KR20230082194A - 건축용 로봇 팔 제어 시스템 - Google Patents

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KR20230082194A KR1020210169880A KR20210169880A KR20230082194A KR 20230082194 A KR20230082194 A KR 20230082194A KR 1020210169880 A KR1020210169880 A KR 1020210169880A KR 20210169880 A KR20210169880 A KR 20210169880A KR 20230082194 A KR20230082194 A KR 20230082194A
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Abstract

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집하는 공사 요소 수집부, 상기 수집된 공사 요소를 기초로 상기 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 로봇 팔 제어 정보를 생성하는 로봇 팔 제어 정보 생성부, 및 상기 생성된 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 로봇 팔 제어 정보 전송부를 포함할 수 있다.

Description

건축용 로봇 팔 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR ARM OF CONSTRUCTION ROBOT}
본 발명은 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수집된 공사 요소를 기초로 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 관한 것이다.
로봇을 건축에 활용하기 위한 연구가 활발히 증가되고 있다. 특히, 건축시 노동력 부족을 보상하기 위한 로봇들이 연구되고 있다.
하지만, 효율적인 건설용 로봇에 연구가 부족한 상황이다. 공사 기간을 단축하거나 공사 스케쥴에 맞추어 작업하기 위해서는 로봇에 대한 개발과 연구가 상당히 필요하다.
이러한 문제점을 해결하고자, 많은 발명가들이 해결 방안을 찾고자 하는 시도를 하였으나, 아직까지 만족스러운 결과가 나오지는 않았다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템의 목적은 수집된 공사 요소를 기초로 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템의 다른 목적은 효율적인 건축용 로봇 팔 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집하는 공사 요소 수집부; 상기 수집된 공사 요소를 기초로 상기 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 로봇 팔 제어 정보를 생성하는 로봇 팔 제어 정보 생성부; 및 상기 생성된 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 로봇 팔 제어 정보 전송부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 상기 작업 로봇의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 상기 작업 로봇의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 상기 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 있는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 상기 작업 로봇의 팔의 말단에 대한 이동 명령 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 상기 작업 로봇의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 상기 작업 로봇의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 상기 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 없는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 상기 작업 로봇의 몸체에 대한 이동 명령 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 미리 설정된 건축물의 설계 정보를 기초로 상기 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 미리 설정된 상기 작업 요소에 대한 작업 순서를 기초로, 상기 작업 요소에 대한 상기 생성된 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 상기 작업 요소와 가장 근접한 작업 로봇이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 작업 요소의 무게 또는 부피에 따라, 상기 가장 근접한 작업 로봇 다음으로 근접한 다른 작업 로봇에 대한 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 상기 작업 요소를 적층하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 작업 요소 상에 적층되는 다른 작업 요소가 동일할 경우, 상기 작업 요소의 위치와 상기 다른 작업 요소의 위치를 비교하여, 상기 작업 로봇과 더 근접한 위치에 있는 작업 요소의 위치에 대한 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는, 상기 작업 요소의 적어도 일부 면에 대하여 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 작업 요소 상에 작업해야 할 위치들의 최단 경로에 대한 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는 상기 로봇 팔 제어 정보를 디지털 신호로 변환할 수 있으며, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는 상기 변환된 디지털 신호의 전체 디지털 신호의 순서 번호를 고려한 회전 시작 번호를 랜덤으로 생성하고, 상기 회전 시작 번호보다 순서 번호가 작은 디지털 신호를 마지막 디지털 신호 뒤에 위치하도록 재배치시키는 회전 키크리에이팅 모듈; 회전된 전체 디지털 신호를 상기 작업 로봇으로 전송하는 제 1 회전 디스패칭 모듈; 및 상기 회전 시작 번호를 상기 작업 로봇으로 전송하는 제 2 회전 디스패칭 모듈을 포함하고, 상기 작업 로봇은, 상기 작업 로봇에 전송된 회전된 전체 디지털 신호 및 상기 회전 시작 번호를 전송받고, 회전된 전체 디지털 신호를 상기 회전 시작 번호에 따라 역회전하여 역회전된 디지털 신호를 생성하는 회전 리어셈블링 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는 상기 로봇 팔 제어 정보를 디지털 신호로 변환할수 있으며, 상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는, 상기 변환된 디지털 신호의 이진값에 대하여 순서대로 순서 번호를 부여하되, 자연수가 1부터 1씩 증가하도록 부여하고, 상기 순서 번호들 중 어느 하나의 순서 번호를 회전 시작 번호로 결정하되, 상기 회전 시작 번호는 랜덤으로 생성되며, 상기 회전 시작 번호보다 순서 번호가 작은 디지털 신호의 이진값들을 디지털 신호의 마지막 이진값 뒤에 위치하도록 재배치시키는 회전 키크리에이팅 모듈; 회전된 전체 디지털 신호를 상기 작업 로봇에 전송하는 제 1 회전 디스패칭 모듈; 및 상기 회전 시작 번호를 상기 작업 로봇에 전송하는 제 2 회전 디스패칭 모듈을 포함하고, 상기 작업 로봇은, 상기 작업 로봇에 전송된 회전된 전체 디지털 신호 및 상기 회전 시작 번호를 전송받고, 회전된 전체 디지털 신호를 상기 회전 시작 번호에 따라 역회전하여 역회전된 디지털 신호를 생성하는 회전 리어셈블링 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템은 수집된 공사 요소를 기초로 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 시스템을 제공할 수 있도록 한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템은 효율적인 건축용 로봇 팔 제어 시스템을 제공할 수 있도록 한다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 수행되는 건축용 로봇 팔 제어 방법의 수행 단계를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 작업 로봇을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 복수의 작업 로봇을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 작업 로봇의 동작을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 대한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 작업 로봇(101)은 네트워크를 통해 건축용 로봇 팔 제어 시스템(100)과 통신할 수 있다. 건축용 로봇 팔 제어 시스템(100)은 서버와 같이 서비스를 제공하는 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 네트워크는, 복수의 단말기 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
작업 로봇(101)은, 예를 들어, 이동성이 보장되는 무선 통신 장치, 또는 카메라를 포함하거나 카메라와 연결된 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템(100)은, 공사 요소 수집부(110), 로봇 팔 제어 정보 생성부(120), 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)를 포함할 수 있다. 공사 요소 수집부(110), 로봇 팔 제어 정보 생성부(120), 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는 프로세서, 메모리, 데이터 송수신기, 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
공사 요소 수집부(110)는, 공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101)을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집할 수 있다.
환경 요소는 공사 중인 장소의 건축 구조, 고정된 물체, 이동하는 물체, 장비, 사람 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 작업 요소는 공사 중인 장소의 작업의 대상이 되는 물체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업 요소는 패널(panel) 또는 벽돌 등을 포함할 수 있다.
공사 요소 수집부(110)는, 3D 카메라, 고해상도 4D 이미징 레이더(imaging radar) 등을 이용하여, 공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101)을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집할 수 있다. 공사 요소 수집부(110)는 3D 카메라, 고해상도 4D 이미징 레이더와 연결되거나, 또는 이러한 카메라 또는 이미징 레이더를 포함할 수 있다.
로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 수집된 공사 요소를 기초로 작업 로봇(101)의 팔의 움직임을 제어하는 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다.
로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 포인트 클라우드(Point cloud) 또는 메쉬(mesh)를 이용하여 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101) 간의 거리를 계산하고, 작업 로봇(101)이 해야 할 작업에 따라 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다. 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101) 중 적어도 둘 간의 최소 거리 및 최대 거리를 계산할 수 있다. 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 계산된 최소 거리 및 최대 거리 등을 기초로 로봇 팔이 작업에 따라 최단 거리로 움직이도록 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다.
생성된 로봇 팔 제어 정보는 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101) 중 적어도 하나의 3차원 또는 2차원 위치를 포함할 수 있고, 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇(101) 간의 상대적인 위치를 포함할 수도 있다. 또한, 작업 로봇(101)의 위치는 작업 로봇(101)의 팔의 말단의 위치를 포함할 수 있다. 로봇 팔 제어 정보는 현재 위치로부터 움직여야 할 1차원, 2차원 또는 3차원 거리를 포함할 수 있다. 1차원 거리는 x축, y축, z축 중 하나를 기초로 한 거리일 수 있다. 2차원 거리는 x축, y축, z축 중 2 개를 기초로 한 거리일 수 있다. 3차원 거리는 x축, y축, z축을 기초로 한 거리일 수 있다.
생성된 로봇 팔 제어 정보는 작업에 따른 작업 로봇(101)의 팔의 동작에 관한 정보를 포함할 수 있다. 작업 로봇(101)의 팔의 말단에 집게, 흡입 빨판 또는 자석 등을 이용하는 탈부착 부재가 있을 경우, 로봇 팔 제어 정보는 작업에 따른 작업 로봇(101)의 팔의 탈부착 부재의 동작 제어 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈부착 부재의 동작 제어 정보는, 집게의 경우 집게를 벌리거나 또는 오므리는 동작을 하도록 제어하는 정보 또는 신호를 포함할 수 있다.
로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다. 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 실시간으로 전송할 수도 있다. 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 미리 설정된 주기로 전송할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 작업 로봇(101)의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 작업 로봇(101)의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 있는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 작업 로봇(101)의 팔의 말단에 대한 이동 명령 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 작업 로봇(101)의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 작업 로봇(101)의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 없는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 작업 로봇(101)의 몸체에 대한 이동 명령 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 미리 설정된 건축물의 설계 정보를 기초로 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 미리 설정된 작업 요소에 대한 작업 순서를 기초로, 작업 요소에 대한 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 작업 요소와 가장 근접한 작업 로봇(101)이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 작업 요소의 무게 또는 부피에 따라, 가장 근접한 작업 로봇(101) 다음으로 근접한 다른 작업 로봇(101)에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 작업 요소를 적층하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 작업 요소 상에 적층되는 다른 작업 요소가 동일할 경우, 작업 요소의 위치와 다른 작업 요소의 위치를 비교하여, 작업 로봇(101)과 더 근접한 위치에 있는 작업 요소의 위치에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇 팔 제어 정보 생성부(120)는, 작업 요소의 적어도 일부 면에 대하여 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는, 작업 요소 상에 작업해야 할 위치들의 최단 경로에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇(101)에 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 수행되는 건축용 로봇 팔 제어 방법의 수행 단계를 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 건축용 로봇 팔 제어 방법의 각각의 단계는, 건축용 로봇 팔 제어 시스템의 구성 요소 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다. 건축용 로봇 팔 제어 시스템의 구성 요소는, 공사 요소 수집부, 로봇 팔 제어 정보 생성부, 로봇 팔 제어 정보 전송부를 포함할 수 있다.
단계(201)에서, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집할 수 있다.
단계(202)에서, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 수집된 공사 요소를 기초로 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다.
단계(203)에서, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 작업 로봇의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 있는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 작업 로봇의 팔의 말단에 대한 이동 명령 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 작업 로봇의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 없는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 작업 로봇의 몸체에 대한 이동 명령 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 미리 설정된 건축물의 설계 정보를 기초로 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 미리 설정된 작업 요소에 대한 작업 순서를 기초로, 작업 요소에 대한 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 요소와 가장 근접한 작업 로봇이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 작업 요소의 무게 또는 부피에 따라, 가장 근접한 작업 로봇 다음으로 근접한 다른 작업 로봇에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 요소를 적층하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 작업 요소 상에 적층되는 다른 작업 요소가 동일할 경우, 작업 요소의 위치와 다른 작업 요소의 위치를 비교하여, 작업 로봇과 더 근접한 위치에 있는 작업 요소의 위치에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 요소의 적어도 일부 면에 대하여 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되, 작업 요소 상에 작업해야 할 위치들의 최단 경로에 대한 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 작업 로봇을 도시한 도면이다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇이 위치한 공사 중인 장소의 위치 공간 영역을 2차원 또는 3차원 영역으로 복수 개로 나눌 수 있다. 나누어진 위치 공간 영역 중 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 작업 로봇이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 모든 작업을 종료하였다고 판단될 경우, 작업 로봇이 다음으로 근접한 위치 공간 영역 쪽으로 이동하도록 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 모든 작업을 종료하였다고 판단될 경우, 작업 로봇의 최단 이동 거리를 기초로 근접한 위치 공간 영역 쪽으로 이동하도록 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇에 전송할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 복수의 작업 로봇을 도시한 도면이다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 복수 개로 나누어진 위치 공간 영역 중 각각의 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 각각의 작업 로봇이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 각각의 작업 로봇에 전송할 수 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 각각의 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 모든 작업을 종료하였다고 판단될 경우, 각각의 작업 로봇이 다음으로 근접한 작업되지 않은 위치 공간 영역 쪽으로 이동하도록 로봇 팔 제어 정보를 각각의 작업 로봇에 전송할 수 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 각각의 작업 로봇이 제일 근접한 위치 공간 영역에 대하여 모든 작업을 종료하였다고 판단될 경우, 각각의 작업 로봇의 최단 이동 거리를 기초로 근접한 작업되지 않은 위치 공간 영역 쪽으로 이동하도록 로봇 팔 제어 정보를 각각의 작업 로봇에 전송할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 의해 제어되는 작업 로봇의 동작을 도시한 도면이다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 건축물 설계 도면을 기초로 로봇 팔 제어 정보를 생성하고, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 각각의 작업 로봇에 전송할 수 있다. 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 건축물 설계 도면에 따라 필요한 작업 요소를 판단하고 작업 로봇이 필요한 작업 요소에 대해 동작하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수도 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 요소가 한 벽면 또는 어떤 판이거나 복수의 판일 경우, 작업 로봇이 작업 요소를 뚫거나, 작업 요소 중 일부를 커팅(cutting)하거나, 또는 작업 요소 중 적어도 일부를 페인팅(painting)하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다. 건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 작업 로봇의 팔에 부착되거나 포함된 부재를 이용하여 작업 요소를 뚫거나, 작업 요소 중 일부를 커팅하거나, 또는 작업 요소 중 적어도 일부를 페인팅하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하고, 생성된 로봇 팔 제어 정보를 작업 로봇으로 전송할 수 있다. 작업 로봇의 팔에 부착되거나 포함된 부재는 나이프(knife), 드릴(drill), 브러쉬(brush) 등의 종류를 포함할 수 있다.
건축용 로봇 팔 제어 시스템은, 건축물 설계 도면 또는 건축물 작업 도안 등을 기초로 작업 로봇의 팔이 최단 거리로 이동하도록, 최단 거리 또는 최단 경로를 계산하는 알고리즘 등을 이용하여 로봇 팔 제어 정보를 생성할 수 있다.
한편, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)로부터 작업 로봇(101)으로 전송되는 로봇 팔 제어 정보의 보안화를 위하여, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는 로봇 팔 제어 정보를 디지털 신호로 변환할 수 있으며, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는 전체 디지털 신호의 순서를 고려한 회전 시작 번호를 랜덤으로 생성하고, 처음 디지털 신호를 순서 번호 1로 시작하여 1씩 증가하고 마지막 디지털 신호를 자연수 D라고 할 경우, 회전 시작 번호보다 순서 번호가 작은 디지털 신호를 마지막 디지털 신호 뒤에 위치하도록 재배치시키는 회전 키크리에이팅 모듈; 회전된 전체 디지털 신호를 작업 로봇(101)으로 전송하는 제 1 회전 디스패칭 모듈; 및 회전 시작 번호를 작업 로봇(101)으로 전송하는 제 2 회전 디스패칭 모듈을 포함할 수 있다. 작업 로봇(101)은, 작업 로봇(101)에 전송된 회전된 전체 디지털 신호 및 회전 시작 번호를 전송받고, 회전된 전체 디지털 신호를 회전 시작 번호에 따라 역회전하여 역회전된 디지털 신호를 생성하는 회전 리어셈블링 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전체 디지털 신호가 "0101111011"일 경우, 회전 시작 번호가 4이면, 회전된 전체 디지털 신호는 "1111011010"이 되고, 역회전된 전체 디지털 신호는 "0101111011"가 될 수 있다.
또한, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)로부터 작업 로봇(101)으로 전송되는 로봇 팔 제어 정보의 보안화를 위하여, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는 로봇 팔 제어 정보를 이진수의 디지털 신호로 변환할 수 있으며, 로봇 팔 제어 정보 전송부(130)는 처음 디지털 신호를 순서 번호 1로 시작하여 1씩 증가하여 마지막 디지털 신호에 자연수 D를 순서번호로 부여하고, 처음 디지털 신호를 마지막 디지털 신호의 뒤에 위치하도록 하고 순서 번호 1의 디지털 신호가 12시 방향에 오도록 하여 전체 디지털 신호를 환형의 형태로 재배치하고, 12시 방향의 디지털 신호와 그 바로 앞의 디지털 신호 사이를 절단 위치로 설정한 후에, 순서 번호들 중에서 어느 하나를 회전 시작 번호로 랜덤으로 결정하고, 회전시작 번호로 결정된 디지털 신호가 12시 방향에 위치하도록 환형의 전체 디지털 신호를 일 방향으로 회전시키며, 절단 위치에서 환형의 전체 디지털 신호를 절단하는 회전 키크리에이팅 모듈; 절단 위치에서 절단된 전체 디지털 신호를 작업 로봇(101)으로 전송하는 제 1 회전 디스패칭 모듈; 및 회전 시작 번호를 작업 로봇(101)으로 전송하는 제 2 회전 디스패칭 모듈을 포함할 수 있다. 작업 로봇(101)은, 작업 로봇(101)에 전송된 전체 디지털 신호 및 회전 시작 번호를 전송받고, 전송된 전체 디지털 신호의 처음 디지털 신호를 마지막 디지털 신호의 뒤에 위치하도록 하고, 처음 디지털 신호를 12시 방향에 오도록 하여 전체 디지털 신호를 환형의 형태로 재배치하고, [회전 시작 번호 - 1]의 디지털 신호 간격만큼 상기 일방향의 역방향으로 회전시키고, 절단 위치에서 환형의 전체 디지털 신호를 절단하여 최초의 전체 디지털 신호를 복원하는 회전 리어셈블링 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전체 디지털 신호가 "0101111011"일 경우, 회전 시작 번호가 4이면, 회전된 전체 디지털 신호는 "1111011010"이 되고, 전송 후 역회전되어 복원된 전체 디지털 신호는 "0101111011"가 될 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상의 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터 또는 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 명세서에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 종류의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상의 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있다는 점을 밝힌다.
100: 건축용 로봇 팔 제어 시스템
110: 공사 요소 수집부
120: 로봇 팔 제어 정보 생성부
130: 로봇 팔 제어 정보 전송부

Claims (5)

  1. 건축용 로봇 팔 제어 시스템에 있어서,
    공사 중인 장소의 환경 요소, 작업 요소, 작업 로봇을 포함하는 공사 요소를 실시간으로 수집하는 공사 요소 수집부;
    상기 수집된 공사 요소를 기초로 상기 작업 로봇의 팔의 움직임을 제어하는 로봇 팔 제어 정보를 생성하는 로봇 팔 제어 정보 생성부; 및
    상기 생성된 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 로봇 팔 제어 정보 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는,
    상기 작업 로봇의 팔의 적어도 일부의 길이를 기초로, 상기 작업 로봇의 팔의 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경을 계산하고, 상기 계산된 최소 이동 반경 및 최대 이동 반경 사이에 있는 작업 요소에 대해 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되,
    상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는,
    상기 작업 요소에 대한 위치 정보 또는 상기 작업 로봇의 팔의 말단에 대한 이동 명령 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 것을 특징으로 하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는,
    상기 작업 요소와 가장 근접한 작업 로봇이 작업하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되,
    상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는,
    상기 작업 요소의 무게 또는 부피에 따라, 상기 가장 근접한 작업 로봇 다음으로 근접한 다른 작업 로봇에 대한 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 것을 특징으로 하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 팔 제어 정보 생성부는,
    상기 작업 요소를 적층하도록 로봇 팔 제어 정보를 생성하되,
    상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는,
    상기 작업 요소 상에 적층되는 다른 작업 요소가 동일할 경우, 상기 작업 요소의 위치와 상기 다른 작업 요소의 위치를 비교하여, 상기 작업 로봇과 더 근접한 위치에 있는 작업 요소의 위치에 대한 로봇 팔 제어 정보를 상기 작업 로봇에 전송하는 것을 특징으로 하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는 상기 로봇 팔 제어 정보를 디지털 신호로 변환할 수 있으며,
    상기 로봇 팔 제어 정보 전송부는 상기 변환된 디지털 신호의 전체 디지털 신호의 순서 번호를 고려한 회전 시작 번호를 랜덤으로 생성하고, 상기 회전 시작 번호보다 순서 번호가 작은 디지털 신호를 마지막 디지털 신호 뒤에 위치하도록 재배치시키는 회전 키크리에이팅 모듈; 회전된 전체 디지털 신호를 상기 작업 로봇으로 전송하는 제 1 회전 디스패칭 모듈; 및 상기 회전 시작 번호를 상기 작업 로봇으로 전송하는 제 2 회전 디스패칭 모듈을 포함하고, 상기 작업 로봇은, 상기 작업 로봇에 전송된 회전된 전체 디지털 신호 및 상기 회전 시작 번호를 전송받고, 회전된 전체 디지털 신호를 상기 회전 시작 번호에 따라 역회전하여 역회전된 디지털 신호를 생성하는 회전 리어셈블링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 로봇 팔 제어 시스템.
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