KR20230063600A - Apparatus for collaborative robot System - Google Patents

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KR20230063600A
KR20230063600A KR1020210148827A KR20210148827A KR20230063600A KR 20230063600 A KR20230063600 A KR 20230063600A KR 1020210148827 A KR1020210148827 A KR 1020210148827A KR 20210148827 A KR20210148827 A KR 20210148827A KR 20230063600 A KR20230063600 A KR 20230063600A
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monitoring device
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KR1020210148827A
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한성현
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경남대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a monitoring device of a collaborative robot system, comprising: a collaborative robot including a base installed and fixed to a floor, a robot body having a plurality of joints and a plurality of frames installed and connected in series to one side of the base to be able to rotate, a plurality of collision detection sensors provided on the circumferential surface of the robot body and capable of measuring a distance to an adjacent object, and a tool coupling part provided at an end of the robot body and capable of being coupled to a work tool; a robot controller for generating a first control signal for controlling the operation of the collaborative robot, and stopping the operation of the collaborative robot if an object is determined to be adjacent to a set safety radius using distance information received from the collision detection sensors, or collision is determined to be possible by calculating the velocity of a person or an object approaching within a detection radius; and a simulator capable of inputting specifications and control values, capable of simulating a collaborative robot using the input values, imaging the simulation and the data of the simulation to be selectively displayed, and further displaying the operating state of the collision detection sensors. According to the present invention, as described above, an optimal route can be derived in real time and stability can be improved by a collision preventing function.

Description

협동로봇 시스템의 모니터링 장치{Apparatus for collaborative robot System}Monitoring device of collaborative robot system {Apparatus for collaborative robot system}

본 발명은 협동로봇 시스템의 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시뮬레이터를 통해 협동로봇 시뮬레이션과 시뮬레이션에 대한 데이터가 이미지화되어 표시됨으로써 이를 통해 최적의 작업 경로를 실시간으로 설계하여 적용할 수 있고, 협동로봇의 구동 시 사람 또는 물체가 설정된 안전반경 내에 있거나 안전반경에 접근할 가능성 높을 때 구동을 정지함으로써 안전성이 향상된 협동로봇 시스템의 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring device for a cooperative robot system, and more particularly, through a simulator, cobot simulation and simulation data are imaged and displayed so that an optimal work path can be designed and applied in real time through this, and cooperation The present invention relates to a monitoring device for a cooperative robot system with improved safety by stopping driving when a person or an object is within a set safety radius or is highly likely to approach the safety radius when the robot is driven.

일반적으로 협동로봇은 사람과 같은 공간에서 작업하면서 사람과 물리적으로 상호작용 할 수 있는 로봇이다.In general, collaborative robots are robots that can physically interact with humans while working in the same space as humans.

상기한 협동로봇은, 공정에서 작업자를 도와 작업의 정밀도나 작업효율을 높일 수 있고, 인력을 대체하여 조립, 분해 및 도장 등의 다양한 작업의 수행도 가능하다.The above-described collaborative robot can help workers in a process to increase work precision or work efficiency, and can perform various tasks such as assembling, disassembling, and painting by replacing human resources.

위와 같은 협동로봇은 작업효율의 향상과 안전성의 확보를 위해 제어가 중요하다.Control is important for the above collaborative robots to improve work efficiency and secure safety.

이와 관련하여 한국 공개 특허 제10-2019-0080489호에서는, 다관절 로봇의 선단부에 부착되어 3차원 이동궤적을 측정하는 동작감지 모듈과, 상기 동작감지 모듈로부터 로봇의 작업에 따른 상기 이동궤적을 수집하는 수집모듈과, 상기 이동궤적을 무선통신으로 연결된 게이트웨이로 송신하는 송수신 모듈 및 기입력된 데이터와 비교하여 허용된 범위를 벗어나면 오동작으로 판정하는 서버를 포함하는 로봇 구동 모니터링 시스템이 개시되어있다.In this regard, Korean Patent Publication No. 10-2019-0080489 discloses a motion sensing module attached to the front end of an articulated robot to measure a three-dimensional movement trajectory, and collecting the movement trajectory according to the operation of the robot from the motion sensing module. A robot drive monitoring system including a collection module to perform, a transmission/reception module to transmit the movement trajectory to a gateway connected by wireless communication, and a server to compare the previously inputted data and determine a malfunction when it is out of an allowed range.

하지만, 전술한 바와 같은 종래의 기술은, 협동로봇 작업반경에 접근하는 사람이나 물체에 대해 자동으로 작업을 정지하는 기능이 없어 작업자의 안전성 확보가 충분하지 못한 문제점이 있었다.However, the conventional technology as described above has a problem in that it is not sufficient to secure the safety of the worker because there is no function of automatically stopping work for a person or object approaching the working radius of the collaborative robot.

한국 공개 특허 제10-2019-0080489호Korean Patent Publication No. 10-2019-0080489

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 시뮬레이터를 통해 협동로봇 시뮬레이션과 시뮬레이션에 대한 데이터가 이미지화되어 표시됨으로써 이를 통해 최적의 작업 경로를 실시간으로 설계하여 적용할 수 있고, 협동로봇이 구동 중일 때 사람 또는 물체가 설정된 안전반경 내에 있거나 안전반경에 접근할 가능성 높을 때 구동을 정지함으로써 안전성이 향상된 협동로봇 시스템의 모니터링 장치를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and by designing an optimal work path in real time through a cooperative robot simulation and simulation data being imaged and displayed through a simulator, To provide a monitoring device for a cooperative robot system with improved safety by stopping driving when a person or an object is within a set safety radius or highly likely to approach the safety radius while the collaborative robot is being driven.

바닥 면에 고정 설치된 베이스와, 상기 베이스의 일측에 복수개의 조인트와 복수개의 프레임이 회전 가능하게 직렬로 연결 설치된 로봇 몸체와, 상기 로봇 몸체의 둘레 면에 복수개로 구비되고 사람 또는 물체와의 거리 측정이 가능한 충돌감지 센서와, 상기 로봇 몸체의 끝단에 구비되고 도구의 결합이 가능한 도구 결합부 를 포함하는 협동로봇과, 상기 협동로봇의 구동을 제어하는 제1 제어신호를 생성하는 로봇 제어기와, 상기 협동로봇의 길이, 결합구조, 결합구성을 포함한 제원과 상기 협동로봇의 이동궤적에 대한 제어 값의 입력이 가능하고, 입력된 값을 통해 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 가능하며, 시뮬레이션과 시뮬레이션의 데이터가 이미지화되어 선택적으로 표시되고 상기 충돌감지 센서의 구동 상태가 더 표시되는 표시부를 포함한 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.A base fixed to the floor, a robot body with a plurality of joints and a plurality of frames rotatably connected in series on one side of the base, and a plurality of joints provided on the circumferential surface of the robot body and measuring the distance to a person or object. a collision detection sensor capable of this, a collaborative robot including a tool coupling part provided at an end of the robot body and capable of coupling tools, a robot controller generating a first control signal for controlling driving of the collaborative robot, and Specifications including the length, coupling structure, and coupling configuration of the cobot and control values for the movement trajectory of the cobot can be input, and the cobot can be simulated through the input values, and the simulation and simulation data are It is characterized in that it includes a simulator including a display unit that is imaged and selectively displayed and the driving state of the collision detection sensor is further displayed.

상기 충돌감지 센서가 감지할 수 있는 범위인 감지반경 내의 사람이나 물체와의 거리정보를 측정해 상기 로봇 제어기에 전송하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the distance information with a person or object within a detection radius, which is a range that can be detected by the collision detection sensor, is measured and transmitted to the robot controller.

상기 충돌감지 센서로부터 거리정보를 전송받고, 협동로봇의 구동 시 사람 또는 물체와의 충돌을 방지하기 위한 안전반경의 설정이 가능하며, 설정된 안전반경 내에 사람이나 물체가 위치할 경우 또는 거리정보로부터 사람이나 물체에 대해 속력과 방향을 계산하여 안전반경 내에 접근할 가능성이 높다고 판단될 경우에 상기 협동로봇의 구동을 정지하는 것을 특징으로 한다.It is possible to receive distance information from the collision detection sensor and set a safety radius to prevent a collision with a person or object when the cobot is driven, and when a person or object is located within the set safety radius or from the distance information It is characterized in that the driving of the cooperative robot is stopped when it is determined that the possibility of approaching within the safety radius is high by calculating the speed and direction of the robot or the object.

상기 로봇 제어기는 상기 충돌감지 센서로부터 수신받은 거리정보를 상기 시뮬레이터의 수신부에 송신하고, 상기 시뮬레이터는 상기 거리정보의 상태에 따라 상기 표시부에 충돌감지 센서의 구동 상태를 상시 표시하는 것을 특징으로 한다.The robot controller transmits the distance information received from the collision detection sensor to the receiving unit of the simulator, and the simulator always displays the driving state of the collision detection sensor on the display unit according to the state of the distance information.

상기 협동로봇의 길이, 결합구조, 결합구성을 포함한 제원과 상기 협동로봇의 이동궤적에 대한 제어 값을 입력할 수 있는 입력부와, 상기 로봇 제어기에서 상기 제1 제어신호를 수신받는 수신부와, 입력된 제어 값으로부터 시뮬레이션을 수행하게 하는 제2 제어신호가 생성되는 제어부와, 상기 제2 제어신호를 상기 로봇 제어기에 송신하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An input unit capable of inputting control values for the movement trajectory of the cooperative robot and specifications including the length, coupling structure, and coupling configuration of the cooperative robot; a receiver receiving the first control signal from the robot controller; It is characterized in that it further comprises a control unit for generating a second control signal for performing a simulation from the control value, and a transmission unit for transmitting the second control signal to the robot controller.

상기 제1 제어신호에 의한 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 이미지화된 제1 구동이미지와 상기 제2 제어신호에 의한 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 이미지화된 제2 구동이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a first driving image in which the simulation of the cooperative robot is imaged by the first control signal and a second driving image in which the simulation of the cooperative robot is imaged by the second control signal are generated.

상기 송신부에서 수신받은 상기 제2 제어신호를 통해 새로운 제1 제어신호를 생성하며, 생성된 상기 새로운 제1 제어신호는 기존의 상기 제1 제어신호를 갱신하는 것을 특징으로 한다.A new first control signal is generated through the second control signal received from the transmitter, and the generated new first control signal updates the existing first control signal.

상기 제1 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터와 상기 제2 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터가 선택적으로 표시되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that data of the simulation by the first control signal and data of the simulation by the second control signal are selectively displayed.

상기 표시부에는, 상기 제1 구동이미지와 상기 제2 구동이미지가 선택적으로 표시되는 것을 특징으로 한다.The first driving image and the second driving image may be selectively displayed on the display unit.

상기 제1 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터와 상기 제2 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터는, 도구 결합부의 시간에 따른 속도, 토크, 위치변화를 포함하는 것을 특징으로 한다.The data of the simulation by the first control signal and the data of the simulation by the second control signal may include changes in speed, torque, and position of the tool coupling part over time.

상기 표시부에 표시되는 데이터는 수치 또는 그래프로 표시되는 것을 특징으로 한다.The data displayed on the display unit is characterized in that it is displayed as a numerical value or a graph.

본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에서는, 시뮬레이터에서 제원과 제어 값의 입력이 가능하고, 입력된 제원과 제어 값을 통해 협동로봇 시뮬레이션이 가능하며, 시뮬레이션과 시뮬레이션에 대한 데이터가 이미지화되어 선택적으로 표시되고 다양한 데이터를 얻을 수 있어 최적의 이동경로를 도출할 수 있다는 이점이 있다.First, in the present invention, it is possible to input specifications and control values in the simulator, and it is possible to simulate a cooperative robot through the input specifications and control values, and the simulation and simulation data are imaged and selectively displayed, and various data can be obtained. This has the advantage of being able to derive an optimal movement route.

둘째, 본 발명에서는, 협동로봇에 충돌감지 센서가 구비되고 로봇 제어기에서 충돌감지 센서를 통해 수신받은 거리정보를 통해 설정된 안전반경에 사람 또는 물체가 위치해 있거나 감지반경에 접근하는 사람 또는 물체의 속도를 계산하여 충돌가능성이 있다고 판단되면 협동로봇 구동을 정지하는 충돌방지기능이 구비되어 안전성이 향상되는 장점이 있다.Second, in the present invention, the collision detection sensor is provided in the collaborative robot, and the speed of the person or object located in the set safety radius or approaching the detection radius is determined through the distance information received through the collision detection sensor in the robot controller. There is an advantage in that safety is improved by providing a collision avoidance function that stops driving the cobot when it is determined that there is a possibility of collision.

도 1은 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 충돌감지 센서가 구비된 협동로봇 실시예를 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치의 각 구성의 관계를 보인 흐름도.
도 4는 본 발명에 의한 안전반경 설정의 실시예를 보인 개략도.
도 5는 본 발명에 의한 시뮬레이션의 데이터가 그래프로 표시될 때의 바람직한 실시예를 보인 개략도.
도 6은 본 발명에 의한 시뮬레이션의 데이터가 수치로 표시될 때의 바람직한 실시예를 보인 개략도.
도 7은 본 발명에 의한 충돌감지 센서의 구동 상태 표시의 바람직한 실시예를 보인 개략도.1 is a perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of a monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention.
2 is a perspective view showing an embodiment of a cooperative robot equipped with a collision detection sensor according to the present invention;
3 is a flowchart showing the relationship of each component of the monitoring device of the cooperative robot system according to the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing an embodiment of the safety radius setting according to the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing a preferred embodiment when the data of the simulation according to the present invention is graphically displayed.
Fig. 6 is a schematic diagram showing a preferred embodiment when simulation data according to the present invention is expressed numerically;
Figure 7 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the display of the driving state of the collision detection sensor according to the present invention.

이하 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 즉, 도 1은 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 2는 본 발명에 의한 충돌감지 센서가 구비된 협동로봇 실시예를 보인 사시도가 도시되어 있으며, 도 3은 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치의 바람직한 실시예의 각 구성의 관계를 보인 흐름도가 도시되어 있고, 도 4는 본 발명에 의한 안전반경 설정의 실시예를 보인 개략도가 도시되어 있으며, 도 5는 본 발명에 의한 시뮬레이션의 데이터가 그래프로 표시될 때의 바람직한 실시예를 보인 개략도가 도시되어 있고, 도 6은 본 발명에 의한 시뮬레이션의 데이터가 수치로 표시될 때의 바람직한 실시예를 보인 개략도가 도시되어 있으며, 도 7은 본 발명에 의한 충돌감지 센서의 구동 상태 표시의 바람직한 실시예를 보인 개략도가 도시되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 7 , an embodiment of a monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention is shown. That is, FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of a monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a cooperative robot equipped with a collision detection sensor according to the present invention. 3 is a flowchart showing the relationship between each component of a preferred embodiment of a monitoring device for a cooperative robot system according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an embodiment of setting a safety radius according to the present invention. 5 is a schematic diagram showing a preferred embodiment when the simulation data according to the present invention is displayed as a graph, and FIG. 6 is a preferred embodiment when the simulation data according to the present invention is displayed numerically. A schematic diagram showing an example is shown, and FIG. 7 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of displaying a driving state of a collision detection sensor according to the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 협동로봇 시스템의 모니터링 장치는, 바닥 면에 고정 설치된 베이스(110)와, 상기 베이스(110)의 상면(바닥면과 대향면)에 복수개의 조인트와 복수개의 프레임이 회전 가능하게 직렬로 연결 설치된 로봇 몸체(120)와, 상기 로봇 몸체(120)의 둘레 면에 복수개로 구비되고 사람 또는 물체와의 거리 측정이 가능한 충돌감지 센서(400)와, 상기 로봇 몸체의 끝단에 구비되고 도구의 결합이 가능한 도구 결합부(130)를 포함하는 협동로봇(100)과, 상기 협동로봇(100)의 구동을 제어하는 제1 제어신호를 생성하는 로봇 제어기(200)와, 상기 협동로봇의 길이, 결합구조, 결합구성을 포함한 제원과 상기 협동로봇(100)의 이동궤적에 대한 제어 값의 입력이 가능하고, 입력된 값을 통해 상기 협동로봇(100)의 시뮬레이션이 가능하며, 시뮬레이션과 시뮬레이션의 데이터가 이미지화되어 선택적으로 표시되고 상기 충돌감지 센서(400)의 구동 상태가 더 표시되는 표시부(350)를 포함한 시뮬레이터(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in these drawings, the monitoring device of the cooperative robot system according to the present invention includes a base 110 fixed to the floor, a plurality of joints on the upper surface (opposite the bottom surface) of the base 110, and A robot body 120 having a plurality of frames rotatably connected in series, a plurality of collision detection sensors 400 provided on the circumferential surface of the robot body 120 and capable of measuring a distance to a person or an object, A cooperative robot 100 provided at an end of the robot body and including a tool coupler 130 capable of coupling tools, and a robot controller 200 generating a first control signal for controlling driving of the cooperative robot 100 ) and control values for the movement trajectory of the cobot 100 and specifications including the length, coupling structure, and coupling configuration of the cobot, and simulation of the cobot 100 through the input values. This is possible, and it is characterized by including a simulator 300 including a display unit 350 in which simulation and simulation data are imaged and selectively displayed and the driving state of the collision detection sensor 400 is further displayed.

이를 각 구성 별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail for each component as follows.

먼저, 협동로봇(100)은 복수개의 회전축을 가지는 다관절 구조를 포함하여 구성되고, 로봇 제어기(200)에 의해 제어된다.First, the collaborative robot 100 includes a multi-joint structure having a plurality of rotation axes and is controlled by the robot controller 200 .

상기 베이스(110)는 바닥 면에 고정 설치되고 연결되는 상기 로봇 몸체(120)를 지지하는 구성이다.The base 110 is configured to support the robot body 120 that is fixedly installed and connected to the floor surface.

상기 로봇 몸체(120)는 상기 베이스(110)의 상측(바닥 면과 대향한 방향)으로 복수개의 조인트와 프레임이 회전 가능하게 직렬로 연결 설치된다.In the robot body 120, a plurality of joints and a frame are rotatably connected in series to the upper side of the base 110 (a direction facing the bottom surface).

이에 따라, 본 발명에서의 로봇 몸체(120)는 6개의 조인트와 2개의 프레임이 Accordingly, the robot body 120 in the present invention has six joints and two frames.

6축 회전이 가능하도록 직렬 연결되고, 각각의 조인트에서 회전축을 포함하는 공간에 회전 모터가 구비되는 것을 예로 한다.It is an example of being connected in series to enable 6-axis rotation and having a rotation motor in a space including a rotation axis at each joint.

상기 로봇 몸체(120)의 둘레 면에는 사람 또는 물체와의 거리정보의 측정이 가능한 충돌감지 센서(400)가 복수개로 구비된다.A plurality of collision detection sensors 400 capable of measuring distance information with a person or object are provided on the circumferential surface of the robot body 120 .

이와 같은, 충돌감지 센서(400)의 각각은, 상기 충돌감지 센서(400)가 감지할 수 있는 범위인 감지반경 내의 감지된 사람이나 물체의 이동방향, 위치 등의 거리정보를 측정해 상기 로봇 제어기(200)에 전송하는 구성이다.Each of the collision detection sensors 400 measures distance information, such as the movement direction and location of the detected person or object within a detection radius, which is a range that the collision detection sensor 400 can detect, to determine the robot controller. This is the configuration to transmit to (200).

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 충돌감지 센서(400)는 협동로봇(100)의 구동 시 작업반경이 가장 넓어 충돌 가능성이 높은 상기 로봇 몸체(120)의 끝단에 3개의 충돌감지 센서(400)가 구비되는 것을 예로 한다.As shown in FIG. 2, the collision detection sensors 400 are three collision detection sensors 400 at the end of the robot body 120, which has the widest working radius when the cooperative robot 100 is driven, and the possibility of collision is high. For example, it is provided.

더불어, 충돌감지 센서(400)는 비접촉식 센서로, 레이저 센서 또는 초음파 센서 등과 같은 측정 대상과의 직접적인 접촉 없이도 거리정보의 측정이 가능한 센서로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the collision detection sensor 400 is a non-contact sensor, preferably made of a sensor capable of measuring distance information without direct contact with a measurement target such as a laser sensor or an ultrasonic sensor.

상기 로봇 몸체(120)의 끝단(도 2의 우측)에는 작업의 용도에 맞는 도구가 결합 될 수 있는 도구 결합부(130)가 구비된다.The robot body 120 is provided with a tool coupling part 130 to which a tool suitable for the purpose of work can be coupled to the end (right side of FIG. 2 ) of the robot body 120 .

본 발명에서는 상기 베이스(110)가 바닥 면에 고정 설치되어 있어 수직 다관절 로봇으로 도시하고 있으나, 상기 베이스(110)는 바닥 면뿐만 아니라 벽면에 고정 설치될 수도 있으며, 상기 로봇 몸체(120)를 구성하는 프레임 또는 조인트의 구조나 구성을 달리하는 것도 가능할 것이다.In the present invention, the base 110 is fixedly installed on the floor, so it is shown as a vertical multi-joint robot, but the base 110 may be fixed to the wall as well as the floor, and the robot body 120 It will also be possible to vary the structure or configuration of the constituting frame or joint.

상기 로봇 제어기(200)는 충돌감지 센서(400)로부터 감지반경 내의 사람 또는 물체에 대한 거리정보를 수신받음과 더불어 협동로봇(100)의 작동을 제어하는 제1 제어신호를 생성한다.The robot controller 200 receives distance information on a person or object within a detection radius from the collision detection sensor 400 and generates a first control signal for controlling the operation of the cooperative robot 100.

그리고 상기 로봇 제어기(200)는, 상기 충돌감지 센서(400)로부터 거리정보를 전송받고, 상기 협동로봇(100)의 구동 시 사람 또는 물체와의 충돌을 방지하기 위한 안전반경의 설정이 가능하며, 설정된 안전반경 내에 사람이나 물체가 위치할 경우 또는 거리정보로부터 사람이나 물체에 대해 속력과 방향을 계산하여 안전반경에 접근할 가능성이 높다고 판단될 경우에 상기 협동로봇(200)의 구동을 정지한다.The robot controller 200 receives distance information from the collision detection sensor 400 and can set a safety radius to prevent a collision with a person or object when the cooperative robot 100 is driven, When a person or object is located within the set safety radius or when it is determined that the possibility of approaching the safety radius is high by calculating the speed and direction of the person or object from distance information, the driving of the collaborative robot 200 is stopped.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안전반경은 협동로봇(100) 구동의 최대 범위인 작업반경보다는 넓고, 충돌감지 센서(400)의 감지반경보다는 좁게 설정됨이 바람직하다.As shown in FIG. 4 , the safety radius is preferably set to be wider than the working radius, which is the maximum driving range of the cooperative robot 100, and narrower than the detection radius of the collision detection sensor 400.

다음으로, 시뮬레이터(300)는 입력부(310), 수신부(320), 제어부(330), 송신부(340), 표시부(350) 등을 포함하여 구성된다.Next, the simulator 300 includes an input unit 310, a receiver 320, a controller 330, a transmitter 340, a display unit 350, and the like.

상기 입력부(310)는 협동로봇(100)을 구성하는 조인트와 프레임 각각의 치수와 결합구조, 회전축에 구비되는 회전 모터의 출력 등과 같은 제원과 상기 제어부(330)에 전달되는 협동로봇(100)의 이동궤적에 대한 제어 값의 입력이 가능하다.The input unit 310 includes specifications such as the dimensions and coupling structure of each of the joints and frames constituting the cooperative robot 100, and the output of a rotary motor provided on a rotation shaft, and the information of the cooperative robot 100 transmitted to the control unit 330. It is possible to input a control value for the movement trajectory.

상기 제어부(330)는 입력부(310)에서 입력된 제어 값을 통해 시뮬레이션을 수행하게 하는 제2 제어신호를 생성한다.The control unit 330 generates a second control signal for performing simulation through the control value input from the input unit 310 .

그리고 상기 수신부(320)는 로봇 제어기(200)에서 협동로봇(100)을 제어하는 제1 제어신호를 수신받는다.Also, the receiving unit 320 receives a first control signal for controlling the cooperative robot 100 from the robot controller 200 .

이때, 상기 제1 제어신호는 실제 협동로봇(100)의 구동을 제어함과 더불어 시뮬레이터(300)에서 시뮬레이션을 수행하게 하는 것도 가능하다.In this case, the first control signal may control driving of the actual cobot 100 and also allow the simulator 300 to perform a simulation.

상기 표시부(350)는 시뮬레이션과 시뮬레이션에 대한 데이터가 이미지화되어 표시되는 구성이다.The display unit 350 is configured to display simulations and simulation data as images.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 시뮬레이터(300)는, 상기 제1 제어신호에 의한 상기 협동로봇(100)의 시뮬레이션이 이미지화된 제1 구동이미지(351)와 상기 제2 제어신호에 의한 상기 협동로봇(100)의 시뮬레이션이 이미지화된 제2 구동이미지(352)를 생성한다.As shown in FIG. 3, the simulator 300 provides a first driving image 351 in which the simulation of the cooperative robot 100 by the first control signal is imaged and the cooperation by the second control signal. The simulation of the robot 100 generates a second driving image 352 imaged.

이때, 상기 표시부(350)에는, 상기 제1 구동이미지(351)와 상기 제2 구동이미지(352)가 선택적으로 표시된다.At this time, the first driving image 351 and the second driving image 352 are selectively displayed on the display unit 350 .

그리고, 상기 표시부(350)에는, 상기 제1 구동이미지(351) 및 상기 제2 구동이미지(352) 각각의 가상의 구동에서 상기 도구 결합부(130)의 시간에 따른 속도, 토크, 위치변화에 대한 데이터가 선택적으로 더 표시된다.And, in the display unit 350, the speed, torque, and position change according to time of the tool coupler 130 in the virtual driving of each of the first driving image 351 and the second driving image 352 More data is optionally displayed.

더불어, 도 5과 도 6에 도시된 바와 같은, 표시부(350)에 표시되는 데이터는 수치 또는 그래프 중 하나를 선택하여 표시한다.In addition, as shown in FIGS. 5 and 6 , the data displayed on the display unit 350 is displayed by selecting one of numerical values and graphs.

그리고 로봇 제어기(200)는 복수개의 충돌감지 센서(400)로부터 수신받은 거리정보를 시뮬레이터(300)의 수신부(320)에 송신하고, 상기 거리정보는 표시부(350)에 전달되며 상기 거리정보의 상태에 따라 상기 복수개의 충돌감지 센서(400)의 구동 상태가 상시 표시 된다.Then, the robot controller 200 transmits the distance information received from the plurality of collision detection sensors 400 to the receiving unit 320 of the simulator 300, and the distance information is transmitted to the display unit 350 and the state of the distance information Accordingly, the driving state of the plurality of collision detection sensors 400 is always displayed.

이때, 상기 거리정보 상태에 대한 판단은 상기 표시부(350)에서 이루어지며, 상기 표시부(350)는 상기 수신부(320)로부터 수신받은 거리정보의 값이 규칙적이지 않는 경우 또는 충돌감지 센서(400)에서 전달 신호가 발생하지 않아 전송된 거리정보가 없는 경우 충돌감지 센서(400)의 구동에 이상이 있다고 판단한다.At this time, the determination of the state of the distance information is made in the display unit 350, and the display unit 350 determines when the value of the distance information received from the reception unit 320 is not regular or in the collision detection sensor 400. If there is no transmitted distance information because no transmission signal is generated, it is determined that there is an abnormality in driving the collision detection sensor 400 .

도 2에 도시된 바와 같이, 충돌감지 센서(400)는 3개가 구비됨을 예시로 하고, 상기 충돌감지 센서(400) 각각의 구동 상태가 표시되는 칸(도 7에서 상단)의 개수도 3개로 형성됨이 바람직하다.As shown in FIG. 2, as an example, three collision sensors 400 are provided, and the number of cells (top in FIG. 7) in which the driving state of each of the collision sensors 400 is displayed is also three. this is preferable

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 충돌감지 센서(400)의 구동이 정상적일 경우 1번 칸(도 7의 상단)과 같이 표시되고, 충돌감지 센서(400)의 구동에 이상이 있을 경우 2번 및 3번 칸(도 7의 상단)과 같이 표시됨을 예로 한다.For example, as shown in FIG. 7 , when the driving of the collision detection sensor 400 is normal, it is displayed as column 1 (top of FIG. For example, it is displayed as columns 2 and 3 (upper part of FIG. 7).

상기 송신부(340)는 시뮬레이션을 수행하게 하는 제2 제어신호를 로봇 제어기(200)로 송신한다.The transmission unit 340 transmits a second control signal for performing simulation to the robot controller 200.

더욱 상세하게는, 상기 로봇 제어기(200)로 송신되는 상기 제2 제어신호는 상기 로봇 제어기(200)에서 새로운 제1 제어신호로 생성되어 협동로봇(100)에 입력된 기존의 제1 제어신호를 갱신하게 된다.More specifically, the second control signal transmitted to the robot controller 200 is generated as a new first control signal in the robot controller 200 and inputted to the cooperative robot 100, the existing first control signal will update

즉, 본 발명에서의 시뮬레이터(300)의 표시부(350)에는, 제1 구동이미지(351)와 제2 구동이미지(352)가 선택적으로 표시됨과 더불어 제1 구동이미지(351)와 제2 구동이미지(352)에 대한 데이터도 선택적으로 표시될 수 있어, 이를 통해 최적의 이동 경로를 도출할 수 있게 된 것이다.That is, the first driving image 351 and the second driving image 352 are selectively displayed on the display unit 350 of the simulator 300 according to the present invention, as well as the first driving image 351 and the second driving image. Data for 352 can also be selectively displayed, and through this, it is possible to derive an optimal movement path.

더불어, 본 발명에서는 협동로봇(100)에 충돌감지 센서(400)가 구비되고, 로봇 제어기(200)는 충돌감지 센서(400)로부터 거리정보를 수신받으며, 설정된 안전반경에 사람이나 물체가 있는 경우 또는 사람이나 물체가 안전반경에 근접할 가능성이 높은 경우에 구동을 정지하는 충돌방지기능이 있음과 더불어 충돌감지 센서(400)의 작동상태가 표시되기 때문에 작업자의 안전을 확보할 수 있게 된 것이다.In addition, in the present invention, the collision detection sensor 400 is provided in the collaborative robot 100, the robot controller 200 receives distance information from the collision detection sensor 400, and when there is a person or object in the set safety radius Alternatively, when there is a high possibility that a person or an object approaches the safety radius, it is possible to secure the safety of the operator because there is an anti-collision function that stops driving and the operating state of the collision detection sensor 400 is displayed.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술 범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible for those skilled in the art within the above technical scope.

100 : 협동로봇 110 : 베이스
120 : 로봇 몸체 130 : 도구 결합부
200 : 로봇 제어기 300 : 시뮬레이터
310 : 입력부 320 : 수신부
330 : 제어부 340 : 송신부
350 : 표시부 351 : 제1 구동이미지
352 : 제2 구동이미지 400 : 충돌감지 센서100: cooperative robot 110: base
120: robot body 130: tool coupling part
200: robot controller 300: simulator
310: input unit 320: receiving unit
330: control unit 340: transmission unit
350: display unit 351: first driving image
352: second driving image 400: collision detection sensor

Claims (11)

바닥 면에 고정 설치된 베이스와, 상기 베이스의 일측에 복수개의 조인트와 복수개의 프레임이 회전 가능하게 직렬로 연결 설치된 로봇 몸체와, 상기 로봇 몸체의 둘레 면에 복수개로 구비되고 사람 또는 물체와의 거리 측정이 가능한 충돌감지 센서와, 상기 로봇 몸체의 끝단에 구비되고 도구의 결합이 가능한 도구 결합부를 포함하는 협동로봇과;
상기 협동로봇의 구동을 제어하는 제1 제어신호를 생성하는 로봇 제어기와;
상기 협동로봇의 길이, 결합구조, 결합구성을 포함한 제원과 상기 협동로봇의 이동궤적에 대한 제어 값의 입력이 가능하고, 입력된 값을 통해 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 가능하며, 시뮬레이션과 시뮬레이션의 데이터가 이미지화되어 선택적으로 표시되고 상기 충돌감지 센서의 구동 상태가 더 표시되는 표시부를 포함한 시뮬레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.A base fixed to the floor, a robot body with a plurality of joints and a plurality of frames rotatably connected in series on one side of the base, and a plurality of joints provided on the circumferential surface of the robot body and measuring the distance to a person or object. a collaborative robot including a collision detection sensor capable of this, and a tool coupling part provided at an end of the robot body and capable of coupling tools;
a robot controller for generating a first control signal for controlling driving of the collaborative robot;
Specifications including the length, coupling structure, and coupling configuration of the cobot and control values for the movement trajectory of the cobot can be input, and the cobot can be simulated through the input values, and simulation and data of the simulation are possible. A monitoring device for a cooperative robot system comprising: a simulator including a display unit in which the image is selectively displayed and the driving state of the collision detection sensor is further displayed. 제 1 항에 있어서, 상기 충돌감지 센서 각각은,
상기 충돌감지 센서가 감지할 수 있는 범위인 감지반경 내의 사람이나 물체와의 거리정보를 측정해 상기 로봇 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 1, wherein each of the collision detection sensors,
The monitoring device of the cooperative robot system, characterized in that for measuring distance information with a person or object within a sensing radius, which is a range that can be detected by the collision detection sensor, and transmitting it to the robot controller. 제 2 항에 있어서, 상기 로봇 제어기는,
상기 충돌감지 센서로부터 거리정보를 전송받고, 협동로봇의 구동 시 사람 또는 물체와의 충돌을 방지하기 위한 안전반경의 설정이 가능하며, 설정된 안전반경 내에 사람이나 물체가 위치할 경우 또는 거리정보로부터 사람이나 물체에 대해 속력과 방향을 계산하여 안전반경 내에 접근할 가능성이 높다고 판단될 경우에 상기 협동로봇의 구동을 정지하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 2, wherein the robot controller,
It is possible to receive distance information from the collision detection sensor and set a safety radius to prevent a collision with a person or object when the cobot is driven, and when a person or object is located within the set safety radius or from the distance information A monitoring device for a cooperative robot system, characterized in that for stopping the operation of the cooperative robot when it is determined that the possibility of approaching within a safety radius is high by calculating the speed and direction for the object or object. 제 3 항에 있어서,
상기 로봇 제어기는 상기 충돌감지 센서로부터 수신받은 거리정보를 상기 시뮬레이터의 수신부에 송신하고, 상기 시뮬레이터는 상기 거리정보의 상태에 따라 상기 표시부에 충돌감지 센서의 구동 상태를 상시 표시하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.According to claim 3,
The robot controller transmits the distance information received from the collision detection sensor to the receiver of the simulator, and the simulator always displays the driving state of the collision detection sensor on the display unit according to the state of the distance information. Robot system monitoring device. 제 1 항에 있어서, 상기 시뮬레이터는,
상기 협동로봇의 길이, 결합구조, 결합구성을 포함한 제원과 상기 협동로봇의 이동궤적에 대한 제어 값을 입력할 수 있는 입력부와, 상기 로봇 제어기에서 상기 제1 제어신호를 수신받는 수신부와, 입력된 제어 값으로부터 시뮬레이션을 수행하게 하는 제2 제어신호가 생성되는 제어부와, 상기 제2 제어신호를 상기 로봇 제어기에 송신하는 송신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 1, wherein the simulator,
An input unit capable of inputting control values for the movement trajectory of the cooperative robot and specifications including the length, coupling structure, and coupling configuration of the cooperative robot; a receiver receiving the first control signal from the robot controller; A monitoring device for a collaborative robot system, further comprising: a control unit generating a second control signal for performing a simulation from a control value; and a transmission unit transmitting the second control signal to the robot controller. 제 5 항에 있어서, 상기 시뮬레이터는,
상기 제1 제어신호에 의한 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 이미지화된 제1 구동이미지와 상기 제2 제어신호에 의한 상기 협동로봇의 시뮬레이션이 이미지화된 제2 구동이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 5, wherein the simulator,
A first driving image in which the simulation of the cooperative robot is imaged by the first control signal and a second driving image in which the simulation of the cooperative robot is imaged by the second control signal are generated. monitoring device. 제 5 항에 있어서, 상기 로봇 제어기는,
상기 송신부에서 수신받은 상기 제2 제어신호를 통해 새로운 제1 제어신호를 생성하며, 생성된 상기 새로운 제1 제어신호는 기존의 상기 제1 제어신호를 갱신하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 5, wherein the robot controller,
A monitoring device for a collaborative robot system, characterized in that a new first control signal is generated through the second control signal received from the transmitter, and the generated new first control signal updates the existing first control signal. . 제 5 항에 있어서, 상기 표시부에는,
상기 제1 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터와 상기 제2 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터가 선택적으로 표시되는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 5, wherein the display unit,
The monitoring device of the cooperative robot system, characterized in that the data of the simulation by the first control signal and the data of the simulation by the second control signal are selectively displayed. 제 6 항에 있어서, 상기 표시부에는,
상기 제1 구동이미지와 상기 제2 구동이미지가 선택적으로 표시되는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.The method of claim 6, wherein the display unit,
The monitoring device of the cooperative robot system, characterized in that the first driving image and the second driving image are selectively displayed. 제 8 항에 있어서,
상기 제1 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터와 상기 제2 제어신호에 의한 시뮬레이션의 데이터는, 도구 결합부의 시간에 따른 속도, 토크, 위치변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.According to claim 8,
The data of the simulation by the first control signal and the data of the simulation by the second control signal include a change in speed, torque, and position of the tool coupling part over time. 제 8 항에 있어서,
상기 표시부에 표시되는 데이터는 수치 또는 그래프로 표시되는 것을 특징으로 하는 협동로봇 시스템의 모니터링 장치.According to claim 8,
The monitoring device of the cooperative robot system, characterized in that the data displayed on the display unit is displayed as a numerical value or a graph.
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