KR20220137213A - 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법에 관한 것으로서, 델타 로봇은, 구동력을 공급하는 액추에이터, 액추에이터의 동작을 정지시키기 위한 브레이크, 및 액추에이터의 동작과 브레이크의 체결 및 해제를 제어하는 로컬 제어 모듈을 포함하는 구동부, 구동부로부터 순차적으로 결합되며, 액추에이터의 구동력에 의해 구동되는 제1 내지 제N 암(N은 2 이상의 자연수)을 포함하는 암부, 및 제N 암에 결합되어 액추에이터의 구동력에 의해 제1 내지 제N 암이 구동됨에 따라 위치 이동되도록 구성되는 선단부를 포함하고, 델타 로봇 제어 장치는 델타 로봇의 구동을 제어하는 마스터 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법{DELTA ROBOT, AND CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수동 교시의 방식으로 델타 로봇의 제어 로직이 갱신되도록 동작하는, 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법에 관한 것이다.

자동화 공정 설비로서, 3개 이상의 다축으로 구성되는 암(Arm)이 지속적으로 동기화되어 구동되는 방식으로 동작하는 지능형 로봇인 델타 로봇(Delta Robot)의 적용이 증가하고 있으며, 이러한 델타 로봇은 엔드 이펙터를 통해 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방식에 따른 대상물의 이송, 대상물의 검사 및 포장 등 특정 기능을 수행하도록 구성된다. 소정 범위 내에서 엔드 이펙터의 3차원 위치 이동이 가능하도록, 델타 로봇에는 복수의 모터가 구비되고 각 모터에는 상대적으로 회전 가능하도록 상호 피벗 연결되는 방식으로 복수의 암이 결합되며, 최하위 레벨의 암에 엔드 이펙터가 결합된다. 이에 따라, 복수의 모터가 구동되고, 각 모터의 연결된 복수의 암이 이동되어 엔드 이펙터가 3차원 위치 이동되는 방식으로 델타 로봇에 의해 전술한 특정 기능이 수행된다.

델타 로봇의 구동 제어를 위한 작업으로서, 엔드 이펙터를 특정 위치로 이동시키고 해당 위치를 저장한 후, 저장된 위치를 델타 로봇의 구동 제어를 위한 인자로서 활용하는 교시 작업이 이루어진다. 종래의 교시 작업의 경우, 작업자가 델타 로봇의 제어 알고리즘에 직접 접근하고 델타 로봇의 모터 제어 로직을 수정하여 엔드 이펙터를 특정 위치로 이동시키는 과정으로 교시 작업이 이루어지고 있다. 그러나, 델타 로봇의 제어를 위한 제어 좌표계와 작업자가 인식하는 실 좌표계에는 차이가 있기 때문에, 제어 알고리즘에 직접 접근하는 방식에 의존하는 종래의 교시 작업의 경우 엔드 이펙터를 특정 위치로 정확히 이동시키는데 큰 어려움이 수반된다. 나아가, 델타 로봇의 자동 운전 상태에서 교시 작업이 필요한 경우, 교시 작업을 수행하기 위한 델타 로봇의 운전 모드 전환에 대한 기준이 부재함으로 인해, 델타 로봇의 자동 운전 상태 및 교시 작업 간의 충돌로 인한 작업 안정성 및 로봇 제어 성능의 저하도 야기되고 있다.

한편, 델타 로봇을 제어하기 위해 정의되어 있는 제어 알고리즘은 경우에 따라 그 갱신이 요구되며, 예를 들어 대상물의 이송 시 이송 대상 위치의 변경이 있는 경우 그에 따른 제어 알고리즘의 갱신이 요구된다. 이러한 제어 알고리즘의 갱신의 경우에도 작업자가 제어 알고리즘에 직접 접근하여 수정하는 방식으로 이루어지고 있는 점에서, 전술한 교시 작업 상의 문제점, 즉 델타 로봇의 제어를 위한 제어 좌표계와 작업자가 인식하는 실 좌표계 간의 차이에 따른 제어 알고리즘 수정상의 곤란성이 그대로 내재되어 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0082305호(2008.09.11. 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 ⅰ)종래 작업자가 델타 로봇의 제어를 위한 제어 알고리즘에 직접 접근하는 방식으로 교시 작업이 이루어짐으로 인해 야기되었던 위치 제어 곤란성을 개선하여 보다 직관적으로 교시 작업이 가능하도록 하고, ⅱ)교시 작업을 수행하기 위한 델타 로봇의 운전 모드 전환에 대한 기준을 마련하여 델타 로봇의 자동 운전 상태 및 교시 작업 간의 충돌로 인한 작업 안정성 및 로봇 제어 성능의 저하를 방지하며, ⅲ)이와 같은 교시 작업을 제어 알고리즘의 갱신에 결합 적용하여 그 갱신 편의성을 향상시킬 수 있는, 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 델타 로봇을 제어하기 위한 델타 로봇 제어 장치로서, 상기 델타 로봇은, 구동력을 공급하는 액추에이터, 상기 액추에이터의 동작을 정지시키기 위한 브레이크, 및 상기 액추에이터의 동작과 상기 브레이크의 체결 및 해제를 제어하는 로컬 제어 모듈을 포함하는 구동부, 상기 구동부로부터 순차적으로 결합되며, 상기 액추에이터의 구동력에 의해 구동되는 제1 내지 제N 암(N은 2 이상의 자연수)을 포함하는 암부, 및 상기 제N 암에 결합되어 상기 액추에이터의 구동력에 의해 상기 제1 내지 제N 암이 구동됨에 따라 위치 이동되도록 구성되는 선단부를 포함하고, 상기 델타 로봇 제어 장치는 상기 델타 로봇의 구동을 제어하는 마스터 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 마스터 제어 모듈은, 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 인가하여 상기 델타 로봇의 구동을 제어하며, 상기 액추에이터의 동작 전원으로서 구동 전원을 상기 액추에이터로 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 마스터 제어 모듈은, 상기 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드로 진입한 이후, 상기 브레이크가 해제된 상태에서 이루어지는 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터의 회전 위치 정보에 기초하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 구동부 및 상기 암부는 하나의 구동 유닛을 구성하고, 상기 구동 유닛은 상기 델타 로봇에 복수 개 구비되며, 상기 선단부는 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 제N 암에 결합됨에 따라 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 액추에이터의 구동력에 의해 3차원적으로 위치 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 로컬 제어 모듈은, 상기 델타 로봇의 서보 오프 모드에서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 되어 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 경우, 상기 작업자에 의해 상기 선단부의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 선단부의 수동 교시는, 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치의 온 상태가 유지되어 상기 브레이크 해제 신호가 상기 로컬 제어 모듈로 입력되는 동안에만 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 구동 전원이 상기 마스터 제어 모듈로부터 상기 액추에이터로 인가되는 서보 온(Servo On) 모드로서 상기 제어 신호가 상기 마스터 제어 모듈로부터 상기 로컬 제어 모듈로 인가됨에 따라 상기 델타 로봇이 상기 제어 알고리즘에 의해 그 구동이 제어되는 상태에서, 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 상기 로컬 제어 모듈로 입력된 경우, 상기 로컬 제어 모듈은 상기 제어 신호를 상기 브레이크 해제 신호에 우선시하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 마스터 제어 모듈은, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보로부터 도출되는 상기 선단부의 위치 정보를 획득하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 로컬 제어 모듈은, 상기 선단부의 수동 교시가 이루어지는 과정에서 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보를 트랙킹하고, 상기 트랙킹된 회전 위치 정보를, 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서의 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보에 반영하는 방식으로, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터 각각의 회전 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 마스터 제어 모듈은, 상기 델타 로봇에 의해 대상 프로세스가 수행되는 과정에서 상기 델타 로봇이 서보 오프 모드로 진입한 경우로서, 상기 대상 프로세스의 타겟이 되는 상기 선단부의 제1 위치 정보와, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서 도출된 상기 선단부의 제2 위치 정보가 상이한 경우, 상기 선단부의 제1 위치 정보를 상기 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 알고리즘의 갱신은 작업자의 결정에 의해 최종 수행되며, 상기 마스터 제어 모듈은, 상기 제어 알고리즘의 갱신 시 상기 대상 프로세스의 타겟이 되는 상기 선단부의 위치 정보를 상기 제1 위치 정보로부터 상기 제2 위치 정보로 변경하는 방식으로 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 로컬 제어 모듈은, 상기 액추에이터로 구동 전원이 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드에서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 되어 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 경우, 상기 작업자에 의해 상기 선단부의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 델타 로봇 제어 방법은, 상기 액추에이터의 동작 전원으로서 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되는 서보 온(Servo On) 모드에서, 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 인가하여 상기 델타 로봇의 구동을 제어하는 단계; 및 상기 델타 로봇의 서보 온 모드에서 상기 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드로 진입한 경우, 상기 브레이크를 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 브레이크가 해제된 상태에서 이루어지는 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터의 회전 위치 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 회전 위치 정보에 기초하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 브레이크를 해제하는 단계에서, 상기 서보 오프 모드로 진입한 경우로서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 된 경우에만 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 ⅰ)델타 로봇의 선단부에 소정의 브레이크 제어 스위치를 구비시킨 후, 브레이크 제어 스위치의 조작에 의해 액추에이터 브레이크를 해제 가능하도록 구성하여 작업자에 의한 수동 교시가 가능하도록 함으로써 델타 로봇의 교시 작업이 직관적이고 편리하게 이루어질 수 있고, ⅱ)액추에이터로 구동 전원이 공급되지 않는 모드로서 서보 오프 모드를 정의한 후, 정의된 서보 오프 모드에서만 전술한 수동 교시가 가능하도록 구성하여 교시 작업을 수행하기 위한 델타 로봇의 운전 모드 전환에 대한 기준을 제시함으로써 델타 로봇의 자동 운전 상태 및 교시 작업 간의 충돌 없이 안정적으로 교시 작업이 수행될 수 있으며, ⅲ)수동 교시가 완료된 시점에서 도출되는 선단부의 위치 정보를 제어 알고리즘의 갱신에 활용하는 방식을 채용함으로써 제어 알고리즘의 갱신 편의성도 확보할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇의 구조를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇의 구동부의 구조 예시를 보인 분해도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 델타 로봇 및 그의 제어 장치와 방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇의 구조를 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇의 구동부의 구조 예시를 보인 분해도이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 블록구성도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 ⅰ)델타 로봇, ⅱ)마스터 제어 모듈, ⅲ)수동 교시, ⅳ)제어 알고리즘의 갱신, ⅴ)델타 로봇의 제어 방법으로 구분하여 본 실시예를 설명한다.

1. 델타 로봇

도 1은 본 실시예에 따른 델타 로봇(100)의 구조 예시를 보이고 있다. 도 1에 도시된 델타 로봇(100)은 도 2에 도시된 것과 같이 로봇 설치대(10)에 장착되어 선단부(140)에 결합된 엔드 이펙터(EF)를 통해 특정 기능(예: 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방식에 따른 대상물의 이송, 대상물의 검사 및 포장 등)을 수행하도록 동작한다. 도 1은 본 실시예의 델타 로봇(100)이 구현되는 일 예시로서, 실시예에 따라서는 도 3에 도시된 구조로 구현될 수도 있으며, 델타 로봇(100)의 구조에 따라 델타 로봇(100)이 설치되는 로봇 설치대(10)의 구조 또한 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 델타 로봇(100)과, 도 3에 도시된 델타 로봇(100)은 그 하위 구성 및 동작 측면에서 동일하며, 이하에서는 도 1에 도시된 델타 로봇(100)의 구조를 중심으로 본 실시예를 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 델타 로봇(100)은 베이스부(110), 구동부(120), 암부(130), 선단부(140) 및 브레이크 제어 스위치(150)를 포함할 수 있다.

베이스부(110)는 델타 로봇(100)을 로봇 설치대(10)에 장착시키기 위한 구조로서, 그리고 후술하는 구동부(120)를 지지하는 구조로서 기능한다. 베이스부(110)는 델타 로봇(100)이 설치되는 로봇 설치대(10)의 구조, 및 델타 로봇(100)의 크기 등을 고려하여 다양한 형상의 판상 구조로서 구현될 수 있다.

구동부(120)는 베이스부(110)의 일 면(상면 또는 하면)에 결합되어 후술하는 암부(130)를 구동시키는 구성으로서 기능한다. 도 4에 도시된 것과 같이 구동부(120)는 액추에이터(121), 기어부(122), 브레이크(123), 회전 위치 센서(124) 및 로컬 제어 모듈(125)을 포함할 수 있다.

액추에이터(121)는 모터로 구현되어 후술하는 마스터 제어 모듈(200)로부터 동작 전원을 인가받아 동작한다(용어의 명확한 구분을 위해 마스터 제어 모듈(200)로부터 액추에이터(121)로 인가되는 동작 전원을 '구동 전원'으로 표기한다). 액추에이터(121)의 회전 속도는 기어부(122)에 의해 감속되며, 감속된 액추에이터(121)의 회전 속도에 따른 구동력은 후술하는 제1 암(131)으로 전달된다. 기어부(122)는 하모닉 감속기로 구현되어 액추에이터(121)의 토크를 증가시킴으로써, 제1 내지 제N 암의 토크가 증가되도록 하는 구성으로 기능할 수 있다. 액추에이터(121)의 동작은 브레이크(123)의 체결에 의해 정지되도록 구성된다. 회전 위치 센서(124)는 액추에이터(121)의 회전 위치를 센싱하는 로터리 엔코더로 구현될 수 있으며, 센싱된 액추에이터(121)의 회전 위치는 후술할 것과 같이 델타 로봇(100)의 제어를 위한 제어 알고리즘을 갱신하는 과정에서 활용된다.

로컬 제어 모듈(125)은 마스터 제어 모듈(200)로부터 동작 전원을 인가받아 동작하며(용어의 명확한 구분을 위해 마스터 제어 모듈(200)로부터 로컬 제어 모듈(125)로 인가되는 동작 전원을 '제어 전원'으로 표기한다), 또한 마스터 제어 모듈(200)로부터 인가되는 제어 신호에 따라 전술한 액추에이터(121)의 동작과 브레이크(123)의 체결 및 해제를 제어하도록 구성된다. 즉, 델타 로봇(100)의 광역 제어는 마스터 제어 모듈(200)에 의해 이루어지며, 로컬 제어 모듈(125)은 마스터 제어 모듈(200)의 제어 하에 델타 로봇(100)의 구동부(120)를 제어하는, '로봇 레벨'의 로컬 제어를 담당한다.

다음으로, 암부(130)는 제1 내지 제N 암을 포함하도록 구성되며(N은 2 이상의 자연수), 암의 수(즉, N의 값)는 델타 로봇(100)의 수행 기능 또는 엔드 이펙터(EF)의 위치 이동 자유도 등을 고려하여 설계자에 의해 특정의 수로 설계될 수 있다. 도 1은 N이 2의 값을 가짐에 따라 암부(130)가 제1 암(131) 및 제2 암(132)을 포함하는 예시를 보이고 있다.

제1 암(131) 및 제2 암(132)은 구동부(120)로부터 순차적으로 결합되도록 구성된다. 즉, 제1 암(131)은 그 일 측에서 구동부(120)의 액추에이터(121) 출력측에 결합되어 액추에이터(121)의 구동력에 의해 구동되며, 제2 암(132)은 제1 암(131)의 타 측과 피벗 연결되어 제1 암(131)과 상대적인 회전이 가능하도록 구성된다. 도 1에 도시된 것과 같이 제2 암(132)은 두 개의 서브 암으로 구성될 수 있으며, 델타 로봇(100)의 동작이 정지된 상태를 기준으로 제2 암(132)은 델타 로봇(100)의 중심축을 향해 하향 경사지도록 연장되는 구조로 구성될 수 있다. 상기 구조를 기반으로, 액추에이터(121)의 구동력에 의해 제1 암(131) 및 제2 암(132)이 구동된다.

선단부(140)는 암부(130)의 제N 암(N이 2인 예시에서는 제2 암(132))에 결합되어, 액추에이터(121)의 구동력에 의해 제1 내지 제N 암이 구동됨에 따라 3차원적으로 위치 이동되도록 구성된다. 선단부(140)의 하부에는 엔드 이펙터(EF)가 결합될 수 있으며, 엔드 이펙터(EF)를 통해 전술한 특정 기능이 수행될 수 있다.

한편, 하나의 구동부(120) 및 하나의 암부(130)가 하나의 구동 유닛(DU: Driving Unit)을 구성하는 것으로 정의할 때, 본 실시예에서 구동 유닛(DU)은 델타 로봇(100)에 복수 개 구비될 수 있으며, 도 1은 3개의 구동 유닛(DU)이 델타 로봇(100)에 구비된 예시를 보이고 있다(즉, 델타 로봇(100)에는 3개의 구동부(120)와 3개의 암부(130)가 구비될 수 있다). 선단부(140)는 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 각 제N 암에 결합됨에 따라 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 각 액추에이터(121)의 구동력에 의해 3차원적으로 위치 이동되도록 구성될 수 있다. N이 2로 상정된 도 1의 예시에서, 선단부(140)는 각 구동 유닛(DU)에 구비되는 각 제2 암(132)에 피벗 연결되며, 각 구동 유닛(DU)에 포함되는 제1 암(131) 및 제2 암(132)에 의해 베이스부(110)와 평행한 횡방향 또는 베이스부(110)와 수직한 종방향으로 이동되는 방식으로 설계 범위 내에서 3차원적으로 위치 이동되도록 구성될 수 있다.

브레이크 제어 스위치(150)는 선단부(140)의 일 측에 형성되어, 브레이크 해제 신호를 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 각 로컬 제어 모듈(125)로 전송하도록 구성된다. 이에 따라, 로컬 제어 모듈(125)은 작업자에 의해 브레이크 제어 스위치(150)가 온 되어 브레이크 제어 스위치(150)로부터 브레이크 해제 신호가 입력된 경우, 작업자에 의해 선단부(140)의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 브레이크(123)를 해제하도록 동작할 수 있다.

2. 마스터 제어 모듈

마스터 제어 모듈(200)은 델타 로봇(100)의 동작 제어를 위해 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 각 구동 유닛(DU)에 포함된 각 로컬 제어 모듈(125)로 인가하여 델타 로봇(100)의 구동을 제어하는, 델타 로봇(100)의 광역 제어를 담당하는 구성으로서 기능하며, 도 5는 마스터 제어 모듈(200)이 델타 로봇(100)의 광역 제어를 수행하기 위해 마련되는 본 실시예의 데이터 흐름을 보이고 있다.

도 5에 도시된 것과 같이 마스터 제어 모듈(200)은 상기의 제어 신호(CS: Control Signal)를 각 로컬 제어 모듈(125)로 인가하는 프로세서(210), 각 로컬 제어 모듈(125)로 제어 전원(CP: Control Power)을 인가하는 제1 전원 공급부(220)(예: 24V SMPS), 및 각 액추에이터(121)로 구동 전원(DP: Driving Power)을 인가하는 제2 전원 공급부(230)(예: 48V SMPS)를 포함할 수 있다.

마스터 제어 모듈(200)은 델타 로봇(100)의 동작 모드를 결정할 수 있으며, 본 실시예에서는 델타 로봇(100)의 동작 모드를 서보 온(Servo On) 모드 및 서보 오프(Servo Off) 모드로 구분하여 정의한다. 도 6 및 도 7을 참조하여 서보 온 모드 및 서보 오프 모드를 설명하며, 각 도면의 실선 및 파선은 송수신되는 신호가 각각 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 나타낸다.

서보 온 모드는 제어 전원 및 구동 전원이 마스터 제어 모듈(200)로부터 로컬 제어 모듈(125) 및 액추에이터(121)로 각각 인가되는 모드로 정의되며, 델타 로봇(100)의 자동 운전은 서보 온 모드에서 이루어질 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 것과 같이 서보 온 모드에서는 제어 전원이 마스터 제어 모듈(200)의 제1 전원 공급부(220)로부터 로컬 제어 모듈(125)로 인가되고, 구동 전원이 마스터 제어 모듈(200)의 제2 전원 공급부(230)로부터 액추에이터(121)로 인가됨에 따라 로컬 제어 모듈(125)과 액추에이터(121)가 동작 가능한 상태에 놓이게 되며, 이에 따라 로컬 제어 모듈(125)은 마스터 제어 모듈(200)의 프로세서(210)로부터 인가되는 제어 신호에 따라 액추에이터(121)를 제어하도록 동작한다. 이 경우, 로컬 제어 모듈(125)은 구동부(120)의 브레이크(123)를 해제 상태로 제어하며, 선단부(140)의 하방 추락은 로컬 제어 모듈(125)에 의한 액추에이터(121) 제어에 의해 방지된다.

서보 오프 모드는 제어 전원이 마스터 제어 모듈(200)로부터 로컬 제어 모듈(125)로 인가되고, 구동 전원이 마스터 제어 모듈(200)로부터 액추에이터(121)로 인가되지 않는 모드로 정의되며, 후술하는 선단부(140)의 수동 교시는 서보 오프 모드에서 이루어질 수 있다 즉, 도 7에 도시된 것과 같이 서보 오프 모드에서는 제어 전원만이 마스터 제어 모듈(200)의 제1 전원 공급부(220)로부터 로컬 제어 모듈(125)로 인가되고, 구동 전원은 마스터 제어 모듈(200)의 제2 전원 공급부(230)로부터 액추에이터(121)로 인가되지 않음에 따라 액추에이터(121)의 동작은 정지 상태에 놓이게 된다. 이 경우, 로컬 제어 모듈(125)은 구동부(120)의 브레이크(123)를 체결 상태로 제어하여 선단부(140)의 하방 추락이 방지되도록 한다.

마스터 제어 모듈(200)의 프로세서(210)는 별도 구비된 서보 스위치(Serve Switch)에 대한 작업자의 조작을 인식하여 서보 온 모드로의 진입 지령 또는 서보 오프 모드로의 진입 지령을 획득하고, 획득된 지령에 따라 제2 전원 공급부(230)를 통해 액추에이터(121)로 인가되는 구동 전원을 단속하는 방식으로 델타 로봇(100)이 서보 온 모드 또는 서보 오프 모드로 진입하도록 제어할 수 있다. 이러한 서보 온 모드 및 서보 오프 모드는, 교시 작업을 수행하기 위한 델타 로봇(100)의 운전 모드의 기준이 되며, 델타 로봇(100)의 자동 운전 상태 및 교시 작업 간의 충돌 없이 안정적으로 교시 작업이 수행되도록 하는 구성으로서 기능한다.

3. 수동 교시

앞서 설명한 델타 로봇(100)과 마스터 제어 모듈(200)의 동작을 바탕으로, 이하에서는 브레이크 제어 스위치(150)의 조작에 따라 선단부(140)의 수동 교시가 이루어지는 과정을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에서 실선 및 파선은 송수신되는 신호가 각각 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 나타낸다.

본 실시예에서 선단부(140)의 수동 교시는 작업자가 선단부(140)를 파지한 상태에서 선단부(140)를 원하는 위치로 이동시키는 작업에 해당하며, 작업자에 의한 선단부(140)의 수동 교시는 서보 오프 모드에서만 이루어지도록 구성된다. 만약, 구동 전원이 마스터 제어 모듈(200)로부터 액추에이터(121)로 인가되는 서보 온 모드로서 제어 신호가 마스터 제어 모듈(200)로부터 로컬 제어 모듈(125)로 인가됨에 따라 델타 로봇(100)이 제어 알고리즘에 의해 그 구동이 제어되는 상태에서(즉, 델타 로봇(100)의 자동 운전 상태에서), 브레이크 제어 스위치(150)로부터 브레이크 해제 신호(BRS: Brake Release Signal)가 로컬 제어 모듈(125)로 입력된 경우, 로컬 제어 모듈(125)은 제어 신호를 브레이크 해제 신호에 우선시하도록 구성된다. 즉, 서보 온 모드에서 브레이크 제어 스위치(150)가 온 될 경우, 델타 로봇(100)의 자동 운전 상태와 작업자에 의한 수동 교시 작업 간의 충돌이 야기될 수 있으며, 이 경우 로컬 제어 모듈(125)은 브레이크 제어 스위치(150)로부터 입력되는 브레이크 해제 신호를 무시하고 마스터 제어 모듈(200)로부터 입력되는 제어 신호를 우선시하여 델타 로봇(100)의 자동 운전 상태가 정상적으로 유지되도록 할 수 있다.

마스터 제어 모듈(200)의 프로세서(210)가 서보 스위치에 대한 작업자의 조작을 인식하여 서보 오프 모드로의 진입 지령을 획득함에 따라 제2 전원 공급부(230)를 통해 액추에이터(121)로 구동 전원의 인가를 중지하면, 델타 로봇(100)은 서보 오프 모드로 진입한다. 델타 로봇(100)이 서보 오프 모드로 진입한 상태에서, 작업자에 의해 브레이크 제어 스위치(150)가 온 되어 브레이크 제어 스위치(150)로부터 브레이크 해제 신호가 로컬 제어 모듈(125)로 입력된 경우, 로컬 제어 모듈(125)은 작업자에 의해 선단부(140)의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 브레이크(123)를 해제하도록 동작한다. 이에 따라, 작업자는 선단부(140)를 파지한 상태로 선단부(140)를 원하는 위치로 이동시키는 수동 교시 작업을 수행할 수 있다. 브레이크 제어 스위치(150) 및 각각의 로컬 제어 모듈(125) 사이에는, 브레이크 해제 신호를 각 로컬 제어 모듈(125)로 분기하여 전달하기 위한 복수의 릴레이(예: 3개)로 구성되는 릴레이부(160)가 마련될 수도 있다.

한편, 선단부(140)의 수동 교시는 작업자에 의해 브레이크 제어 스위치(150)의 온 상태가 유지되어 브레이크 해제 신호가 로컬 제어 모듈(125)로 입력되는 동안에만 가능하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 브레이크 제어 스위치(150)는 푸쉬 버튼, 또는 레버의 형태로 구현될 수 있으며(도 1은 푸쉬 버튼 타입의 브레이크 제어 스위치(150)를 도시하고 있다), 작업자가 푸쉬 버튼을 푸쉬하고 있는 상태, 또는 레버를 온 상태로 조작한 상태에 해당하는 시구간에서만 브레이크 해제 신호가 로컬 제어 모듈(125)로 입력되고, 푸쉬 버튼의 푸쉬 상태가 해제되거나 레버가 오프 상태로 조작되면 브레이크 해제 신호가 디스에이블되어 로컬 제어 모듈(125)은 브레이크(123)를 체결 상태로 제어함으로써 선단부(140)의 수동 교시가 차단될 수 있다.

상기와 같은 수동 교시 작업을 통해, 종래의 제어 알고리즘 접근 방식에 따른 교시 작업의 경우 선단부(140) 및 엔드 이펙터(EF)를 특정 위치로 정확히 이동시키는데 수반되었던 어려움을 제거하여, 작업자로 하여금 브레이크 제어 스위치(150)에 대한 간단한 수조작을 통해 선단부(140)의 수동 교시 작업을 보다 편리하게 수행하도록 할 수 있다.

4. 제어 알고리즘의 갱신

작업자의 수동 교시 작업에 의해 저장되는 선단부(140)의 위치는 델타 로봇(100)의 구동 제어를 위한 인자로 활용될 수 있으며, 본 실시예에서는 수동 교시 작업에 의해 획득된 선단부(140)의 위치 정보를, 델타 로봇(100)의 구동 제어를 위한 제어 알고리즘을 갱신하는데 활용하는 구성을 채용한다. 즉, 전술한 것과 같이 종래의 제어 알고리즘의 갱신은 작업자가 제어 알고리즘에 직접 접근하여 수정하는 방식으로 이루어짐으로 인해 그 갱신 상의 곤란성이 야기되며, 위와 같은 문제점을 해소하기 위한 수단으로서 본 실시예에서는 전술한 수동 교시 작업을 제어 알고리즘의 갱신에 결합시켜 적용하는 구성을 채용한다.

제어 알고리즘의 갱신은 로컬 제어 모듈(125) 및 마스터 제어 모듈(200)에 의해 수행되며, 마스터 제어 모듈(200)은 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121)의 회전 위치 정보에 기초하여 제어 알고리즘을 최종적으로 갱신할 수 있다.

이를 위해, 먼저 로컬 제어 모듈(125)은 델타 로봇(100)의 서보 오프 모드에서 브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서, 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 기억한다. 각 액추에이터(121)의 회전 위치 정보는 각 구동부(120)에 포함된 회전 위치 센서(124)를 통해 획득될 수 있다.

이후, 로컬 제어 모듈(125)은 선단부(140)의 수동 교시가 이루어지는 과정에서 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 각 회전 위치 센서(124)를 통해 트랙킹하고, 트랙킹된 회전 위치 정보를, 브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서 기억된 회전 위치 정보에 반영하는 방식으로, 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 획득한다. 즉, 로컬 제어 모듈(125)은 회전 위치 정보의 초기치(브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서 기억된 회전 위치 정보)에 그 변위량(수동 교시 과정에서 트랙킹되는 회전 위치 정보)을 가산하는 방식으로 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 획득할 수 있다.

선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보가 획득되면, 마스터 제어 모듈(200)은 상기 획득된 회전 위치 정보로부터 도출되는 선단부(140)의 위치 정보(즉, 수동 교시가 완료된 시점에서의 선단부(140)의 최종 위치 정보)를 획득하여 제어 알고리즘을 갱신할 수 있다(상기의 선단부(140)의 최종 위치 정보는, 로컬 제어 모듈(125)이 선단부(140)의 최종 위치 정보를 연산하여 마스터 제어 모듈(200)로 전송하는 방식, 또는 로컬 제어 모듈(125)이 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 마스터 제어 모듈(200)로 전송하고, 마스터 제어 모듈(200)이 전송받은 회전 위치 정보로부터 선단부(140)의 최종 위치 정보를 연산하는 방식으로 마스터 제어 모듈(200)에 의해 획득될 수 있다). 여기서, 선단부(140)의 최종 위치 정보는, 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보가, 델타 로봇(100)의 제어를 위한 제어 좌표계로 변환된 위치 정보에 해당하며, 이를 위한 변환 알고리즘이 로컬 제어 모듈(125) 또는 마스터 제어 모듈(200)에 미리 정의되어 있을 수 있다.

위의 과정을 통해 획득된 선단부(140)의 위치 정보가 제어 알고리즘의 갱신에 활용되는 구성은, 서보 온 모드에서 델타 로봇(100)에 의해 대상 프로세스가 수행되는 과정에서 델타 로봇(100)이 서보 오프 모드로 진입한 이후 브레이크 제어 스위치(150)가 온 되어 작업자에 의한 수동 교시가 이루어진 경우에 적용될 수 있다.

구체적으로, 서보 온 모드에서 수행되는 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보와, 서보 오프 모드에서 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서 도출된 선단부(140)의 제2 위치 정보(전술한 최종 위치 정보)가 상이한 경우, 마스터 제어 모듈(200)은 선단부(140)의 제1 위치 정보를 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정할 수 있다.

대상 프로세스가 '픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방식에 따른 대상물의 이송'에 해당하는 경우를 예시로서 설명하면, 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보는 대상물의 플레이싱 위치(즉, 이송 대상 위치)에 해당할 수 있다. 소정의 요인에 의해 이송 대상 위치의 변경이 있는 경우, 그에 따라 제어 알고리즘에 정의된 제1 위치 정보도 변경될 필요가 있으며, 본 실시예에서는 이러한 제1 위치 정보의 변경 수단으로서 작업자의 수동 교시 작업을 적용한다. 즉, 작업자는 서보 온 모드에서 대상 프로세스가 수행될 때, 서보 스위치를 통해 델타 로봇(100)의 모드를 서보 오프 모드로 전환하고 브레이크 제어 스위치(150)를 온 시켜 수동 교시 작업을 수행할 수 있으며, 수동 교시 작업을 통해 변경된 이송 대상 위치로 선단부(140)를 이동시킨 후 수동 교시 작업을 완료하게 되면, 앞서 언급한 과정을 통해 수동 교시가 완료된 시점에서 선단부(140)의 제2 위치 정보가 획득될 수 있다. 이후, 마스터 제어 모듈(200)은 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보(변경 전 이송 대상 위치)와, 수동 교시가 완료된 시점에서의 선단부(140)의 제2 위치 정보(변경 후 이송 대상 위치)가 상이한 경우, 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보를 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정할 수 있다.

대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보가 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정된 경우라도, 제어 알고리즘의 갱신은 작업자의 결정에 의해 최종 수행될 수 있다. 즉, 작업자에 의한 수동 교시는 제어 알고리즘의 갱신을 위해 수행되는 경우 이외에도 소정의 요인에 따라 작업자에 의해 일시적으로 수행되는 경우도 있을 수 있으므로, 작업자의 수동 교시가 완료된 이후 제어 알고리즘의 최종 갱신은 작업자의 결정에 의해 수행된다. 이 경우, 작업자는 마스터 제어 모듈(200)에 접속된 인터페이스 장치(예: 입출력장치를 갖는 PC와 같은 컴퓨팅 디바이스)를 통해 제어 알고리즘의 갱신 여부를 입력할 수 있다.

작업자에 의해 제어 알고리즘의 갱신이 결정되면, 마스터 제어 모듈(200)은 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 위치 정보를 제1 위치 정보로부터 제2 위치 정보로 변경하는 방식으로 제어 알고리즘을 갱신할 수 있다.

전술한 과정을 통해, 작업자의 수동 교시 작업과 제어 알고리즘의 갱신 과정이 유기적으로 결합되어 보다 직관적이고 편리한 방식으로 제어 알고리즘의 갱신이 이루어질 수 있다.

5. 델타 로봇 제어 방법

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 델타 로봇 제어 방법을 설명하며, 전술한 내용과 중복되는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고 그 시계열적인 구성을 중심으로 설명한다.

먼저, 마스터 제어 모듈(200)은 액추에이터(121)의 동작 전원으로서 구동 전원이 액추에이터(121)로 인가되는 서보 온 모드에서, 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 로컬 제어 모듈(125)로 인가하여 델타 로봇(100)의 구동을 제어한다(S100). S100 단계에서 이루어지는 델타 로봇(100)의 구동 제어에는, 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방식에 따른 대상물의 이송에 해당하는 대상 프로세스에 따라 대상물을 특정 위치(전술한 선단부(140)의 제1 위치 정보)로 이송시키는 제어가 포함될 수 있다.

S100 단계에 따른 델타 로봇(100)의 서보 온 모드에서 구동 전원이 액추에이터(121)로 인가되지 않는 서보 오프 모드로 진입한 경우로서 작업자에 의해 브레이크 제어 스위치(150)가 온 된 경우(S200), 로컬 제어 모듈(125)은 브레이크(123)를 해제한다(S300). 이후, 작업자가 선단부(140)를 파지한 상태에서 선단부(140)를 원하는 위치로 이동시키는 수동 교시 작업이 이루어진다(S400).

이후, 로컬 제어 모듈(125)은 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121)의 회전 위치 정보를 획득한다(S500). S500 단계에서, 로컬 제어 모듈(125)은 선단부(140)의 수동 교시가 이루어지는 과정에서 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 트랙킹하고, 트랙킹된 회전 위치 정보를, 브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서의 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보에 반영하는 방식으로, 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보를 획득한다.

이어서, 마스터 제어 모듈(200)은 S500 단계에서 획득된 회전 위치 정보에 기초하여 제어 알고리즘을 갱신한다(S600). S600 단계에서, 마스터 제어 모듈(200)은 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서의 구동 유닛(DU) 각각에 포함된 액추에이터(121) 각각의 회전 위치 정보로부터 도출되는 선단부(140)의 위치 정보를 획득하여 제어 알고리즘을 갱신한다. 이 경우, 마스터 제어 모듈(200)은 전술한 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 제1 위치 정보와, 선단부(140)의 수동 교시가 완료된 시점에서 도출된 선단부(140)의 제2 위치 정보가 상이한 경우, 선단부(140)의 제1 위치 정보를 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정한다. 제어 알고리즘의 갱신은 작업자의 결정에 의해 최종 수행될 수 있으며, 이에 따라 마스터 제어 모듈(200)은 제어 알고리즘의 갱신 시 대상 프로세스의 타겟이 되는 선단부(140)의 위치 정보를 제1 위치 정보로부터 제2 위치 정보로 변경하는 방식으로 제어 알고리즘을 갱신한다.

이와 같이 본 실시예는 ⅰ)델타 로봇의 선단부에 소정의 브레이크 제어 스위치를 구비시킨 후, 브레이크 제어 스위치의 조작에 의해 액추에이터 브레이크를 해제 가능하도록 구성하여 작업자에 의한 수동 교시가 가능하도록 함으로써 델타 로봇의 교시 작업이 직관적이고 편리하게 이루어질 수 있고, ⅱ)액추에이터로 구동 전원이 공급되지 않는 모드로서 서보 오프 모드를 정의한 후, 정의된 서보 오프 모드에서만 전술한 수동 교시가 가능하도록 구성하여 교시 작업을 수행하기 위한 델타 로봇의 운전 모드 전환에 대한 기준을 제시함으로써 델타 로봇의 자동 운전 상태 및 교시 작업 간의 충돌 없이 안정적으로 교시 작업이 수행될 수 있으며, ⅲ)수동 교시가 완료된 시점에서 도출되는 선단부의 위치 정보를 제어 알고리즘의 갱신에 활용하는 방식을 채용함으로써 제어 알고리즘의 갱신 편의성도 확보할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)의 형태로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 로봇 설치대 100: 델타 로봇
110: 베이스부 120: 구동부
121: 액추에이터 122: 기어부
123: 브레이크 124: 회전 위치 센서
125: 로컬 제어 모듈 130: 암부
131: 제1 암 132: 제2 암
140: 선단부 150: 브레이크 제어 스위치
160: 릴레이부 200: 마스터 제어 모듈
210: 프로세서 220: 제1 전원 공급부
230: 제2 전원 공급부 DU: 구동 유닛
EF: 엔드 이펙터

Claims (15)

1. 델타 로봇을 제어하기 위한 델타 로봇 제어 장치로서,
   상기 델타 로봇은,
   구동력을 공급하는 액추에이터, 상기 액추에이터의 동작을 정지시키기 위한 브레이크, 및 상기 액추에이터의 동작과 상기 브레이크의 체결 및 해제를 제어하는 로컬 제어 모듈을 포함하는 구동부,
   상기 구동부로부터 순차적으로 결합되며, 상기 액추에이터의 구동력에 의해 구동되는 제1 내지 제N 암(N은 2 이상의 자연수)을 포함하는 암부, 및
   상기 제N 암에 결합되어 상기 액추에이터의 구동력에 의해 상기 제1 내지 제N 암이 구동됨에 따라 위치 이동되도록 구성되는 선단부를 포함하고,
   상기 델타 로봇 제어 장치는 상기 델타 로봇의 구동을 제어하는 마스터 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 델타 로봇 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 마스터 제어 모듈은, 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 인가하여 상기 델타 로봇의 구동을 제어하며, 상기 액추에이터의 동작 전원으로서 구동 전원을 상기 액추에이터로 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 마스터 제어 모듈은, 상기 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드로 진입한 이후, 상기 브레이크가 해제된 상태에서 이루어지는 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터의 회전 위치 정보에 기초하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 하는, 델타 로봇 제어 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 구동부 및 상기 암부는 하나의 구동 유닛을 구성하고, 상기 구동 유닛은 상기 델타 로봇에 복수 개 구비되며, 상기 선단부는 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 제N 암에 결합됨에 따라 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 액추에이터의 구동력에 의해 3차원적으로 위치 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 구동 유닛 각각에 포함된 각 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고,
   상기 로컬 제어 모듈은, 상기 델타 로봇의 서보 오프 모드에서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 되어 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 경우, 상기 작업자에 의해 상기 선단부의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 선단부의 수동 교시는, 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치의 온 상태가 유지되어 상기 브레이크 해제 신호가 상기 로컬 제어 모듈로 입력되는 동안에만 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 구동 전원이 상기 마스터 제어 모듈로부터 상기 액추에이터로 인가되는 서보 온(Servo On) 모드로서 상기 제어 신호가 상기 마스터 제어 모듈로부터 상기 로컬 제어 모듈로 인가됨에 따라 상기 델타 로봇이 상기 제어 알고리즘에 의해 그 구동이 제어되는 상태에서, 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 상기 로컬 제어 모듈로 입력된 경우, 상기 로컬 제어 모듈은 상기 제어 신호를 상기 브레이크 해제 신호에 우선시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 마스터 제어 모듈은, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보로부터 도출되는 상기 선단부의 위치 정보를 획득하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 로컬 제어 모듈은, 상기 선단부의 수동 교시가 이루어지는 과정에서 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보를 트랙킹하고, 상기 트랙킹된 회전 위치 정보를, 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 시점에서의 상기 구동 유닛 각각에 포함된 액추에이터 각각의 회전 위치 정보에 반영하는 방식으로, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터 각각의 회전 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 마스터 제어 모듈은, 상기 델타 로봇에 의해 대상 프로세스가 수행되는 과정에서 상기 델타 로봇이 서보 오프 모드로 진입한 경우로서, 상기 대상 프로세스의 타겟이 되는 상기 선단부의 제1 위치 정보와, 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서 도출된 상기 선단부의 제2 위치 정보가 상이한 경우, 상기 선단부의 제1 위치 정보를 상기 제어 알고리즘 상에서 갱신 대상이 되는 인자로 1차 결정하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 알고리즘의 갱신은 작업자의 결정에 의해 최종 수행되며,
    상기 마스터 제어 모듈은, 상기 제어 알고리즘의 갱신 시 상기 대상 프로세스의 타겟이 되는 상기 선단부의 위치 정보를 상기 제1 위치 정보로부터 상기 제2 위치 정보로 변경하는 방식으로 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고,
    상기 로컬 제어 모듈은, 상기 액추에이터로 구동 전원이 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드에서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 되어 상기 브레이크 제어 스위치로부터 상기 브레이크 해제 신호가 입력된 경우, 상기 작업자에 의해 상기 선단부의 수동 교시가 이루어질 수 있도록 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는, 델타 로봇 제어 장치.
    
13. 구동력을 공급하는 액추에이터, 상기 액추에이터의 동작을 정지시키기 위한 브레이크, 및 상기 액추에이터의 동작과 상기 브레이크의 체결 및 해제를 제어하는 로컬 제어 모듈을 포함하는 구동부; 상기 구동부로부터 순차적으로 결합되며, 상기 액추에이터의 구동력에 의해 구동되는 제1 내지 제N 암(N은 2 이상의 자연수)을 포함하는 암부; 및 상기 제N 암에 결합되어 상기 액추에이터의 구동력에 의해 상기 제1 내지 제N 암이 구동됨에 따라 3차원적으로 위치 이동되도록 구성되는 선단부;를 포함하는 델타 로봇을 제어하는 방법으로서,
    상기 액추에이터의 동작 전원으로서 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되는 서보 온(Servo On) 모드에서, 미리 정의된 제어 알고리즘에 따른 제어 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 인가하여 상기 델타 로봇의 구동을 제어하는 단계; 및
    상기 델타 로봇의 서보 온 모드에서 상기 구동 전원이 상기 액추에이터로 인가되지 않는 서보 오프(Servo Off) 모드로 진입한 경우, 상기 브레이크를 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 델타 로봇 제어 방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 브레이크가 해제된 상태에서 이루어지는 상기 선단부의 수동 교시가 완료된 시점에서의 상기 액추에이터의 회전 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 회전 위치 정보에 기초하여 상기 제어 알고리즘을 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 델타 로봇 제어 방법.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 델타 로봇은, 상기 선단부에 형성되어 브레이크 해제 신호를 상기 로컬 제어 모듈로 전송하도록 구성되는 브레이크 제어 스위치를 더 포함하고,
    상기 브레이크를 해제하는 단계에서, 상기 서보 오프 모드로 진입한 경우로서 작업자에 의해 상기 브레이크 제어 스위치가 온 된 경우에만 상기 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는 델타 로봇 제어 방법.

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