KR20220140707A - 머신의 하나 이상의 움직임 및 하나 이상의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스, 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

머신의 하나 이상의 움직임 및 하나 이상의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스, 시스템 및 방법
다양한 실시예에 따르면, 머신(114)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스(100)는 핸들과, 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛과, 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 구성된 출력 유닛과, 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 커플링 구조(102)와, 교환가능 부착물(210)의 회로(852)와 함께 기능을 구현하도록 구성된 인터페이스(842a, 843)를 포함할 수 있다.

Description

머신의 하나 이상의 움직임 및 하나 이상의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스, 시스템 및 방법

다양한 실시예는 머신의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스, 대응하는 시스템 및 대응하는 방법에 관한 것이다.

산업용 로봇의 프로그래밍과 연관된 시스템 제어 및/또는 툴링("툴링(tooling)"이라고도 함)의 프로그래밍은 모두 일반적으로 제조업체 및 로봇에 따라 달라진다. 프로그래밍은 보통 한 명 이상의 특별히 훈련된 전문가에 의해 프로그램 코드의 형태로 수행된다. 이것은 현재 여전히 애플리케이션의 96% 를 초과하여 그러하다. 이 경우, 프로그래머는 로봇이 자율적으로 활동을 수행하도록 하는 프로그램 코드를 수잡업으로 작성한다. 따라서 프로그래밍은 복잡하고 비용이 많이 들며, 특히 경로 기반 또는 펑크 기반(punk-based) 애플리케이션 (예를 들어, 용접, 글루잉(gluing), 페인팅)의 경우에 그러하다.

비용은 중소기업에게 산업용 로봇(간단히 로봇이라고도 함)을 통한 자동화를 경제적으로 매력적이게 만들지 못하는데, 왜냐하면 중소기업은 비용을 초과할 수도 있는 낮은 제조 변동성으로 전형적으로 대량 제조를 유지하지 못하기 때문이다. 다른 유형의 로봇도 마찬가지이다. 반면에 대기업의 경우, 프로그래밍 유연성이 낮다는 것이 매력적이지 않을 수 있다. 프로그래밍 리툴링(programming retooling)은 시간이 많이 걸리기에, 생산 주기가 더 짧고 비경제적인 결과를 가져온다.

산업용 로봇과 엔드 이펙터(예를 들어, 글루 건), 센서 시스템(예를 들어, 카메라), 제어 시스템(예를 들어, 프로그램 가능 로직 제어기(programmable logic controller) - PLC)와 같은 로봇의 다수의 컴포넌트의 통합으로 인해 프로그램의 복잡성이 증가한다.

산업용 로봇의 프로그래밍은 대안적으로 또는 추가적으로 전문가에 의한 CAD 기반 코드 생성을 통해 수행될 수 있다. 여기에는 현실의 가상 표현(가상 세계라고도 알려짐)을 창출하고 가상 세계에서 로봇을 프로그래밍하는 것이 수반된다. 시뮬레이션 외에도, 이것은 또한 보다 쉬운 액세스를 가능하게 해준다. 그러나 이러한 CAD 기반 코드 생성은 기술 전문가에 의해 쉽게 구현될 수 없다. 그뿐만 아니라, 가상 세계는 종종 현실에서 크게 벗어날 것이다. 작은 편차라도 실제로 로봇의 작업에서 상당한 불일치를 초래할 수 있다. 이러한 이유로, 코드 생성을 통해 생성된 프로그램 코드는 대개 프로그래머에 의해 추가로 적응된다.

완전 수동 프로그래밍에 대한 대안으로서, 교육 절차(훈련이라고도 함)가 통상적으로 사용된다.

교육 프로세서의 경우, 로봇은 예를 들어 수동으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 민감한 로봇(코봇(co-bot)이라고도 알려짐)은 또한 손에 의해 인도될 수 있다. 두 메커니즘 모두, 궤적(즉, 로봇이 이동할 경로)이 보일 수 있다. 그러나 로봇이 수행해야 하는 궤적을 넘은 활동은 여전히 복잡하며 그래서 통상적으로 학습 절차에 의해 무시된다. 복잡성은 예를 들어 엔드 이펙터, 센서 및 제어 시스템과 같은 로봇의 다수의 컴포넌트를 실행될 프로세스에 통합하는데 있으며, 그래서 프로세스는 수동으로 프로그램되어야 한다.

교육 절차는 대안적으로 또는 추가적으로 대화형 입력 디바이스를 통해 수행될 수 있다. 전통적으로, 6d 마우스와 같은 제조업체 특정 입력 디바이스가 이러한 목적으로 사용된다. 수동 제어 또는 손에 의한 인도 제어와 유사하게, 이 경우에도 궤적만 교습될 수 있다. 따라서 로봇의 다양한 컴포넌트의 통합은 프로그래밍을 통해 수동으로 수행된다.

교육 절차는 대안적으로 또는 추가적으로 센서 데이터 처리에 의해 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 센서 시스템(예를 들어, 카메라)을 로봇 컨트롤러에 직접 통합하는 이러한 목적을 위해 장착된 로봇의 엔드 이펙터에 다양한 확장이 제공된다. 기술적인 제한으로 인해, 이것은 지금까지 어셈블리 애플리케이션(픽 앤 플레이스 애플리케이션(pick-and-place application)이라고도 함)에만 적용 가능하다.

일반적으로, 통상 수동 프로그래밍의 몫이 항상 있다. 그러므로 이러한 통상의 방법은 수동 프로그래밍 부분이 기술적 비전문가의 능력을 넘어서면 그 비전문가에 의해 완전하게 이루어질 수 없다는 공통점이 있다. 이것은 전체 애플리케이션이 (궤적, 엔드 이펙터 작동, 센서 데이터 처리 및 프로세스 제어와의 통합과 같은) 여러 하위 문제의 상호 작용이라는 사실 때문이다. 따라서 간단한 학습 방법은 궤적의 사양 또는 경로 지점의 기록에 중점을 둔다. 센서 데이터 처리에 의한 교육 방법은 로봇에 직접 부착된 센서에 기초한다. 그러나 종종 엔드 이펙터와 로봇에 의해 시야가 제한된다. 또한, (예를 들어, 페인팅 동안) 변하는 조명 조건 또는 공기 입자는 로봇 상의 센서에 영향을 미친다.

다양한 실시예에 따르면, 머신의 적어도 하나의 모션 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스와, 프로세스 흐름(예를 들어, 하나 또는 하나 초과의 활동)의 자동화를 용이하게 하는 대응하는 시스템 및 대응하는 방법이 제공된다.

다양한 실시예에 따르면, 머신의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동(프로세스 활동이라고도 함)을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스는, 핸들과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 적응된 입력 유닛과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 적응된 출력 유닛과, 적어도 하나의 활동에 따라 적응된 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 (예를 들어, 전면의) 커플링 구조를 포함할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 핸드헬드 디바이스를 개략적인 측면도 또는 단면도로 도시한다.
도 2, 도 5, 도 7 내지 도 9는 각각 상이한 실시예에 따른 시스템을 다양한 개략도로 도시한다.
도 3 및 도 4는 각각 상이한 실시예에 따른 방법을 상이한 개략도로 도시한다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 머신을 개략도로 도시한다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 핸드헬드 디바이스를 개략도로 도시한다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 프로세스를 개략적 흐름도로 도시한다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 프로세스에서의 시스템을 통신 다이어그램으로 도시한다.
도 13은 시스템의 궤적 결정 메커니즘을 개략적인 통신 다이어그램으로 도시한다.

다음의 상세한 설명에서, 설명의 일부를 형성하고 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시적 목적을 위해 도시하는 첨부 도면이 참조된다. 이와 관련하여, "상단", "하단", "앞", "뒤", "전방", "후방" 등과 같은 방향성 용어는 설명된 도면(들)의 방위와 관련하여 사용된다. 실시예의 컴포넌트는 다수의 상이한 방위로 위치될 수 있기 때문에, 방향성 용어는 예시를 위한 것이며 어떤 식으로든 제한하지 않는다. 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 사용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있다고 이해된다. 본 명세서에서 설명되는 다양한 예시적인 실시예의 특징은 달리 구체적으로 시사되지 않는 한, 결합될 수 있다고 이해된다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되지 않아야 하며, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

이러한 설명의 맥락에서, "연결된", "연결된" 뿐만 아니라 "결합된"이라는 용어는 직접 및 간접 연결(예를 들어, 오믹 및/또는 전기 전도성, 예를 들어, 전기 전도성 연결), 직접 또는 간접 연결뿐만 아니라 직접 또는 간접 결합 둘 모두를 설명하는 데 사용된다. 도면에서, 동일하거나 유사한 요소는 적절한 경우 동일한 참조 부호가 부여된다.

다양한 실시예에 따르면, "결합된" 또는 "결합"이라는 용어는 (예를 들어, 기계적, 유체정역학적(hydrostatic), 열적 및/또는 전기적), 예를 들어 직접 또는 간접적 연결 및/또는 상호작용의 의미로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상호작용(예를 들어, 신호)이 전달될 수 있는 상호작용 체인을 따라 있는 다수의 요소가 함께 결합될 수 있다. 예를 들어, 2개의 결합된 요소는 기계적, 유체정역학적, 열적 및/또는 전기적 상호작용과 같은 상호작용을 서로 교환할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, "결합된"은 예를 들어 직접적인 물리적 접촉에 의한 기계적(예를 들어, 물리적 또는 물리적) 결합의 의미로 이해될 수 있다. 결합은 기계적 상호작용(예를 들어, 힘, 토크 등)을 전달하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 본 명세서에서 설명된 네트워크는 범위에 의해 구별되는, (근거리 통신 네트워크(local area network)(LAN), 무선 LAN(wireless local area network)(WLAN) 또는 개인 영역 네트워크(personal area network)(PAN), 이를테면 블루투스(Bluetooth) 네트워크와 같은 무선 PAN(WPAN)과 같은) 근거리 통신 네트워크, 또는 (도시 영역 네트워크(metropolitan area Network)(MAN), 광역 네트워크(Wide Area Network)(WAN) 또는 글로벌 영역 네트워크(Global Area Network)(GAN)과 같은) 비 근거리 통신 네트워크를 가질 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 전송 유형에 의해 구별되는 라디오 네트워크(예를 들어, 셀룰러 네트워크) 또는 유선 네트워크를 갖거나 그로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 또한 셀룰러 라디오 네트워크(예를 들어, 애드 혹 모드의 IEEE 802.11 유형 WLAN, 블루투스 네트워크, 또는 다른 셀룰러 이동 네트워크)를 갖거나 그로부터 형성될 수 있다. 네트워크는 또한 상이한 유형의 상호 연결된 다수의 하위 네트워크를 가질 수 있다.

정보의 전송(정보 전송)은 통신 프로토콜(KP)에 따른 다양한 실시예에 따라 수행될 수 있다. 정보 전송은 통신 프로토콜에 따라 정보를 포함하는 메시지를 생성 및/또는 전송하는 것을 포함할 수 있다. 통신 프로토콜은 예시적으로 둘 이상의 당사자 간에 정보 전송이 진행되는 합의를 나타낼 수 있다. 가장 간단한 형태에서, 통신 프로토콜은 정보 전송의 구문, 의미 및 동기화를 명시하는 규칙의 집합으로 정의될 수 있다. 사용된 통신 프로토콜 또는 프로토콜들(예를 들어, 하나 이상의 네트워크 프로토콜)은 원칙적으로 임의로 선택될 수 있으며 (반드시 그럴 필요는 없지만) OSI(Open System Interconnect) 참조 모델에 따라 구성될 수 있다. 임의의 프로토콜이 각자의 프로토콜 계층에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 블루투스 또는 기타 라디오 기반 통신 프로토콜에 따른 프로토콜이 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 블루투스를 이용하여 정보를 전송하는 것은 블루투스 통신 프로토콜 스택에 따라 정보를 포함하는 메시지를 생성 및/또는 전송하는 것을 포함할 수 있다. 블루투스 통신 프로토콜 스택은 저에너지 통신 프로토콜 스택에 따라 선택적으로 설정될 수 있으며, 즉, 정보는 저에너지 블루투스를 통해 전송될 수 있다.

방법에 관한 다양한 단계 및 세부 사항은 아래에서 설명된다. 설명되는 내용(예를 들어, 방법의 개별 단계)은 유추를 통해 (유선 회로와 같은) 하드웨어 및/또는 (코드 세그먼트 또는 전체 애플리케이션과 같은) 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션(프로그램이라고도 함)은 대응하는 코드 세그먼트(예를 들어, 프로그램 코드)로 구성되는 것으로 제공되거나 제공될 수 있으며, 프로세서에서 및/또는 프로세서를 포함하는 회로에 의해 실행되거나 실행될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(또는 회로)는 이동 디바이스 또는 컴퓨팅 디바이스의 일부일 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 예를 들어, 물리적으로 인접한 네트워크 내 중앙에 위치하는 복수의 프로세서를 포함할 수 있거나 또는 탈중앙화되어 (예를 들어, 셀룰러 또는 유선) 네트워크를 통해 상호 연결될 수 있다. 동일한 방식으로, 코드 세그먼트 또는 애플리케이션은 동일한 프로세서에서 실행될 수 있거나, 또는 그 일부가 (예를 들어, 셀룰러 또는 유선) 네트워크를 통해 서로 통신하는 복수의 프로세서 사이에 분포될 수 있다.

"프로세서"라는 용어는 데이터 또는 신호의 처리를 가능하게 하는 임의의 유형의 엔티티로 이해될 수 있다. 예를 들어, 데이터 또는 신호는 프로세서에 의해 수행되는 적어도 하나의(즉, 하나 또는 하나 초과의) 특정 기능에 따라 다루어질 수 있다. 프로세서는 아날로그 회로, 디지털 회로, 혼합 신호 회로, 로직 회로, 마이크로프로세서, 중앙 처리 유닛(central processing unit)(CPU), 그래픽 프로세싱 유닛(graphics processing unit)(GPU), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)), 프로그램 가능 게이트 어레이(programmable gate array)(FPGA), 집적 회로, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 아래에서 보다 상세히 설명되는 각각의 기능의 임의의 다른 유형의 구현은 또한 예를 들어, 가상 프로세서(또는 가상 머신) 또는 각각의 기능의 구현에서 임의로 공간적으로 분포되고/되거나 임의의 공유(예를 들어, 프로세서 사이에서 계산 부하 공유)를 갖는, 예를 들어, 네트워크에 의해 상호 연결된, 복수의 탈중앙집중 프로세서를 포함하는 프로세서 또는 로직 회로로 이해될 수 있다. 동일한 사항이 일반적으로 각각의 기능을 구현하기 위해 상이하게 구현되는 로직에도 적용된다. 본 명세서에서 상세히 설명된 방법 단계 중 하나 이상은 프로세서에 의해, 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 특정 기능에 의해 실행(예를 들어, 구현)될 수 있다고 이해된다.

"시스템"이라는 용어는 상호 작용하는 엔티티의 집합으로 이해될 수 있다. 상호작용하는 엔티티의 집합은 예를 들어, 적어도 하나의 기계적 컴포넌트, 적어도 하나의 전기기계적 변환기(또는 다른 유형의 액추에이터), 적어도 하나의 전기적 컴포넌트, (예를 들어, 저장 매체에 인코딩된) 적어도 하나의 명령어, 및/또는 적어도 하나의 제어 디바이스를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 시스템의 다수의 통신 가능하게 연결된 엔티티는 예를 들어 시스템의 공통 시스템 관리 시스템을 사용하여 관리될 수 있다. 예를 들어, 엔티티(예를 들어, 핸드헬드 디바이스 및/또는 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스)는 예를 들어, 시스템 관리를 통해 시스템에 등록되거나 등록될 수 있다.

"액추에이터"(액추에이터 또는 액추에이터라고도 함)라는 용어는 작동에 반응하여 메커니즘 또는 프로세스에 영향을 미치도록 설정된 컴포넌트로 이해될 수 있다. 액추에이터는 제어 디바이스에 의해 발행된 명령어(작동이라고 칭함)를 기계적 움직임 또는 압력이나 온도와 같은 물리적 변수의 변화로 변환할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터, 예를 들어 전기기계적 변환기는 커맨드에 응답하여 전기적 에너지를 (예를 들어, 움직임에 의한) 기계적 에너지로 변환하도록 설정될 수 있다.

"제어 디바이스"라는 용어는 예를 들어, 저장 매체에, 펌웨어에 또는 이들의 조합에 저장된 소프트웨어를 실행하고 이에 기초하여 명령어를 발행할 수 있는 회로 및/또는 프로세서를 포함할 수 있는 임의의 유형의 로직 구현 엔티티(logic-implementing entity)로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스는 코드 세그먼트(예를 들어, 소프트웨어)를 사용하여 시스템(예를 들어, 그 동작 지점), 예를 들어 머신 또는 시스템, 예를 들면, 적어도 그의 운동학적 체인의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 동작 지점은 시스템 속성 및 작용하는 외부 영향 및 디바이스의 파라미터로 인해 취해지는 기술적 디바이스의 특성 다이어그램 또는 특성 곡선의 지점을 기술할 수 있다. 동작 지점은 디바이스의 동작 상태(즉, 실제 상태)를 예시적으로 기술할 수 있다. 작업 지점은 작업 위치(즉, 머신에 의한 영향이 발생하는 공간 위치)와 구별되어야 한다.

제어는 시스템의 의도된 영향으로 이해될 수 있다. 시스템의 상태는 액추에이터를 사용하는 사양에 따라 변경될 수 있다. 제어는 제어하는 것으로 이해될 수 있으며, 여기서 추가적으로 시스템의 상태의 변화는 장애에 대응한다. 예시적으로, 제어 시스템은 순방향 제어 경로를 가질 수 있고 따라서 입력 변수를 출력 변수로 변환하는 순차 제어 시스템을 예시적으로 구현할 수 있다. 그러나 제어 경로는 또한 제어 루프의 일부일 수 있으므로, 폐쇄 루프 제어를 구현할 수 있다. 순수한 순방향 순차 제어와 대조적으로, 폐루프 제어는 폐루프 제어(피드백)에 의해 야기되는, 입력 변수에 대해 출력 변수의 지속적인 영향을 미친다.

프로세스 활동(간단히 활동이라고도 함)은 미리 정의된 프로세스 태스크를 이행하는 모든 동작(예를 들어, 제어된 이벤트의 시간적 순서)의 합으로 이해될 수 있다. 프로세스 활동은 선택적으로 하위 프로세스로 분해될 수 있고, 각각의 하위 프로세스는 적어도 하나의 동작을 고려한다. 프로세스 활동의 하위 프로세스는 하위 태스크(즉, 프로세스 태스크의 일부) 또는 전체 프로세스 태스크를 수행할 수 있다. 여러 하위 프로세스는 프로세스 활동의 특성에 따라, 예를 들어, 엄격한 순서로 상호 관련되고/되거나 서로에서 구축될 수 있고, 및/또는 서로 독립적일 수 있다, 예를 들어, 교환 가능할 수 있다.

예시적으로, 각각의 하위 프로세스에 대해, 하위 프로세스를 함께 기술하는, 동작(예를 들어, 그라인딩 동작) 및 동작의 위치가 고려될 수 있다. 따라서, 공작물의 어느 위치(소위 작업 위치), 예를 들어 공작물이 가공되어야 하는 위치에서 어떤 방식으로 어떤 작용이 수행되어야 하는지가 고려될 수 있다. 프로세스 태스크를 이행하기 위해, 머신의 움직임은, 예를 들어 머신의 운동학적 체인을 조정하고/하거나 머신을 이동시키는 것에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터 및/또는 로봇 팔 자체의 위치가 정지한 채로 있고 머신의 공구만 이동되는, 머신의 더 작은 움직임이 만들어질 수도 있다. 예를 들어, 머신의 공구로서 드릴 비트는 머신의 드릴 비트가 드릴 구멍 안으로 이동되도록 작업 위치에서 재료의 점진적 제거를 추적할 수 있다.

이러한 목적을 위해 동작(예를 들어, 그라인딩 동작)의 적어도 하나의 벡터가 하위 프로세스에 할당될 수 있다. 동일한 사항이 복수의 하위 프로세스 또는 하위 프로세스당 여러 동작에 대해서도 유사하게 적용될 수 있다. 벡터는 일반적으로 반드시 오직 공간적이거나 3차원적일 필요가 없는, 벡터 공간의 요소로 이해될 수 있다. 벡터는 일반적으로 프로세스 활동의 파라미터 집합의 연관된 파라미터, 예를 들어, 프로세스 파라미터, 위치 파라미터, 또는 입력 데이터를 가질 수 있다. 그러나 파라미터 집합의 파라미터는 또한 벡터를 통해 공식화되는 것과는 상이하게 공식화될 수 있다. 보다 일반적으로, 벡터(또는 그 컴포넌트)에 대해 기술된 내용은 유추를 통해 보다 일반적으로 공식화된 파라미터 집합에 적용될 수 있다.

벡터는 적어도 하나의 위치, 그 변화, 공간 분포 및/또는 프로세스의 적어도 하나의 방향을 정의할 수 있다. 본 명세서에서 벡터에 의해 단순화된 방식으로 기술된 (예를 들어, 프로세스 활동에 관한) 공간 정보는 또한 더 복잡하거나 상세화될 수 있고 본 명세서에서 더 일반적으로는 공간 정보로 지칭된다. 선택적으로, 공간 정보는 예를 들어, 프로세스의 지속기간, 시작, 완료, 및/또는 타이밍을 정의하는 (예를 들어, 프로세스 활동에 관한) 시간 정보와 연관될 수 있다. 간단한 예로, 시간 정보는 또한 원하는 한 프로세스를 연대순으로만 정렬할 수 있다.

프로세스 활동이 핸드헬드 공구에 의해 수행되면, 프로세스 활동은 동작의 합을 기술할 수 있고, 공간 정보는 동작의 공간 순서를 설명할 수 있으며, 선택적 시간 정보는 공구에 의해 수행된 작업의 연대기를 기술하여 프로세스 태스크를 달성하기 위해 공작물에 미치는 대응하는 영향을 제공한다. 대응하는 공간 정보는 영향이 제공되는 위치(즉, 어떤 공간 분포) 및/또는 어떤 방향, 즉, 이러한 목적을 위해 작업 디바이스가 위치하는 대응하는 공간 위치(즉, 위치 및/또는 방위)를 기술할 수 있다.

이러한 프로세스 활동 정보(프로세스 정보라고도 함), 즉, 활동의 유형, 공간 정보 및 선택적 시간 정보는 또한 본 명세서에서 설명된 핸드헬드 디바이스에 의해 제공되고/되거나 기록될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 활동의 유형에 따라 설정되는 교환가능 부착물이 핸드헬드 디바이스에 결합된다. 핸드헬드 디바이스는, 마치 작업 프로세스가 교환가능 부착물에 의해 실제로 발생하는 것처럼, 공구와 유사한 방식으로 손에 의해 인도(hand-guided)될 수 있다(즉, 사람에 의해 수동으로 인도될 수 있다). 그러나 공구와는 대조적으로, 핸드헬드 디바이스에는 프로세스 정보가 기록될 수 있도록 하고 훈련 데이터로서 사용할 수 있도록 하는 전기 컴포넌트(예를 들어, 센서, 인터페이스, 트랜스미터 등)가 장착되어 있다. 이와 관련하여, 핸드헬드 디바이스의 핸들링은 프로세스 시퀀스를 수행할 때 공구가 인도되고/되거나 작동되는 방식, 예를 들어 공구가 어떻게 유지되는지, 얼마나 세게 눌리는지, 및/또는 얼마나 오래 작업 프로세스가 수행되는지를 반영할 수 있다. 훈련 데이터는, 예를 들어, 로컬 컴퓨팅 시스템을 사용하여 기록되거나 (예를 들어, 클라우드로) 비국부화(delocalized)될 수 있다.

모델은 원본, 예를 들어, 물리적 객체(예를 들어, 머신) 또는 동작(예를 들어, 제어 동작 또는 프로세스 흐름)의 데이터 기반(예를 들어, 디지털 및/또는 가상) 표현으로 이해될 수 있다. 모델을 형성(모델 구축이라 칭함, 즉, 원본을 모델에 매핑하는 것)하기 위해, 원본은 추상화, 파라미터화 및/또는 단순화될 수 있다. 예를 들어, 모델은 원본에 관한 물리적 정보(예를 들어, 길이, 거리, 무게, 부피, 구성 등), 움직임 관련 정보(예를 들어, 위치, 방위, 움직임의 방향, 가속도, 움직임의 속도 등), 논리적 정보(링크, 순서, 결합, 상호 관계, 종속성 등), 시간 관련 정보(예를 들어, 시간, 총 지속기간, 빈도, 기간 지속기간 등) 및/또는 기능 정보(예를 들어, 전류 강도, 효과, 특성 필드 또는 특성 곡선, 동작 위치/공간, 힘, 자유도 등)를 포함할 수 있다.

따라서, 제어 모델은 자동화된 제어의 형식적인 표현을 나타낼 수 있다. 제어 모델은 제어(예를 들어, 머신을 작업 지점으로 가져오기)를 위한 복수의 명령어를 가질 수 있고, 추가로 그 이행이 그와 연관된 명령어를 트리거, 종료 또는 유지하는 기준을 가질 수 있다. 또한, 제어 모델은 복수의 기준 및/또는 복수의 명령어를 논리적으로 링크하고/하거나, 작동이 발생하는 시퀀스(예를 들어, 흐름도)를 구현하는 제어 로직을 가질 수 있다. 경로로부터 제어 모델까지, 머신 유형(즉, 동일한 머신의 유형)을 나타내는 머신 유형 특정 모델이 선택적으로 중간 단계로서 확인될 수 있다. 머신 유형 특정 모델을 제어 모델에 매핑할 때, 서로 한 유형의 머신의 유형 특정 편차가 고려할 수 있다(델타 매핑이라고도 함).

유사한 방식으로, 프로세스 모델은 프로세스 흐름의 형식적인 표현을 나타낼 수 있다. 프로세스 모델은 프로세스 활동과 대응하는 공간 정보 사이에 많은 수의 링크를 가질 수 있으며, 대응하는 프로세스 상황을, 예를 들어, 프로세스 활동에서 존재하거나, 이것을 조건화하거나 또는 이것을 종료하는 프로세스 활동에 선택적으로 할당할 수 있다. 그뿐만 아니라, 프로세스 모델은 여러 프로세스 상황 및/또는 여러 하위 프로세스를 논리적으로 링크하고/하거나, 프로세스 활동이 일어나는 흐름(예를 들어, 흐름도)을 구현하는 프로세스 로직을 가질 수 있다. 일반적으로, 흐름도는 적어도 분기, 점프 및/또는 루프를 가질 수 있다. 프로세스 상황의 존재 또는 부재는 일반적으로, 예를 들어, 프로세스 상황이 존재하거나 존재하지 않을 때, 충족되는 적어도 하나의 기준을 통해 나타낼 수 있다.

매핑은 소스 집합(원본 이미지라고도 함)의 요소를 타겟 집합으로 변환하는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 타겟 집합의 요소는 원본 이미지의 이미지(매핑)이다. 매핑은 매핑의 적어도 하나의 요소를 원시 이미지의 각각의 요소와 연관시킬 수 있다. 원시 이미지는 이용 가능한 모든 요소를 가질 필요는 없지만, 그의 애플리케이션 특정 선택일 수 있다. 매핑은, 예를 들어, 초기 집합의 요소에 적용된 연산자, 변환 및/또는 링크를 가질 수 있다. 일반적으로, 요소는 논리적 관계, 링크, 정보, 속성, 좌표 또는 연관된 좌표계, (공식 또는 숫자와 같은) 수학적 객체, 프로세스, 활동 등을 가질 수 있다.

코드 생성기는, 예를 들어, 모델링 언어의 모델을 프로그래밍 언어, 예를 들어, 머신의 제어 디바이스의 프로그래밍 언어로 변환하도록 설정된 컴퓨터 프로그램으로 이해될 수 있다. 대안적으로 또는 모델링 언어, 예를 들어, 통합된 모델링 언어(unified modeling language)(UML)에 추가하여, 모델은 또한 마크업 언어, 구조 차트, 결정 테이블, 또는 다른 형식 언어로 제시될 수 있다. 코드 생성기는 다른 선택적 프로그램 부분과 결합되어 프로그램을 형성할 수 있는 코드 세그먼트를 생성(코드 생성이라고도 함)한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 공간 위치는 객체의 방위 및/또는 위치에 관한 공간적 정보로 이해될 수 있다. 위치는 공간에서의 위치(예를 들어, 지점)를 예시적으로 기술할 수 있고, 방위는 공간에 대한 객체의 각각의 방위(예를 들어, 방향)을 예시적으로 기술할 수 있다. 궤적은 객체에 의해 연속적으로 취해진 공간 위치의 시퀀스로 이해될 수 있다. 공간 위치는 선택적으로 클록 레이트 또는 속도에 따라 시간 종속적(즉, 모션 관련, 이후 모션이라고도 함)일 수 있으므로, 궤적을 따른 모션이 고려된다. 유추를 통해, 모션은 선택적으로 시간 종속적일 수 있으므로, 궤적을 따른 가속도가 감안된다. 일반적으로, 3차원 공간의 공간 위치 또는 기타 공간 정보는 데카르트 좌표를 사용하여 기술될 수 있다. 그러나, 임의의 다른 좌표계, 예를 들어, 원통형 좌표 또는 공간 정보를 명확하게 기술하는데 적합한 소위 조인트 공간(Jointspace)(머신 특정 좌표계라고도 함)이 또한 사용될 수 있다. 머신 특정 좌표계는 머신의 운동학적 체인과 관련될 수 있으며 운동학적 체인의 각각의 자유도에 대해 하나의 차원을 가질 수 있다. 이것은 공간에서 엔드 이펙터의 위치뿐만 아니라, 또한 운동학적 체인의 각각의 링크(예를 들어, 조인트 또는 다른 링크)의 상태를 나타낼 수 있게 하여, 머신의 보다 정밀한 제어를 가능하게 할 수 있다. 예시적으로, 머신 특정 좌표계는 복수의 중첩 좌표계(nested coordinate system)를 가질 수 있으며, 각각의 중첩 좌표계는 운동학적 체인의 링크의 자유도(예를 들어, 최대 3개의 회전 자유도 및/또는 최대 3개의 병진 자유도)를 포함하는 최대 6 자유도를 고려한다.

다양한 실시예에 따르면, 머신의 교육(훈련이라고도 함)을 용이하게 하는, 머신의 (적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한) 핸드헬드 디바이스, 대응하는 시스템 및 대응하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 머신의 프로세서에 의해 실행될 때, 머신에 의해 활동을 자율적으로 실행하도록 구성되는 완전 통합된 프로그램 코드의 생성이 제공될 수 있다. 예를 들어, (프로그램 코드 생성까지) 훈련은, 예를 들어, 핸드헬드 디바이스를 사용하여 활동을 수동으로 (즉, 사람에 의해) 시연함으로써 특히 빠를 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스에 결합된 교환가능 부착물을 변경하거나 또는 교환가능 부착물의 공구끼리를 변경함으로써 복잡하지 않고 빠른 방식으로 상이한 활동 사이에서 스위칭하는 것이 가능하다. 예를 들어, 플랫폼 독립적인 프로세스 모델을 중간 단계로서 확인함으로써, 동일한 시스템을 사용하여 상이한 유형의 머신이 교습될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 코드를 생성하는데 더 소수의 프로그래머가 필요하기 때문에 교육은 특히 비용을 절약할 수 있다. 예를 들어, 상이한 교환가능 부착물이 동일한 활동에 할당될 수 있다. 그러나 여러 활동이 정확히 하나의 교환가능 부착물에 할당될 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 핸드헬드 디바이스는, 예를 들어, (예를 들어, 물리적 또는 가상적) 고정 지점 및/또는 베어링 축 없이 공간에서 자유롭게 머신의 움직임 및/또는 적어도 하나의 활동을 나타내는 데이터를 기록하도록 할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스는, 예를 들어, 공작물에 대해 교습될 활동을 수행하기 위해 공간에서 이동하는 것이 자유로울 수 있다. 이것은, 예를 들어, 핸드헬드 디바이스가 하나 또는 하나 초과의 물리 축에 장착(즉, 베어링)되지 않음으로써 달성될 수 있다.

이것은 핸드헬드 디바이스가 훈련을 위해 이동될 수 있는 훈련 공간을 늘리는 것을 가능하게 하여, 예를 들어, (적어도 핸드헬드 디바이스 자체에 의한) 훈련 공간의 제한이 거의 또는 전혀 남아 있지 않게 한다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스는 사람에 의해 머리 위로, 눕혀 져서 또는 다른 위치에서 (예를 들어, 한 손만으로 또는 양손으로) 다루어질 수 있다. 이것은, 예를 들어, 방해된 작업 공간에서의 핸들링을 용이하게 한다.

예를 들어, 핸드헬드 디바이스는 머신과 독립적으로 이동될 수 있으며, 예를 들어, 머신과의 결합이 없을 수 있다(예를 들어, 머신과 결합되지 않을 수 있다). 머신과 핸드헬드 디바이스 사이의 통신 결합은 선택적으로, 예를 들어, 교체 가능한 케이블에 의해 또는 무선으로 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스는, 예를 들어, 머신에 결합되는 관절형 결합 또는 기타 베어링이 없을 수 있다.

예를 들어, 머신의 이동 및/또는 적어도 하나의 활동을 나타내는 데이터의 기록은, 예를 들어, 훈련될 머신과 독립적인 좌표계에서, 행해질 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 및/또는 그 움직임 및/또는 데이터의 기록은 머신(예를 들어, 그 작업 공간, 그 기준점 또는 머신 좌표계 및/또는 그 베이스)과 독립적일 수 있다. 기준점(공구 중심점(Tool Center Point, TCP라고도 함)은, 예를 들어, 머신 좌표계의 고정 좌표일 수 있다.

시스템에 의해, 임의의 수의 중간지점(waypoint)이 있는 궤적이 결정될 수 있다. 각각의 중간지점에 대해, 다음과 같은 속성: 모션의 유형(점대점, 선형, 원형 및 다항식), 궤적, 속도 또는 그 변화(즉, 가속), 힘(예를 들어, 그 모멘트, 즉, 토크), 공구에 관한 한 조각 또는 한 조각 초과의 정보, 및/또는 오버그라인딩 반경(overgrinding radius) 중 하나 또는 하나 초과의 속성이 파라미터화되거나 파라미터화될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각각의 중간지점에 대해, 다음과 같은 속성: 교환가능 부착물의 기능의 상태 및/또는 (예를 들어, 교환가능 부착물 및/또는 핸드헬드 디바이스의) 센서 데이터 중 하나 또는 하나 초과의 속성이 파라미터화되거나 파라미터화될 수 있다.

예를 들어, 궤적은 다항식으로 구성되거나 부분적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 결과적인 다항식 열은 n차 다항식 열(n차 스플라인이라고도 함)을 제공하는 최대 n차 다항식으로 구성될 수 있다. 2개의 다항식이 인접한 궤적의 점(소위 노트(knot))은 선택적으로 (n-1)배 연속적으로 미분 가능할 수 있다. 예를 들어, 다항식 열은 점 기반 궤적의 점을 연결하는 다항식을 검색함으로써 점 기반 궤적(궤적의 점은 노트를 정의함)을 경로 기반 궤적으로 변환하는데 사용될 수 있다.

상이한 공구 및/또는 공작물 좌표계가 구성될 수 있다. 궤적은, 예를 들어, 연속 경로 점(이후 점 기반 궤적이라고도 함)을 명시함으로써, 횡단된 경로 곡선(이후 경로 기반 궤적이라고도 함)을 명시함으로써, 또는 이들 사양의 혼합에 의해 기술될 수 있다.

예를 들어, 점 기반 궤적은 중간지점이 차례로 취해지는 방식을 열어 둔 채로 둘 수 있다, 즉, 중간지점을 제어 디바이스 또는 머신의 가능성에 연결하는 구체적인 경로 곡선의 결정으로 남길 수 있다. 예를 들어, 활동이 개별 위치에서 개별 작업 단계(예를 들어, 픽 앤 플레이스)가 있으면, 점 기반 궤적이 적합하다.

경로 기반 궤적은 일대일 중간지점 시간 할당을 할 수 있게 하며 그래서 어떤 중간지점이 어떤 시점에서 취해 지는지를 상세하게 기술한다. 경로 기반 궤적은, 예를 들어, 활동(예를 들어, 접착제 펴바르기 또는 페인팅)이 특정 경로를 따라 또는 특정 속도로 발생한다면, 적합하다.

다양한 실시예에 따르면, 머신의 훈련은 훈련 데이터를 이용하여 수행된다. 이러한 목적을 위해, 훈련 데이터가 기록될 수 있다. 예를 들어, 훈련 데이터의 기록은 활성화 정보를 입력함으로써 시작될 수 있다. 그러나 원칙적으로 데이터의 기록은 또한 실제 훈련 이전에, 예를 들어, 핸드헬드 디바이스의 스위치가 켜지고/켜지거나 시스템에 등록되는 즉시 발생할 수 있다. 그 경우, 활성화 정보는 기록된 데이터의 어느 부분이 훈련 데이터로 사용되는지를 표시할 수 있다. 다시 말해서, 기록된 데이터 중 훈련 데이터로 사용되는 데이터는 활성화 정보에 의해 필터링(시간 분해)될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 활성화 정보는, 예를 들어, 데이터의 시간 분해 기록과 매칭되는 타임스탬프를 가질 수 있다. 대안적으로, 기록된 데이터의 필터링은 기록이 정지된 후에, 예를 들어, 기록된 데이터의 그래픽 표현을 사용하여 수동으로 수행될 수 있다. 그 경우, 이들 데이터는 훈련 데이터로서 머신의 훈련에 공급될 활성화 정보(예를 들어, 데이터 시퀀스의 시작과 끝)를 통해 사용자에 의해 마킹될 수 있다. 유사한 방식으로, 이미 존재하는 훈련 데이터에 추가 데이터가 추가되거나 또는 이미 존재하는 훈련 데이터로부터 일부가 제거될 수 있다. 필터링은, 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스에 의해 수행될 수 있다.

훈련 데이터를 필터링하는 것(줄여서 필터링이라고도 함)은, 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스를 사용하여 기록된 전체 모션 시퀀스를 재생하고 그 움직임을 검사하는 것을 포함할 수 있다. 기록된 모션 시퀀스의 재생은 물리적 로봇을 사용하여 및/또는 로봇의 가상 표현을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 기록된 데이터는 원격 액세스(예를 들어, iOS 애플리케이션과 같은 애플리케이션 프로그램)를 통해 로봇에서 한 번 이상 재생될 수 있고 움직임이 검사될 수 있다. 훈련 데이터로서 유지되어야 하는 소위 키프레임이라고 하는 공간의 개별 지점은 데이터에 마킹될 수 있고 필요한 경우, 예를 들어, 다양한 좌표계의 기능을 사용하여 미세 조정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 머신 학습 및 수학적 최적화는 마킹 가능한 지점 및/또는 훈련에 사용되는 전체 데이터의 전부 또는 일부를 예측하고 필터링하는데 사용될 수 있다. 필터링은, 예를 들어, 이상, 모션 품질 및 표현 강도, 중복 정보 및/또는 데이터 감소를 고려하는 것을 포함할 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 두 지점 사이에서 로봇의 이동 모드(모션 모드라고도 함)는, 예를 들어, 점대점, 선형 또는 반원 이동 모드로 정의될 수 있다. 필터링은, 예를 들어, 훈련에 사용될 데이터가 확인될 때까지 사용자에 의해 명시된 정보를 사용하여 한 번 이상 반복될 수 있다.

기록된 모션 시퀀스 및 그 반대 모드의 모든 마킹된 지점(키프레임)의 합은 훈련 데이터로서 또는 적어도 그 일부로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 마킹된 지점은 공간에서 직교 방식으로 시프트될 수 있고/있거나 로봇의 엔드 이펙터는 이러한 지점을 중심으로 회전될 수 있다.

따라서 필터링 또는 필터링의 컴포넌트의 예는 다음과 같은 것: 훈련 데이터로부터 이상을 검출하여 제거하는 것, 훈련 데이터를 평활화하는 것(예를 들어, 모션 품질 및 그 표현력을 개선하기), 훈련 데이터의 중복 부분(예를 들어, 동일하거나 부가 가치를 적어도 거의 제공하지 않는 부분)을 검출하여 제거하는 것, 내용을 보존하면서 데이터를 줄이는 것을 포함할 수 있다.

대안적으로 또는 필터링에 추가하여, 훈련 데이터의 일부는 예를 들어 보다 복잡한 전체 프로세스의 개별 동작 또는 활동의 표현으로 그룹화될 수 있다.

도 1은 다양한 실시예에 따른 핸드헬드 디바이스(100)를 개략적인 측면도 또는 단면도로 예시한다. 핸드헬드 디바이스(100)는, 예를 들어, 약 10 cm(센티미터) 내지 약 50 cm 범위, 예를 들어, 약 15 cm 내지 약 30 cm 범위의 길이 규모(101)(길이 방향(711a)의 규모)를 가질 수 있다. 길이 방향(711a)을 따라, 핸드헬드 디바이스(100)는 2개의 단부면(101a, 101b)에 의해 경계가 정해질 수 있고, 그 제 1 단부면(101a)은 커플링 구조(102)를 포함한다. 커플링 구조(102)(예를 들어, 커플링 메커니즘)는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하도록 구성될 수 있다.

핸들(104)은 길이 방향(711a)을 따라 커플링 구조(102)로부터 멀어져 연장될 수 있다. 예를 들어, 핸들(104)은 둥근형, 테이퍼형과 같이 인체 공학적으로 형상화될 수 있고/있거나 그렇지 않으면 손의 형상에 부합될 수 있다. 일반적으로, 핸들(104)은 사용자의 한 손 이상으로 파지되고/되거나 잡히도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예는 별도의 핸들(여벌의 핸들)을 포함할 필요는 없지만, 이러한 핸들을 통합할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 핸들(104)은 예를 들어, 약 5 cm(센티미터) 내지 약 30 cm를 범위로 하는, 예를 들어, 약 10 cm 내지 약 20 cm를 범위로 하는 길이 범위(101)를 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸들(104)은 약 10 cm 내지 약 30 cm의 범위인 (예를 들어, 길이 방향(711a)을 가로지르는 방향으로 완비된 경로를 따라) 둘레를 가질 수 있다.

핸들(104)은 또한 커플링 구조(102)에 대해 상이하게 배향될 수 있는데, 예를 들어 핸드헬드 디바이스(100)가 각을 이루도록 결합 방향에 비스듬하게 연장될 수 있다. 이것은 일부 활동에 대해 더 직관적일 수 있다. 물론, 본 명세서에서 길다란 핸드헬드 디바이스(100)에 대해 설명된 내용은 유추를 통해 핸들(104)의 상이한 구성 또는 방위에 적용될 수 있다. 유사하게, 핸드헬드 디바이스(100)는 핸드헬드 디바이스(100)의 안전한 핸들링을 가능하게 하는 (예를 들어, 서로로부터 멀어지거나 횡방향으로 연장하는) 다수의 핸들을 가질 수 있다. 유추에 의하면, 핸들 또는 각각의 핸들은 다수의 손에 필요한 다수의 파지 지점을 가질 수 있다. 핸들 중 하나 또는 하나 초과의 핸들은 핸드헬드 디바이스의 핸들일 수 있다. 핸들 중 하나 또는 하나 초과의 핸들은 예를 들어 교환가능 부착물의 컴포넌트로서 핸드헬드 디바이스에 부착되거나 착탈가능하게 부착될 수 있거나, 또는 별도의 핸들로서 제공될 수 있다. 핸드헬드 디바이스의 핸들 중 하나 또는 하나 초과의 핸들은 영구적(영속적)이거나 비영구적일 수 있다.

선택적으로, 핸드헬드 디바이스(100)는 하나 또는 하나 초과의 사용자 인터페이스(예를 들어, 사용자 입력 인터페이스 및/또는 사용자 출력 인터페이스)를 포함할 수 있다. 핸드헬드 디바이스(100)의 하나 또는 하나 초과의 사용자 인터페이스의 예는 스크린(디스플레이 디바이스라고도 함), 물리적 키보드, 스피커, 진동 디바이스, 하나 또는 하나 초과의 물리적 스위치(예를 들어, 푸시 버튼), 하나 또는 하나 초과의 광원 등을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스(100)는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 진동 디바이스는 일반적으로 다이어프램 또는 압전 소자와 같은 진동 여기자를 포함할 수 있다. 진동 여기자는 그에 결합되는 전기 신호를 촉각적으로 검출가능한 (예를 들어, 신호의 주파수를 갖는) 기계적 진동(진동이라고도 함)으로 변환하도록 구성될 수 있다.

입력 유닛(108)은 예를 들어 사용자에 의해 작동되도록 구성된 사용자 인터페이스(이후 사용자 입력 인터페이스라고도 함)에 의해 제공될 수 있으므로, 활성화 정보는 사용자 인터페이스의 작동을 통해 입력될 수 있다. 활성화 정보는 일반적으로 (터치 감응 입력 유닛(108)을 제공하는) 터치 감응 센서와 같은 센서에 의해 캡처될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 입력 유닛은 입력 유닛의 활성화를 캡처할 수 있는 다른 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 유닛(108)의 센서는 근접 센서, 터치 센서, 물리적 스위치(예를 들어, 푸시 버튼) 등일 수 있다.

예를 들어, 입력 유닛(108)은 핸들(104)의 일부이거나 핸들(104)에 인접할 수 있다. 이것은 동작을 용이하게 한다.

활성화 정보는 일반적으로 머신 훈련의 활성화를 트리거할 수 있다. 덜 복잡한 예에서, 훈련은 (예를 들어, 힘 및/또는 터치를 포함하는) 사용자 입력이 입력 유닛(108)에 의해 캡처될 때 활성화될 수 있다. 예를 들어, 스위치는 힘에 의해 작동되고, 그럼으로써 훈련을 활성화할 수 있다. 유사하게, 훈련은 예를 들어 다른 사용자 입력이 발생하거나 또는 사용자 입력이 중단되는 것이 캡처될 때 비활성화될 수 있다. 그러나 더 복잡한 사용자 입력이 구현될 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 시퀀스(예를 들어, 길게 또는 반복된 키 누름)는 훈련을 활성화할 수 있게 하고/하거나 제 2 입력 시퀀스는 훈련을 비활성화할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 입력 유닛(108)은 시작 및/또는 중지할 활동에 관한 정보를 기록할 수 있게 한다. 그러나, 입력 유닛(108)에 의해 제공되는 기능은 또한 핸드헬드 디바이스 외부의 다른 디바이스에 의해, 예를 들어, 무선 스위치에 의해 및/또는 예를 들어, 입력 유닛(108)의 기능을 에뮬레이트하는 애플리케이션이 실행되는 이동 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 태블릿)에 의해 전부 또는 부분적으로 제공될 수 있다.

보다 일반적으로, 입력 유닛(108)에 의해 입력된 제 1 활성화 정보는 훈련이 활성화되고/되거나 계속될 것이라는 것을 나타낼 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 입력 유닛에 의해 입력된 제 2 활성화 정보는 훈련이 비활성화 및/또는 중단될 것이라는 것을 나타낼 수 있다.

입력 유닛(108)은 활성화 정보가 입력되는 근거리 통신 프로토콜에 따라 선택적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, NFC가 활성화 정보를 입력하는데 사용될 수 있다.

활성화 정보는 출력 유닛(110)에 의해 출력(예를 들어, 통신)될 수 있다. 예를 들어, 출력 유닛(110)은 네트워크 통신 프로토콜과 같은 통신 프로토콜에 따라 활성화 정보를 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 활성화 정보는 유선(배선(wired)이라고도 함) 또는 무선으로 전송될 수 있다. 원칙적으로, 어떤 통신 프로토콜이라도 표준화된 또는 독점 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 이하에서는 이해의 용이함을 위해 (예를 들어, 라디오를 사용하는) 출력 유닛(110)의 무선 통신이 참조된다. 그러나 설명된 내용은 또한 유추를 통해 출력 유닛(110)의 유선 통신에 적용될 수 있다.

예를 들어, 출력 유닛(110)은 신호 생성기 및 안테나와 같은 데이터 전송 인터페이스를 포함할 수 있다. 신호 생성기는 예를 들어 통신 프로토콜에 따라 활성화 정보를 인코딩하고 인코딩된 활성화 정보에 따라 신호를 안테나에 공급하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 핸들(104), 입력 유닛(108) 및/또는 커플링 구조(102)는 핸드헬드 디바이스(100)의 하우징(136)의 일부일 수 있거나 하우징(136)에 의해 지지될 수 있다. 하우징(136)은 출력 유닛(110), 적어도 하나의 센서, 배터리 등과 같은 핸드헬드 디바이스(100)의 하나 또는 하나 초과의 전기 컴포넌트가 배치되는 중공 본체를 포함할 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)를 더 쉽게 다루도록 (예를 들어, 이동하도록) 하기 위해, 핸드헬드 디바이스(100)는 가벼울 수 있고, 예를 들어, 약 5 kg(킬로그램) 미만, 예를 들어, 약 2.5 kg 미만, 예를 들어 약 1 kg 미만, 예를 들어, 약 0.5 kg 미만의 무게를 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스(100)는 경량 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100)의 하우징(136)은 플라스틱 및/또는 경금속을 포함하거나 또는 그로부터 형성될 수 있다.

일반적으로, 커플링 구조(102)는 반드시 정면에 배치될 필요는 없다. 예를 들어, 커플링 구조(102)는 또한 측면과 같이 핸들(104)로부터 멀어져 연장되는 핸드헬드 디바이스(100)의 단부 부분의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 전면 커플링 구조(102)는 보다 직관적이고 사용하기 쉬울 수 있다. 측면 커플링 구조(102)는 보다 복잡한 결합 메커니즘을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 다수의 자석이 단부 부분 외측 상의 환형 경로를 따라 배치될 수 있다.

이하에서는 이해의 용이함을 위해 전면 커플링 구조(102)가 참조될 것이다. 설명된 내용은 측방향으로 배열된 커플링 구조(102)와 같이, 유추를 통해 상이하게 배열된 커플링 구조(102)에 적용될 수 있다.

도 2는 다양한 실시예에 따른 시스템(200)을 개략적인 측면도 또는 단면도로 예시하며, 여기서 시스템(200)은 핸드헬드 디바이스(100) 및 커플링 구조(102)에 해제 가능하게 결합된 교환가능 부착물(210)을 포함한다.

해제가능한 결합은 교환가능 부착물이 예를 들어 반복적으로 및/또는 공구를 필요로 하지 않고 커플링 구조(102)에 의해 핸드헬드 디바이스(200)에 비파괴적으로 부착되고/되거나 분리될 수 있도록 하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 2개의 교환가능 부착물이 서로 교환될 수 있다.

이를 위해, 커플링 구조(102) 및 상기 상기 교환가능 부착물(210) 또는 각각의 교환가능 부착물(210)은 서로 대응하도록 구성될 수 있으므로, 서로 물리적으로 접촉될 때, 이들은 예를 들어 이들의 상대적 움직임에 의해 서로 연결될 수 있다. 유사한 방식으로, 이들은 서로 되풀이 하여 분리될 수 있으므로, 교환가능 부착물(210)은 커플링 구조(102)로부터 이격되거나 교체될 수 있다.

예를 들어, 상기 교환가능 부착물(210) 또는 각각의 교환가능 부착물(210)은 함께 연결될 수 있는 커플링 구조(102)에 대응하는 짝맞춤 커플링 구조(mating coupling structure)(212)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결은 형상 끼워맞춤 및/또는 강제 끼워맞춤을 통해 이루어질 수 있다. 커플링 구조(102)가 총검 또는 나사산을 나타내면, 이것은 확실한 연결(positive connection)을 제공할 수 있다. 커플링 구조(102)가 숫형 부분을 가지면, 이것은 짝맞춤에 의해 강제 끼워맞춤을 제공할 수 있다. 이러한 연결은 구현하는 데 비싸지 않고 다루기가 쉽다.

예를 들어, 결합은 이를테면 커플링 구조(102) 및/또는 교환가능 부착물(210)이 자기장을 제공하는 자석을 포함하도록 함으로써 자기장을 사용하여 달성될 수 있다. 자석은 영구 자석 또는 전자석일 수 있다. 자기장은 예를 들어, 교환가능 부착물(210)의 강자성 재료에 의해 커플링 구조(102)와 교환가능 부착물(210) 사이에 흡인력을 제공할 수 있다.

교환가능 부착물(210)은 훈련될 활동에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 교환가능 부착물(210)은 활동을 수행하기 위한 공구(214)를 포함할 수 있다. 공구(214)는 일반적으로 작업물이 작용을 받는 활동에 대응하는 기능을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 공구(214)는 성형 공구, 검사 공구, 접합 공구(예를 들어, 스크루드라이버, 글루건 또는 용접기), 변위 공구(예를 들어, 그리퍼), 절단 공구 등을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 접합 공구는 코팅 공구(예를 들어, 페인트 건, 분말 코팅 건)를 포함하거나 또는 그로부터 형성될 수 있다. 그러나, 교환가능 부착물(210)의 공구(214)는 완전히 기능적이거나 완전히 기능적일 필요는 없지만, 교환가능 부착물(210)의 공구(214)가 실제 프로세스 공구의 형상 및/또는 윤곽 및/또는 (예를 들어, 더미 요소와 유사한) 적어도 그 이미지를 갖는 것이면 충분할 수 있다.

예를 들어, 시스템(200)은 서로 상이한 다수(예를 들어, 적어도 2, 3, 4, 5, 10개, 또는 적어도 20개)의 교환가능 부착물(210)을 한 벌의 공구(214)로 포함할 수 있다. 복수의 교환가능 부착물(210) 중에서, 하나의 교환가능 부착물이 핸드헬드 디바이스(100)에 결합되거나 결합될 수 있다. 공구가 변경되어야 하면, 핸드헬드 디바이스에 결합된 그리고 제 1 공구(214)를 갖는 제 1 교환가능 부착물(210)이 그와 상이한 제 2 공구(214)를 갖는 제 2 교환가능 부착물로 교환될 수 있다.

시스템(200)은 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이 다른 컴포넌트를 가질 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)와 이에 결합된 교환가능 부착물(210)의 쌍은 이하에서 훈련 디바이스(302)로도 지칭되며, 교환가능 부착물(210)의 공구는 훈련 공구(214)로 지칭된다. 일반적으로, 교환가능 부착물(210)은 또한 예를 들어, 설정되는 활동이 상이한 다수의 훈련 공구(214)를 가질 수 있다. 예를 들어, 교환가능 부착물(210)의 다수의 훈련 공구(214)는 짝맞춤 커플링 구조(212)에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

예를 들어, 상기 훈련 공구(214) 또는 각각의 훈련 공구(214)의 전력은 핸드헬드 디바이스(100)의 전력보다 작을 수 있어, 핸드헬드 디바이스(100)를 사용하여 훈련 공구(214)에 전력을 공급하기가 더 쉬워 지고/지거나 수동 훈련 공구(214)를 작동 가능하게 할 수 있다.

예를 들어, 다양한 실시예에서, 훈련 공구(214)는 완전하지 않은 기능적 공구일 수 있거나 완전하지 않은 기능적 공구로서 제공될 수 있다.

예를 들어, 상기 훈련 공구(214) 또는 각각의 훈련 공구(214)의 무게는 핸드헬드 디바이스(100)의 무게보다 작을 수 있어, 핸드헬드 디바이스(100)를 사용하여 훈련 공구(214)를 운반하기가 더 쉬어 지고 그 부착을 단순화할 수 있다.

예를 들어, 상기 훈련 공구(214) 또는 각각의 훈련 공구(214)의 재료는 플라스틱 및/또는 경금속(예를 들어, 알루미늄)일 수 있다. 이것은 무게를 줄여 준다.

예를 들어, 상기 훈련 공구(214) 또는 각각의 훈련 공구(214)의 크기(예를 들어, 길이 방향을 따른 부피 및/또는 규모)는 핸드헬드 디바이스(100)의 크기보다 작을 수 있어, 핸드헬드 디바이스(100)를 사용하여 훈련 공구(214)를 운반하기가 더 쉬어 지고 그 부착을 단순화할 수 있다. 용이해짐이 덜 하거나 전혀 수용되지 않을 수 있으면, 훈련 공구(214)는 핸드헬드 디바이스(100)와 동일한 크기이거나 그 보다 더 클 수 있다.

커플링 구조(102)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 교환가능 부착물(210)의 교체를 용이하게 할 수 있다. 커플링 구조(102)에 대안적으로, 훈련 공구(214)는 (공구 없이, 즉, 조립 없이 비파괴적으로 변경될 수 없도록) 핸드헬드 디바이스(100)에 고정적으로(즉, 해제 불가능하게) 부착될 수 있다. 예를 들어, 그렇지 않으면 훈련 공구(214)는 나사에 의해 겉면에 부착, 예를 들어 용접되거나 접합될 수 있다. 예를 들어, 훈련 공구(214)는 단부면에 내장될 수 있다. 훈련 공구(214)가 고정 설치된 그러한 핸드헬드 디바이스(100)는 훈련 공구(214)가 구성되는 하나의 활동을 정확히 훈련하도록 구성될 수 있다. 커플링 구조(102)를 갖는 핸드헬드 디바이스(200)에 대해 아래에서 설명되는 내용은 훈련 공구(214)가 영구적으로 설치된 핸드헬드 디바이스에 유사하게 적용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 활동 일반은 프로세스 태스크를 수행하는 (예를 들어, 단지) 특정 동작에 의해서라기 보다는, 수행할 프로세스 태스크에 의해 정의될 수 있다. 이것은 예를 들어, 동일한 프로세스 태스크를 수행할 때의 변동이 고려될 수 있게 하고, 이에 따라 머신의 훈련을 설계할 때 더 많은 자유가 있게 한다. 예를 들어, 활동은 동작의 변동뿐만 아니라, 동일한 프로세스 태스크를 수행하는 유사하거나 같은 동작의 변동을 포함할 수 있다.

도 3은 다양한 실시예에 따른 방법(300)을 다양한 개략도로 예시한다.

도 3에는 훈련될 머신(114)가 추가로 도시되어 있다. 프로그램될 머신(114)는 로봇 예를 들어 공작물을 취급, 조립 또는 처리하기 위한 산업용 로봇, 협동 로봇(코봇(cobot)이라고도 함) 또는 서비스 로봇(예를 들어, 조리 머신 또는 그루밍 머신)일 수 있다. 예를 들어, 방법(300)은 기술 비전문가에 의해 (프로세스 파라미터 및 통합을 포함하는) 완전 자동화 애플리케이션의 최종 사용자 프로그래밍을 실시 가능하게 한다. 훈련될 머신(114)은 물리적 머신일 수 있다. 유추를 통해, 본 명세서에서 동일한 것에 대해 설명된 내용은 또한 훈련될 가상 머신(114)에도 적용될 수 있다.

예를 들어, 동일한 유형(예를 들어, 머신 각각의 제조 부정확도를 평균화한 것에 의함)의 다수의 물리적 머신(114)을 사용할 때, 훈련되는 이상화된 가상 모델(머신 유형 특정 모델)의 유형이 사용될 수 있다. 훈련된 가상 머신(114)에 기초하여, 제어 정보(예시적으로는 물리적 머신의 매핑)는 예를 들어, 자동화된 방식으로 확인될 수 있다.

훈련될 머신(114)는 일반적으로 매니퓰레이터(manipulator) 및 매니퓰레이터가 지지되는 프레임(114u)을 포함할 수 있다. 매니퓰레이터라는 용어는 머신(114)의 가동 부재(114v, 114g, 114w)의 집합을 포함하며, 그 작동은 예를 들어 프로세스 활동을 수행할 환경과의 물리적 상호 작용을 가능하게 한다. 작동을 위해, 머신(114)은 제어 프로그램에 따라 환경과의 상호작용을 구현하도록 구성된 제어 디바이스(702)(머신 제어(702)라고도 함)를 포함할 수 있다. 매니퓰레이터의 최종 부재(114w)(엔드 이펙터(114w)라고도 함)는 훈련될 활동에 따라 예를 들어, 활동을 수행하도록 구성되는 하나 또는 하나 초과의 공구(124w)(프로세스 공구(124w)라고도 함)를 포함할 수 있다. 프로세스 공구(124w)는 예를 들어 용접 토치, 파지 기구, 글루 건, 페이팅 디바이스 등을 포함할 수 있다.

매니퓰레이터는 엔드 이펙터(114w)가 부착되는 로봇 팔(114p)(보다 일반적으로 관절형 팔이라 함)과 같은 적어도 하나의 위치 설정(positioning) 디바이스(114p)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 로봇 팔(114p)은 인간의 팔과 유사하거나 심지어 그 이상의 기능(예를 들어, 관절당 다중 축 모션 또는 관절당 결합된 회전 및 피봇팅)을 제공할 수 있는 기계적 팔을 제공한다. 예를 들어, 로봇 팔(114p)은 다수의(예를 들어, 적어도 2, 3, 4, 5, 10개, 또는 적어도 20개의) 관절을 가질 수 있고, 각각의 관절은 적어도 하나의 (예를 들어, 2, 3, 4, 5, 또는 6) 자유도를 제공할 수 있다.

매니퓰레이터는 물론 예를 들어 갠트리 머신, 일반적인 유형의 다관절 로봇 또는 델타 로봇에서 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 머신은 개방형 운동학적 체인 또는 폐쇄형 운동학적 체인을 가질 수 있다. 다음에는 보다 쉽게 이해되는 로봇 팔(114p)이 참조될 것이다. 유추에 의해, 로봇 팔(114p)에 대해 설명된 내용은 또한 상이하게 구성된 머신 또는 매니퓰레이터에도 적용될 수 있다.

위치 설정 디바이스(114p)의 부재는 예를 들어 링크 부재(114v) 및 관절 부재(114g)일 수 있으며, 여기서 링크 부재(114v)는 관절 부재(114g)에 의해 상호 연결된다. 관절 부재(114g)는 예를 들어 하나 이상의 관절을 포함할 수 있고, 관절 각각은 서로에 대해 상호 연결된 연결 부재(114v)에 회전 모션(즉, 회전 움직임) 및/또는 병진 모션(즉, 병진 운동)을 제공할 수 있다. 링크 부재(114g)의 움직임은 제어 디바이스(702)에 의해 제어되는 액추에이터에 의해 개시될 수 있다. 하나 또는 하나 초과의 관절은 또한 볼 및 소켓 관절을 포함하거나 또는 그로부터 형성될 수 있다.

(301)에서, (핸드헬드 디바이스(100) 및 이에 결합된 교환가능 부착물(210)을 포함하는) 훈련 디바이스(3020)가 제공되거나 제공될 수 있다. (예를 들어, 일단 훈련이 실시 가능해지면 또는 훈련이 실시 가능해 진 동안) 훈련하기 위해, 사람(106)(사용자라고도 함)은 훈련 디바이스(302)를 사용하여 활동을 수행하여 프로세스 태스크(예를 들어, 컴포넌트의 페인팅, 제작 및/또는 조립)를 완료할 수 있다. 예를 들어, 훈련 공구(214)는 머신(114)을 인도할 수 있는 임의의 프로세스 공구(124w)를 나타낼 수 있다. 이를 위해, 프로세스 공구(124w)는 작업물과 상호작용할 수 있다.

훈련을 위해, 훈련 디바이스(302)는 적어도 훈련 데이터와 같은 데이터를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 전송할 수 있다. 훈련 데이터는 활성화 정보 및 선택적으로는 공간 정보를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 선택적으로, 훈련 데이터는 다음과 같은 정보: 하나 이상의 교정 값, 품질 정보, 센서 데이터(예를 들어, 집계, 융합 및/또는 최적화된 정보), 활성화 정보 중 하나 이상을 가질 수 있다. 예를 들어, 품질 정보는 예시적으로 데이터 포인트가 얼마나 좋은 지와 같은 훈련 데이터 포인트의 신뢰도를 표시할 수 있다. 품질 정보는 예를 들어 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스에 의해, 훈련의 각각의 데이터 포인트와 연관되거나 연관될 수 있다. 예를 들어, 활성화 정보는 머신의 엔드 이펙터(예를 들어, 머신의 파지 시스템 및/또는 용접기)와 관련될 수 있다.

예를 들어, 공간 정보는 공간에서의 훈련 디바이스(302)의 위치 및/또는 그 변화(즉, 움직임)를 나타낼 수 있다. 활성화 정보는 입력 유닛(108)으로의 입력을 나타낼 수 있다. 모션은 예를 들어, 훈련 디바이스(302)의 병진운동 및/또는 회전을 포함할 수 있고, 예를 들어 가속도 및/또는 속도를 측정함으로써 확인될 수 있다.

예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는 (예를 들어, 건물(511) 내) 공간(701, 703, 705)에서의 훈련 공구(302) 또는 그의 좌표계(711)의 시간 종속적 위치(111)(즉, 위치 및/또는 방위)를 수신한다. 이에 기초하여, 훈련 공구(214)의 시간 종속적 위치(111)가 확인될 수 있다. 객체(예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100), 그 좌표계(711) 및/또는 훈련 공구(210))가 점유할 수 있는 복수의 위치는 궤적(111)(훈련 궤적이라고도 함)을 사용하여 나타낼 수 있다. 궤적(111)의 각각의 지점은 선택적으로 객체의 시간 및/또는 방위와 연관될 수 있다. 궤적(111)의 각각의 지점 및/또는 방위는 대응하는 좌표를 사용하여 명시될 수 있다. 유사한 방식으로, 궤적(111)은 대안적으로 또는 추가적으로 핸드헬드 디바이스(100)의 좌표계 및/또는 작업 위치에 대해 참조될 수 있다. 궤적(111)이 명시되는 공간(701, 703, 705)(작업 공간이라고도 함)은 고정되어 있는, 즉, 지구 표면에 대해 불변 위치를 갖는, 좌표계에 의해 스팬될 수 있다.

궤적(111)의 각각의 지점(예를 들어, 벡터)은 선택적으로 하나 또는 하나 초과의 활동 특정 및/또는 공구 특정 프로세스 파라미터, 예를 들어 유량(flow rate), 강도, 전기 출력, 키스트로크 등과 연관될 수 있다.

이를 위해, 예를 들어, 위치 탐지(locating) 디바이스(112)가 고정되어 있을 수 있으며 좌표계(711)를 정의(예를 들어, 스팬)할 수 있다. 위치 탐지 디바이스(112)는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 하나 또는 하나 초과의 센서 및/또는 하나 또는 하나 초과의 방출기를 포함할 수 있다. 위치 탐지 디바이스(112)에 의해 제공되는 훈련 데이터의 부분은 타임스탬프를 통해 훈련 디바이스(302)에 의해 제공되는 훈련 데이터의 부분과 동기적으로 관련될 수 있다.

훈련 데이터는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 선택적으로 활동 특정 프로세스 파라미터를 가질 수 있다. 활동 특정 프로세스 파라미터는 각각의 기능의 파라미터 및/또는 프로세스 공구의 동작 지점, 예를 들어 페인트 스프레이 건의 체적 흐름을 나타낼 수 있다.

훈련 데이터 및 선택적 활동 특정 프로세스 파라미터에 기초하여, (303)에서 프로세스 활동의 모델(104m)(프로세스 모델(104m)이라고도 함)이 확인될 수 있다. 이러한 프로세스 모델(104m)은 프로세스 태스크를 완료하기 위해 수행될 프로세스 공구(124w)의 움직임을 예시적으로 기술한다. 프로세스 모델(104m)은 선택적으로 사람(106)에 의해 검사되고 조정될 수 있다.

하나의 예에서, 입력되는 훈련 데이터는 사람(106)에 의해 인도된 훈련 디바이스(302)의 시간 기반 모션 데이터 및 입력 디바이스(108)의 활성화 데이터를 갖는다. 이어서, 훈련 데이터의 시간 시퀀스는 예를 들어 지원 지점을 통해 및/또는 작업 특정 분석 알고리즘을 통해, 하위 프로세스(예를 들어, 궤적의 시작 지점에 접근, 시작 위치 잡기, 페인팅 프로세스 시작, 페인팅, 프로세스의 완료, 궤적의 끝 지점에서 출발)로 분해된다. 선택적으로, 훈련 데이터의 수동 후처리는 사용자에 의해 수행될 수 있다. 이어서, 프로세스 모델(104m)의 인스턴스가 예를 들어 메타모델의 형태로 생성된다. 메타모델은 모델 인스턴스의 데이터 유형은 물론 이들 유형의 가능한 관계를 기술한다. 이 경우, 모델은 예시적으로 노드가 유형에 따라 분류된 지향된 그래프이다. 노드는 모델의 파라미터와 그의 값 범위를 기술하는 데이터 유형(메타모델의 노드)를 갖는다. 훈련 데이터에 기초한 모델 인스턴스의 생성은 예를 들어 인공 신경망을 사용하여 수행된다. 인공 신경망(artificial neural network)(ANN)은 통상의 훈련 방법, 예를 들어, 소위 역전파(backpropagation) 방법을 사용하여 훈련될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 훈련 데이터는 수학적 최적화 및/또는 머신 학습 방법을 사용하여 최적화될 수 있다. 훈련 시, 훈련 벡터는 훈련 디바이스(302)의 공간 좌표(또는 시간 경과에 따른 그의 변화), 연관된 타이밍, 예를 들어 프로세스 공구의 동작 지점 및/또는 제어 지점, 훈련 디바이스(302)의 공간 방위 등을 나타낼 수 있는 훈련 디바이스(302)로의 입력과 같은 원하는 특정 입력 파라미터에 따라 선택된다. kNN의 입력 벡터에 포함된 파라미터와 kNN의 출력 벡터에 포함된 파라미터는 둘 모두 각각 고도로 애플리케이션 종속적이고 프로세스 종속적이며 그에 따라 선택된다는 점에 유의해야 한다.

또한, 특정 하드웨어 플랫폼(114)(더 일반적으로 머신(114)라고 함)(예를 들어, 특정 로봇 유형 또는 엔드 이펙터 등)이 선택될 수 있다. 머신(114)의 머신 세부 사항(예를 들어, 구조)은 머신(114)의 모델(114m)을 사용하여 고려될 수 있다. 머신(114)의 모델(114m)은 하나 이상의 상이한 머신(114)의 머신 특정 정보를 가질 수 있다. 머신 특정 정보는 위치 설정 및 반복 정확도, 모션의 최대 범위, 속도, 가속도 등과 같은 머신 특정 특성을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 머신 특정 정보는 예를 들어, 머신(114)의 위치 설정 디바이스(114p)에 부착된 적어도 공정 공구(124w)(머신 공구(124w)라고도 함)를 나타낼 수 있다.

머신(114)의 모델(114m) 및 프로세스 모델(104m)에 기초하여, (305)에서 머신 제어기(702)에 대한 플랫폼 특정 모델(116m)(제어 모델(116m)이라고도 함)이 생성될 수 있다. 제어 모델(116m)은 머신(114)의 움직임 및/또는 활동을 제어하는 각각의 제어 정보를 가질 수 있다. 예를 들어, 이것은 활동 특정 프로세스 파라미터에 대응하는 머신 특정 제어 정보(예를 들어, 페인팅 이펙터에서의 체적 유량 및/또는 모션 시퀀스)를 확인하는 것을 포함할 수 있다.

그러나, 프로세스 모델(104m)이 반드시 별도로 확인될 필요는 없다. 훈련 데이터 및 선택적 활동 특정 프로세스 파라미터에 기초하여, (305)에서 제어 모델(116m)은 또한 예를 들어, 훈련 공구(214)의 궤적(111)을 프로세스 공구(124w)의 궤적(113)에 매핑함으로써 직접 확인될 수 있다.

(307)에서, 프로그램 코드(116)(예를 들어, 소스 코드)는 코드 생성기(412)를 사용하여 제어 모델(116m)에 기초하여 선택적으로 생성될 수 있다. 프로그램 코드(116)는 제어 프로그램(116)이 기록된 특정 코드를 나타낼 수 있다. 프로세스 태스크, 정보 기술 인프라 및 특정 요구 사항에 따라, 프로그램 코드(116)가 수행될 다양한 타겟 플랫폼이 제공될 수 있다. 이러한 맥락에서, 프로그램 코드(116)는 통신 전체 시스템(예를 들어, 로봇 제어기 및 PLC 제어기)에 대해 생성될 수 있다. 프로그램 코드(116)는 선택적으로 프로그램 코드(116)가 개발자에 의해 맞춤화될 수 있는 미리 정의된 부분을 가질 수 있다.

나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 프로그램 코드(116)를 형성하는 것이 반드시 수행될 필요는 없다. 예를 들어, 제어 모델(116m)의 제어 정보는 머신(114)의 제어 디바이스(702)에 의해 직접 구현될 수 있다.

유사한 방식으로, 제어 모델(116m) 및/또는 프로세스 모델(104m)을 형성하는 것이 반드시 일어날 필요는 없다. 예를 들어, 처리된 훈련 데이터는 또한 제어 정보로서 머신(114)의 제어 디바이스(702)에 공급될 수 있고, 그런 다음 머신(114)의 제어 디바이스(702)에 의해 해석되고 머신의 운동학적 체인을 구동하기 위한 제어 신호로 변환된다.

코드 생성(107)은 종속 모델로부터 구체적인 제조업체 특정 머신 제어 시스템의 제어 언어로의 변환을 찾는 것을 예시적으로 보여줄 수 있다. 하나의 예에서, 코드 생성(107)은 타겟 언어에 대해 존재하는 템플릿의 형태를 취한다. 이러한 템플릿은 입력으로서 플랫폼 종속 모델(116m)의 인스턴스를 가지고 있으며 텍스트 조각이 생성되는 방법을 메타모델 레벨로 기술한다. 그뿐만 아니라, 이러한 템플릿은 순수 텍스트 출력 외에 제어 구조(예를 들어, 분기)를 가지고 있다. 템플릿 엔진은 되풀이하면 입력으로서 템플릿 및 플랫폼 독립 모델의 인스턴스를 가지고 있으며 프로그램 코드(116)에 추가될 수 있는 하나 이상의 텍스트 파일을 생성한다. 예를 들어 템플릿을 사용하지 않고 및/또는 수학적 매핑만을 기초로 하여, 임의의 다른 형태의 코드 생성(107)이 또한 사용될 수 있다고 이해된다.

코드 생성(107)에 의해, 대응하는 머신(114)에 의해 실행 가능한 제어 프로그램(116)이 형성될 수 있다.

코드 생성(107)은 예를 들어, 머신 제어기(702) 및/또는 PLC 제어기(702)에 대한 것일 수 있다. 예를 들어, 코드 생성(107)은 사람이 읽을 수 있는 코드 세그먼트(즉, 소스 코드) 및/또는 머신이 읽을 수 있는 코드 세그먼트(즉, 머신 코드)를 생성할 수 있다. 소스 코드는 예를 들어 어떤 타겟 언어가 대응하는 머신에 적합한지에 따라 생성될 수 있다. 선택적으로, 소스 코드는 예를 들어 개발자에 의해 나중에 적응되고 편집될 수 있다.

따라서, 제어 모델(116m)을 생성하는 단계(305)는 훈련 데이터 및 머신(114)의 모델(114m)에 기초할 수 있다.

도 4는 다양한 실시예에 따른 방법(300)을 개략적인 부가 도면(400)으로 예시한다.

방법(300)은 (401)에서: 시스템(200)을 보정하는 단계(403)를 더 포함한다. 교정 단계는 핸드헬드 디바이스(100)가 머신(114), 이를테면 매니퓰레이터에 부착될 때 교정 시퀀스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 이를 위해, 시스템(200)은 핸드헬드 디바이스(100)가 머신(114)에 해제 가능하게 결합될 수 있는 부착 디바이스(402)를 포함할 수 있다. 체결 디바이스(402)는 예를 들어, 클립에 의해, 벨크로 스트립에 의해, 또는 다른 형태의 끼워맞춤 요소(예를 들어, 나사)에 의해 자기 체결, 확실한(positive) 및/또는 불확실한(non-positive) 체결을 위해 설정될 수 있다.

교정 시퀀스는 예를 들어 머신(114)의 운동학적 체인의 하나 또는 하나 초과의 (예를 들어 각각의) 액추에이터를 제어함으로써 머신(114)의 엔드 이펙터(114w)를 이동시키는 단계와, 핸드헬드 디바이스(100)의 공간 정보를 캡처하는 단계(예를 들어, (301)과 유사함)를 포함한다. 예를 들어 핸드헬드 디바이스(100)의 위치 및/또는 모션은 머신의 좌표계 및/또는 글로벌 좌표계에 대해 보정될 수 있다. 이렇게 획득된 정보에 기초하여, 머신(114)의 모델(114m)(예를 들어, 제어 모델, 예를 들어, 머신 유형 특정 모델 또는 델타 모델)이 업데이트될 수 있다(401).

선택적으로, 프로그램 코드(116)는 이후에 생성될 수 있다. 그 다음에 프로그램 코드(116)가 머신(114)의 업데이트된 모델(114m)에 기초하여 생성될 수 있다(107). 그러나, 프로그램 코드(116)가 반드시 생성될 필요는 없다. 예를 들어, 학습된 코드는 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 데이터 프로세싱 시스템(502)(도 5 참조)의 제어 디바이스에서 직접 실행되어 머신을 제어할 수 있다.

교정 시퀀스는 예시적으로 글로벌 좌표계에서 로봇(114)의 교정을 제공할 수 있다.

방법(300)은 시스템(200)을 교정(403)하는 것의 대안으로서 또는 그에 추가하여, 다음과 같은 단계: 머신(114)의 모델(114m)을 사용하여 (예를 들어, 프로그램 코드의 형태로, 프로세스 모델(104m)의 형태로 및/또는 훈련 데이터의 형태로) 머신(114)에 전달될 제어 정보를 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 머신(114)의 모델(114m)은 머신(114)의 동작을 에뮬레이트하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 머신(114)의 모델(114m)은 머신(114)의 가상 이미지를 포함할 수 있다.

예시적으로, 이것은 머신(114)의 모델(114m)에 의해 제어 정보가 그 무결성, 태스크 완료 및/또는 충돌로부터 자유로운 정도에 대해 테스트될 수 있는 테스트 인스턴스를 제공할 수 있다.

선택적으로, 머신(114)의 모델(114m)을 사용하여 제어 정보를 실행한 결과에 기초하여, 제어 정보의 조정은 예를 들어, 수동 및/또는 자동으로 수행될 수 있다. 이것은 무결성의 정도, 태스크 완료의 정도 및/또는 충돌이 없는 정도를 증가시킬 수 있게 한다.

도 5는 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스를 더 포함하는 다양한 실시예에 따른 시스템(200)을 개략적인 사시도(500)로 예시한다. 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는 프로그램 코드(116)를 생성하거나 또는 더 일반적으로는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이 제어 정보(107)를 생성하도록 구성된 데이터 처리 설비(502)를 포함할 수 있다. 이를 위해, 훈련 데이터는 예를 들어 위치 탐지 디바이스(112) 및/또는 핸드헬드 디바이스(100)에 의해 데이터 처리 설비(502)로 전송됨으로써 데이터 처리 설비(502)에 제공될 수 있다. 전송은 예를 들어 무선 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.

데이터 프로세싱 시스템(502)은 머신(114)와 분리될 수 있거나 머신의 일부일 수 있다. 예를 들어, 머신(114)의 데이터 프로세싱 시스템(502)은 예를 들어 프로그램 가능 로직 제어기를 포함하는 제어 장치를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 예시적으로, 훈련 데이터는 머신과 별개의 데이터 프로세싱 시스템(502)에서 처리되고 나중에 로봇 제어기로 전송될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 훈련 데이터는 로봇 제어기 자체에서 (예를 들어, 부분적으로 또는 완전히) 처리될 수 있다. 유사하게, 예를 들어 프로그램 코드(116)의 생성이 생략된다면, 머신은 머신과 분리된 데이터 프로세싱 시스템(502)에 의해 직접 제어될 수 있다. 후자의 경우, 데이터 프로세싱 시스템(502)은 제어 정보에 기초하여 하나 또는 하나 초과의 제어 커맨드를 결정할 수 있고, 예를 들어 프로그래밍 인터페이스를 통해 및/또는 프로그래밍 통신 프로토콜(programming communication protocol)(API)을 사용하여, 머신을 구동할 수 있다. 그 다음에, 이하에서 보다 상세히 설명하는 단계(305, 307, 316)는 생략될 수 있다.

다음에는 머신과 분리된 데이터 프로세싱 시스템(502)이 참조된다. 유추를 통해, 설명된 내용은 또한 머신(114)에 통합되고/되거나 머신에 직접 제어 커맨드를 제공하는 데이터 프로세싱 시스템(502)에도 적용될 수 있다.

데이터 프로세싱 시스템(502)은 예를 들어, 머신 제어기(702)가 머신(114)으로부터 분리되어 있거나 머신(114)의 컴포넌트일 수 있으면, 머신(114), 예를 들어 머신 제어기(702)에 선택적으로 통신 가능하게 결합(502k)될 수 있다. 통신 결합(502k)은 예를 들어 케이블(502k)에 의해 제공될 수 있거나, 대안적으로는 무선일 수 있다. 결합(502k)에 의해, 머신(114)의 제어는 예를 들어 교정 시퀀스에 따라 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 결합(502k)에 의해, 생성된 프로그램 코드(116)는 머신(114)으로 전송될 수 있다. 머신(114)과의 통신은 머신의 통신 프로토콜에 따라, 예를 들어 프로그래밍 통신 프로토콜, 네트워크 통신 프로토콜 및/또는 필드버스 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다. 따라서 코드 생성(107) 및/또는 머신(114)과의 통신은 선택적으로 가능한 상이한 PLC 제어 시스템을 고려하여 선택적으로 상이한 유형의 하나 또는 하나 초과의 머신(114)에 제공될 수 있다.

데이터 프로세싱 시스템(502)은 제 1 활성화 정보를 수신할 때, 훈련 데이터의 기록을 시작할 수 있다(훈련의 활성화라고도 함). 물론, 데이터 프로세싱 시스템(502)에 의한 데이터의 기록은 더 일찍 시작될 수 있다. 그런 다음 훈련 데이터는 훈련에도 또한 사용되는 데이터의 그 부분을 나타낸다. 이러한 목적을 위해, 기록된 데이터의 필터링이 예를 들어 수동으로 또는 태블릿에서 수행될 수 있다.

데이터 프로세싱 시스템(502)은 제 2 활성화 정보를 수신할 때, 훈련 데이터의 기록을 중지할 수 있다(훈련의 비활성화라고도 함). 활성화 및 비활성화가 반복될 수 있고 이렇게 기록된 훈련 데이터는 통합될 수 있다. 프로그램 코드(116)는 훈련 데이터에 기초하여 생성(107)될 수 있다.

예를 들어, 데이터 프로세싱 시스템(502)은 기술 비전문가(106)가 액세스할 수 있는 산업용 로봇(114)을 교육하기 위한 소프트웨어 기반 방법(300)을 실시 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 비 프로그래머(106)가 산업용 로봇(114)을 완전히 통합된 방식으로 가르치도록 할 수 있다.

방법(300)에 의해, 적어도 하나의 태스크 전문가(106)(예를 들어, 정비공 또는 용접공)는 예를 들어 훈련 디바이스(302)를 사용하여 프로세스 흐름의 하나 또는 하나 초과의 활동을 시연할 수 있다. 이에 기초하여, 모든 필수 소프트웨어 컴포넌트를 포함하는 로봇(114)의 필요한 제어 소프트웨어(116)가 완전 자동화된 방식으로 생성될 수 있다.

방법(300)은 (301)에서: 위치 탐지 디바이스(112) 및/또는 훈련 디바이스(302)(예를 들어, 그 핸드헬드 디바이스(100))의 하나 이상의 센서를 사용하여 훈련 데이터를 캡처하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100)는 훈련 데이터의 일부로서 그 위치 및/또는 가속도를 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 위치 탐지 디바이스(112)의 적어도 하나의 센서(외부 센서라고도 함)는 훈련 데이터의 일부로서 훈련 공구(214) 및/또는 핸드헬드 디바이스(100)의 위치 및/또는 가속도를 제공할 수 있다. 훈련 공구(214) 및/또는 핸드헬드 디바이스(100)의 실제 상태, 이를테면 이들의 궤적(111)(예를 들어, 위치 및/또는 모션)을 나타내는 다른 메트릭이 또한 캡처될 수 있다. 선택적으로, 입력 유닛(108)은 활동에 따른 핸들링을 훈련 데이터의 일부로서 캡처하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 훈련 데이터는 통신 유닛을 통해(예를 들어, 라디오를 통해) 위치 탐지 디바이스(112) 및/또는 핸드헬드 디바이스(100)(예를 들어, 그 출력 유닛(110))에 통신 가능하게 연결된 데이터 프로세싱 유닛(502)(예를 들어, PC, 랩톱 등)으로 전송될 수 있다.

위치 탐지 디바이스(122)는 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 위치 탐지 신호 소스(1308)(예를 들어, 적외선 레이저)를 사용하여 위치 탐지 신호를 선택적으로 방출할 수 있다.

선택적으로, 데이터 프로세싱 시스템(502)은 시스템의 컴포넌트가 관리 및/또는 등록될 수 있는 시스템 관리 시스템을 구현할 수 있다. 예를 들어, 시스템에 로그인하는 컴포넌트는 핸드헬드 디바이스(100) 및/또는 교환가능 부착물(210)과 같은 시스템의 컴포넌트일 수 있거나 컴포넌트로서 등록될 수 있다. 따라서, 다수의 교환가능 부착물(210) 및/또는 다수의 핸드헬드 디바이스(100)는 시스템 별로 관리될 수 있다.

본 명세서에서는 입력 유닛(108)(핸드헬드 디바이스 내부의 입력 유닛(108)이라고도 함)이 핸드헬드 디바이스(100)의 컴포넌트인 것으로 참조된다. 설명된 내용은 유추를 통해 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 유닛은 핸드헬드 디바이스 내부의 입력 유닛(108)의 대안으로서 또는 그에 추가하여 제공되거나 제공될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 유닛은 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스(핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스라고도 함)에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 스마트폰, 무선 스위치, 교환가능 부착물(나중에 더 자세히 설명됨), 또는 추가 컴퓨팅 시스템(502)을 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 유닛은 예시적으로 핸드헬드 디바이스 내부의 입력 유닛(108)과 동일한 기능을 제공할 수 있으므로, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하는 것은 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 유닛을 사용하여 수행된다. 핸드헬드 디바이스 외부의 입력 유닛은 반드시 물리적 입력 유닛일 필요는 없지만 에뮬레이트된 또는 가상의 입력 유닛일 수도 있다.

예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 시스템에 등록될 수 있고 이를테면 무선으로 훈련 정보를 기록 및/또는 처리하는 시스템의 해당 컴포넌트(프로세싱 컴포넌트라고도 함)와 선택적으로 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 시스템의 프로세싱 컴포넌트는 핸드헬드 디바이스(100)가 데이터 처리 설비(502)를 포함한다면 핸드헬드 디바이스(100)의 제어 디바이스일 수 있거나, 또는 머신이 데이터 처리 설비(502)를 포함한다면 머신의 제어 디바이스일 수 있다. 대안적으로, 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 훈련 정보 자체를 기록 및/또는 처리할 수 있다.

일반적으로, 시스템은 핸드헬드 디바이스 외부의 하나 또는 하나 초과의 디바이스를 포함할 수 있으며, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스 중 적어도 하나는 훈련 데이터를 처리하고(즉, 프로세싱 컴포넌트를 제공하고) 핸드헬드 디바이스 외부의 적어도 하나의 디바이스는 선택적으로 입력 디바이스를 제공한다.

예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 머신의 양손잡이 훈련을 가능하게 할 수 있다.

유사하게, 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 핸드헬드 디바이스(100)의 출력 유닛(110)(출력 유닛이라고도 함)의 대안으로서 또는 그에 추가하여 제공되거나 제공될 수 있는 핸드헬드 디바이스 외부의 출력 유닛을 포함할 수 있다. 핸드헬드 디바이스 외부의 출력 유닛은 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.

(핸드헬드 디바이스의 내부 및/또는 외부의) 입력 유닛은 활성화 정보를 입력하기 위한 음성 제어 또는 제스처 제어를 선택적으로 구현할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스(100) 및/또는 핸드헬드 디바이스 외부의 활성화 디바이스는 훈련 정보를 입력하기 위한 음성 제어 또는 제스처 제어를 구현할 수 있다. 예를 들어, 훈련될 활동의 하나 이상의 파라미터(예를 들어, 활동 특정 및/또는 공구 특정 프로세스 파라미터)의 음성 기반 또는 제스처 기반 입력은 사용자에 의해 실시 가능 해질 수 있다. 예를 들어, 사용자는 음성 기반 또는 제스처 기반 방식으로 유량을 명시할 수 있다.

대안적으로 또는 제스처 제어에 추가하여, 예를 들어 근육 긴장 제어가 구현될 수 있다. 이것은 예를 들어 제스처 또는 파라미터가 사용자의 근육 긴장에 기초하여 캡처될 수 있게 할 수 있다. 제스처 제어는 예를 들어 근육 긴장 제어에 의해 및/또는 사용자의 거동을 캡처하는 비디오 카메라에 의해 구현될 수 있다.

보다 일반적으로, 활성화 정보 및/또는 훈련될 활동의 하나 또는 하나 초과의 파라미터는 (예를 들어, 비접촉) 캡처된 사용자 거동(예를 들어, 말, 얼굴 표정, 제스처, 모션 등)에 기초하여 확인될 수 있다. 예를 들어, 사용자 거동은 훈련이 시작, 중단 및/또는 종료되어야 하는지를 확인하는데 사용될 수 있다.

도 6은 다양한 실시예에 따른 머신(114)을 개략적인 본체 다이어그램(600)으로 예시한다.

머신(114)은 본 명세서에서 제어 프로그램(116)에 의해 프로그램 가능한 머신일 수 있다. 일단 프로그램되면, 머신(114)은 하나 또는 하나 초과의 프로세스 활동을 자율적으로 수행하고, 선택적으로 센서 정보에 따라 제한 범위 내에서 프로세스 활동(즉, 태스크 실행)을 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스(702)는 프로그램 가능 로직 제어기(programmable logic controller)(PLC)를 포함할 수 있다.

머신(114)은 제어 프로그램(116)에 따라 머신(114)의 적어도 하나의 액추에이터(704)(액추에이터라고도 함)를 제어하도록 구성된 제어 디바이스(702)를 포함할 수 있다. 제어 디바이스(702)는, 예를 들어, 프로세서 및/또는 저장 매체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 머신(114)의 매니퓰레이터는, 예를 들어, 서로와의 운동학적 체인(706)의 커플링 링크를 따라 적어도 하나의 액추에이터(704)의 작용이 전달되는 운동학적 체인(706)을 포함할 수 있다.

운동학적 체인(706)은 위치 설정 디바이스(114p) 및 위치 설정 디바이스(114p)에 의해 위치 설정 가능한 엔드 이펙터(위치 탐지 디바이스(112))를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(114w)는 예를 들어 공작물을 가공하기 위해(즉, 이것을 가공하기 위해) 공작물에 직접 작용하도록 구성된, 머신(114)의 운동학적 체인(706)의 최종 링크로서 이해될 수 있다. 공작물에 작용하는 것, 예를 들어 그에 대한 준비 단계, 또는 예를 들어 그에 대한 후처리 단계와 같은 모든 동작의 합은 프로세스 활동의 일부일 수 있다. 프로세스 활동은 예를 들어, 일차 성형 단계, 검사 단계, 접합 단계(예를 들어, 용접, 코팅, 볼팅, 삽입, 접촉, 접합, 또는 그외 조립 또는 어셈블링), 분리 단계(예를 들어, 그라인딩, 밀링, 소잉, 또는 그외 머시닝, 펀칭 또는 분해), 성형 단계, 가열 단계, 변위 단계(예를 들어, 그리핑, 로딩, 회전 또는 변위) 등을 포함할 수 있다. 프로세스 활동은 경로 기반, 즉, 궤적(113)을 따라 엔드 이펙터(114w)를 이동시키는 것에 의해 매핑될 수 있다.

위치 설정 디바이스(114p)는 엔드 이펙터(114w)를 위치로 이동시키도록(위치 설정이라고도 함) 구성된 적어도 하나의 액추에이터(704)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(114w)는 예를 들어 엔드 이펙터(114w)의 공구(124w)에 의해 프로세스 활동을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터(704)를 포함할 수 있다. 공구(124w)는 일반적으로 작업물이 작용을 받는 프로세스 활동에 대응하는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 공구는 성형 공구, 접합 공구(예를 들어, 스크루드라이버, 글루건 또는 용접기), 변위 공구(예를 들어, 그리퍼), 절단 공구 등을 포함할 수 있다. 접합 공구는 예를 들어 코팅 공구(예를 들어, 페인트 건, 분말 코팅 건)를 포함하거나 또는 그로부터 형성될 수 있다.

선택적으로, 머신(114)은 예를 들어 폐쇄 루프 제어를 구현하기 위해 운동학적 체인(706)의 작동 지점을 캡처하도록 구성된 적어도 하나의 내부 센서(114i)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 내부 센서(114i)는 그 현재 동작 지점(예를 들어, 그 위치)를 캡처하는 스테퍼 모터의 일부일 수 있다. 대안적으로, 또는 적어도 하나의 내부 센서(114i)에 추가하여, 머신(114)은 그 프레임으로부터의 및/또는 머신(114)을 시각적으로 캡처하는 카메라와 같은 엔드 이펙터로부터의 외부 센서(114i)를 포함할 수 있다.

프로세스 활동이 프로그램 가능한 머신(114)에 의해 에뮬레이트된다면, 머신(114)은 전체로서 공간 정보에 따라 프로세스 활동에 가능한 한 가까운 동작 지점으로 가져올 수 있다. 동작 지점은, 예를 들어 엔드 이펙터(114w)를 (이동에 의해) 가져올 위치 및 그곳에 제공할 효과를 정의할 수 있다. 동작 지점은 예를 들어 머신(114)의 개별 액추에이터(704)의 상태의 합을 기술할 수 있다.

저장 매체는 제어 디바이스(702)의 일부 및/또는 그와 별개일 수 있고/있거나 일부로서 및/또는 그와 별개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 저장 매체는 반도체 전자 저장 매체, 예를 들어, 판독 전용 메모리(read-only memory)(ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)를 포함하고, 메모리 카드를 갖고, 플래시 메모리를 갖고, 범용 직렬 버스(universal serial bus)용 스틱(USB 스틱)을 갖고, 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive)(SSD)를 갖고, 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)(HDD)를 갖고, 메모리 디스크(memory disk)(MD)를 갖고, 홀로그램 저장 매체를 갖고, 광학 저장 매체를 갖고, 콤팩트 디스크를 갖고, 디지털 다기능 디스크(digital-versatile disc)(DCV)를 갖고 및/또는 광자기 디스크를 가질 수 있다.

위에서, 하나의 머신(114)을 참조하여 훈련이 설명되었다. 유추를 통해, 설명된 내용은 예를 들어 서로 통신하는 복수의 개별 머신(114)(예를 들어, 프로세스 라인)에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 위치 설정 디바이스 및/또는 엔드 이펙터를 갖는 머신에도 적용될 수 있다.

도 7은 다양한 실시예에 따른 시스템(700)을 예를 들어 시스템(200)처럼 설정된 개략적인 사시도로 예시하며, 여기서 시스템(700)은 핸드헬드 디바이스(100) 및 위치 탐지 디바이스(112)를 포함하고, 위치 탐지 위치 탐지 디바이스(112)는 복수의 위치 탐지 유닛(112a, 112b)을 포함한다. 위치 탐지 유닛(112a, 112b) 각각은 예를 들어 추적(소위 "추적")에 의해 핸드헬드 디바이스(100)의 위치 결정을 수행하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스(100) 자체는 위치 결정을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 탐지 유닛(112a, 112b)은 핸드헬드 디바이스(100)의 하나 또는 하나 초과의 광전자 센서에 의해 캡처될 수 있는 광학 패턴을 (예를 들어, 적외선 레이저에 의해) 공간으로 투영하도록 구성될 수 있다.

도 8은 다양한 실시예에 따라 예를 들어, 시스템(200 또는 700)처럼 설정된 시스템(800)을 개략적인 사시도로 예시한다. 길이 방향(711a)을 따라, 핸드헬드 디바이스(104)는 2개의 단부면(101a, 101b)에 의해 경계가 정해 질 수 있고, 그의 제 1 단부면(101b)은 커플링 구조(102)를 향하고 있으며 센서 부분(802)(더 일반적으로 위치 부분(802)이라고 함)를 포함한다). 핸드헬드 디바이스(100)의 길이 방향(711a)은 제 2 단부면으로부터 제 1 단부면(101a)을 향할 수 있다. 센서 섹션(802)은 위에서 설명한 바와 같이 훈련 궤적(111)을 결정하는데 사용될 수 있는 하나 또는 하나 초과의 (예를 들어, 광전자) 센서, 예를 들어, 적어도 3개(4, 5, 또는 적어도 10개)의 센서를 가질 수 있다.

대안적으로, 또는 센서에 추가하여, 하나 또는 하나 초과의 방출기가 위치 탐지 디바이스(112)와 통신하는 위치 탐지 부분(802)(이후 방출기 부분(802)이라고 함)에 배치될 수 있다. 그 다음, 위치 탐지 디바이스(112)는 방출기로부터 수신된 신호를 핸드헬드 디바이스(100)의 공간 정보의 캡처링에 공급할 수 있다. 다음에는 부분(802)의 센서가 참조될 것이다. 유추를 통해, 부분(802)의 센서에 대해 설명된 내용은 또한 방출기 부분(802)의 방출기에도 적용될 수 있으며, 이 경우 예를 들어 신호 방향은 반대가 될 것이다.

센서 부분(802)이 더 많은 센서를 가질수록, 위치 탐지의 정확도는 더 커질 수 있다. 선택적으로, 센서 부분(802)의 적어도 2개의 (또는 각각 쌍으로 이루어진 경우에는 더 많은) 센서는 이들의 방위가 서로 다를 수 있다. 이것은 사방의 캡처를 용이하게 한다.

핸들(104)은 (예를 들어, 길이 방향(711a)을 횡단하는 완비된 경로를 따라) 센서 부분(802)보다 더 작은 원주를 가질 수 있다. 다시 말해서, 센서 부분(802)은 플레어(flared)될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서 부분(802)의 적어도 2개의 센서는 핸들(104)의 규모(횡방향 규모라고도 함)보다 더 큰 서로로부터의 거리(센서 간격이라고도 함)를 가질 수 있다. 횡방향 규모 및/또는 센서 이격은 길이 방향(711a)을 횡단하고/하거나 서로 평행할 수 있다. 이것은 위치 결정의 정확도를 증가시킨다. 예시적으로, 센서 간 이격이 증가함에 따라 및/또는 센서에 의해 미치는 영역(센서 영역이라고도 함)이 증가함에 따라 정확도가 증가할 수 있다.

선택적으로, 훈련 궤적(111)을 결정하는데 사용되는 핸드헬드 디바이스의 하나 또는 하나 초과의 센서, 예를 들어 회전 센서(812) 및/또는 자세 센서(814)가 핸들(104) 내에 배치될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 센서 부분(802)으로부터의 거리로 인해 훈련 궤적(111)을 결정하는 정확도를 증가시킨다.

(예를 들어, 광전자 센서를 갖는) 센서 부분을 제 2 단부면(101b) 상에 및/또는 핸들로부터 멀리 위치시키는 것은 센서 부분의 센서의 폐색을 최소화하며, 이에 의해 공간 정보의 결정을 용이하게 한다.

핸드헬드 디바이스(100)는 하나 또는 하나 초과의 피드백 유닛(신호 생성기라고도 함), 예를 들어, 시각적 피드백 유닛(822)(예를 들어, 광원을 포함함), 예를 들어, 촉각 피드백 유닛(824)(예를 들어, 진동원을 포함함, 예를 들어, 불균형 모터를 포함함), 및/또는 음향 피드백 유닛(예를 들어, 스피커를 포함함)을 포함할 수 있다.

교환가능 부착물(210)은 선택적으로 기능을 구현하도록 구성된 회로(852)를 포함할 수 있다. 교환가능 부착물(210)의 기능은 훈련될 활동에 따라 설정될 수 있고/있거나 핸드헬드 디바이스(100)(예를 들어, 그 입력 유닛(108))의 핸들링에 의해 제어될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 교환가능 부착물은 예를 들어 활동에 따른 핸들링이 캡처될 수 있거나 또는 교환가능 부착물의 기능이 동작될 수 있는 입력 유닛을 포함할 수 있다.

예를 들어, 교환가능 부착물(210)의 기능은 교환가능 부착물(210) 및/또는 핸드헬드 디바이스(100)(보다 일반적으로 훈련 디바이스(302))의 입력 유닛에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 그리퍼의 그리핑 움직임은 입력 유닛에 의해 트리거 및/또는 제어될 수 있다.

교환가능 부착물(210)의 기능의 예는, 교환가능 부착물(210)에 작용하는 물리량을 캡처하는 것(이 목적을 위해, 회로는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있음), 방사선을 방출하는 것(이 목적을 위해, 회로는 적어도 하나의 방사선 소스, 예를 들어, 광원을 포함할 수 있음), 데이터를 교환하는 것(이 목적을 위해, 회로는 적어도 하나의 보조 인터페이스를 포함할 수 있음), 교환가능 부착물(210)의 하나 또는 하나 초과의 컴포넌트를 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기능은 프로세스 활동에 따라 구성될 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)는 회로(852)에 전력을 공급하고/하거나 회로(852)와 데이터를 교환하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 회로(852)의 센서가 판독될 수 있고 판독된 데이터는 출력 유닛(110)에 의해 데이터 프로세싱 시스템으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 방사선 소스는 조정될 수 있다(예를 들어, 그 방사선 강도, 그 빔 각도, 그 방사선 파장 등). 예를 들어, 방사선 소스는 광원, 자외선 방사선 소스(예를 들어, 접착제 경화용), 또는 열 방사선 소스(예를 들어, 복사 히터)를 포함할 수 있다. 예를 들어, (예시적으로 가시광을 방출하는) 광원에 의해, 조명된 영역이 공작물에 투영될 수 있는데, 이것은 예를 들어 공작물을 검사하는데 사용되거나 또는 기계 가공될 공작물 상에 위치를 표시하는 데 사용된다.

회로(852)에 전력을 제공하는 것 및/또는 회로(852)와 데이터를 교환하는 것은 예를 들어 (접점-교환 가능한 인터페이스를 사용하여) 유선 방식으로 달성될 수 있다. 이를 위해, 핸드헬드 디바이스(100)는 예를 들어 출력(842a)이 핸드헬드 디바이스의 제 1 단부(101a)에서 제 1 접점을 제공하는 전원 라인을 가질 수 있다. 이에 대응하여, 회로(852)는 입력(842e)이 제 2 접점을 제공하는 전원 라인을 가질 수 있다. 교환가능 부착물(210)이 핸드헬드 디바이스(100)에 결합될 때, 제 1 접점 및 제 2 접점은 서로 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다(전원 공급 장치 연결이라고도 함). 유사하게, 데이터 교환 연결은 점점(843)을 사용하여 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 교환가능 부착물(210)은 회로(852)에 전력을 제공하도록 구성된 전력 소스(예를 들어, 배터리)를 포함할 수 있다.

보다 일반적으로, 교환가능 부착물(210) 및 핸드헬드 디바이스(100)(예를 들어, 이들의 배터리)는 예를 들어 교환가능 부착물(210)로부터 핸드헬드 디바이스(100)로 또는 그 반대로 전기 에너지를 전력으로 교환할 수 있다. 예를 들어, 교환가능 부착물(210)은 또한 핸드헬드 디바이스(100)의 배터리를 충전하는데 사용될 수 있거나 또는 핸드헬드 디바이스(100)의 배터리로부터 자율적으로 동작될 수 있다.

동일한 방식으로, 교환가능 부착물(210) 및 핸드헬드 디바이스(100)는 데이터를 예를 들어 교환가능 부착물(210)로부터 핸드헬드 디바이스(100)로 또는 그 반대로 교환할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100)의 입력 유닛(108)의 기능은 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보의 입력이 교환가능 부착물(210)에서 (예를 들어, 선택적으로 또는 여기에서만) 수행될 수 있도록 교환가능 부착물(210)의 입력 유닛에 전달될 수 있다. 교환가능 부착물(210)의 입력 유닛은 예를 들어 접점(843)을 통해 핸드헬드 디바이스(100)의 제어 디바이스와 데이터를 교환할 수 있다.

예를 들어, 교환가능 부착물(210)은 또한 핸드헬드 디바이스(100)의 핸들 및/또는 입력 유닛(108)이 적어도 부분적으로(즉, 부분적으로 또는 완전히) 삽입될 수 있고/있거나 이들을 적어도 부분적으로 덮는 슬리브를 포함할 수 있다(예를 들어, 도 9의 교환가능 부착물(210f) 참조). 예를 들어, 슬리브는 핸드헬드 디바이스(100)의 핸들 및/또는 입력 유닛(108)이 삽입될 수 있는 리세스를 포함할 수 있다. 이것은 훈련 디바이스(302)를 훈련 중인 활동에 대해 더 많이 맞춤화될 수 있게 한다. 선택적으로, 이러한 교환가능 부착물(210)은 핸드헬드 디바이스(100)에 결합될 때 입력 유닛(108)의 기능을 인계 받도록 구성될 수 있으므로, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보의 입력은 교환가능 부착물에서 수행될 수 있다.

그러나 데이터 교환 연결 및/또는 전원 공급 장치 연결은 또한 (무선 교환 가능 인터페이스를 사용하는) 무선일 수 있다. 예를 들어, 전력은 유도를 이용하여 회로(852)에 무선으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 데이터는 블루투스 및/또는 RFID와 같이 무선으로 교환될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, (예를 들어, 데이터 신호의 형태의) 데이터는 전원 공급 장치 연결의 신호(예를 들어, 전류 및/또는 전압)로 변조될 수 있다(캐리어 주파수 기술이라고도 함). 예를 들어, 데이터 신호는 전원 공급 장치 연결의 하나 또는 하나 초과의 캐리어 신호로 변조될 수 있다.

예를 들어, 커플링 구조(102) 및 짝맞춤 커플링 구조(212)는 플러그 인 커플링을 제공할 수 있다.

도 9는 다양한 실시예에 따른, 예를 들어, 시스템(200, 700, 또는 800) 중 하나와 같이 설정된 시스템(900)을 개략적인 사시도로 예시하며, 여기서 시스템(900)은 핸드헬드 디바이스(100) 및 복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)을 포함한다. 복수의 교환가능 부착물(210a 210g) 중에서, 하나의 교환가능 부착물이 커플링 구조(102)에 결합될 수 있거나 선택적으로 (예를 들면, 항상 정확하게) 결합될 수 있다.

예를 들어, 복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 그리퍼와 같은 변위 공구(픽 앤 플레이스 공구라고도 함)를 갖는 교환가능 부착물(210b)을 포함할 수 있다. 재배치 공구는 예를 들어 교환 가능한 그리퍼 죠(gripper jaw)를 갖고, 2개 이상의 그리퍼 죠를 갖고, 및/또는 동력식 그리핑 기능을 가질 수 있다. 이를 위해, 그 회로(852)는 예를 들어 그리핑 기능(예를 들어 그리퍼 조정)을 구동하는 액추에이터를 포함할 수 있다.

예를 들어, 복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 코팅 공구를 갖는 교환가능 부착물(210c)을 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 훈련될 흐름 조절을 캡처하는 센서를 포할될 수 있다.

복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 예를 들어, 검사 공구를 갖는 교환가능 부착물(210d)을 포함할 수 있다. 검사 공구는 예를 들어, 광학 품질 보증 활동을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 검사될 영역은 검사 공구를 사용하여 공작물에 투영될 수 있다.

예를 들어, 복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 디버링 공구(deburring tool)와 같은 절단 공구를 갖는 교환가능 부착물(210e)을 포함할 수 있다. 그 회로(852)는 예를 들어 다축 힘 센서, 가변 강성(variable stiffness) 및/또는 교체 가능한 디버링 팁을 포함할 수 있다. 다축 힘 센서는 예를 들어 디버링 팁에 작용하는 힘을 캡처할 수 있다. 예를 들어, 강성은 다축 힘 센서에 대한 디버링 팁의 편향에 반대하는 힘을 나타낼 수 있다. 디버링 공구는 예를 들어, 활동으로서 디버링을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 스크류드라이빙 공구를 갖는 교환가능 부착물(210f)을 포함할 수 있다. 그 회로(852)는 예를 들어, 스크류드라이빙 팁에 가해지는 힘을 캡처할 수 있는 센서(예를 들어, 단일 또는 다축 힘 센서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스크류드라이빙 공구는 교체 가능한 스크류드라이빙 팁(스크큐드라이빙 엔드 이펙터, 예를 들어 스크류드라이빙 비트)을 포함할 수 있다.

복수의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)은 예를 들어, 접착 공구를 갖는 교환가능 부착물(210g)을 포함할 수 있다. 접착 공구는 예를 들어 교체 가능한 접착 팁을 포함할 수 있다. 교환가능 부착물(210g)의 회로(852)는 예를 들어, 접착 팁에 의해 휩쓸리는 작업 영역을 캡처할 수 있는 센서, 및/또는 접착 팁에 가해진 힘을 캡처할 수 있는 센서(예를 들어, 단일 또는 다축 힘 센서)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 교체 가능한 코팅 공구 및/또는 검사 공구 부착물의 회로(852)는 예를 들어 작업 영역 디스플레이 유닛의 광원을 사용하여 조명함으로써 작업 영역(812)을 디스플레이하는 작업 영역 디스플레이 유닛을 포함할 수 있다. 디스플레이된 작업 영역의 크기는 선택적으로 변경될 수 있으며, 실제 설정된 작업 영역 또는 작업 지점은 훈련 중에 제어 모델(116m)을 형성하도록 고려될 수 있다.

코팅 공구, 스크류 공구, 변위 공구 및/또는 검사 공구를 갖는 교환가능 부착물의 회로(852)는 예를 들어 추가 인터페이스를 가질 수 있다.

추가 인터페이스는 예를 들어 공구의 동작 지점에 관한 정보(동작 지점 정보라고도 함)를 입력하도록 설정된 추가 입력 유닛을 가질 수 있다. 작업 지점 정보는 예를 들어, 코팅(예를 들어, 코팅을 위해 사용된 흐름)의 시작, 지속기간 및/또는 활동의 강도를 나타낼 수 있다. 추가 입력 유닛은 예를 들어, 하나 또는 하나 초과의 스위치, 슬라이더, 힘 센서 등을 포함할 수 있다. 추가 인터페이스는 대안적으로 또는 추가적으로 피드백을 출력하도록 구성된 추가 피드백 유닛을 포함할 수 있다. 추가 피드백 유닛은 예를 들어, 시각 피드백 유닛(예를 들어, 광원을 포함함), 예를 들어, 촉각 피드백 유닛(예를 들어, 진동원을 포함함, 예를 들어, 불균형 모터를 포함함), 및/또는 음향 피드백 유닛(예를 들어, 스피커를 포함함)를 포함할 수 있다. 피드백 유닛은 예를 들어 동작 지점의 상태를 표시하고, 그 변경을 확인하고, 사용자 입력의 캡처를 확인응답하고, 교환가능 부착물의 (물리적, 전기적 및/또는 통신) 결합 및/또는 결합 해제를 확인응답하고, 교환가능 부착물에 작용한 기계적 작용의 캡처를 확인응답할 수 있다. 광학 피드백 유닛은 예를 들어 디스플레이 또는 기타 표시를 가질 수 있다.

도 10은 다양한 실시예에 따른 핸드헬드 디바이스(100)를 개략적인 조립도(1000)로 예시한다.

핸드헬드 디바이스(100)는 본 명세서에서 제어 프로그램에 의해 프로그램 가능한 이동 디바이스일 수 있다. 일단 프로그램되면, 핸드헬드 디바이스(100)는 핸드헬드 디바이스(100)에 의해 수행되는 프로세스 활동의 적어도 일부를 자율적으로 캡처하고 그 부분을 출력 유닛(110)에 의해 훈련 데이터로서 전송하도록 구성될 수 있다. 훈련 데이터는 활성화 정보 및/또는 공간 정보를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 공간 정보는 핸드헬드 디바이스(100)의 위치, 움직임 및/또는 방위를 포함할 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스(100)는 그 자체 예를 들어 그 위치, 움직임 및/또는 방위를 캡처하도록 구성될 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)는 적어도 입력 유닛(108)을 판독하고/하거나 출력 유닛(110)을 구동하도록 구성된 제어 디바이스(1702)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 출력 유닛(110)에 의한 통신 프로토콜에 따라 입력 유닛(108)에 의해 캡처된 상기 활성화 정보 또는 임의의 활성화 정보를 (예를 들어, 데이터 프로세싱 시스템 및/또는 네트워크에) 전송하도록 구성될 수 있다. 입력 유닛(108)의 예는 하나 또는 하나 초과의 스위치(예를 들어, 푸시 버튼), 예를 들어, 비접촉 스위치, (예를 들어, 저항성 및/또는 용량성) 터치 감응 표면, (예를 들어, 디스플레이를 사용하여 구현된) 가상 스위치를 포함할 수 있다.

예를 들어, 출력 유닛(110)은 무선 출력 유닛(110)일 수 있고, 선택적으로 데이터를 수신하기 위한 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 출력 유닛(110)의 트랜시버를 사용하여 데이터 프로세싱 시스템 및/또는 네트워크와 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 출력 유닛(110)은 블루투스 트랜시버, WLAN 트랜시버, 셀룰러 트랜시버를 가질 수 있다.

선택적으로, 출력 유닛(110)은 또한 핸드헬드 디바이스(100)를 시스템에 등록하도록 구성될 수 있다. 등록은 예를 들어 핸드헬드 디바이스(100)가 턴 온 되자마자 발생할 수 있다. 따라서, 시스템은 핸드헬드 디바이스(100)가 머신의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련할 준비가 되었는지 또는 그 때를 검출할 수 있다. 유사하게, 입력 유닛이 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스의 컴포넌트이면, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는 자신을 시스템에 등록하거나 또는 (예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스가 시스템 관리를 구현한다면) 핸드헬드 디바이스(100)의 등록을 관리하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 하나 또는 하나 초과의 프로세서 및/또는 저장 매체를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 핸드헬드 디바이스(100)의 (존재하는 경우) 하나 또는 하나 초과의 센서(802s)를 사용하여 공간 정보를 캡처하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100)의 센서는 GPS 센서, 자세 센서(예를 들어, 방위 센서 및/또는 위치 센서를 포함함), 가속도 센서, 회전 센서, 속도 센서, 기압 센서, 광전자 센서, 레이더 센서를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 핸드헬드 디바이스(100)의 (제공된다면) 인터페이스(843)를 사용하여 핸드헬드 디바이스(100)에 결합된 교환가능 부착물(210)과 데이터를 교환하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제어 디바이스(1702)는 위의 기능 중 하나 또는 하나 초과의 기능을 제공하고, 프로그래밍 인터페이스를 포함하고/하거나, 핸드헬드 디바이스(100)의 컴포넌트의 상태를 주기적으로 판독하는 소프트웨어를 실행할 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)는 핸드헬드 디바이스(100)의 전기 컴포넌트(108, 110, 822, 824, 802s)에 전기 에너지를 공급하도록 구성된 배터리(1704)(예를 들어, 축전지)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 핸드헬드 디바이스(100)는 배터리(1704)를 충전하기 위해 배터리(1704)에 전기 에너지가 외부적으로 공급될 수 있는 충전 포트를 포함할 수 있다.

예를 들어, 배터리(1704)는 핸드헬드 디바이스(100)의 (제공된다면) 인터페이스(842a)에 의해 핸드헬드 디바이스(100)에 결합된 교환가능 부착물(210)과 에너지를 교환하도록 구성될 수 있다. 에너지의 교환은 예를 들어 제어 디바이스(702)를 사용하여 제어될 수 있다.

예를 들어, 입력 유닛(108)에 의해 캡처된 사용자 입력(예를 들어, 힘, 반복, 속도, 위치 등)은 사용자 입력이 기준을 충족하는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 기준이 입력 유닛(108)의 유형에 따라 파라미터화되면(즉, 입력 유닛(108)에 의해 캡처될 수 있는 속성에 매핑되면), 입력 유닛(108)에 의해 캡처된 속성은 파라미터화된 기준과 비교되어 기준이 충족되는지를 결정할 수 있다. 사용자 입력이 제 1 기준을 충족하면, 제 1 활성화 정보가 캡처될 수 있다. 사용자 입력이 제 2 기준을 충족하면, 제 2 활성화 정보가 캡처될 수 있다. 그러나, 입력 유닛(108)에 의해 제공되는 기능은 또한 핸드헬드 디바이스 외부의 다른 디바이스에 의해, 예를 들어 무선 스위치에 의해, 및/또는 예를 들어 입력 유닛(108)의 기능을 에뮬레이트하는 애플리케이션이 실행되는 이동 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 태블릿)에 의해 전부 또는 부분적으로 제공될 수 있다.

핸드헬드 디바이스(100)는 선택적으로 하나 또는 하나 초과의 피드백 유닛(822, 824)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100)의 제어 디바이스(1702)는 하나 또는 하나 초과의 피드백 유닛(822, 824)에 의해 (예를 들어, 촉각 및/또는 시각) 피드백을 출력하도록 구성될 수 있다. 피드백은 예를 들어 훈련의 상태를 나타내고, 그 변경(예를 들어, 활성화 또는 비활성화)을 확인응답하고, 사용자 입력의 캡처를 확인응답하고, 교환가능 부착물의 (물리적으로, 전기적으로 및/또는 통신적으로) 결합 및/또는 결합 해제를 확인응답하고, 핸드헬드 디바이스(100)의 상태(예를 들어, 그 배터리 충전)를 나타내고/나타내며, 교환가능 부착물에 작용한 기계적 작용의 캡처를 확인응답할 수 있다. 피드백 유닛(822, 824)의 예는 광원(예를 들어, 발광 다이오드), 음원(예를 들어, 스피커), 진동원(예를 들어, 불균형 모터)을 포함한다.

도 11은 다양한 실시예에 따른 방법(300)을 개략적인 흐름도(1100)로 예시한다. 방법(300)은 (1101)에서 먼저 시스템의 복수의 컴포넌트를 서로 통신 가능하게 연결하는 단계와, 두 번째로 (1103)에서 시스템을 머신에 통신 가능하게 연결하는 단계를 포함한다. 제 1 연결은 예를 들어 무선일 수 있다. 제 2 연결은 예를 들어 머신을 데이터 프로세싱 시스템에 연결하는 네트워크 케이블과 같은 케이블에 의해 수행될 수 있다. 선택적으로, 데이터 프로세싱 시스템은 네트워크 케이블을 통해 머신에 의해 전력을 공급받을 수 있다.

방법(300)은 선택적으로 시스템을 교정하는 단계(1103)를 포함할 수 있다. 위치 설정 디바이스(112)(예를 들어, 그 위치 설정 신호)에 의해, 핸드헬드 디바이스의 위치 및/또는 움직임이 캡처될 수 있다(예를 들어, 공간에서 그의 정확한 위치가 확인될 수 있다). 이러한 목적을 위해, 핸드헬드 디바이스는 부착 디바이스를 사용하여 머신에 부착될 수 있다. 예를 들어, 머신 유형에 따라 상이한 유형의 장착 디바이스가 사용될 수 있다. 핸드헬드 디바이스를 캡처하는 것은 예를 들어, 위치 설정 디바이스(112)에 의해 방출되는 적외선 광(예를 들어, 광 패턴)을 사용하여 수행될 수 있다. 교정(1103)은 예를 들어 입력이 미리 결정된 기준을 충족할 때 완전히 자동적일 수 있다.

방법(300)은 (1107)에서 시스템에 의해 머신을 훈련하는 단계를 포함할 수 있다. 사람은 적합한 교환가능 부착물을 핸드헬드 디바이스에 결합하고 이렇게 형성된 훈련 디바이스에 의해 활동을 수행할 수 있다. 선택적으로, 사람은 데이터 프로세싱 시스템에 의해 애플리케이션을 실행할 수 있으며, 이를 통해 수행될 활동에 관한 다양한 설정 및/또는 정보가 설정될 수 있다. 훈련 디바이스는 훈련 데이터를 기록하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 훈련 데이터는 밀리미터(또는 밀리미터의 1/10)의 정확도를 갖는 공간 정보를 포함할 수 있다. 훈련 데이터는 활동을 수행하는 동안 교환가능 부착물과의 캡처된 기계적 상호작용(예를 들어, 힘)을 선택적으로 식별할 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스의 힘 센서는 교환가능 부착물에 작용하는 활동의 압력을 캡처하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 압력 레벨은 그라인딩 프로세스를 훈련할 때 활동의 파라미터로서 간주될 수 있다. 훈련은 훈련 데이터에 기초하여 제어 모델을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 제어 모델은 시간에 맞추어 순차적으로 실행되는 다수의 제어 정보 조각을 가질 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는 머신을 어떤 작업 지점으로 가져와야 하는지를 나타낼 수 있다.

훈련은 선택적으로 훈련 데이터, 제어 모델 및/또는 프로세스 모델을 후처리하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 재작업은 데이터 프로세싱 시스템과 상호 작용하는 사용자에 의해 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 후처리는 인공 지능에 의해 수행될 수 있다. 이것은 더 복잡한 프로세스를 더 쉽게 훈련할 수 있게 해 준다.

훈련은 프로그램 코드를 생성하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 코드는 머신의 프로그래밍 언어로 생성될 수 있다. 프로그램 코드가 기입된 프로그래밍 언어는 예를 들어 머신의 유형을 확인함으로써 데이터 프로세싱 시스템에 의해 확인될 수 있다.

시스템의 다수의 컴포넌트는 핸드헬드 디바이스, 데이터 프로세싱 시스템, 위치 탐지 디바이스(112) 및/또는 (예를 들어, 통신이 가능한 경우) 착탈식 부착물(210)을 포함할 수 있다.

도 12는 다양한 실시예에 따른 방법(300)에서, 예를 들어 시스템(200, 700, 800 또는 900) 중 하나의 시스템처럼 설정된 시스템(1200)을 개략적인 통신 다이어그램으로 예시한다.

데이터 처리 설비(502)는 애플리케이션의 사용자 인터페이스(1202)(프론트 엔드라고도 함)가 실행되는 모바일 단말(1212)(예를 들어 모바일 디바이스, 예를 들어 태블릿)을 선택적으로 포함할 수 있다. 데이터 프로세싱 시스템(502)은 대안적으로 또는 추가적으로 애플리케이션(예를 들어 프로세싱 컴포넌트)의 하위 구조(1204)가 실행되는 고정 단말(1214)(예를 들어 데이터 프로세싱 시스템, 예를 들어 서버)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 고정 단말(1214)은 예를 들어 네트워크(302n)에 의해 머신(114)에 배선(502k)될 수 있다. 고정 단말(1214)은 예를 들어, 모바일 단말(1212)에 (예를 들어, WLAN(302w)를 사용하여) 무선(502d) 및/또는 (예를 들어, 단말(1214)의 긴 케이블을 사용하여) 유선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 고정 단말(1214)은 예를 들어 핸드헬드 디바이스(100) 및/또는 위치 탐지 디바이스(112)에서 실행되는 프로세싱 소프트웨어(1206)에 (예를 들어 블루투스(302b)를 사용하여) 무선으로 연결될 수 있다. 프로세싱 소프트웨어(1206)는 훈련 데이터(또는 훈련 데이터의 전처리된 버전)를 백 엔드(back-end)(1204)에 전송하도록 구성될 수 있다. 무선 링크(302w, 302b, 302n) 중 하나 또는 하나 초과의 (예를 들어, 각각의) 무선 링크는 대안적으로 또는 추가적으로 유선 링크를 사용하여 제공될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다.

대안적으로 또는 단말(1214)에 추가하여, 비 로컬(non-local) 로직(예를 들어, 클라우드)이 프로세싱 컴포넌트를 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 중앙 서버는 복수의 시스템 각각에 프로세싱 컴포넌트를 제공하도록 설정될 수 있다. 이것은 리소스를 절약한다. 예를 들어, 이 경우, 훈련 데이터 및/또는 제어 정보를 프로세싱 컴포넌트로/로부터 전송하는 것은 인터넷 또는 네트워크 내 리소스(예를 들어, EdgeClouds)를 통해 수행될 수 있다.

프론트 엔드(1202)(예를 들어, 그 사용자 인터페이스)는 구성 및 교정 관리자(1202a), 훈련 데이터 시각화(1202b) 및 프로세스 활동 플래너(1202c)를 포함할 수 있다.

백 엔드(1204)는 훈련 데이터를 수집하고 및/또는 위치 탐지를 수행하는, 예를 들어 훈련 데이터에 기초하여 훈련 궤적(111) 및/또는 훈련 궤적(111)을 따른 연관된 작업 지점을 확인하는 프로세싱 컴포넌트(1402a)를 포함할 수 있다. 백 엔드(1204)는 훈련 궤적(111) 및/또는 훈련 궤적(111)을 따른 연관된 작업 지점에 기초하여 프로세스 모델(104m)을 확인하는 프로세스 모델 생성 컴포넌트(1402b)를 포함할 수 있다. 백 엔드(1204)는 프로세스 활동 플래너(120)로부터 발생하는 명령어에 기초하여 확인된 프로세스 모델(104m)을 수정하는 선택적 프로세스 모델 조정 컴포넌트(1402c)를 포함할 수 있다. 백 엔드(1204)는 프로세스 모델(104m)에 기초하여 제어 모델(116m)을 확인하는 제어 모델 생성 컴포넌트(1402d)를 포함할 수 있다.

백 엔드(1204)는 제어 모델(116m)에 기초하여 프로그램 코드(116)를 생성하고 이것을 머신(114)의 저장 매체(702m)(예를 들어, 데이터 저장소)에 저장하는 코드 생성기(412)를 포함할 수 있다. 제어 디바이스(702)의 프로세서(702p)는 프로그램 코드(116)를 실행하기 위해 저장 매체(702m)를 판독할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 예를 들어 제어 커맨드가 프로그램 코드를 생성하지 않고 머신으로 직접 전송되면, 코드 생성기(412)는 생략될 수 있다.

도 13은 시스템(200)의 궤적 결정 메커니즘(1300)을 개략적인 통신 다이어그램으로 예시한다.

궤적 결정 메커니즘(1300)은, 예를 들어 핸드헬드 디바이스(100)에 관한 공간 정보(1301)에 적어도 부분적으로 기초하여 훈련 궤적(111)을 결정하도록 구성될 수 있다. 궤적 결정 메커니즘(1300)은 적어도 하나의 측정 체인 컴포넌트(1304) 및 평가 컴포넌트(1306)를 포함할 수 있다. 측정 체인 컴포넌트(1304)는 센서 배열(1302) 및 하나 이상의 변환기(1304a, 1304b)를 포함할 수 있다.

센서 배열(1302)(예를 들어, 그 각각의 센서)은 (예를 들어 핸드헬드 디바이스(100)에 관한 공간 정보가 도출될 수 있는) 것을 나타내는 하나 또는 하나 초과의 메트릭 표현을 캡처하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서 배열(1302)의 센서는 내부 센서를 포함할 수 있거나 또는 (예를 들어 통신 링크를 통해) 시스템에 등록된 외부 센서를 포함할 수 있다.

센서(검출기라고도 함)는 질적으로 또는 정량적으로 측정된 것으로서 센서 유형에 대응하는 환경의 속성, 예를 들어 물리적 또는 화학적 속성 및/또는 재료 조성을 캡처하도록 설정된 변환기로 이해될 수 있다. 측정된 것은 센서를 통한 측정이 적용되는 물리량이다.

상기 측정 변환기(1304a, 1304b) 또는 각각의 측정 변환기(1304a, 1304b)는 센서 배열(1302)의 적어도 하나의 센서에 결합될 수 있고 측정 값을 적어도 하나의 센서의 캡처된 측정 변수의 이미지로서 제공하도록 구성될 수 있다. 제공된 측정값(예시적으로 측정된 데이터)은 훈련 데이터의 일부로서 평가 컴포넌트(1306)에 제공될 수 있다. 측정 데이터는 공간 정보, 예를 들어 공간에서의 모션(예를 들어, 회전 및/또는 병진운동), 공간에서의 위치 및/또는 공간에서의 방위에 관한 구체적인 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 움직임에 의해 야기된 힘 또는 움직임에 의해 야기된 광학 신호의 변화와 같은 다양한 물리량이 캡처될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스가 위치한 공간의 이미지 데이터 스트림을 캡처하는 카메라가 사용될 수 있고, 이미지 데이터는 핸드헬드 디바이스에 관한 공간 정보를 확인하는데 사용될 수 있다. 그러나, 위치 탐지 디바이스(112)(예를 들어 그 위치 탐지 유닛(112a))의 기준점과 핸드헬드 디바이스 사이의 거리는 또한 예를 들어 레이더, 라이더 또는 소나를 사용하여 측정될 수 있다. 그러나, 핸드헬드 디바이스의 방위는 또한 예를 들어 핸드헬드 디바이스의 기울기 센서를 사용하여 캡처될 수 있다. 그러나, 핸드헬드 디바이스의 광센서는 또한 예를 들어 광학 위치 신호(예를 들어, 광학 패턴)에 대한 모션을 캡처하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스의 관성 센서는 핸드헬드 디바이스의 현재의 모션 상태를 캡처할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 궤적 결정 메커니즘(1300)의 컴포넌트(예를 들어, 센서 또는 변환기)는 시스템의 다양한 컴포넌트 사이에 분포될 수 있다. 예를 들어, 훈련 디바이스(302)(예를 들어, 핸드헬드 디바이스(100))는 센서 배열(1302)의 하나 또는 하나 초과의 센서(802s)(핸드헬드 디바이스 내부의 궤적 센서라고도 함) 및/또는 하나 또는 하나 초과의 변환기(1304a)를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스(예를 들어, 그 위치 탐지 디바이스(112))는 센서 배열(1302)의 하나 또는 하나 초과의 센서(112s)(핸드헬드 디바이스 외부의 궤적 센서라고도 함) 및/또는 하나 또는 하나 초과의 변환기(1304a)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 평가 컴포넌트(1306)는 예를 들어 데이터 프로세싱 시스템(502)에 의해 애플리케이션의 컴포넌트로서(예를 들어, 프로세싱 컴포넌트(1402a)로서) 실행되는 데이터 프로세싱 시스템(502)의 일부일 수 있거나 또는 확인된 훈련 궤적(111)을 데이터 프로세싱 시스템(502)으로 전달할 수 있다.

평가 컴포넌트(1306)는 공급된 측정 데이터(1301)에 기초하여 훈련 궤적(111)을 결정하도록 설정될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 평가 컴포넌트(1306)는 측정 데이터를 서로 관련시키고, 이들을 해석하고, 이들의 출처를 고려하고, 핸드헬드 디바이스에 관한 공간 정보와의 연결을 고려하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 상이한 센서로부터 측정된 값으로부터의 결과는 서로 중첩되어 보다 정확한 훈련 궤적(111)을 생성할 수 있다. 측정된 값과 공간 정보의 연결을 알면, 측정된 값은 공간 정보의 값, 예를 들어 위치 좌표 및/또는 그 시간에 따른 변화에 매핑될 수 있다. 사용되는 센서가 많을수록 궤적(111)은 더 정확 해질 수 있다.

선택적으로, 궤적 결정 메커니즘(1300)은 핸드헬드 디바이스 외부의 하나 이상의 위치 신호 소스(1308)를 포함할 수 있다. 상기 위치 신호 소스(1308) 또는 각각의 위치 신호 소스(1308)는 위치 신호(1308s)를, 예를 들어 핸드헬드 디바이스를 향해 및/또는 적어도 핸드헬드 디바이스가 배치되는 공간으로 방출하도록 구성될 수 있다. 다수의 위치 신호(1308s)는 예를 들어 서로 중첩될 수 있다(예를 들어, 도 7 참조).

예를 들어, 위치 신호(1308s)는 (적외선 범위의 광을 포함하는) 적외선 신호, 초음파 신호, 라디오 신호, 및/또는 (가시 범위의 광을 포함하는) 가시광 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 초음파 신호는 (예를 들어, 비행 시간 측정에서) 높은 정확도를 가능하게 할 수 있다. 적외선 신호는 저비용 구현을 가능하게 한다. 그뿐만 아니라, 적외선 신호는 반사를 통해 수신기에 도달할 수 있기 때문에, 적외선 신호는 송신기와 수신기 사이에 직접적인 연결을 필요로 하지 않는다. 따라서 이것은 적어도 적외선 신호가 공간에 존재하는지를 확인할 수 있다. 전자기 위치 탐지 신호(예를 들어, 광 신호, 라디오 신호, 적외선 신호)는 선택적으로 이 신호에 변조된 송신기 식별을 가질 수 있고, 이에 의해 상이한 위치 탐지 신호 소스(1303)는 이들 소스의 위치 탐지 신호에 기초하여 구별될 수 있다. 적외선 신호 및 가시광선 신호와 달리, 라디오 신호는 벽 및 기타 장애물을 통과하여 수신을 용이하게 할 수 있다. 광 신호는 낮은 기술의 전하 결합 센서로도 캡처될 수 있다. 예를 들어, 상기 위치 신호 소스(1308) 또는 각각의 위치 신호 소스(1308)는 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.

하나 또는 하나 초과의 위치 신호(1308s)에 의해, 공간 정보는 예를 들어 다음과 같은 측정 메커니즘: 범위 메커니즘, 이동 시간 메커니즘, 이동 시간 차이 메커니즘, 입사각 메커니즘 및/또는 신호 강도 메커니즘 중 하나 또는 하나 초과의 메커니즘에 기초하여 확인될 수 있다. 공간에서의 위치를 알면, 상기 위치 신호 소스(1308) 또는 각각의 위치 신호 소스(1308)는 측정 메커니즘에 대한 기준점으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 기준점에 대한 기하학적 관계(예를 들어, 거리, 각도 등)가 확인될 수 있고, 이에 기초하여 핸드헬드 디바이스에 관한 공간 정보가 확인될 수 있다. 하나 또는 하나 초과의 위치 신호 소스까지의 거리에 기초하여, 핸드헬드 디바이스의 위치가 확인될 수 있다. 선택적으로, 핸드헬드 디바이스의 두 센서의 각각의 거리에 기초하여, 위치 신호 소스에 대한 그 방위가 또한 확인될 수 있다.

범위 메커니즘에서, 각각의 위치 신호 소스(1308)는 위치 신호(1308s)의 범위의 크기의 셀을 제공할 수 있다. 예를 들어, 캡처된 셀은 위치 신호 소스 및 송신기 식별을 통한 그 위치와 연관될 수 있으며, 셀의 크기는 위치 신호 소스(1308)로부터 센서(802)의 거리에 상한을 둔다. 비행 시간 메커니즘에서, 위치 신호(1308s)의 송신과 수신 사이의 시간 차이(비행 시간이라고도 함)가 측정될 수 있다. 시간 차이는 위치 신호 소스 및 그 위치와, 예를 들어 송신기 식별을 통해 연관될 수 있으며, 위치 신호 소스로부터의 거리로 변환될 수 있다. 비행 시간 차이 메커니즘에서, 2개의 위치 탐지 신호의 비행 시간이 비교될 수 있고, 이에 기초하여 대응하는 위치 탐지 신호 소스까지의 거리가 확인될 수 있다. 입사각 메커니즘에서, 위치 탐지 신호(1308s)의 입사각이 확인될 수 있고, 이것은 예를 들어 방위로 변환될 수 있다. 다중 입사각에 기초하여, 예를 들어 위치가 또한 확인될 수 있다. 신호 강도 메커니즘에서, 위치 탐지 신호의 신호 강도는 위치 탐지 신호 소스까지의 거리로 변환될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 핸드헬드 디바이스 및/또는 그 주변이 카메라에 의해 시각적으로 캡처될 수 있고 이에 기초하여 공간 정보가 확인될 수 있다. 상이한 센서로부터의 데이터(예를 들어, 이미지 데이터 및 위치 데이터 또는 이미지 데이터 및 가속도 데이터)가 또한 정확도를 개선하기 위해 중첩될 수 있다.

예를 들어, 상기 위치 탐지 신호 소스(1308) 또는 각각의 탐지 신호 소스(1308)는 위치 탐지 유닛(112a, 112b)의 일부로서 제공될 수 있다. 상기 위치 탐지 유닛(112, 112b) 또는 각각의 위치 탐지 유닛(112a, 112b)은 대안적으로 또는 추가적으로 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스의 적어도 하나의 궤적 센서(112s)(핸드헬드 디바이스 외부의 궤적 센서(112s)라고도 함)를 포함할 수 있다.

결과적으로, 훈련 디바이스(302) 및/또는 위치 탐지 디바이스(112)의 궤적 센서(802s, 112s)는 완전한 프로세스 활동을 기술하는, 예를 들어 높은 빈도로 시간 기반 훈련 데이터를 캡처하고 기록한다.

핸드헬드 디바이스 외부의 궤적 센서(112s)의 예는 카메라(112), 거리 센서(112), 소나 센서(112), 및/또는 레이더 센서(112)를 포함한다. 핸드헬드 디바이스 내부의 궤적 센서(802s)의 예는 카메라(112), 모션 센서(예를 들어, 회전 센서, 속도 센서, 및/또는 가속도 센서), 관성 센서, 위치 센서(예를 들어, 방향 센서 및/또는 위치 센서), 적외선 센서 및/또는 기압 센서를 포함한다. 위치 센서는 또한 예를 들어 GPS 센서를 포함할 수 있다. 정렬 센서는, 예를 들어, 자이로 센서, 중력 센서, 및/또는 (예를 들어, 지구의 자기장에서의 정렬을 결정하기 위한) 자기장 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대기압 센서는 핸드헬드 디바이스(100)의 수직 위치에 관한 정보를 결정하는 것을 가능하게 하여, 보다 정확한 삼각 측량이 수행될 수 있게 한다.

훈련 궤적(111)을 결정하는 것은 예를 들어 (예를 들어 적외선 범위에서 및/또는 적외선 레이저에 의한) 레이저 추적을 통해, (예를 들어 카메라 및/또는 패턴 인식에 의한) 광학 추적을 통해, (예를 들어 레이더 트랜시버에 의한) 레이더를 통해, (예를 들어 초음파 트랜시버에 의한) 초음파를 통해, 글로벌 포지셔닝 시스템(global positioning system)(GPS)을 통해, 핸드헬드 디바이스의 관성 측정 유닛(inertial measurement unit)(IMU)을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스의 IMU는 하나 또는 하나 초과의 가속도계 및/또는 하나 또는 하나 초과의 회전 속도 센서와 같은 여러 상이한 관성 센서를 포함할 수 있다.

예를 들어, 훈련 궤적(111)은 작업 위치의 공간적 분포를 나타낼 수 있다. 작업 위치는 프로세스 공구의 작용이 발생할 공간(701, 703, 705)의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 작업 위치는 훈련 디바이스(302)(예를 들어, 좌표계(711))에 대해 고정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 작업 위치는 훈련 공구(210)의 팁에 위치될 수 있고/있거나 그 위치는 훈련 디바이스(302)의 훈련 공구(210)에 적어도 각각 종속적이거나 종속적일 수 있다.

예를 들어, 시스템은 핸드헬드 디바이스(100)에 결합된 훈련 공구(214)를 나타내는 훈련 디바이스(302)의 모델(예를 들어, 그 유형)을 포함할 수 있으며, 여기서 훈련 디바이스(302)의 모델은 훈련 궤적(111)을 결정할 때 고려될 수 있다. 예를 들어, 훈련 공구(302)의 모델은 훈련 공구(302)의 좌표계(711)에서 작업 지점의 위치를 표시할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 훈련 디바이스(302)의 모델은 예를 들어 훈련 디바이스(302)의 좌표계(711)에서 핸드헬드 디바이스의 길이 방향(711a)의 위치를 명시할 수 있다.

일 실시예에서, 시스템은 복수의 개별 위치 탐지 유닛(112a, 112b)을 포함하며, 각각의 위치 탐지 유닛은 위치 탐지 신호로서 펄스형 적외선 신호를 방출하도록 구성된다. 상기 펄스형 적외선 신호 또는 각각의 펄스형 적외선 신호는 복수의 개별 센서 부분 광전자 센서에 의해 캡처된다. 캡처된 적외선 신호에서 확인된 측정 데이터는 훈련 디바이스(예를 들어, 핸드헬드 디바이스 및/또는 교환가능 부착물의 입력 유닛)로의 하나 또는 하나 초과의 입력을 나타내는 데이터와 함께 훈련 데이터로서 고정 단말로 전송된다. 고정 단말은 데이터에 기초하고 훈련 디바이스의 교환가능 부착물을 고려하여 훈련 궤적 및 선택적으로는 훈련 궤적의 각각의 지점에 대한 작업 지점을 확인한다. 작업 지점은 예를 들어 교환가능 부착물의 기능의 핸들링에 기초하여 확인된다. 측정 데이터의 기록은 예를 들어 핸드헬드 디바이스의 입력 유닛의 작동에 응답하여 시작된다.

일 실시예에서, 핸드헬드 디바이스는 훈련 디바이스가 어떤 교환가능 부착물을 갖고 있는지를 확인할 수 있으며(교환가능 부착물 식별이라고도 함), 즉, 교환가능 부착물의 유형이 확인될 수 있다. 교환가능 부착물 식별은 예를 들어 RFID를 사용하여, 예를 들어 교환가능 부착물의 라디오 태그를 판독함으로써 수행된다. 라디오 태그는 예를 들어 저장된 교환가능 부착물 식별자, 예를 들어 번호를 가질 수 있고/있거나 전송할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 교환가능 부착물 식별은 복수의 교환가능 부착물이 서로 상이한 전원 공급 장치 연결의 저항성 저항을 캡처함으로써 수행된다. 교환가능 부착물 식별은 대안적으로 또는 추가적으로 교환가능 부착물의 회로의 기능을 캡처함으로써 수행된다. 훈련 디바이스가 어떤 교환가능 부착물을 가지고 있는지는 또한 컴퓨팅 시스템으로의 사용자 입력에 의해서도 표시될 수 있다. 교환가능 부착물 식별의 결과는 제어 모델(예를 들어, 훈련 궤적)을 결정할 때 고려될 수 있다.

다음에는 위에서 설명된 내용 및 도면에 도시된 내용과 관련 있는 다양한 예가 설명된다.

예 1은 머신(예를 들어, 적어도 그 엔드 이펙터), 예를 들어 프로세싱 머신의 적어도 하나의 움직임(예를 들어 프로세스 움직임) 및 적어도 하나의 활동(예를 들어 프로세스 활동)을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스로서, 핸드헬드 디바이스는, 핸들과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 (예를 들어 선택적) 입력 유닛과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스(예를 들어 데이터-프로세싱 디바이스, 데이터 프로세싱 디바이스, 데이터 저장 디바이스 등)에 출력하도록 구성된 (예를 들어 선택적) 출력 유닛을 포함하고, 여기서 핸드헬드 디바이스는 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 (예를 들어 전면) 커플링 구조를 더 포함하고/하거나, 핸드헬드 디바이스는 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 (예를 들어 전면) 공구(예를 들어 프로세싱 공구)를 더 포함한다.

예 2는 예 1 또는 예 52에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 출력 유닛은 (예를 들어, 무선 통신 프로토콜에 따라) 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스와 무선으로 통신하도록 구성되며, 예를 들어 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스와 통신하기 위한 무선 통신 디바이스를 포함한다.

예 3은 예 1 또는 예 2에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 커플링 구조에 작용하는 기계적 작용을 캡처하도록 구성된 기계적 센서를 더 포함하고, 여기서 출력 유닛은 캡처된 기계적 작용에 관한 작용 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스에 출력하도록 구성된다.

예 4는 예 3에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 기계적 센서는 힘 센서 및/또는 토크 센서를 포함한다.

예 5는 예 1 내지 4 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 배터리 및/또는 예를 들어 출력 유닛, 교환가능 부착물 및/또는 입력 유닛에 전기 에너지를 공급하도록 구성된 전원 공급 장치 커넥터를 더 포함하며, 여기서 선택적으로 배터리는 전원 공급 장치 커넥터에 의해 충전될 수 있다.

예 6는 예 1 내지 예 5 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 이것은 또한 교환가능 부착물을 식별하도록 구성되고, 예를 들어 출력 유닛은 식별의 결과를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 전송하도록 구성되고; 핸드헬드 디바이스는 예를 들어 교환가능 부착물의 (예를 들어 물리적) 속성 및/또는 (예를 들어 디지털) 시그니처를 검출하도록 구성된 센서를 포함하고, 핸드헬드 디바이스는 예를 들어 교환가능 부착물의 속성 및/또는 시그니처에 기초하여, 교환가능 부착물을 식별(즉, 이것을 다른 교환가능 부착물 중에서 인식)하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

예 7는 예 1 내지 6 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 입력 유닛은 활동을 수행하는 동안 핸드헬드 디바이스의 핸들링을 캡처하도록 구성된다.

예 8는 예 1 내지 7 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 입력 유닛은 스위치를 포함한다.

예 9는 예 1 내지 8 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 핸드헬드 디바이스의 사용자에게 피드백을 출력하도록 구성된 피드백 유닛을 더 포함한다.

예 10은 예 9 또는 예 52에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 피드백은 촉각 및/또는 시각 신호를 포함한다.

예 11은 예 1 내지 10 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 핸드헬드 디바이스 외부의 위치 신호(예를 들어, 전자기)를 캡처하도록 구성된 하나 또는 하나 초과의 제 1 센서, 및/또는 공간에서 핸드헬드 디바이스의 움직임, 공간에서 핸드헬드 디바이스의 위치 및/또는 공간에서 핸드헬드 디바이스의 방위에 관한 공간 정보를 캡처하도록 구성된 하나 또는 하나 초과의 추가의 제 1 센서를 더 포함한다.

예 12는 예 11에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 위치 신호를 캡처하기 위한 하나 이상의 제 1 센서는 광전자 센서(예를 들어 라이다 센서, 광 센서, 또는 적외선 센서); 및/또는 위치 신호를 캡처하기 위한 전파 센서(예를 들어 레이더 센서) 중 적어도 하나를 포함하고; 여기서 하나 이상의 추가의 제 1 센서는 모션 센서; 위치 센서; 및/또는 기압 센서 중 적어도 하나를 포함하고; 여기서, 예를 들어 핸드헬드 디바이스는 위치 신호에 기초하여 공간 정보를 결정하도록 구성된다.

예 13은 예 12에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 모션 센서는 가속도계, 회전 센서 및/또는 속도 센서를 포함하고; 여기서 위치 센서는 방위 센서(예를 들어 기울기 센서 및/또는 자이로 센서) 및/또는 위치 센서를 포함하고; 여기서 광전자 센서는 적외선 센서를 포함한다.

예 14는 예 1 내지 예 13 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 핸들로부터 멀어져 연장되는 단부 부분을 더 포함하고, 단부 부분은 커플링 구조를 포함하고, 예를 들어 커플링 구조는 단부 부분의 앞쪽에 배치되고; 예를 들어, 커플링 구조는 핸들 반대편의 단부 부분 쪽에 배치된다.

예 15는 예 1 내지 예 14 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 커플링 구조는 교환가능 부착물을 (예를 들어, 슬립 온(slip-on)에 의해) 확실하게 및/또는 불확실하게 결합하도록 구성되고/되거나; 커플링 구조는 교환가능 부착물을 자기적으로 결합하도록 구성된다.

예 16은 예 1 내지 15 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 교환가능 부착물의 회로와 함께, 기능(예를 들어 프로세스 기능)을 구현하도록 구성된 인터페이스를 더 포함하고, 여기서 기능은 예를 들어 활동과 함께(예를 들어 그 일부로서) 수행되고, 여기서 기능은, 예를 들어 기계적 기능을 수행(예를 들어, 기계적 영향에 영향 미침, 예를 들어 재료 추가, 재료 제거 및/또는 재료 변형), 화학적 기능을 수행(예를 들어, 화학적 영향에 영향 미침, 화학적으로 수정 또는 변형), 전기역학적 기능을 수행(예를 들어 (예를 들어 전기적 및/또는 자기적 기능을 가짐, 예를 들어 전기역학적 영향에 영향 미침), 운동학적 기능을 수행(예를 들어, 운동학적 영향에 영향 미침), 열역학적 기능을 수행(예를 들어, 열역학적 영향에 영향 미침, 예를 들어, 열 에너지 추출 및/또는 공급) 및/또는 방사 측정(radiometric) 기능을 수행(예를 들어, 방사 에너지 추출 및/또는 공급)하고, 방사 측정 기능은 예를 들어 광도 측정(photometric) 기능(예를 들어, 광도 측정에 영향 유발, 예를 들어, 복사 에너지 추출 및/또는 공급)을 포함한다.

예 17은 예 16에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 인터페이스는 회로에 전력을 제공하고/하거나 회로와 통신하도록 구성된다.

예 18은 예 17에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 인터페이스는 핸드헬드 디바이스의 배터리로부터 전기 에너지를 끌어 오도록 구성된다.

예 19는 예 15 내지 예 18 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 인터페이스는 무선 통신 프로토콜에 따라 회로와 통신하도록 구성된다.

예 20은 예 1 내지 19 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 (출력 유닛 및/또는 인터페이스의) 무선 통신 프로토콜은 예를 들어 NFC(near field communication, 근거리 무선 통신), RFID(전자기파를 이용한 식별), WLAN(wireless local area network, 무선 근거리 네트워크) 또는 블루투스 중 하나에 따라 설정되고, 여기서 출력 유닛의 무선 통신 프로토콜은 예를 들어 블루투스이고, 여기서 인터페이스의 무선 통신 프로토콜은 NFC이다.

예 21은 예 15 내지 20 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 인터페이스는 유선 통신 프로토콜에 따라 회로와 통신하도록 구성된다.

예 22는 예 21에 따른 핸드헬드 디바이스로서, 여기서 유선 통신 프로토콜에 따라 캐리어 주파수 기술이 구현된다.

예 23은 예 1 내지 예 22 중 어느 한 예에 따른 또는 예 52에 따른 핸드헬드 디바이스와, 핸드헬드 디바이스 및/또는 교환가능 부착물 외부의 디바이스를 포함하는 시스템으로서, 여기서 예를 들어, 예 52에 따른 핸드헬드 디바이스는 머신의 활동을 나타내는 공구(예를 들어, 복수의 상호 교환가능 공구) 형태의 (예를 들어, 정면으로) 하나 또는 하나 초과의 단부 부분을 포함하고; 시스템은 선택적으로, (예를 들어 대안적으로 또는 핸드헬드 디바이스의 입력 유닛에 추가하여) 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 추가 입력 유닛과, (예를 들어 대안적으로 또는 핸드헬드 디바이스의 입력 유닛에 추가하여) 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 추가 출력 유닛을 포함하는 핸드헬드 디바이스 외부의 추가 디바이스를 포함하고; 시스템은 선택적으로, (예를 들어 핸드헬드 디바이스의 입력 유닛의 대안으로 또는 그에 추가하여) 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 추가 입력 유닛; 및 (예를 들어, 핸드헬드 디바이스의 출력 유닛의 대안으로 또는 그에 추가하여) 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 (예를 들어, 핸드헬드 디바이스 외부의 상기 추가 디바이스 또는 추가 디바이스로) 출력하도록 구성된 추가 출력 유닛을 포함하는 핸드헬드 디바이스 외부의 추가 디바이스를 포함한다.

예 24는 예 23에 따른 시스템으로서, 여기서 예를 들어, 교환가능 부착물은 머신의 활동을 나타내는 공구(예를 들어 복수의 상호 교환가능 공구) 형태의 하나 또는 하나 초과의 단부 부분을 포함하고; 여기서 예를 들어 교환가능 부착물은 수공구보다 더 가벼운 무게를 갖고, 여기서 예를 들어 교환가능 부착물은 수공구보다 더 낮은 전력 소비를 갖고, 여기서 예를 들어 교환가능 부착물은 수공구보다 작은 크기를 갖고, 여기서 예를 들어 교환가능 부착물은 플라스틱 및/또는 경금속을 포함하거나 그로부터 형성되고, 여기서 예를 들어 공구는 플라스틱 및/또는 경금속을 포함하거나 그로부터 형성된다.

예 25는 예 23 또는 예 24에 따른 시스템으로서, 여기서 공구는 활동으로서 성형을 나타내는 성형 공구; 활동으로서 접합을 나타내는 접합 공구; 활동으로서 변위를 나타내는 변위 공구; 활동으로서 광학 검사를 나타내는 검사 공구; 또는 활동으로서 분리를 나타내는 분리 공구의 형태이다.

예 26은 예 25에 따른 시스템으로서, 여기서 접합 공구는 활동으로서 코팅을 나타내는 코팅 공구이다.

예 27은 예 23 내지 예 26 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, (커플링 구조와 해제 가능하게 결합하기 위한) 적어도 하나의 추가의 교환가능 부착물을 더 포함하고, 여기서 추가의 교환가능 부착물은 활동과 상이한 상이한 활동에 따라 구성된다.

예 28은 예 27의 시스템으로서, 여기서 상기 교환가능 부착물 또는 각각의 교환가능 부착물 및 상기 추가의 교환가능 부착물 또는 각각의 추가의 교환가능 부착물은 이들이 예를 들어 교환가능 부착물을 커플링 구조로부터 결합 해제하고 추가의 교환가능 부착물을 커플링 구조에 결합함으로써, 서로에 대해 교환될 수 있도록 (예를 들어, 서로에 대해 쌍을 지어) 구성된다.

예 29는 예 23 내지 예 28 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 교환가능 부착물 또는 (예를 들어, 교환가능 부착물 또는 핸드헬드 디바이스의) 단부 부분 및/또는 상기 추가의 교환가능 부착물 또는 각각의 추가의 교환가능 부착물은 기능을 제공하도록 구성된 회로를 포함한다.

예 30은 예 29에 따른 시스템으로서, 여기서 회로는 활동에 따른 기능을 제공하도록 구성된다.

예 31은 예 29 또는 예 30에 따른 시스템으로서, 여기서 회로는 기능을 구현하는 센서를 포함한다.

예 32는 예 29 내지 예 31 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 회로는 기능을 구현하는 액추에이터를 포함한다.

예 33은 예 29 내지 예 32 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 회로는 기능을 구현하는 방사선 소스를 포함한다.

예 34는 예 23 내지 예 33 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는 활성화 정보 및 활동에 기초하여 머신에 대한 제어 정보를 결정하도록 구성된 데이터 프로세싱 시스템을 포함한다.

예 35는 예 34에 따른 시스템으로서, 여기서 데이터 프로세싱 시스템은 제어 정보를 결정할 때 공구, 커플링 구조 및/또는 교환가능 부착물에 작용하는 캡처된 기계적 작용을 고려하도록 구성된다.

예 36은 예 34 또는 예 35에 따른 시스템으로서, 여기서 데이터 프로세싱 시스템은 제어 정보를 확인할 때 공간에서 핸드헬드 디바이스의 움직임, 공간에서 핸드헬드 디바이스의 위치 및/또는 공간에서 핸드헬드 디바이스의 방위에 관한 캡처된 및/또는 확인된 공간 정보를 고려하도록 구성된다.

예 37은 예 34 내지 예 36 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 데이터 프로세싱 시스템은 제어 정보를 결정할 때 핸드헬드 디바이스의 캡처된 핸들링을 고려하도록 구성되며, 핸들링은 예를 들어 입력 유닛에서의 입력을 포함한다.

예 38은 예 37에 따른 시스템으로서, 여기서 핸들링은 교환가능 부착물 또는 공구에 의해 제공되는 기능의 적어도 하나의 핸들링을 포함한다.

예 39는 예 38에 따른 시스템으로서, 여기서 핸들링은 적어도 하나의 공간적 및/또는 시간적 분포를 포함한다.

예 40은 예 34 내지 예 39 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 데이터 프로세싱 시스템은 머신(예를 들어, 그 제어 디바이스)의 통신 프로토콜에 따라 설정되는 통신 인터페이스를 포함한다.

예 41은 예 40에 따른 시스템으로서, 여기서 데이터 프로세싱 시스템은 통신 인터페이스에 의해 머신과 통신하도록 (예를 들어, 통신 인터페이스에 의해 머신에 제어 정보 또는 제어 커맨드를 전송하도록) 구성되거나, 또는 데이터 프로세싱 시스템은 머신을 제어하기 위한 디바이스를 포함한다(그리고 예를 들어 활성화 정보를 수신 및/또는 처리하도록 구성된다).

예 42는 예 40 또는 예 41에 따른 시스템으로서, 핸드헬드 디바이스를 머신에 부착하도록 구성된 선택적인 부착 디바이스를 더 포함하고, 데이터 프로세싱 시스템은 통신 인터페이스를 사용하여 머신을 제어함으로써 (예를 들어 핸드헬드 디바이스가 머신에 부착될 때) 또한 교정 시퀀스를 수행하도록 구성된다.

예 43은 예 42에 따른 시스템으로서, 여기서 교정 시퀀스는 예를 들어 교정 시퀀스를 수행할 때 캡처된 및/또는 확인된 공간 정보에 기초하여 머신의 저장된 모델을 업데이트하는 것을 포함한다.

예 44는 예 23 내지 예 43 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는 공간에서 핸드헬드 디바이스의 움직임, 공간에서 핸드헬드 디바이스의 위치 및/또는 공간에서 핸드헬드 디바이스의 방위에 관한 공간 정보를 결정하도록 구성되고/되거나; (예를 들어 전자기) 위치 탐지 신호를 방출하도록 구성되며, 여기서 위치 탐지 신호는 바람직하게는 광학 신호(예를 들어 적외선 신호)이고/이거나 공간 패턴을 포함한다.

예 45는 예 23 내지 예 44 중 어느 한 예에 따른 시스템으로서, 여기서 위치 탐지 디바이스 및/또는 핸드헬드 디바이스는 핸드헬드 디바이스의 최소 공간 규모보다 및/또는 1 밀리미터보다 작은 핸드헬드 디바이스의 위치 및/또는 방위의 변화를 캡처하도록 구성된다.

예 46은 예 43 또는 예 45에 따른 시스템으로서, 여기서 위치 디바이스는 공간 정보를 캡처하기 위한 하나 또는 하나 초과의 제 2 센서를 포함하고; 및/또는 위치 디바이스는 위치 신호를 전송하기 위한 하나 또는 하나 초과의 송신기를 포함하고/하거나; 핸드헬드 디바이스는 위치 신호에 기초하여 공간 정보를 결정하도록(예를 들어 위치 결정을 수행하도록) 구성된다.

예 47은 예 46의 시스템으로서, 여기서 하나 또는 하나 초과의 제 2 센서는 광전자 센서; 전자기 센서; 및/또는 음향 센서 중 하나를 포함하고; 및/또는 여기서 하나 또는 하나 초과의 송신기는 (예를 들어 라이더를 제공하는) 레이더, 예를 들어 적외선 레이저, (예를 들어 레이더를 제공하는) 전파 송신기, 및/또는 초음파 송신기 중 하나를 포함한다.

예 48은 예 47의 시스템으로서, 여기서 광전자 센서는 카메라 또는 라이더 센서를 포함하고; 여기서 전자기 센서는 레이더 센서 또는 베어링 센서를 포함하고; 여기서 음향 센서는 소나 센서를 포함한다.

예 49는 머신(예를 들어, 적어도 그 엔드 이펙터)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 시스템으로서, 시스템은 핸들 및 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 (예를 들어 정면의) 커플링 구조를 포함하는 (예를 들어 예 1 내지 예 21 중 어느 한 예에 따른) 핸드헬드 디바이스와, 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 (예를 들어, 예 1 내지 예 17 중 어느 한 예에 따른) 교환가능 부착물과, 핸드헬드 디바이스 및 활동에 대한 공간 정보에 기초하여 머신에 대한 제어 정보를 결정하도록 구성된 (예를 들어, 예 1 내지 예 17 중 어느 한 예에 따른) 데이터 프로세싱 시스템을 포함한다.

예 50은 (예를 들어 머신의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한) 방법으로서, 활성화 정보가 입력되었을 때(예를 들어 활성화 정보를 입력하는 것에 응답하여) 핸드헬드 디바이스(예를 들어 예 1 내지 예 21 중 어느 한 예에 따른 핸드헬드 디바이스)의 공간 정보를 캡처하는 단계와, 공간 정보(예를 들어 선택적으로 핸드헬드 디바이스의 조작) 및 활동에 기초하여 머신에 대한 제어 정보를 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 공간 정보를 캡처할 때, 적어도 하나의 활동에 따라 핸드헬드 디바이스의 조작이 수행되고, 여기서 핸드헬드 디바이스의 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 (예를 들어 정면의) 커플링 구조에는 적어도 하나의 활동에 따라 구성되는 교환가능 부착물이 결합되고; 여기서 머신의 제어 정보는 선택적으로 머신에 제공(예를 들어 머신에 저장)된다.

예 51은 프로세서에 의해 실행될 때, 예 50의 방법을 수행하도록 구성된 코드 세그먼트를 포함하는 비휘발성 저장 매체이다.

예 52는 머신(예를 들어 적어도 그 엔드 이펙터)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스로서, 핸드헬드 디바이스는, 핸들과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 구성된 출력 유닛과, 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 (예를 들어, 전면에 고정된 및/또는 패브릭에 고정된) 공구와, 공구 또는 교환가능 부착물의 회로와 함께 기능을 구현하도록 구성된 선택적 인터페이스를 포함한다.

예 53은 머신의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 (예를 들어 예 1 내지 예 22 또는 예 52 중 어느 한 예에 따른) 핸드헬드 디바이스와, 핸드헬드 디바이스가 시스템을 교정하기 위해 머신에 해제 가능하게 결합될 수 있는 부착 디바이스를 포함하는 (예 23 내지 예 49 중 어느 한 예에 따른) 시스템으로서, 핸드헬드 디바이스는, 예를 들어 핸들과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛과, 머신의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 구성된 출력 유닛과, 교환가능 부착물을 해제 가능하게 결합하기 위한 공구 또는 커플링 구조를 포함하고, 여기서 공구 또는 교환가능 부착물은 적어도 하나의 활동에 따라 구성된다.

예 54는 예 1 내지 예 49, 또는 예 51 내지 예 53 중 어느 한 예로서, (예를 들어 핸드헬드 디바이스의 일부로서), 핸드헬드 디바이스의 하나 또는 하나 초과의 센서에 의해 공간 정보를 결정하도록 구성된 제어 디바이스를 더 포함한다.

Claims (25)

1. 머신(114)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스(100)로서,
   핸들(104)과,
   상기 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛(108)과,
   상기 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 상기 활성화 정보를 상기 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 구성된 출력 유닛(110)과,
   상기 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 교환가능 부착물(210)을 해제 가능하게 결합하기 위한 커플링 구조(102)와,
   상기 교환가능 부착물(210)의 회로(852)와 함께 기능을 구현하도록 구성된 인터페이스(842a, 843)를 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 출력 유닛(110)은 상기 핸드헬드 디바이스 외부의 상기 디바이스와 통신하기 위한 무선 통신 디바이스를 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 배터리(1704)를 더 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입력 유닛(108)은 상기 활동을 수행하는 동안 상기 핸드헬드 디바이스의 핸들링을 캡처하도록 구성되는
   핸드헬드 디바이스(100).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 핸드헬드 디바이스(100)의 사용자에게 피드백을 출력하도록 구성된 피드백 유닛(822, 824)을 더 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   전자기 위치 신호를 캡처하도록 구성된 하나 또는 하나 초과의 제 1 센서(802s)를 더 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 하나 또는 하나 초과의 제 1 센서는 위치 신호를 캡처하기 위한 광전자 센서(802s)를 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   공간에서 상기 핸드헬드 디바이스(100)의 움직임,
   공간에서 상기 핸드헬드 디바이스(100)의 위치, 및/또는
   공간에서 상기 핸드헬드 디바이스(100)의 방위
   에 관한 공간 정보를 캡처하도록 구성된 하나 또는 하나 초과의 추가의 제 1 센서(802s)를 더 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 추가의 제 1 센서(802s)는 모션 센서 및/또는 위치 센서를 포함하는
   핸드헬드 디바이스(100).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 구조(102)는 상기 교환가능 부착물(210)을 확실하게(positively) 결합하도록 구성되는
    핸드헬드 디바이스(100).
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스(842a, 843)는 상기 회로에 전력을 제공하고/하거나 상기 회로와 통신하도록 구성되는
    핸드헬드 디바이스(100).
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링 구조(102)는 상기 핸드헬드 디바이스(100)의 앞쪽에 배열되는
    핸드헬드 디바이스(100).
13. 시스템(200, 700, 800, 1200)으로서,
    제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 핸드헬드 디바이스(100)와,
    상기 핸드헬드 디바이스 및/또는 상기 교환가능 부착물(210) 외부의 상기 디바이스를 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 교환가능 부착물(210)은 상기 머신(114)의 활동을 나타내는 공구(214) 형태의 단부 부분을 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 추가의 교환가능 부착물(210a 내지 210g)을 더 포함하고, 상기 추가의 교환가능 부착물은 상기 활동과 상이한 다른 활동에 따라 구성되며,
    상기 추가의 교환가능 부착물(210a 내지 210g) 및 상기 교환가능 부착물(210)은 서로 교환 가능하도록 구성되는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교환가능 부착물(210)은 기능을 제공하도록 구성된 회로(852)를 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드헬드 디바이스 외부의 상기 디바이스는 상기 활성화 정보 및 상기 활동에 기초하여 상기 머신(114)에 대한 제어 정보를 결정하도록 구성된 데이터 프로세싱 시스템(502)을 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템(502)은 상기 머신(114)의 통신 프로토콜에 따라 구성된 통신 인터페이스를 포함하며; 상기 데이터 프로세싱 시스템은 상기 통신 인터페이스에 의해 상기 머신과 통신하도록 구성되는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템(502)은 상기 통신 인터페이스에 의해 상기 제어 정보를 상기 머신(114)에 전송하도록 구성되는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 데이터 프로세싱 시스템(502)은 또한 상기 통신 인터페이스를 사용하여 상기 머신(114)을 제어함으로써 교정 시퀀스를 수행하도록 구성되는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
21. 제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드헬드 디바이스 외부의 상기 디바이스는 전자기 위치 탐지 신호(locating signal)를 방출하도록 구성된 위치 탐지 디바이스(112)를 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).
22. 방법으로서,
    상기 활성화 정보가 입력되었을 때 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 상기 핸드헬드 디바이스(100)의 공간 정보를 캡처하는 단계와,
    상기 공간 정보 및 활동에 기초하여 상기 머신(114)에 대한 제어 정보를 결정하는 단계를 포함하는
    방법.
23. 프로세서에 의해 실행될 때, 제 22 항의 상기 방법을 수행하도록 구성된 코드 세그먼트를 포함하는
    비휘발성 저장 매체.
24. 머신(114)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 핸드헬드 디바이스(100)로서,
    핸들(104)과,
    상기 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛(108)과,
    상기 머신(114)의 훈련을 활성화하기 위한 상기 활성화 정보를 상기 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스로 출력하도록 구성된 출력 유닛(110)과,
    상기 적어도 하나의 활동에 따라 구성된 공구와,
    상기 공구의 회로(852)와 함께 기능을 구현하도록 구성된 인터페이스(842a, 843)를 포함하는
    핸드헬드 디바이스(100).
25. 머신(114)의 적어도 하나의 움직임 및 적어도 하나의 활동을 훈련하기 위한 시스템(200, 700, 800, 1200)으로서,
    핸드헬드 디바이스(100)를 포함하고,
    상기 핸드헬드 디바이스는,
    핸들(104)과,
    교환가능 부착물(210)을 해제 가능하게 결합하기 위한 공구 또는 커플링 구조 - 상기 공구 또는 교환가능 부착물(210)은 상기 적어도 하나의 활동에 따라 구성됨 - 와,
    상기 공구 또는 상기 교환가능 부착물의 회로(852)와 함께 기능을 구현하도록 구성된 인터페이스(842a, 843)와,
    상기 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스를 포함하고,
    상기 핸드헬드 디바이스 외부의 디바이스는,
    상기 머신(114)의 상기 훈련을 활성화하기 위한 상기 활성화 정보를 입력하도록 구성된 입력 유닛과,
    상기 머신(114)의 상기 훈련을 활성화하기 위한 상기 활성화 정보를 출력하도록 구성된 출력 유닛(110)을 포함하는
    시스템(200, 700, 800, 1200).

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