KR20150074166A - 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20150074166A
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크리스토퍼 윌리엄스
덴 데일리
앤드류 옥스포드
요게시 사발리아
브라이언 화이트
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링컨 글로벌, 인크.
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Abstract

엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 시스템(10)은, 축선에 대해 센서(34, 36, 38, 40, 42)의 각변위를 반영하는 신호(50, 52, 54)를 발생시키기 위해, 축선(44, 46, 48)과 정렬된 입력 장치(30)에 센서(34, 36, 38, 40, 42)를 포함한다. 프로세서(62)는 신호(50, 52, 54)를 수신하며, 또한 신호(50, 52, 54)를 필터링하고, 신호(50, 52, 54)를 평활화하며, 및 축선(44, 46, 48)에 대해 센서(34, 36, 38, 40, 42)의 각변위에 비례하는 제어 신호(56, 58, 60)를 엔드 이펙터(12)에 발생시키기 위해, 메모리(64)에 저장된 한 세트의 로직을 실행시킨다. 엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 방법은 입력 장치(30)를 이동시키는 단계, 축선(44, 46, 48)으로부터 센서(34, 36, 38, 40, 42)의 각변위를 감지하는 단계, 축선(44, 46, 48)에 대해 센서(34, 36, 38, 40, 42)의 각변위를 반영하는 신호(50, 52, 54)를 발생시키는 단계, 및 축선(44, 46, 48)에 대해 센서(34, 36, 38, 40, 42)의 각변위에 비례하는 제어 신호(56, 58, 60)를 엔드 이펙터(12)에 발생시키는 단계를 포함한다.

Description

엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR REMOTELY POSITIONING AN END EFFECTOR}
본 출원은 2012년 10월 23일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/717,380호에 대해 우선권을 청구하며, 이것은 모든 목적을 위해 여기에 참조 인용된다.
본 발명은 일반적으로 청구항 1 및 4에 따른 엔드 이펙터(end effector)를 원격으로 위치시키기 위한 시스템 및 방법, 그리고 청구항 11에 따른 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 방법을 포함한다.
고도의 정밀도 및 정확도를 갖는 컴퓨터 수치제어된(computer numerically controlled)(CNC) 기계가 본 기술분야에 알려져 있다. CNC 기계는 상대적으로 낮은 제조 공차를 갖는 다양한 부분이나 부품의 제조 및/또는 마무리 중, 예를 들어 드릴, 프레스, 선반, 또는 다른 기계를 제어할 수 있다. 각각의 CNC 기계는, 작동 전에 엔드 이펙터를 위치시키기 위해, 전형적으로 일부 형태의 초기 설정을 요구한다. 엔드 이펙터의 이 초기 포지셔닝은, 엔드 이펙터의 수동 포지셔닝을 정확하게 제어하기 위해, 전형적으로 스위치 및/또는 회전 다이얼의 조합을 갖는 맞춤 생산된 제어 패널을 사용하여 수행된다. 예를 들어, 작업자는 엔드 이펙터를 이동시키기 위해 제1 축선(axis)을 선택하고, 그리고 선택된 제1 축선을 따라 엔드 이펙터를 선택된 속도로 이동시키기 위해 스위치를 누르고 및/또는 전위차계(potentiometer)를 회전시킬 수 있다. 그 후, 작업자는, 작업자가 엔드 이펙터를 원하는 위치로 만족스럽게 위치시킬 때까지, 2개 또는 그 이상의 축선에 대해 이 공정을 반복할 수 있다. 궁극적으로 엔드 이펙터를 위치시키는데 효과적일 수는 있지만, 특별한 축선을 선택하고 그리고 선택된 축선을 따라 엔드 이펙터를 이동시키는 이 반복적인 공정은, 시간 소모적이고 그리고 노동 집약적이다.
마이크로 전자-기계 시스템의 발전은 가속도계(accelerometer) 및 다른 센서가 스마트폰, 태블릿, 및 가상 게임 제어부와 같은 더욱 더 용이하게 입수할 수 있는 제품에 통합될 수 있게 하였다. 그 결과, 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위해 용이하게 입수할 수 있는 하나 또는 그 이상의 이들 제품을 사용하는 시스템 및 방법이, 엔드 이펙터의 포지셔닝에 관련된 시간 및 노동력을 감소시키는데 유용할 것이다.
전술한 문제점을 극복하기 위해, 특히 엔드 이펙터의 포지셔닝에 관련된 시간 및 노동력을 감소시키는 문제점을 극복하기 위해, 청구항 1 및 4에 따른 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템, 및 청구항 11에 따른 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 방법이 설명된다. 또한, 본 발명의 다른 실시예는 종속항의 주제가 된다. 발명의 양태 및 이점이 하기의 상세한 설명에 설명되거나, 또는 상세한 설명에 대해 명확해질 수 있거나, 또는 발명의 실시를 통해 습득될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템이다. 시스템은 입력 장치 및 상기 입력 장치의 제1 센서를 포함한다. 제1 센서는 제1 축선과 정렬되며, 또한 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호를 발생시키도록 구성된다. 프로세서는, 프로세서가 제1 신호를 수신하도록, 제1 센서와 통신한다. 프로세서는, 프로세서로 하여금 제1 신호를 필터링하고, 제1 신호를 평활화하며, 및 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위에 비례하는 제1 제어 신호를 엔드 이펙터에 발생시키게 하는, 메모리에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 입력 장치 및 상기 입력 장치의 가속도계를 포함하는 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템이다. 가속도계는 제1 축선으로부터 가속도계의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호를 발생시키도록 구성된다. 프로세서는, 프로세서가 제1 신호를 수신하도록, 가속도계와 통신한다. 프로세서는, 프로세서로 하여금 제1 신호를 평활화하고 그리고 제1 축선에 대해 가속도계의 제1 각변위에 비례하는 제1 제어 신호를 엔드 이펙터에 발생시키게 하는, 메모리에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 있어서, 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 방법은 입력 장치를 이동시키는 단계, 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 감지하는 단계, 및 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호를 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1 신호를 평활화하는 단계, 및 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위에 비례하는 제1 제어 신호를 엔드 이펙터에 발생시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 기술분야의 숙련자라면 명세서를 참조하여 이런 실시예의 특징 및 양태, 그리고 다른 것들을 더욱 잘 인식할 것이다.
본 기술분야의 숙련자에게 그 최적의 모드를 포함하여, 본 발명의 온전한 그리고 권능을 부여하는 설명은 첨부한 도면에 대한 참조를 참조하여 명세서의 나머지에 보다 구체적으로 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템의 예시적인 블록도이며;
도 2는 제1, 제2, 및 제3 축선과 정렬되는 예시적인 입력 장치이며;
도 3은 3개의 축선에 대해 센서의 각변위를 반영하는 원 신호(raw signal)의 예시적인 그래프이며;
도 4는 정규화된(normalized) 도 3에 도시된 원 신호의 예시적인 그래프이며;
도 5는 동일한 필터링된 그리고 평활화된 동일한 신호의 오버레이(overlay)를 갖는, 도 4에 도시된 정규화된 제3 신호의 예시적인 그래프이며;
도 6은 인간 기계(human machine) 인터페이스의 예시적인 디스플레이이며;
도 7은 제3 신호로부터 발생된 제어 신호의 예시적인 그래프이며;
도 8은 도 1에 도시된 시스템 내로 통합될 수 있는 가속도 프로필의 예시적인 그래프이며;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 방법을 위한 알고리즘의 블록도이다.
발명의 본 실시예가 상세히 참조될 것이며, 그 하나 또는 그 이상의 예가 첨부한 도면에 도시되어 있다. 상세한 설명은 도면의 특징부를 지칭하기 위해 수자 및 문자 표시부를 사용한다. 발명의 비슷하거나 또는 유사한 부분을 지칭하기 위해, 도면 및 상세한 설명에서는 비슷하거나 또는 유사한 표시부가 사용되었다. 여기에 사용되는 바와 같이, "제1", "제2", 및 "제3"이라는 용어는 하나의 부품을 서로 구별하기 위해 호환 가능하게 사용될 수 있으며, 또한 개별적인 부품의 위치 또는 중요도를 의미하는 것으로 의도되지 않는다. 또한, "상류의" 및 "하류의"라는 용어는 유체 경로에서 부품의 상대적인 위치를 지칭한다. 예를 들어, 유체가 부품(A)으로부터 부품(B)을 통과한다면, 부품(A)은 부품(B)의 상류에 있다. 역으로, 부품(B)이 부품(A)으로부터 유체 흐름을 수용한다면, 부품(B)은 부품(A)으로부터 하류에 있다.
각각의 예는 발명을 제한하는 것이 아니라, 발명의 설명을 위해 제공된다. 실제로, 본 기술분야의 숙련자에게는 그 정신 또는 범위로부터의 일탈 없이 본 발명에 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 예를 들어, 일 실시예의 부분으로서 도시되거나 또는 설명되는 특징부는, 또 다른 실시예를 형성하기 위해 다른 실시예에 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 내에 속할 때 이런 수정 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 다양한 실시예는 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 시스템은 일반적으로 스마트폰, 태블릿, 가상 게임 제어부, 또는 직교 축선과 정렬되는 하나 또는 그 이상의 센서를 갖는 다른 포터블 입력 장치를 포함한다. 각각의 센서는 관련된 축선에 대해 센서의 각변위를 반영하는 신호를 발생시킬 수 있으며, 또한 센서와 통신하는 프로세서가 상기 신호를 수신할 수 있다. 프로세서는, 신호를 필터링 및/또는 평활화하고 또한 관련된 축선에 대해 각각의 센서의 각변위에 비례하는 제어 신호를 엔드 이펙터에 발생시키는, 메모리에 저장된 로직을 실행하도록 구성될 수 있다. 특별한 실시예에 있어서, 시스템은 인터록(interlock)이 만족되지 않는 한, 엔드 이펙터의 원격 포지셔닝을 방지하는 인터록을 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 상이한 엔드 이펙터를 위해 프로세서를 수정하고 및/또는 관련된 축선에 대해 센서의 각변위의 가속도에 응답하여 제어 신호(들)의 변화율을 조정하는 추가적인 로직을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예가 CNC 기계의 내용으로 설명될 것이지만, 본 기술분야의 숙련자 중 한사람이라면 본 발명의 실시예가 임의의 엔드 이펙터에 적용될 수 있으며, 또한 청구범위에서 특정하게 언급하지 않는 한 본 발명이 CNC 기계로 한정되지 않음을 용이하게 인식할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 시스템(10)의 예시적인 블록도를 제공하고 있다. 엔드 이펙터(12)는 부품을 절단, 연마, 가공, 마무리, 또는 그렇지 않으면 제조하는데 사용되는 임의의 원격으로 제어되는 툴(tool)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(12)는 칼, 드릴, 라우터 헤드, 레이저, 연마 휘일, 통상적인 XYZ 데카르트(Cartesian) 좌표 성분을 갖는 플랫 베드(flat bed) 기계, 또는 하나 또는 그 이상의 방향으로 원격으로 위치될 수 있는, 본 기술분야의 숙련자 중 한 사람에게 알려진 임의의 다른 제조 장치일 수 있다. 엔드 이펙터(12)는 라인을 따라 평면에 또는 용적에 엔드 이펙터의 원격 포지셔닝을 허용하기 위해, 하나 또는 그 이상의 피봇 또는 조인트에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 특별한 실시예에 있어서, 예를 들어, 제1, 제2, 및 제3 조인트(14, 16, 18)는 서로 직교하여 배치되며, 또한 엔드 이펙터(12)를 스탠드(20)에 연결한다. 조인트(14, 16, 18)에 연결되는 (도시되지 않은) 서보-모터 또는 다른 작동기가 엔드 이펙터(12)의 이동을 3차원으로 가능하게 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 일반적으로 입력 장치(30), 및 엔드 이펙터(12)에 작동 가능하게 연결되는 계산 장치(32)를 포함한다. 입력 장치(30)는 예를 들어 스마트폰, 태블릿, 가상 게임 제어기, 또는 하나 또는 그 이상의 축선에 대해 입력 장치(30)의 이동을 검출 및/또는 수량화할 수 있는 하나 또는 그 이상의 센서를 갖는 상업적으로 입수 가능한 다른 포터블 장치일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예가 여기에서는 완성도를 위해 직교 축선과 정렬되는 복수의 별도의 센서를 갖는 것으로 설명될 것이지만, 특별한 실시예에서 입력 장치(30)는 하나 또는 그 이상의 축선과 정렬되는 단일의 센서를 가질 수 있으며, 또한 본 발명은 청구범위에 특정하게 언급하지 않는 한, 각각의 축선에 대해 별도의 센서를 요구하지 않는다. 또한, 입력 장치(30) 및 계산 장치(32)가 도 1에 별도의 블록에 의해 도시되었지만, 본 기술분야의 숙련자 중 한 사람이라면 입력 장치와 계산 장치 중 어느 하나가 다른 하나에 통합될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들어, 입력 장치(30)는 스마트폰일 수 있으며, 그리고 계산 장치는 스마트폰에 로딩되어 작동하는 어플리케이션일 수 있다.
도 1에 도시된 특별한 실시예에 있어서, 예를 들어, 입력 장치(30)는 가속도계 센서(34) 및 방향 센서(36)를 포함하는 스마트폰일 수 있다. 가속도계 센서(34)는 다시 피치 가속도계(38) 및 롤(roll) 가속도계(40)를 포함하며, 방향 센서(36)는 컴파스(compass) 또는 요오(yaw) 가속도계(42)를 포함할 수 있다. 각각의 센서(34, 36) 및/또는 각각의 가속도계(38, 40, 42)는 상이한 직교 축선과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, [입력 장치(30)의 내측의 구체(球體)(sphere)로서 도 2에 총괄하여 도시된] 각각의 센서(34, 36) 및/또는 각각의 가속도계(38, 40, 42)는 제1, 제2, 및 제3 축선(44, 46, 48)과 각각 정렬될 수 있다. 이 방식으로, 각각의 센서(34, 36) 및/또는 각각의 가속도계(38, 40, 42)는, 입력 장치(30)가 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 이동하는 방향 및 양을 검출할 수 있다.
도 1에 도시된 특별한 실시예로 돌아가서, 피치 가속도계(38)는 제1 축선(44)과 정렬될 수 있으며, 또한 제1 축선(44)에 대해 피치 가속도계(38)의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호(50)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 유사하게, 롤 가속도계(40)는 제1 축선(44)과 직교하는 제2 축선(46)과 정렬될 수 있으며, 또한 제2 축선(46)에 대해 롤 가속도계(40)의 제2 각변위를 반영하는 제2 신호(52)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 마지막으로, 요오 가속도계(42)는 제1 및 제2 축선(44, 46)과 직교하는 제3 축선(48)과 정렬될 수 있으며, 또한 제3 축선(48)에 대해 요오 가속도계(42)의 제3 각변위를 반영하는 제3 신호(54)를 발생시키도록 구성될 수 있다. 이 방식으로, 피치, 롤, 및 요오 가속도계(38, 40, 42)는 3개의 평면에서 입력 장치(30)의 운동을 감지할 수 있고, 또한 입력 장치(30)가 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 회전하였던 방향 및 크기를 반영하는 별도의 신호(50, 52, 54)를 발생시킬 수 있다. 이들 신호(50, 52, 54)에 포함되어 있는 정보는, 정보를 3차원 좌표 시스템으로 맵핑하여 엔드 이펙터(12)를 재위치시키기 위해, 그 후 계산 장치(32)에 의해 처리될 수 있다. 특히, 각각의 센서(34, 36) 또는 각각의 가속도계(38, 40, 42)를 위해, 각변위의 표시 또는 방향은 단일 평면에서 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 이동의 방향에 대응할 수 있으며, 또한 각변위의 크기는 단일 평면에서 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 이동의 비율 또는 속도에 대응할 수 있다. 총괄적으로, 따라서 3개의 신호(50, 52, 54)가 3차원 공간에서 엔드 이펙터(12)의 원하는 이동을 나타낼 수 있다.
계산 장치(32)는 제1, 제2, 및 제3 신호(50, 52, 54)를, 엔드 이펙터(12)로 전송되는 제1, 제2, 및 제3 제어 신호(56, 58, 60)로 수신, 조작, 및 맵핑하기 위해 입력 장치(30)와 통신하고 있다. 일반적으로, 계산 장치(32)는 임의의 적절한 프로세서-기반 계산 장치일 수 있다. 예를 들어, 적절한 계산 장치는 퍼스널 컴퓨터, (스마트폰을 포함하는) 핸드폰, 개인용 디지털 보조물, 태블릿, 랩탑, 데스크탑, 워크스테이션, 게임 콘솔, 서버, 다른 컴퓨터 및/또는 임의의 다른 적절한 계산 장치를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 계산 장치(32)는 하나 또는 그 이상의 프로세서(62) 및 관련된 메모리(64)를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(62)는 일반적으로 본 기술분야에 알려진 임의의 적절한 처리 장치(들)일 수 있다. 유사하게, 메모리(64)는 일반적으로 RAM, ROM, 하드 드라이브, 플래시 드라이브, 또는 다른 메모리 장치를 포함하지만 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 적절한 컴퓨터-판독 가능한 매체 또는 매체들일 수 있다. 일반적으로 인식되는 바와 같이, 메모리(64)는 프로세서(들)(62)에 의해 실행될 수 있는 명령 또는 로직을 포함하여, 프로세서(들)(62)에 의해 접근 가능한 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 상기 명령 또는 로직은, 프로세서(들)(62)에 의해 실행되었을 때 프로세서(들)(62)가 원하는 기능성을 제공하게 하는, 임의의 명령 세트일 수 있다. 예를 들어, 명령 또는 로직은 컴퓨터-판독 가능한 형태로 렌더링되는 소프트웨어 명령일 수 있다. 소프트웨어가 사용될 때, 임의의 적절한 프로그래밍, 스크립팅(scripting), 또는 다른 타입의 언어 또는 언어들의 조합은 여기에 포함되어 있는 교시를 실시하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 명령은 어플리케이션-특정 회로를 포함하지만 그러나 이에 제한되지 않는, 고정-배선(hard-wired) 로직 또는 다른 회로에 의해 실시될 수 있다.
또한, 계산 장치(32)는 네트워크에 대한 정보에 접근하기 위해 네트워크 인터페이스를 포함할 수도 있다. 네트워크 인터페이스는 예를 들어 유에스비(USB), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 이더넷, 또는 직렬 인터페이스를 포함할 수 있다. 네트워크는 셀룰러 네트워크, 와이파이 네트워크, LAN, WAN, 인터넷, 및/또는 다른 적절한 네트워크와 같은 네트워크의 조합을 포함할 수 있으며, 또한 임의의 개수의 유선 또는 무선 통신 링크를 포함할 수 있다. 정보는 장치들 사이의 무결성(integrity)을 보장하기 위해 자동으로 승인되는 고정 데이터 패킷을 사용하여 네트워크 인터페이스를 통해 교환될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 프로세서(62)는, 프로세서(62)가 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)를 수신하도록, 피치, 롤, 및/또는 요오 가속도계(38, 40, 42)와 통신한다. 프로세서(62)는, 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)를 정규화, 필터링, 및/또는 평활화하기 위해, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직(66)을 실행하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 세트의 로직(66)은 프로세서(32)로 하여금 제1, 제2, 및 제3 신호(50, 52, 54)에 각각 비례하는 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)를 엔드 이펙터(12)에 발생하게 할 수 있다.
도 3-5는 프로세서(52)에 의한 다양한 조작 단계 중 신호(50, 52, 54)의 예시적인 그래프를 제공하고 있다. 특히, 도 3은 각각의 피치, 롤, 및 요오 가속도계(38, 40, 42)에 의해 발생된 제1, 제2, 및 제3 신호(50, 52, 54)의 예시적인 그래프를 제공하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가속도계 및 방향 센서(34, 36)로부터의 원 데이터(raw data)는 전자기 간섭에 의해 유발된 실질적인 노이즈를 포함하거나, 또는 관련된 피치, 롤, 및 요오 가속도계(38, 40, 42)의 고감도를 간소화할 수 있다. 또한, 상이한 입력 장치(30)는 다양한 노이즈 및 지터(jitter) 신호를 원 신호에 중첩시킬 수 있다. 도 3에 도시된 원 신호(50, 52, 54)가 수정되지 않았다면, 엔드 이펙터(12)는 빠른 천이를 받게 되어, 엔드 이펙터(12)를 정확하게 그리고 정밀하게 위치시키는 것을 어렵게 하는 불필요한 진동으로 나타난다. 또한, 상기 불필요한 진동은 이동 부품과 관련된 정상적인 마모를 증가시키며, 또한 시스템(10)의 유효 수명과 타협할 것이다.
제1 세트의 로직(66)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호의 노이즈를 제거하기 위해 프로세서(62)가 원 신호(50, 52, 54)를 정규화시키도록 할 수 있다. 도 4에 도시된 정규화된 신호(68, 70, 72)는 그 원래 범위로부터의 원 데이터를 모두 3개의 입력값에 속하는 범위로 변환시켜, 각각의 운동 평면을 위한 개별적인 크기를 요구하지 않고 상기 정규화된 신호(68, 70, 72)의 추가적인 비교 분석을 허용한다. 정규화된 신호(68, 70, 72)는 그 후 신호 내의 빠른 천이 및 노이즈 성분을 제거하여 더욱 평활한 프로필을 제공하도록 필터링될 수 있다.
도 5는 제1 세트의 로직(66)을 실행하는 프로세서(62)에 의해 필터링 및 평활화된 동일한 신호의 오버레이(74)를 갖는 도 4에 도시된 정규화된 제3 신호(72)의 예시적인 그래프를 제공하고 있다. 제1 세트의 로직(66)은 정규화된 제3 신호(72)에 포함된 원 데이터를 필터링하여 빠른 천이를 제거하기 위해, 예를 들어 전달 함수를 포함할 수 있다. 하기의 전달 함수는 정규화된 신호(68, 70, 72)에 포함된 원 데이터를 필터링하기 위해, 제1 세트의 로직(66)에 포함될 수 있는 그런 모델 중 하나이다.
Figure pct00001
여기에서 0 은 필터 차수(filter order)를 나타내고, ω 는 2Πf 와 동일하며, 상기 f 는 차단 주파수이고 ε 은 최대 패스 밴드 필터 이득이다. 제1 세트의 로직(66)은 필터링된 신호를 평활화하고 또한 교란(perturbation)이 없는 신호를 생산하기 위해, 다항 분할(polynomial splining) 알고리즘을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어 하기의 n 차의 일반 다항식(general degree n polynomial)이 각각의 정규화된 그리고 필터링된 신호를 평활하게 하는데 적용될 수 있다.
P(n)(x) = anxn + an-1xn-1 + ... + a1x + a0
따라서 도 5에 도시된 결과적인 오버레이(74)는, 고주파 노이즈 및 빠른 천이를 제거하기 위해 전달 함수에 의해 필터링되고 그리고 제3 제어 신호(60)를 생성하여 엔드 이펙터(12)를 이동시키도록 정확하게 해석될 수 있는 허용 가능한 프로필을 생산하기 위해 고차 다항 분할(high order polynomial spline)에 의해 평활화된 후, 정규화된 제3 신호(72)를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 그래픽 사용자 인터페이스로도 알려져 있는 인간 기계 인터페이스를 위한 예시적인 디스플레이(76)를 제공하고 있다. 디스플레이(76)는 사용자에 의한 준비된 접근을 위해 입력 장치(30) 및/또는 계산 장치(32) 내로 통합될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스는, 부주의한 입력 장치(30) 이동에 의해 유발된 불시의 엔드 이펙터(12) 이동을 보호하기 위해, 하나 또는 그 이상의 안전 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 하나 또는 그 이상의 방향으로 엔드 이펙터(12)의 이동이 가능하도록 눌려지거나 토글되어야만 하는 하드 버튼 또는 소프트 버튼의 형태로 인터록(78)을 포함할 수 있다. 특별한 실시예에 있어서, 예를 들어, 인터록(78)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)가 계산 장치(32)에 도달하는 것을 방지하는 하나 또는 그 이상의 릴레이 접점(80)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 릴레이 접점(80)은 도 1에 추가로 도시된 바와 같이 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)가 엔드 이펙터(12)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 이 방식으로, 입력 장치(30)는, 인터록(78)이 먼저 만족되지 않는 한, 엔드 이펙터(12)를 특별한 방향으로 이동시킬 수 없다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 시스템(10)을 상이한 엔드 이펙터(12)에 연결하는 것을 촉진시키기 위해, 고정-배선 로직 및/또는 프로그램 가능한 로직의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 도 1 및 6의 조합에 있어서, 예를 들어, 계산 시스템(32)은 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해 제1 세트의 로직(66)을 수정하기 위해, 프로세서(62)에 의해 실행될 수 있는 메모리(64)에 저장된 제2 세트의 로직(82)을 추가로 포함할 수 있다. 이와 함께, 디스플레이(76)는 각각의 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해 별도의 조그 프로필(84)을 포함할 수 있으며, 또한 디스플레이(76) 상에 도시된 특별한 조그 프로필(84)의 선택은 프로세서(62)가 제2 세트의 로직(82)을 실행하여 제1 세트의 로직(66)을 수정하게 할 수 있다. 이 방식으로, 상이한 이동 방향, 이동 범위, 이동 민감도, 가속도 한계치 또는 요구사항, 및/또는 각각의 엔드 이펙터(12)에 특별하거나 또는 독특한 다른 특정한 특징부를 갖는 복수의 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해, 동일한 입력 장치(30)가 사용될 수 있다.
이 기능성을 도시하기 위해, 하나의 특별한 엔드 이펙터(12)는 단일 평면에 초기 포지셔닝이 가능한 드릴(drill)일 수 있다. 따라서 드릴과 관련된 조그 프로필(84)의 선택은, 제2 세트의 로직(82)이 제1 세트의 로직(66)을 수정하여, 초기 포지셔닝 중 드릴이 단일 평면의 외측으로 이동할 수 있게 하는 임의의 신호를 널링(nulling)하거나 또는 금지시킬 수 있게 한다. 다른 도시로서, 특별한 엔드 이펙터(12)는 3차원으로 이동할 수는 있지만 그러나 각각의 차원에서 상이한 최대 허용 속도를 갖는 레이저일 수 있다. 레이저와 관련된 조그 프로필(84)의 선택은, 도 6에 도시된 바와 같이 디스플레이(76) 상의 각각의 축선에 대해 별도의 속도 크기(86)를 디스플레이할 수 있다. 슬라이딩 제어부(88)는 사용자가 각각의 축선에 대한 최대 허용 속도를 원하는 대로 조정하게 할 수 있게 한다. 특별한 조그 프로필에 대해, 각각의 축선에 대한 최대 허용 속도의 조정은, 전체 크기의(full scale) 속도가 슬라이딩 제어부(88)에 의해 설정된 최대 속도와 제로 사이로 보간(補間)될 수 있기 때문에, 사용자가 각각의 축선에 대해 속도의 제어 분해능(resolution)을 조정하게 한다. 사용자 인터페이스는 각각의 축선에 대한 최대 허용 속도 조정을 제2 세트의 로직(82)에 통신시킬 수 있으며, 상기 제2 세트의 로직(82)은 다시 프로세서(62)가 그에 따라 제1 세트의 로직(66)을 수정하게 할 수 있다. 제2 세트의 로직(82)의 기능성의 또 다른 도시에 있어서, 각각의 조그 프로필(84)은 특별한 센서(34, 36) 및/또는 가속도계(38, 40, 42)를 엔드 이펙터(12)를 위한 특별한 이동 축선에 맵핑할 수 있다. 도 6에 도시된 사용자 인터페이스를 사용하여, 사용자는 센서(34, 36)와 축선 사이, 또는 가속도계(38, 40, 42)와 축선 사이의 맵핑을, 특별한 사용자의 취향에 적합하게 변화시킬 수 있으며, 또한 제2 세트의 로직(82)은 그에 따라 제1 세트의 로직(66)을 수정함으로써 맵핑 시 이 변화를 실시할 수 있다.
도 3-5에 대해 설명되고 도시된 바와 같이, 일단 원 신호(50, 52, 54)가 정규화, 필터링, 및/또는 평활화되었고, 또한 도 1 및 6에 대해 설명 및 도시된 바와 같이 사용자가 원하는 조그 프로필(84)을 선택하였다면, 프로세서(62)는 각각의 축선에 대해 센서(34, 36) 및/또는 가속도계(38, 40, 42)의 제1, 제2, 및/또는 제3 각변위에 비례하는 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)를 엔드 이펙터(12)에 발생시키기 위해 제1 세트의 로직(66)을 실행할 수 있다. 도 7은 제3 축선(48)에 대해 엔드 이펙터를 재위치시키기 위해 엔드 이펙터(12)와 통신되는 제3 제어 신호(60)의 예시적인 그래프를 제공한다. 제3 제어 신호(60)가 엔드 이펙터(12)에 도달하는 오직 제어 신호뿐이라면, 엔드 이펙터(12)는 오직 제3 축선(48)에 대해서만 회전할 것이며, 그렇지 않다면, 엔드 이펙터(12)는 3차원으로 엔드 이펙터(12)의 동시 이동을 실시하기 위해 각각의 제어 신호(56, 58, 60)에 응답하여 동시에 이동할 것이다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 입력 장치(30)에 의한 이동에 대해 엔드 이펙터(12)의 감도 또는 가속도를 조정하는 것을 촉진시키기 위해, 고정-배선 로직 및/또는 프로그램 가능한 로직의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 도 1 및 8의 조합에 있어서, 예를 들어, 계산 시스템(32)은 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)에 응답하여 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)의 크기를 수정하기 위해 프로세서(62)에 의해 실행될 수 있는, 메모리(64)에 저장된 제3 세트의 로직(90)을 추가로 포함할 수 있다. 도 6에 대해 이미 설명된 바와 같이, 디스플레이(76)는 각각의 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해 별도의 조그 프로필(84)을 포함할 수 있으며, 또한 디스플레이(76) 상에 도시된 특별한 조그 프로필(84)의 선택은 사용자가 각각의 축선에 대한 최대 허용 가속도를 원하는 대로 조정하게 할 수 있게 하는 슬라이딩 제어부(88)에 의해, 디스플레이(76) 상에 각각의 축선을 위한 별도의 가속도 크기를 디스플레이할 수 있다. 특별한 조그 프로필에 대해, 각각의 축선에 대한 최대 허용 가속도의 조정은, 전체 크기의 가속도가 슬라이딩 제어부에 의해 설정된 최대 가속도와 제로 사이로 보간될 수 있기 때문에, 사용자가 각각의 축선에 대해 가속도의 제어 분해능을 조정하게 한다. 사용자 인터페이스는 각각의 축선에 대한 최대 허용 가속도 조정을 제3 세트의 로직(90)에 통신시킬 수 있으며, 또한 상기 제3 세트의 로직(90)은 다시 프로세서(62)가 그에 따라 제1 세트의 로직(66)을 수정하게 할 수 있다. 이 방식으로, 메모리(64)에 저장된 제3 세트의 로직(90)은 도 8에 제공된 예시적인 그래프로 도시된 바와 같이 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)의 변화율에 응답하여 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)의 변화율을 조정할 수 있다.
따라서 도 1-8에 대해 도시 및 설명된 실시예는 엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 방법을 제공할 수 있으며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적절한 알고리즘의 블록도를 제공한다. 상기 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 그리고 도 9에 블록(100)에 의해 나타나는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 축선(44, 46, 48)에 대해 입력 장치(30)를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 축선(44, 46, 48)에 대해 입력 장치(30)의 각변위를 검출 또는 감지하는 단계, 및 블록(102, 104, 106)에 의해 나타나는 바와 같이 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 센서(34, 36) 및/또는 가속도계(38, 40, 42)의 각변위를 반영하는 신호(50, 52, 54)를 발생시키는 단계를 추가로 포함한다. 블록(108)에 있어서, 상기 방법은 인터록(78)이 만족되지 않는 한, 엔드 이펙터(12)가 이동하는 것을 방지하는 단계를 포함할 수 있다. 도 1 및 6에 대해 전술한 바와 같이, 이것은 예를 들어 계산 시스템(32)에 대한 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)의 통신을 중단시킴으로써 및/또는 엔드 이펙터(12)에 대한 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)의 통신을 중단시킴으로써 달성될 수 있다.
블록(110)은 원 신호(50, 52, 54)를 조작하는 단계를 나타내고 있다. 데이터 조작은 예를 들어 도 3-5에 대해 전술한 바와 같이 원 신호(50, 52, 54)를 정규화하는 단계(112), 필터링하는 단계(124), 및/또는 평활화하는 단계(116)를 포함할 수 있다. 블록(118)에 있어서, 상기 방법은 각각의 축선(44, 46, 48)에 대해 입력 장치(30)의 각변위에 비례하는 제1, 제2, 및/또는 제3 제어 신호(56, 58, 60)를 엔드 이펙터(12)에 발생시킨다. 특별한 실시예에 있어서, 제어 신호(56, 58, 60)를 발생시키는 단계는 예를 들어, 블록(120)에 의해 나타나는, 각각의 특별한 엔드 이펙터(12)와 관련된 조그 프로필(84)을 선택함으로써 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해 하나 또는 그 이상의 제어 신호(56, 58, 60)를 맵핑하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 신호(56, 58, 60)를 발생시키는 단계는, 도 1 및 8에 대해 도시 및 설명된 바와 같이 또한 블록(122)에 의해 나타나는 바와 같이, 대응하는 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)의 변화율에 응답하여 하나 또는 그 이상의 제어 신호(56, 58, 60)의 변화율을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1-9에 대해 여기에 설명된 다양한 실시예가 현존의 기술에 대해 하나 또는 그 이상의 이점을 제공할 수 있을 것으로 여겨진다. 예를 들어, 여기에 설명되고 도시된 시스템(10) 및 방법은 하나 또는 그 이상의 평면에 엔드 이펙터(12)의 정확한 초기 포지셔닝을 강화시킬 수 있다. 또한, 초기 포지셔닝은 통상적으로 입수 가능한 규격품인(off-the-shelf) 입력 장치(30)의 직관적인 조작을 통해 각각의 평면에서 동시에, 그리고 지향된 이동의 각각의 축선을 위한 복수의 버튼 및/또는 휘일의 훨씬 시간 소모적이고 노동 집약적인 반복적인 조작을 요구하지 않고 수행될 수 있다. 마지막으로, 특별한 실시예에 있어서, 시스템(10)은 사용자에 의해 선택된 상이한 엔드 이펙터(12)에 사용하기 위해 용이하게 그리고 편리하게 조정되거나 제작될 수 있다.
이 기재된 설명은 최적의 모드를 포함하여 본 발명을 서술하기 위해, 또한 본 기술분야의 숙련자 중 한 사람이 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고 그리고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함하여 본 발명을 시행할 수 있게 하기 위해, 예를 사용하고 있다. 발명의 특허허여 가능한 범위는 청구범위에 의해 한정되며, 또한 본 기술분야의 숙련자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는 이들이 청구범위의 문자 그대로의 언어와는 상이하지 않은 구조적 요소를 포함한다면, 또는 이들이 청구범위의 문자 그대로에 대해 실체 없는 차이를 갖는 등가의 구조적 요소를 포함한다면, 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.
10: 시스템 12: 이펙터
14: 제1 조인트 16: 제2 조인트
18: 제3 조인트 20: 스탠드
30: 입력 장치 32: 계산 장치
34: 가속도계 센서 36: 방향 센서
38: 제1 가속도계/피치 가속도계 40: 제2 가속도계/롤 가속도계
42: 제3 가속도계/요오 가속도계 44: 제1 축선
46: 제2 축선 48: 제3 축선
50: 제1 신호 52: 제2 신호
54: 제3 신호 56: 제1 제어 신호
58: 제2 제어 신호 60: 제3 제어 신호
62: 프로세서 64: 메모리
66: 로직 68: 신호
70: 신호 72: 신호
74: 오버레이 76: 디스플레이
78: 인터록 80: 릴레이 접점
82: 로직 84: 프로필
86: 속도 크기 88: 슬라이딩 제어부
90: 로직 100: 블록
102: 블록 102: 블록
104: 블록 106: 블록
108: 블록 110: 블록
112: 정규화 단계 114: 필터링 단계
116: 평활화 단계 118: 블록
120: 블록 122: 블록
A: 부품 B: 부품

Claims (15)

  1. 엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 시스템(10)으로서:
    a) 입력 장치(30);
    b) 입력 장치(30)의 제1 센서로서, 제1 축선(44)과 정렬되고 또한 제1 축선(44)에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호(50)를 발생시키도록 구성되는 것인 제1 센서; 및
    c) 제1 신호(50)를 수신하도록, 제1 센서와 통신하는 프로세서(62)
    를 포함하며, 상기 프로세서(62)는, 프로세서(62)로 하여금 제1 신호(50)를 필터링하고, 제1 신호(50)를 평활화하며,그리고 제1 축선(44)에 대해 제1 센서의 제1 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제1 제어 신호(56)를 발생시키게 하는, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    입력 장치(30)의 제2 센서를 더 포함하며, 상기 제2 센서는 제1 축선(44)과 직교하는 제2 축선(46)과 정렬되고 또한 제2 축선(46)에 대해 제2 센서의 제2 각변위를 반영하는 제2 신호(52)를 발생시키도록 구성되며; 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)가 제2 신호(52)를 수신하도록 제2 센서와 통신하며, 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)로 하여금 제2 신호(52)를 필터링하고, 제2 신호(52)를 평활화하며, 그리고 제2 축선(46)에 대해 제2 센서의 제2 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제2 제어 신호(58)를 발생시키게 하는, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    입력 장치(30)의 제3 센서를 더 포함하며, 상기 제3 센서는 제1 축선(44) 및 제2 축선(46)과 직교하는 제3 축선(48)과 정렬되고 또한 제3 축선(48)에 대해 제3 센서의 제3 각변위를 반영하는 제3 신호(54)를 발생시키도록 구성되며; 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)가 제3 신호(54)를 수신하도록 제3 센서와 통신하며, 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)로 하여금 제3 신호(54)를 필터링하고, 제3 신호(54)를 평활화하고, 그리고 제3 축선(48)에 대해 제3 센서의 제3 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제3 제어 신호(60)를 발생시키게 하는, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  4. 엔드 이펙터(12)를 원격으로 위치시키기 위한 시스템(10)으로서:
    a) 입력 장치(30);
    b) 입력 장치(30)의 가속도계(34, 38, 40, 42)로서, 제1 축선(44)으로부터 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호(50)를 발생시키도록 구성되는 것인 가속도계(34, 38, 40, 42); 및
    c) 제1 신호(50)를 수신하도록, 가속도계(34, 38, 40, 42)와 통신하는 프로세서(62)
    를 포함하며, 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)로 하여금 제1 신호(50)를 평활화하고, 및 제1 축선(44)에 대해 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제1 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제1 제어 신호(56)를 발생시키게 하는, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    가속도계(34, 38, 40, 42)는 제1 축선(44)과 직교하는 제2 축선(46)으로부터 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제2 각변위를 반영하는 제2 신호(52)를 발생시키도록 구성되며; 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)가 제2 신호(52)를 수신하도록 가속도계(34, 38, 40, 42)와 통신하며, 상기 프로세서(62)는 제2 신호(52)를 평활화하고 또한 제2 축선(46)에 대해 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제2 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제2 제어 신호(58)를 발생시키는, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    가속도계(34, 38, 40, 42)는 제1 축선(44) 및 제2 축선(46)과 직교하는 제3 축선(48)으로부터 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제3 각변위를 반영하는 제3 신호(54)를 발생시키도록 구성되며; 상기 프로세서(62)는 프로세서(62)가 제3 신호(54)를 수신하도록 가속도계(34, 38, 40, 42)와 통신하며, 상기 프로세서(62)는 제3 신호(54)를 평활화하고 또한 제3 축선(48)에 대해 가속도계(34, 38, 40, 42)의 제3 각변위에 비례하는 엔드 이펙터(12)에 대한 제3 제어 신호(60)를 발생시키기 위해, 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 한 항에 있어서,
    프로세서(62)는 제1, 제2, 및/또는 제3 신호(50, 52, 54)를 정규화시키기 위해 메모리(64)에 저장된 제1 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 한 항에 있어서,
    엔드 이펙터(12)가 제1 제어 신호(56)에 응답하는 것을 방지하는 제1 위치를 갖는 인터록(78)을 더 포함하는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 한 항에 있어서,
    프로세서(62)는 상이한 엔드 이펙터(12)를 위해 제1 세트의 로직을 수정하기 위해, 메모리(64)에 저장된 제2 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 한 항에 있어서,
    프로세서(62)는 제1 신호(50)의 변화율에 응답하여 제1 제어 신호(56)의 변화율을 조정하기 위해, 메모리(64)에 저장된 제3 세트의 로직을 실행하도록 구성되는 것인 엔드 이펙터 원격 위치 시스템.
  11. 엔드 이펙터를 원격으로 위치시키기 위한 방법으로서:
    a) 입력 장치를 이동시키는 단계;
    b) 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 감지하는 단계;
    c) 제1 축선에 대해 제1 센서의 제1 각변위를 반영하는 제1 신호를 발생시키는 단계;
    d) 제1 신호를 평활화하는 단계; 및
    e) 제1 축선에 대해 제1 센서 장치의 제1 각변위에 비례하는 엔드 이펙터에 대한 제1 제어 신호를 발생시키는 단계
    를 포함하는 엔드 이펙터 원격 위치 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    제1 축선과 직교하는 제2 축선에 대해 제2 센서의 제2 각변위를 감지하는 단계; 제2 축선에 대해 제2 센서의 제2 각변위를 반영하는 제2 신호를 발생시키는 단계; 제2 신호를 평활화하는 단계; 및 제2 축선에 대해 제2 센서의 제2 각변위에 비례하는 엔드 이펙터에 대한 제2 제어 신호를 발생시키는 단계
    를 더 포함하는 엔드 이펙터 원격 위치 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    제1 및 제2 축선과 직교하는 제3 축선에 대해 제3 센서의 제3 각변위를 감지하는 단계; 제3 축선에 대해 제3 센서의 제3 각변위를 반영하는 제3 신호를 발생시키는 단계; 제3 신호를 평활화하는 단계; 및 제3 축선에 대해 제3 센서 장치의 제3 각변위에 비례하는 엔드 이펙터에 대한 제3 제어 신호를 발생시키는 단계
    를 더 포함하는 엔드 이펙터 원격 위치 방법.
  14. 제11 항 내지 제13 항 중 한 항에 있어서,
    인터록이 만족되지 않는 한, 엔드 이펙터가 이동하는 것을 방지하는 단계
    를 더 포함하는 엔드 이펙터 원격 위치 방법.
  15. 제11 항 내지 제14 항 중 한 항에 있어서,
    상이한 엔드 이펙터를 위해 제1 제어 신호를 맵핑하는 단계를 더 포함하며 및/또는 제1 신호의 변화율에 응답하여 제1 제어 신호의 변화율을 조정하는 단계
    를 더 포함하는 엔드 이펙터 원격 위치 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140114464A1 (en) * 2012-10-23 2014-04-24 Christopher Williams System and method for remotely positioning an end effector
EP3165974B1 (en) * 2015-11-05 2021-12-15 Deere & Company Apparatuses, methods and computer programs for controlling a machine via a mobile communication device
DE102016016051B4 (de) 2016-01-15 2024-02-29 Kuka Deutschland Gmbh Roboteranordnung mit Handheld
DE102016000362A1 (de) * 2016-01-15 2017-07-20 Kuka Roboter Gmbh Roboteranordnung mit Handheld
EP3411766A1 (en) 2016-02-02 2018-12-12 ABB Schweiz AG A method and a system for aligning a tool during programming of an industrial robot
EP3396478B1 (en) 2017-04-28 2023-06-14 Deere & Company Apparatus, method and computer programme for controlling a machine
DE102018126582A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Testvorrichtung für ein Computerprogramm sowie Verfahren zum Testen eines Computerprogramms
DE102019135810B3 (de) * 2019-12-27 2020-10-29 Franka Emika Gmbh Erzeugung eines Steuerprogramms für einen Robotermanipulator

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7074179B2 (en) * 1992-08-10 2006-07-11 Intuitive Surgical Inc Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
US5657429A (en) * 1992-08-10 1997-08-12 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system optimal positioning
US6019554A (en) 1997-10-31 2000-02-01 Hong; Jiawei Method and system for computer assisted manual machine tool control
US6184868B1 (en) 1998-09-17 2001-02-06 Immersion Corp. Haptic feedback control devices
DE50003531D1 (de) 1999-03-02 2003-10-09 Siemens Ag System und verfahren zur situationsgerechten unterstützung der interaktion mit hilfe von augmented-reality-technologien
US8040328B2 (en) 2000-10-11 2011-10-18 Peter Smith Books, papers, and downloaded information to facilitate human interaction with computers
US20050212753A1 (en) 2004-03-23 2005-09-29 Marvit David L Motion controlled remote controller
US20060061545A1 (en) 2004-04-02 2006-03-23 Media Lab Europe Limited ( In Voluntary Liquidation). Motion-activated control with haptic feedback
US20100009308A1 (en) 2006-05-05 2010-01-14 Align Technology, Inc. Visualizing and Manipulating Digital Models for Dental Treatment
EP1795315A1 (en) 2006-05-31 2007-06-13 Abb Research Ltd. Hand-held control device for an industrial robot
US20080048980A1 (en) 2006-08-22 2008-02-28 Novell, Inc. Detecting movement of a computer device to effect movement of selected display objects
US7437211B1 (en) 2007-03-23 2008-10-14 Haas Automation, Inc. Enhanced remote jog handle
EP2055446A1 (en) 2007-10-31 2009-05-06 Abb As A portable robot control apparatus and a method for controlling a movement of a robot
ATE544102T1 (de) * 2007-12-06 2012-02-15 Abb Research Ltd Roboterbetriebssystem und verfahren zur bereitstellung einer fernsteuerung für einen roboter
US9513718B2 (en) 2008-03-19 2016-12-06 Computime, Ltd. User action remote control
CN101293349A (zh) * 2008-06-05 2008-10-29 广州大学 一种基于Wi-Fi的机器人
US8592722B2 (en) 2008-11-03 2013-11-26 Illinois Tool Works Inc. Weld parameter interface
US8363894B2 (en) 2008-12-12 2013-01-29 Silicon Laboratories Inc. Apparatus and method for implementing a touchless slider
US8660300B2 (en) 2008-12-12 2014-02-25 Silicon Laboratories Inc. Apparatus and method for optical gesture recognition
US9098114B2 (en) 2009-09-03 2015-08-04 Human Touch, Llc Comprehensive user control system for therapeutic wellness devices

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