KR20150093039A - Driving Method and Driving Apparatus using Disturbance Observer and Friction Model - Google Patents

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김필준
김인혁
임현규
손영익
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현대중공업 주식회사
명지대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for driving an object using a disturbance observer and a friction model, comprising the following steps: measuring an input torque for each driving speed of a driving apparatus and acquiring a static friction parameter about static friction acting at the time of driving the driving apparatus; measuring a reach position according to a reference input torque about the driving apparatus, acquiring an estimation reach position by using the acquired static friction parameter and the reference input torque, and then acquiring a dynamic friction parameter about dynamic friction acting on the driving apparatus by using the acquired estimation reach position and the measured reach position; setting a drive torque to move an object to a target position according to an estimation friction value derived from the static friction parameter and the dynamic friction parameter; and confirming, by a disturbance observer, an error about the object moving according to the set drive torque, and correcting the drive torque according to the confirmed error, and an apparatus for driving an object. According to the present invention, it is possible to reduce an influence according to measurement noise, it is possible to thereby improve the accuracy of an operation that moves the object to the target position, and it is possible to improve the precision of an operation that controls the object.

Description

외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법 및 대상물 구동장치{Driving Method and Driving Apparatus using Disturbance Observer and Friction Model}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an object observer and a frictional model,

본 발명은 산업용 로봇 등과 같은 대상물을 구동시키기 위한 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving apparatus and a driving method for driving an object such as an industrial robot or the like.

산업용 로봇, 의료용 로봇, 도장로봇, 이송설비 등(이하, '대상물'이라 함)은 구동력을 발생시키는 구동장치를 포함한다. 상기 구동장치는 모터 등과 같은 구동원, 및 구동원과 대상물의 부품을 연결하는 동력전달부를 포함한다.BACKGROUND ART Industrial robots, medical robots, coating robots, transfer equipment (hereinafter, referred to as "objects") include a driving device for generating a driving force. The drive unit includes a drive source such as a motor and a power transmission unit that connects the drive source and the components of the object.

이러한 구동장치에 있어서, 마찰은 정밀 제어를 필요로 하는 대상물의 성능을 저하시키는 대표적인 외란 요소로, 구동장치가 제공한 구동력에 따른 대상물의 동작 제어에 대한 정밀성을 저하시키는 요소이다.In such a drive system, friction is a typical disturbance factor that deteriorates the performance of an object requiring precise control, and is a factor that degrades the precision of the operation control of the object in accordance with the drive force provided by the drive.

예컨대, 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display) 등을 제조하기 위한 기판을 이송하는 산업용 로봇의 경우, 상기 구동장치가 기판을 이송하기 위한 암(Arm)을 제1위치에서 제2위치로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키더라도, 상기 동력전달부 등에서 작용하는 마찰로 인해 상기 암(Arm)이 상기 제2위치에 정확하게 도달하지 못하게 된다. 이에 따라, 상기 암(Arm)에 지지된 기판이 다른 구조물 등에 충돌하는 등 손실을 발생시키는 문제가 있다.For example, in the case of an industrial robot for transferring a substrate for manufacturing a liquid crystal display (LCD) or the like, the driving device moves an arm for transferring a substrate from a first position to a second position The arm can not reach the second position precisely due to the friction acting on the power transmitting portion or the like. Accordingly, there is a problem that the substrate supported by the arm collides with other structures or the like, resulting in a loss.

따라서, 상기 구동장치에 작용하는 마찰로 인해 대상물의 동작 제어에 대한 정밀성이 저하되는 정도를 감소시킬 수 있는 구동장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, it is urgently required to develop a driving device capable of reducing the degree of deterioration in precision of the operation control of the object due to friction acting on the driving device.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 대상물의 동작 제어에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법 및 대상물 구동장치를 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to provide an object driving method and an object driving apparatus using a disturbance observer, a friction model, and the like, which can improve the precision of motion control of an object.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention can include the following configuration.

본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 구동장치에 대한 구동속도별로 입력토크를 측정하여 상기 구동장치의 구동 시에 작용하는 정적마찰에 관한 정적마찰 파라미터를 획득하는 단계; 상기 구동장치에 대한 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정하고, 상기 획득된 정적마찰 파라미터 및 상기 기준입력토크를 이용하여 추정도달위치를 획득한 후에 상기 획득된 추정도달위치 및 상기 측정된 도달위치를 이용하여 상기 구동장치에 작용하는 동적마찰에 관한 동적마찰 파라미터를 획득하는 단계; 상기 정적마찰 파라미터 및 상기 동적마찰 파라미터로부터 도출된 추정마찰값에 따라 대상물을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정하는 단계; 및 외란관측기가 상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물에 대한 오차를 확인하고, 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of driving an object using a disturbance observer and a friction model according to the present invention includes the steps of measuring an input torque for each driving speed of a driving device to obtain a static friction parameter related to static friction acting upon driving the driving device; Wherein the control unit measures an arrival position in accordance with a reference input torque for the drive unit, acquires an estimated arrival position using the obtained static friction parameter and the reference input torque, Obtaining dynamic friction parameters relating to dynamic friction acting on said drive system; Setting a drive torque for moving an object to a target position according to the estimated friction value derived from the static friction parameter and the dynamic friction parameter; And a disturbance observer checking the error of the moving object according to the set driving torque and correcting the driving torque according to the determined error.

본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치는 대상물을 이동시키기 위한 구동부; 상기 구동부의 구동 시에 작용하는 정적마찰에 관한 정적마찰 파라미터, 및 상기 구동부에 작용하는 동적마찰에 관한 동적마찰 파라미터로부터 획득된 추정마찰값을 제공하는 마찰추정부; 상기 마찰추정부로부터 제공된 추정마찰값에 따라 상기 대상물을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정하고, 설정된 구동토크에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물에 대한 오차를 확인하고, 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크가 재설정되도록 상기 확인된 오차를 상기 제어부에 제공하는 외란관측기를 포함할 수 있다.An object driving apparatus using a disturbance observer and a friction model according to the present invention includes a driving unit for moving an object; A friction estimating unit for providing an estimated friction value obtained from a static friction parameter relating to static friction acting upon driving the driving unit and a dynamic friction parameter relating to dynamic friction acting on the driving unit; A controller configured to set a drive torque for moving the object to a target position according to an estimated friction value provided from the friction estimating unit and to control the drive unit according to the set drive torque; And a disturbance observer for checking the error of the moving object according to the set drive torque and for providing the determined error to the controller such that the drive torque is reset according to the determined error.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.

본 발명은 측정 잡음에 따른 영향을 줄일 수 있고, 이에 따라 대상물을 목표위치로 이동시키는 작업의 정확성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 대상물의 동작 제어에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있다.The present invention can reduce the influence of the measurement noise, thereby improving the accuracy of the operation of moving the object to the target position and improving the precision of the operation control of the object.

도 1은 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법의 개략적인 순서도
도 3은 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법에 이용되는 마찰모델의 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법에 있어서 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정의 개략적인 순서도
도 5는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법에 있어서 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정의 개략적인 순서도
1 is a schematic block diagram of an object driving apparatus using a disturbance observer and a friction model according to the present invention
2 is a schematic flowchart of a method of driving an object using a disturbance observer and a friction model according to the present invention
3 is a schematic block diagram of a friction model used in a method of driving an object using a disturbance observer and a friction model according to the present invention
4 is a schematic flowchart of a process for obtaining static friction parameters in a method of driving an object using a disturbance observer and a friction model according to the present invention
5 is a schematic flowchart of a process of acquiring dynamic friction parameters in an object driving method using a disturbance observer and a friction model according to the present invention

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하에서는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a method of driving an object using a disturbance observer and a friction model according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 산업용 로봇, 의료용 로봇, 도장로봇, 이송설비 등의 대상물(10)을 구동시키기 위한 것이다.Referring to FIGS. 1 and 2, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention is for driving an object 10 such as an industrial robot, a medical robot, a coating robot, and a transfer facility.

본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 추정마찰값에 따라 구동장치(100)가 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정한 후에, 상기 대상물(10)이 설정된 구동토크에 따라 이동하는 과정에서 외란관측기(110)가 측정한 오차에 따라 상기 구동토크를 보정한다. 상기 추정마찰값은 상기 구동장치(100)에 대한 마찰모델을 이용하여 상기 구동장치(100)가 갖는 마찰값을 획득한 추정값이다. 즉, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은, 상기 마찰모델을 이용하여 획득한 추정마찰값 및 상기 외란관측기(110)가 측정한 오차를 이용하여 상기 대상물(10)을 구동시킨다. The object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention is a method in which the driving apparatus 100 sets the driving torque for moving the object 10 to the target position according to the estimated friction value, And corrects the drive torque according to the error measured by the disturbance observer 110 in the process of moving according to the set drive torque. The estimated friction value is an estimated value obtained by acquiring a friction value of the driving apparatus 100 using a friction model for the driving apparatus 100. [ That is, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention drives the object 10 using the estimated friction value obtained using the friction model and the error measured by the disturbance observer 110 .

이에 따라, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.Accordingly, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can achieve the following operational effects.

우선, 상기 대상물(10)을 구동시킴에 있어서 오차를 보상하기 위해 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예의 경우, 고이득으로 설계됨에 따라 측정 잡음에 따른 영향이 크게 작용하게 된다. 이에 따라, 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예는, 측정 잡음의 영향으로 인해 상기 구동장치(100)에 소음 및 진동을 발생시키게 된다. 또한, 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예는, 측정 잡음의 영향으로 인해 상기 대상물(10)을 상기 목표위치로 이동시키는 작업의 정확성을 저하시킨다. 즉, 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예에 따르면, 상기 대상물(10)의 동작 제어에 대한 정밀성이 저하된다.First, in the embodiment using only the disturbance observer 110 to compensate for the error in driving the object 10, since the high-gain design is used, the influence of the measurement noise largely affects. Accordingly, in the embodiment using only the disturbance observer 110, noise and vibration are generated in the driving apparatus 100 due to the influence of the measurement noise. Also, the embodiment using only the disturbance observer 110 degrades the accuracy of the operation of moving the object 10 to the target position due to the influence of the measurement noise. That is, according to the embodiment using only the disturbance observer 110, the precision of the operation control of the object 10 is degraded.

다음, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 상기 추정마찰값을 이용하여 상기 구동토크를 설정한 후에 상기 외란관측기(110)가 측정한 오차를 이용하여 상기 대상물(10)을 구동시킴으로써, 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예와 비교할 때 저이득으로 설계된다. 따라서, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은, 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예와 비교할 때, 측정 잡음에 따른 영향을 줄일 수 있고, 이에 따라 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키는 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 상기 대상물(10)의 동작 제어에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있다.Next, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention is characterized in that after setting the driving torque using the estimated friction value, the disturbance observer (110) The disturbance observer 110 is designed to have a low gain as compared with the embodiment using only the disturbance observer 110. [ Therefore, compared to the embodiment using only the disturbance observer 110, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can reduce the influence of the measurement noise, It is possible to improve the accuracy of the operation of moving the target position to the target position. That is, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can improve the precision of the operation control of the object 10.

이하에서는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법이 갖는 구성에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the structure of the disturbance observer and the object driving method using the friction model according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 고려하는 마찰 모델은 아래 수학식 1과 같다. 아래 식에서

Figure pat00001
는 마찰 표면에서 섬모의 변형을 나타내는 내부 상태이며
Figure pat00002
는 강성, 감쇠 지수, 점성 마찰계수를 각각 나타낸다. 함수
Figure pat00003
는 스트리벡 효과를 만들며 정지 마찰력
Figure pat00004
, 쿨롬 마찰력
Figure pat00005
, Stribeck 속도
Figure pat00006
로 결정된다.
The friction model considered in the present invention is expressed by the following equation (1). In the equation below
Figure pat00001
Is an internal state indicating the deformation of the cilia at the friction surface
Figure pat00002
Represents the stiffness, the attenuation index, and the viscous friction coefficient, respectively. function
Figure pat00003
Creates the Stryvek effect and the static friction
Figure pat00004
, Coulomb friction
Figure pat00005
, Stribeck speed
Figure pat00006
.

Figure pat00007
Figure pat00007

도 1 및 도 2을 참고하면, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100), 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200), 구동토크를 설정하는 공정(S300), 및 상기 구동토크를 보정하는 공정(S400)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention includes a step (S100) of obtaining static friction parameters, a step (S200) of obtaining dynamic friction parameters, (S300), and a step of correcting the drive torque (S400).

상기 정적마찰 파라미터는, 상기 구동장치(100)의 구동 시에 작용하는 정적마찰에 관한 것이다. 고정물과 이동물 사이에 마찰의 변화를 나타내는 섬모(Bristle)들이 존재하는 것으로 가정하면, 상기 정적마찰 파라미터는 상기 이동물이 이동함에 따라 섬모들이 최대로 구부러진 후에 상기 고정물과 이동물 사이에 작용하는 마찰을 의미한다.The static friction parameter relates to the static friction acting upon driving the drive system 100. [ Assuming that there are bristles that exhibit a change in friction between the fixture and the movement, the static friction parameter is a function of the friction acting between the fixture and the movement after the cilia is maximally curved as the movement moves .

상기 동적마찰 파라미터는, 상기 구동장치(100)에 작용하는 동적마찰에 관한 것이다. 상기 동적마찰은 섬모들이 완전히 구부러지지 않은 상태로부터 상기 이동물이 이동함에 따라 섬모들이 최대로 구부러질 때까지 상기 고정물과 이동물 사이에 작용하는 마찰을 의미한다.The dynamic friction parameter relates to the dynamic friction acting on the drive system 100. The dynamic friction refers to the friction acting between the fixture and the movements until the cilia are maximally curved as the movements move from a state in which the cilia is not fully bent.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100)은, 상기 구동장치(100)에 대한 구동속도별로 입력토크를 측정하여 상기 정적마찰 파라미터를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100)은, 상기 구동속도별로 상기 구동장치(100)에 제공된 입력토크를 측정함으로써, 상기 정적마찰 파라미터에 대한 정지마찰, 스트리벡(Stribeck) 속도, 쿨롬(Cloulomb) 마찰, 및 점성마찰계수를 획득할 수 있다. 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100)은, 상기 구동장치(100)에서 상기 대상물(10)를 구동시키기 위한 구동부(120)와 동일하게 구성되는 마찰모델(200, 도 3에 도시됨)을 이용하여 획득될 수 있다. 상기 마찰모델(200)은 상기 구동부(120, 도 1에 도시됨)에 구비되는 구동원, 동력전달계 등과 동일한 구동원, 동력전달계 등을 갖는 구동유닛(210), 상기 구동유닛(210)을 제어하는 제어유닛(220), 및 상기 제어유닛(220)의 제어에 따라 구동하는 구동유닛(210)으로부터 오차를 확인하기 위한 외란관측기(230)를 포함한다. 상기 제어유닛(220)은 PI 제어기일 수 있다. 상기 외란관측기(230)는 PI 관측기일 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, the step S100 of obtaining the static friction parameter may be performed by measuring an input torque for each driving speed of the driving apparatus 100 to obtain the static friction parameter. The step (S100) of obtaining the static friction parameter may include calculating a static friction parameter, a Stribeck speed, and a Coulomb speed for the static friction parameter by measuring an input torque provided to the driving device 100 for each driving speed. ) Friction, and a viscous friction coefficient. The step S100 of acquiring the static friction parameter includes a friction model 200 (shown in FIG. 3) configured in the same manner as the driving unit 120 for driving the object 10 in the driving apparatus 100 ≪ / RTI > The friction model 200 includes a drive unit 210 having a drive source, a power transmission system, and the like that are the same as the drive source and the power transmission system provided in the drive unit 120 (shown in FIG. 1) Unit 220 and a disturbance observer 230 for checking an error from the driving unit 210 driven under the control of the control unit 220. [ The control unit 220 may be a PI controller. The disturbance observer 230 may be a PI observer.

상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.The step (S100) of obtaining the static friction parameter may include the following configuration.

우선, 목표속도 및 구동시간을 설정한다(S110). 상기 목표속도는 상기 정적마찰 파라미터를 획득하기 위해 상기 구동장치(100)를 구동시킬 최대속도를 의미한다. 상기 구동시간은 상기 구동장치(100)를 상기 구동속도별로 구동시키는 시간을 의미한다. 상기 목표속도 및 상기 구동시간은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 목표속도 및 구동시간을 설정하는 공정(S110)은, 상기 마찰모델(200)이 갖는 구동유닛(210)에 대한 목표속도 및 구동시간을 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 목표속도 및 상기 구동시간은 상기 제어유닛(220)에 의해 설정될 수도 있다.First, a target speed and a driving time are set (S110). The target speed means a maximum speed at which the driving device 100 is driven to obtain the static friction parameter. The driving time means a time for driving the driving device 100 for each driving speed. The target speed and the drive time may be preset by the user. The step S110 of setting the target speed and the driving time may be performed by setting a target speed and a driving time for the driving unit 210 of the friction model 200. [ The target speed and the drive time may be set by the control unit 220. [

다음, 상기 구동장치(100)를 제1구동속도로 구동시킨다(S120). 이러한 공정(S120)은 상기 설정된 구동시간 동안 상기 구동장치(100)를 상기 제1구동속도로 구동시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1구동속도는 상기 목표속도에 비해 작은 속도로, 상기 구동속도별로 입력토크를 측정하기 위해 초기에 설정된 속도일 수 있다. 상기 제1구동속도는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 제1구동속도는 상기 제어유닛(220)에 의해 설정될 수도 있다. 상기 제1구동속도는 초기에 0.1 rad/s로 설정될 수 있다.Next, the driving apparatus 100 is driven at a first driving speed (S120). This step S120 may be performed by driving the driving device 100 at the first driving speed for the set driving time. The first driving speed may be a speed initially set to measure the input torque by the driving speed at a speed lower than the target speed. The first driving speed may be preset by the user. The first driving speed may be set by the control unit 220. The first driving speed may be initially set to 0.1 rad / s.

다음, 입력토크 및 제1구동속도를 저장한다(S130). 이러한 공정(S130)은, 상기 구동장치(100)를 상기 제1구동속도로 구동시킨 이후에 상기 설정된 구동시간에 도달한 시점에 상기 구동장치(100)에 제공된 입력토크 및 상기 제1구동속도를 저장함으로써 이루어질 수 있다. 상기 입력토크는 상기 구동장치(100)를 상기 제1구동속도로 구동시키기 위해 상기 구동장치에 제공된 토크값이다. 상기 입력토크와 함께 저장되는 제1구동속도는, 상기 구동장치(100)가 상기 입력토크에 따라 실제로 구동되는 속도를 측정한 값으로, 상기 구동장치(100)에 설치된 엔코더(Encorder)에 의해 획득될 수 있다. 상기 입력토크 및 제1구동속도를 저장하는 공정(S130)은, 상기 제어유닛(220)이 상기 구동유닛(210)에 제공한 입력토크, 및 상기 외란관측기(230)가 상기 구동유닛(210)에 설치된 엔코더로부터 획득한 제1구동속도를 저장함으로써 이루어질 수도 있다.Next, the input torque and the first driving speed are stored (S130). This step S130 is a step of changing the input torque and the first driving speed provided to the driving apparatus 100 at a point of time when the driving apparatus 100 is driven at the first driving speed and then reaches the set driving time . The input torque is a torque value provided to the drive device for driving the drive device 100 at the first drive speed. The first driving speed stored together with the input torque is a value obtained by measuring the speed at which the driving apparatus 100 is actually driven in accordance with the input torque and is obtained by an encoder provided in the driving apparatus 100 . The input torque and the first driving speed are stored in the step S130 so that the input torque provided by the control unit 220 to the driving unit 210 and the disturbance observer 230 are transmitted to the driving unit 210, By storing the first driving speed obtained from the encoder installed in the first motor.

상기 입력토크 및 제1구동속도를 저장하는 공정(S130)은, 상기 입력토크를 상기 구동장치(100)에 작용한 정적 마찰력으로 설정하여 저장할 수 있다. 상기 입력토크 및 제1구동속도를 저장하는 공정(S130)은, 구동속도별 정적 마찰력을 룩업 테이블 형태의 마찰속도 데이터로 생성하여 메모리부(미도시)에 저장함으로써 이루어질 수 있다. 다음, 입력토크 및 제1구동속도를 저장하는 공정(S130)은, 상기 마찰모델(200)이 갖는 구동유닛(210)을 상기 제1구동속도로 구동시킨 이후에 상기 설정된 구동시간에 도달한 시점에 상기 구동유닛(210)에 제공된 입력토크 및 상기 제1구동속도를 저장함으로써 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 입력토크 및 상기 제1구동속도는 상기 제어유닛(220)에 저장될 수 있다.The step S130 of storing the input torque and the first driving speed may set and store the input torque as a static frictional force applied to the driving apparatus 100. [ The step S130 of storing the input torque and the first driving speed may be performed by generating a static friction force for each driving speed as friction speed data in the form of a lookup table and storing the generated friction speed data in a memory unit (not shown). Next, the step S130 of storing the input torque and the first driving speed is performed when the driving unit 210 of the friction model 200 is driven at the first driving speed, The input torque provided to the drive unit 210 and the first drive speed. In this case, the input torque and the first driving speed may be stored in the control unit 220.

다음, 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단한다(S140). 이러한 공정(S140)은, 상기 입력토크 및 상기 제1구동속도가 저장되면, 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 공정(S140)은, 상기 마찰모델(200)이 갖는 제어유닛(220)이 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다.Next, it is determined whether the first driving speed has reached the target speed (S140). This step (S140) may be performed by judging whether or not the first driving speed has reached the target speed, when the input torque and the first driving speed are stored. The control unit 220 of the friction model 200 determines whether or not the first driving speed has reached the target speed by determining whether the first driving speed has reached the target speed .

다음, 상기 제1구동속도가 상기 목표속도보다 작은 경우, 제2구동속도를 상기 제1구동속도로 설정한 후에 상기 공정들(S120, S130, S140)을 재수행한다(S150). 상기 제2구동속도는 상기 제1구동속도에 기준속도를 가산한 것이다. 상기 기준속도는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 기준속도는 상기 제어유닛(220)에 의해 설정될 수도 있다. 예컨대, 상기 기준속도는 0.1 rad/s일 수 있다. 상기 재수행 공정(S150)은, 상기 마찰모델(200)이 갖는 제어유닛(220)이 상기 제2구동속도를 상기 제1구동속도로 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 재수행 공정(S150)은 상기 구동장치를 상기 제1구동속도로 구동시키는 공정(S120)에서 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달할 때까지 반복 수행될 수 있다. 상기 재수행 공정(S150)을 반복 수행함에 따라, 상기 구동속도별 정적 마찰력이 룩업 테이블 형태로 저장된 마찰속도 데이터가 생성될 수 있다.Next, if the first driving speed is lower than the target speed, the processes S120, S130, and S140 are performed again after the second driving speed is set to the first driving speed S150. The second driving speed is obtained by adding the reference speed to the first driving speed. The reference speed can be preset by the user. The reference speed may be set by the control unit 220. For example, the reference speed may be 0.1 rad / s. The re-executing step S150 may be performed by the control unit 220 of the friction model 200 setting the second driving speed to the first driving speed. The re-executing step (S150) may be repeatedly performed until the first driving speed reaches the target speed in the step (S120) of driving the driving device at the first driving speed. As the repetition step (S150) is repeated, friction speed data stored in the form of a look-up table can be generated for each of the driving speeds.

다음, 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달한 경우, 상기 마찰속도 데이터로부터 상기 정적마찰 파라미터에 대한 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득한다(S160). 이러한 공정(S160)은, 상기 마찰속도 데이터를 기반으로 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출함으로써, 이루어질 수 있다. 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득하는 공정(S160)은, 상기 제어유닛(220)에 의해 수행될 수 있다.Next, when the first drive speed has reached the target speed, the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient for the static friction parameter are obtained from the friction speed data at step S160. This step (S160) can be performed by reading the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient based on the friction speed data. The step (S160) of obtaining the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient may be performed by the control unit 220. [

상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득하는 공정(S160)은, 상기 마찰속도 데이터를 정적마찰모델을 이용하여 곡선맞춤(Curve Fitting)을 수행하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 정적마찰모델은 아래 수학식 2와 같다.
The step (S160) of obtaining the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient may include a step of performing the curve fitting using the static friction model . The static friction model is shown in Equation 2 below.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, Fss는 정적 마찰력, Fc는 쿨롬마찰력, x2는 구동장치의 구동속도, Fs는 정지 마찰력, vs는 스트리벡 속도, σ2는 점성마찰계수이다.Here, the static friction force Fss, Fc is Coulomb friction, x 2 is the driving speed of the drive system, Fs is a static friction, v s is the speed registry Beck, σ 2 is the viscous friction coefficient.

상기 곡선맞춤을 수행하는 공정(S160)에 있어서, 상기 마찰속도 데이터를 상기 정적마찰모델을 이용하여 곡선맞춤을 수행한 결과를 예시하면, 아래 그림 1과 같다.FIG. 1 shows a result of performing curve fitting using the static friction model in the step of performing the curve fitting (S160).

[그림 1][Figure 1]

Figure pat00009

Figure pat00009

그림 1에서 세로축은 정적 마찰력이고, 가로축은 구동속도이다. 그림 1에 표시된 원들은 곡선맞춤을 수행하기 이전의 마찰속도 데이터이다. 그림 1에 표시된 실선은 마찰속도 데이터에 대해 곡선맞춤을 수행한 결과이다.In Figure 1, the vertical axis is the static friction force and the horizontal axis is the drive speed. The circles shown in Figure 1 are the friction rate data prior to performing the curve fitting. The solid line shown in Fig. 1 is the result of performing curve fitting on the friction speed data.

상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득하는 공정(S160)은, 상기 곡선맞춤을 수행하는 공정을 수행한 후에, 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출하는 공정을 포함할 수 있다.The step (S160) of obtaining the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient may be performed after performing the step of performing the curve fitting, and then the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, And a step of reading out the data.

상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출하는 공정은, 상기 마찰속도 데이터를 상기 정적마찰모델을 이용하여 곡선맞춤한 결과로부터 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출함으로써 이루어질 수 있다. Wherein the step of reading out the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient comprises the step of calculating the friction friction data, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient from the result of curve fitting using the static friction model, And reading the viscous friction coefficient.

예컨대, 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출하는 공정은, 아래 그림 2와 같이 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 독출함으로써 이루어질 수 있다.
For example, the step of reading the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient can be performed by reading the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient as shown in FIG. 2 .

[그림 2][Figure 2]

Figure pat00010

Figure pat00010

이에 따라, 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득하는 공정(S160)은, 상기 정적마찰 파라미터에 대해 아래 표 1과 같이 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬 마찰, 및 점성마찰계수를 획득할 수 있다.
Accordingly, the step (S160) of obtaining the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscous friction coefficient may be performed by using the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction, and the viscosity The friction coefficient can be obtained.

Figure pat00011
Figure pat00011

도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200)은, 상기 구동장치(100)에 대한 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정하고, 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100)을 통해 획득된 정적마찰 파라미터 및 상기 기준입력토크를 이용하여 추정도달위치를 획득한 후에 상기 획득된 추정도달위치 및 상기 측정된 도달위치를 이용하여 상기 동적마찰 파라미터를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 동적마찰 파라미터는 상기 구동장치(100)에 대한 마찰 강성(

Figure pat00012
) 및 댐핑계수(
Figure pat00013
)를 포함할 수 있다. 상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200)은, 상기 마찰모델(200)을 이용하여 상기 도달위치를 측정하고, 상기 획득된 정적마찰 파라미터를 기반으로 상기 구동장치(100)에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 추정도달위치를 획득한 후에, 상기 도달위치 및 상기 추정도달위치를 비교하여 상기 추정도달위치가 상기 도달위치를 기준으로 하는 오차범위에 속하도록 상기 획득된 정적마찰 파라미터를 보정함으로써 이루어질 수 있다.1 to 5, the step S200 of obtaining the dynamic friction parameter includes the steps of measuring an arrival position according to a reference input torque to the drive system 100 and obtaining the static friction parameter And obtaining the dynamic friction parameter using the obtained estimated arrival position and the measured arrival position after obtaining the estimated arrival position using the static friction parameter obtained through the step S100 and the reference input torque. The dynamic friction parameter is determined by the friction stiffness (< RTI ID = 0.0 >
Figure pat00012
) And damping coefficient (
Figure pat00013
). The step S200 of acquiring the dynamic friction parameter includes the steps of measuring the arrival position using the friction model 200 and using the simulation model for the driving apparatus 100 based on the obtained static friction parameter By comparing the arrival position and the estimated arrival position, and correcting the obtained static friction parameter so that the estimated arrival position falls within an error range based on the arrival position after obtaining the estimated arrival position .

상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200)은, 상기 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정하는 공정은, 상기 마찰모델(200)을 이용하여 획득될 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.The step (S200) of acquiring the dynamic friction parameter may include a step of measuring an arrival position in accordance with the reference input torque. The step of measuring the arrival position in accordance with the reference input torque may be obtained using the friction model 200. [ Specifically, it is as follows.

우선, 상기 구동유닛(110)에 대한 기준입력토크를 측정한다. 상기 기준입력토크는 아래 수학식 3과 같이 변화속도가 느린 삼각함수 신호를 이용하여 상기 마찰모델(200)이 갖는 구동유닛(210)을 구동시키고, 상기 구동유닛(210)이 구동됨에 따라 상기 구동유닛(210)에 입력되는 기준입력토크를 측정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 기준입력토크를 측정하는 공정은, 상기 제어유닛(220)이 상기 구동유닛(210)에 제공하는 입력토크를 측정함으로써 이루어질 수 있다.
First, the reference input torque for the drive unit 110 is measured. The reference input torque drives a drive unit 210 of the friction model 200 using a trigonometric function signal having a slow change rate as shown in Equation 3 below and drives the drive unit 210 of the friction model 200 as the drive unit 210 is driven By measuring the reference input torque input to the unit 210. [ The step of measuring the reference input torque may be performed by measuring the input torque that the control unit 220 provides to the drive unit 210. [

Figure pat00014
Figure pat00014

예컨대, 상기 측정된 기준입력토크는, 아래 그림 3과 같이 나타낼 수 있다. 그림 3에서 세로축은 기준입력토크이고, 가로축은 시간이다.
For example, the measured reference input torque may be expressed as shown in FIG. 3 below. In Figure 3, the vertical axis is the reference input torque and the horizontal axis is the time.

[그림 3][Figure 3]

Figure pat00015

Figure pat00015

다음, 상기 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정한다. 이러한 공정은 상기 구동유닛(210)이 상기 기준입력토크에 따라 구동하면, 상기 구동유닛(210)에 설치된 엔코더가 상기 도달위치를 측정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 엔코더는 상기 구동유닛(210)의 모터축에 대한 위치를 측정함으로써, 상기 도달위치를 획득할 수 있다. 이 과정에서 상기 외란관측기(230)는 상기 구동유닛(210)에 작용하는 외란을 추정할 수 있다.Next, an arrival position according to the reference input torque is measured. This process can be performed by measuring the position of the encoder installed in the driving unit 210 when the driving unit 210 is driven according to the reference input torque. The encoder can obtain the reaching position by measuring the position of the driving unit 210 with respect to the motor shaft. In this process, the disturbance observer 230 can estimate the disturbance acting on the driving unit 210. [

예컨대, 그림 3과 같은 기준입력토크로 상기 구동유닛(210)을 구동시킴에 따라, 상기 도달위치를 측정한 결과는 아래 그림 4와 같이 나타낼 수 있다. 그림 4에서 세로축은 도달위치이고, 가로축은 시간이다. 그림 4에서 점선으로 표시된 선이 도달위치를 나타내는 것이다.
For example, as shown in FIG. 4, the result of measuring the arrival position by driving the drive unit 210 with a reference input torque as shown in FIG. In Figure 4, the vertical axis is the arrival position and the horizontal axis is time. In Fig. 4, the dotted line indicates the arrival position.

[그림 4][Figure 4]

Figure pat00016

Figure pat00016

그림 4와 같은 기준입력토크로 상기 구동유닛(210)을 구동시킴에 따라, 상기 외란관측기(230)가 추정한 외란은 아래 그림 5와 같이 나타낼 수 있다. 그림 5에서 세로축은 추정된 외란이고, 가로축은 시간이다. 추정된 외란은 상기 구동유닛(210)에 작용하는 마찰값으로, 상기 기준입력토크를 마찰값으로 변환함으로써 획득될 수 있다. 그림 5에서 점선으로 표시된 선이 도달위치를 나타내는 것이다.
The disturbance estimated by the disturbance observer 230 can be expressed as shown in FIG. 5 as the driving unit 210 is driven with the reference input torque as shown in FIG. In Figure 5, the vertical axis is the estimated disturbance and the horizontal axis is the time. The estimated disturbance may be obtained by converting the reference input torque into a friction value with a friction value acting on the drive unit 210. [ In Figure 5, the dotted line indicates the arrival position.

[그림 5][Figure 5]

Figure pat00017

Figure pat00017

도 1 내지 도 5를 참고하면, 상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200)은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 5, the step S200 for obtaining the dynamic friction parameter may include the following configuration.

우선, 강성 및 댐핑계수를 설정한다(S210). 이러한 공정(S210)은, 상기 기준입력토크에 따른 도달위치가 측정되면, 상기 시뮬레이션 모델에 입력할 강성 및 댐핑계수를 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 강성 및 댐핑계수에 대해 설정될 값은, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 강성은 1, 댐핑계수는 0.01로 설정될 수 있다. 상기 시뮬레이션 모델은, 상기 마찰모델(200)을 모의 실험하는 프로그램일 수 있다.First, the stiffness and the damping coefficient are set (S210). This step (S210) can be performed by setting the stiffness and damping coefficient to be input to the simulation model when the arrival position according to the reference input torque is measured. The value to be set for the stiffness and damping coefficient may be preset by the user. For example, the stiffness may be set to 1, and the damping coefficient may be set to 0.01. The simulation model may be a program for simulating the friction model 200. [

다음, 추정도달위치를 획득한다(S220). 이러한 공정(S220)은, 상기 설정된 강성, 상기 설정된 댐핑계수, 및 상기 획득된 정적마찰 파라미터, 및 상기 기준입력토크를 기반으로 상기 시뮬레이션 모델을 통해 시뮬레이션하여 상기 추정도달위치를 획득함으로써 이루어질 수 있다. 상기 추정도달위치를 획득하는 공정(S220)은, 상기 시뮬레이션 모델을 통해 구현된 구동유닛이 상기 설정된 강성, 상기 설정된 댐핑계수, 및 상기 획득된 정적마찰 파라미터, 및 상기 기준입력토크를 기반으로 구동함에 따라, 상기 시뮬레이션 모델을 통해 구현된 구동유닛에 대해 측정된 도달위치를 상기 추정도달위치로 설정함으로써 이루어질 수 있다.Next, an estimated arrival position is obtained (S220). This process (S220) may be performed by simulating through the simulation model based on the set stiffness, the set damping coefficient, and the obtained static friction parameter, and the reference input torque to obtain the estimated arrival position. The step (S220) of obtaining the estimated arrival position is performed such that the drive unit implemented through the simulation model drives based on the set stiffness, the set damping coefficient, and the obtained static friction parameter and the reference input torque Accordingly, it can be achieved by setting the measured arrival position for the drive unit implemented through the simulation model to the estimated arrival position.

다음, 상기 추정도달위치가 오차범위에 속하는지 여부를 판단한다(S230). 이러한 공정(S230)은, 상기 획득된 추정도달위치가 상기 획득된 도달위치를 기준으로 하는 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 상기 오차범위는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 추정도달위치가 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 공정(S230)은, 상기 획득된 추정도달위치의 절대값이 상기 오차점위 내에 속하는지 여부를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 상기 추정도달위치가 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 공정(S230)은, 상기 시뮬레이션 모델에 의해 수행될 수 있다.Next, it is determined whether the estimated arrival position is within an error range (S230). This process (S230) may be performed by determining whether or not the obtained estimated arrival position is within an error range based on the obtained arrival position. The error range can be preset by the user. The step of determining whether or not the estimated arrival position is within the error range (S230) may be performed by determining whether or not the absolute value of the obtained estimated arrival position falls within the error position. The step S230 of determining whether or not the estimated arrival position is within an error range can be performed by the simulation model.

예컨대, 상기 추정도달위치가 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 공정(S230)은, 그림 4와 같이 상기 추정도달위치를 측정한 결과를 상기 도달위치를 측정한 결과와 함께 나타내어 상기 추정도달위치와 상기 도달위치를 서로 비교함으로써 이루어질 수 있다. 그림 4에서 실선으로 표시된 선이 추정도달위치를 나타내는 것이다.For example, the step of determining whether the estimated arrival position is within the error range (S230) may be such that the result of measuring the estimated arrival position is shown together with the measurement result of the arrival position, And comparing the arrival positions with each other. The solid line in Fig. 4 indicates the estimated arrival position.

상기 추정도달위치가 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 공정(S230)은, 상기 시뮬레이션 모델을 통해 구현된 외란관측기가 상기 구동유닛을 구동시킴에 따라 추정한 외란 및 상기 마찰모델(200)이 갖는 외란관측기(230)가 추정한 외란을 비교하는 공정을 포함할 수 있다. 이러한 공정은, 그림 5와 같이 상기 시뮬레이션 모델을 통해 구현된 외관관측기가 추정한 외란 및 상기 마찰모델(200)이 갖는 외란관측기(230)가 추정한 외란을 함께 나타내어 서로 비교함으로써 이루어질 수 있다. 그림 5에서 실선으로 표시된 선이 상기 시뮬레이션을 통해 구현된 외란관측기가 추정한 외란을 나타낸 것이다.The step (S230) of determining whether the estimated arrival position is within an error range includes a disturbance estimated based on driving the drive unit by the disturbance observer implemented through the simulation model and a disturbance estimated by the friction model And comparing the disturbance estimated by the disturbance observer 230 with the estimated disturbance. Such a process may be performed by comparing the disturbance estimated by the appearance observer implemented through the simulation model and the disturbance estimated by the disturbance observer 230 of the friction model 200 together as shown in FIG. The disturbance estimated by the disturbance observer realized by the simulation is shown by the solid line in FIG.

다음, 상기 추정도달위치가 상기 오차범위를 벗어난 경우, 상기 획득된 정적마찰 파라미터, 상기 설정된 강성, 상기 설정된 댐핑계수를 보정한 후에 상기 공정들(S210, S220, S230)을 재수행한다(S240). 이러한 공정(S240)은, 상기 획득된 정적마찰 파라미터 중에서 쿨롬마찰 및 점성마찰계수에 대해 소정의 값을 가산 또는 감산하여 보정하고, 상기 설정된 강성 및 상기 설정된 댐핑계수에 대해 소정의 값을 가산 또는 감산하여 보정함으로써 이루어질 수 있다. 보정을 위해 가산 또는 감산하는 소정의 값은, 그림 4와 같이 상기 시뮬레이션 모델을 통해 획득된 추정도달위치가 상기 마찰모델(200)을 통해 획득된 도달위치를 기준으로 하는 오차범위 범위 내에 속할 수 있도록 하는 값으로, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 재수행공정(S420)은 상기 추정도달위치가 상기 도달위치를 기준으로 하는 오차범위 내에 속할 때까지 반복 수행될 수 있다. 보정을 위해 가산 또는 감산하는 소정의 값은, 상기 시뮬레이션 모델을 통해 추정된 외란 및 상기 마찰모델(200)을 통해 추정한 외란을 고려하여 설정될 수도 있다. 이 경우, 보정을 위해 가산 또는 감산하는 소정의 값은, 그림 5와 같이 상기 시뮬레이션 모델을 통해 추정된 외란이 상기 마찰모델(200)을 통해 추정한 외란을 기준으로 하는 오차범위 내에 속하도록 하는 값으로, 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.Next, when the estimated arrival position is out of the error range, the processes S210, S220, and S230 are performed again after the obtained static friction parameter, the set stiffness, and the set damping coefficient are corrected (S240). In this step S240, a predetermined value is added to or subtracted from the Coulomb friction and the viscous friction coefficient among the obtained static friction parameters, and a predetermined value is added to or subtracted from the set stiffness and the set damping coefficient And correcting it. The predetermined value to be added or subtracted for correction is set so that the estimated arrival position obtained through the simulation model can be within an error range based on the arrival position obtained through the friction model 200, And can be preset by the user. The re-execution process (S420) may be repeated until the estimated arrival position falls within an error range based on the arrival position. The predetermined value to be added or subtracted for correction may be set in consideration of the disturbance estimated through the simulation model and the disturbance estimated through the friction model 200. [ In this case, the predetermined value to be added or subtracted for correction is a value that makes the disturbance estimated through the simulation model as shown in FIG. 5 fall within an error range based on the disturbance estimated through the friction model 200 And can be preset by the user.

다음, 상기 추정도달위치가 상기 오차범위 내에 속하는 경우, 상기 추정마찰값을 설정한다(S250). 이러한 공정(S250)은, 그림 4와 같이 상기 추정도달위치가 상기 도달위치를 기준으로 하는 오차범위 내에 속하면, 해당 결과가 도출되는데 이용된 정적마찰 파라미터 및 동적마찰 파라미터를 상기 추정마찰값으로 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 설정된 추정마찰값은 상기 구동장치(100)가 갖는 마찰추정부(130, 도 1에 도시됨)에 저장될 수 있다. 예컨대, 상기 추정마찰값은 아래 표 2와 같이 확정된 정적마찰 파라미터 및 동적마찰 파라미터를 이용하여 설정될 수 있다.
Next, when the estimated arrival position is within the error range, the estimated friction value is set (S250). If the estimated arrival position is within an error range based on the arrival position as shown in FIG. 4, the static friction parameter and the dynamic friction parameter used for deriving the result are set as the estimated friction value . The set estimated friction value may be stored in the friction estimation unit 130 (shown in FIG. 1) of the driving apparatus 100. For example, the estimated friction value can be set using the determined static friction parameter and the dynamic friction parameter as shown in Table 2 below.

Figure pat00018
Figure pat00018

도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 구동토크를 설정하는 공정(S300)은, 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S100) 및 상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 공정(S200)을 통해 도출된 추정마찰값에 따라 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 추정마찰값은 상기 마찰추정부(130)에 저장된 것이다. 상기 구동토크를 설정하는 공정(S300)은 상기 구동부(120)에 마찰이 없는 경우를 가정하여 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키기 위한 기준토크에 상기 추정마찰값을 가산 또는 감산하여 상기 구동토크를 설정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 기준토크는 상기 구동장치(100)가 갖는 제어부(140, 도 1에 도시됨)에 의해 설정될 수 있다. 상기 제어부(140)는 상기 추정마찰부(130)로부터 상기 추정마찰값을 수신하고, 수신된 추정마찰값과 상기 기준토크에 대한 연산을 통해 상기 구동토크를 도출할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the step of setting the drive torque (S300) includes a step (S100) of obtaining the static friction parameter and a step (S200) of obtaining the dynamic friction parameter By setting the drive torque for moving the object 10 to the target position according to the value of the drive torque. The estimated friction value is stored in the friction estimation unit 130. The step S300 of setting the driving torque may include adding or subtracting the estimated friction value to a reference torque for moving the object 10 to a target position on the assumption that there is no friction in the driving unit 120, Can be achieved by setting the torque. The reference torque may be set by the control unit 140 (shown in Fig. 1) of the driving apparatus 100. [ The control unit 140 may receive the estimated friction value from the estimated friction unit 130 and may derive the drive torque through an operation on the received estimated friction value and the reference torque.

도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 구동토크를 보정하는 공정(S400)은, 상기 외란관측기(110)가 상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물(10)에 대한 오차를 확인하고, 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크를 보정함으로써 이루어질 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 대상물(10)이 상기 목표위치로 이동하는 과정에서 주기적으로 상기 대상물(10)의 현재위치를 확인하고, 확인된 현재위치 및 상기 대상물(10)이 상기 구동토크에 따라 이동하였을 경우 대상물(10)의 예상위치를 비교한 후에, 비교 결과에 따라 상기 구동토크를 보정할 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 대상물(10)에 설치된 센서를 통해 상기 대상물(10)의 현재위치를 확인할 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 구동부(120)에 설치된 엔코더를 통해 상기 대상물(10)의 현재위치를 확인할 수도 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the disturbance observer 110 checks an error with respect to the object 10 moving according to the set driving torque in step S400 of correcting the driving torque, And correcting the drive torque according to the error. The disturbance observer 110 periodically confirms the current position of the object 10 in the process of moving the object 10 to the target position and checks the current position and the detected position of the object 10 And then, after the predicted position of the object 10 is compared, the drive torque can be corrected according to the comparison result. The disturbance observer 110 can confirm the current position of the object 10 through a sensor installed on the object 10. The disturbance observer 110 may check the current position of the object 10 through an encoder installed in the driving unit 120. [

따라서, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 상기 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예와 비교할 때, 측정 잡음에 따른 영향을 줄일 수 있고, 이에 따라 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키는 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 상기 대상물(10)의 동작 제어에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있다.Therefore, compared with the embodiment using only the disturbance observer 110, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can reduce the influence of the measurement noise, It is possible to improve the accuracy of the operation of moving to the position. That is, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can improve the precision of the operation control of the object 10.

이는 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예가 상기 대상물(10)을 상기 목표위치로 이동시킨 경우에 발생하는 현재위치 및 목표위치 간의 위치오차, 및 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법이 상기 대상물(10)을 상기 목표위치로 이동시킨 경우에 발생하는 현재위치 및 목표위치 간의 위치오차를 비교하여 나타낸 아래 그림 6으로부터 알 수 있다. 그림 6에서 세로축은 상기 대상물(10)의 현재위치 및 목표위치 간의 위치오차이다. 그림 6에서 가로축은 시간이다. 그림 6에서 점선이 실시예에 대한 위치오차를 나타낸 것고, 실선이 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법에 대한 위치오차를 나타낸 것이다.
This is because the position error between the current position and the target position that occurs when the embodiment using only the disturbance observer 110 moves the object 10 to the target position and the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention The position error between the current position and the target position, which occurs when the object 10 is moved to the target position, is shown in FIG. In FIG. 6, the vertical axis indicates the positional error between the current position and the target position of the object 10. In Figure 6, the horizontal axis is time. In FIG. 6, the dotted line represents the positional error for the embodiment, and the solid line represents the positional error for the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention.

[그림 6][Figure 6]

Figure pat00019

Figure pat00019

그림 6으로부터, 외란관측기(110)만을 이용하는 실시예에 대한 위치오차는 ㅁ3%이고, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법에 대한 위치오차는 ㅁ1.5%임을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법은 상기 대상물(10)을 목표위치로 이동시키는 작업의 정확성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 대상물(10)의 동작 제어에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.From FIG. 6, it can be seen that the position error for the embodiment using only the disturbance observer 110 is 3%, and the position error for the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention is 1.5%. Therefore, the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention not only improves the accuracy of the operation of moving the object 10 to the target position, but also improves the accuracy of the operation control of the object 10 Can be improved.

이하에서는 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of an object driving apparatus using a disturbance observer and a friction model according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치(100)는 외란관측기(110), 구동부(120), 마찰추정부(130, 및 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an object driving apparatus 100 using a disturbance observer and a friction model according to the present invention includes a disturbance observer 110, a driving unit 120, a friction estimating unit 130, and a control unit 140.

상기 외란관측기(110)는 상기 구동부(120)가 상기 제어부(140)의 제어에 따라 설정된 구동토크로 상기 대상물(10)을 이동시키는 경우, 상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물(10)에 대한 오차를 확인한다. 상기 외란관측기(110)는 상기 대상물(10)이 상기 구동부(120)에 의해 목표위치로 이동하는 과정에서 주기적으로 상기 대상물(10)의 현재위치를 확인하고, 확인된 현재위치 및 상기 대상물(10)이 상기 구동토크에 따라 이동하였을 경우 대상물(10)의 예상위치를 비교함으로써, 상기 대상물(10)에 대한 오차를 확인할 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 대상물(10)에 설치된 센서를 통해 상기 대상물(10)에 대한 오차를 확인할 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 구동부(120)에 설치된 엔코더를 통해 상기 대상물(10)에 대한 오차를 확인할 수 있다.When the driving unit 120 moves the object 10 at a driving torque set in accordance with the control of the controller 140, the disturbance observer 110 calculates the distance to the moving object 10 Check the error. The disturbance observer 110 periodically checks the current position of the object 10 in the process of moving the object 10 to the target position by the driving unit 120, Is moved according to the driving torque, an error with respect to the object 10 can be confirmed by comparing the predicted position of the object 10. The disturbance observer 110 can check an error with respect to the object 10 through a sensor installed on the object 10. The disturbance observer 110 can check an error with respect to the object 10 through an encoder installed in the driving unit 120.

상기 외란관측기(110)는 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크가 재설정되도록 상기 확인된 오차를 상기 제어부(140)에 제공할 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크를 재설정하고, 재설정된 구동토크를 상기 구동부(120) 또는 상기 제어부(140)에 제공할 수도 있다. 상기 외란관측기(110)는 PI 관측기일 수 있다. 상기 외란관측기(110)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 확인된 오차 또는 상기 재설정된 구동토크를 송신할 수 있다.The disturbance observer 110 may provide the determined error to the controller 140 so that the drive torque is reset according to the identified error. The disturbance observer 110 may reset the drive torque according to the determined error and provide the reset drive torque to the drive unit 120 or the control unit 140. [ The disturbance observer 110 may be a PI observer. The disturbance observer 110 may transmit the determined error or the reset torque using at least one of wire communication and wireless communication.

상기 구동부(120)는 상기 대상물(10)을 이동시킨다. 상기 구동부(120)는 상기 대상물(10)을 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 모터, 및 상기 모터가 발생시킨 구동력을 상기 대상물(10)에 전달하기 위한 동력전달계를 포함할 수 있다. 상기 구동부(120)는 상기 제어부(140)의 제어에 따라 설정된 구동토크로 상기 대상물(10)을 이동시킬 수 있다. 상기 구동부(120)는 상기 외란관측기(110)에 의해 재설정된 구동토크로 상기 대상물(10)을 이동시킬 수도 있다.The driving unit 120 moves the object 10. The driving unit 120 may include a motor for generating a driving force for moving the object 10 and a power transmission system for transmitting the driving force generated by the motor to the object 10. The driving unit 120 may move the object 10 at a driving torque set in accordance with the control of the controller 140. The driving unit 120 may move the object 10 with the driving torque reset by the disturbance observer 110. [

상기 마찰추정부(130)는 상기 추정마찰값을 저장한다. 상기 추정마찰값은 상술한 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법을 통해 획득된 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치(100)는 상기 대상물(10)을 목표위치로 정확하게 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 대상물(10)의 동작을 정밀하게 제어할 수 있다. 상기 마찰추정부(130)는 상기 추정마찰값을 상기 제어부(140)에 제공할 수 있다. 상기 마찰추정부(130)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 추정마찰값을 상기 제어부(140)에 제공할 수 있다.The friction estimating unit 130 stores the estimated friction value. The estimated friction value is obtained by the object driving method using the disturbance observer and the friction model according to the present invention. Therefore, the object driving apparatus 100 using the disturbance observer and the friction model according to the present invention can accurately move the object 10 to the target position, and precisely control the operation of the object 10 have. The friction estimator 130 may provide the estimated friction value to the controller 140. [ The friction estimator 130 may provide the estimated friction value to the controller 140 using at least one of wire communication and wireless communication.

상기 제어부(140)는 상기 구동부(120)를 제어한다. 상기 제어부(140)는 상기 마찰추정부(130)로부터 제공된 추정마찰값에 따라 상기 대상물(10)을 상기 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정하고, 설정된 구동토크에 따라 상기 구동부(120)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(140)는 설정된 구동토크에 따라 상기 구동부(120)를 제어하는 도중에 상기 외란관측기(110)가 확인한 오차가 수신되면, 수신된 오차에 따라 구동토크를 재설정하여 재설정된 구동토크로 상기 구동부(120)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(140)는 유선통신 및 무선통신 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 구동부(120)를 제어할 수 있다.The controller 140 controls the driving unit 120. The control unit 140 sets a driving torque for moving the object 10 to the target position according to the estimated friction value provided from the friction estimating unit 130 and controls the driving unit 120 according to the set driving torque Can be controlled. When the error detected by the disturbance observer 110 is received during the control of the driving unit 120 according to the set driving torque, the controller 140 resets the driving torque according to the received error, (120). The controller 140 may control the driving unit 120 using at least one of wired communication and wireless communication.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

100 : 구동장치 110 : 외란관측기
120 : 구동부 130 : 마찰추정부
140 : 제어부 10 : 대상물
100: drive device 110: disturbance observer
120: driving part 130: friction estimation part
140: control unit 10: object

Claims (5)

구동장치에 대한 구동속도별로 입력토크를 측정하여 상기 구동장치의 구동 시에 작용하는 정적마찰에 관한 정적마찰 파라미터를 획득하는 단계;
상기 구동장치에 대한 기준입력토크에 따른 도달위치를 측정하고, 상기 획득된 정적마찰 파라미터 및 상기 기준입력토크를 이용하여 추정도달위치를 획득한 후에 상기 획득된 추정도달위치 및 상기 측정된 도달위치를 이용하여 상기 구동장치에 작용하는 동적마찰에 관한 동적마찰 파라미터를 획득하는 단계;
상기 정적마찰 파라미터 및 상기 동적마찰 파라미터로부터 도출된 추정마찰값에 따라 대상물을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정하는 단계; 및
외란관측기가 상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물에 대한 오차를 확인하고, 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크를 보정하는 단계를 포함하는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법.
Measuring an input torque for each driving speed for the driving device to obtain a static friction parameter related to static friction acting upon driving the driving device;
Wherein the control unit measures an arrival position in accordance with a reference input torque for the drive unit, acquires an estimated arrival position using the obtained static friction parameter and the reference input torque, Obtaining dynamic friction parameters relating to dynamic friction acting on said drive system;
Setting a drive torque for moving an object to a target position according to the estimated friction value derived from the static friction parameter and the dynamic friction parameter; And
And a disturbance observer for checking an error of the moving object according to the set driving torque and correcting the driving torque in accordance with the determined error, and a method for driving an object using the friction model.
제1항에 있어서, 상기 정적마찰 파라미터를 획득하는 단계는,
목표속도 및 구동시간을 설정하는 단계;
상기 설정된 구동시간 동안 상기 구동장치를 제1구동속도로 구동시키는 단계;
상기 설정된 구동시간에 도달한 시점에 상기 구동장치에 제공된 입력토크 및 상기 제1구동속도를 저장하는 단계;
상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 제1구동속도가 상기 목표속도보다 작은 경우, 상기 제1구동속도에 기준속도를 가산한 제2구동속도를 상기 제1구동속도로 설정하고, 상기 구동장치를 제1구동속도로 구동시키는 단계, 상기 입력토크 및 상기 제1구동속도를 저장하는 단계, 및 상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계를 재수행하는 단계; 및
상기 제1구동속도가 상기 목표속도에 도달한 경우, 상기 입력토크 및 상기 제1구동속도를 저장하는 단계를 통해 생성된 마찰속도 데이터로부터 상기 정적마찰 파라미터에 대한 정지마찰, 스트리벡(Stribeck) 속도, 쿨롬마찰, 및 점성마찰계수를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법.
2. The method of claim 1, wherein obtaining the static friction parameter comprises:
Setting a target speed and a driving time;
Driving the driving device at a first driving speed for the set driving time;
Storing the input torque and the first driving speed provided to the driving apparatus at the time when the set driving time is reached;
Determining whether the first driving speed has reached the target speed;
Setting the second driving speed obtained by adding the reference speed to the first driving speed to the first driving speed when the first driving speed is smaller than the target speed and driving the driving device to the first driving speed , Storing the input torque and the first driving speed, and re-executing the step of determining whether the first driving speed has reached the target speed. And
From the friction speed data generated through the step of storing the input torque and the first drive speed when the first drive speed has reached the target speed, a stop friction for the static friction parameter, a Stribeck speed , Coulomb friction, and a viscous coefficient of friction, and a method of driving an object using the friction model.
제2항에 있어서, 상기 정지마찰, 스트리벡 속도, 쿨롬마찰, 점성마찰계수를 획득하는 단계는,
상기 마찰속도 데이터를 정적마찰모델을 이용하여 곡선맞춤(Curve Fitting)을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 정적마찰모델은,
Figure pat00020

(단, Fss는 정적 마찰력, Fc는 쿨롬마찰력, x2는 구동장치의 구동속도, Fs는 정지 마찰력, vs는 스트리벡 속도, σ2는 점성마찰계수)
인 것을 특징으로 하는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법.
3. The method of claim 2, wherein the step of acquiring the static friction, the Strybeck speed, the Coulomb friction,
And performing the curve fitting using the static friction model,
The static friction model includes:
Figure pat00020

(However, the static frictional force Fss, Fc is Coulomb friction, x 2 is the driving speed of the drive system, Fs is a static friction, v s is the speed registry Beck, σ 2 is the viscous friction coefficient)
Wherein the disturbance observer and the friction model are used to drive the object.
제1항에 있어서, 상기 동적마찰 파라미터를 획득하는 단계는,
상기 기준입력토크에 따른 도달위치가 측정되면, 상기 동적마찰 파라미터에 관한 강성 및 댐핑계수를 설정하는 단계;
상기 설정된 강성, 상기 설정된 댐핑계수, 상기 획득된 정적마찰 파라미터, 및 상기 기준입력토크를 이용하여 상기 추정도달위치를 획득하는 단계;
상기 획득된 추정도달위치가 상기 측정된 도달위치를 기준으로 하는 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 획득된 추정도달위치가 상기 오차범위를 벗어난 경우, 상기 획득된 정적마찰 파라미터, 상기 설정된 강성, 및 상기 설정된 댐핑계수를 보정한 후에 상기 추정도달위치를 획득하는 단계 및 상기 획득된 추정도달위치가 상기 오차범위 내에 속하는지 여부를 판단하는 단계를 재수행하는 단계; 및
상기 획득된 추정도달위치가 상기 오차범위에 속하는 경우, 상기 추정마찰값을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동방법.
2. The method of claim 1, wherein obtaining the dynamic friction parameter comprises:
Setting a stiffness and a damping coefficient with respect to the dynamic friction parameter when an arrival position according to the reference input torque is measured;
Obtaining the estimated arrival position using the set stiffness, the set damping coefficient, the obtained static friction parameter, and the reference input torque;
Determining whether the obtained estimated arrival position is within an error range based on the measured arrival position;
Obtaining the estimated arrival position after correcting the obtained static friction parameter, the set stiffness, and the set damping coefficient when the obtained estimated arrival position is out of the error range, and acquiring the estimated arrival position Re-executing the step of determining whether it is within the error range; And
And setting the estimated friction value when the obtained estimated arrival position belongs to the error range, and a method of driving an object using the friction model.
대상물을 이동시키기 위한 구동부;
상기 구동부의 구동 시에 작용하는 정적마찰에 관한 정적마찰 파라미터, 및 상기 구동부에 작용하는 동적마찰에 관한 동적마찰 파라미터로부터 획득된 추정마찰값을 제공하는 마찰추정부;
상기 마찰추정부로부터 제공된 추정마찰값에 따라 상기 대상물을 목표위치로 이동시키기 위한 구동토크를 설정하고, 설정된 구동토크에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및
상기 설정된 구동토크에 따라 이동하는 대상물에 대한 오차를 확인하고, 상기 확인된 오차에 따라 상기 구동토크가 재설정되도록 상기 확인된 오차를 상기 제어부에 제공하는 외란관측기를 포함하는 외란관측기와 마찰모델을 이용한 대상물 구동장치.
A driving unit for moving the object;
A friction estimating unit for providing an estimated friction value obtained from a static friction parameter relating to static friction acting upon driving the driving unit and a dynamic friction parameter relating to dynamic friction acting on the driving unit;
A controller configured to set a drive torque for moving the object to a target position according to an estimated friction value provided from the friction estimating unit and to control the drive unit according to the set drive torque; And
And a disturbance observer for checking the error of the moving object according to the set drive torque and providing the determined error to the control unit so that the drive torque is reset according to the determined error, Object drive.
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