KR20150044241A - Apparatus for teaching of robot pose Pendant Equipped Slide-out - Google Patents

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KR20150044241A KR20130123387A KR20130123387A KR20150044241A KR 20150044241 A KR20150044241 A KR 20150044241A KR 20130123387 A KR20130123387 A KR 20130123387A KR 20130123387 A KR20130123387 A KR 20130123387A KR 20150044241 A KR20150044241 A KR 20150044241A
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김웅지
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present inventions relates to a robot posture adjustment apparatus and a method thereof that can adjust the posture of a robot according to the posture of a teaching device by adding an Inertial Measurement Unit (IMU) to the teaching device. The robot posture adjustment apparatus comprises the teaching device for measuring inertia and transmitting a robot posture adjustment value according to a posture adjustment; and a robot controller for adjusting a posture of the robot based on the robot posture adjustment value transmitted from the teaching device. When an inertia function for adjusting a posture of the robot according to a posture adjustment of the teaching device is set, the apparatus measures inertia according to a movement of the teaching device and outputs the robot posture adjustment value to the robot controller. The apparatus checks whether fine adjustment of the robot posture is selected and terminates an inertia measurement mode when the fine adjustment of the robot posture is selected. If a jog shuttle is controlled for a fine adjustment of the robot, the apparatus measures an angle of the jog, transmits angle information, and controls a posture of the robot precisely.

Description

로봇 자세 교시장치 및 그 방법{Apparatus for teaching of robot pose Pendant Equipped Slide-out} [0001] The present invention relates to a robot posture teaching apparatus,

본 발명은 로봇 자세 교시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교시 조작기에 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit; IMU)를 부가하여, 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 조정할 수 있도록 한 로봇 자세 교시장치 및 그 방법에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a robot attitude teaching, and more particularly, to a robot attitude teaching apparatus which adds an inertial measurement unit (IMU) to a teaching manipulator and adjusts the attitude of the robot according to the attitude of the teaching manipulator It is about the method.

현재 로봇은 사람을 대신하여 각종 작업을 수행하는 도구로서 중요한 역할을 수행하고 있다. 로봇은 주로 사람의 팔을 대신하여 제조업 생산라인에서 물류, 조립, 용접, 페인팅을 비롯한 여러 형태 작업의 자동화에 사용됨으로써 생산성 향상과 함께 비인간적인 작업으로부터 인간을 보호하는데 기여하고 있을 뿐 아니라 인간이 작업할 수 없는 극한환경의 작업, 예를 들면, 핵 발전소의 방사선 오염지역, 독극물 오염지역, 해저, 우주작업 등에서 인간을 대신하여 다양한 작업을 수행하고 있다.Currently, robots play an important role as tools to perform various tasks on behalf of people. Robots are mainly used for automation of various forms of work such as logistics, assembling, welding, painting, etc. in the manufacturing production line in place of the human arm, thereby contributing to productivity improvement and protection of human beings from inhuman work, In addition, it is carrying out various works on the behalf of human in the work of extreme environment that can not be done, for example, radiation pollution area of nuclear power plant, poison pollution area, seabed and space work.

이러한 로봇에게 인간이 원하는 작업을 수행하게 하는 방법은 편의상 크게 두 가지 유형으로 분류되며, 이는 로봇에게 원하는 위치나 운동을 지시하여 기억시키고 이를 재현하도록 하는 교시(Teach)운동 방법과 로봇에게 지능을 부여하고 작업 목표를 지시하여 주변 환경을 로봇 스스로 판단해서 필요한 운동을 발생하는 자율(Autonomous)운동 방법이다.There are two types of methods that allow the robot to carry out the desired tasks of the human being for the sake of simplicity. The method is classified into two types. For example, the robot instructs a desired position or motion to memorize and reproduce the robot. And it is an autonomous exercise method in which the robot itself judges the surrounding environment by instructing the work objective and generates necessary motion.

직교 좌표에서 로봇의 말단 장비의 위치를 조정하기 위해서는 사용자가 휴대하고 조작하기 위한 교시조작기, 로봇 제어기 및 로봇이 연동하여야 한다.In order to adjust the position of the end equipment of the robot in the rectangular coordinates, the teaching manipulator, the robot controller, and the robot for the user to carry and operate must be interlocked.

일반적으로 교시조작기는 각종 자동화장비 또는 로봇에서 주제어장치와 직렬통신으로 정보를 전달하는 수단으로 사용하는 것으로, 작업자와 기계간에 서로 정보를 입력하고 피드백정보를 표시하는 인간/기계 인터페이스 기능이 있어, 작업자가 교시조작기를 들고서 구동하고자 하는 기기에 접근하여 기기의 작업 선단을 지켜보면서 정확하게 교시조작할 수 있도록 되어 있다.In general, the teaching manipulator is used as a means for transmitting information in serial communication with the main control unit in various automation equipments or robots, and has a human / machine interface function for inputting information and displaying feedback information between the operator and the machine, The operator can access the apparatus to be operated by holding the teaching manipulator and can precisely control the teaching operation while observing the operation end of the apparatus.

로봇의 말단 장비(End Effector)의 위치 상태를 직교좌표(Cartesian Coordinate)에서 위치(Position)와 자세(Pose)를 교시할 때에 위치인 X축, Y축 및 Z축의 값은 자세에 비하여 사용자가 직관적인 조작이 가능하나, 상대적으로 자세 조작은 그렇지 못하다.The values of X axis, Y axis, and Z axis, which are positions when the position of the end effector of the robot is taught in position and posture in Cartesian coordinates, Although it is possible to manipulate the posture, relatively posture manipulation is not possible.

일반적인 수직 다관절 로봇의 말단 장비의 위치 상태를 조정하는 방법은 축 별 각도를 조정하거나 이를 변환하여 직교 좌표에서 X, Y, Z, Rx, Ry와 Rz를 +, - 로 조정한다.As a method of adjusting the positional state of the end equipment of a general vertical articulated robot, it is necessary to adjust the angles of the axes or to convert them to +, - in X, Y, Z, Rx, Ry and Rz in the rectangular coordinates.

상술한 바와 같은 교시조작기의 일 예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.One example of the teaching manipulator as described above is disclosed in Patent Document 1 below.

즉, 하기 <특허문헌 1>에는 교시 장치가 로봇에 전기적으로 접속되고, 교시 장치의 좌측에는 복수의 동작 키가 설치되며, 복수의 동작 키에는 로봇 동작의 자유도(自由度)와 동일한 수의 동작 키, 예를 들어 X축, Y축, Z축의 3개의 동작 방향의 자유도를 구비하고, 각 동작 키에 대한 동작의 방향 혹은 동작의 내용이 표시부 상에 표시되며, 교시 장치의 우측에는 제어부가 설치되어 있고, 제어부에는 화살표의 방향으로 회전하는 조그 다이얼이 마련된 교시조작기에 대해 개시되어 있다.That is, in the following Patent Document 1, a teaching apparatus is electrically connected to a robot, a plurality of operation keys are provided on the left side of the teaching apparatus, and a plurality of operation keys have the same number of degrees of freedom The degree of freedom of the three operation directions of the operation keys, for example, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, and the direction or operation contents of each operation key are displayed on the display unit. And the control unit is provided with a teaching manipulator provided with a jog dial which rotates in the direction of the arrow.

또한, 하기 <특허문헌 2>에는 적어도 선택적으로 작동 가능한 기계 기능을 나타내는 아이콘의 형태로 정보를 표시하는 프로세서, 제어 가능한 터치-감지식 디스플레이 스크린, 상기 터치-감지식 디스플레이 스크린의 일 측부를 따라 배치된 복수 개의 응용 특정 제어 기능 버튼, 상기 터치-감지식 디스플레이 스크린의 일 측을 따라 배치되는 복수 개의 기본 제어 기능 버튼, 터치-감지식 디스플레이 스크린상에 표시된 정보를 제어하고 기계 작동을 제어하도록 구성된 제어 패널에 대해 개시되어 있다.Further, the following Patent Document 2 includes a processor that displays information in the form of an icon representing at least a selectively operable machine function, a controllable touch-sensitive knowledge display screen, a processor that is arranged along one side of the touch- A plurality of basic control function buttons arranged along one side of the touch-sensitive knowledge display screen, a control configured to control information displayed on the touch-sensitive knowledge display screen and to control the machine operation Panel.

이러한 구성으로 된 교시조작기는 사용자로부터 각종 처리조작 및 데이터를 입력받아, 상기 주제어장치와 상호통신하며 데이터를 주고받고, 필요한 데이터 및 처리조작에 대한 결과를 LCD를 통해 사용자에게 디스플레이되도록 하고 있다.
The teaching operation device having such a configuration receives various processing operations and data from a user, communicates with the main control device, exchanges data, and displays results of necessary data and processing operations to a user through an LCD.

대한민국 등록특허공보 제10-0731418호(2007.06.15 등록)Korean Registered Patent No. 10-0731418 (registered on June 15, 2007) 대한민국 등록특허공보 제10-0522077호(2005.10.10 등록)Korean Registered Patent No. 10-0522077 (registered October 10, 2005)

그러나 상기와 같은 일반적인 교시조작기 및 <특허문헌>들에 개시된 교시 조작기는 로봇의 위치 상태에 대해서는 사용자의 직관적인 교시조작이 가능하나, 상대적으로 자세 조작은 직관적인 교시조작이 불가능하다는 문제가 있었다.
However, the teaching manipulator disclosed in the above general teaching manipulator and the teaching pendant has the problem that intuitive teaching manipulation by the user is possible with respect to the positional state of the robot, but relative manipulation of the posture is not possible with intuitive teaching manipulation.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 교시 조작기에 관성 측정 장치(IMU)를 부가하여, 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 조정할 수 있도록 한 로봇 자세 교시장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a robot posture teaching apparatus in which an inertial measurement device (IMU) is added to a teaching manipulator, Method.

본 발명의 다른 목적은 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 조정할 수 있도록 한 로봇 자세 교시장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a robot posture teaching apparatus and a method of controlling the posture of a robot in accordance with the posture of a teaching manipulator.

본 발명의 또 다른 목적은 교시 조작기의 자세를 판독하고, 이를 통하여 로봇의 자세를 변경할 수 있도록 한 로봇 자세 교시장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a robot posture teaching apparatus and a method for reading a posture of a teaching manipulator and changing a posture of the robot through the reading.

본 발명의 또 다른 목적은 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 변경하여 조동 교시한 후, 미동 교시를 통해 정밀하게 로봇 자세를 변경할 수 있도록 한 로봇 자세 교시장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a robot posture teaching apparatus and a method for accurately changing the robot posture by changing the posture of the robot according to the posture of the teaching manipulator and coarse teaching.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 로봇 자세 교시장치는 자세 변경에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 전송하는 교시 조작기; 상기 교시 조작기에서 전송된 로봇 자세 변경 값을 기초로 로봇의 자세를 변경하는 로봇 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the robot posture teaching apparatus according to the present invention includes a teaching manipulator for measuring inertia according to a posture change and transmitting the measured inertia to a robot posture change value; And a robot controller for changing a posture of the robot on the basis of the robot posture change value transmitted from the teaching manipulator.

상기에서 교시 조작기는 교시 조작기의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성 기능을 설정하기 위한 관성기능 설정부; 상기 교시 조작기의 자세 변경에 따라 관성을 측정하여 교시 조작기의 자세 값으로 출력하는 관성 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the teaching manipulator comprises an inertial function setting unit for setting an inertial function for changing the robot attitude according to a change in attitude of the teaching manipulator; And an inertia measurement unit for measuring the inertia according to the attitude change of the teaching operation unit and outputting the measured inertial value as the attitude value of the teaching operation unit.

상기에서 교시 조작기는 로봇 위치를 조정하기 위한 다수의 조작 버튼이 마련된 조작부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The teaching operation device includes an operation unit having a plurality of operation buttons for adjusting the robot position.

상기에서 교시 조작기는 상기 관성기능 설정부에 의해 관성 기능이 설정될 경우, 관성 측정부에서 측정된 교시 조작기의 자세 값을 로봇 자세 변경 값으로 출력하고, 상기 조작부를 통해 조작되는 조작 값을 로봇 자세를 미세하게 조작하기 위한 미동 조작 값으로 출력하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the teaching manipulator outputs the attitude value of the teaching manipulator measured by the inertia measurement unit as the robot attitude change value when the inertia function is set by the inertia function setting unit and outputs the manipulated value manipulated through the manipulation unit to the robot attitude As a fine control value for fine control.

상기에서 교시 조작기는 상기 제어부에서 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 로봇 제어기에 인터페이스 해주는 인터페이스기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the teaching manipulator further comprises an interface for interfacing the robot attitude change value and the fine manipulation value output from the control unit to the robot controller.

상기에서 로봇 제어기는 상기 교시 조작기로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값으로 로봇의 자세를 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein the robot controller controls the posture of the robot using the robot posture change value and the fine control value output from the teaching manipulator.

상기에서 로봇 제어기는 상기 교시 조작기로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 인터페이스 하기 위한 데이터 인터페이스기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The robot controller may further include a data interface unit for interfacing the robot posture change value and the fine control value output from the teaching manipulator.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 로봇 자세 교시방법은 (a) 교시 조작기의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성기능 설정시, 교시 조작기의 움직임에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 로봇 제어기에 출력하는 단계; (b) 로봇자세 미동 조정이 선택되는지를 확인하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택된 경우, 관성 측정 모드를 종료하는 단계; (d) 로봇을 미세하게 조작하기 위한 조그가 조작될 경우, 조그의 각도 정보를 측정하여 로봇 제어기에 각도 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the present invention provides a method of teaching robot attitude according to the present invention, comprising the steps of: (a) measuring an inertia according to a movement of a teaching actuator when setting an inertial function for changing a robot attitude according to a change in attitude of a teaching manipulator, To the robot controller; (b) confirming whether the robotic posture fine tuning is selected; (c) terminating the inertia measurement mode when the robot posture fine tuning is selected as a result of the checking in step (b); (d) when the jog for fine operation of the robot is operated, measuring the jog angle information and transmitting the angle information to the robot controller.

또한, 본 발명에 따른 로봇 자세 교시방법은 상기 (b) 단계의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택되지 않은 경우, 상기 교시 조작기의 움직임에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 상기 로봇 제어기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
In the robot posture teaching method according to the present invention, when the robot posture fine tuning is not selected as a result of the checking in the step (b), inertia is measured according to the movement of the teaching manipulator and transmitted to the robot controller as a robot posture change value .

본 발명에 따르면 교시 조작기에 관성 측정 장치(IMU)를 부가하여, 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 편리하게 조정할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that an inertial measurement device (IMU) is added to the teaching manipulator to conveniently adjust the posture of the robot according to the posture of the teaching manipulator.

또한, 본 발명에 따르면 교시 조작기의 자세에 따라 로봇의 자세를 변경하여 조동 교시한 후, 미동 교시를 통해 정밀하게 로봇 자세를 변경할 수 있는 장점이 있다.
Further, according to the present invention, there is an advantage that the posture of the robot can be precisely changed through the fine teaching after changing the posture of the robot according to the posture of the teaching manipulator.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 자세 교시장치의 구성을 보인 블록도,
도 2는 도 1의 교시 조작기의 일 예를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 로봇 자세 교정방법을 보인 흐름도.1 is a block diagram showing a configuration of a robot posture teaching apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the teaching operation device of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a robot posture correcting method according to the present invention. FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇 자세 교시장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a robot posture teaching apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇 자세 교시장치의 구성도로서, 교시 조작기(10), 로봇 제어기(20) 및 로봇(30)을 포함한다.FIG. 1 is a block diagram of a robot attitude teaching apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, which includes a teaching manipulator 10, a robot controller 20, and a robot 30.

교시 조작기(10)는 자세 변경에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 전송하는 역할을 하는 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 조작부(11), 관성기능 설정부(12), 관성 측정부(13), 제어부(14) 및 인터페이스기(15)를 포함할 수 있다.As shown in Fig. 2, the teaching manipulator 10 has an operation unit 11, an inertia function setting unit 12, an inertia measurement unit 12, (13), a control unit (14), and an interface unit (15).

조작부(11)는 로봇 위치를 조정하기 위한 다수의 조작 버튼이 마련된 것으로서, 위치 및 자세 증(+), 감(-)을 위한 증감 버튼, 자세 조정을 위한 조그 셔틀(Jog shuttle)을 포함할 수 있다.The operation unit 11 may include a plurality of operation buttons for adjusting the robot position, and may include a jog shuttle for adjusting the posture, an increase / decrease button for increasing the position and attitude (+), a feeling (- have.

관성기능 설정부(12)는 교시 조작기(10)의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성 기능을 설정하기 위한 역할을 하는 것으로서, 관성 기능 설정버튼을 포함할 수 있다.The inertial function setting unit 12 serves to set an inertial function for changing the robot attitude according to the attitude change of the teaching manipulator 10, and may include an inertial function setting button.

관성 측정부(13)는 상기 교시 조작기(10)의 자세 변경에 따라 관성을 측정하여 교시 조작기(10)의 자세 값으로 출력하는 역할을 하는 것으로서, 가속도 및 회전 운동을 측정하는 관성 측정 장치(IMU; Inertial Measurement Unit)를 이용하는 것이 바람직하다.The inertial measurement unit 13 measures the inertia according to the attitude change of the teaching manipulator 10 and outputs it as the attitude value of the teaching manipulator 10. The inertial measurement unit 13 includes an inertial measurement device IMU (Inertial Measurement Unit).

제어부(14)는 상기 관성기능 설정부(12)에 의해 관성 기능이 설정될 경우, 상기 관성 측정부(13)에서 측정된 교시 조작기(10)의 자세 값을 로봇 자세 변경 값으로 출력하고, 상기 조작부(11)를 통해 조작되는 조작 값을 로봇 자세를 미세하게 조작하기 위한 미동 조작 값으로 출력하는 역할을 한다.When the inertial function is set by the inertial function setting unit 12, the control unit 14 outputs the attitude value of the teaching manipulator 10 measured by the inertia measuring unit 13 as a robot attitude change value, And outputs the manipulated value manipulated through the manipulation unit 11 as a fine manipulation value for finely manipulating the robot attitude.

인터페이스기(15)는 상기 제어부(14)에서 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 로봇 제어기(20)에 인터페이스 해주는 역할을 한다.The interface unit 15 interfaces the robot controller 20 with the robot posture change value and the fine control value output from the control unit 14. [

또한, 상기 로봇 제어기(20)는 상기 교시 조작기(10)에서 전송된 로봇 자세 변경 값을 기초로 로봇의 자세를 변경하는 역할을 한다.Also, the robot controller 20 changes the posture of the robot based on the robot posture change value transmitted from the teaching manipulator 10.

이를 위해 상기 로봇 제어기(20)는 상기 교시 조작기(10)로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 인터페이스 하기 위한 데이터 인터페이스기(21)를 포함하며, 상기 교시 조작기(10)로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값으로 로봇의 자세를 제어하는 제어부를 포함한다.The robot controller 20 includes a data interface 21 for interfacing a robot posture change value and a fine manipulation value output from the teaching manipulator 10, And a control unit for controlling the posture of the robot using the posture change value and the fine control value.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 로봇 자세 교시장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the robot posture teaching apparatus according to the present invention will be described in detail.

먼저, 사용자는 교시 조작기(10)의 자세 변환에 따라 로봇(30)의 자세를 편리하게 변경하기 위한 관성기능을 설정하기 위해서, 관성기능 설정부(12)를 조작한다. 즉, 관성기능 설정 버튼을 온 상태로 조작하게 된다.First, the user operates the inertial function setting unit 12 in order to set the inertial function for conveniently changing the posture of the robot 30 in accordance with the posture change of the teaching manipulator 10. That is, the inertia function setting button is operated in the ON state.

관성 기능이 설정되면, 제어부(14)는 인터페이스기(15)를 통해 관성 기능이 설정되었음을 로봇 제어기(20)에 전송하게 되고, 로봇 제어기(20)는 관성 기능 설정신호가 전달되면 관성 기능 모드로 전환을 하게 된다. 여기서 관성 기능 모드는 교시 조작기(10)의 자세 변경에 따라 출력되는 로봇 자세 변경 값으로 로봇(30)의 자세를 변경하는 모드를 의미한다.When the inertia function is set, the controller 14 transmits to the robot controller 20 that the inertia function has been set through the interface 15, and when the inertia function setting signal is transmitted to the robot controller 20, Conversion. Herein, the inertial function mode means a mode for changing the attitude of the robot 30 to the robot attitude change value outputted according to the attitude change of the teaching manipulator 10.

관성기능이 설정된 상태에서, 사용자는 로봇 자세를 원하는 자세로 변경하기 위해 교시 조작기(10)를 움직이게 된다. 교시 조작기(10)가 움직이게 되면 관성 측정 장치(IMU)로 이루어진 관성 측정부(13)에서 교시 조작기(10)의 각도 정보를 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 제어부(14)에 전달한다. 상기 제어부(14)는 그 전달되는 로봇 자세 변경 값으로 로봇(30)의 자세를 변경하게 된다. 이때 교시 조작기(10)를 움직이는 것으로 로봇의 자세를 변경하는 방식을 조동 교시라고 한다. 여기서 로봇 제어기(20)가 로봇(30)의 자세를 변경하는 방법은 일반적인 방법이므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In a state where the inertial function is set, the user moves the teaching manipulator 10 to change the robot attitude to a desired attitude. The angular information of the teaching manipulator 10 is measured by the inertial measurement unit 13 composed of the inertial measurement unit IMU and transmitted to the control unit 14 as the robot attitude change value when the teaching manipulator 10 moves. The controller 14 changes the posture of the robot 30 with the delivered robot posture change value. At this time, the method of changing the posture of the robot by moving the teaching manipulator 10 is referred to as coarse teaching. Here, the method in which the robot controller 20 changes the posture of the robot 30 is a general method, and a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 사용자는 단순히 교시 조작기(10)를 움직이는 것만으로, 로봇(30)의 자세를 변경할 수 있게 된다.Thus, the user can change the posture of the robot 30 simply by moving the teaching manipulator 10.

상기와 같이 로봇(30)의 자세를 조동 교시한 후, 로봇(30)의 자세를 더욱 정밀하게 조정하기 위해, 사용자는 조작부(11)에 구비된 미동 조정 버튼을 조작한다. 미동 조정 버튼이 눌러지면 제어부(14)는 미동 교시로 인식하고, 인터페이스기(15)를 통해 로봇 제어기(20)에 이를 알리게 된다. 이로써 로봇 제어기(20)도 관성 기능 모드를 종료한다.In order to more precisely adjust the posture of the robot 30 after the posture of the robot 30 is learned as described above, the user operates the fine adjustment button provided on the operation unit 11. [ When the fine adjustment button is depressed, the control unit 14 recognizes it as the fine teaching, and notifies the robot controller 20 via the interface unit 15. Thereby, the robot controller 20 also exits the inertial function mode.

이후, 사용자는 조작부(11)에 구비된 조그셔틀을 조작하여 로봇 자세를 미세하게 조정하게 된다. 즉, 조그셔틀이 조작되면 조작부(11)에서 조그셔틀의 움직임에 대응하는 각도 정보를 산출하여 로봇 제어기(20)에 전달한다, Thereafter, the user operates the jog shuttle provided on the operation unit 11 to finely adjust the robot posture. That is, when the jog shuttle is operated, the operation unit 11 calculates the angle information corresponding to the movement of the jog shuttle and transmits it to the robot controller 20,

로봇 제어기(20)는 상기 교시 조작기(10)로부터 전송된 각도 정보를 기초로 로봇(30)의 자세를 미세하게 변경하게 된다. The robot controller 20 finely changes the posture of the robot 30 based on the angle information transmitted from the teaching manipulator 10. [

예컨대, 본 발명은 로봇 자세 초기에 교시 조작기를 움직이는 것만으로 관성 측정이 이루어져 로봇의 자세를 조동 교시하고, 관성 기능을 해제한 상태에서 조그 셔틀을 이용하여 로봇의 자세를 미동 조작하게 된다. 따라서 편리하면서도 로봇 자세를 직관적으로 교시할 수 있게 되는 것이다.For example, according to the present invention, inertia measurement is performed only by moving a teaching manipulator at the beginning of a robot attitude so that the attitude of the robot is roughly taught, and the attitude of the robot is finely manipulated by using the jog shuttle in a state in which the inertial function is released. Therefore, it is possible to intuitively teach the robot posture while being convenient.

도 3은 본 발명에 따른 로봇 자세 교시방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(step)를 나타내며, 도 1의 교시 조작기(10)에서 소프트웨어적으로 로봇 자세를 제어하는 과정을 도시한 것이다.FIG. 3 is a flowchart showing a robot attitude teaching method according to the present invention, wherein S is a step, and shows a process of controlling the robot attitude by software in the teaching operation device 10 of FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 자세 교시방법은, (a) 교시 조작기(10)의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성기능 설정시, 교시 조작기(10)의 움직임에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 로봇 제어기(20)에 출력하는 단계(S11 ~ S14); (b) 로봇자세 미동 조정이 선택되는지를 확인하는 단계(S15); (c) 상기 (b) 단계의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택된 경우, 관성 측정 모드를 종료하는 단계(S16); (d) 로봇을 미세하게 조작하기 위한 조그셔틀이 조작될 경우, 조그의 각도 정보를 측정하여 로봇 제어기(20)에 각도 정보를 전송하는 단계(S17 ~ S19)를 포함한다.3, the robot attitude teaching method according to the present invention is characterized in that (a) when the inertial function is set for changing the robot attitude according to the attitude change of the teaching manipulator 10, (S11 to S14) of measuring the inertia and outputting it to the robot controller 20 as the robot attitude change value; (b) confirming whether the robot posture fine adjustment is selected (S15); (c) terminating the inertia measurement mode (S16) when the robot posture fine adjustment is selected as a result of the checking in the step (b); (d) a step (S17 to S19) of measuring the jog angle information and transmitting the angle information to the robot controller 20 when the jog shuttle for fine manipulation of the robot is operated.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 로봇 자세 교시방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the method of teaching robot posture according to the present invention will be described in detail.

먼저, 교시 조작기(10)의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성기능을 설정하기 위해 관성 기능 설정 버튼을 누르면(S11), 단계 S12에서 관성 측정부(13)는 교시 조작기(10)가 움직이는지를 확인한다. First, the inertia function setting button is pressed (S11) to set the inertia function for changing the robot attitude according to the attitude change of the teaching manipulator 10 (S11). In step S12, the inertia measuring unit 13 determines whether the teaching manipulator 10 Check if it is moving.

상기 확인 결과 교시 조작기가 움직일 경우에는 단계 S13으로 이동하여 관성 측정부(13)에서 교시 조작기(10)의 움직임에 대응하게 각도 정보를 측정하고, 단계 S14에서 측정한 교시 조작기(10)의 각도 정보를 로봇 자세 변경 값으로 로봇 제어기(20)에 전송한다. 이로써 로봇 제어기(20)는 교시 조작기(10)의 움직임에 대응하게 로봇(30)의 자세를 제어하여, 사용자가 직관적으로 로봇 자세를 교시할 수 있도록 한다.If it is determined in step S14 that the teaching operation device 10 is moving, the process proceeds to step S13 where the inertia measurement part 13 measures the angle information corresponding to the movement of the teaching operation device 10, To the robot controller 20 with the robot attitude changing value. Thus, the robot controller 20 controls the posture of the robot 30 in accordance with the movement of the teaching manipulator 10, so that the user can intuitively teach the robot posture.

이후, 단계 S15에서 로봇자세 미동 조정이 선택되는지를 확인한다. 예컨대, 조작부(11)에 미동 조정 버튼을 마련함으로써, 간단하게 미동 조정의 선택이 이루어지도록 한다.Then, in step S15, it is confirmed whether or not the robot postural fine adjustment is selected. For example, by providing a fine adjustment button on the operation unit 11, the fine adjustment can be easily selected.

상기 단계 S15의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택된 경우, 단계 S16으로 이동하여 관성 측정 모드를 종료한다.If it is determined in step S15 that the robot fine adjustment is selected, the process proceeds to step S16 to end the inertia measurement mode.

그리고 단계 S17로 이동하여 로봇의 자세를 미세하게 조작하기 위한 조그셔틀이 조작되는지를 확인한다. 이 확인 결과 조그셔틀이 조작되면, 단계 S18에서 조그의 각도 정보를 측정하게 되고, 단계 S19에서 상기 측정한 조그의 각도 정보를 로봇의 자세를 미세하게 조정하기 위한 미동 제어 값으로 로봇 제어기(20)에 전달한다.Then, the process goes to step S17, where it is confirmed whether the jog shuttle for operating the robot's posture is manipulated. When the jog shuttle is operated, the jog angle information is measured in step S18. In step S19, the jog angle information is measured by the robot controller 20 as a fine control value for finely adjusting the posture of the robot, .

이후, 로봇 제어기(20)는 전달되는 미동 제어 값으로 로봇(30)의 자세를 미세하게 제어하여, 사용자가 원하는 자세로 로봇을 제어하게 된다.Thereafter, the robot controller 20 finely controls the attitude of the robot 30 with the fine control value to be transmitted, and controls the robot in a desired attitude.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명은 로봇을 제어하는 기술에 적용된다. 특히, 교시 조작기를 움직이는 것만으로 로봇의 자세를 제어하는 기술에 효과적으로 적용된다.
The present invention is applied to a technique for controlling a robot. In particular, it is effectively applied to a technique of controlling the posture of the robot by simply moving the teaching manipulator.

10: 교시 조작기
11: 조작부
12: 관성기능 설정부
13: 관성 측정부
14: 제어부
15: 인터페이스기
20: 로봇 제어기
30: 로봇10: Instruction manipulator
11:
12: inertia function setting unit
13: inertia measurement unit
14:
15: Interfaces
20: Robot controller
30: Robot

Claims (10)

자세 변경에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 전송하는 교시 조작기;
상기 교시 조작기에서 전송된 로봇 자세 변경 값을 기초로 로봇의 자세를 변경하는 로봇 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
A teaching manipulator for measuring the inertia according to the attitude change and transmitting the attitude to the robot attitude changing value;
And a robot controller for changing a posture of the robot on the basis of the robot posture change value transmitted from the teaching manipulator.
청구항 1에 있어서, 상기 교시 조작기는 교시 조작기의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성 기능을 설정하기 위한 관성기능 설정부; 상기 교시 조작기의 자세 변경에 따라 관성을 측정하여 교시 조작기의 자세 값으로 출력하는 관성 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
[2] The apparatus of claim 1, wherein the teaching manipulator comprises: an inertia function setting unit for setting an inertia function for changing the robot posture according to a change in attitude of the teaching manipulator; And an inertia measurement unit for measuring the inertia according to the attitude change of the teaching manipulator and outputting it as the attitude value of the teaching manipulator.
청구항 2에 있어서, 상기 관성 기능 설정부는 사용자의 조작에 따라 관성 기능을 설정하기 위한 관성기능 설정버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
The robot posture teaching apparatus according to claim 2, wherein the inertia function setting unit includes an inertia function setting button for setting an inertia function according to a user operation.
청구항 1에 있어서, 상기 교시 조작기는 로봇 위치를 조정하기 위한 다수의 조작 버튼이 마련된 조작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
The robot posture teaching apparatus according to claim 1, wherein the teaching manipulator includes an operation unit having a plurality of operation buttons for adjusting a robot position.
청구항 2에 있어서, 상기 교시 조작기는 상기 관성기능 설정부에 의해 관성 기능이 설정될 경우, 관성 측정부에서 측정된 교시 조작기의 자세 값을 로봇 자세 변경 값으로 출력하고, 상기 조작부를 통해 조작되는 조작 값을 로봇 자세를 미세하게 조작하기 위한 미동 조작 값으로 출력하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
The teaching manipulator according to claim 2, wherein when the inertia function is set by the inertia function setting unit, the teaching manipulator outputs the attitude value of the teaching manipulator measured by the inertia measurement unit as a robot attitude change value, And outputs a value as a fine control value for finely controlling the robot posture.
청구항 5에 있어서, 상기 교시 조작기는 상기 제어부에서 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 로봇 제어기에 인터페이스 해주는 인터페이스기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
The robot posture teaching apparatus according to claim 5, wherein the teaching manipulator further comprises an interface for interfacing the robot posture change value and the fine control value output from the control unit to the robot controller.
청구항 1에 있어서, 상기 로봇 제어기는 상기 교시 조작기로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값으로 로봇의 자세를 조동 제어하고, 상기 교시 조작기로부터 출력되는 미동 조작 값으로 상기 로봇의 자세를 정밀 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
The robot controller according to claim 1, wherein the robot controller controls the posture of the robot with the robot posture change value output from the teaching manipulator, and precisely controls the posture of the robot with the fine control value output from the teaching manipulator Robot posture teaching device.
청구항 7에 있어서, 상기 로봇 제어기는 상기 교시 조작기로부터 출력되는 로봇 자세 변경 값 및 미동 조작 값을 인터페이스 하기 위한 데이터 인터페이스기를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시장치.
8. The robot posture teaching apparatus according to claim 7, wherein the robot controller includes a data interface unit for interfacing the robot posture change value and the fine control value output from the teaching manipulator.
(a) 교시 조작기의 자세 변경에 따라 로봇 자세를 변경하기 위한 관성기능 설정시, 교시 조작기의 움직임에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 로봇 제어기에 출력하는 단계;
(b) 로봇자세 미동 조정이 선택되는지를 확인하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택된 경우, 관성 측정 모드를 종료하는 단계; 및
(d) 로봇을 미세하게 조작하기 위한 조그셔틀이 조작될 경우, 조그의 각도 정보를 측정하여 로봇 제어기에 각도 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 로봇 자세 교시방법.
(a) measuring the inertia according to the movement of the teaching actuator and outputting it to the robot controller with the robot attitude change value when the inertia function for changing the robot attitude according to the attitude change of the teaching actuator is set;
(b) confirming whether the robotic posture fine tuning is selected;
(c) terminating the inertia measurement mode when the robot posture fine tuning is selected as a result of the checking in step (b); And
(d) when the jog shuttle for fine operation of the robot is operated, measuring the jog angle information and transmitting the angle information to the robot controller.
청구항 9에 있어서, 상기 (b) 단계의 확인 결과 로봇자세 미동 조정이 선택되지 않은 경우, 상기 교시 조작기의 움직임에 따라 관성을 측정하여 로봇 자세 변경 값으로 상기 로봇 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 로봇 자세 교시방법.[12] The robot controller according to claim 9, wherein, if it is determined in the step (b) that no adjustment of the robot posture is selected, the inertia is measured according to the movement of the teaching manipulator and is transmitted to the robot controller Posture teaching method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105252538A (en) * 2015-11-06 2016-01-20 邹海英 Novel industrial robot demonstrator
KR20160146000A (en) 2015-06-11 2016-12-21 동아대학교 산학협력단 Apparatus and method for controlling posture of humanoid robot
CN110053054A (en) * 2019-04-09 2019-07-26 浙江工业大学 Mechanical arm teaching method based on Android phone IMU

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