KR20110112375A - 건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설장비의 원격제어시스템에서 작업자가 자신의 신체 움직임에 따라 건설장비의 구동을 제어할 시 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있도록 하기 위한 건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 작업자 손동작에 따른 버켓의 위치 추종 시 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 소정값(εβ)만큼 보상시킨 값을 암에 대한 버켓의 굽힘각(βe)이 추종하도록 함으로써 작업자의 손가락 굽힘 운동량을 감소시켜 피로를 감소시킬 수 있도록 한다. 또한 작업자의 작업공간을 설정할 시 X, Y, Z축 각 방향으로 최대 이동 가능한 지점보다 작게 설정하고, 작게 설정된 작업자의 작업공간(WSh)과 장비 작업공간(WSe)을 매칭시키고, 작업자는 작게 설정된 작업공간에서 작업함으로써 피로를 감소시킬 수 있도록 한다.

Description

건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법{REMOTE CONTROL SYSTEM FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT AND REMOTE CONTROL METHOD THEROF}
본 발명은 건설장비를 원격지에서 제어할 수 있는 건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법에 관한 것으로, 특히 원격지에 있는 작업자가 자신의 신체 움직임에 따라 건설장비의 구동을 제어할 시 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있도록 하기 위한 건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법에 관한 것이다.
일반적인 굴삭기 등과 같은 건설장비에 의한 작업의 특성을 살펴보면, 작업자들은 유압 밸브를 직접 제어하는 수동 레버를 조작하여 굴삭기 등을 조작한다.
일반적으로 긴 훈련 과정과 오랜 경험을 갖추어야 버켓 운동과 레버 조작 사이의 상관 관계를 체득할 수 있기 때문에 비숙력자가 건설장비를 조작하는 것은 매우 어려운 일이다. 보다 더 어려운 점은 버켓에 가해지는 부하를 감지하는 것인데, 이는 버켓의 이동 속도, 부하에 대한 엔진의 반응, 레버에 전달되어 오는 반동 압력만이 이를 추종하기 위한 유일한 피드백이라는 것이다.
이와 같은 이유로 건설장비를 운전하기 위한 운전자는 장기간 동안 건설장비의 조작을 위한 훈련을 받아야 한다. 또한, 장기간의 훈련을 받은 운전자라도 건설장비에 탑승한 상태에서 건설장비를 운전하기 때문에 오조작 등의 실수로 부상을 입는 등 항상 돌출된 위험에 노출되어 있다.
이러한 이유로 운전자가 건설장비에 탑승하지 않고도 건설장비를 운전할 수 있는 제어시스템에 대한 요구가 증대되고 있고, 이러한 요구에 따라 원격지에서 건설장비를 제어할 수 있는 기술이 개발되고 있는 추세이다.
이와 같이 원격지에서 건설장비를 제어하는 기술이 개발될 시 고려되어야 할 점 중 하나가 작업자가 건설장비 구동을 위한 동작을 수행할 시 작업자의 피로도를 최소화하면서 건설장비 구동을 위한 동작을 할 수 있도록 하는 기술에 대한 요구가 있다.
본 발명은 원격지에 있는 작업자가 자신의 신체 움직임에 따라 건설장비의 구동을 제어할 시 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있도록 하기 위한 건설장비의 원격제어시스템 및 원격제어방법을 제공함에 있다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은, 건설장비의 원격제어시스템에 있어서, 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)과 조작자의 팔목 위치(H)를 감지하기 위한 복수개의 센서와, 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 따른 버켓의 조작각도(βe) 추종 및 조작자의 팔목 위치(H)에 따른 장비 동작 위치(E)를 추종하는 원격 제어부와, 상기 추종된 버켓의 조작각도( e) 또는 상기 장비 동작 위치(E)를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 원격 무선 송수신부를 포함하는 원격장치와, 붐과 아암 및 버켓을 포함하는 작업장치와 상부 선회체를 구비하고, 상기 원격장치로부터 수신된 버켓의 조작각도(βe) 또는 장비 동작 위치(E)에 따라 상부 선회체 또는 상기 작업장치의 구동 제어하는 건설장비를 포함하고, 상기 원격 장치는, 작업공간 설정을 위해 조작자의 팔의 회전 중심점을 원점으로 하는 절대좌표계를 생성시켜, 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각방향축에서 팔목이 도달할 수 있는 최대 거리가 입력되면 XZ 평면상에서 입력된 최대 반경보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경 내의 영역을 작업공간으로 설정하고, XY 평면상에서 입력된 최대 반경보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경 내 영역에서 X축 기준으로 Y축방향으로 미리 설정된 각도만큼 작업공간으로 설정한 후 상기 설정된 작업공간에 따른 원격 좌표계와 장비 좌표계를 매칭시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 건설장비는, 상기 장비 동작 위치(E)로의 상부 선회체 또는 상기 작업장치 구동 시 구동 속도를 미리 설정된 가속도로 구동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 XY 평면상에 상기 작업공간 외부 중 상기 Y축에 근접한 일부 영역은 절대선회영역(λ)으로 설정하고, 상기 운전자의 팔목이 작업공간에서 상기 절대선회영역(λ)에 진입한 경우, 운전자의 팔목의 이동위치 추종을 중단하고 이동방향만 추종하여 기 설정된 선회속도로 상기 상부 선회체를 선회시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 원격 장치는, 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에서 벗어나면 선회동작 중지 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 원격 장치는, 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에 속하면 팔목 위치(H)가 Y축상에 위치하면 절대선회를 위해 미리 설정된 최대속도로 계산되고, 상기 팔목 위치(H)가 Y축상에서 가장 먼 위치에 위치하면 미리 설정된 최소속도로 계산되고, 상기 팔목 위치(H)가 Y축상에서 가장 먼 위치와 Y축 내에 위치하면 상기 팔목 위치(H)에 대해 상기 최소 속도와 최대 속도 범위 내에서 Y축에 근접한 정도에 따라 가변되는 선회속도를 계산하고, 상기 계산된 선회속도로 선회동작을 계속하여 수행하기 위한 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 원격 장치는, 상기 조작자의 팔목 위치(H)가 상기 설정된 작업공간을 벗어나면 상기 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨 위치(H')를 조작자의 팔목위치(H)로 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 원격 장치는, 상기 작업공간 내에 근접영역을 미리 설정하고, 상기 조작자의 팔목 위치(H)가 상기 근접영역에 속하면 이전 속도, 방향 성분을 이용하여 속도, 방향을 추종하고, 추종된 속도, 방향 정보를 상기 건설장비에 상기 원격 무선 송수신기를 통해 무선으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 붐과 아암 및 버켓을 포함하는 작업장치와 상부 선회체를 구비하는 건설장비를 원격지에서 원격으로 제어하기 위한 방법에 있어서, 원격장치가 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각방향축에서 팔목이 도달할 수 있는 최대 거리를 입력받아 상기 입력된 최대 거리보다 미리 설정된 크기만큼 작은 거리를 기준으로 하는 반경을 작업공간으로 설정하고, XY 평면상에 소정 영역을 절대선회영역(λ)으로 설정하는 단계와, 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 따라 상기 버켓의 조작각도(βe)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 버켓의 조작각도(βe) 추종 단계와,조작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간에 속하면 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 위치추종모드 수행 단계와, 작자의 팔목 위치(H)가 상기 절대선회영역에 속하면 조작자로부터 선회동작을 위한 요구가 입력됨을 인지하고, 선회동작 요구를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 절대선회모드 수행단계와, 작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간과 상기 절대선회영역에서 벗어나면 상기 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨 위치(H')를 조작자의 팔목위치(H)로 설정하여 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하고, 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 근접위치추종모드 수행 단계와, 기 건설장비가 상기 원격장치로부터 수신된 추종 정보 또는 선회동작 요구에 따라 상기 작업장치와 상부 선회체 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 버켓의 조작각도(βe) 추종 단계는, 상기 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 소정값을 보상하여 상기 버켓의 조작각도(βe)를 추종하고, 상기 보상한 값이 상기 버켓의 조작각도(βe)의 최대값을 초과하면 보상값을 버켓의 조작각도(βe)의 최대값으로 추종하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일례에 따라 상기 절대선회모드 수행 단계는, 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에 속하면 선회동작을 계속하여 수행하기 위한 명령을 상기 건설장비로 전송하고, 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에서 벗어나면 선회동작 중지 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 단계인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 과제 해결 수단에 의하면, 건설장비로부터 원격지에 있는 작업자가 건설장비에 탑승없이 건설장비를 구동시킬 수 있게 되어 건설장비 운전의 안전성이 향상된다.
또한, 작업자의 신체 움직임에 따라 건설장비가 구동됨으로써, 건설장비를 용이하게 운전할 수 있게 된다.
또한, 장비제어를 위한 작업자의 작업공간을 작게 설정하고, 작게 설정된 작업공간과 장비의 작업공간을 매칭시킴으로써 작업자가 작게 설정된 작업공간에서 팔을 움직이더라도 장비가 최대로 이동 가능한 위치까지 이동 및 스윙을 제어할 수 있도록 함으로써 작업에 따른 팔의 운동량을 줄일 수 있도록 한다. 이렇게 함으로써 작업자는 원격으로 장비제어 작업 시 피로도를 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 건설장비의 붐, 아암이 구동되지 않는 경우에만 상부 선회체가 선회하도록 구동 제어함으로써, 건설장비의 작업 장치가 주변 사물과 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 작업의 안전성이 더욱 더 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 원격제어시스템을 도시하는 도면,
도 2는 도 1에 도시된 건설장비의 원격제어시스템의 제어 블럭도,
도 3은 도 1에 도시된 건설장비의 원격제어시스템의 원격 좌표계와 장비 좌표계를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 원격장비에서 건설장비를 원격으로 제어하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 작업 공간 설정 모드를 수행하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 작동자의 손동장에 따른 버켓의 위치 추종 과정을 나타내는 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 근접 위치 추종 모드를 수행하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 절대 선회 모드를 수행하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 작업자의 작업공간을 도시하는 예시도,
도 10은 도 7에 과정 수행 중 작업자의 팔목위치(H)가 근접영역에 속하는 경우 위치 추종을 설명하기 위한 예시도.
발명의 실시를 위한 형태
이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 원격제어시스템은 건설장비로부터 원격지에 있는 작업자의 팔에 센서(50)(60)(70)를 부착하여 팔의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임에 따라 원격으로 건설장비의 움직임을 제어하기 위한 시스템이다.
본 실시예에서는 건설장비로서 굴삭기를 예시하였으나, 굴삭기 이외의 건설장비에도 작업장치가 있는 한 본 발명의 사상이 동일하게 적용될 수 있다.
건설장비를 원격지에서 제어할 수 있는 건설장비의 원격제어시스템에 대하여 도 1 및 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어시스템은, 제 1, 2, 3 센서(50, 60, 70), 원격 제어부(80), 원격 무선송수신부(81)를 포함하는 원격제어장치(200)와 장비 무선송수신부(91), 장비 제어부(90), 제어 밸브 유닛(40), 붐 실린더(32), 아암 실린더(34), 버켓 실린더(36) 및 선회모터(21), 붐(31), 아암(33), 버켓(35), 상부 선회체(20)를 포함하는 건설장비(210)를 포함한다.
먼저, 원격 제어 장치(200)의 구성 및 각 구성의 동작에 대하여 설명하도록 한다.
상기 제 1 센서(50)는 작업자 팔의 상박(UA)에 부착되어 팔의 상박(UA)의 각도를 감지한다. 보다 구체적으로, 상기 제 1 센서(50)는 작업자의 좌우방향 축(Y축)을 중심으로 한 팔 상박(UA)의 회전 각도를 검출한다. 이러한 제 1 센서(50)는 기울기 센서(inclinometer) 등 공지된 다양한 센서로 구성될 수 있다.
상기 제 2 센서(60)는 작업자 팔의 하박(LA)에 마련되어 하박(LA)의 회전 각도를 검출한다. 보다 구체적으로 상기 제 2 센서(60)는 작업자의 좌우방향 축(Y축)을 중심으로 한 팔 하박(LA)의 회전 각도와, 작업자의 상하방향 축(Z축)을 중심으로 한 팔 하박(LA)의 회전 각도를 감지한다. 상기 제 2 센서(60)는, 전술한 바와 같이, 2축 이상의 회전 각도를 감지하기 할 수 있어야 하기 때문에 3축의 회전 각도를 감지할 수 있는 자세 센서(Orientation Sensor) 등이 이용될 수 있다.
상기 제 3 센서(70)는 손에 마련되어 손등(BH)과 손가락(F) 사이의 각도, 즉 손 굽힘각도(β)를 감지하기 위한 것으로서, 로터리 센서(incremental rotary encoder) 등이 이용될 수 있다. 손의 굽힘각도(β)는 손등(BH)을 기준으로 작업자의 좌우방향 축(Y)을 중심으로 한 손가락의 회전 각도로 표현될 수도 있다.
원격 제어부(80)는 상기의 센서들로부터 검출된 값을 이용하여 작업자의 손가락 굽힘각을 이용하여 버켓의 위치를 추종하고, 작업자의 팔목 위치의 좌표값(H(Xh, Yh, Zh))에 따라 장비의 동작 위치의 좌표값(E(Xe, Ye, Ze))를 추종한다. 또한, 추종된 장비의 동작 위치의 좌표값(E(Xe, Ye, Ze))를 상기 원격 무선 송수신부(81)를 통해 건설장비(210)로 전송함으로써 작업자의 팔 움직임에 대응되게 건설장비의 작업장치 동작이 제어되도록 한다. 이와 같은 원격 제어부(80)의 제어 동작에 대하여는 이하 도 4 내지 8의 설명에서 구체적으로 살펴보도록 한다.
상기 원격 제어부(80)는 붐(31) 또는 아암(33)의 구동과 상부 선회체(20)의 선회 구동이 동시에 이루어지지 않도록 제어한다. 이는 상부 선회체(20)가 선회하면서 붐(31) 및 아암(33)이 구동되는 경우, 붐(31)과 아암(33) 및 버켓(35)이 건설장비의 주변 사물과 충돌할 수 있기 때문에 이를 방지하여 작업의 안전성을 향상시키기 위한 것이다. 특히, 작업자가 건설장비에 탑승한 상태에서는 작업자가 건설장비의 주변을 주의 깊게 살펴 붐(31) 또는 아암(33)과 상부 선회체(20)의 선회 구동이 동시에 이루어지더라도 주변 사물과 충돌하는 사고의 발생이 희박하나, 작업자가 건설장비의 원격지에서 건설장비를 제어하는 경우 건설장비 주변의 사물을 충분히 파악하지 못할 수 있다.
또한, 원격지에서 건설장비를 제어하는 경우, 작업자의 팔의 움직임에 의해 건설장비를 제어함으로써 건설장비의 구동제어가 정밀하지 못하고 이로 인해 건설장비의 작업장치(30)는 주변사물과 충돌하기 쉽다. 이러한 이유로 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 시스템에서는 건설장비의 회전 반경을 크게 변화시키는 붐(31) 및 아암(33)의 구동이 선회 구동과 동시에 이루어지지 못하도록 하여 작업의 안전성을 최대한 확보하고 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 원격 제어부(80)는 조작자의 팔목 위치(H) 움직임 감지에 따른 위치 죄표값이 입력되어 입력된 조작자의 팔목 위치(H)에 따라 위치 추종 모드 또는 근접 위치 추종 모드를 수행하기 전에 상부 선회체(20)의 구동여부를 확인하여 상부 선회체(20)가 구동 중인 경우에는 위치 추종 모드 또는 근접 위치 추종 모드를 수행하지 않도록 한다.
또한, 상기 원격 제어부(80)는 조작자의 팔목 위치(H) 움직임 감지에 따른 위치 죄표값이 선회 영역 속하는 경우 절대 선회 모드를 수행하기 전에 붐이나 아암이 구동 중인지를 판단하고, 판단 결과 붐이나 아암이 구동되고 있는 경우에는 절대 선회 모드를 수행하지 않도록 한다.
반면, 버켓(35)의 경우, 건설장비의 회전 반경에는 크게 영향을 미치지 않으므로, 작업자의 손동작에 의해 센서들(50, 60, 70)로부터 손가락 굽힘각(βh)이 입력되어 버켓의 위치가 손가락 굽힘각을 추종하여 동작하는 경우, 상기 원격 제어부(80)는 다른 작업장치의 구동 여부와 관계없이 손가락 굽힘각(βh)에 대한 정보를 장비 제어부(90)로 전송하여 버켓(35)을 구동시킨다.
다음으로 건설장비(210)의 구성 및 각 구성의 동작에 대하여 설명하도록 한다.
건설장비(210)는 하부에 트랙과 같은 이송수단이 마련된 하부 주행체(10)와, 상기 하부 주행체(10)에 선회 가능하게 설치되는 상부 선회체(20)를 포함한다. 상기 상부 선회체(20)는 선회 모터(21)에 의해 선회된다. 한편, 상기 상부 선회체(20)에는 작업장치(30)로서 붐(31), 아암(33) 및 버켓(35)이 마련되며, 각각은 액츄에이터인 붐 실린더(32)와, 아암 실린더(34) 및 버켓 실린더(36)에 의해 구동된다.
한편, 상기 붐 실린더(32)와, 아암 실린더(34)와, 버켓 실린더(36) 및 선회 모터(21)는 작동유에 의해 구동되며, 상기 작동유는 제어밸브유닛(40)에 의해 그 흐름 방향이 제어되어 상기 각 실린더(32)(34)(36) 및 선회 모터(21)에 공급된다.
상기 제어밸브유닛(40)은 통상적으로 파일럿 압유에 의해 스풀을 이동시켜 유로를 변경하고 있으나, 최근에는 솔레노이드 및 앰프를 이용하여 전기신호에 따라 스풀을 이동시켜 유로를 변경하는 전자제어밸브 시스템이 개발되어 있다. 본 실시예에서는 전자식 메인 제어밸브유닛(40)을 예시하여 설명할 것이나, 본 실시예와 달리 기존에 유압식 메인 제어밸브유닛(40)는 그대로 유지하고 상기 메인 제어밸브유닛(40)에 신호 압력을 인가하기 위한 파일럿 압유의 흐름 방향을 제어하는 파일럿 제어밸브를 전자식으로 구현하는 방법 또한 본 발명의 사상에 포함될 것이다.
이와 같이 전자식 제어밸브유닛(40)을 이용함으로써, 장비 제어부(90)로부터 전송되는 신호에 의해 전자식 제어밸브유닛(40)은 그 유로를 변경하게 되고, 이에 의해 각 실린더(32)(34)(36) 및 모터(21)에 공급되는 작동유의 흐름 방향이 제어된다.
장비 무선 송수신부(91)는 원격 제어 장치(200)로부터 전송되는 원격 제어 정보를 수신한다.
장비 제어부(210)는 원격 제어 장치(200)로부터 붐(31), 아암(33) 및 버켓(35)과 같은 작업장치와 상부 선회체(20)를 구동하기 위한 원격 제어 정보가 수신되면, 수신된 원격 제어 정보에 따라 작업장치와 상부 선회체(20)를 구동시키기 위한 명령을 붐 실린더(32), 아암 실린더(34), 버켓 실린더(36), 선회모터(21)로 전달하여 해당 장치가 구동되도록 제어한다.
그러면, 이제 상기와 같이 구성되는 원격제어 시스템에서 원격제어장치(200)가 건설장비(210)의 동작을 제어하기 위한 과정에 대하여 도 4 내지 8을 참조하여 살펴보도록 한다.
먼저, 도 4를 참조하면 원격 제어부(80)는 400단계에서 작업자로부터 건설장비를 원격으로 제어하기 위한 선택이 있으면 402단계로 진행하여 작업 공간(Workspace: WSh) 설정 모드를 수행한다. 작업 공간 설정 모드에 대하여 도 5와 도 9를 참조하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 작업 공간 설정 모드 수행을 위한 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 작업자의 작업공간(Workspace: WSh)을 도시하는 예시도이다.
500단계에서 원격 제어부(80)는 원격 좌표계와 원격 추종점(RP)를 설정하도록 작업자에게 요청한다. 이러한 요청은 표시부를 통해 작업자에게 알리는 방식으로 진행될 수 있다. 그러면, 작업자는 원격 좌표계의 원격 원점(O)과 원격 좌표계의 X, Y, Z축의 방향 및 원격 추종점(RP)을 입력한다. 이때, 상기 표시부를 통해 상기 정보를 입력할 수 있다. 본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 상기 원격 원점(O)은 어깨에 설정되고, 원격 추종점(RP)은 하박(LA)의 끝단 즉, 팔목에 설정되며, X, Y, Z축의 방향은 도 3에 도시된 바와 같이 설정된다. 즉, 원격 제어부(80)는 작업자의 팔의 회전 중심점을 원점으로 하는 절대 좌표계를 생성한다.
502단계에서 원격 제어부(80)는 상기 원격 원점(O)에서의 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각 방향축(Xhum축, Yhum축, Zhum축)에서 작업자의 팔목위치 즉, 원격 추종점(RP)이 도달할 수 있는 최대 거리(Xh,mux, Yh,mux, Zh,mux) 입력을 요구하고, 이에 대한 값을 입력받는다.
이후, 504단계에서 원격 제어부(80)는 XZ 평면상에서 입력된 최대 반경(Rh,mux)을 하기의 ＜수학식 1＞과 같이 계산하고, 계산된 최대 반경보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경(rh,mux)내의 영역을 작업공간(Workspace: WSh)으로 설정하고, XY 평면상에서 입력된 최대 반경(Rh,mux)보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경(rh,mux) 내 영역에서 X축 기준으로 Y축방향으로 미리 설정된 각도 범위(αlimit)만큼 작업공간으로 설정한다. 이때, 작업공간의 반경(rh,mux)은 하기의 ＜수학식 2＞과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pct00001
[수학식 2]
Figure pct00002
상기의 ＜수학식 2＞에서와 같이 본 발명에서는 작업자의 조작의 편의성을 위해 εr을 1보다 작은 값으로 설정하여 최대 반경보다는 작은 반경(rh,mux)을 얻는다. 이와 같은 반경(rh,mux)은 조작자의 작업공간(WSh)의 반경이 된다. 즉, 도 9의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 X축 기준으로 Y축방향으로 미리 설정된 각도(αlimit)범위와 최대 반경(R h,mux)보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경(rh,mux)에 의해 작업공간(WSh)이 정의되어질 수 있다.
즉, 도 9와 같이 최대반경과 각도에 따라 작업공간이 설정되는 것이 아니라, 이보다는 작은 반경(rh,mux)과 미리 설정된 각도(αlimit) 범위에 따라 작업공간이 설정되고, 작업자는 이와 같이 설정된 작업공간에서 작업함으로써 최대 이동 가능한 지점까지 손을 뻗지 않고도 장비의 최대 동작 위치 추종을 할 수 있도록 한다.
506단계에서 설정된 작업공간에 따른 원격 좌표계와 장비 좌표계를 매칭시킨다.
상기의 502단계 내지 506단계를 통해 조작자의 원격 작업공간을 설정하는 이유는 원격 좌표계와 장비 좌표계를 상호 매칭시킬 때, 매핑(mapping) 기준점을 찾기 위한 것이다. 예컨대, 원격 좌표계에서 원격 추종점(RP)의 Xh축 방향 위치의 최대 지점은 장비 좌표계에서 장비 추종점(CP)의 Xe축 방향 최대 이동 지점으로 매핑되고, 원격 좌표계에서 원격 추종점(RP)의 Xh축 방향 위치의 최소 지점은 장비 좌표계에서 장비 추종점(CP)의 Xe축 방향 최소 이동 지점으로 매핑된다. 그리고 X축 방향의 최대 지점과 최소 지점의 사이의 지점들은 균등하게 세분화하는 방식으로 원격 좌표계와 장비 좌표계가 매칭된다. Y축과 Z축 및 손 굽힘 각도도 상기 X축과 동일하게 매핑된다. 여기서, 상기 장비 좌표계는, 선회 베어링의 하단부를 장비 원점(O')으로 설정하고, Xe축 방향을 장비의 전방으로, Ye축 방향을 장비의 좌측 방향으로, Ze축 방향을 장비의 상방향으로 설정하였고, 아암(33)의 끝단을 장비 추종점(CP)으로 설정하였다. 이하, 장비 추종점(CP)과 장비 동작 위치(E)는 동일한 위치 좌표값을 가지고, 동일한 의미로 기재하도록 한다.
한편, 508단계로 진행하면, XY 평면상에 Y축을 기준으로 X축방향으로 미리 설정된 각도(λ) 범위의 영역을 절대선회영역으로 설정한다. 이때, 절대선회영역은 건설장비의 선회동작을 제어 요구를 입력하기 위한 영역이다. 작업자의 팔목 위치(H(Xh, Yh, Zh))가 이 영역에 속하면 절대좌표 위치 추종을 중지하고, 건설장비로 선회 동작 명령을 발생한다. 또한, 작업자의 팔목 위치(H(Xh, Yh, Zh))가 절대선회영역에서 벗어나면 선회 동작 중지 명령을 발생하고, 다시 절대좌표 위치를 추종하게 된다. 절대선회영역에서의 제어 동작에 대하여는 하기의 도 7의 설명에서 구체적으로 살펴보도록 한다.
그러면 다시 도 4를 참조하면, 상기와 같이 작업 공간(Workspace: WSh) 설정 모드 수행이 완료되면 404단계로 진행하여 작업자의 손동작에 의해 센서들(50, 60, 70)로부터 손가락 굽힘각(βh)이 입력되는지 조작자의 팔목 위치(H)의 움직임에 따른 위치값이 입력되는지를 검사한다.
만약, 손가락 굽힘각(βh)이 입력되면 (A)로 진행하여 버켓의 위치가 손가락 굽힘각을 추종하여 동작한다. 그러면, 도 6을 참조하여 작업자의 손동작에 따른 버켓의 위치 추종 동작에 대하여 살펴보도록 한다.
손가락 굽힘각(βh)이 입력되어 진행한 600단계에서 원격 제어부(80)는 손가락 굽힘각(βh)에 미리 설정된 소정값(εβ)만큼을 보상하여 건설장비의 암에 대한 버켓의 굽힘각(βe)이 하기의 ＜수학식 3＞과 같이 추종된다.
[수학식 3]
Figure pct00003
여기서, βh는 작업자의 손가락 굽힘각이고, βe는 건설장비의 암에 대한 버켓의 굽힘각이고, βe,max는 버켓의 최대 굽힘각이고, βh,max는 손가락 최대 굽힘각이고, εβ는 미리 설정된 보상값이다.
버켓의 굽힘각(βe)이 추종되면 602단계로 진행하여 추종된 버켓의 굽힘각( e)이 실제 버켓이 최대로 굽힐 수 있는 버켓의 최대 굽힘각(βe,max)이상인지를 검사한다.
이때 만약, 버켓의 굽힘각(βe)이 버켓의 최대 굽힘각(βe,max)이상이면, 604단계로 진행하여 버켓의 최대 굽힘각( e,max)을 버켓의 굽힘각(βe)으로 추종된다. 이후, 606단계로 진행하여 버켓의 최대 굽힘각(βe,max)에 대한 정보를 건설장비(210)에 무선으로 전송한다.
그러나 만약 버켓의 굽힘각(βe)이 버켓의 최대 굽힘각(βe,max)미만이면 606단계로 진행하여 상기 600단계에서 추종된 버켓의 굽힘각(βe)에 대한 정보를 건설장비(210)에 무선으로 전송한다.
한편, 손가락 굽힘각(βh)에 소정값만큼을 보상하지 않고, 건설장비의 암에 대한 버켓의 굽힘각(βe)의 추종은 하기의 ＜수학식 4＞와 같이 추종할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pct00004
상기의 ＜수학식 4＞와 같이 추종하는 경우에는 버켓의 굽힘각(βe)을 생성하기 위해 필요한 손가락 굽힘 동작은 조작자의 피로도를 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기의 εβ값만큼 손가락 굽힘각을 보상하고, 버켓의 최대 굽힘각(βe,max)과 손가락 최대 굽힘각(βh,max)의 최대 굽힘 비율에 따라 버켓의 굽힘각(βe)을 추종하도록 함으로써 조작자의 손가락 굽힘 운동량이 감소하여 피로를 감소시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 만약 εβ값을 2로 설정하였다고 가정하고, 장비 최대 굽힘 각(βe,max)이 90˚이고, 장비 최대 굽힘각(βe,max)과 조작자의 손가락 굽힘각(βh,max)이 동일하다고 가정하면, 작업자는 45˚만 손가락을 굽혀도 장비의 버켓을 90˚굽히도록 제어할 수 있게 되는 것이다. 즉, 보상값인 εβ값이 증가할수록 조작자의 손가락 굽힘 운동량을 감소시킬 수 있게 된다.
그러면 다시 도 4로 돌아가면, 404단계 검사결과 조작자의 팔목 위치(H) 움직임 감지에 따른 위치 좌표값이 입력되면 406단계에서 입력된 조작자의 팔목 위치(H)가 작업공간(WSh)에 속하는지를 검사한다.
만약, 입력된 조작자의 팔목 위치(H)가 작업공간(WSh)에 속하면 410단계로 진행하여 위치 추종 모드를 수행하고, 그렇지 않으면 408단계로 진행하여 입력된 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역에 속하는지를 검사한다. 만약 절대선회영역에 속하면 414단계로 진행하여 절대선회모드를 수행하고, 그렇지 않으면 412단계로 진행하여 근접위치추종모드를 수행한다.이하, 위치 추종 모드와 근접위치추종모드와 절대선회모드에서의 동작에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
위치 추종 모드
위치 추종 모드는 조작자의 팔목 위치(H)에 따른 장비 동작 위치(E)를 추종하는 모드로서, 하기의 ＜수학식 5＞와 같이 추종할 수 있다.
[수학식 5]
Figure pct00005
상기의 ＜수학식 5＞를 참조하면, 장비 동작 위치(E)를 구할 수 있다. 이때, Re,max는 굴삭기의 암 끝부분이 이동 가능한 최대 반경이고, Rh,max는 조작자의 팔목 위치(H)가 이동 가능한 최대 반경이고, α는 원격 좌표계의 XY 평면에서 조작자의 팔목 위치(H)가 X축을 기준으로 ±Y축방향으로의 각도이다.
상기한 위치 추종 모드 수행 전에 상부 선회체(20)가 구동중인지 여부를 확인하여 만약 상부 선회체(20)가 구동중이라면, 위치 추종 모드를 수행하지 않도록 한다. 이렇게 함으로써 붐, 아암이 구동되지 않는 경우에는 선회가 구동되도록 한다.
근접 위치 추종 모드
근접 위치 추종 모드는 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역에도 속하지 않고, 작업공간(WSh)에도 속하지 않는 경우 수행하는 모드로서, 도 9를 참조하면 팔목 위치(H)가 rh,max범위를 벗어날 경우 팔목 위치(H)를 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨다.
이와 같이 본 발명에서는 팔목 위치(H)를 이용하여 추종한 장비 동작 위치(E)가 작업 가능한 공간에서 벗어나는 경우 장비 동작 위치(E)를 작업 가능한 공간에서 가장 가까운 점 즉, 좌표값으로 근사화된다.
그런데 도 10과 같이 도시되는 작업 가능한 공간 중 작업자의 팔목 위치(H)가 ①-＞②-＞③-＞④-＞⑤-＞⑥-＞⑦-＞⑧-＞⑨의 궤적으로 움직였다면, 모든 점이 작업공간(WSh)을 벗어나기 때문에 각 위치에서 작업공간(WSh)의 가장 근접한 좌표들인 ①'-＞②'-＞②'-＞②'-＞⑤'-＞⑥'-＞⑦'-＞⑧'-＞⑨'로 근사화될 것이다.
이와 같은 경우 ②, ③, ④ 위치에서는 동일한 ②'위치로 근사화되기 때문에 작업자는 계속하여 붐, 암을 하향 동작시키려고 팔을 내렸음에도 불구하고, 장비의 붐, 암은 중간에 ②'위치에서 일시 정지하게 된다. 따라서, 연속적인 제어동작이 되지 않고 덜컹하면서 정지한 후 ⑤ 위치부터 다시 장비가 움직이게 될 것이다.
즉, 근사화된 위치가 변곡점(①, d, e)에 대응될 경우에는 작업자의 팔목 위치(H)의 이전속도, 방향성분을 추종하여 구동방향으로 계속하여 제어될 수 있도록 한다.
이에 따라 본 발명에서는 작업자의 팔목 위치(H)가 작업공간에 속하지 않아 근사화된 장비 동작 위치(E)가 변곡점에 대응될 시 장비 추종을 계속할 수 있도록 하기 위한 근접영역(11)을 미리 설정한다.
그러면, 도 7을 참조하여 근접위치 추종 모드시 동작에 대하여 설명하도록 한다.
700단계에서 조작자의 팔목 위치(H)가 미리 설정된 근접영역에 속하는지를 검사한다.
상기 조작자의 팔목 위치(H)가 근접영역에 속하면 706단계로 진행하여 이전 속도, 방향 성분을 이용하여 속도, 방향을 추종한 후 708단계로 진행하여 추종된 속도, 방향값을 건설장비(210)에 무선으로 전송한다.
한편, 700단계 검사결과 조작자의 팔목 위치(H)가 미리 설정된 근접영역에 속하지 않으면 702단계로 진행하여 팔목 위치(H)를 작업공간에 가장 근접한 점으로 근사화(H') 시킨 후 근사화된 위치(H')에 따라 장비 동작 위치(E)가 하기의 ＜수학식 6＞과 같이 추종된다.
[수학식 6]
Figure pct00006
상기의 ＜수학식 6＞을 참조하면, 장비 동작 위치(E)를 구할 수 있다. 이때, Re,max는 굴삭기의 암 끝부분이 이동 가능한 최대 반경이고, Rh,max는 조작자의 팔목 위치(H)가 이동 가능한 최대 반경이고, α는 원격 좌표계의 XY 평면에서 조작자의 팔목 위치(H)가 X축을 기준으로 ±Y축방향으로의 각도이다.
이후, 702단계에서 추종된 장비 동작 위치(E)를 건설장비(210)에 무선으로 전송한다.
본 발명에서는 위치 추종 모드 또는 근접 위치 추종 모드 수행 전에 선회 구동중인지에 대한 검사를 수행하여 선회 구동중이면 위치 추종 모드 또는 근접 위치 추종 모드를 수행하지 않도록 한다. 이를 위해 상기 700단계 전에 선회 구동중인지를 검사하여 선회 구동중이 아닌 경우에만 700단계로 진행하여 근접 위치 추종 모드를 위한 동작을 수행하도록 할 수 있다.
절대 선회 모드
조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역에 속하면 800단계에서 선회동작을 수행하기 위한 요구가 있음을 감지하고, 팔목 위치(H)가 Y축에 근접한 정도에 비례하여 선회 속도를 계산하고, 계산된 선회 속도를 건설장비에 무선으로 전송하여 상부 선회체가 회전(swing)하도록 제어한다. 또 다른 실시 예로는 팔목 위치(H)가 Y축에 근접한 정도에 관계없이 일정한 선회 속도로 구동되도록 설정할 수도 있다.
즉, 팔목 위치(H)가 Y축상에 위치하면 건설장비의 선회속도를 미리 설정된 최대속도로 회전(swing)하도록 제어하고, 팔목 위치(H)가 Y축상에서 가장 먼 위치에 위치하면 미리 설정된 최소속도를 건설장비에 무선으로 전송하여 상부 선회체가 회전(swing)하도록 제어한다.
또한, 팔목 위치(H) 선회영역 내에 속하면 상기 팔목 위치(H)에 대해 상기 최소 속도와 최대 속도 범위 내에서 Y축에 근접한 정도에 비례하여 가변되는 선회속도를 계산하고, 계산된 선회속도를 건설장비(210)에 무선으로 전송하여 상부 선회체가 회전(swing)하도록 제어한다.
이후, 802단계로 진행하여 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역에서 벗어나는지를 검사하고, 절대선회영역을 벗어나면 선회동작 중지 명령을 건설장비(210)에 무선으로 전송하여 상부 선회체 회전(swing)이 멈추도록 제어한다.
806단계로 진행하여 다시 장비 동작 위치(E)를 추종하기 위한 위치 추종 모드를 수행한다. 이때, 장비 좌표계는 선회동작을 수행한 각도만큼 회전하여 초기화된다.
하지만, 절대선회영역(λ) 내에 팔목 위치(H)가 위치하면 계속하여 상부 선회체가 회전(swing)하도록 제어한다.
본 발명에서 절대 선회 모드 수행을 위한 입력이 있더라도 붐과 아암이 동작중이면, 선회구동이 일어나지 못하도록 방지한다. 이를 위해 상기의 800단계 수행 전에 붐 또는 암 구동 중인지를 검사할 수 있다, 만약 붐 또는 암 구동 중이면 절대 선회 모드를 동작시키지 않는다.
다시 도 4로 돌아가면, 모든 위치 추종 모드, 근접 위치 추종 모드, 절대 선회 모드 수행 중 원격 제어 종료 요구가 있으면 종료하고, 그렇지 않으면 404단계로 진행하여 계속하여 원격 제어 동작을 수행한다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 원격제어부(80)에서 작업장치의 구동과 제어변수를 매칭시킨 후 최종적으로 구동되어야 하는 작업장치의 종류와 장비 구동 위치(E), 구동 속도를 산출하여 원격 제어부(80)로 전송함으로써, 기존의 건설장비의 장비 제어부(90)의 프로그램을 최소한으로만 수정하며 원격제어 시스템 적용이 가능하도록 한다. 하지만, 설정에 따라 원격제어부(80)는 복수개의 센서들로부터 감지된 신호에 따른 신호만 무선으로 건설장비로 전송하고, 건설장비의 장비 제어부(90)가 상기와 같은 원격제어부(80)에서 수행한 작업장치의 구동과 제어변수를 매칭시킨 후 구동되어야 하는 작업장치의 종류와 장비 구동 위치(E), 구동 속도를 산출하여 해당 작업장치를 구동시키도록 제어할 수도 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
산업상 이용가능성
본 발명은 건설장비를 원격으로 제어하는 시스템에 적용이 가능하다.

Claims (11)

  1. 건설장비의 원격제어시스템에 있어서,
    조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)과 조작자의 팔목 위치(H)를 감지하기 위한 복수개의 센서와, 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 따른 버켓의 조작각도(βe) 추종 및 조작자의 팔목 위치(H)에 따른 장비 동작 위치(E)를 추종하는 원격 제어부와, 상기 추종된 버켓의 조작각도(βe) 또는 상기 장비 동작 위치(E)를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 원격 무선 송수신부를 포함하는 원격장치와,
    붐과 아암 및 버켓을 포함하는 작업장치와 상부 선회체를 구비하고, 상기 원격장치로부터 수신된 버켓의 조작각도(βe) 또는 장비 동작 위치(E)에 따라 상부 선회체 또는 상기 작업장치의 구동 제어하는 건설장비를 포함하고,
    상기 원격 장치는,
    작업공간 설정을 위해 조작자의 팔의 회전 중심점을 원점으로 하는 절대좌표계를 생성시켜, 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각방향축에서 팔목이 도달할 수 있는 최대 거리가 입력되면 XZ 평면상에서 입력된 최대 반경보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경 내의 영역을 작업공간으로 설정하고, XY 평면상에서 입력된 최대 반경보다 미리 설정된 크기만큼 작은 반경 내 영역에서 X축 기준으로 Y축방향으로 미리 설정된 각도만큼 작업공간으로 설정한 후 상기 설정된 작업공간에 따른 원격 좌표계와 장비 좌표계를 매칭시키는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 건설장비는,
    상기 장비 동작 위치(E)로의 상부 선회체 또는 상기 작업장치 구동시 구동 속도를 미리 설정된 가속도로 구동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 XY 평면상에 상기 작업공간 외부 중 상기 Y축에 근접한 일부 영역은 절대선회영역(λ)으로 설정하고,
    상기 운전자의 팔목이 작업공간에서 상기 절대선회영역(λ)에 진입한 경우, 운전자의 팔목의 이동위치 추종을 중단하고 이동방향만 추종하여 기 설정된 선회속도로 상기 상부 선회체를 선회시키는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 원격 장치는,
    조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에서 벗어나면 선회동작 중지 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 원격 장치는,
    조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에 속하면 팔목 위치(H)가 Y축상에 위치하면 절대선회를 위해 미리 설정된 최대속도로 계산되고, 상기 팔목 위치(H)가 Y축상에서 가장 먼 위치에 위치하면 미리 설정된 최소속도로 계산되고, 상기 팔목 위치(H)가 Y축상에서 가장 먼 위치와 Y축 내에 위치하면 상기 팔목 위치(H)에 대해 상기 최소 속도와 최대 속도 범위 내에서 Y축에 근접한 정도에 따라 가변되는 선회속도를 계산하고, 상기 계산된 선회속도로 선회동작을 계속하여 수행하기 위한 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 원격 장치는,
    상기 조작자의 팔목 위치(H)가 상기 설정된 작업공간을 벗어나면 상기 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨 위치(H')를 조작자의 팔목위치(H)로 설정하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 원격 장치는,
    상기 작업공간 내에 근접영역을 미리 설정하고, 상기 조작자의 팔목 위치(H)가 상기 근접영역에 속하면 이전 속도, 방향 성분을 이용하여 속도, 방향을 추종하고, 추종된 속도, 방향 정보를 상기 건설장비에 상기 원격 무선 송수신기를 통해 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어시스템.
  8. 붐과 아암 및 버켓을 포함하는 작업장치와 상부 선회체를 구비하는 건설장비를 원격지에서 원격으로 제어하기 위한 방법에 있어서,
    원격장치가 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각방향축에서 팔목이 도달할 수 있는 최대 거리를 입력받아 상기 입력된 최대 거리보다 미리 설정된 크기만큼 작은 거리를 기준으로 하는 반경을 작업공간으로 설정하고, XY 평면상에 소정영역을 절대선회영역(λ)으로 설정하는 단계와,
    조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각( h)에 따라 상기 버켓의 조작각도(βe)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 버켓의 조작각도(βe) 추종 단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간에 속하면 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 위치추종모드 수행 단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 절대선회영역에 속하면 조작자로부터 선회동작을 위한 요구가 입력됨을 인지하고, 선회동작 요구를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 절대선회모드 수행단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간과 상기 절대선회영역에서 벗어나면 상기 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨 위치(H')를 조작자의 팔목위치(H)로 설정하여 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하고, 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 근접위치추종모드 수행 단계와
    상기 건설장비가 상기 원격장치로부터 수신된 추종 정보 또는 선회동작 요구에 따라 상기 작업장치와 상부 선회체 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 버켓의 조작각도(βe) 추종 단계는,
    상기 조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각(βh)에 소정값을 보상하여 상기 버켓의 조작각도(βe)를 추종하고, 상기 보상한 값이 상기 버켓의 조작각도(βe)의 최대값을 초과하면 보상값을 버켓의 조작각도(βe)의 최대값으로 추종하는 단계인 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 절대선회모드 수행 단계는,
    조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에 속하면 선회동작을 계속하여 수행하기 위한 명령을 상기 건설장비로 전송하고, 조작자의 팔목 위치(H)가 절대선회영역(λ)에서 벗어나면 선회동작 중지 명령을 상기 원격 무선 송수신부를 통해 상기 건설장비로 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어방법.
  11. 붐과 아암 및 버켓을 포함하는 작업장치와 상부 선회체를 구비하는 건설장비를 원격지에서 원격으로 제어하기 위한 방법에 있어서,
    원격장치가 전후방향(X), 좌우방향(Y), 상하방향(Z)의 각방향축에서 팔목이 도달할 수 있는 최대 거리를 입력받아 상기 입력된 최대 거리보다 미리 설정된 크기만큼 작은 거리를 기준으로 하는 반경을 작업공간으로 설정하고, XY 평면상에 소정영역을 절대선회영역(λ)으로 설정하는 단계와,
    조작자의 손바닥에 대한 손가락 굽힘각( h)에 따라 상기 버켓의 조작각도(βe)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 버켓의 조작각도(βe) 추종하는 단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간에 속하면 상부 선회체가 구동중인지를 판단하고, 상부 선회체가 구동되지 않는 경우에만 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하여 상기 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 위치추종모드 수행 단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 절대선회영역에 속하면 붐과 아암 중 적어도 어느 하나가 구동 중인지 판단하고, 상기 붐과 상기 아암이 구동되지 않는 경우에만 선회동작 요구를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 절대선회모드 수행단계와,
    조작자의 팔목 위치(H)가 상기 작업공간과 상기 절대선회영역에서 벗어나면 상부 선회체가 구동중인지를 판단하고, 상부 선회체가 구동되지 않는 경우에만 상기 작업공간에 가장 가까운 점으로 근사시킨 위치(H')를 조작자의 팔목위치(H)로 설정하여 상기 장비 동작 위치(E)를 추종하고, 추종된 정보를 상기 건설장비에 무선으로 전송하는 근접위치추종모드 수행 단계와
    상기 건설장비가 상기 원격장치로부터 수신된 추종 정보 또는 선회동작 요구에 따라 상기 작업장치와 상부 선회체 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 원격제어방법.
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