호를 수집하고, 수집된 센서 신호를 로봇 상위 제어기(200)에 전달하는 한편 스케줄링에 따라 센서 신호들을 기반으로 연산 데이터를 생성하여 상기 로봇 상위 제어기(200)에 전달할 수 있다. 이 경우 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 그룹(10)에서 발생하는 다양한 센서 신호의 수집과 연산을 누적하여 저장하지 않고 실시간으로 지원하는 구조로 형성될 수 있다. 또한 상기 신호 전송 제어부(147)는 상술한 각 방식을 개별적으로 운용하는 것뿐만 아니라 혼용하여 운용할 수 도 있다. 즉 상기 신호 전송 제어부(147)는 일정 주기에 따라 각 센서 신호와 연산 데이터를 전송하면서 로봇 상위 제어기(200)가 요청하는 시점에 해당 시점의 센서 신호와 연산 데이터 또는 기 설정된 시간동안 누적된 센서 신호와 연산 데이터를 상기 로봇 상위 제어기(200)에 제공할 수 있다. 이때 상기 신호 전송 제어부(147)는 로봇 상위 제어기(200)가 요청한 종류별 센서 신호 및 연산 데이터를 선별하여 전송할 수 있으며, 별도의 요청이 없는 경우 기 설정된 스케줄 정보에 따라 선택된 센서 신호 및 연산 데이터만을 전송할 수 도 있다.

한편, 상술한 로봇 시스템(1)에서 로봇 설계를 위하여 센서 신호 처리 시스템(100)은 소프트웨적으로 설계한 장치 툴 형태로 구성될 수 있다. 이러한 장치 툴은 실질적으로 미들웨어 또는 펌웨어 방식으로 제작되어 로봇 상위 제어기(200)와 센서 그룹(10) 사이에 배치될 수 있다. 즉 본 발명의 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 신호 수집과 수집된 센서 신호들의 연계 및 통합 연산을 위한 하드웨어가 마련되면, 해당 하드웨어 구성에 임베이디드 방식으로 실장될 수 있는 프로그램이 될 수 있다. 그리고 본 발명의 센서 신호 처리 시스템(100)은 수집된 센서 신호와 센서 신호의 연계 및 통합 연산을 관리자가 확인할 수 있도록 해당 데이터를 특정 주변 장치 예를 들면 표시부 등에 출력할 수 있는 출력 포트를 더 마련할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템(1)의 구성과 각 구성들의 역할 및 세부 구성들에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇용 센서 신호 처리 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇용 센서 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

상기 도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 로봇용 센서 신호 처리 방법은 로봇 상위 제어기(200)의 제어에 따라 센서 그룹(10)에 포함된 센서들의 전원 공급이 완료되면 센서 그룹(10)에 포함된 각 센서들은 공급된 전원 및 기 설정된 스케줄링에 따라 초기화를 수행할 수 있다. 초기화가 완료된 센서 그룹(10)의 센서들은 로봇 기구부의 움직임이나 상태에 따라 센서 신호를 생성하고, 생성된 센서 신호를 센서 신호 처리 시스템(100)에 전송한다. 이에 따라 센서 신호 처리 시스템(100)은 401 단계에서 센서 그룹(10)의 센서들이 생성하는 센서 신호를 수집할 수 있다.

상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 그룹(10)에 포함된 다양한 종류의 센서들로부터 센서 신호를 수신하면, 센서들이 전송하는 센서 ID 정보를 바탕으로 각 센서 신호에 우선순위 및 신뢰도 등을 확인할 수 있다. 이를 위하여 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 신호 저장부(120)에 저장된 우선순위 정보 및 신뢰도 정보를 로드하고, 로드된 우선순위 정보 및 신뢰도 정보를 참조하여 각 센서 신호의 가중치를 결정할 수 있다. 가중치가 확인된 각 센서 신호들은 403 단계에서 일정 기준에 따라 분류될 수 있다. 그리고 센서 신호 처리 시스템(100)은 405 단계에서 분류가 완료된 센서 신호들을 센서 신호 저장부(120)에 일시적으로 저장하도록 제어할 수 있다. 한편 본 발명의 로봇 시스템(1)에서 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 신호 저장부(120)를 마련하지 않을 수 있으며, 이에 따라 상기 405 단계는 생략될 수 있다.

다음으로 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 407 단계에서 센서 그룹(10)들로부터 수신된 센서 신호들 또는 센서 신호 저장부(120)에 일시적으로 저장된 센서 신호들을 기반으로 연산 데이터 생성을 수행할 수 있다. 여기서 연산 데이터는 상기 센서 신호 처리 시스템(100)이 우선순위 및 신뢰도 등에 따른 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 적어도 두 개의 센서 신호를 서로 연계 및 통합하여 로봇 기구부의 동작 상태를 지시하는 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들면 상기 연산 데이터는 센서 그룹(10)에 포함된 비전 센서가 전송한 이미지 센서 신호와 초음파 변위 센서가 전송한 초음파 변위 값들을 서로 연계하여 로봇 기구부가 현재 어떠한 위치에 존재하여 어떠한 동작 상태를 취하는지를 판별할 수 있는 데이터가 될 수 있다. 이러한 연산 데이터는 센서들로부터 전달된 센서 신호들의 연계나 통합뿐만 아니라 특정 센서 신호들의 연계와 통합에 의해 생성된 연산 데이터와 다른 센서가 전송한 센서 신호와의 연계 및 통합에 의해 생성될 수 도 있다. 이 과정에서 상기 센서 신 호 처리 시스템(100)은 수신된 센서 신호에 대하여 전처리 과정, 후처리 과정, 신호 변경 과정 등을 수행할 수 있다.

상기 전처리 과정은 전술한 바와 같이 센서가 제공하는 센서 신호의 용량이 상대적으로 매우 높은 경우, 해당 센서 신호를 단순화하여 실질적으로 로봇 기구부의 동작 상태를 판별하는 참조 데이터로 이용될 수 있도록 처리하는 과정이 될 수 있다. 예를 들면 전처리 과정은 이미지 센서 신호와 같이 센서 신호 값이 대용량인 경우 해당 이미지 센서 신호를 필터링하여 신호 값의 용량을 줄이는 과정, 이미지 센서 신호에서 로봇 기구부에 대응하는 형태를 추출하는 에지 디텍션 과정, 로봇 기구부와 배경을 구분하여 분리하는 분리 과정 등을 포함할 수 있다. 여기서 상기 전처리 과정은 이미지 센서 신호에 대하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 전처리 과정은 센서 신호의 용량이 많거나 센서 신호를 기반으로 로봇 기구부의 동작 상태 검출에 많은 연산이 필요한 센서 신호의 경우, 해당 센서 신호를 단순화하는 처리 과정이 될 수 있다.

상기 후처리 과정은 전술한 바와 같이 센서 신호들의 센서 ID 정보를 기반으로 우선순위가 부여되는 경우 이를 가중치로서 적용하고 센서 신호들을 서로 연계 및 통합하여 로봇 기구부의 동작 상태를 검출할 수 있는 연산 데이터를 생성하는 과정이 될 수 있다. 여기서 센서 신호들의 연계 및 통합 과정은 다양한 센서 신호들의 위치 정보, 센서 그룹(10)의 각 센서들이 검출한 로봇 기구부에 대한 센서 신호들을 바탕으로 로봇 기구부의 위치를 판단할 수 있도록 하는 과정으로서, 2차원 또는 3차원 형태로 로봇 기구부의 위치 및 동작 상태에 대한 데이터를 생성하는 과 정이 될 수 있다. 이때 연산 데이터는 적어도 두 개의 센서 신호 값에 의해 계산되어지며 상기 2차원 또는 3차원 좌표 상에 좌표 값이 될 수 있다. 여기서 상기 센서 신호 값은 독립적으로 상기 2차원 또는 3차원 좌표 상에 적용되어 로봇 기구부의 위치 및 동작 상태를 표시하도록 지원될 수 있다.

상기 신호 변경 과정은 센서 신호를 로봇 상위 제어기(200)가 요구하는 방식에 따른 신호로 변경하는 과정이다. 센서 신호들의 생성 주기는 로봇 상위 제어기(200)가 처리하는 처리 주기와 다를 수 있는데 상시 센서 신호 처리 시스템(100)은 이러한 센서 신호 생성 주기를 조정하여 로봇 상위 제어기(200)가 처리할 수 있도록 지원할 수 있다. 예를 들면 특정 센서의 센서 신호의 생성 주기가 2μms이며 로봇 상위 제어기(200)가 처리하는 신호 처리 주기가 4μms인 경우 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 상기 특정 센서의 센서 신호에 대하여 홀 수 단위로 샘플링하고, 샘플링된 신호를 로봇 상위 제어기(200)에 전달하도록 제어할 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 센서들의 우선순위 정보 또는 신뢰도 정보를 기반으로 센서 신호에 가중치를 부여한 후 연산 데이터를 생성하는 것으로 예로 하여 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 센서 신호 처리 시스템(100)은 가중치 부여 없이 기 설정된 스케줄에 따라 특정 센서 신호들을 선택하고, 선택된 센서 신호들을 특정 알고리즘 방식에 따라 서로 연계하거나 통합하는 방식으로 연산 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 특정 알고리즘 방식은 로봇 기구부에 관한 2차원 지도 또는 3차원 지도를 생성하기 위한 알고리즘이 될 수 있으며, 상기 센서 신호들은 상기 지도 생성을 위한 좌표 또는 좌표 참조 데이터가 될 수 있다. 또한 상기 특정 알고리즘 방식은 로봇 기구부가 적용되는 다양한 현장에 따라 새롭게 설계되거나 설계된 알고리즘을 연계하는 방식으로서 생성될 수 도 있다.

다음으로 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 409 단계에서 센서 신호의 전송 여부를 확인할 수 있다. 즉 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 기 설정된 주기에 해당하는 시점인지 또는 로봇 상위 제어기(200)로부터 요청이 발생하였는지를 검사할 수 있다. 별도의 센서 신호 전송을 위한 요청이 발생하지 않는 경우 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 401 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.

한편 상기 409 단계에서 전송 요청이 발생하는 경우 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 411 단계에서 센서 신호의 연계 및 통합 연산을 통하여 생성된 연산 데이터 및 센서들로부터 수신된 센서 신호를 기 설정된 스케줄에 따라 로봇 상위 제어기(200)에 전송하도록 제어할 수 있다. 또한 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 상기 센서 신호 및 연산 데이터를 상기 로봇 상위 제어기(200)가 요청하는 시점에 전송하도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 로봇 상위 제어기(200)가 센서 신호 및 연산 데이터를 요청하는 시점에만 센서 신호 수집과 연산을 수행하도록 제어하고, 수집된 센서 신호와 연산된 데이터를 상기 로봇 상위 제어기(200)에 전달하도록 제어할 수 있다. 그리고 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 센서 신호 저장부(120)를 마련하고, 센서 신호와 연산 데이터를 기 설정된 스케줄에 따라 누적 저장하도록 제어할 수 있다. 이후 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 누적된 센서 신호 및 연산 데이터를 상기 로봇 상위 제어기(200)에 전송하도록 제어할 수 있다. 여기서 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 기 설정된 일정 주기에 따라 센서 신호와 연산 데이터를 로봇 상위 제어기(200)에 전송함은 물론 로봇 상위 제어기(200)가 요청하는 시점에 추가로 센서 신호와 연산 데이터를 전송하도록 지원할 수 도 있다.

그리고 상기 센서 신호 처리 시스템(100)은 413 단계에서 로봇 시스템(1) 운용을 계속할지 여부를 확인하고, 종료를 위한 별도의 입력 신호나 스케줄링 된 정보가 없는 경우 401 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 반복적으로 수행하도록 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 로봇용 센서 신호 처리 시스템 및 방법은 로봇 기구부의 위치 및 동작 상태를 검출하는 적어도 2개의 센서들로부터의 센서 신호를 로봇 상위 제어기에 전달하거나, 수신된 센서 신호의 신뢰성 또는 우선순위 등의 부가정보에 근거하여 신호를 선택적으로 가공하여 로봇 상위 제어기(200)에 전달하도록 지원한다. 이 과정에서 본 발명의 센서 신호 처리 시스템은 로봇 상위 제어기와 센서 그룹 사이에 배치되어 각 센서들이 전달한 센서 신호를 기 설정된 스케줄에 따라 처리하고 이를 로봇 상위 제어기에 전달하도록 지원한다. 이에 따라 로봇 상위 제어기의 경우 센서 신호 처리에 관한 처리 모듈만을 운용하여 로봇 기구부의 위치 및 동작 상태를 판단하고 동작명령을 지시할 수 있으며, 센서 그룹의 경우 다양한 센서들의 추가와 제거가 용이하고, 그에 따른 센서 신호 처리를 적응적으로 수행할 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 센서 신호 처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 3은 도 2의 신호 처리부의 구성을 보다 상세히 나타낸 블록도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇용 센서 신호 처리 방법을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

1 : 로봇 시스템 100 : 센서 신호 처리 시스템

110 : 센서 신호 수집부 120 : 센서 신호 저장부

130 : 신호 전송 인터페이스 140 : 신호 처리부

141 : 신호 전처리부 143 : 신호 후처리부

145 : 신호 변경부 147 : 신호 전송 제어부

200 : 로봇 상위 제어기

Claims (11)

1. 로봇 기구부의 움직임 상태를 제어하는 로봇 상위 제어기;

   상기 로봇 기구부 및 상기 로봇 기구부 환경 중 적어도 하나의 위치에 배치되는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 그룹;

   상기 로봇 상위 제어기와 상기 센서 그룹 사이에 배치되어 상기 센서 그룹에 포함된 센서들의 센서 신호를 공통적으로 무가공 또는 가공 처리한 후 상기 로봇 상위 제어기에 전달하는 센서 신호 처리 시스템;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
2. 제1항에 있어서

   상기 센서 신호 처리 시스템은

   상기 센서 그룹에 포함된 각 센서들과 통신하는 인터페이스를 마련하고 센서 신호를 수집하는 센서 신호 수집부;

   상기 센서 신호 또는 가공 처리된 연산 데이터를 상기 로봇 상위 제어기에 전달하기 위한 신호 전송 인터페이스;

   상기 수집된 센서 신호를 가공 처리하여 연산 데이터를 생성하고, 상기 센서 신호 및 상기 연산 데이터 중 적어도 하나를 상기 로봇 상위 제어기에 전송하도록 제어하는 신호 처리부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
3. 제2항에 있어서

   상기 센서 신호 및 상기 연산 데이터를 저장하며, 상기 센서 신호 처리를 위한 적어도 하나의 알고리즘을 저장하기 위한 센서 신호 저장부;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
4. 제2항에 있어서

   상기 신호 처리부는

   센서 신호의 용량이 기 설정된 값 이상인 경우 센서 신호를 단순화하기 위한 전처리를 수행하는 신호 전처리부;

   적어도 두 개의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 상기 전처리된 데이터와 상기 적어도 하나의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 생성된 연산 데이터들을 서로 연계 또는 통합하여 새로운 연산 데이터를 생성하는 신호 후처리부;

   적어도 하나의 센서 신호를 상기 로봇 상위 제어기가 처리할 수 있는 신호 형태로 변경하는 신호 변경부;

   상기 센서 신호 및 연산 데이터 중 적어도 하나를 기 설정된 주기 및 상기 로봇 상위 제어기의 요청 중 적어도 하나에 따라 상기 로봇 상위 제어기에 전송하는 신호 전송 제어부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
5. 제4항에 있어서

   상기 센서 그룹은

   각 센서들의 센서 ID 정보 및 각 센서들의 센서 신호를 상기 센서 신호 처리 시스템에 전송하고,

   상기 신호 후처리부는 상기 센서 ID 정보를 기반으로 기 설정된 상기 센서 신호의 우선순위 또는 신뢰도를 확인하여 가중치를 결정하고, 결정된 가중치를 이용하여 상기 연산 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
6. 제2항에 있어서,

   상기 센서 신호 수집부는

   상기 센서 그룹에 포함된 센서의 연결 시 자동으로 ID를 부여하거나 하드웨어적 스위치 또는 소프트웨어적 스위치를 통해 상기 센서의 연결 포트를 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
7. 제2항에 있어서,

   상기 센서 신호 수집부는

   상기 센서 그룹의 센서 연결 시 사전에 등록된 센서에 대하여 플러그 앤 플레이(Plug and Play(PnP)) 기능을 제공하여 상기 센서의 연결포트를 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 시스템.
8. 적어도 하나의 센서를 활성화하는 과정;

   활성화된 센서들의 센서 신호를 별도의 센서 신호 공통 처리 장치인 센서 신호 처리 시스템이 수집하는 과정;

   상기 센서 신호 처리 시스템이 상기 센서 신호를 무가공 또는 가공 처리하는 신호 처리 과정;

   상기 센서 신호 처리 시스템이 상기 센서 신호 또는 가공 처리된 데이터를 로봇 상위 제어기에 전송하는 과정;

   상기 로봇 상위 제어기가 상기 센서 신호 처리 시스템이 제공한 데이터를 바탕으로 로봇 기구부의 동작 명령을 제어하는 과정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 방법.
9. 제8항에 있어서

   상기 신호 처리 과정은

   센서 신호의 용량이 기 설정된 값 이상인 경우 센서 신호를 단순화하기 위한 전처리를 수행하는 전처리 과정;

   적어도 두 개의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 상기 전처리된 데이터와 상기 적어도 하나의 센서 신호를 연계 또는 통합하여 연산 데이터를 생성하거나, 생성된 연산 데이터들을 서로 연계 또는 통합하여 새로운 연 산 데이터를 생성하는 후처리 과정;

   적어도 하나의 센서 신호를 상기 로봇 상위 제어기가 처리할 수 있는 신호 형태로 변경하는 신호 변경 과정;

   상기 센서 신호 및 연산 데이터 중 적어도 하나를 기 설정된 주기 및 상기 로봇 상위 제어기의 요청 중 적어도 하나에 따라 상기 로봇 상위 제어기에 전송하는 신호 전송 과정;

   중 적어도 하나의 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 방법.
10. 제8항에 있어서

    상기 센서 신호 및 상기 연산 데이터, 상기 센서 신호 처리를 위한 적어도 하나의 알고리즘을 센서 신호 저장부에 저장하는 과정;

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 방법.
11. 제9항에 있어서

    상기 후처리 과정은

    상기 센서들의 센서 ID 정보를 확인하는 과정;

    상기 센서 ID 정보를 기반으로 상기 센서 신호들의 우선순위 또는 신뢰도를 확인하고 그에 대응하는 가중치를 결정하는 과정;

    상기 결정된 가중치를 이용하여 상기 연산 데이터를 생성하는 과정;

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 센서 신호 처리 방법.

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