KR20220024952A - 로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 조작기(1) 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은, - 에뮬레이트될 특정 미리 규정된 입력 디바이스를 선택하는 단계(S1) ─ 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들 그리고 입력 값 상의 자유도에서의 로봇 조작기(1)의 좌표를 전달하는 전달 함수로 할당됨 ─ , - 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 개개의 자유도에서 그리고 국부적인 제한들 내에서 수동으로 이동될 수 있도록 로봇 조작기(1)를 가동하는 단계(S2), - 센서 유닛(7)을 통해 로봇 조작기(1) 상의 입력 동안 또는 입력 후에 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하는 단계(S3), 및 - 전달 함수를 적용함으로써 입력 값에 개개의 좌표를 할당하는 단계(S4)를 갖는다.

Description

로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법

본 발명은 로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법 및 이 방법을 실행하기 위해 구성되고 그리고 구현되는 로봇 조작기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 보다 직관적으로 설계하는 것 그리고 사용자의 일부 상에서 로봇 조작기에 대한 입력 값의 사양을 단순화하는 것이다.

본 발명은 독립항들의 특징들로부터 초래한다. 유리한 개량예들 및 설계들은 종속항들의 청구 대상이다.

본 발명의 제1 양태는 로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법에 관한 것이며, 로봇 조작기는 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들(limbs)을 포함하며, 이 방법은,

- 사용자의 사양에 의해 또는 로봇 조작기의 제어 유닛에 의해 복수의 미리 규정된 입력 디바이스들로부터 에뮬레이트될 특정 입력 디바이스를 선택하는 단계

─ 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 로봇 조작기의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 자유도에서의 로봇 조작기의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당됨 ─ ,

- 로봇 조작기의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 선택된 입력 디바이스에 할당되는 개개의 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 입력 디바이스에 할당되는 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 로봇 조작기를 가동하는 단계,

- 로봇 조작기에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛을 통해 로봇 조작기 상에서 사용자의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 또는 입력의 완료 후에 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하는 단계, 및

- 전달 함수를 적용함으로써 입력 값에 개개의 좌표를 할당하는 단계를 갖는다.

입력 값은 특히, 로봇 조작기에 의해 후에 실행되는 제어 프로그램의 매개변수이다. 예를 들어, 매개변수는 속도, 특히 속도의 사양, 또는 힘, 특히 힘의 사양, 제한 값, 또는 증폭과 같은 제어기 매개변수, 또는 로봇 조작기의 제어기의 대역폭에 관련된다.

입력 디바이스들은, 하나 이상의 입력 값이 사용자에 의해 특정될 수 있는 가상의 물리적으로 존재하는 디바이스들이다. 에뮬레이트될 미리 규정된 입력 디바이스들에 대한 데이터는 바람직하게는, 로봇 조작기의 메모리에 저장된다. 일반적으로, 입력 디바이스들은 차량들, 작업 기계들, 가전 제품들에서 또는 또한 로봇 조작기에서 인간-기계 인터페이스들의 많은 영역들에서 사용된다. 따라서, 아날로그의 물리적으로 존재하는 입력 디바이스들은 특히, 스위치, 토글 스위치, 로터리 스위치, 슬라이딩 제어기, 레버 등의 경우에서와 같이, 서로에 대해 이동될 수 있는 재료 구조물들을 포함한다. 여기서, 각각의 이러한 물리적으로 존재하는 디바이스들은 특정 자유도들로 제한되며; 예를 들어, 종래의 로터리 스위치는 단지 수직 축을 중심으로 회전될 수 있으며, 하우징 또는 로터리 스위치의 지지부에 대한 로터리 스위치의 현재 각도는 특정된 값들에 대응한다. 본 발명에 따르면, 그 후, 로봇 조작기가 가동되며, 그리고 센서 유닛의 센서 데이터가 판독되어서, 로봇 조작기의 현재 포지션은, 마치 로봇 조작기가 물리적으로 존재하는 로터리 스위치 상에 적용된 것처럼 특정한 특정된 값에 대응한다. 여기서 로봇 조작기의 포지션은 특히, 병진운동 포지션 좌표 또는 포지션 벡터 둘 모두와 관련되며, 그리고 또한 일부 상황들 하에서, 로봇 조작기의 2개의 림들이 서로에 대해 취하는 특정 각도와 관련된다. 따라서, 바람직하게는, 엔드 이펙터(end effector)가 배열되는 로봇 조작기의 림에 대해, 로봇 조작기의 원위 단부 상에 배열되는 엔드 이펙터의 회전 각도는 가상의 로터리 스위치의 연관된 각도로 변환되며, 이에 의해, 사용자에게 유리하게는, 결과적인 임프레션(impression)은, 마치 엔드 이펙터가 사실상 실제 존재하는 로터리 스위치였던 것과 같다.

이에 따라, 입력 디바이스가 , 즉, 로봇 조작기 상에서 에뮬레이트되며, 사용자에 의한 유사한 움직임은, 마치 사용자가 가상의 입력 디바이스의 물리적인 등가물(physical equivalent)과 상호작용하고 있는 것처럼 발생할 수 있다. 부가의 예는 로봇 조작기에 의해 에뮬레이트된 슬라이딩 제어기이며, 여기서 로봇 조작기 또는 로봇 조작기 상의 선택된 지점, 특히 로봇 조작기의 엔드 이펙터는 공간에서의 하나의 선 상에서 단지 미리 규정된 거리에 걸쳐 사용자에 의해 수동으로 안내될 수 있다.

이에 대응하여, 로봇 조작기의 가동이 발생하며, 로봇 조작기는 관절들에 의해 서로 연결되는 림들을 포함한다. 특히, 관절들 상에서, 액추에이터들은 바람직하게는 림들을 서로에 대해 이동시키도록 설계되는 트랜스미션에 의해 배열된다. 따라서, 액추에이터들은 또한 특정 자유도를 차단하고 그리고 다른 자유도를 가능하게 하는데 사용될 수 있으며, 본 발명의 의미에서 용어 “자유도”는 로봇 조작기 상의 특정된 지점이 이동할 수 있는 임의의 방향들 또는 곡선들로서 이해되어야 합니다. 따라서, 예를 들어, 간단히 단일 관절을 단지 해제함으로써, 또한 달성될 수 있는 3차원 곡선은 자유도로서 지칭될 수 있다. 후자의 경우에, 액추에이터들은 심지어, 관절 상에 배열되는 정확히 2개의 림들을 제외한 모든 것이 사용자에 의한 수동 안내에 의해 유도되는 움직임에 대해 차단되는 것을 보장한다.

로봇 조작기에 연결되는 센서 유닛은 바람직하게는, 로봇 조작기의 관절에 모든 관절 각도 센서들을 포함해서, 이에 의해, 바람직하게는 데카르트 공간에서 지상 기준 시스템에 대한 엔드 이펙터의 포지션은 항상 결정될 수 있다. 대안적으로, 로봇 조작기에 연결되는 센서 유닛은 바람직하게는, 카메라 시스템 또는 움직임 기록 시스템이며, 이들의 개별 센서 요소들은 로봇 조작기의 포지션 또는 특정 각도를 외부로부터 기록하기 위해 로봇 조작기 주위에 배열된다. 따라서, 선택된 자유도에서 로봇 조작기의 좌표를 기록하는 것이 가능하다.

특정된 전달 함수에 의해, 이 기록된 좌표는 연관된 입력 값으로 변환될 수 있으며, 바람직하게는, 선형 스케일을 통해, 로봇 조작기의 자유도의 좌표는 이러한 입력 값으로 변환된다. 유리하게는, 현재 적용에 대해 가장 적합한 스케일들이 규정될 수 있다. 비선형 스케일들은 또한 가능해서, 특히 관심의 초점이 실제 정확한 수치 값 상에서보다 더 큰 10배수(on the orders of magnitude)의 입력 값일 때, 특히 대수적 스케일(logarithmic scale)이 유리하다.

여기서, 국부적인 제한들은 가상의 물리적으로 존재하는 입력 디바이스의 기계적 제한들에 대응하며, 예를 들어, 슬라이딩 제어기는 좌우 단부를 가지며, 그리고 로터리 제어기는, 예를 들어 반시계방향 회전의 하한 및 시계방향 회전의 상한을 갖는다. 국부적인 제한들은 로봇 조작기의 액츄에이터들의 대응하는 가동에 의해 로봇 조작기 상에서 인공적으로 생성된다. 이에 따라, 로봇 조작기 상으로의 사용자에 의해 가해지는 힘에 대한 카운터 모멘텀은, 로봇 조작기가 수동 안내에 의해 더 이상 이러한 제한들을 넘어 추가로 이동되지 않을 수 있도록 생성된다.

개개의 자유도의 개개의 좌표의 기록이 발생한다면, 로봇 조작기에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛을 통해, 로봇 조작기 상에서, 사용자의 수동 안내에 의해 수행된, 입력의 완료 후에, 단지 사용자의 일부 상의 수동 안내의 종료시에 존재하는 좌표의 값이 단지 기록된다. 이러한 정도까지, 좌표들의 완전한 시계 열들이 아니라, 단지 최종 값만이 기록되고 그리고 사용자의 일부 상의 안내의 과정에 걸쳐 이에 대응하여 문서화된다. 이러한 종료 값이 존재할 때, 특히, 수동 안내로 인한 속도가 로봇 조작기 상에 더 이상 존재하지 않는 것이 기록된다는 점에서, 자동으로 유리하게 결정된다.

로봇 조작기의 개개의 자유도에 대한 그리고 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들에 대한 그리고 전달 함수에 대한 에뮬레이트될 개개의 입력 디바이스의 할당은 바람직하게는 미리 규정되며; 대안적으로, 이러한 할당은 또한 사용자의 사양시에 발생할 수 있다.

사용자를 위해, 복수의 가능한 물리적 입력 디바이스들의 거동이 이용가능하다는 것이 본 발명의 유리한 효과이다. 따라서, 에뮬레이트될 수 있는 입력 디바이스는, 사용자가 직관적으로 입력 값을 특정하는 것을 가능하게 하기 위해 현재 상황 또는 기존 작업에 대해 가장 적합한 것이다. 특히, 슬라이딩 제어기들 및 로터리 제어기들과 같은 보편적으로 공지된 입력 디바이스들이 사용된다면, 로봇 조작기는 이러한 요망되는 입력 디바이스의 거동을 어려움 없이 시뮬레이트할 수 있고 그리고 사용자가 직관적으로 입력 값을 특정하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 로봇 조작기는 유리하게는 이러한 개개의 입력 디바이스의 물리적으로 존재하는 구현을 필요로 하지 않고 그리고, 이에 따라 보다 간단하게 그리고 비용 효율적으로 설계될 수 있다.

유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기를 가동하는 단계는 로봇 조작기의 나머지 부품들 모두가 사용자의 일부 상의 수동 안내에 대해 차단되는 방식으로 발생한다.

이러한 실시예에 따르면, 로봇 조작기의 정확히 하나의 단일 자유도가 가능하게 되며, 그리고 로봇 조작기의 움직임에 대한 모든 나머지 가능성들은 억제된다. 특히, 자유도가 공간에서의 직선 거리라면 ─ 직선 거리는 로봇 조작기의 현재 관절 각도들과 독립적으로 규정될 수 있음 ─ , 로봇 조작기, 특히 이러한 로봇 조작기 상의 선택된 지점은, 단지 공간에서 이러한 직선 거리 상에서 이동될 수 있으며, 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의한 로봇 조작기의 다른 움직임들은 허용되지 않는다. 유리하게는, 사용자에게 로봇 조작기에 대한 명백하고 그리고 직관적으로 이해가능한 움직임 가능성이 제공된다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기의 가동은 로봇 조작기의 나머지 부품들의 적어도 서브세트가 사용자의 일부 상의 수동 안내를 위해 가능하게 되는 방식으로 발생한다.

이 실시예에 따르면, 로봇 조작자의 나머지 관절들이 바람직하게는 단지 중력 보상으로 가동되는 동안, 특히, 부가의 움직임 가능성들에 대한 로봇 조작기의 자유도에서의 수동 안내 동안 커플링들 또는 외란들이 발생하지 않는다면, 예를 들어, 엔드 이펙터 상에서, 입력 값의 사양이 발생한다면, 로봇 조작기에 대한 부가의 움직임 가능성들은 허용될 수 있다. 유리하게는, 이러한 실시예는, 사용자가 로봇 조작기 상에서 다른 차단되지 않은 움직임 가능성들을 여전히 사용할 수 있기 때문에 사용자에게 보다 큰 편의를 초래한다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기를 가동하는 단계는, 개개의 자유도에서 로봇 조작기의 적어도 하나의 부품이 햅틱 피드백(haptic feedback)을 출력하는 방식으로 발생하며, 햅틱 피드백은 저항이며, 로봇 조작기의 수동 안내 동안 사용자의 힘에 대해 수동 안내의 거리에 걸쳐 변한다.

햅틱 피드백은 바람직하게는 로봇 조작기의 자유도에서 좌표 값을 증가시키면서 증가하는 저항력 또는 그렇지 않으면 주기적으로 발생하는 저항력이어서, 유리하게는, 햅드 그리드는 로봇 조작기에 의해 발생되며, 이에 의해, 특히 단지 값들의 주기적인 배수들이 관심 있는 경우, 사용자는 특정된 입력 값의 레벨에서 햅틱 피드백을 수용한다.

추가적인 유리한 실시예에 따르면, 저항은, 로봇 조작기의 개개의 자유도에서의 현재 좌표는 전달 함수를 적용하는 것의 결과의 정수(whole number)와 일치하는 국부적인 최소값을 갖는다.

유리하게는, 이러한 실시예에 의해, 로봇 조작기가 해제될 때, 로봇 조작기 상의 미리 정해진 지점이 로봇 조작기의 반력에 의해 뒤로 이동되도록, 바람직하게는 댐핑되도록 ─ 이는 햅틱 피드백을 이러한 국부적인 최소값으로 생성함 ─ , 특히 로봇 조작기의 햅틱 피드백이 힘을 가한다면, 소수들(decimals)을 갖는 수들의 입력이 회피된다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 본 방법은 게다가,

- 로봇 조작기에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛을 통해 로봇 조작기 상에서 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 연속적으로 기록하는 단계, 및

- 개개의 좌표의 연속 기록과 동기화되어, 광학 출력 유닛 상에 입력 값을 출력하는 단계를 갖는다.

광학 출력 유닛은 바람직하게는, 가상의 물리적 입력 디바이스가 디스플레이되는, 로봇 조작기에 연결되는 스크린이며, 디스플레이는, 마치 현재 입력 값이 물리적 입력 디바이스 상에 실제로 존재하는 것과 같은 상태로, 그의 현재 디스플레이된 버전의 가상의 물리적인 입력 디바이스가 도시되는 방식으로 발생한다. 유리하게는, 따라서, 사용자에게 무엇보다도 에뮬레이트될 입력 디바이스가 실제로 어떻게 생겼는지에 관해 용이하게 이해가능한 피드백이 제공되며, 이에 의해 사용자는 움직임의 특정 특성들을 직관적으로 유도할 수 있으며, 그리고 사용자에게 유리하게는, 현재 입력 값이 현재 특정될 것이고 그리고 이에 따라 특정될 것인, 배수 또는 근사치 또는 그 밖에는 정확한 값에 관한 피드백이 제공된다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 에뮬레이트될 입력 디바이스는 다음: 슬라이딩 제어기, 로터리 제어기, 조이스틱, 푸시 버튼 중 하나이다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 에뮬레이트될 입력 디바이스의 선택은, 로봇 조작기 상에서 사용자에 의해 수행되는 햅틱 제스처(haptic gesture)를 수행하고 그리고 기록함으로써, 그리고 특히 더욱이, 기록된 제스처를 복수의 저장된 제스처들 중 하나에 할당함으로써 발생한다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 에뮬레이트될 입력 디바이스를 선택하는 단계는, 터치 감지 스크린(touch-sensitive screen) 상에서 사용자에 의해 입력되는 입력을 기록함으로써 발생하며, 터치 감지 스크린은 로봇 조작기 상에 또는 로봇 조작기 상에 배열되는 그리퍼(gripper) 상에 배열된다.

본 발명의 부가의 양태는 로봇 조작기에 관한 것이며, 로봇 조작기는, 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들을 포함하며, 로봇 조작기는,

- 복수의 미리 규정된 입력 디바이스들로부터 에뮬레이트될 특정 입력 디바이스를 선택하기 위해 설계되는 사양 요소(specification element) ─ 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 로봇 조작기의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 자유도에서의 로봇 조작기의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당됨 ─ ,

- 제어 유닛 ─ 제어 유닛은, 로봇 조작기의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 개개의 입력 디바이스에 할당되는 개개의 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 입력 디바이스에 할당되는 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 로봇 조작기를 가동하기 위해 설계됨 ─ , 및

- 상기 로봇 조작기에 연결되는 센서 유닛을 포함하며, 제어 센서 유닛은 로봇 조작기 상에서 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 또는 입력의 완료 후에 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하기 위해 설계되고, 그리고

제어 유닛은 전달 함수를 적용함으로써 개개의 좌표를 입력 값에 할당하기 위해 설계된다.

유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기를 가동하기 위한 제어 유닛은, 로봇 조작기의 나머지 부품들 모두가 사용자의 일부 상의 수동 안내에 대해 차단되는 방식으로 설계된다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기를 가동하기 위한 제어 유닛은 로봇 조작기의 나머지 부품들의 적어도 서브세트가 사용자의 일부 상의 수동 안내를 위해 가능하게 되는 방식으로 설계된다.

부가의 유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기를 가동하기 위한 제어 유닛은 개개의 자유도에서 로봇 조작기의 적어도 하나의 부품이 햅틱 피드백(haptic feedback)을 출력하는 방식으로 설계되며, 햅틱 피드백은 저항이며, 로봇 조작기의 수동 안내 동안 사용자의 힘에 대해 수동 안내의 거리에 걸쳐 변한다.

추가적인 유리한 실시예에 따르면, 저항은, 로봇 조작기의 개개의 자유도에서의 현재 좌표는 전달 함수를 적용하는 것의 결과의 정수(whole number)와 일치하는 국부적인 최소값을 갖는다.

추가적인 유리한 실시예에 따르면, 로봇 조작기에 연결되는 센서 유닛은 로봇 조작기 상에서 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 연속적으로 기록하기 위해 설계되며, 그리고 로봇 조작기, 특히 로봇 조작기의 제어 유닛에 연결되는 광학 출력 유닛은 개개의 좌표의 연속 기록과 동기화되어 입력 값을 출력하기 위해 설계된다.

제안된 로봇 조작기의 이점들 및 바람직한 개량예들은, 제안된 방법과 연관되어 위에서 제공된 설명들의 유사한 그리고 적합한 적용으로부터 초래된다.

부가의 이점들, 특징들 및 상세들은 다음의 설명으로부터 초래되며, 설명에서 ─ 가능하게는 도면을 참조하여 ─ 적어도 하나의 예시적인 실시예 예가 상세히 설명된다. 동일한, 유사한 그리고/또는 기능적으로 동일한 부품들에는 동일한 도면 부호들이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예 예에 따른 로봇 조작기를 도시한다.
도 2는 본 발명의 부가 실시예 예에 따른 입력 값의 광학 출력에 대한 대안예들을 도시한다.
도 3는 본 발명의 부가의 실시예 예에 따른 로봇 조작기 상의 입력 값을 특정하기 위한 방법을 도시한다.

도면들의 표현들은 개략적이고 실척이 아니다.

도 1은 로봇 조작기(1)를 도시하며, 로봇 조작기(1)는 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들(limbs)을 포함한다. 로봇 조작기(1)는, 로봇 조작기(1)에 연결된 컴퓨터를 통해, 에뮬레이트될(emulated) 복수의 미리규정된 입력 디바이스들로부터 에뮬레이트되도록 특정 입력 디바이스를 수동으로 선택하기 위해 사용되는 사양 요소(3)를 포함한다. 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 자유도, 다시 말해, 범위에 걸쳐 규정된 움직임 가능성, 및 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 자유도에서의 로봇 조작기(1)의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당된다. 더욱이, 로봇 조작기(1)는 제어 유닛(5)을 포함하며, 제어 유닛은, 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 선택된 입력 디바이스에 할당되는 개개의 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 입력 디바이스에 할당되는 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 로봇 조작기(1)를 가동하기 위해 설계된다. 로봇 조작기의 관절 각도 센서들의 전체로서 설계되는 센서 유닛(7)은, 로봇 조작기(1) 상의 사용자의 일부 상에서의 수동 안내에 의해 수행되는 입력의 완료 후 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하기 위해 사용된다. 여기서, 제어 유닛(5)은 전달 함수를 적용함으로써 개개의 좌표를 입력 값에 할당한다. 디스플레이 유닛(9) 상의 사용자의 입력과 동기화되어 또한 표시되는 입력 디바이스가 로봇 조작기(1) 상에서 회전될 수 있는 로터리 스위치(rotary switch)이기 때문에, 회전 자유도는 또한 로봇 조작기 상에서 가능하게 된다. 이 회전 자유도는 엔드 이펙터와 엔드 이펙터가 배열되는 로봇 조작기(1)의 원위 림 사이에 위치된다.

도 2는 도 1에 도시된 로터리 스위치에 대한 다수의 대안예들, 다시 말해, (A)에서 슬라이딩 제어기를 도시하며, 슬라이딩 제어기는 유한한 수의 별개 값들을 단지 취할 수 있어서, 로봇 조작기(1) 상에서, 인공 포텐셜 그리드가 특정되는 햅틱 피드백이 제공되며, 로봇 조작기(1)는, 로봇 조작기(1)가 해제될 때 가장 가까운 최소값들 중 하나로 자동으로 이동된다. 다른 한편으로, (B)에서, 그의 관절들에서 로봇 조작기의 포지션 센서들의 수치 정확도 및 양자화된 신호들의 맥락에서, 임의의 수치 값들을 입력 값들로 취할 수 있는 연속 슬라이딩 제어기가 도시된다. 다른 한편으로, (C)에서, (A)에 도시된 슬라이딩 제어기와 같이, 유한한 수의 별개 값들을 단지 취할 수 있는 대안적인 로터리 제어기가 도시된다.

도 1은 로봇 조작기(1) 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법을 도시하며, 로봇 조작기(1)는 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들(limbs)을 포함하며, 본 방법은,

- 사용자의 일부 상의 사양에 의해 또는 로봇 조작기(1)의 제어 유닛에 의해 복수의 미리 규정된 입력 디바이스들로부터 에뮬레이트될 특정 입력 디바이스를 선택하는 단계(S1)

─ 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 자유도에서의 로봇 조작기(1)의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당됨 ─ ,

- 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 선택된 입력 디바이스에 할당되는 개개의 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 입력 디바이스에 할당되는 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 로봇 조작기(1)를 가동하는 단계(S2),

- 로봇 조작기(1)에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛을 통해 로봇 조작기(1) 상에서 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 또는 입력의 완료 후에 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하는 단계(S3),

- 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 연속적으로 기록하는 단계(S3A),

- 전달 함수를 적용함으로써 입력 값에 개개의 좌표를 할당하는 단계(S4), 및

- 개개의 좌표의 연속 기록과 동기화되어, 광학 출력 유닛 상에 입력 값을 출력하는 단계(S4A)를 갖는다.

비록 본 발명이 바람직한 실시예 예들에 의해 더 상세하게 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예들에 의해 제한되지 않으며, 그리고 다른 변형들은 본 발명의 보호 범주를 떠나지 않고 당업자에 의해 그로부터 유도될 수 있다. 따라서, 다수의 변형 가능성들이 존재하는 것이 명백하다. 실제로 예로써 언급된 실시예들이 결코 제한하는 것으로 해석될 수 없는 단지 예들, 예를 들어, 본 발명의 보호 범주, 적용 가능성들 또는 구성인 것이 또한 명백하다. 대신에, 위의 설명 및 도면들의 설명은 당업자가 예시적인 실시예들을 구체적으로 구현하는 것을 가능하게 하며, 개시된 발명 개념의 지식에 기초하여, 당업자는, 예를 들어, 설명에서의 추가 설명들과 같이, 청구항들 및 이들의 법적 등가물들에 의해 규정되는 보호 범주를 떠나지 않고, 특히, 예시적인 실시예에서 언급된 개별 요소들의 기능 또는 배열에 대한 다수의 변경들을 만들 수 있다.

1 로봇 조작기
3 특정 요소
5 제어 유닛
7 센서 유닛
9 출력 유닛
S1 선택하는 단계
S2 가동하는 단계
S3 기록하는 단계
S3A 출력하는 단계
S4 할당하는 단계
S4A 기록하는 단계

Claims (10)

1. 로봇 조작기(1) 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법으로서,
   상기 로봇 조작기(1)는 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들(limbs)을 포함하며, 상기 방법은,
   - 사용자의 일부 상의 사양에 의해 또는 상기 로봇 조작기(1)의 제어 유닛(control unit)(5)에 의해 복수의 미리 규정된 입력 디바이스들(input devices)로부터 에뮬레이트될(emulated) 특정 입력 디바이스를 선택하는 단계(S1)
   ─ 에뮬레이트될 상기 각각의 입력 디바이스들은 상기 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 상기 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 상기 자유도에서의 로봇 조작기(1)의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당됨 ─ ,
   - 상기 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 선택된 상기 입력 디바이스에 할당되는 상기 개개의 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 상기 입력 디바이스에 할당되는 상기 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 상기 로봇 조작기(1)를 가동하는 단계(S2),
   - 상기 로봇 조작기(1)에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛(sensor unit)(7)을 통해 상기 로봇 조작기(1) 상에서 상기 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 또는 입력의 완료 후에 상기 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하는 단계(S3), 및
   - 상기 전달 함수를 적용함으로써 상기 입력 값에 상기 개개의 좌표를 할당하는 단계(S4)를 가지는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 로봇 조작기(1)를 가동하는 단계는 상기 로봇 조작기(1)의 나머지 부품들 모두가 상기 사용자의 일부 상의 수동 안내에 대해 차단되는 방식으로 발생하는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 로봇 조작기(1)의 가동은, 상기 로봇 조작기(1)의 나머지 부품들의 적어도 서브세트(subset)가 상기 사용자의 일부 상의 수동 안내를 위해 가능하게 되는 방식으로 발생하는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 로봇 조작기(1)를 가동하는 단계는, 상기 개개의 자유도에서 상기 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 햅틱 피드백(haptic feedback)을 출력하는 방식으로 발생하며, 상기 햅틱 피드백은 저항이며, 상기 로봇 조작기(1)의 수동 안내 동안 상기 사용자의 힘에 대해 상기 수동 안내의 거리에 걸쳐 변하는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 저항은, 상기 로봇 조작기(1)의 개개의 자유도에서의 현재 좌표는 상기 전달 함수를 적용하는 것으로부터의 결과의 정수(whole number)와 일치하는 국부적인 최소값을 가지는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   게다가,
   - 상기 로봇 조작기(1)에 연결되는 적어도 하나의 센서 유닛을 통해 상기 로봇 조작기(1) 상에서 상기 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 상기 개개의 자유도에서 상기 개개의 좌표를 연속적으로 기록하는 단계(S3A), 및
   - 상기 개개의 좌표의 연속 기록과 동기화되어, 광학 출력 유닛(optical output unit)(9) 상에 입력 값을 출력하는 단계(S4A)를 가지는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   에뮬레이트될 상기 입력 디바이스는,
   - 슬라이딩 제어기(sliding controller),
   - 로터리 제어기(rotary controller),
   - 조이스틱(joystick),
   - 푸시 버튼(push button) 중 하나인,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에뮬레이트될 입력 디바이스를 선택하는 단계는 상기 로봇 조작기(1) 상에서 상기 사용자에 의해 실행되는 햅틱 제스처(haptic gesture)를 수행하고 그리고 기록함으로써 발생하는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
9. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에뮬레이트될 입력 디바이스를 선택하는 단계는, 터치 감지 스크린(touch-sensitive screen) 상에서 상기 사용자에 의해 입력되는 입력을 기록함으로써 발생하며, 상기 터치 감지 스크린은 상기 로봇 조작기(1) 상에 또는 상기 로봇 조작기(1) 상에 배열되는 그리퍼(gripper) 상에 배열되는,
   로봇 조작기 상에서 입력 값을 특정하기 위한 방법.
10. 로봇 조작기(1)로서,
    상기 로봇 조작기(1)는, 관절들에 의해 서로 연결되고 그리고 가동에 의해 서로에 대해 이동될 수 있는 복수의 림들을 포함하며, 상기 로봇 조작기는,
    - 에뮬레이트될 복수의 미리 규정된 입력 디바이스들로부터 에뮬레이트될 특정 입력 디바이스를 선택하기 위해 설계되는 사양 요소(specification element)(3) ─ 에뮬레이트될 각각의 입력 디바이스들은 상기 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 자유도 및 그리고 상기 개개의 자유도에서의 국부적인 제한들로 할당되며, 그리고 상기 자유도에서의 로봇 조작기(1)의 좌표의 전달 함수가 입력 값 상으로 할당됨 ─ ,
    - 제어 유닛(5) ─ 상기 제어 유닛은, 상기 로봇 조작기(1)의 적어도 하나의 부품이 에뮬레이트될 상기 선택된 입력 디바이스에 할당되는 상기 자유도에서 그리고 에뮬레이트될 상기 입력 디바이스에 할당되는 국부적인 제한들 내에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있는 방식으로 상기 로봇 조작기(1)를 가동하기 위해 설계됨 ─ , 및
    - 상기 로봇 조작기(1)에 연결되는 제어 센서 유닛(7)을 포함하며, 상기 제어 센서 유닛은 상기 로봇 조작기(1) 상에서 상기 사용자의 일부 상의 수동 안내에 의해 수행되는 입력 동안 또는 상기 입력의 완료 후에 상기 개개의 자유도에서 개개의 좌표를 기록하기 위해 설계되고, 그리고
    상기 제어 유닛(5)은 상기 전달 함수를 적용함으로써 상기 개개의 좌표를 입력 값에 할당하기 위해 설계되는,
    로봇 조작기.

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