KR20120074767A - 보행 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20120074767A KR1020100136705A KR20100136705A KR20120074767A KR 20120074767 A KR20120074767 A KR 20120074767A KR 1020100136705 A KR1020100136705 A KR 1020100136705A KR 20100136705 A KR20100136705 A KR 20100136705A KR 20120074767 A KR20120074767 A KR 20120074767A
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Abstract

일 측면에 따르면, 보행 로봇의 통신 장애 발생 시 이를 검출하여 경보를 발생시켜서 안전을 도모하는데 그 목적이 있다.
보행 로봇에 있어서, 링 구조의 주 통신 경로와; 링 구조의 보조 통신 경로와; 액세스 카운터를 갖는 통신 프로토콜을 생성하여 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 전송하는 적어도 하나의 마스터와; 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 마스터와 통신 가능하도록 연결되고, 주 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 증가시키고 보조 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 감소시키며, 통신 장애 시 주 통신 경로와 보조 통신 경로를 연결하는 루프백을 형성하는 복수의 슬레이브들을 포함하고, 마스터는, 복수의 슬레이브들 각각을 거쳐서 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터 값으로부터 주 통신 경로 및 보조 통신 경로의 통신 장애 발생 여부를 판단한다.

Description

보행 로봇 및 그 제어 방법{WALKING ROBOT AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 로봇에 관한 것으로, 특히 다수의 관절을 구비하는 보행 로봇에 관한 것이다.
모빌리티를 가지는 로봇에서 각 관절들 사이의 통신에서는 로봇의 모션으로 인해 통신선의 수명이 줄어들고 극단적인 경우 통신선에 결함이 생기거나 통신선과 회로 기판의 연결 커넥터 부분의 손상으로 통신이 끊어질 수 있다. 그리고 제어해야 하는 제어 데이타의 크기가 늘어나고, 제어해야하는 축(슬레이브)들이 늘어나고, 제어 주기가 밀리초 단위 이하로 줄어듬으로써 통신망의 물리 계층은 속도의 증가로 점대점 방식의 링 구조로 바뀌게 되었다. 이 상황에서 각 디바이스(마스터와 슬레이브, 슬레이브와 슬레이브)간 연결 통신선에 장애가 발생하는 경우 종래의 방식에서는 장애 발생 하위단으로의 통신 수단이 없어, 인간형 로봇과 같은 경우 보행 중 통신 장애 발생 시 로봇을 안전하게 정지시키기 위한 대책이 필요하다.
일 측면에 따르면, 보행 로봇의 통신 장애 발생 시 이를 검출하여 경보를 발생시켜서 안전을 도모하는데 그 목적이 있다.
보행 로봇에 있어서, 링 구조의 주 통신 경로와; 링 구조의 보조 통신 경로와; 액세스 카운터를 갖는 통신 프로토콜을 생성하여 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 전송하는 적어도 하나의 마스터와; 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 마스터와 통신 가능하도록 연결되고, 주 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 증가시키고 보조 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 감소시키며, 통신 장애 시 주 통신 경로와 보조 통신 경로를 연결하는 루프백을 형성하는 복수의 슬레이브들을 포함하고, 마스터는, 복수의 슬레이브들 각각을 거쳐서 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터 값으로부터 주 통신 경로 및 보조 통신 경로의 통신 장애 발생 여부를 판단한다.
또한, 상술한 보행 로봇에서, 적어도 하나의 마스터는 보행 로봇의 중앙 컴퓨터이고; 복수의 슬레이브 각각은 보행 로봇의 부의 모터 제어기이다.
또한, 상술한 보행 로봇에서, 통신 프로토콜은, 주소지나 패킷의 타입을 나타내는 헤더와; 마스터 또는 슬레이브에 전달하려는 데이터인 데이터그램과; 에러 발생 여부를 확인하기 위한 체크섬을 더 포함한다.
또한, 상술한 보행 로봇에서, 주 통신 경로와 보조 통신 경로의 통신 방향이 서로 반대이다.
또한, 상술한 보행 로봇에서, 마스터는 통신 장애가 발생한 것으로 판단되면 경보를 발생시킨다.
또한, 상술한 보행 로봇에서, 통신 장애는 다중 통신 경로 장애와 단일 통신 경로 장애를 포함한다.
링 구조의 주 통신 경로와, 링 구조의 보조 통신 경로와, 액세스 카운터를 갖는 통신 프로토콜을 생성하여 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 전송하는 적어도 하나의 마스터와, 주 통신 경로 및 보조 통신 경로를 통해 마스터와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 슬레이브를 포함하는 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 복수의 슬레이브들 각각에서 통신 장애 시 주 통신 경로와 보조 통신 경로를 연결하는 루프백을 형성하고; 복수의 슬레이브들 각각에서 주 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 증가시키고 보조 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터는 감소시키며; 마스터에서 복수의 슬레이브들 각각을 거쳐서 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터 값으로부터 주 통신 경로 및 보조 통신 경로의 통신 장애 발생 여부를 판단한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 통신 장애는 다중 통신 경로 장애와 단일 통신 경로 장애를 포함한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 주 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터의 값과 보조 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터의 값의 합이 복수의 슬레이브의 수와 일치하지 않으면 다중 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 주 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터의 값과 보조 통신 경로를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터의 값의 합이 복수의 슬레이브의 수와 일치하면 단일 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 다중 통신 경로 장애와 단일 통신 경로 장애가 발생하면 경보를 발생시키는 것을 더 포함한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 적어도 하나의 마스터는 보행 로봇의 중앙 컴퓨터이고; 복수의 슬레이브 각각은 보행 로봇의 부의 모터 제어기이다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 통신 프로토콜은, 주소지나 패킷의 타입을 나타내는 헤더와; 마스터 또는 슬레이브에 전달하려는 데이터인 데이터그램과; 에러 발생 여부를 확인하기 위한 체크섬을 더 포함한다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 주 통신 경로와 보조 통신 경로의 통신 방향이 서로 반대이다.
또한, 상술한 보행 로봇의 제어 방법에 있어서, 마스터는 통신 장애가 발생한 것으로 판단되면 경보를 발생시킨다.
일 측면 따르면, 보행 로봇의 통신 장애 발생 시 이를 검출하여 경보를 발생시켜서 안전을 도모하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다리식 이동 로봇의 외관 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 다리식 이동 로봇의 주요 관절 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 보행 로봇의 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스의 통신 프로토콜을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서 통신 장애를 극복하기 위한 필드버스 재편 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서의 슬레이브의 통신 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서의 마스터의 통신 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 로봇의 외관 구성을 나타내고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇(10)은 인간과 마찬가지로 두 개의 다리(11R, 11L)에 의해 직립 이동하는 이족 보행 로봇으로, 몸통(12)과, 몸통(12)의 상부에 두 개의 팔(13R, 13L)과 머리(14)를 구비하며, 두 개의 다리(11R, 11L)와 팔(13R, 13L) 선단에는 각각 발(15R, 15L)과 손(16R, 16L)을 구비한다. 참조부호에서 R과 L은 로봇(10)의 오른쪽(Right)과 왼쪽(Left)을 나타내고, COG는 로봇(10)의 무게 중심 위치를 나타내며, ZMP는 로봇(10)과 바닥의 접촉면에서 롤 방향(roll; 로봇의 보행 진행방향인 x축 방향)과 피치 방향(pitch; 로봇의 좌우 보폭 방향인 y축 방향)의 모멘트가 0이 되는 점을 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타낸 로봇의 주요 관절 구조를 나타내고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 다리(11R, 11L)는 로봇(10)의 발목, 무릎, 힙에 해당하는 부분이 회전할 수 있도록 발목 관절(17R, 17L), 무릎 관절(18R, 18L), 힙 관절(19R, 19L)을 각각 구비하고, 힙 관절(19R, 19L)은 두 개의 다리(11R, 11L)와 연결되는 몸통(12) 아래의 양 쪽 끝에 위치한다.
각 다리(11R, 11L)의 발목 관절(17R, 17L)은 x축(roll axis;로봇의 보행 진행방향)과 y축(pitch axis;좌우 보폭 방향)으로 움직임이 가능하고, 무릎 관절(18R, 18L)은 y축(pitch axis)으로 움직임이 가능하며, 힙 관절(19R, 19L)은 x축(roll axis)과 y축(pitch axis), z축(yaw axis)으로 움직임이 가능하다.
또한, 두 개의 다리(11R, 11L)에는 힙 관절(19R, 19L)과 무릎 관절(18R, 18L)을 연결하는 상부 링크(20R, 20L)와, 무릎 관절(18R, 18L)과 발목 관절(17R, 17L)을 연결하는 하부 링크(21R, 21L)를 각각 포함하여 각 관절((17R, 17L), (18R, 18L), (19R, 19L), 22)의 움직임에 따라 일정 수준의 자유도를 가지고 보행이 가능하도록 하며, 각 다리(11R, 11L)의 발목에는 힘/토크 측정센서(22R, 22L;Force and Torque sensor;이하 F/T센서라 한다)가 설치되어 발(15R, 15L)로부터 전달되는 힘의 3방향 성분(Fx, Fy, Fz)과 모멘트의 3방향 성분(Mx, My, Mz)을 측정하여 ZMP 정보를 제공한다.
그리고, 두 개의 다리(11R, 11L)와 연결되는 몸통(12)에는 로봇(10)의 허리에 해당하는 부분이 회전할 수 있도록 허리 관절(23)을 구비하며, 허리 관절(23)은 몸통(12) 아래의 양 쪽 끝에 위치한 힙 관절(19R, 19L)을 연결하는 힙 링크(24)의 중심 위치(24G)와 동일 축 선상에 위치한다. 도면에 나타내지는 않았지만, 로봇(10)의 모든 관절((17R, 17L), (18R, 18L), (19R, 19L), 22)은 구동을 위한 액추에이터(예를 들어, 모터와 같은 전동장치)를 각각 포함한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 보행 로봇의 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스를 나타낸 도면이다. 도 3에서 마스터(302)는 보행 로봇(10)의 중앙 컴퓨터에 해당되고, 슬레이브(304-308)는 보행 로봇(10)의 각 부의 모터 제어기에 해당된다. 마스터(302)는 중앙 컴퓨터로서 모션 프로파일 등을 생성하는 등 보행 로봇(10)의 동작 전반에 관여하고, 슬레이브(304-308)는 제어기로서 마스터(302)인 중앙 컴퓨터에 의해 생성된 모션 프로파일 등에 기초한 제어 명령을 수신하여 각 부의 모터를 구동하여 액추에이터 등이 동작하도록 한다. 마스터(302)와 슬레이브(304-308)는 링(ring) 구조의 주 통신 경로(310)를 통해 서로 연결되어 통신한다. 마스터(302)는 필드버스(통신망)를 통해 각각의 슬레이브(304-308)로 제어 명령을 지령하는 분산 제어를 실시한다. 도 3에 나타낸 본 발명의 실시 예에 따른 보행 로봇(10)의 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스는, 앞서 설명한 주 통신 경로(310) 외에 보조 통신 경로(312)와 같은 링 구조의 물리 계층을 하나 더 포함한다. 주 통신 경로(310)가 도면 상에서 시계 방향으로 통신이 이루어지는 반면, 보조 통신 경로(312)는 도면 상에서 반 시계 방향으로 통신이 이루어진다. 이 보조 통신 경로(312)는 주 통신 경로(301)와 함께 보행 로봇(10)의 통신에 참여하면서, 통신 장애가 발생하면 장애의 형태(단일 경로 장애 또는 다중 경로 장애 등)를 검출하고, 검출된 장애의 형태에 따라 필요한 조치를 취할 수 있도록 하는데 이용된다. 도 3에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서, 통신 장애가 발생하지 않은 정상적인 경우 마스터(302)는 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312) 각각을 통해 통신 프로토콜을 송신 및 수신한다. 각각의 슬레이브(304-308)에서는 시계 방향으로 주 통신 경로(310)를 통해 프로토콜을 수신할 때마다 프로토콜의 액세스 카운터(AC)를 1씩 증가시키고, 반대로 반시계 방향으로 보조 통신 경로(312)를 통해 프로토콜을 수신할 때마다 프로토콜의 액세스 카운터(AC)를 1씩 감소시킨다. 따라서, 주 통신 경로(310)를 거쳐 수신된 프로토콜의 액세스 카운터(AC)는 n이 되고(슬레이브의 수가 n개인 경우) 보조 통신 경로(312)를 거쳐 수신된 프로토콜의 액세스 카운터(AC)는 0이 된다.
도 4는 도 3에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스의 통신 프로토콜을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 통신 프로토콜(402)은 헤더(Header)와 액세스 카운터(Access Counter)(이하 AC 또는 AC_N 또는 AC_P라 함), 데이터그램(Datagram), 체크섬(Checksum) 등으로 구성된다. 헤더는 각 주소지나 패킷의 타입을 나타낸다. 액세스 카운터(AC)는 각각의 슬레이브(304-308)가 통신에 접속한 것을 확인하기 위한 것으로서, 각각의 슬레이브(304-308)는 통신 프로토콜(402)을 수신할 때마다 이 액세스 카운터(AC)의 값을 1씩 증가시킨다. 이 액세스 카운터(AC)는 1바이트의 크기를 갖도록 하며, 필요에 따라 더 작게 또는 더 크게 설정할 수 있다. 데이터그램은 통신 프로토콜을 통해 마스터(302) 또는 슬레이브(304-308) 각각에 전달하려는 데이터이다. 이 데이터그램은 각각의 슬레이브(304-308)에 대응하는 데이터그램으로 구분된다. 특히 각각의 슬레이브(304-308)에 대응하는 데이터그램은 제어를 위한 제어 데이터(control)와 센서 검출 값 등의 피드백 데이터(feedback)로 구분된다. 체크섬은 통신 프로토콜에 에러가 발생했는지를 확인하기 위한 것으로 데이터의 무결성을 보장하기 위한 것이다.
도 5는 도 3에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서 통신 장애를 극복하기 위한 필드버스 재편 구조를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 슬레이브 0(304)과 슬레이브 1(306) 사이에 통신 장애가 발생하여 통신이 이루어지지 않는 상태이다. 이 때 슬레이브 0(304)은 루프백 경로(502)를 형성시켜서 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312)를 연결한다. 또한, 슬레이브 1(306) 역시 루프백 경로(504)를 형성시켜서 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312)를 연결한다. 이와 같이 슬레이브 0(304)에서 형성된 루프백 경로(502)와 슬레이브 1(306)에서 형성된 루프백 경로(504)를 통해 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312)가 하나의 통신 루프를 형성하게 된다.
도 6은 도 5에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서의 슬레이브의 통신 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 각각의 슬레이브(304-308)는 통신 장애가 발생하는지를 모니터링한다(602)(이더넷의 경우 링크 신호의 유무를 통해 확인). 통신 장애가 발생한 것으로 확인되면(602의 예) 해당 슬레이브는 루프백을 형성시켜서 통신 경로를 재편한다(604)(도 5 참조). 이와 같이 통신 장애로 재편된 통신 경로와 정상적인 통신 경로 가운데 어느 하나를 통해 통신 프로토콜이 수신되면, 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC) 값을 1씩 증가 또는 감소시킨다(606). 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜은 그 액세스 카운터(AC)를 1씩 증가시키고, 보조 통신 경로(312)를 통해 수신되는 통신 프로토콜은 그 액세스 카운터(AC)를 1씩 감소시킨다.
도 7은 도 5에 나타낸 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스에서의 마스터의 통신 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 마스터(302)는 새로운 통신 프로토콜을 생성하여 이를 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312)를 통해 각각 전송한다(702). 또한 주 통신 경로(310)와 보조 통신 경로(312)를 통해 각각의 슬레이브(304-308)를 거친 통신 프로토콜을 수신한다(704). 슬레이브(304-308)로부터 통신 프로토콜을 수신한 마스터(302)는 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값을 총 슬레이브(304-308)의 수(n)와 비교한다(706). 만약 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값이 n이면(706의 아니오), 통신 장애가 발생하지 않은 것으로 판단하여 정상적인 새로운 통신 프로토콜 생성 및 전송 단계를 진행한다. 반대로 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값이 n이 아니면(706의 예), 일단 통신 장애가 발생한 것으로 판단한다. 즉, 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값이 n이 아닌 것은 통신 장애 때문에 통신 프로토콜이 모든 슬레이브(304-308)를 거치지 못했다는 것을 의미하므로, 이 경우 통신 장애가 발생한 것으로 판단하는 것이다.
통신 장애가 발생한 것으로 판단되면, 그 통신 장애가 어떤 형태인지를 확인하기 위해 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값과 보조 통신 경로(312)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_P)의 값의 합을 총 슬레이브(304-308)의 수(n)와 비교한다(708). 만약 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값과 보조 통신 경로(312)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_P)의 값의 합이 n이 아니면(708의 예) 다중 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단하여 경보를 발생시킨다(710). 즉, 마스터-슬레이브 링 구조 필드버스의 두 곳 이상에서 통신 장애가 발생한 것으로 판단하거나 슬레이브(304-308) 자체의 장애가 발생한 것으로 판단하여 이에 대한 적절한 수준의 경보를 발생시킨다(예를 들면 상위 계층으로부터 경보 발생 등). 반대로 주 통신 경로(310)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_N)의 값과 보조 통신 경로(312)를 통해 수신되는 통신 프로토콜의 액세스 카운터(AC_P)의 값의 합이 n이면(708의 아니오) 단일 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단하여 경보를 발생시킨다(712). 이 경보에 따라 보행 로봇(10)의 안전한 파킹과 통신 장애가 발생한 것으로 판단되는 곳의 통신 경로의 수리 또는 교체 등을 실시한다.

Claims (15)

  1. 링 구조의 주 통신 경로와;
    링 구조의 보조 통신 경로와;
    액세스 카운터를 갖는 통신 프로토콜을 생성하여 상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로를 통해 전송하는 적어도 하나의 마스터와;
    상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로를 통해 상기 마스터와 통신 가능하도록 연결되고, 상기 주 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터는 증가시키고 상기 보조 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터는 감소시키며, 통신 장애 시 상기 주 통신 경로와 상기 보조 통신 경로를 연결하는 루프백을 형성하는 복수의 슬레이브들을 포함하고,
    상기 마스터는, 상기 복수의 슬레이브들 각각을 거쳐서 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터 값으로부터 상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로의 통신 장애 발생 여부를 판단하는 보행 로봇.
  2. 제 100 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마스터는 상기 보행 로봇의 중앙 컴퓨터이고;
    상기 복수의 슬레이브 각각은 상기 보행 로봇의 부의 모터 제어기인 보행 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 통신 프로토콜은,
    주소지나 패킷의 타입을 나타내는 헤더와;
    상기 마스터 또는 상기 슬레이브에 전달하려는 데이터인 데이터그램과;
    에러 발생 여부를 확인하기 위한 체크섬을 더 포함하는 보행 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 통신 경로와 상기 보조 통신 경로의 통신 방향이 서로 반대인 보행 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스터는 상기 통신 장애가 발생한 것으로 판단되면 경보를 발생시키는 보행 로봇.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 장애는 다중 통신 경로 장애와 단일 통신 경로 장애를 포함하는 보행 로봇.
  7. 링 구조의 주 통신 경로와, 링 구조의 보조 통신 경로와, 액세스 카운터를 갖는 통신 프로토콜을 생성하여 상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로를 통해 전송하는 적어도 하나의 마스터와, 상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로를 통해 상기 마스터와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 슬레이브를 포함하는 보행 로봇의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브들 각각에서 통신 장애 시 상기 주 통신 경로와 상기 보조 통신 경로를 연결하는 루프백을 형성하고;
    상기 복수의 슬레이브들 각각에서 상기 주 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터는 증가시키고 상기 보조 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터는 감소시키며;
    상기 마스터에서 상기 복수의 슬레이브들 각각을 거쳐서 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터 값으로부터 상기 주 통신 경로 및 상기 보조 통신 경로의 통신 장애 발생 여부를 판단하는 보행 로봇의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 통신 장애는 다중 통신 경로 장애와 단일 통신 경로 장애를 포함하는 보행 로봇의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터의 값과 상기 보조 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터의 값의 합이 상기 복수의 슬레이브의 수와 일치하지 않으면 상기 다중 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단하는 보행 로봇의 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 주 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터의 값과 상기 보조 통신 경로를 통해 수신되는 상기 통신 프로토콜의 상기 액세스 카운터의 값의 합이 상기 복수의 슬레이브의 수와 일치하면 상기 단일 통신 경로 장애가 발생한 것으로 판단하는 보행 로봇의 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 다중 통신 경로 장애와 상기 단일 통신 경로 장애가 발생하면 경보를 발생시키는 것을 더 포함하는 보행 로봇의 제어 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마스터는 상기 보행 로봇의 중앙 컴퓨터이고;
    상기 복수의 슬레이브 각각은 상기 보행 로봇의 부의 모터 제어기인 보행 로봇의 제어 방법.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 통신 프로토콜은,
    주소지나 패킷의 타입을 나타내는 헤더와;
    상기 마스터 또는 상기 슬레이브에 전달하려는 데이터인 데이터그램과;
    에러 발생 여부를 확인하기 위한 체크섬을 더 포함하는 보행 로봇의 제어 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 주 통신 경로와 상기 보조 통신 경로의 통신 방향이 서로 반대인 보행 로봇의 제어 방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스터는 상기 통신 장애가 발생한 것으로 판단되면 경보를 발생시키는 보행 로봇의 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018097417A3 (ko) * 2016-11-25 2018-08-09 (주)로보티즈 다중 프로토콜을 지원하는 통신시스템에서의 패킷 충돌 방지 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012010851A1 (de) * 2012-05-31 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Feldbusnetzwerk aufweisend zwei Hauptteilnehmer und wenigstens einen Nebenteilnehmer
JP6228097B2 (ja) * 2014-10-06 2017-11-08 本田技研工業株式会社 移動ロボット
CN105752189A (zh) * 2015-06-03 2016-07-13 吴彦举 双足仿人移步机器人
CN105867881B (zh) * 2016-04-20 2018-07-06 四川中科智慧智能系统有限公司 一种用于机器人的通讯方法及数据交互装置
CN106584467A (zh) * 2017-02-28 2017-04-26 深圳市笨笨机器人有限公司 智能机器人系统
CN108297109A (zh) * 2018-02-24 2018-07-20 上海理工大学 一种智能机器人系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2528813B2 (ja) * 1985-05-10 1996-08-28 株式会社日立製作所 制御装置
JP4261500B2 (ja) * 2005-03-04 2009-04-30 ファナック株式会社 制御システム
DE102006055887A1 (de) 2006-11-27 2008-05-29 Beckhoff Automation Gmbh Kommunikationssystem mit einer Master-Slave-Struktur
JP5169909B2 (ja) 2009-03-03 2013-03-27 富士電機株式会社 リング型ネットワークシステム及びリング型ネットワークシステムの復旧方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018097417A3 (ko) * 2016-11-25 2018-08-09 (주)로보티즈 다중 프로토콜을 지원하는 통신시스템에서의 패킷 충돌 방지 방법

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