KR20220090137A - Smart EOAT robot system - Google Patents

Smart EOAT robot system Download PDF

Info

Publication number
KR20220090137A
KR20220090137A KR1020200181046A KR20200181046A KR20220090137A KR 20220090137 A KR20220090137 A KR 20220090137A KR 1020200181046 A KR1020200181046 A KR 1020200181046A KR 20200181046 A KR20200181046 A KR 20200181046A KR 20220090137 A KR20220090137 A KR 20220090137A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
eoat
work object
smart
robot system
Prior art date
Application number
KR1020200181046A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102426189B1 (en
Inventor
신승호
신종호
석명호
Original Assignee
주식회사 대덕알앤디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대덕알앤디 filed Critical 주식회사 대덕알앤디
Priority to KR1020200181046A priority Critical patent/KR102426189B1/en
Publication of KR20220090137A publication Critical patent/KR20220090137A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102426189B1 publication Critical patent/KR102426189B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/008Gripping heads and other end effectors with sticking, gluing or adhesive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0085Gripping heads and other end effectors with means for applying an electrostatic force on the object to be gripped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0608Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with magnetic holding means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1628Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 EOAT(End Of Arm Tooling) 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하세는, 특정한 반경과 폭을 가지며, 적재함에 복수개 수납되어 있는 작업 대상물인 디스크를 폭의 방향으로 그리핑하여, 원하는 목표 지점에 로딩할 수 있는 스마트 EOAT 로봇 시스템에 관한 것이다. 즉 디스크의 정면(원의 형상이 보여지는 방향)이 아닌 폭의 방향으로 스마트 EOAT 로봇 시스템이 접근하여, 작업 대상물과의 접촉 면적이 좁고, 접촉 면적이 평탄한 면이 아닌 경우에도 정확하게 그리핑하도록 수취를 보조할 수 있는 추가적인 수취 보조보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a smart EOAT (End Of Arm Tooling) robot system, and more specifically, by gripping a disk, which is a work object, which has a specific radius and width, and is stored in a plurality in a loading box, in the direction of the width, It relates to a smart EOAT robot system that can be loaded into a point. That is, the smart EOAT robot system approaches the disk in the direction of the width rather than the front (the direction in which the shape of the circle is seen), and receives it to accurately grip even when the contact area with the work object is narrow and the contact area is not flat. It is characterized in that it includes an additional receiving assistant that can assist.

Description

스마트 EOAT 로봇 시스템{Smart EOAT robot system}Smart EOAT robot system {Smart EOAT robot system}

본 발명은 스마트 EOAT 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 반경과 폭을 가지며, 적재함에 복수개 수납되어 있는 작업 대상물인 디스크를 폭의 방향으로 그리핑하여, 원하는 목표 지점에 로딩하기 위한 스마트 EOAT 로봇 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart EOAT robot system, and more particularly, a smart EOAT for loading a disk having a specific radius and width, a plurality of work objects stored in a loading box, in the width direction, and loading it at a desired target point. It is about robot systems.

일반적으로 산업용 로봇은 공장의 라인과 같은 산업현장에서 실제 사용하고 있는 로봇을 총칭하는 것으로, 인간이 가진 신체적 한계를 극복할 수 있는 미래의 수단 중 하나로 주목받고 있다.In general, industrial robots refer to robots that are actually used in industrial sites such as lines in factories, and are attracting attention as one of the future means to overcome the physical limitations of humans.

또한, 제조업을 중심으로 한 현장에서 여러 작업을 하는 자동 기계로, 소형 컴퓨터를 내장하는 것이 많으며, 구조적으로는 사람의 팔이나 손의 기능을 대신하는 매니퓰레이터(manipulator)로 이루어져 있다.In addition, it is an automatic machine that performs various tasks in the field centered on the manufacturing industry, and many have a built-in small computer, and is structurally composed of a manipulator that replaces the function of a human arm or hand.

산업용 로봇의 주요 용도는 조립용, 기계 가공, 입출하, 검사측정, 프레스, 수지가공, 용접용 등이 있으며, 최근에는 단순 반복기능에서 센서를 기반으로 한 인식기능이 추가되어 지능형로봇으로 발전하고 있다.The main uses of industrial robots are assembly, machining, warehousing, inspection and measurement, press, resin processing, and welding. have.

아울러, EOAT(End of Arm Tooling)는, 로봇의 끝단에 그리퍼 형태의 각종 제품을 통해 실제 작업자가 원하는 물체를 잡거나 관련된 애플리케이션을 제공할 수 있는 모든 제품 혹은 액세서리를 의미하며, 제조현장에서 로봇을 선택해서 사용한다고 했을 때 눈 역할을 하는 비전이나 그리퍼 같은 EOAT와 액세서리가 필요하며, 액세서리가 로봇과 같이 협동적으로 사용되어야 지만 실제 제조현장에 맞게 사용할 수 있다.In addition, EOAT (End of Arm Tooling) refers to any product or accessory that can hold an object desired by a real operator or provide related applications through various products in the form of a gripper at the end of the robot. EOAT and accessories such as a vision or gripper that act as eyes are required to use it, and the accessory must be used cooperatively like a robot, but it can be used according to the actual manufacturing site.

또한, EOAT의 경우, End Effector란 단어로도 동일/유의하게 사용하고 있으며, End Effector는 주로 로봇이 작업을 할 때, 작업대상물에 직접 작용하는 기능을 가진 부분(공구)을 의미하며, 그리퍼, 용접용 토치, 스프레이건 이나 너트 러너 등을 그 예로 들 수 있다.In addition, in the case of EOAT, the word End Effector is also used equally/significantly, and End Effector mainly refers to a part (tool) that has a function that directly acts on a work object when a robot is working, a gripper, Examples include welding torches, spray guns, or nut runners.

종래의 산업용 로봇은, 대상물의 측면을 파지하는 구조로 제작되고 다관절 로봇의 한계로 인해 pallet 내에 공간손실이 발생되어 생산 효율이 저하되고 비젼좌표계 설정 시 간섭 공간이 발생되는 문제점이 대두되고 있는 실정이다. Conventional industrial robots are manufactured with a structure that grips the side of the object, and space loss occurs in the pallet due to the limitations of the articulated robot, thereby reducing production efficiency and generating interference space when setting the vision coordinate system. to be.

즉, 작업 대상물이 직립면(좁은 폭)으로 배치되면 작업 대상물의 정확한 위치를 인식하지 못하는 경우가 발생하여 위치를 정확하게 파악하지 못하는 문제점이 발생되었고, 작업 대상물의 직립면(좁은 폭) 방향으로 수취해야 되기 때문에, 작업 대상물에 접근하기 어려워 정밀한 제어가 어려운 문제점이 있었으며, 민감도(fragile)가 높아 손상되기 쉬운 작업 대상물을 수취할 때 접촉 면적이 작기 때문에, 작업 대상물을 load 하거나 unload 하는 과정에서 작업 대상물이 쉽게 손상될 수 있는 문제점이 발생되었다.In other words, when the work object is placed on the upright side (narrow width), the exact position of the work object may not be recognized, resulting in a problem that the position cannot be accurately grasped. Therefore, there was a problem in that it was difficult to access the work object, so precise control was difficult, and the contact area was small when receiving the work object, which is easily damaged due to its high sensitivity (fragile). There was a problem that could be damaged.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0022559호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0022559

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 작업 대상물의 측면을 파지하지 않고 로봇 정면에서 대상물을 파지, 즉 직립 대상물을 파지할 수 있는 구조로 제작되어, 공간손실이 발생하지 않아 생산 효율성이 증대되고, 비젼(Vision) 좌표계 설정 시 간섭 공간이 발생할 요인을 감소시키기 위한 스마트 EOAT 로봇 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to hold an object from the front of the robot without gripping the side of the work object, that is, it is manufactured in a structure that can hold an upright object, space loss It is to provide a smart EOAT robot system to increase production efficiency because this does not occur and to reduce factors that may cause interference space when setting the Vision coordinate system.

본 발명의 다른 목적은, 작업 대상물이 금속 소재인 경우, 자성을 이용한 그리핑을 활용하여 접촉 면적이 좁아도 충분한 힘(force)이 작용될 수 있고, 작업 대상물이 비금속 소재인 경우, 자성을 활용하기 어렵기 때문에, 스프링, jaw, 흡착 등 좁은 면적에서도 충분한 힘을 작용시키기 위한 스마트 EOAT 로봇 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is that, when the work object is a metal material, a sufficient force can be applied even if the contact area is narrow by utilizing gripping using magnetism, and when the work object is a non-metal material, magnetism is utilized. Since it is difficult to do so, it is to provide a smart EOAT robot system to apply sufficient force even in a small area such as spring, jaw, and adsorption.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the embodiments of the present invention is not limited to the above-mentioned purpose, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 본 발명은 작업 대상물(9000)을 적재함으로부터 수취하여, 원하는 목표 지점에 로딩하는 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)에 있어서,According to the features for achieving the above object, the present invention is a smart EOAT robot system 10000 that receives a work object 9000 from a loading box and loads it to a desired target point,

상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은,The smart EOAT robot system 10000 is,

상기 작업 대상물(9000)을 접하여 처리하는 EOAT부(1000);EOAT unit 1000 for processing in contact with the work object 9000;

상기 EOAT부(1000)와 원격지에 위치하며 상기 작업 대상물(9000) 및/또는 상기 EOAT부(1000) 및/또는 상기 목표 지점을 촬상하는 비전촬상부(2000);a vision imaging unit 2000 located at a remote location from the EOAT unit 1000 and imaging the work object 9000 and/or the EOAT unit 1000 and/or the target point;

상기 EOAT부(1000) 및 상기 비전촬상부(2000)의 이동 및 동작을 제어하는 로봇제어부(3000); 및a robot control unit 3000 for controlling the movement and operation of the EOAT unit 1000 and the vision imaging unit 2000; and

상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)과 외부와의 데이터 송수신을 담당하는 통신부(4000); a communication unit 4000 responsible for transmitting and receiving data between the smart EOAT robot system 10000 and the outside;

상기 EOAT부(1000)은 복수 개의 핑거부(1100)와,The EOAT unit 1000 includes a plurality of finger units 1100,

상기 핑거부(1100)에 추가적인 힘을 부가하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취를 도울 수 있는 수취 보조부(1200)을 더 포함하되,Further comprising a receiving auxiliary unit 1200 that can help the receiving of the work object 9000 by adding an additional force to the finger unit 1100,

상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)의 종류와 위치에 따라 다양한 방식으로 제공되는 것을 특징으로 한다.The receiving auxiliary unit 1200 is characterized in that it is provided in various ways according to the type and location of the work object (9000).

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙는 소재인 경우, 자력에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있는 자성 접착부재(1210)를 포함하며, 상기 자성 접착부재(1210)는 상기 핑거부(1100)의 끝단에 상기 작업 대상물(9000)과 접하는 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200 includes a magnetic adhesive member 1210 capable of tensioning the work object by magnetic force when the work object 9000 is a material attached to a magnet, and the magnetic adhesive member 1210 ) is characterized in that it is formed on a surface in contact with the work object 9000 at the end of the finger part 1100 .

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙지 않는 소재인 경우, 화학적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 화학 접착부재(1220)를 포함하며, 상기 화학 접착부재는 패드 접착부와 상기 패드 접착부의 상부에 형성되는 웨지부로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200 is a chemical adhesive member on the surface in contact with the work object 9000 so that the work object 9000 is a material that does not stick to the magnet, so that the work object can be tensioned by a chemical action. and 1220, wherein the chemical adhesive member is formed of a pad adhesive part and a wedge part formed on the pad adhesive part.

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 전류가 흐를 수 있는 소재인 경우, 전기적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 전기 접착부재(1230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the receiving auxiliary unit 1200 is a material through which a current can flow in the work object 9000, it is electrically attached to the surface in contact with the work object 9000 so that the work object can be tensioned by an electrical action. It is characterized in that it includes a member (1230).

또한, 상기 전기 접착부재(1230)는 상기 핑거부(1100)에 접하는 절연부재와 상기 절연부재의 상면에 형성되는 도전부재를 포함하고, 상기 도전부재에 전압을 인가하여, 상기 작업 대상물(9000)에 전기적 반대 극성이 유도되어 발생하는 정전기를 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrical adhesive member 1230 includes an insulating member in contact with the finger part 1100 and a conductive member formed on an upper surface of the insulating member, and applying a voltage to the conductive member, the work object 9000 It is characterized by using static electricity generated by inducing an electrical opposite polarity to the

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 음압을 가하여, 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 단수 또는 복수의 흡착부재(1240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200 applies a negative pressure to the work object 9000 so as to tension the work object, a single or a plurality of adsorption members 1240 on the surface in contact with the work object 9000. characterized in that

또한, 상기 통신부(4000)에서 송신하는 로봇정보 데이터는 상기 비전촬상부(2000)에 의해 촬상된 이미지, 상기 이미지의 촬상 시간, 상기 촬상 시간에 상기 로봇제어부(3000)에서 기록한 목표 지점 또는 수취 지점과의 오프셋 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the robot information data transmitted from the communication unit 4000 is an image captured by the vision capturing unit 2000, an image capturing time of the image, and a target point or a receiving point recorded by the robot controller 3000 at the capturing time. It is characterized in that it includes offset information of and.

또한, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은,In addition, the smart EOAT robot system 10000 is,

상기 로봇의 원격지에 위치하며, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)으로부터 데이터를 송수신할 수 있는 백엔드 서버부(6000)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is located in a remote location of the robot, characterized in that it further comprises a backend server unit (6000) that can transmit and receive data from the smart EOAT robot system (10000).

또한, 상기 백엔드 서버부(6000)는,In addition, the back-end server unit 6000,

상기 통신부(4000)의 상기 로봇정보 데이터를 수신하는 서버 통신부(6300);a server communication unit 6300 for receiving the robot information data of the communication unit 4000;

수신한 상기 로봇정보 데이터에 상기 로봇의 식별 정보를 부가하고 저장 및/또는 관리하고, 상기 로봇정보 데이터에 대해, 정해진 신경망 학습방법을 적용하여 학습시키는 신경망 학습부(6100);a neural network learning unit 6100 that adds, stores and/or manages robot identification information to the received robot information data, and applies a predetermined neural network learning method to the robot information data;

상기 신경망 학습부(6100)에서 학습된 학습결과를 통해, 상기 로봇 시스템(10000)의 상태를 추정하여 판단하는 판단부(6200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a determination unit 6200 for estimating and determining the state of the robot system 10000 through the learning result learned by the neural network learning unit 6100.

또한, 상기 신경망 학습부(6100)는 상기 백엔드 서버부(6000)로부터 획득한 복수의 데이터를 학습시키되, 각 데이터의 종류에 따라, 적합한 신경망을 이용하여 상기 데이터가 노이즈인지 여부를 추정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the neural network learning unit 6100 learns a plurality of data obtained from the backend server unit 6000, and estimates whether the data is noise using a suitable neural network according to the type of each data. do it with

또한, 상기 신경망 학습부(6100)는 상기 데이터의 종류가 오프셋 정보인 경우에는 비지도 학습모델인 LSTM(Long Short Term Memory)기반 모델을 사용하고, 상기 데이터의 종류가 영상 데이터인 경우에는 R-CNN, Fast R-CNN을 사용하여, 영상 데이터 내부의 객체를 인식하는 것을 특징으로 하는 한다.In addition, the neural network learning unit 6100 uses an LSTM (Long Short Term Memory)-based model, which is an unsupervised learning model, when the type of data is offset information, and R- when the type of data is image data. Using CNN and Fast R-CNN, it is characterized in that it recognizes objects in image data.

또한, 상기 판단부(6200)는 상기 신경망 학습부(6100)을 통해 상기 EOAT부(1000)의 동작 방식과 작업 대상물(9000)의 수취 및 착지를 학습하여, 예측하고, 상기 작업 대상물(9000)의 착지 예측 지점이 목표 지점에서 기준 임계치보다 벗어날 것으로 추정되는 경우, 상기 로봇제어부(3000)에 상기 작업 대상물(9000)의 착지가 실패할 것으로 추정된다는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the determination unit 6200 learns and predicts the operation method of the EOAT unit 1000 and the reception and landing of the work object 9000 through the neural network learning unit 6100, and the work object 9000 When it is estimated that the landing prediction point of the target point deviates from the reference threshold, data indicating that the landing of the work object 9000 will fail is transmitted to the robot controller 3000 .

또한, 상기 EOAT부(1000)는 외부로부터 제공되는 에너지원을 기계적 힘으로 변환하는 액추에이터(1300)를 더 포함하고,In addition, the EOAT unit 1000 further includes an actuator 1300 that converts an energy source provided from the outside into a mechanical force,

상기 액추에이터(1300)는 상기 로봇제어부(3000)에 의해 제어되며,The actuator 1300 is controlled by the robot control unit 3000,

상기 액추에이터(1300)는 공압(pneumatic) 또는 유압(hydraulic) 방식을 사용하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취하는 것을 특징으로 한다.The actuator 1300 is characterized in that it receives the work object 9000 using a pneumatic or hydraulic method.

또한, 상기 EOAT부(1000)는 상기 액추에이터(1300)로부터 받은 기계적 힘을 이용하여, 상기 작업 대상물(9000)을 움켜쥐는 그립부(1400)를 더 포함하고,In addition, the EOAT unit 1000 further includes a grip unit 1400 that grips the work object 9000 by using the mechanical force received from the actuator 1300,

상기 그립부(1400)는 구동 링크와 작동 링크를 이용하여, 작업대상물(9000)을 움켜쥐되, 탄성보조부를 더 포함하여, 움켜쥐는 힘을 부가하는 것을 특징으로 한다.The grip part 1400 is characterized in that it grips the work object 9000 by using a driving link and an operation link, and further includes an elastic auxiliary part to apply a gripping force.

본 발명의 스마트 EOAT 로봇 시스템에 따르면, 작업 대상물의 측면을 파지하지 않고 로봇 정면에서 대상물을 파지, 즉 직립 대상물을 파지할 수 있는 구조로 제작되어, 공간손실이 발생하지 않아 생산 효율성이 증대되고, 비젼(Vision) 좌표계 설정 시 간섭 공간이 발생할 요인을 감소시키는 효과가 있다.According to the smart EOAT robot system of the present invention, it is manufactured in a structure that can hold an object from the front of the robot without gripping the side of the work object, that is, an upright object, so that there is no space loss, so production efficiency is increased, When setting the Vision coordinate system, there is an effect of reducing the factor that may cause an interference space.

또한, 작업 대상물이 금속 소재인 경우, 자성을 이용한 그리핑을 활용하여 접촉 면적이 좁아도 충분한 힘(force)이 작용될 수 있고, 작업 대상물이 비금속 소재인 경우, 자성을 활용하기 어렵기 때문에, 스프링, jaw, 흡착 등 좁은 면적에서도 충분한 힘을 작용시키는 효과가 있다.In addition, when the work object is a metal material, a sufficient force can be applied even if the contact area is narrow by utilizing gripping using magnetism, and when the work object is a non-metal material, it is difficult to utilize magnetism, It has the effect of applying sufficient force even in a narrow area such as a spring, jaw, and adsorption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템을 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템의 EOAT부를 도시한 블록도이다.
1 is a schematic diagram showing a smart EOAT robot system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram illustrating a smart EOAT robot system according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram illustrating an EOAT unit of a smart EOAT robot system according to an embodiment of the present invention.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprise' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically explain and help the understanding of the invention. However, those skilled in the art enough to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific contents. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion in describing the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템을 도시한 블록도이고이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템의 EOAT부를 도시한 블록도이다.1 is a schematic diagram illustrating a smart EOAT robot system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram illustrating a smart EOAT robot system according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a block diagram illustrating an EOAT unit of a smart EOAT robot system according to an embodiment.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은 작업 대상물(9000)을 적재함으로부터 수취하여, 원하는 목표 지점에 로딩하는 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)에 관한 것이다.1 to 3, the smart EOAT robot system 10000 according to an embodiment of the present invention receives the work object 9000 from the loading box, and loads the work object 9000 to the desired target point. ) is about

본 발명에 따른 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은, 상기 작업 대상물(9000)을 접하여 처리하는 EOAT부(1000)와, 상기 EOAT부(1000)와 원격지에 위치하며 상기 작업 대상물(9000) 및/또는 상기 EOAT부(1000) 및/또는 상기 목표 지점을 촬상하는 비전촬상부(2000)와, 상기 EOAT부(1000) 및 상기 비전촬상부(2000)의 이동 및 동작을 제어하는 로봇제어부(3000); 및 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)과 외부와의 데이터 송수신을 담당하는 통신부(4000)와, 상기 EOAT부(1000)은 복수 개의 핑거부(1100)와, 상기 핑거부(1100)에 추가적인 힘을 부가하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취를 도울 수 있는 수취 보조부(1200)을 더 포함하되, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)의 종류와 위치에 따라 다양한 방식으로 제공되는 구성이다.The smart EOAT robot system 10000 according to the present invention includes an EOAT unit 1000 that contacts and processes the work object 9000, and the EOAT unit 1000 and is located at a remote location and the work object 9000 and / Alternatively, the EOAT unit 1000 and/or the vision imaging unit 2000 for imaging the target point, and the robot controller 3000 for controlling the movement and operation of the EOAT unit 1000 and the vision imaging unit 2000 ; and a communication unit 4000 responsible for data transmission/reception between the smart EOAT robot system 10000 and the outside, and the EOAT unit 1000 includes a plurality of finger units 1100 and additional force to the finger units 1100. In addition, it further includes a receiving auxiliary unit 1200 that can help to receive the work object 9000, wherein the receiving auxiliary unit 1200 is provided in various ways depending on the type and location of the work object 9000. .

여기서, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(1200)의 형상, 크기 등을 고려하여 다양한 형태로 제작되어 상기 작업 대상물(1200)의 수취를 도모할 수 있으며, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은 상기 작업 대상물(9000)의 일측에 설치되는 로봇암부(5000)의 일측에 결합될 수 있다. Here, the receiving auxiliary unit 1200 may be manufactured in various forms in consideration of the shape, size, etc. of the work object 1200 to facilitate receipt of the work object 1200, and the smart EOAT robot system 10000 may be coupled to one side of the robot arm unit 5000 installed on one side of the work object 9000 .

또한, 상기 수취 보조부(1200)는, 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙는 소재일 경우, 자력에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있는 자성 접착부재(1210)를 포함하며, 상기 자성 접착부재(1210)는 상기 핑거부(1100)의 끝단에 상기 작업 대상물(9000)과 접하는 면에 형성될 수 있다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200 includes a magnetic adhesive member 1210 capable of tensioning the work object by magnetic force when the work object 9000 is a material attached to a magnet, and the magnetic adhesive member ( 1210 may be formed at the end of the finger part 1100 on a surface in contact with the work object 9000 .

보다 구체적으로 자성 접착부재(1210)는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다.More specifically, the magnetic adhesive member 1210 may be formed of a permanent magnet or an electromagnet.

또한, 상기 자성 접착부재(1210)가 전자석의 형태인 경우에는 상기 로봇제어부(3000)의 제어 명령에 따라 상기 자석부재에 전원을 공급하도록 할 수 있다.In addition, when the magnetic adhesive member 1210 is in the form of an electromagnet, power may be supplied to the magnet member according to a control command of the robot controller 3000 .

아울러, 상기 수취 보조부(1200)는, 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙지 않는 소재인 경우, 화학적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 화학 접착부재(1220)를 포함하며, 상기 화학 접착부재(1220)는 패드 접착부와 상기 패드 접착부의 상부에 형성되는 웨지부로 형성될 수 있다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200, when the work object 9000 is a material that does not stick to the magnet, chemically adheres to the surface in contact with the work object 9000 so as to tension the work object by a chemical action It includes a member 1220, and the chemical adhesive member 1220 may be formed of a pad adhesive part and a wedge part formed on the pad adhesive part.

보다 구체적으로 화학 접착부재(1220)는 복수의 적층구조로 형성될 수 있으며, 상기 핑거부(1100)에 접하는 패드 접착부와 상기 작업 대상물(9000)에 접하고, 상기 패드 접착부 상에 위치하며, 복수의 미세한 돌기구조로 이루어진 웨지부로 이루어질 수 있다.More specifically, the chemical adhesive member 1220 may be formed in a plurality of stacked structures, and is in contact with the pad adhesive part in contact with the finger part 1100 and the work object 9000, and is located on the pad adhesive part, and a plurality of It may be made of a wedge made of a fine protrusion structure.

이러한, 상기 웨지부는 상술한 복수의 미세 돌기구조(50 내지 80 um의 길이를 가짐)로 이루어진 상기 웨지부를 이루는 소재적인 특징에 의해, 상기 작업 대상물(9000)에 대한 마찰력을 이용하여, 결과적으로 상기 수취 보조부(1200)가 상기 작업 대상물(9000)을 안정적으로 수취하거나 집어들거나 그리핑 할 수 있다.As a result, the wedge portion uses the frictional force against the work object 9000 by the material characteristics of the wedge portion comprising the plurality of fine protrusion structures (having a length of 50 to 80 um) as described above. The receiving auxiliary unit 1200 may stably receive, pick up, or grip the work object 9000 .

바람직하게는, 상기 웨지부는 실리콘 고무를 이용하여, 상기 미세한 돌기구조를 형성하며, 상기 패드 접착부는 폴리 이미드 박막으로 이루어질 수 있다.Preferably, the wedge portion uses silicone rubber to form the fine protrusion structure, and the pad bonding portion may be formed of a polyimide thin film.

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 전류가 흐를 수 있는 소재인 경우, 전기적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 전기 접착부재(1230)를 포함할 수 있다.In addition, when the receiving auxiliary unit 1200 is a material through which a current can flow in the work object 9000, it is electrically attached to the surface in contact with the work object 9000 so that the work object can be tensioned by an electrical action. A member 1230 may be included.

이러한, 상기 전기 접착부재(1230)는 상기 핑거부(1100)에 접하는 절연부재와 상기 절연부재의 상면에 형성되는 도전부재를 포함하고, 상기 도전부재에 전압을 인가하여, 상기 작업 대상물(9000)에 전기적 반대 극성이 유도되어 발생하는 정전기를 이용할 수도 있다.The electrical adhesive member 1230 includes an insulating member in contact with the finger part 1100 and a conductive member formed on an upper surface of the insulating member, and applying a voltage to the conductive member, the work object 9000 It is also possible to use static electricity generated by inducing an electrically opposite polarity to the

보다 구체적으로 상기 전기 접착부재(1230)는 정정기력을 이용하여 상기 작업 대상물(9000)을 인장하는 힘이 강화되도록 구현될 수 있다.More specifically, the electrical adhesive member 1230 may be implemented such that the tensile force of the work object 9000 is strengthened by using a static force.

보다 구체적으로, 상기 전기 접착부재(1230)는 복수의 절연부재와 상기 절연부재 상에 설치되는 도전부재를 포함하고, 상기 도전부재에 전압을 인가하여, 결과적으로 상기 작업 대상물(9000)에 전기적 반대 극성이 유도되도록 할 수 있는 것이다.More specifically, the electrical adhesive member 1230 includes a plurality of insulating members and a conductive member installed on the insulating member, and applies a voltage to the conductive member, resulting in an electrical opposite to the work object 9000 . It is possible to induce polarity.

또한, 상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 음압을 가하여, 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 단수 또는 복수의 흡착부재(1240)를 포함할 수도 있다.In addition, the receiving auxiliary unit 1200 applies a negative pressure to the work object 9000 so as to tension the work object, a single or a plurality of adsorption members 1240 on the surface in contact with the work object 9000. You may.

여기서, 상기 자성 접착부재, 상기 화학 접착부재, 상기 전기 접착부재, 상기 흡착부재는 작업 대상물의 종류와 소재, 무게 등에 따라 단수 또는 복수개의 조합으로 서로 혼용하여 사용될 수 있다.Here, the magnetic adhesive member, the chemical adhesive member, the electrical adhesive member, and the adsorption member may be used singly or in combination with each other according to the type, material, weight, etc. of the work object.

일 실시예로, 작업 대상물과 접하는 복수의 접점을 기준으로, 상기 그리핑부의 일단에는 자성 접착부재가 상기 복수의 접점 중 일부 접점에 위치하고 , 다른 위치의 복수의 접점 중 일부 접점에는 화학 접착부재 및/또는 전기 접착부재가 위치하여, 하이브리드 형태로 수취를 보조할 수 있음을 밝혀둔다.In one embodiment, based on the plurality of contacts in contact with the work object, at one end of the gripping part, a magnetic adhesive member is located at some of the plurality of contacts, and at some of the contacts at other positions, a chemical adhesive member and It should be noted that / or an electric adhesive member is located to assist in receiving in a hybrid form.

또한, 상기 통신부(4000)에서 송신하는 로봇정보 데이터는 상기 비전촬상부(2000)에 의해 촬상된 이미지, 상기 이미지의 촬상 시간, 상기 촬상 시간에 상기 로봇제어부(3000)에서 기록한 목표 지점 또는 수취 지점과의 오프셋 정보를 포함할 수 있다.In addition, the robot information data transmitted from the communication unit 4000 is an image captured by the vision capturing unit 2000, an image capturing time of the image, and a target point or a receiving point recorded by the robot controller 3000 at the capturing time. It may include offset information of

여기서, 상기 통신부(4000)를 통해 상기 로봇정보 데이터를 상기 EOAT 로봇 시스템(1000)과 외부와의 데이터 송수신하게 될 때, 이를 안전하게 보안하기 위해, 유무선 통신에 적합한 암호화를 사용할 수 있다.Here, when the robot information data is transmitted/received between the EOAT robot system 1000 and the outside through the communication unit 4000 , in order to secure it safely, encryption suitable for wired/wireless communication may be used.

더욱 바람직하게는, 상기 암호화는 이러한 임베디드 컴퓨팅 환경에서 적합한 경량 해시 함수(lightweight hash function)를 사용하는 것이 바람직하다.More preferably, the encryption uses a lightweight hash function suitable in such an embedded computing environment.

상기 경량 해시 함수란, SHA-3와 같은 표준적인 암호화 해시 알고리즘에서 일부 컴퓨팅 파워가 높게 소요되는 특징들을 제외하고도 송신 또는 수신되는 데이터의 무결성을 보장할 수 있도록 설계된 컴퓨팅 파워가 상대적으로 낮게 소모되는 해시 함수(일방향 함수)이다.The lightweight hash function is a function that consumes relatively low computing power designed to ensure the integrity of transmitted or received data, excluding features that require high computing power in standard cryptographic hash algorithms such as SHA-3. It is a hash function (one-way function).

보다 구체적으로는, 이러한 경량 해시함수 중에서도 키가 없이(unkeyed) 데이터의 치환(permutation)이 가능하도록 하는 스폰지(Sponge) 알고리즘을 사용하는 것이 바람직하다.More specifically, among these lightweight hash functions, it is preferable to use a sponge algorithm that enables permutation of data without a key (unkeyed).

좀더 구체적으로 스폰지는 원본 메시지(여기서는 랜덤키의 원본 데이터)를 일정한 크기로 만든 뒤(padding), 이를 키의 생성자만 알 수 있는 특정한 기준 크기(예를 들어 특정 비트 사이즈로 분할된 원본 메시지)로 복수 개로 분할한 뒤, 복수 개로 분할된 데이터(분할된 원본 메시지)의 후단에 랜덤한 데이터들을 여러 업데이트 함수를 활용하여 교환하고, 반대편에서는 이미 알고 있는 기준 크기를 활용하여 복호화도록 구현된다.More specifically, the sponge makes the original message (here, the original data of the random key) a certain size (padding), and then converts it to a specific standard size that only the creator of the key can know (for example, the original message divided into a specific bit size). After dividing into plural pieces, random data is exchanged using several update functions at the rear end of the divided data (segmented original message), and on the other side, it is implemented to decode using a known reference size.

즉, 이러한 경량 해시함수를 활용하여, 해시함수의 보안성을 확보하면서, 일반적인 해시함수의 사용보다 상대적으로 적은 컴퓨팅 파워가 필요하도록 하여 결과적으로 전력소모를 적게하고, 오래 사용하도록 할 수 있는 것이다.That is, by utilizing such a lightweight hash function, while securing the security of the hash function, relatively less computing power is required than the use of a general hash function, resulting in reduced power consumption and long-term use.

한편, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은, 상기 로봇의 원격지에 위치하며, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)으로부터 데이터를 송수신할 수 있는 백엔드 서버부(6000)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the smart EOAT robot system 10000 may further include a backend server unit 6000 located at a remote location of the robot and capable of transmitting and receiving data from the smart EOAT robot system 10000 .

이러한, 상기 백엔드 서버부(6000)는, 상기 통신부(4000)의 상기 로봇정보 데이터를 수신하는 서버 통신부(6300)와, 수신한 상기 로봇정보 데이터에 상기 로봇의 식별 정보를 부가하고 저장 및/또는 관리하고, 상기 로봇정보 데이터에 대해, 정해진 신경망 학습방법을 적용하여 학습시키는 신경망 학습부(6100)와, 상기 신경망 학습부(6100)에서 학습된 학습결과를 통해, 상기 로봇 시스템(10000)의 상태를 추정하여 판단하는 판단부(6200)를 포함하는 구성이다.The back-end server unit 6000 includes a server communication unit 6300 that receives the robot information data of the communication unit 4000, and adds identification information of the robot to the received robot information data and stores and/or The state of the robot system 10000 through the neural network learning unit 6100 that manages and learns the robot information data by applying a predetermined neural network learning method, and the learning result learned in the neural network learning unit 6100 It is a configuration including a determination unit 6200 for estimating and determining.

이때, 상기 신경망 학습부(6100)는 상기 백엔드 서버부(6000)로부터 획득한 복수의 데이터를 학습시키되, 각 데이터의 종류에 따라, 적합한 신경망을 이용하여 상기 데이터가 노이즈인지 여부를 추정할 수 있다.At this time, the neural network learning unit 6100 learns the plurality of data obtained from the backend server unit 6000, and depending on the type of each data, it can be estimated whether the data is noise using a suitable neural network. .

이와 같은, 상기 신경망 학습부(6100)는 상기 데이터의 종류가 오프셋 정보인 경우에는 비지도 학습모델인 LSTM(Long Short Term Memory)기반 모델을 사용하고, 상기 데이터의 종류가 영상 데이터인 경우에는 R-CNN, Fast R-CNN을 사용하여, 영상 데이터 내부의 객체를 인식할 수 있다.As such, the neural network learning unit 6100 uses an LSTM (Long Short Term Memory)-based model, which is an unsupervised learning model, when the type of data is offset information, and R when the type of data is image data. -CNN and Fast R-CNN can be used to recognize objects in image data.

여기서, 상기 판단부(6200)는 상기 신경망 학습부(6100)을 통해 상기 EOAT부(1000)의 동작 방식과 작업 대상물(9000)의 수취 및 착지를 학습하여, 예측하고, 상기 작업 대상물(9000)의 착지 예측 지점이 목표 지점에서 기준 임계치보다 벗어날 것으로 추정되는 경우, 상기 로봇제어부(3000)에 상기 작업 대상물(9000)의 착지가 실패할 것으로 추정된다는 데이터를 전송할 수도 있다.Here, the determination unit 6200 learns and predicts the operation method of the EOAT unit 1000 and the reception and landing of the work object 9000 through the neural network learning unit 6100, and the work object 9000 When it is estimated that the landing prediction point of the target point deviates from the reference threshold, data indicating that the landing of the work object 9000 is estimated to fail may be transmitted to the robot controller 3000 .

또한, 상기 EOAT부(1000)는 외부로부터 제공되는 에너지원을 기계적 힘으로 변환하는 액추에이터(1300)를 더 포함하고, 상기 액추에이터(1300)는 상기 로봇제어부(3000)에 의해 제어되며, 상기 액추에이터(1300)는 공압(pneumatic) 또는 유압(hydraulic) 방식을 사용하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취하는 구성이다.In addition, the EOAT unit 1000 further includes an actuator 1300 that converts an energy source provided from the outside into a mechanical force, the actuator 1300 is controlled by the robot control unit 3000, the actuator ( 1300 is a configuration for receiving the work object 9000 using a pneumatic or hydraulic method.

즉, 상기 액추에이터(1300)는 상기 로봇제어부(3000)에 의해 제어되어 상기 EOAT부(1000)를 동작시키며, 액추에이터의 동작 방식은 여러방식이 활용될 수 있다.That is, the actuator 1300 is controlled by the robot control unit 3000 to operate the EOAT unit 1000 , and various methods of operation of the actuator may be utilized.

보다 구체적으로, 상기 액추에이터(1300)는 공압(pneumatic) 또는 유압(hydraulic) 방식을 사용하여 상기 작업 대상물(9000)의 그리핑하여, 수취하도록 할 수 있는 것이다.More specifically, the actuator 1300 may grip and receive the work object 9000 using a pneumatic or hydraulic method.

아울러, 상기 EOAT부(1000)는 상기 액추에이터(1300)로부터 받은 기계적 힘을 이용하여, 상기 작업 대상물(9000)을 움켜쥐는 그립부(1400)를 더 포함하고, 상기 그립부(1400)는 구동 링크와 작동 링크를 이용하여, 작업대상물(9000)을 움켜쥐되, 탄성보조부를 더 포함하여, 움켜쥐는 힘을 부가할 수도 있다.In addition, the EOAT unit 1000 further includes a grip unit 1400 that grips the work object 9000 using the mechanical force received from the actuator 1300 , and the grip unit 1400 operates with a drive link. Using the link, doedoe grab the work object 9000, by further including an elastic auxiliary part, it is also possible to add a gripping force.

보다 구체적으로, 상기 그립부(1400)는 복수의 구동 링크와 복수의 작동 링크를 이용하여, 일종의 핑거의 형태를 이루어, 작업대상물(900)을 움켜쥐도록 구성될 수 있다.More specifically, the grip unit 1400 may be configured to grip the work object 900 by using a plurality of driving links and a plurality of operation links to form a kind of finger.

또한, 상기 그립부(1400)는 상기 링크 구조를 이용한 그립력을 보완할 수 있도록, 상기 작업대상물(900)을 움켜쥐기 시작하는 순간에 탄성을 통해 접착되는 면에 힘을 가하는 탄성보조부를 더 포함하여, 상기 움켜주는 힘을 부가할 수 있다.In addition, the grip part 1400 includes an elastic auxiliary part that applies a force to the surface to be adhered through elasticity at the moment of starting to grip the work object 900 so as to supplement the grip force using the link structure, The gripping force can be added.

상기 탄성보조부는 일실시예로는 판 스프링을 이용하여, 일정한 힘이 특정한 방향으로 가해지는 경우, 탄성력을 부가하도록 구현될 수 있다.The elastic auxiliary part may be implemented to add an elastic force when a predetermined force is applied in a specific direction by using a leaf spring in an embodiment.

일 실시예로, 상기 EOAT부(1000)에, 상기 작업대상물(9000)을 움켜쥐는 그립부(1400)를 더 포함하고, 상기 그립부(1400)는 복수의 구동 링크와 복수의 작동 링크를 이용하여, 일종의 핑거의 형태를 이루어, 작업대상물(9000)을 움켜쥐도록 구성하고, 작기 그립부(1400)의 핑거부위의 마지막 링크 구조, 즉 작업대상물과 접하는 면과 가장 가까운 링크 구조 부위에 판 스프링으로 구성되는 탄성보조부를 두어 그립력을 높일 수 있다.In one embodiment, the EOAT unit 1000 further includes a grip unit 1400 for gripping the work object 9000, wherein the grip unit 1400 uses a plurality of driving links and a plurality of operation links, Formed in the form of a kind of finger, it is configured to grip the work object 9000, and the last link structure of the finger portion of the small grip part 1400, that is, the link structure portion closest to the surface in contact with the work object is composed of a leaf spring The gripping force can be increased by providing an elastic auxiliary part.

다만, 이러한 판 스프링 탄성보조구 구조는 판 스프링이 동작을 시작하는 시점에 상기 작업대상물(9000)에 추가적인 힘을 가하면서 그립부(1400)를 통해 상기 작업대상물(9000)의 외면에 스크레치 혹은 흠집 등을 내는 문제점을 야기할 수 있다.However, in this structure of the plate spring elastic auxiliary tool, an additional force is applied to the work object 9000 at the time when the leaf spring starts to operate, and scratches or scratches on the outer surface of the work object 9000 through the grip part 1400, etc. may cause problems with

이러한 경우에 대비하여, 상술한 화학 접착부재(1220)를 상기 판 스프링의 동작으로 인해 상기 작업대상물(9000)에 접하는 면에 형성되도록 할 수 있다.In preparation for this case, the above-described chemical adhesive member 1220 may be formed on a surface in contact with the work object 9000 due to the operation of the leaf spring.

보다 구체적으로, 상기 화학 접착부재(1220)의 패드 접착부와 웨지부를 부가하여 보조적인 그립력을 부가하는 동시에 상기 작업대상물(9000)의 외면에 문제가 발생하는 것을 막을 수도 있다. More specifically, it is possible to prevent a problem from occurring on the outer surface of the work object 9000 while adding an auxiliary gripping force by adding the pad bonding portion and the wedge portion of the chemical adhesive member 1220 .

따라서, 본 발명의 스마트 EOAT 로봇 시스템에 따르면, 작업 대상물의 측면을 파지하지 않고 로봇 정면에서 대상물을 파지, 즉 직립 대상물을 파지할 수 있는 구조로 제작되어, 공간손실이 발생하지 않아 생산 효율성이 증대되고, 비젼(Vision) 좌표계 설정 시 간섭 공간이 발생할 요인을 감소시키는 효과가 있다.Therefore, according to the smart EOAT robot system of the present invention, it is manufactured in a structure that can grip the object from the front of the robot without gripping the side of the work object, that is, an upright object, so that there is no space loss, so production efficiency is increased In addition, there is an effect of reducing the factor that may cause an interference space when setting the Vision coordinate system.

또한, 작업 대상물이 금속 소재인 경우, 자성을 이용한 그리핑을 활용하여 접촉 면적이 좁아도 충분한 힘(force)이 작용될 수 있고, 작업 대상물이 비금속 소재인 경우, 자성을 활용하기 어렵기 때문에, 스프링, jaw, 흡착 등 좁은 면적에서도 충분한 힘을 작용시키는 효과가 있다.In addition, when the work object is a metal material, a sufficient force can be applied even if the contact area is narrow by utilizing gripping using magnetism, and when the work object is a non-metal material, it is difficult to utilize magnetism, It has the effect of applying sufficient force even in a narrow area such as a spring, jaw, and adsorption.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and examples.

10000 : 스마트 EOAT 로봇 시스템 1000 : EOAT부
1100 : 핑거부 1200 : 수취보조부
2000 : 비전촬상부 3000 : 로봇제어부
4000 : 통신부 6000 : 백엔드 서버부
6100 : 신경망 학습부 6200 : 판단부
6300 : 서버 통신부 9000 : 작업대상물
10000: smart EOAT robot system 1000: EOAT unit
1100: finger part 1200: receiving auxiliary part
2000: vision imaging unit 3000: robot control unit
4000: communication unit 6000: back-end server unit
6100: neural network learning unit 6200: judgment unit
6300: server communication unit 9000: work object

Claims (14)

작업 대상물(9000)을 적재함으로부터 수취하여, 원하는 목표 지점에 로딩하는 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)에 있어서,
상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은,
상기 작업 대상물(9000)을 접하여 처리하는 EOAT부(1000);
상기 EOAT부(1000)와 원격지에 위치하며 상기 작업 대상물(9000) 및/또는 상기 EOAT부(1000) 및/또는 상기 목표 지점을 촬상하는 비전촬상부(2000);
상기 EOAT부(1000) 및 상기 비전촬상부(2000)의 이동 및 동작을 제어하는 로봇제어부(3000); 및
상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)과 외부와의 데이터 송수신을 담당하는 통신부(4000);
상기 EOAT부(1000)은 복수 개의 핑거부(1100)와,
상기 핑거부(1100)에 추가적인 힘을 부가하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취를 도울 수 있는 수취 보조부(1200)을 더 포함하되,
상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)의 종류와 위치에 따라 다양한 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
In the smart EOAT robot system 10000 for receiving the work object 9000 from the loading box and loading it at a desired target point,
The smart EOAT robot system 10000 is,
EOAT unit 1000 for processing in contact with the work object 9000;
a vision imaging unit 2000 located at a remote location from the EOAT unit 1000 and imaging the work object 9000 and/or the EOAT unit 1000 and/or the target point;
a robot control unit 3000 for controlling the movement and operation of the EOAT unit 1000 and the vision imaging unit 2000; and
a communication unit 4000 responsible for transmitting and receiving data between the smart EOAT robot system 10000 and the outside;
The EOAT unit 1000 includes a plurality of finger units 1100,
Further comprising a receiving auxiliary unit 1200 that can help the receiving of the work object 9000 by adding an additional force to the finger unit 1100,
The receiving auxiliary unit 1200 is a smart EOAT robot system, characterized in that provided in various ways according to the type and location of the work object (9000).
청구항 1에 있어서,
상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙는 소재인 경우, 자력에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있는 자성 접착부재(1210)를 포함하며, 상기 자성 접착부재(1210)는 상기 핑거부(1100)의 끝단에 상기 작업 대상물(9000)과 접하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
The method according to claim 1,
The receiving auxiliary unit 1200 includes a magnetic adhesive member 1210 capable of tensioning the work object by magnetic force when the work object 9000 is a material attached to a magnet, and the magnetic adhesive member 1210 is Smart EOAT robot system, characterized in that formed on a surface in contact with the work object (9000) at the end of the finger part (1100).
청구항 1에 있어서,
상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)이 자석에 붙지 않는 소재인 경우, 화학적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 화학 접착부재(1220)를 포함하며, 상기 화학 접착부재는 패드 접착부와 상기 패드 접착부의 상부에 형성되는 웨지부로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
The method according to claim 1,
The receiving auxiliary unit 1200 is a chemical adhesive member 1220 on the surface in contact with the work object 9000 so that the work object 9000 is a material that does not stick to the magnet, so that the work object can be tensioned by a chemical action. ), wherein the chemical adhesive member is a smart EOAT robot system, characterized in that it is formed of a pad adhesive part and a wedge formed on an upper part of the pad adhesive part.
청구항 1에 있어서,
상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 전류가 흐를 수 있는 소재인 경우, 전기적 작용에 의해 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 전기 접착부재(1230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
The method according to claim 1,
When the receiving auxiliary unit 1200 is a material through which a current can flow in the work object 9000, an electrical adhesive member ( 1230), characterized in that it comprises a smart EOAT robot system.
청구항 4에 있어서,
상기 전기 접착부재(1230)는 상기 핑거부(1100)에 접하는 절연부재와 상기 절연부재의 상면에 형성되는 도전부재를 포함하고, 상기 도전부재에 전압을 인가하여, 상기 작업 대상물(9000)에 전기적 반대 극성이 유도되어 발생하는 정전기를 이용하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
5. The method according to claim 4,
The electrical adhesive member 1230 includes an insulating member in contact with the finger part 1100 and a conductive member formed on an upper surface of the insulating member, and applies a voltage to the conductive member to electrically connect the work object 9000. Smart EOAT robot system, characterized in that it uses static electricity generated by inducing opposite polarity.
청구항 1에 있어서,
상기 수취 보조부(1200)는 상기 작업 대상물(9000)에 음압을 가하여, 상기 작업 대상물을 인장할 수 있도록, 상기 작업 대상물(9000)에 접하는 면에 단수 또는 복수의 흡착부재(1240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
The method according to claim 1,
The receiving auxiliary unit 1200 applies a negative pressure to the work object 9000 so as to tension the work object, a single or a plurality of adsorption members 1240 on the surface in contact with the work object 9000. Smart EOAT robot system featuring.
청구항 1에 있어서,
상기 통신부(4000)에서 송신하는 로봇정보 데이터는 상기 비전촬상부(2000)에 의해 촬상된 이미지, 상기 이미지의 촬상 시간, 상기 촬상 시간에 상기 로봇제어부(3000)에서 기록한 목표 지점 또는 수취 지점과의 오프셋 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
The method according to claim 1,
The robot information data transmitted from the communication unit 4000 includes the image captured by the vision imaging unit 2000, the imaging time of the image, and the target point or the receiving point recorded by the robot control unit 3000 at the imaging time. Smart EOAT robot system comprising offset information.
청구항 7에 있어서,
상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)은,
상기 로봇의 원격지에 위치하며, 상기 스마트 EOAT 로봇 시스템(10000)으로부터 데이터를 송수신할 수 있는 백엔드 서버부(6000)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
8. The method of claim 7,
The smart EOAT robot system 10000 is,
The smart EOAT robot system, located at a remote location of the robot, further comprising a backend server unit (6000) capable of transmitting and receiving data from the smart EOAT robot system (10000).
청구항 8에 있어서,
상기 백엔드 서버부(6000)는,
상기 통신부(4000)의 상기 로봇정보 데이터를 수신하는 서버 통신부(6300);
수신한 상기 로봇정보 데이터에 상기 로봇의 식별 정보를 부가하고 저장 및/또는 관리하고, 상기 로봇정보 데이터에 대해, 정해진 신경망 학습방법을 적용하여 학습시키는 신경망 학습부(6100);
상기 신경망 학습부(6100)에서 학습된 학습결과를 통해, 상기 로봇 시스템(10000)의 상태를 추정하여 판단하는 판단부(6200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
9. The method of claim 8,
The back-end server unit 6000,
a server communication unit 6300 for receiving the robot information data of the communication unit 4000;
a neural network learning unit 6100 that adds, stores and/or manages robot identification information to the received robot information data, and applies a predetermined neural network learning method to the robot information data;
The smart EOAT robot system, characterized in that it comprises a determination unit (6200) for estimating and determining the state of the robot system (10000) through the learning result learned by the neural network learning unit (6100).
청구항 9에 있어서,
상기 신경망 학습부(6100)는 상기 백엔드 서버부(6000)로부터 획득한 복수의 데이터를 학습시키되, 각 데이터의 종류에 따라, 적합한 신경망을 이용하여 상기 데이터가 노이즈인지 여부를 추정하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
10. The method of claim 9,
The neural network learning unit 6100 learns a plurality of data obtained from the backend server unit 6000, and according to the type of each data, it is characterized in that it is estimated whether the data is noise using a suitable neural network. Smart EOAT robot system.
청구항 10에 있어서,
상기 신경망 학습부(6100)는 상기 데이터의 종류가 오프셋 정보인 경우에는 비지도 학습모델인 LSTM(Long Short Term Memory)기반 모델을 사용하고, 상기 데이터의 종류가 영상 데이터인 경우에는 R-CNN, Fast R-CNN을 사용하여, 영상 데이터 내부의 객체를 인식하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
11. The method of claim 10,
The neural network learning unit 6100 uses an LSTM (Long Short Term Memory)-based model, which is an unsupervised learning model, when the type of data is offset information, and R-CNN, A smart EOAT robot system that uses Fast R-CNN to recognize objects in image data.
청구항 11에 있어서,
상기 판단부(6200)는 상기 신경망 학습부(6100)을 통해 상기 EOAT부(1000)의 동작 방식과 작업 대상물(9000)의 수취 및 착지를 학습하여, 예측하고, 상기 작업 대상물(9000)의 착지 예측 지점이 목표 지점에서 기준 임계치보다 벗어날 것으로 추정되는 경우, 상기 로봇제어부(3000)에 상기 작업 대상물(9000)의 착지가 실패할 것으로 추정된다는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
12. The method of claim 11,
The determination unit 6200 learns and predicts the operation method of the EOAT unit 1000 and the reception and landing of the work object 9000 through the neural network learning unit 6100, and the landing of the work object 9000 When the predicted point is estimated to deviate from the reference threshold from the target point, the smart EOAT robot system, characterized in that it transmits data indicating that the landing of the work object (9000) will fail to the robot control unit (3000).
청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 EOAT부(1000)는 외부로부터 제공되는 에너지원을 기계적 힘으로 변환하는 액추에이터(1300)를 더 포함하고,
상기 액추에이터(1300)는 상기 로봇제어부(3000)에 의해 제어되며,
상기 액추에이터(1300)는 공압(pneumatic) 또는 유압(hydraulic) 방식을 사용하여 상기 작업 대상물(9000)의 수취하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The EOAT unit 1000 further includes an actuator 1300 that converts an energy source provided from the outside into a mechanical force,
The actuator 1300 is controlled by the robot control unit 3000,
The actuator 1300 is a smart EOAT robot system, characterized in that receiving the work object (9000) using a pneumatic (pneumatic) or hydraulic (hydraulic) method.
청구항 13에 있어서,
상기 EOAT부(1000)는 상기 액추에이터(1300)로부터 받은 기계적 힘을 이용하여, 상기 작업 대상물(9000)을 움켜쥐는 그립부(1400)를 더 포함하고,
상기 그립부(1400)는 구동 링크와 작동 링크를 이용하여, 작업대상물(9000)을 움켜쥐되, 탄성보조부를 더 포함하여, 움켜쥐는 힘을 부가하는 것을 특징으로 하는 스마트 EOAT 로봇 시스템.
14. The method of claim 13,
The EOAT unit 1000 further includes a grip unit 1400 that grips the work object 9000 by using the mechanical force received from the actuator 1300,
The grip unit 1400 uses a driving link and an operating link to grip the work object 9000, and further includes an elastic auxiliary unit to apply a gripping force to the smart EOAT robot system.
KR1020200181046A 2020-12-22 2020-12-22 Smart EOAT robot system KR102426189B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200181046A KR102426189B1 (en) 2020-12-22 2020-12-22 Smart EOAT robot system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200181046A KR102426189B1 (en) 2020-12-22 2020-12-22 Smart EOAT robot system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220090137A true KR20220090137A (en) 2022-06-29
KR102426189B1 KR102426189B1 (en) 2022-07-28

Family

ID=82270397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200181046A KR102426189B1 (en) 2020-12-22 2020-12-22 Smart EOAT robot system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102426189B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180057207A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 재단법인대구경북과학기술원 Detachable and attachable modular gripper for universal use
KR20190022559A (en) 2016-06-27 2019-03-06 쿠카 시스템스 게엠베하 Gripping tool, gripping device and gripping method
KR101958032B1 (en) * 2011-06-22 2019-03-13 더 보잉 컴파니 Automated ply layup system and method of laying up
KR102023149B1 (en) * 2016-03-03 2019-11-22 구글 엘엘씨 In-Depth Machine Learning Method and Device for Robot Gripping
KR102094654B1 (en) * 2013-09-13 2020-03-30 사르코스 엘씨 Serpenting robotic crawler for performing dexterous operations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101958032B1 (en) * 2011-06-22 2019-03-13 더 보잉 컴파니 Automated ply layup system and method of laying up
KR102094654B1 (en) * 2013-09-13 2020-03-30 사르코스 엘씨 Serpenting robotic crawler for performing dexterous operations
KR102023149B1 (en) * 2016-03-03 2019-11-22 구글 엘엘씨 In-Depth Machine Learning Method and Device for Robot Gripping
KR20190022559A (en) 2016-06-27 2019-03-06 쿠카 시스템스 게엠베하 Gripping tool, gripping device and gripping method
KR20180057207A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 재단법인대구경북과학기술원 Detachable and attachable modular gripper for universal use

Also Published As

Publication number Publication date
KR102426189B1 (en) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10063113B2 (en) Magnetic end effector
JP5927284B1 (en) A robot controller that detects contact force with a person and stops the robot
US20160214261A1 (en) Collaborative robot system and method
JP2008155302A (en) Robot and its control method
JP2011224695A (en) System for controlling holding of robot, and robot
KR20150080050A (en) Collision sensing apparatus of articulated robot and method using the same
US10471599B1 (en) Robotic item manipulation using magnetic coupling
US11458632B2 (en) Robot having reduced vibration generation in in arm portion
KR102426189B1 (en) Smart EOAT robot system
WO2020066063A1 (en) End effector device
Mucchiani et al. Object picking through in-hand manipulation using passive end-effectors with zero mobility
US20220297294A1 (en) Robotic system with autonomous use of a multi-mode end effector
US20200094410A1 (en) Control apparatus, and processing method and program therefor
KR102316229B1 (en) Gripper with electrostatic adhesion and method for picking up atypical objects using thereof
WO2020066061A1 (en) End effector and end effector device
CN113211488B (en) Gripping device
Thormann et al. Localization and efficient grasping of objects by a manipulator using RFID technique
KR20140109688A (en) Multi-link finger module of robot hand
WO2021044079A1 (en) Adaptive gripper finger, gripper device and method of using adaptive gripper device
Aqib et al. Design and implementation of shape‐adaptive and multifunctional robotic gripper
CN210757803U (en) End effector and robot
JP2024508729A (en) electrical contact unit
KR20210101450A (en) Variable rigid gripper with mre, electromagnet and spring, method for picking up atypical objects using thereof
CN107659886B (en) A kind of rubber parts hard member assembling device
JPH09155781A (en) Robot hand

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant