KR20130119881A - 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법 및 수단 - Google Patents

매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법 및 수단 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 매니퓰레이터, 특히 산업용 로봇을 가진 매니퓰레이터 배열체 (1, 2, 3) 를 위한 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법으로서, 상기 매니퓰레이터 공정은 상기 매니퓰레이터 배열체의 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로를 구비하고, 본 발명에 따르면 적어도 하나의 행동은 이벤트에 의해 개시된 상기 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로와 반대 방향으로의 후진 운동 및/또는 상기 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로와 같은 방향으로의 상기 매니퓰레이터 배열체의 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는, 특히 여러 가지로, 실행된다.

Description

매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법 및 수단{METHOD AND MEANS FOR PREDETERMINING AND/OR CONTROLLING A MANIPULATOR PROCESS}
본 발명은 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법 및 수단에 관한 것이다.
매니퓰레이터 경로 (manipulator path) 를 주행할 때, 일반적으로 위치에 따라 상기 경로 상에서 여러 가지 행동들 (actions) 이 실행되어야 한다. 예컨대, 매니퓰레이터에 의해 안내된 공구에게 통행을 가능하게 하기 위해, 일부 섹션에서 용접 전류가 공급 또는 차단되어야 하고, 접착 노즐 또는 분무 노즐이 열리거나 또는 닫혀져야 하며, 또는 클램핑 장치가 열리거나 또는 닫혀져야 한다.
이를 위해, 매니퓰레이터 경로 상의 스위칭점-루틴 (switching point-routine) 을 통해 스위칭점들 (switching points), 이하 스위칭-경로점들 (switching-path points), 을 미리 정하는 것이 기업 내부적인 실무에 따라 알려져 있으며, 상기 스위칭점-루틴은 예컨대 다음과 같은 형태로 행동을 실행하기 위한 서브루틴 (subroutine) 을 구비한다.
...
SLIN P
TRIGGER WHEN PATH=간격 DELAY=시간 DO 서브루틴
SLIN Q
...
이 스위칭점-루틴 TRIGGER 를 통해, 스위칭-경로점은 경로점들 P 와 Q 사이의 매니퓰레이터 경로의, SLIN Q 를 통해 직교 (Cartesian) 직선으로서 미리 정해져 있는 섹션의 마지막 점 Q 로부터의 간격 간격을 두고 미리 정해진다. 이렇게 미리 정해진 스위칭-경로점에 도달할 때, 시간 시간 후 (또는 시간 < 0 에 있어서는 이전에) 서브루틴 서브루틴을 통해 미리 정해진 행동이 실행되며, 예컨대 용접 전류가 공급되고, 접착 노즐 또는 분무 노즐 또는 클램핑 장치가 열린다.
미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로를 주행할 때, 예컨대 공정의 방해물을 인식한 후 일정 거리를 후진하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 후진 운동에 있어서, 상기 설명된 스위칭점-루틴들이 실행되지 않는 것이 단점이다. 매니퓰레이터에 의해 안내된 공구에게 통행을 가능하게 하기 위해 예컨대 클램핑 장치가 열려져야 하는 경우, 상기 클램핑 장치는 후진 운동에 있어서 - 점 P 와 점 Q 사이의 전진 운동에만 관련지어져 있는 - 스위칭점-루틴을 통해 새로이 자동적으로 열려지지 않는다.
본 발명의 목적은 매니퓰레이터 공정을 개선시키는 것이다.
이 목적은 청구항 1 의 특징들을 가진 방법을 통해 달성된다. 청구항 7 은 이러한 방법을 실행하기 위한 수단을 보호범위로 한다. 종속항들은 바람직한 개선형태들에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 하나 또는 다수의 매니퓰레이터, 특히 산업용 로봇을 가진 매니퓰레이터 배열체 (manipulator arrangement) 를 위한 매니퓰레이터 공정에 관한 것이다. 상기 매니퓰레이터 공정은 상기 매니퓰레이터 배열체의 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로 (manipulator path) 를 구비한다. 이때, 매니퓰레이터 경로란 특히 매니퓰레이터에 고정된 하나 또는 다수의 기준점들 (reference points) 의, 특히 매니퓰레이터의 TCP 의 위치, 특히 자세 및/또는 배향의, 그리고/또는 하나 또는 다수의 매니퓰레이터의 포즈들 (poses) 의, 특히 관절좌표의 이산적인 (discrete) 또는 연속적인 시퀀스 (sequence) 를 말한다. 상기 매니퓰레이터 경로는 특히 이산적인, 특히 교시된 경로점들 (path points) 의 사전 설정을 통해, 그리고 작업 또는 컨피규레이션 공간 안의 이 경로점들 사이의 한 경로의, 예컨대 한 직선의 또는 한 원형 세그먼트의 사전 설정을 통해, 또는 작업 또는 컨피규레이션 공간 안의 모사 또는 관계, 예컨대 스플라인 함수의 사전 설정을 통해 미리 정해질 수 있다. 이때, 배향된 매니퓰레이터 경로란 특히 예컨대 다가가야 하는 그리고/또는 지나가야 하는 점들 (points) 의 순서를 통해 미리 정해져 있을 수 있는, 미리 정해져 있는 방향 또는 배향을 가진 매니퓰레이터 경로를 말한다.
이 매니퓰레이터 공정 또는 그의 매니퓰레이터 경로에 대해, 본 발명의 일 양태에 따르면 하나 또는 다수의 행동 (action) 이 미리 정해질 수 있고 그리고/또는 이 매니퓰레이터 공정에 있어서 또는 그의 매니퓰레이터 경로의 주행에 있어서 실행될 수 있다. 본 발명의 의미에서의 행동은 특히 논리적인 그리고/또는 산술적인 계산 및/또는 저장 과정, 특히 변수의 할당, 및/또는 매니퓰레이터 배열체의 제어, 특히 매니퓰레이터에 의해 안내된 그리고/또는 주변에 고정된 하나 또는 다수의 공구 및/또는 공정수단의 제어를 포함할 수 있고, 특히 상기 제어일 수 있다. 본 발명의 의미에서의 행동은 예컨대 표시 장치의 값 할당, 매니퓰레이터에 의해 안내된 용접집게로의 전류 공급 또는 주변에 고정된 클램핑 장치의 폐쇄일 수 있다.
이 행동들 중 하나 또는 다수는 이벤트에 의해 개시된 상기 배향된 매니퓰레이터 경로와 반대 방향으로의 후진 운동 및/또는 상기 배향된 매니퓰레이터 경로와 같은 방향으로의 상기 매니퓰레이터 배열체의 귀환 운동에 따라 미리 정해질 수 있거나 그리고/또는 실행될 수 있다. 이때, 이벤트에 의해 개시된 운동이란 특히, 미리 정해져 있지 않은 그리고/또는 규칙적이지 않은 외부 이벤트에 근거하여 개시되거나 또는 실행되는 매니퓰레이터 배열체의 운동을 말한다. 일 실시예에 있어서, 이벤트에 의해 개시되는 후진 운동은 조작의 수동 (manual) 입력을 통해, 특히 후진 주행 버튼의 작동을 통해, 그리고/또는 신호, 특히 오차신호 (error signal) 를 통해 도입될 수 있으며, 예컨대 비상 정지의 작동, 매니퓰레이터 경로에서의 이탈, 보호 가스 등의 첨가 중단하에 용접전류에 대한 결함이 있는 값에 근거하여 도입될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이벤트에 의해 개시된 운동은, 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 매 주행시 항상 동일한 경로점에서 도입되는 것이 아니라는 점에 의해 그리고/또는 매니퓰레이터 경로 자신이 아닌 그 밖의 주변조건에 의해 좌우된다는 점에 의해 특징지어져 있다.
이때, 반대 방향으로의 후진 운동이란 특히 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 상기 배향된 매니퓰레이터 경로의 배향과 반대로 수행되는 매니퓰레이터 배열체의, 특히 하나 또는 다수의 매니퓰레이터의 운동을 말한다. 후진 운동은 특히 매니퓰레이터 경로 상에 놓여 있는, 즉 매니퓰레이터 경로로부터 시작되는 출발점 (start point) 을 구비할 수 있고, 그리고 이 출발점과 관련하여 국부적으로 매니퓰레이터 경로에 대해 반대 방향일 수 있다. 후진 운동은 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션을 구비할 수 있다. 이때, 평행 섹션은 특히 작업 또는 컨피규레이션 공간 안에서 서로 일치하는 섹션, 예컨대 평행 직선, 동심적인 원형 세그먼트 등등을 의미할 수 있다. 특히 상기 평행 섹션은 - 반대 방향으로 주행되어야 하는 - 매니퓰레이터 경로의 섹션과 동일할 수도 있으며, 즉 후진 운동은 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 매니퓰레이터 경로 상에서 수행될 수 있다. 마찬가지로, 후진 운동은 매니퓰레이터 경로에서 벗어나 뻗어나가는 섹션을 구비할 수 있으며, 상기 섹션에는 특히 평행 섹션이 이어질 수 있고, 따라서 매니퓰레이터 경로는 후진 운동에 있어서 일부 섹션에 걸쳐 오프셋 (offset) 또는 편차를 갖고 반대 방향으로 주행된다.
이때, 같은 방향으로의 귀환 운동이란 특히 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 상기 배향된 매니퓰레이터 경로와 동일한 배향을 갖고 수행되는 매니퓰레이터 배열체의, 특히 하나 또는 다수의 매니퓰레이터의 운동을 말한다. 같은 방향으로의 귀환 운동은 일 실시예에 있어서 반대 방향으로의 후진 운동 직후에, 특히 바로 또는 휴식 후에 수행될 수 있으며, 그리고/또는 마지막 점 (end point) 을 구비할 수 있고, 상기 마지막 점은 매니퓰레이터 경로 상에 놓여 있으며, 그리고 상기 마지막 점과 관련하여 상기 귀환 운동은 국부적으로 매니퓰레이터 경로에 대해 같은 방향일 수 있다. 상기 마지막 점 또는 그의 투영 (projection) 은 선행하는 후진 운동의 출발점 또는 그의 투영과 동일할 수 있으며 또는 - 매니퓰레이터 경로의 배향에 있어서 - 이것 앞에 또는 뒤에 놓여 있을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로는 이벤트에 의해 개시된 후진 운동 및 귀환 운동의 주행 후, 그의 마지막 점에서 시작하여, 계속 주행된다.
상기 귀환 운동은 마찬가지로 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션을 구비할 수 있으며, 상기 섹션은 특히 - 같은 방향으로 새로이 주행되어야 하는 - 매니퓰레이터 경로의 섹션과 동일할 수도 있고, 즉 상기 귀환 운동은 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 상기 매니퓰레이터 경로 상에서 수행될 수 있다. 마찬가지로, 특히 선행하는 후진 운동의 오프셋 또는 편차를 보상하기 위해, 귀환 운동은 매니퓰레이터 경로로 되돌아가는 섹션을 구비할 수 있다.
상기 행동들 중 하나 또는 다수는 후진 운동에 따라 미리 정해지거나 또는 실행될 수 있다. 특히, 하나 또는 다수의 행동은 선택적으로, 특히 후진 운동에서도 또는 후진 운동에서만, 실행될 수 있다. 즉, 예컨대 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로를 주행할 때 매니퓰레이터에 의해 안내된 공구의 통과 후 닫혀졌던 클램핑 장치는 후진 운동에 있어서 다시 열려질 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 하나 또는 다수의 행동은 귀환 운동에 따라 미리 정해질 수 있거나 또는 실행될 수 있다. 특히, 하나 또는 다수의 행동이 선택적으로, 특히 귀환 운동에서도 또는 귀환 운동에서만, 실행되는 것이 제공되어 있을 수 있다. 즉, 예컨대 후진 운동에 있어서 다시 열렸던 클램핑 장치는, 귀환 운동에 있어서 매니퓰레이터에 의해 안내된 공구의 통과 후 다시 닫혀질 수 있다.
하나 또는 다수의 행동은 특히 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 있어서 또는 후진 운동 및/또는 귀환 운동의 종료 후 미리 정해질 수 있거나 또는 실행될 수 있다. 예컨대, 매니퓰레이터 공정의 시작시 실행되었던 행동들, 예컨대 시각적 또는 음향적 경고, 세척, 온도 조절 등등을 후진 운동 및/또는 귀환 운동의 종료시 새로이 실행하는 것이 목적에 맞을 수 있다. 마찬가지로, 하나 또는 다수의 행동은, 특히 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로에 대해 상대적인 매니퓰레이터 배열체의 위치에 따라 후진 운동 또는 귀환 운동 동안에도 실행될 수 있다.
하나 또는 다수의 행동은 일 실시예에 있어서 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 따라 여러 가지로 미리 정해지거나 또는 실행될 수 있다. 이는 이 경우 특히 행동 - 예컨대 변수에 대한 값의 할당 또는 클램핑 장치의 개방 - 이 후진 운동을 위해 미리 정해지거나 또는 후진 운동에 있어서 실행될 수 있다는 것을 의미하며, 그리고 이와는 다른 행동 - 예컨대 변수에 대한 다른 값의 할당 또는 클램핑 장치의 폐쇄 - 이 귀환 운동을 위해 미리 정해지거나 또는 귀환 운동에 있어서 실행될 수 있다는 것을 의미한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 동일한 또는 이와는 다른 행동 - 예컨대 변수에 대한 그 밖의 값의 할당 - 은 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 주행을 위해 미리 정해질 수 있거나 또는 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 주행시 실행될 수 있다. 이때, 일반적으로, 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 계획대로의 주행을 위한 행동, 이벤트에 의해 개시된 후진 운동 및/또는 특히 그에 이어지는 귀환 운동의 실행이 여러 가지로 미리 정해질 수 있거나 또는 선택적으로 실행되는 것이 제공되어 있다. 행동은, 그가 선택적으로 실행되거나 또는 실행되지 않음으로써 특히 여러 가지로 실행될 수 있다.
도입부에서 설명된 바와 같이, 매니퓰레이터 경로를 위해 하나 또는 다수의스위칭-경로점 (switching-path point) 을 미리 정하는 것이 기업 내부적인 실무로부터 알려져 있는데, 왜냐하면 매니퓰레이터 경로의 계획대로의 주행시 이 스위칭-경로점들에 따라, 특히 그들에의 도달 또는 통과에 따라, 미리 정해져 있는 행동을 발생시키기 위해서이며, 예컨대 클램핑 장치를 열기 위해서이고, 매니퓰레이터에 의해 안내된 용접집게로의 전류 공급 또는 기타 등등을 수행하기 위해서이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 스위칭-경로점들은 이제, 행동을 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 따라, 특히 선택적으로 또는 여러 가지로, 미리 정하기 위해 또는 실행하기 위해 이용된다. 그러므로, 상기 행동은 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 따라 그리고 스위칭-경로점에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해지거나 또는 실행될 수 있다.
개선형태에서, 행동은 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 있어서 스위칭-경로점에 대한 매니퓰레이터 배열체의 투영된 (projected) 간격에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해지거나 또는 실행될 수 있다. 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로를 주행할 때, 매니퓰레이터 배열체의 위치를 특징지우는 점 (point), 예컨대 작업 공간 안의 TCP 또는 컨피규레이션 공간 안의 관절좌표의 벡터는, 이 공간 안에서 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로 상에서 움직인다. 후진 운동 또는 귀환 운동에 있어서 이 점 (point) 은 상응하여 작업 또는 컨피규레이션 공간 안에서 움직이며, 편차에 있어서는 매니퓰레이터 경로를 넘어서 움직인다. 이 점 (point) 은, 특히 매니퓰레이터 경로 상으로의 또는 후진 운동 또는 귀환 운동 상으로의 법선에 대해 평행으로, 매니퓰레이터 경로 상으로 투영될 수 있다. 마찬가지로, 스위칭-경로점도, 특히 후진 또는 귀환 운동이 본 발명의 일 실시예에서 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 자동화되어 수행되면, 그러므로 미리 정해져 있으면, 예컨대 매니퓰레이터 경로의 섹션에 대해 평행으로 미리 정해져 있으면, 반대로 후진 또는 귀환 운동 상으로 투영될 수 있다. 투영된 점은 수직 투영에 대해 매니퓰레이터 경로 상에서 또는 후진 또는 귀환 운동 경로 상에서 그의 배향으로 또는 그의 배향과 반대로 옮겨질 수 있고, 특히 실제의 운동보다 앞서거나 또는 그 뒤에 올 수 있다. 이때, 매니퓰레이터 배열체의 투영된 간격이란 상응하여 특히 스위칭-경로점에 대한, 매니퓰레이터 배열체의 위치를 특징지우는 매니퓰레이터 경로 상으로 투영된 점의 간격, 또는 후진 또는 귀환 운동(경로) 상으로 투영된 스위칭-경로점에 대한 매니퓰레이터 배열체의 위치를 특징지우는 점의 간격을 의미한다. 행동은 특히 투영된 간격이 한계값에 미달하면, 특히 영 (zero) 이 되면, 특히 매니퓰레이터 배열체의 위치를 특징지우는 매니퓰레이터 경로 상으로 투영된 점이 스위칭-경로점에 도달하거나 또는 지나가면 실행될 수 있다. 그림으로 나타낼 때, 투영된 점은, 후진 또는 귀환 운동에 상응하여 매니퓰레이터 경로 상에서 함께 움직이는 매니퓰레이터 경로 상의 점으로 생각될 수 있다. 후진 또는 귀환 운동이 - 적어도 일부 섹션에 걸쳐 - 매니퓰레이터 경로 상에서 수행되면, 투영 (projection) 은 동일한 것일 수 있다.
매니퓰레이터 배열체의 위치를 특징지우는, 매니퓰레이터 경로 상으로 투영된 점 (point) 을 통해, 이 행동에게 할당된 스위칭-경로점에 도달될 때 또는 지나갈 때 상기 행동의 특히 여러 가지의 실행에 대해 추가적으로 또는 대안적으로, 행동은 후진 및/또는 귀환 운동의 종료시에도, 이 스위칭-경로점에 대한 매니퓰레이터 배열체의 투영된 간격이 양 (positive) 인지 또는 음 (negative) 인지의 여부에 따라 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 행동들 (이들의 특히 스위칭-경로점들은 매니퓰레이터 경로의 한 섹션을 주행할 때 이미 지나가졌다) 은 선택적으로 다시 실행될 수 있으며, 특히 상기 스위칭-경로점들이 후진 또는 귀환 운동에 있어서 투영되어 지나가지지 않더라도 실행될 수 있다.
도입부에서 실행된 바와 같이, 스위칭점-루틴을 통해 스위칭-경로점들을 미리 정하는 것이 기업 내부적인 실무로부터 알려져 있으며, 상기 스위칭점-루틴은 예컨대 다음과 같은 형태로 행동을 실행하기 위한 서브루틴을 구비한다.
...
SLIN P
TRIGGER WHEN PATH=간격 DO 서브루틴
SLIN Q
...
바람직한 실시예에 있어서, 스위칭점-루틴의 기능은, 예컨대 다음과 같은 형태로 상기 기능이 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되도록 확대되어 있다.
...
SLIN P
TRIGGER WHEN PATH=간격 DO 서브루틴 [ FIRE _ COND = 운동 ]
SLIN Q
...
바람직하게는 불 (Boolean) 및/또는 다가의 (multiple-valued) 변수 운동은 특히 시스템 변수일 수 있으며, 상기 시스템 변수는 어떤 운동유형이 현재 존재하는 지를 표시한다. 상기 시스템 변수를 통하여, 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로가 주행되는 경우 (운동= 규칙적인), 후진 운동이 실행되는 경우 (운동 = 후진), 후진 운동이 종료되어 있는 경우 (운동 = 재시작), 귀환 운동이 실행되는 경우 (운동 = 재현) 및/또는 귀환 운동이 종료되어 있는 경우 스위칭점-루틴이 실행되는 지의 여부가 결정될 수 있다. 바람직하게는, 스위칭점-루틴은 디폴트 (default) 와 관련하여 매니퓰레이터 경로를 주행할 때만 실행되거나 또는 디폴트와 관련하여 항상 실행된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 서브루틴의 기능은, 예컨대 다음과 같은 형태로 상기 기능이 후진 운동 및/또는 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되도록 확대될 수 있으며,
...
SLIN P
TRIGGER WHEN PATH=간격 DO 서브루틴()[FIRE_COND= 운동 ]
SLIN Q
...
이때 상기 서브루틴 안에서 운동 컨텍스트가 평가된다.
DEF 서브루틴()
...
SWITCH $TRIGGER_UP_CONTEXT
CASE #REGULAR:
RegularAction
CASE #BACKWARD:
BackwardAction
CASE #RESTART:
RestartAction
CASE #REPLAY:
ReplayAction
ENDSWITCH
...
END
스위칭점-루틴 안에 미리 정해져 있는 서브루틴 서브루틴은 시스템 변수 $TRIGGER_UP_CONTEXT = 운동에 따라 행동을 여러 가지로 실행시킨다. 이를 위해, 서브루틴은 시스템 변수에 액세스할 수 있거나 또는 예컨대 서브루틴 (운동) 의 형태로 상기 서브루틴은 상기 시스템 변수에게 넘겨질 수 있다.
즉, 현재 작동 중 예컨대 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로가 주행되면, 시스템 변수 운동은“REGULAR”로 지정되어 있다. 상응하여, 이가“FIRE_COND=REGULAR”를 통해 미리 정해져 있을 경우에는, 위의 예에서 Trigger 가 활성화될 수 있다. 아래의 예에서, 서브루틴은 이 시스템 변수 운동에 액세스하고, 그리고 상응하여 (“CASE#REGULAR”) 이를 위해 미리 정해져 있는 행동 RegularAction을 실행한다.
본 발명의 일 양태는 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 방법에 관한 것이다. 미리 정하기란 예컨대 스위칭점-루틴 및/또는 그의 서브루틴의 상기 설명된 확대된 기능의 사용 및 매개변수화를 통한, 매니퓰레이터 배열체를 위한 프로그램의 작성 및/또는 수정, 특히 매개변수화를 의미한다. 본 발명의 그 밖의 양태는 이러한 매니퓰레이터 공정을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 이때, 제어란 매니퓰레이터 배열체의 운동명령들 및 다른 제어명령들의 전달 또는 실행 및/또는 그들의 작동, 예컨대 드라이브들 및/또는 공구들로의 전류 공급, 특히 프로그램의 실행을 의미한다. 본 발명의 그 밖의 양태는 이러한 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단에 관한 것이다. 본 발명의 의미에서의 수단은 특히 소프트웨어 기술적으로 및/또는 하드웨어 기술적으로 형성되어 있을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 수단은 프로그램, 컴퓨터 프로그램 제품, 특히 그에 저장된 프로그램을 가진 데이터 캐리어 (data carrier), 및/또는 입력/출력 수단, 특히 키보드, 모니터 등등, 저장 수단 및 처리 또는 계산 수단을 가진 컴퓨터를 포함한다. 상기 수단은 특히 매니퓰레이터 공정을 미리 정하도록 및/또는 제어하도록 셋업되어 있으며, 그리고 이를 위해 예컨대 특히 매개변수화 가능한 하나 또는 다수의 명령을 구비할 수 있다.
그 밖의 장점들과 특징들은 종속항들 및 실시예들에 나타나 있다.
부분적으로 개략화된 유일한 도면으로서,
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 매니퓰레이터 공정을 실행할 때의 매니퓰레이터 배열체 (manipulator arrangement) 의 부분이다.
도 1 은 클램핑 장치 (3) 에 의해 고정된 피공작물 (4) 의 용접 형태의 매니퓰레이터 공정에 있어서, 로봇에 의해 안내된 용접집게 전극 (1) 및 본 발명의 실시예에 따른 매니퓰레이터 배열체의 로봇 제어기 (2) 를 나타내며, 상기 매니퓰레이터 공정은 본 발명의 실시예에 따른 수단을 이용해 또는 방법에 따라 미리 정해져 있거나 또는 설계되어 있다. 로봇 제어기 (2) 는 상기 매니퓰레이터 배열체의 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고 제어하기 위한 본 발명의 의미에서의 수단을 나타낸다.
도 1 에는, TCP 의, 여기에서는 용접집게 전극 (1) 의 팁 (tip) 의 매니퓰레이터 경로가 실선으로 도시되어 있다. 상기 매니퓰레이터 경로는 예컨대 교시된 경로점들 (P, Q) 를 가진 프로그램 명령들 을 통해 미리 정해져 있다.
TRIGGER WHEN PATH=간격0 DO TEMP FIRE_COND=(TRUE, FALSE, FALSE, TRUE)
SLIN P
TRIGGER WHEN PATH=간격1 DO OPEN(FIRE_COND)
TRIGGER WHEN PATH=간격2 DO CLOSE(FIRE_COND)
SLIN Q
변수 FIRE _ COND 는 4개의 불 연산식들 (Boolean expressions) 을 구비한다:
FIRE_COND = (TRUE, FALSE, FALSE, FALSE) 는 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 규칙적인 주행,
FIRE_COND = (FALSE, TRUE, FALSE, FALSE) 후진 운동 (도 1 에 파선으로 도시됨),
FIRE _ COND = (FALSE, FALSE, TRUE, FALSE) 귀환 운동 (도 1 에 일점쇄선으로 도시됨), 및
FIRE _ COND = (FALSE, FALSE, FALSE, TRUE) 후진 운동의 종료를 표시한다.
특히 자동 작동 (automatic operation) 에 있어서, 미리 정해져 있는 매니퓰레이터 경로의 규칙적인 주행시, 상응하여 FIRE_COND = (TRUE, FALSE, FALSE, FALSE) 가 미리 정해진다. 이벤트 (event), 예컨대 오차신호 또는 후진 주행 버튼의 작동이 후진 운동을 개시하면, 변수는 FIRE _ COND = (FALSE, TRUE, FALSE, FALSE) 로 변경된다. 예컨대 후진 주행 버튼이 더 이상 작동되어 있지 않기 때문에 또는 자동화된 후퇴가 오차신호에 의하여 달성되어 있기 때문에 후진 운동이 종료되면, 변수는 FIRE_COND = (FALSE, FALSE, FALSE, TRUE) 로 변경된다. 귀환 운동에 있어서 변수는 FIRE_COND = (FALSE, FALSE, TRUE, FALSE) 로 변경되고, 매니퓰레이터 경로 상의 계속되는 주행시 결국 다시 FIRE_COND = (TRUE, FALSE, FALSE, FALSE) 로 변경된다.
우선 매니퓰레이터 경로의 규칙적인 주행이 설명된다:
용접집게 전극 (1) 이, 점 (P) 앞의 간격0 을 두고 놓여 있는 제 1 스위칭-경로점 (S1) 에 도달하면, 서브루틴 TEMP 이 호출되는데, 왜냐하면 제 1 또는 제 4 연산식이 FIRE_COND“TRUE”로부터 유래하면,
스위칭점-루틴
TRIGGER WHEN PATH=간격0 DO TEMP FIRE_COND=(TRUE, FALSE, FALSE, TRUE) 이 실행되기 때문이다. 이 루틴은 피공작물 (4) 의 온도를 미리 조절한다.
용접집게 전극 (1) 이, 점 (Q) 앞의 간격1 을 두고 놓여 있는 제 2 스위칭-경로점 (S2) 에 도달하면, 변수 FIRE_COND = (TRUE, FALSE, FALSE, FALSE) 를 가진 서브루틴 OPEN 이 호출된다. 이 서브루틴은 제 1 또는 제 3 불 연산식이 TRUE 일 경우 클램핑 장치 (3) 를 연다.
용접집게 전극 (1) 은 열려 있는 클램핑 장치 (3) 의 옆을 지나간다. 용접집게 전극 (1) 이, 점 (Q) 앞의 간격2 를 두고 놓여 있는 제 3 스위칭-경로점 (S3) 에 도달하면, 변수 FIRE_COND = (TRUE, FALSE, FALSE, FALSE) 를 가진 서브루틴 CLOSE 가 호출된다. 이 서브루틴은 제 1 또는 제 3 불 연산식이 TRUE 일 경우 클램핑 장치 (3) 를 닫는다.
이벤트 (event) 가 후진 운동을 개시하면, 용접집게 전극 (1) 은 도 1 에 파선으로 도시된 바와 같이 자동화되어 움직인다. 도 1 에 후진 운동 동안의 매니퓰레이터 배열체의 또는 용접집게 전극 (1) 의 위치를 위해 점선으로 암시되어 있는 매니퓰레이터 경로 상으로의 그의 수직 투영 (projection, PR) 은 (도 1 에서 수직으로) 이 후진 운동에 있어서 우선 제 3 스위칭-경로점 (S3) 을 지나간다. 이때, 그에게 할당된 스위칭점-루틴
TRIGGER WHEN PATH=간격2 DO CLOSE(FIRE_COND) 는
변수 FIRE_COND = (FALSE, TRUE, FALSE, FALSE) 를 가진 서브루틴 CLOSE 를 호출한다. 이것은 (후진 운동을 근거로) 이제 클램핑 장치 (3) 를 열며, 즉 용접집게 전극 (1) 에게 통행을 가능하게 하기 위해 여러 가지 행동을 실행시킨다.
상응하여, FIRE_COND = (FALSE, TRUE, FALSE, FALSE) 를 가지고 호출되는 서브루틴 OPEN 은, 피공작물 (4) 을 다시 고정시키기 위해 용접집게 전극의 투영 (projection) 이 제 2 스위칭-경로점 (S2) 를 지나가면 용접집게 전극 (1) 의 통행 후 클램핑 장치 (3) 를 닫는다. 명확하게 하기 위해, 도 1 에는 스위칭-경로점 (S2) 에 대한 투영 (PR) 의 투영된 간격 (PA) 이 나타나 있다: 이 간격이 영 (zero) 이 되면, 스위칭점-루틴이 호출된다.
후진 운동이 종료되어 있으면, 변수는 FIRE_COND = (FALSE, FALSE, FALSE, TRUE) 로 변경된다. 제 1 스위칭-경로점 (S1) 이 용접집게 전극 (1) 의 투영 (projection) 앞에 놓여 있기 때문에, 그에게 할당된 스위칭점-루틴이 실행되며, 즉, - 그 동안에 경우에 따라서는 시간 경과 후 정지된 - 사전 온도조절이 새로이 실행된다.
이제 용접집게 전극 (1) 은 자동화되어 매니퓰레이터 경로 상으로 돌아가고 (도 1 에 일점쇄선으로 도시됨), 변수는 FIRE _ COND = (FALSE, FALSE, TRUE, FALSE) 로 변경된다.
이 귀환 운동에 있어서 매니퓰레이터 경로 상으로의 용접집게 전극 (1) 의 투영이 제 2 또는 제 3 스위칭-경로점 (S2 또는 S3) 을 지나가면, 이것들에게 할당된 스위칭점-루틴들은 변수 FIRE _ COND = (FALSE, FALSE, TRUE, FALSE) 를 가진 서브루틴 OPEN 또는 CLOSE 를 호출하며, 상기 서브루틴은 그 후 - 매니퓰레이터 경로의 규칙적인 주행에서와 같이 - 클램핑 장치 (3) 를 열거나 또는 닫는다.
그 후, 매니퓰레이터 경로를 계속 주행한다.
후진 운동 및 귀환 운동에 따라 실행되도록 하는 스위칭점-루틴들 또는 그들의 서브루틴들의 기능의 확대를 통해, 매니퓰레이터 공정이 매니퓰레이터 경로의 규칙적인 주행에서 이벤트에 의해 개시되어 벗어날 때에도 잘 배열되고, 그리고 특히 자동화되어 미리 정해지거나 또는 제어될 수 있다는 것을 알 수 있다.
이때, 특히 간단한 서브루틴들에 있어서, 제 1 스위칭점에 대한 스위칭점-루틴의 예에서 예시적으로 설명된 바와 같이, 스위칭점-루틴들 자신을 후진 운동 및 귀환 운동에 따라 호출하거나 또는 실행하는 것이 바람직할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 및 제 3 스위칭점에 대한 스위칭점-루틴의 예에서 예시적으로 설명된 바와 같이, 서브루틴을 후진 운동 및 귀환 운동에 따라 여러 가지로 미리 정하거나 또는 실행하는 것이 바람직할 수 있다.
1 : 용접집게 전극 (매니퓰레이터 배열체)
2 : 로봇 제어기 (매니퓰레이터 배열체)
3 : 클램핑 장치 (매니퓰레이터 배열체)
4 : 피공작물
S1, S2, S3 : 스위칭-경로점
P, Q : 교시된 경로점
PA : 투영된 간격
PR : 매니퓰레이터 경로 상으로의 투영

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 매니퓰레이터, 특히 산업용 로봇을 가진 매니퓰레이터 배열체 (manipulator arrangement, 1, 2, 3) 를 위한 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 및/또는 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 매니퓰레이터 공정은 상기 매니퓰레이터 배열체의 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로 (manipulator path) 를 구비하고,
    적어도 하나의 행동 (action) 이, 이벤트 (event) 에 의해 개시된 상기 미리정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로와 반대 방향으로의 후진 운동 및/또는 상기 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로와 같은 방향으로의 상기 매니퓰레이터 배열체의 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터 경로는 적어도 하나의 스위칭-경로점 (switching-path point, S1, S2, S3) 을 구비하며, 상기 행동은 이 스위칭-경로점에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 행동은 상기 후진 운동 및/또는 상기 귀환 운동에 있어서 이 스위칭-경로점에 대한 상기 매니퓰레이터 배열체의 투영된 (projected) 간격 (PA) 에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 행동을 실행하기 위한 서브루틴 (TEMP, OPEN, CLOSE) 을 구비하는 스위칭점-루틴 (TRIGGER) 으로서, 상기 스위칭점-루틴 또는 상기 서브루틴은 상기 후진 운동 및/또는 상기 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는, 상기 스위칭점-루틴을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후진 운동은 상기 매니퓰레이터 경로 상의 출발점, 상기 매니퓰레이터 경로에서 벗어나 뻗어나가는 섹션 및/또는 상기 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 귀환 운동은 상기 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션, 상기 매니퓰레이터 경로로 되돌아가는 섹션 및/또는 상기 매니퓰레이터 경로 상의 마지막 점 (end point) 을 구비하는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 방법.
  7. 적어도 하나의 매니퓰레이터, 특히 산업용 로봇을 가진 매니퓰레이터 배열체 (1, 2, 3) 를 위한 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단으로서,
    상기 매니퓰레이터 공정은 상기 매니퓰레이터 배열체의 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로 (manipulator path) 를 구비하고,
    적어도 하나의 행동 (action) 을 이벤트에 의해 개시된 상기 미리 정해진 방향으로 배향된 매니퓰레이터 경로와 반대 방향으로의 후진 운동 및/또는 상기 방향지어진 매니퓰레이터 경로와 같은 방향으로의 상기 매니퓰레이터 배열체의 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정하거나 또는 실행시키도록 셋업되어 있는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터 경로는 적어도 하나의 스위칭-경로점 (S1, S2, S3) 을 구비하고, 상기 행동은 이 스위칭-경로점에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 행동은 상기 후진 운동 및/또는 상기 귀환 운동에 있어서 이 스위칭-경로점에 대한 상기 매니퓰레이터 배열체의 투영된 (projected) 간격 (PA) 에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 행동을 실행하기 위한 서브루틴 (TEMP, OPEN, CLOSE) 을 구비하는 스위칭점-루틴 (TRIGGER) 으로서, 이때 상기 스위칭점-루틴 또는 상기 서브루틴은 상기 후진 운동 및/또는 상기 귀환 운동에 따라, 특히 여러 가지로, 미리 정해질 수 있거나 또는 실행되는, 상기 스위칭점-루틴을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후진 운동은 상기 매니퓰레이터 경로 상의 출발점 (start point), 상기 매니퓰레이터 경로에서 벗어나 뻗어나가는 섹션 및/또는 상기 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 귀환 운동은 상기 매니퓰레이터 경로에 대해 평행인 섹션, 상기 매니퓰레이터 경로로 되돌아가는 섹션 및/또는 상기 매니퓰레이터 경로 상의 마지막 점 (end point) 을 구비하는 것을 특징으로 하는, 매니퓰레이터 공정을 미리 정하기 위한 그리고/또는 제어하기 위한 수단.
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