KR20130059617A - Method and apparatus for controlling wearable robot - Google Patents

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KR20130059617A
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Abstract

PURPOSE: A method and a device for controlling a wearable robot are provided to minimize a resisting reaction force of a human by the robot by varying a target parameter of a virtual admittance model between the human and the robot by a specific regulation. CONSTITUTION: A method and a device for controlling a wearable robot comprise a sensor unit(100), a driver(300), and a main controller(500). The sensor unit measures torque(Th) where a wearer adds to the robot. The driver includes a motor and drives a joint of the robot. The main controller includes a driving unit controller(520) outputting request torque(Ta) input to the driver. The main controller converts output torque(Tm) output from the driver into output angle acceleration. The main controller modifies a damping parameter of a virtual admittance model(540) through the output angle acceleration. The main controller aggregates the output angle acceleration and virtual angle acceleration and inputs to the controller. [Reference numerals] (100) Sensor unit; (300) Driver; (520) Controller; (540) Virtual admittance model; (560) Output admittance model; (AA) Motor coefficient

Description

착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING WEARABLE ROBOT}Control Method and Control Device of Wearable Robot {METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING WEARABLE ROBOT}

본 발명은 외골격 형태의 착용식 로봇에서 사람의 동작 의도를 실시간으로 반영하고 그것의 민감도를 조절함으로써 로봇에 의한 저항 반력을 최소화하기 위한 착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a control method and a control device of a wearable robot for minimizing the resistance reaction by the robot by reflecting the human intention in real time in the exoskeleton type wearable robot and adjusting its sensitivity.

기존의 착용식 로봇은 오직 사용자가 가한 힘에 대해 조인트 토크를 계산하여 로봇을 구동시키는 알고리즘이 대부분이며, 이 경우 로봇에 의한 커다란 저항 반력이 사람에게 반작용 되어 돌아온다.In conventional wearable robots, most algorithms calculate the joint torque based on the force exerted by the user and drive the robot. In this case, a large resistance reaction force caused by the robot reacts to the person.

따라서, 이러한 사람에게 가해지는 반작용을 최소한도로 해소하여 착용식 로봇을 사용함에 있어 불편함을 줄일 필요가 있었다.Therefore, there is a need to reduce the inconvenience in using a wearable robot by minimizing the reaction to these people.

그러나 종래에는 이러한 반력을 줄이기 위한 제어방법론이 전무 하였는바, 본 발명을 통해 이를 제안하고자 한다.
However, in the related art, there is no control methodology for reducing such reaction force, and the present invention is proposed through the present invention.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 사람과 로봇 사이의 가상 어드미턴스 모델의 목표 파라미터를 특정 규칙에 의해 가변시킴으로써, 사람이 느끼게 되는 로봇에 의한 저항 반력을 최소화시키기 위한 착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve this problem, by controlling the target parameters of the virtual admittance model between the human and the robot by a specific rule, the control of the wearable robot for minimizing the resistance reaction by the robot felt by the human Its purpose is to provide a method and a control device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용식 로봇의 제어방법은, 컨트롤러에서 출력되는 요청토크(Ta)를 로봇의 구동부에 입력하는 입력단계; 상기 로봇의 구동부에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하는 환산단계; 착용자가 로봇의 구동부에 인가하는 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터를 상기 출력 각가속도를 통해 수정하는 수정단계; 및 상기 가상 어드미턴스 모델의 가상 각가속도와 로봇의 구동부에서 출력되는 출력 각가속도를 합산하여 상기 컨트롤러에 입력하고, 컨트롤러에서 요청토크(Ta)를 출력하는 출력하는 출력단계;를 포함한다.Control method of the wearable robot according to the present invention for achieving the above object, the input step of inputting the request torque (T a ) output from the controller to the drive unit of the robot; A conversion step of converting the output torque T m output from the driving unit of the robot into an output angular acceleration; A correction step of modifying, via the output angular acceleration, a damping parameter of a virtual admittance model having a human torque T h applied to a driving unit of the robot as an input and outputting a virtual angular acceleration; And an output step of adding the virtual angular acceleration of the virtual admittance model and the output angular acceleration output from the driver of the robot to the controller and outputting the requested torque T a from the controller.

상기 환산단계는 로봇의 구동부에서 출력되는 출력전류(i)로부터 출력토크(Tm)를 환산할 수 있다.In the converting step, the output torque T m may be converted from the output current i output from the driver of the robot.

상기 환산단계는 상기 출력토크(Tm)를 입력으로 하고 출력 각가속도를 출력으로 하는 출력 어드미턴스 모델을 통하여 출력 각가속도를 환산할 수 있다.In the converting step, the output angular acceleration may be converted through an output admittance model using the output torque T m as an input and output angular acceleration as an output.

상기 출력 어드미턴스 모델은 하기의 식으로 표현될 수 있다.The output admittance model may be expressed by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 가상 어드미턴스 모델은 하기의 식으로 표현될 수 있다.The virtual admittance model may be expressed by the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

한편, 상기 착용식 로봇의 제어방법을 수행하기 위한 제어장치는, 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정하는 센서부; 모터로 구성되어 로봇의 관절을 구동시키는 구동부; 및 상기 구동부에 입력되는 요청토크(Ta)를 출력하는 구동부 컨트롤러가 구비되고, 구동부에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하며, 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터를 출력 각가속도를 통해 수정하고, 가상 각가속도와 출력 각가속도를 합산하여 컨트롤러에 입력하는 주제어부;를 포함한다.On the other hand, the control device for performing the control method of the wearable robot, the sensor unit for measuring the human torque (T h ) that the wearer applies to the robot; A drive unit configured to include a motor to drive a joint of the robot; And a driver controller for outputting the requested torque T a input to the driver, converting the output torque T m output from the driver into an output angular acceleration, inputting the human torque T h as a virtual angular acceleration. The main control unit modifies the damping parameter of the virtual admittance model outputting through the output angular acceleration, and adds the virtual angular acceleration and the output angular acceleration to the controller.

상기 센서부는 압력센서 또는 FT(Force Torque)센서로서 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정할 수 있다.
The sensor unit may measure a human torque T h that the wearer applies to the robot as a pressure sensor or a force torque (FT) sensor.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치에 따르면, 사람과 로봇 사이의 가상 어드미턴스 모델의 목표 파라미터인 Md, Bd, Kd를 설정하고, 댐핑계수인 Bd를 로봇 조인트의 각속도와, 출력 어드미턴스 모델을 통해 얻어진 가변 규칙에 의하여 파라미터가 업데이트되어 착용자에게 가해지는 저항 반력을 최소화함으로써 부드러운 동작이 가능하다.According to the control method and control apparatus of the wearable robot having the structure as described above, the target parameters Md, Bd, Kd of the virtual admittance model between the human and the robot are set, and the damping coefficient Bd is set to the angular velocity of the robot joint. In addition, the parameters are updated according to the variable rules obtained through the output admittance model, thereby minimizing the resistance reaction force applied to the wearer.

또한, 착용자에 의한 로봇의 동작 생성 시 인체와 로봇 관절 전체의 구속이 아닌 끝단 구속만을 통해 착용자의 동작 의도를 로봇에 전달할 수 있으며, 착용자 의도의 민감도를 조절하여 착용자에게 가해지는 저항 반력을 최소화함으로써, 장시간 구동 시 착용자에게 피로감을 덜어 줄 수 있다.
In addition, when creating the robot's motion by the wearer, the wearer's movement intention can be transmitted to the robot only through the end restriction, not the restraint of the human body and the entire robot joint. This can reduce fatigue to the wearer when driving for a long time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 로봇의 제어방법의 블록도.1 is a block diagram of a control method of a wearable robot according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at with respect to the control method and control device of the wearable robot according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 로봇의 제어방법의 블록도로서, 본 발명의 착용식 로봇의 제어방법은, 컨트롤러에서 출력되는 요청토크(Ta)를 로봇의 구동부에 입력하는 입력단계; 상기 로봇의 구동부에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하는 환산단계; 착용자가 로봇의 구동부에 인가하는 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터를 상기 출력 각가속도를 통해 수정하는 수정단계; 및 상기 가상 어드미턴스 모델의 가상 각가속도와 로봇의 구동부에서 출력되는 출력 각가속도를 합산하여 상기 컨트롤러에 입력하고, 컨트롤러에서 요청토크(Ta)를 출력하는 출력하는 출력단계;를 포함한다.1 is a block diagram of a control method of a wearable robot according to an embodiment of the present invention, in which the control method of the wearable robot according to the present invention inputs a request torque T a output from a controller to a driving unit of the robot. Input step; A conversion step of converting the output torque T m output from the driving unit of the robot into an output angular acceleration; A correction step of modifying, via the output angular acceleration, a damping parameter of a virtual admittance model having a human torque T h applied to a driving unit of the robot as an input and outputting a virtual angular acceleration; And an output step of adding the virtual angular acceleration of the virtual admittance model and the output angular acceleration output from the driver of the robot to the controller and outputting the requested torque T a from the controller.

도시된 바와 같이 본 발명의 착용식 로봇의 제어장치는 센서부와 구동부 및 주제어부로 나뉘는데, 센서부에서는 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정한다. 일반적으로 로봇은 각 관절에 모터를 통한 구동력이 전달되어 관절이 움직이는 것으로 구동되는데, 실제 착용식 로봇의 경우 이러한 구동부의 출력과 사람이 움직이는 힘이 합산되어 로봇이 움직이게 된다.As shown, the control device of the wearable robot of the present invention is divided into a sensor unit, a driving unit, and a main control unit. The sensor unit measures a human torque T h applied to the robot by the wearer. In general, the robot is driven by the movement of the joint by transmitting the driving force through the motor to each joint, in the case of the actual wearable robot, the output of the driving unit and the force of the human movement is added to the robot to move.

따라서 구동부 즉, 관절을 예로 들면, 관절에는 모터에 의한 힘과 사람에 의한 작동력이 함께 전달되는 것이다. 그리고 그 모터에 의한 구동력은 센서부를 통하여 측정된 사람의 힘을 측정하여 그에 따라 모터토크를 제어하는 것이다.Therefore, for example, the driving unit, that is, the joint, the joint force is transmitted together with the force by the motor and the human. And the driving force by the motor is to measure the force of the person measured through the sensor unit to control the motor torque accordingly.

한편, 구동부은 컨트롤러로부터 신호를 받아 모터를 제어하는데, 먼저 컨트롤러에서 출력되는 요청토크(Ta)를 로봇의 구동부에 입력하는 입력단계;를 수행한다.On the other hand, the driver receives a signal from the controller to control the motor, first inputting the request torque (T a ) output from the controller to the driving unit of the robot;

구동부에서는 그러한 요청토크(Ta)에 따라 모터를 구동하고 그에 착용자의 작용힘이 가산되어 실제 구동을 하게 된다. 따라서 이러한 구동부의 출력은 도시된 바와 같이 관절 자체의 회전에 의한 각속도와 각가속도로 도출되고, 또는 모터의 구동에 의한 출력전류로 도출된다고 볼 수도 있을 것이다.Is driving the motor and thus adds a wearer of an acting force is actually driven according to the driver such a request torque (T a). Therefore, the output of the driving unit may be derived as the angular velocity and the angular acceleration by the rotation of the joint itself as shown, or the output current by the driving of the motor.

본 발명에서는 이러한 상기 로봇의 구동부에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하는 환산단계;를 수행한다.
In the present invention, the conversion step of converting the output torque (T m ) output from the driving unit of the robot to the output angular acceleration; performs.

환산단계에서는 일 예로 로봇의 구동부에서 출력되는 출력전류(i)로부터 출력토크(Tm)를 환산하도록 하는 것이 가능하다. 구체적으로는 출력전류에 미리 정해진 모터계수를 곱하고 이를 통해 출력토크(Tm)로 환산하며, 이를 다시 출력 어드미턴스 모델에 입력하여 출력 각가속도를 도출한다. 즉, 모터의 출력전류로부터 출력 각가속도를 얻어내는 것이다. 이는 실제 구동부가 어느 정도의 비율의 힘으로 움직이는지를 말하는 척도라고 할 것이다.In the conversion step, for example, it is possible to convert the output torque T m from the output current i output from the driver of the robot. Specifically, the output current is multiplied by a predetermined motor coefficient and converted into output torque (T m ), and the output angular acceleration is derived by inputting it to the output admittance model. That is, the output angular acceleration is obtained from the output current of the motor. This is a measure of how much ratio the actual drive moves.

그리고나서, 착용자가 로봇의 구동부에 인가하는 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델을 통해 가상 각가속도를 출력한다. 그런데 이러한 가상 어드미턴스 모델의 파라미터 중 댐핑 파라미터를 상기 출력 각가속도를 통해 수정하는 수정단계;를 거침으로써 민감도를 조정하는 것이다. 즉, 착용자가 작용하고자 하는 의도라고 볼 수 있는 인적토크(Th)가 커질 경우 그만큼 착용자는 좀 더 빠르게 로봇을 구동하고자 하는 의도라고 볼 수 있다.Then, the virtual angular acceleration is output through a virtual admittance model, in which the wearer applies the human torque T h applied to the driving unit of the robot and outputs the angular acceleration. By the way, by modifying the damping parameter of the parameters of the virtual admittance model through the output angular acceleration; to adjust the sensitivity by going through. That is, when the human torque T h , which can be regarded as the intention of the wearer to work, becomes large, the wearer can be considered to intend to drive the robot more quickly.

이 경우에는 구동부의 출력이라고 할 수 있는 출력 각가속도가 커질 것이고, 그에 따라 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터를 감소시켜 그만큼 응답이 빨라지도록 하는 것이다. 그에 따라 가상 어드미턴스 모델로부터 출력되어 컨트롤러에 입력되는 가상 각가속도는 그만큼 원하는 목표에 빠르게 수렴한다고 볼 수 있다. 그에 따라 사람의 의도가 반영되어 로봇의 구동부는 좀 더 빨리 목표로 하는 힘을 내게 되는 것이고 착용자에 가해지는 반력이 감소되는 것이다.In this case, the output angular acceleration, which can be called the output of the driving unit, will be increased, thereby reducing the damping parameter of the virtual admittance model so that the response becomes faster. Accordingly, the virtual angular acceleration output from the virtual admittance model and input to the controller can be quickly converged to the desired target. As a result, the intention of the human being is reflected, and the driving part of the robot gives a faster target force and the reaction force applied to the wearer is reduced.

반대로, 착용자가 가하는 인적토크가 작다면 그만큼 모터의 출력은 늦게 목표값에 수렴하도록 하여 착용자의 의도 즉, 착용자가 로봇에 가하는 작동력에 따라 로봇의 반응 민감도가 달라지게 하고, 이를 통해 궁극적으로는 착용자에 가해지는 반력을 줄일 수 있게 되는 것이다.On the contrary, if the human torque applied by the wearer is small, the output of the motor will be later converged to the target value so that the sensitivity of the robot's response is changed according to the wearer's intention, that is, the wearer's acting force applied to the robot. It will be able to reduce the reaction force applied to the.

이러한 가상 어드미턴스 모델의 가상 각가속도에서 로봇의 구동부에서 출력되는 출력 각가속도를 뺀 값을 상기 컨트롤러에 입력하고, 컨트롤러에서는 요청토크(Ta)를 출력하는 출력하는 출력단계;를 수행한다. 그리고 그 요청토크에 의해 다시 처음으로 돌아가 지속적으로 루프를 돌며 제어를 하는 것이다.And an output step of outputting a value obtained by subtracting the output angular acceleration output from the driving unit of the robot from the virtual angular acceleration of the virtual admittance model to the controller and outputting a request torque T a from the controller. And by the requested torque, we go back to the beginning and control continuously by looping.

이러한 착용식 로봇의 제어방법 및 제어장치에 따르면, 사람과 로봇 사이의 가상 어드미턴스 모델의 목표 파라미터인 Md, Bd, Kd를 설정하고, 댐핑계수인 Bd를 로봇 조인트의 각속도와, 출력 어드미턴스 모델을 통해 얻어진 가변 규칙에 의하여 파라미터가 업데이트되어 착용자에게 가해지는 저항 반력을 최소화함으로써 부드러운 동작이 가능해지고, 착용자 의도의 민감도를 조절하여 착용자에게 가해지는 저항 반력을 최소화함으로써, 장시간 구동 시 착용자에게 피로감을 덜어 줄 수 있다.
According to the control method and control device of the wearable robot, the target parameters Md, Bd, and Kd of the virtual admittance model between the human and the robot are set, and the damping coefficient Bd is determined through the angular velocity of the robot joint and the output admittance model. The parameter is updated by the obtained variable rule to minimize the reaction reaction to the wearer, so that smooth operation is possible, and the sensitivity of the wearer's intention is adjusted to minimize the resistance reaction to the wearer, thereby reducing fatigue to the wearer when driving for a long time. Can be.

한편, 상기 환산단계는 상기 출력토크(Tm)를 입력으로 하고 출력 각가속도를 출력으로 하는 출력 어드미턴스 모델을 통하여 출력 각가속도를 환산하는데, 출력 어드미턴스 모델은 하기의 수학식 1로 표현될 수 있다.In the conversion step, the output angular acceleration is converted through an output admittance model using the output torque T m as an input and output angular acceleration as an output. The output admittance model may be expressed by Equation 1 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

그리고, 가상 어드미턴스 모델은 하기의 수학식 2로 표현될 수 있다.The virtual admittance model may be expressed by Equation 2 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 출력 각가속도는 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터에 영향을 주도록하고 구체적으로는 출력 각가속도가 클수록 댐핑 파라미터가 감소하여 초기 반응이 빠르게 나타날 수 있도록 하는 것이다. 즉, 로봇의 구동부를 동작시키는 척도는 센싱된 착용자의 인적토크이나, 그 인적토크의 반영에 있어 민감도를 조절하도록 하는 것이다.
The output angular acceleration affects the damping parameter of the virtual admittance model. Specifically, as the output angular acceleration increases, the damping parameter decreases so that the initial response can be generated quickly. In other words, the measure for operating the driving unit of the robot is to adjust the sensitivity in the human torque of the sensed wearer or reflection of the human torque.

이러한 제어방법을 구현하기 위한 본 발명의 착용식 로봇 제어장치는, 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정하는 센서부(100); 모터로 구성되어 로봇의 관절을 구동시키는 구동부(300); 및 상기 구동부(300)에 입력되는 요청토크(Ta)를 출력하는 구동부 컨트롤러(520)가 구비되고, 구동부(300)에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하며, 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델(540)의 댐핑 파라미터를 출력 각가속도를 통해 수정하고, 가상 각가속도와 출력 각가속도를 합산하여 컨트롤러(520)에 입력하는 주제어부(500);를 포함한다. 그리고, 상기 센서부(100)는 압력센서 또는 FT(Force Torque)센서로서 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정하도록 할 수 있다.
Wearable robot control apparatus of the present invention for implementing such a control method, the sensor unit 100 for measuring the human torque (T h ) that the wearer applies to the robot; A driving unit 300 configured to drive a joint of the robot; And a driver controller 520 for outputting the requested torque T a input to the driver 300, converting the output torque T m output from the driver 300 into an output angular acceleration, and a human torque ( T h ) as the input and the damping parameter of the virtual admittance model 540 outputting the virtual angular acceleration through the output angular acceleration, and adding the angular angular acceleration and the output angular acceleration to the controller 520 and inputting it to the controller 520. It includes; The sensor unit 100 may be a pressure sensor or a force torque (FT) sensor to measure a human torque T h applied to the robot by the wearer.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 센서부 300 : 구동부
500 : 주제어부 520 : 컨트롤러
540 : 가상 어드미턴스 모델 560 : 출력 어드미턴스 모델
100 sensor unit 300 drive unit
500: main controller 520: controller
540: virtual admittance model 560: output admittance model

Claims (7)

컨트롤러에서 출력되는 요청토크(Ta)를 로봇의 구동부에 입력하는 입력단계;
상기 로봇의 구동부에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하는 환산단계;
착용자가 로봇의 구동부에 인가하는 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델의 댐핑 파라미터를 상기 출력 각가속도를 통해 수정하는 수정단계; 및
상기 가상 어드미턴스 모델의 가상 각가속도와 로봇의 구동부에서 출력되는 출력 각가속도를 합산하여 상기 컨트롤러에 입력하고, 컨트롤러에서 요청토크(Ta)를 출력하는 출력하는 출력단계;를 포함하는 착용식 로봇의 제어방법.
An input step of inputting a request torque T a output from the controller to a driving unit of the robot;
A conversion step of converting the output torque T m output from the driving unit of the robot into an output angular acceleration;
A correction step of modifying, via the output angular acceleration, a damping parameter of a virtual admittance model having a human torque T h applied to a driving unit of the robot as an input and outputting a virtual angular acceleration; And
And outputting the sum of the virtual angular acceleration of the virtual admittance model and the output angular acceleration output from the driving unit of the robot to the controller and outputting the requested torque T a from the controller. .
청구항 1에 있어서,
상기 환산단계는 로봇의 구동부에서 출력되는 출력전류(i)로부터 출력토크(Tm)를 환산하는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇의 제어방법.
The method according to claim 1,
The converting step of the control method of the wearable robot, characterized in that for converting the output torque (T m ) from the output current (i) output from the driving unit of the robot.
청구항 1에 있어서,
상기 환산단계는 상기 출력토크(Tm)를 입력으로 하고 출력 각가속도를 출력으로 하는 출력 어드미턴스 모델을 통하여 출력 각가속도를 환산하는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇의 제어방법.
The method according to claim 1,
The converting step is a control method of the wearable robot, characterized in that the output angular acceleration is converted through the output admittance model of the output torque (T m ) as an input and output angular acceleration as an output.
청구항 3에 있어서,
상기 출력 어드미턴스 모델은 하기의 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇의 제어방법.
Figure pat00005
The method according to claim 3,
The output admittance model is a control method of the wearable robot, characterized by the following equation.
Figure pat00005
청구항 1에 있어서,
상기 가상 어드미턴스 모델은 하기의 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇의 제어방법.
Figure pat00006
The method according to claim 1,
The control method of the wearable robot, characterized in that the virtual admittance model is represented by the following equation.
Figure pat00006
착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정하는 센서부(100);
모터로 구성되어 로봇의 관절을 구동시키는 구동부(300); 및
상기 구동부(300)에 입력되는 요청토크(Ta)를 출력하는 구동부 컨트롤러(520)가 구비되고, 구동부(300)에서 출력되는 출력토크(Tm)를 출력 각가속도로 환산하며, 인적토크(Th)를 입력으로 하고 가상 각가속도를 출력으로 하는 가상 어드미턴스 모델(540)의 댐핑 파라미터를 출력 각가속도를 통해 수정하고, 가상 각가속도와 출력 각가속도를 합산하여 컨트롤러(520)에 입력하는 주제어부(500);를 포함하는 착용식 로봇의 제어장치.
A sensor unit 100 measuring human torque T h that the wearer applies to the robot;
A driving unit 300 configured to drive a joint of the robot; And
A driver controller 520 for outputting the requested torque T a input to the driver 300 is provided, and the output torque T m output from the driver 300 is converted into an output angular acceleration, and the human torque T a main control unit 500 for modifying the damping parameter of the virtual admittance model 540 having the input as h ) and outputting the virtual angular acceleration through the output angular acceleration, adding the virtual angular acceleration and the output angular acceleration to the controller 520; Control device of the wearable robot comprising a.
청구항 6에 있어서,
상기 센서부(100)는 압력센서 또는 FT(Force Torque)센서로서 착용자가 로봇에 가하는 인적토크(Th)를 측정하는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇의 제어장치.
The method of claim 6,
The sensor unit 100 is a pressure sensor or FT (Force Torque) sensor control device of the wearable robot, characterized in that for measuring the human torque (T h ) applied to the robot.
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