KR20230126711A - 통합 로봇 차량 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

마스터 로봇 시스템, 표면을 돌아다니기 위해 작동 가능한 제1 이동 플랫폼을 포함하고, 제1 매니퓰레이터를 포함하는 제1 로봇 시스템을 포함하는 로봇 시스템. 상기 로봇 시스템은 상기 표면을 돌아다니기 위해 작동 가능한 제2 이동 플랫폼을 포함하고 제2 매니퓰레이터를 포함하는 제2 로봇 시스템을 포함할 수 있다. 제어 모듈은 상기 마스터 로봇 시스템 및 상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템과 연관될 수 있으며, 상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 페어링된 제어를 용이하게 하여 상기 지면을 돌아다니도록 페어링된 제어 모드에서 작동할 수 있고, 상기 제1 로봇 시스템 또는 상기 제2 로봇 시스템 중 선택된 하나의 페어링되지 않은 제어를 용이하게 하기 위해 페어링되지 않은 제어 모드에서 작동할 수 있다.

Description

통합 로봇 차량 시스템 및 제어 방법

아래 개시는 통합 로봇 차량 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.

다양한 작업들은 무거운 물체를 들어 올리고 옮기는 것과 같은 작업을 달성(accomplish)하기 위해, 동력 장치(powered devices), 시스템 또는 차량의 보조(assistance)가 필요할 수 있다. 일부 작업들은, 그러한 물체들을 들어 올리고, 옮기기 위해 동력 보조 장치(powered assistance device), 시스템 또는 차량의 어느 정도의 안정성(a certain amount of stability)이 필요할 수 있다. 동력 보조 장치의 한 유형(type)은, 로봇(robot) 또는 로봇 팔(robotic arm)(즉, 로봇 팔다리(limb)(종종, 로봇 팔이라고 함) 또는 엔드 이펙터(end effector)를 가지는 로봇 팔다리를 포함하는 로봇 매니퓰레이터(robotic manipulator)), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 로봇 또는 로봇 매니퓰레이터(들)은 이동 가능하고(예: 이동 플랫폼(mobile platform)에 대해 지지되는 하나 이상의 로컬 또는 원격 작동(local or tele-operated) 로봇 매니퓰레이터), 이동 플랫폼에 대해 지지되는 하나 이상의 로봇 매니퓰레이터들과 같이, 지상(ground) 또는 다른 표면(other surface) 위로 이동할 수 있으므로, 로봇 또는 로봇 매니퓰레이터(들)의 이동성(mobility)으로부터, 로봇 매니퓰레이터들이 증가된 다양한 작업을 수행하는 데에 사용되거나, 이익을 얻을 수 있는, 보다 복잡한 요구되는 작업들을 수행할 수 있다. 로봇 또는 로봇 매니퓰레이터(들)의 이동 능력(mobile capabilities)은 이익이 될 수 있지만, 경우에 따라 이러한 능력이 지지되는 플랫폼은 크기(size) 때문에 제한적(restrictive)이다. 예를 들어, 일부 작업은 좁은 출입구(doorway) 또는 통로(passageway)와 같은 특정 개구부(particular opening)를 통한 출입(egress/ingress)을 위해 상대적으로 좁은 차량 또는 이동 로봇 장치(mobile robotic device)가 필요할 수 있다. 특정 이동성 요구사항들(requirements)을 충족하도록 이동 로봇을 설계(design)하고 구성(configure)하는 것이 가능하지만, 동일한 로봇(same robot)은 특히 어느 정도의 안정성이 필요한 작업을 수행할 때에, 크기로 인한 안정성(stability)과 같은 다른 제한 사항들(limitations)을 겪을 수 있다. 또는 동일한 이동 로봇이 여러 로봇 매니퓰레이터들을 지지할 수 없을 수 있으므로, 작업을 수행하기 위해 여러 로봇들 또는 로봇 매니퓰레이터들이 필요한 상황과 같은 특정 상황에서 사용하지 못할 수 있다. 예를 들어, 원자력 발전소(nuclear power plants), 군수품/폭발물 보관 건물(munitions/explosives storage buildings), 산업 건물 또는 복합 단지(industrial buildings or complexes), 창고(warehouses) 또는 동력 보조(powered assistance)이 필요하거나 사용될 수 있는 모든 곳과 같은 일부 시설들(facilities)에서는 그러한 환경에 있는 인간(humans)에게 해를 끼칠 위험이 있으므로, 각각 상이한(different) 작업들을 수행하기 위해 좁은 통로들을 통해 이동 로봇 시스템을 이동하는 것이 필수적일 수 있다. 또한, 이러한 작업 중 일부는 동력 보조 조작(powered assisted manipulation)의 여러 지점(multiple points)(즉, 작업을 달성하기 위해 동력 보조가 적용되는 위치(location))(예: 파이프를 운반하는 두 개의 로봇 매니퓰레이터들)이 필요할 수 있습니다. 이에 기초하여, 많은 이동 로봇이 다양한 작업 폭을 수행하는 능력이 로봇 매니퓰레이터들, 이동성 플랫폼 또는 이들의 조합의 한계로 인해 제한되었다.

본 발명의 초기 개요(initial overview)가 여기에서 제공되고, 세부적인 예시들(specific examples)이 이후 더 상세히 설명된다. 이 초기 요약(initial summary)은, 독자들이(readers) 예시들을 더 빠르게 이해할 수 있도록 돕기 위한 것이지만, 예시들의 핵심적인 특징들(key features) 또는 필수적인 특징들(essential features)을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 제한하기 위한 것도 아니다.

본 개시는, 로봇 시스템(robotic system)에 있어서, 적어도 하나의 구동 입력 장치(drive input device)를 포함하는 마스터 로봇 시스템(master robotic system), 환경(environment) 내의 지상(ground) 또는 그 밖의 표면(other surface)에서 이동하도록 작동 가능한 제1 이동 플랫폼(first mobile platform)을 포함하는 제1 로봇 시스템(first robotic system), 표면 내에서 이동하도록 작동 가능한 제2 이동 플랫폼을 포함하는 제2 로봇 시스템, 하나 이상의 프로세서들, 및 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 작동하도록 결합되고(operatively coupled), 명령들(instructions)이 저장된 하나 이상의 메모리 장치들(memory devices)을 포함하고, 명령들이 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 적어도 하나의 구동 입력 장치의 제어(control)를 통해, 표면에 대해 이동하도록 작동 가능한 통합 로봇 시스템(unified robotic system)을 함께(together) 정의(define)하는 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 페어링된 제어(paired control)를 용이하게 하기 위한(facilitate) 페어링된 제어 모드(paired control mode)에서 작동(operate)하도록 하는 로봇 시스템을 개시한다.

일 예시에서, 제1 로봇 시스템의 제1 이동 플랫폼 및 제2 로봇 시스템의 제2 이동 플랫폼은, 각각, 이동성 메커니즘(mobility mechanism)을 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 통합 로봇 시스템의 움직임(movement)을 용이하게 하기 위해, 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼의 이동성 메커니즘의 작동(operation)을 용이하게 하기 위한 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드(paired drive control mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼이 하나의(a single), 단일한 이동 플랫폼(unitary mobile platform)인 것처럼 움직일 수 있도록(movable), 통합 로봇 시스템의 움직임(movement)을 용이하게 하기 위한 상기 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위한 페어링된 제어 구동 모드(paired control drive mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 적어도 하나의 구동 입력 장치의 제어를 통해, 제1 이동 플랫폼 또는 제2 플랫폼 중 선택된 하나의 페어링되지 않은 제어(unpaired control)를 용이하게 하기 위한 페어링되지 않은 제어 모드(unpaired control mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있고, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 마스터 로봇 시스템의 스위치 입력 장치(switch input device)의 작동을 통해, 페어링된 제어 모드 및 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치(switch)하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 각각의 위치 센서(position sensor)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초하여, 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼이 서로에 대해 페어링된 위치(paired position)로 자동으로(autonomously) 이동하는 것을 용이하게 하는 자동 페어링 모드(autonomous pairing mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 시스템은 제1 이동 플랫폼에 의해 지지되는(supported) 제1 매니퓰레이터(first manipulator)를 포함할 수 있고, 상기 제2 로봇 시스템은 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터(second manipulator)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 마스터 로봇 시스템의 제1 제어 매니퓰레이터 입력 장치(first control manipulator input device) 및 제2 제어 매니퓰레이터 입력 장치(second control manipulator input device)를 각각 작동함으로써, 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위한 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(paired manipulator control mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터는 엔드 이펙트(end effector)의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동 가능한 엔드 이펙터(end effector)와 각각 설치될 수 있다.

일 예시에서, 적어도 하나의 구동 입력 장치는, 제1 구동 입력 장치(a first drive input device) 및 제2 구동 입력 장치(a second drive input device)를 포함할 수 있고, 페어링된 제어 모드에서, 상기 제1 구동 입력 장치 및 상기 제2 구동 입력 장치는, 통합 로봇 시스템의 움직임을 제어하기 위해 사용자(user)에 의해 작동 가능하고, 페어링되지 않은 모드에서, 상기 제1 구동 입력 장치 또는 상기 제2 구동 입력 장치 중 하나는 제1 로봇 시스템 또는 상기 제2 로봇 시스템 중 선택된 하나의 움직임을 제어하기 위해 사용자에 의해 작동 가능할 수 있다.

일 예시에서, 제1 구동 입력 장치 및 제2 구동 입력 장치는, 서로 원격으로 위치한(remotely located from each other) 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼의 움직임에 대한 사용자 제어(user control)를 용이하게 할 수 있다.

일 예시에서, 제1 이동 플랫폼은, 제1 이동성 메커니즘(first mobility mechanism)을 포함할 수 있고, 상기 제2 이동 플랫폼은 제2 이동성 메커니즘을 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 구동 입력 장치는, 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드에서, 제1 이동성 메커니즘 및 제2 이동성 메커니즘을 제어하기 위해 작동 가능할 수 있다.

일 예시에서, 제1 이동 플랫폼은, 제1 결합 메커니즘(first coupling mechanism)을 포함하고, 상기 제2 이동 플랫폼은, 제2 결합 메커니즘(second coupling mechanism)을 포함하고, 상기 제1 결합 메커니즘 및 상기 제2 결합 메커니즘은, 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드에서, 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼을 물리적으로(physically) 결합(couple)하여 작동 가능할 수 있다.

일 예시에서, 마스터 제어 시스템은 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템 각각의 제어를 위한 각각의 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터와 연관된(associated) 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(first master control manipulator) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(second master control manipulator)(운동학적으로(kinematically) 일관될 수도 있고 아닐 수도 있는)를 포함하는 외골격 구조(exoskeleton structure)를 포함할 수 있다.

일 예시에서, 마스터 제어 시스템은 외골격-기반 마스터 제어 시스템(exoskeleton-based master control system), 복제-기반 마스터 제어 시스템(replica-based master control system), 가속도계-기반 마스터 제어 시스템(accelerometer-based master control system), 브레이크-기반 마스터 제어 시스템(brake-based master control system), 또는 엔드 포인트 제어-기반 마스터 제어 시스템(end point control-based master control system) 중 하나를 포함할 수 있다.

일 예시에서, 마스터 로봇 시스템은 페어링된 제어 모드 및 상기 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치(switch)하기 위해 사용자(user)에 의해 작동 가능한 적어도 하나의 스위치 인풋 장치를 포함할 수 있고, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금, 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 적어도 하나의 기능(function)의 독립적 제어(independent control)를 용이하게 하는 상기 페어링되지 않은 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템 각각은, 적어도 하나의 위치 로케이션 센서(position location sensor), 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼 간의 거리(distance) 및 상대적인(relative) 방향을 결정(determine)하기 위한 위치 로케이션 센서와 연관된 위치 및 방향(orientation) 데이터를 수신(receive)하기 위해 구성된 상기 하나 이상의 프로세서들, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼 간의 결정된 거리(determined distance) 및 상대적인 방향에 기초하여 조정된 방식(coordinated manner)으로 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼 각각의 움직임을 제어하기 위한 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함하는 상기 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제2 로봇 시스템은, 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터, 제2 매니퓰레이터의 관절(joint)와 연관된 힘 센서(force sensor), 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 매니퓰레이터의 엔드 이펙터 및 제2 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 공통 페이로드(common payload)를 지지하고 이동하는 경우, 제2 로봇 시스템이 제1 로봇 시스템의 움직임을 팔로우하도록 상기 힘 센서에 의해 제공된 힘 출력 신호(force output signal)에 기초하여, 제2 로봇 시스템을 수동적으로(passively) 제어하는 동안, 상기 제1 로봇 시스템을 능동적으로(actively) 제어하는 팔로우-미(follow-me) 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 자동 모드(autonomous mode), 반자동 모드(semi-autonomous mode) 또는 제1 이동 플랫폼 또는 제2 이동 플랫폼 중 적어도 하나의 적어도 하나의 기능의 제어를 위한 감독식 자동 모드(supervised autonomous mode)에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

본 개시는, 로봇 차량 제어 시스템(robotic vehicle control system)에 있어서, 환경 내에서 표면을 돌아다니기 위한(for moving about the environment) 이동성 메커니즘을 가지는 제1 로봇 차량, 표면을 돌아다니기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 제2 로봇 차량, 하나 이상의 프로세서들 및 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 작동하도록 결합되고(operatively coupled), 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 사용자 제어 하에 표면에 돌아다닐 수 있도록 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의할 수 있도록 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 동작하도록 하고, 제1 로봇 시스템 또는 제2 로봇 시스템 중 적어도 하나의 서로에 대한 독립적인 움직임을 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들(instructions)이 저장된 하나 이상의 메모리 장치들(memory devices)을 포함하는 로봇 차량 제어 시스템을 개시한다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 이동성 메커니즘들의 조정된 제어를 용이하게 하는 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 로봇 차량 또는 상기 제2 로봇 차량의 움직임의 독립적인 제어를 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들을 더 포함하고, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 페어링된 제어 모드 및 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량 각각에 지지되는 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터는 엔드 이펙터들의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동 가능한 엔드 이펙터와 각각 설치될 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 상기 이동성 메커니즘은 각각 한 쌍의 트랙(tracks) 또는 휠 세트(set of wheels) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량 각각은, 위치 데이터 및 방향 데이터를 생성(generate)하기 위한 적어도 하나의 위치 로케이션 센서를 포함할 수 있고, 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 위치 데이터에 기초하여, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량 간의 거리를 결정하도록 하고, 방향 데이터에 기초하여, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 서로에 대한 방향을 결정하도록 하고, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 이동성 메커니즘들의 각각의 움직임을 조정된 방식(coordinated manner)으로 제어하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 로봇 차량 제어 시스템은 표면을 돌아다니기 위한(for moving about the environment) 이동성 메커니즘을 가지고, 제1 로봇 차량 또는 제2 로봇 차량 중 적어도 하나와 작동 가능한 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle)을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 메모리 장치들은, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 로봇 차량 또는 제2 로봇 차량 중 적어도 하나 및 안정화 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 작동하여, 사용자 제어 하에서 표면을 돌아다니기 위해 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의(define)하도록 하고, 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량, 또는 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 서로에 대한 독립적인 움직임을 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제2 로봇 차량은, 제1 로봇 차량을 안정화(stabilize)하기 위해, 제1 로봇 차량과 작동 가능한 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle)을 포함할 수 있다.

본 개시는, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 환경 내의 표면에 대한 독립적인 제어(independent control)를 용이하게 하는 페어링되지 않은 모드에서 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량을 개별적(individual) 작동하는 동작, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 페어링된 제어를 위한 페어링된 제어 모드로 스위치하는 동작, 및 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량이 환경에 대해 조정된 방식으로 이동하도록 작동하는 동작을 포함하는, 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법에 대해 개시한다.

일 예시에서, 페어링된 제어 모드로 스위치하는 동작은, 페어링된 구동 제어 모드로 스위치하는 동작을 포함하고, 방법은, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량이 하나의 로봇 차량인 것처럼 함께 이동하는 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 이동성 메커니즘들을 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 방법은, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 움직임을 제어하기 위한 로봇 차량 제어 시스템을 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 방법은, 페어링된 제어 모드로의 스위칭(switching)을 용이하게 하는 로봇 차량 제어 시스템의 스위치 입력 장치를 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 방법은, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 조정된 지상 움직임(coordinated ground movement)을 용이하게 하기 위해 로봇 차량 제어 시스템의 적어도 하나의 구동 입력 장치를 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 방법은, 로봇 차량 제어 시스템의 하나 이상의 프로세서들로, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량 각각의 위치 로케이션 센서들이 제공한 위치 데이터를 사용하여, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량 간의 거리를 결정하는 동작, 각각의 위치 로케이션 센서들이 제공한 방향 데이터를 사용하여, 하나 이상의 프로세서들로, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 서로에 대한 방향을 결정하는 동작, 및 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 움직임의 조정된 제어를 위해 결정된 상대적인 방향 및 결정된 거리에 기초하여, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량을 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 방법은, 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 움직임의 조정된 제어를 용이하게 하기 위해, 결정된 위치 및 제2 로봇 차량에 대한 제1 로봇 차량의 방향에 대해 전환점(turning point)을 선택하는 동작(selecting)을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 차량은, 제1 이동 플랫폼 및 제1 매니퓰레이터를 가지는 제1 로봇 시스템을 포함할 수 있고, 상기 제2 로봇 차량은, 제2 이동 플랫폼 및 제2 매니퓰레이터를 가지는 제2 로봇 시스템을 포함할 수 있고, 방법은, 제1 이동 플랫폼, 제2 이동 플랫폼, 제1 매니퓰레이터, 및 제2 매니퓰레이터의 조정된 제어를 위해, 마스터 제어 시스템을 작동하는 동작을 더 포함할 수 있다.

본 개시는, 하나 이상의 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능 기록 매체(computer readable storage medium)에 있어서, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제1 차량 및 제2 차량의 작동의 페어링되지 않은 제어 모드를 설정(establish)하도록 하고, 제1 차량의 환경에 대한 움직임을 제어하도록 하고, 상기 제2 차량의 환경에 대한 움직임을 상기 제1 차량과 독립적으로 제어하도록 하고, 통합 차량 시스템을 정의하기 위해 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드로 스위치하도록 하고, 제1 차량 및 제2 차량이 조정된 방식(coordinated manner)에서 함께 이동하도록, 상기 통합 차량 시스템의 환경에 대한 움직임을 제어하도록 하는 명령들을 저장하는, 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체를 개시한다.

일 예시에서, 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제1 차량 및 제2 차량 각각의 제1 이동성 메커니즘 및 제2 이동성 메커니즘의 제어를 용이하게 하는 상기 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 마스터 로봇 시스템 작동(operating a master robotic system)으로부터 사용자 움직임(user movement)과 연관된 커맨드 신호(command signals)를, 페어링된 제어 모드에서 제1 차량 및 제2 차량의 움직임을 제어하기 위해 통합 차량 시스템으로 전송하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금, 제1 차량 및 제2 차량 각각의 위치 로케이션 센서로부터 생성된 위치 데이터에 기초하여, 제1 차량 및 제2 차량 간의 거리를 결정하도록 하고, 제1 차량 및 제2 차량의 서로에 대한 방향을 결정하도록 하고, 결정된 거리 및 상대적인 방향에 기초하여, 조정된 방식으로 제1 차량 및 제2 차량의 움직임을 제어하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

본 개시는, 로봇 시스템에 있어서, 마스터 로봇 시스템(master robotic system), 환경 내의 지상(ground) 또는 다른 표면(other surface)을 돌아다니도록 작동 가능한 제1 이동 플랫폼 및 제1 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제1 매니퓰레이터를 포함하는 제1 로봇 시스템(first robotic system), 지면(ground surface)를 돌아다니도록 작동 가능한 제2 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터를 포함하는 제2 로봇 시스템(second robotic system), 제2 매니퓰레이터에 작동 가능하게 결합된 적어도 하나의 힘 센서를 포함하고, 적어도 하나의 힘 센서는 제2 매니퓰레이터에 가해지는(applied to) 부하(load)와 연관된 적어도 하나의 힘 출력 신호(force output signal)를 생성하기 위해 구성되고(configured), 하나 이상의 프로세서들, 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 제1 매니퓰레이터의 엔드 이펙터 및 제2 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 공통 페이로드(common payload)를 지지하고 이동하는 경우, 마스터 제어 시스템을 통해 제1 로봇 시스템의 능동적으로 제어된 움직임에 대응하는 움직임(corresponding movement)을 제2 로봇 시스템이 수동적으로 팔로우하도록, 적어도 하나의 힘 출력 신호(force output signal)에 기초하여, 제2 로봇 시스템을 수동적으로(passively) 제어하는 동안, 제1 로봇 시스템을 능동적으로(actively) 제어하는 팔로우-미(follow-me) 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 포함하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함하는 로봇 시스템을 개시한다.

일 예시에서, 제2 로봇 시스템은, 이동성 메커니즘(mobility mechanism)을 포함하고, 상기 제2 매니퓰레이터는, 복수의 관절들(plurality of joints)을 포함하고, 제2 로봇 시스템은, 각 관절들과 연관된 복수의 힘 센서들(plurality of force sensors)을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 메모리 장치는, 상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금, 제1 로봇 시스템의 제어된 움직임(controlled movement)에 응답하여(response to), 제2 로봇 시스템의 수동적인 움직임(passive movement)을 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 힘 센서로부터의 적어도 하나의 출력 신호에 기초하여, 적어도 하나의 관절 및 제2 로봇 시스템의 이동성 메커니즘을 작동하도록 상기 제2 로봇 시스템으로 커맨드 신호(command signals)를 전송(transmit)하도록 하는 명령들을 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 관절들 중 적어도 일부는, 각각의 자유도(degree of freedom)에 대하여 수동적으로 이동하고, 제1 매니퓰레이터의 및 제2 매니퓰레이터의 엔드 이펙터들에 의해 지지되는 경우, 공통 페이로드(common payload)로부터 제2 매니퓰레이터에 가해지는 부하에 기초하여, 힘 임계치(force threshold) 하에서 수동적으로 작동하도록 작동 가능할 수 있다.

일 예시에서, 이동성 메커니즘은, 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터에 의해 지지되는 경우, 공통 페이로드로부터 제2 매니퓰레이터에 가해지는 부하에 기초하여, 환경을 수동적으로 돌아다니도록 작동 가능할 수 있다.

본 개시는, 로봇 차량 제어 시스템에 있어서, 지면(ground surface)을 돌아다니기 위한 이동성 메커니즘을 가지고, 엔드 이펙터를 가지는 로봇 매니퓰레이터를 지지하는 제1 로봇 차량(first robotic vehicle), 지면을 돌아다니기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle), 하나 이상의 프로세서들, 및 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 시스템으로 하여금, 사용자 제어 하에서, 지면을 돌아다니기 위해 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의하기 위해, 제1 로봇 차량 및 안정화 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 작동하도록 하고, 제1 로봇 차량 또는 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 서로에 대한 움직임의 독립적인 제어를 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들을 포함하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함하는, 로봇 차량 제어 시스템을 개시한다.

일 예시에서, 로봇 차량 제어 시스템은, 지면을 돌아다니고, 엔드 이펙터를 가지는 로봇 매니퓰레이터를 지지하기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 제2 로봇 차량을 더 포함하고, 상기 제2 로봇 차량은, 제1 로봇 차량, 상기 제2 로봇 차량, 및 상기 안정화 로봇 차량의 지상 움직임(ground movement)의 조정된 제어(coordinated control)를 위한 통합 로봇 차량을 더 정의하기 위해, 제1 로봇 차량 및 안정화 로봇 차량과 작동 가능할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 통합 로봇 시스템의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따라, 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 제어하기 위한 마스터 로봇 시스템의 양상을 도시한다.
도 3은 사용자의 도 2에서와 같은 마스터 로봇 시스템의 작동에 의한 원격 조정에 따라 작업을 수행하는 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 도시한다.
도 4는 서로 분리되어 사용자의 도 2에서와 같은 마스터 로봇 시스템의 작동에 의한 원격 조정에 따라 작업을 수행하는 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른, 도 1의 제1 로봇 시스템, 제2 로봇 시스템, 및/또는 안정화 로봇 시스템과 같은, 제1 로봇 시스템 및/또는 제2 로봇 시스템을 제어하기 위한 페어링된 제어 모드 및 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치하기 위해 작동가능한, 도 2의 마스터 로봇 시스템과 같은, 마스터 로봇 시스템의 하이 레벨 블록 다이어그램(high-level block diagram)을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 다양한 구성요소들 및 시스템들의 세부적인 블록도를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 도 1 내지 도 6의 마스터 로봇 시스템 및 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 구성요소들(components) 및 시스템들을 작동하기 위한 시스템 또는 제어 모듈의 블록도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 도 1 내지 도 6의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 다른 작동 모드 간의 스위칭을 용이하게 하기 위한 로봇 제어 스위치 시스템 또는 모듈의 블록도를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 1 내지 도 6의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 제어를 용이하게 하기 위한 통합 로봇 제어 모듈 또는 시스템의 블록도를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 서로 인접하고 페어링된 제어 모드인 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 여전히 페어링된 제어 모드에 있으나, 서로 분리된 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 도1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템이 여전히 페어링된 제어 모드에 있으면서 회전하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 13은 일 실시예에 따른 마스터 로봇 시스템의 제1 입력 제어 장치 및 제2 입력 제어 장치 각각에 의해 각각 제어되는 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 14는 페어링된 제어 모드에 있는 동안 회전하는 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템의 수학적인 관계를 보여주는, 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따른 이동 플랫폼이 서로 떨어져 있으면서 물체를 들어올리는 조정된 작업을 수행하는 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 16은 일 실시예에 따른 제2 로봇 시스템과 분리된 채로 좁은 통로를 통해 움직이는 도 1의 제1 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따른 페어링되지 않은 제어 모드에서 다른 작업을 수행하는 도 1의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 18은 일 실시예에 따른 본 개시의 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템과 같은 한 쌍의 차량을 작동하기 위한 방법을 실행하는 데에 사용될 수 있는 컴퓨팅 장치의 예시를 도시하는 블록도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 복수의 로봇 차량을 작동하는 방법을 도시하는 순서도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 복수의 로봇 차량을 작동하는 방법을 도시하는 순서도이다.
도시된 실시예에 대한 참조가 이루어질 것이며, 이를 설명하기 위해 세부적인 용어가 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고, 이러한 의도에 의해 발명의 범위에 제한되지 않음이 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로(substantially)"라는 용어는 동작, 특성, 속성, 상태, 구조, 항목 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한(nearly complete) 범위 또는 정도를 가리킨다. 예를 들어 "실질적으로" 둘러싸인 물체는, 물체가 완전히 둘러싸여 있거나 거의 완전히 둘러싸여 있음을 의미할 수 있다. 절대적 완전성(absolute completeness)에서 허용되는 정확한 편차(deviation)의 정도는, 어떤 경우, 세부적인 문맥(specific context)에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 일반적으로, 완성의 가까움(the nearness of completion)은 마치 절대적이고 완전한 완성을 얻은 것과 같은 전체 결과를 갖도록 할 것이다. "실질적으로"의 사용은 동작, 특성, 속성, 상태, 구조, 항목 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한 부족을 나타내는 부정적인 의미로 사용될 때도 동일하게 적용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는, "인접한(adjacent)"은, 2개의 구조들 또는 요소들의 근접성(proximity)을 가리킨다. 특히, "인접한" 것으로 식별되는 요소들은, 접경(abutting)하거나 연결(connected)될 수 있다. 그러한 요소들은 또한, 반드시(necessarily) 서로 접촉하지 않고도, 서로 가깝거나 근접(near or close)할 수 있다. 정확한 근접성은 어떤 경우, 세부적인 문맥에 따라 달라질 수 있다.

본 명세서에서 사용되는, 단수 형태(singular form)는 문맥상 명확히 다르게 지시하지 않는 한, 복수의 지시대상들(referents)을 포함한다. 그러므로, 예를 들어, "로봇 매니퓰레이터"는, 이러한 로봇 매니퓰레이터들 중 하나 이상을 포함하며, "자유도(DOF: degree of freedom)"는, 이러한 자유도들(DOFs) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

"페어링된 제어 모드(paired control mode)"라는 문구(phrase)는, 2개 이상의 로봇 차량들의 적어도 하나의 기능적 양상의 조정된 제어를 위한 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다. 본 명세서의 일부 예시들에서 사용된 용어(term) "페어링하다(pair)"는, 임의의 정의 또는 예시를 단지 "한 쌍으로 2개(two in a pair)"로 제한하려는 의도가 아니며, 오히려, "페어링하다"라는 용어는 페어링된 제어 모드에서 시스템을 작동하는 동안, 조정된 방식으로 제어할 수 있는 둘 이상의 로봇 차량들(또는 그의 구성요소들)을 가리키기 위한 것이다.

"페어링되지 않은 제어 모드(unpaired control mode)"라는 문구는, 둘 이상의 로봇 차량의 적어도 하나의 기능적 양상(functional aspect)의 독립적 또는 분리된 제어하기 위한 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다.

"통합 로봇 시스템(unified robotic system)"이라는 문구는, 페어링된 제어 모드에서 작동할 수 있는 둘 이상의 로봇 차량들 또는 시스템들의 조합을 가리키기 위한 것이다.

"이동 플랫폼(mobile platform)"이라는 문구는, 로봇 차량의 적어도 제어된 운동(locomotion)을 용이하게 하기 위한 휴대용(portable) 또는 이동 가능한(movable) 로봇 차량의 구성요소의 조립체(assembly)를 가리키기 위한 것이다.

"페어링된 제어 구동 모드(paired control drive mode)"라는 문구는, 둘 이상의 로봇 차량의 운동의 조정된 제어를 위한 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다.

"자동 페어링 모드(autonomous pairing mode)"라는 문구는, 페어링된 제어 모드에서 작동하기 위해 특정 위치(들)로 자동으로 이동하는 하나 이상의 로봇 차량을 위한 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다.

"매니퓰레이터(manipulator)"라는 용어는, 적어도 1 자유도로 이동하도록 작동 가능한 이동 플랫폼에 의해 지지되는(supported) 구조(structure) 또는 조립체(assembly)를 가리키기 위한 것이다.

"페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(paired manipulator control mode)"라는 문구는, 하나 이상의 로봇 차량에 의해 지지될 수 있는 둘 이상의 매니퓰레이터들의 조정된 제어를 위한 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다.

"마스터 로봇 시스템(master robotic system)"라는 문구는, 하나 이상의 로봇 차량의 적어도 하나의 기능적 양상을 제어하기 위한 기본적인(primary) 제어기(controller) 또는 시스템을 가리키기 위한 것이다.

"이동성 메커니즘(mobility mechanism)"이라는 문구는, 환경(environment)에서, 또는 지상(ground)을 따라서, 또는 구조적 표면(structural surface)과 같은 그 밖의 표면을 따라 이동 플랫폼을 이동하기 위한 트랙(tracks), 바퀴(wheels), 프로펠러(propellers), 추진장치(thruster), 워터 제트(water jets), 클로(claw), 그리퍼(grippers) 등과 같은, 그러나 여기에 제한되지 않는 구성요소들을 포함하는 로봇 차량의 운동(locomotion)에 사용되는 로봇 차량 또는 시스템의 복수의 구성요소들을 가리키기 위한 것이다.

"환경(environment)"이라는 문구는, 하나 이상의 이동 플랫폼들이 통과하거나 그 안으로 이동할 수 있는 육지(land), 선박(vessels), 시설(facilities), 유체(fluid)(예: 바다(ocean)와 같은, 수역(bodies of water)), 대기(atmosphere), 우주선(spacecraft) 및/또는 우주(space)에서의 움직임에 제한되지 않으나 포함하는 임의의 영역(area)을 가리키기 위한 것이다.

"팔로우-미 모드(follow-me mode)"라는 문구는, 선행 로봇 차량(leading robotic vehicle)의 움직임을 자동으로 또는 반자동으로 따르는 하나 이상의 로봇 차량 또는 시스템의 제어 모드 또는 방법을 가리키기 위한 것이다. 본 기술을 더 설명하기 위하여, 도면을 참조한 예시들이 제공된다. 도 1 및 도 2는 마스터 로봇 시스템(master robotic system)(도 2의 102)(예: 로봇 차량 제어 시스템), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)(예: 로봇 차량)을 포함할 수 있는 로봇 시스템(예: 원격 작동 로봇 시스템, 자동 또는 반자동 로봇 시스템, 그 외)을 도시한다. 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각은 서로에 대해 독립적으로 제어 및 작동될 수 있는 독립적이고, 분리된, 별개의(distinct) 로봇 시스템들이다.

개요로서, 마스터 로봇 시스템(102)은 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 중 하나 또는 둘 모두를 선택적으로 제어하기 위해 사용자(user) 또는 개인(individual)에 의해 작동될 수 있다. 그러므로, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)은 선택적으로 작동될 수 있다(즉, 사용자는 개별적으로 제어할 로봇 시스템을 선택하거나, 사용자가 동시에 다 제어할 수 있음). 예를 들어, 마스터 로봇 시스템(102)을 사용하여, 사용자는 로봇 시스템 중 하나 또는 둘 모두를 개별적으로 작동시키기 위해 페어링되지 않은 제어 모드를 선택할 수 있다. 한편, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 페어링된 제어 모드에 있을 때 조정(coordinated) 또는 조화된(harmonized) 방식으로 함께 마스터 로봇 시스템(102)에 의해 선택적으로 작동될 수 있다. 즉, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)은 물리적으로 서로 인접하여 공통된 작업을 수행하는 경우(예: 도 3) 페어링된 제어 모드로 동작될 수 있고, 분리되거나 공통된 작업(common task)을 수행하기 위해 서로로부터 멀리 위치한 경우(예: 도 4)에도, 동일한 페어링된 제어 모드로 동작할 수 있다. 페어링된 제어 모드에서, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)은, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 페어링된 제어의 예시인, 통합 로봇 시스템(106)(예를 들어, 도 1, 3, 4 및 15 참조)(또는 "통합 로봇 차량 제어 시스템")을 정의할 수 있다. 어떤 의미에서, 통합 로봇 시스템은 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템이 공통된 이동 플랫폼에 대해 지지되는 제1 로봇 매니퓰레이터 및 제2 로봇 매니퓰러와 함께, 마치 하나 또는 동일한 로봇의 일부인 것처럼 작동하는 것을 의미할 수 있다. 페어링되지 않은 제어 모드에서, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)은 마스터 제어 시스템(102)을 작동하는 사용자에 의해 분리적으로 작동되어, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 페어링되지 않은 제어의 예시인, 도 16 및 17에 도시된 바와 같이 개별적(individual)이거나 상이한(different) 작업들을 수행할 수 있다.

일 예시에서, 제1 로봇 시스템(104a)(로봇 "차량"으로 가리킬 수 있음)은 제1 로봇 시스템(104a)을 이 예시에 도시된 바와 같이 지상 또는 기타 지지 표면과 같은, 환경으로 이동시키기 위한 제1 이동성 메커니즘(110a)을 포함하는 제1 이동 플랫폼(108a)을 포함할 수 있다. 일 양상에서, 제1 이동성 메커니즘(110a)은 하나 이상의 모터(미도시)를 통해, 이러한 운동(locomotion)을 용이하게 하는 제1 트랙 쌍(112a, 112b)(예: 연속 트랙(continuous tracks))을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 동력 바퀴들(powered wheels)이 트랙을 대체(replace)하여, 이동 플랫폼(110a)(및 110b)의 운동을 용이하게 할 수 있다. 제1 이동 플랫폼(108a)은 제1 트랙 쌍(112a, 112b)을 지지하고 제1 로봇 시스템(104a)을 작동시키기 위한 다수의 다른 구성요소를 지지하는 강성 프레임(rigid frame) 또는 차대(chassis)(114a)를 포함할 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명된다. 차대(114a)의 일부는, 제1 이동 플랫폼(108a)의 자유도(DOF)를 정의할 수 있는, 도 17(예를 들어, 104b)에 도시된 것과 같은 임의의 적절한(suitable) 수단(means)에 의해 제1 트랙 쌍(112a, 112b)에 대해 회전 가능하도록(rotatably) 움직일 수 있다. 제1 매니퓰레이터(116a)는 제1 이동 플랫폼(108a)에 의해 지지될 수 있고, 제1 매니퓰레이터(116a)의 다수의 자유도들(DOFs)에서 움직임(movement)을 정의하고 제공하는 복수의 관절들(120a-f)을 정의하기 위해 함께 회전 가능하도록 결합된 복수의 지지 부재들(support members)(118a-f)을 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 임의의 유형(type)의 엔드 이펙터(예를 들어, 엔드 이펙터(122a))는 물체(objects), 도구(tools) 등을 조작(manipulating)하거나 잡기(grabbing) 위해, 제1 매니퓰레이터(116a)의 끝(end)에 근접하게 지지되거나 설치될 수 있다. 관절들(120a-f) 및 엔드 이펙터(112a)는 모터(motor)(예: 유압식(hydraulic), 전기식(electric), 공압식(pneumatic))를 통해 동력을 공급받을 수 있다. 제1 매니퓰레이터(116a)는 도시된 것보다 더 많거나 더 적은 자유도를 가질 수 있으며, 전체 내용이 참조되는 미국 특허 출원 "원격 작동 로봇 시스템"(2011.12.20 출원, 특허 출원 번호 13/332,165)을 참조하여 설명한 매니퓰레이터와 같거나 유사(similar)할 수 있다.

도 1의 예시에 더하여. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 로봇 시스템(104b)은 제1 로봇 시스템(104a)의 구성과 동일하거나 "거울 이미지(mirror image)"일 수 있다(또는 로봇 시스템(104a 및 104b)은 상이한 유형일 수 있음). 동일한 유형의 로봇 또는 로봇 차량으로서, 제2 로봇 시스템(104b)은 제2 로봇 시스템(104b)을 환경 내의 지면 또는 다른 지지 표면에 대해 이동시키기 위한 제2 이동성 메커니즘(110b)을 포함하는 제2 이동 플랫폼(108b)을 포함할 수 있다. 일 양상에서, 제2 이동성 메커니즘(110b)은 운동(locomotion)을 용이하게 하는 제2 트랙 쌍(112c, 112d)(예: 연속 트랙)을 포함할 수 있다. 제2 이동 플랫폼(108b)은 제2 트랙 쌍(112c, 112d)을 지지하는 강성 프레임 또는 차대(114b), 및 제2 로봇 시스템(104b)을 작동시키기 위한 다수의 다른 구성요소를 포함할 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명된다. 제2 매니퓰레이터(116b)는 제2 이동 플랫폼(108b)에 의해 지지될 수 있고, 제2 매니퓰레이터(116b)(즉, 동력 관절)의 다수의 자유도에서 움직임을 정의하고 제공하는 복수의 관절들(126a-f)을 정의하기 위해, 함께 회전 가능하게 결합된 복수의 지지 부재들(124a-f)을 포함할 수 있다. 임의의 유형의 엔드 이펙터(예를 들어, 엔드 이펙터(122b))는 물체, 도구 등(즉, 동력 그리퍼)을 조작하거나 잡기 위해 제2 매니퓰레이터(116b)의 끝에 근접하게 설치되거나 지지될 수 있다. 제2 매니퓰레이터(116b)는 도시된 것보다 더 많거나 더 적은 자유도를 가질 수 있으며, 전체 내용이 참조되는 미국 특허 출원 "원격 작동 로봇 시스템"(2011.12.20 출원, 특허 출원 번호 13/332,165)을 참조하여 설명한 매니퓰레이터와 같거나 유사(similar)할 수 있다.

대안적인 예시에서, 매니퓰레이터들(116a, 116b)은 이동 플랫폼(108a, 108b)에 의해 통합(incorporated)되거나 지지되지 않을 수 있으며, 대신에 이동 플랫폼(108a, 108b)은 센서, 카메라 등과 같은 데이터 수집을 위한 다른 목적들을 위해 사용되는 다른 장치들을 포함할 수 있다. 그러한 다른 장치들은 또한 도 1(및 기타)에 보여지고 설명된 바와 같이, 로봇 시스템(104a, 104b)에 포함될 수 있다.

마스터 로봇 시스템(102)은 상체(upper body) 외골격 구조(exoskeleton structure)(205)의 일부로서, 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)(예: 제어 매니퓰레이터 입력 장치들)를 포함할 수 있다. 외골격 구조(205)는 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b) 상의 카메라에 의해 캡처된 이미지를 보기 위한(및/또는 컴퓨터로 생성된 환경을 보기 위한) 비디오 스크린(video screen)이 있는 헤드셋을 포함할 수 있다. 외골격 구조(205)는 아래에서 논의되는 바와 같이 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPUs: central processing units)를 갖는 온-보드 컴퓨터 시스템(on-board computer system)(예: 백팩(back pack)에서 지원되는 컴퓨터 시스템)을 포함하고/포함하거나, 외골격 구조(205)는 유선(wired) 또는 무선(wireless) 수단을 통해 원격 컴퓨터 시스템에 통신으로 연결되고, 데이터를 처리하고 로봇 시스템(104a 및 104b)의 제어를 용이하게 하기 위한 하나 이상의 CPU를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "매니퓰레이터", "로봇 매니퓰레이터" 및 "마스터 제어 매니퓰레이터"라는 용어들은 하나 이상의 자유도로 이동할 수 있는 로봇 장치들 또는 메커니즘들(예: 로봇 팔(arm)과 같은 로봇 팔다리(limb))의 유형을 설명하기 위한 것임을 유의해야 한다. 이 용어들은 또한, 하나 이상의 자유도로 움직일 수 있는 로봇 장치 또는 메커니즘(예: 로봇 팔(arm)과 같은 로봇 팔다리)을 설명하기 위한 것이며, 매니퓰레이터에 대해 지지되고 작동 가능한 엔드 이펙터를 추가로 구성하거나 포함한다. 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)는 복수의 지지 부재들, 관절들, 센서들 등(미도시)을 포함할 수 있고, 각각 작동자(operator)의 팔다리(예: 작동자의 팔(arm))에 대응할 수 있다. 일부 예시들에서, 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)는 어깨(shoulder)에서 손목(wrist)까지 사용자의 각각의 팔과 운동학적으로(kinematically) 동등(equivalent)할 수 있다(그러나, 반드시 그럴 필요는 없음). 인간의 팔은 어깨에서 손목까지 7개의 자유도를 포함한다. 세부적으로, 인간의 어깨는 외전/내전(abduction/adduction), 굴곡/신전(flexion/extension) 및 상완골 회전(humeral rotation)의 세 가지 자유도를 포함한다. 사람의 팔꿈치(elbow)는 하나의 자유도를 포함한다. 인간의 손목은 손목 회전(wrist rotation), 외전/내전, 굴곡/신전의 세 가지의 자유도를 포함하도록 일반화할 수 있다. 위팔(upper arm)은 어깨에서부터 연장되어, 팔꿈치에 의해 아래팔(lower arm)에 연결된다. 손목은 아래팔의 반대쪽 끝에 있다. 그러므로, 어깨에서 손목까지의 인간 팔은 3개의 회전 자유도를 가진 제1 관절이 제1 연결장치(linkage)에 의해 하나의 자유도를 가진 제2 관절에 연결되고, 이 관절이 3개의 자유도를 가진 세 번째 관절에 제2 연결장치에 의해 연결된 운동학적 시스템으로 일반화될 수 있다.

제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)의 다양한 지지 부재들, 관절들, 센서, 및 다른 구성요소들에는 부재번호를 붙이지 않았으며(not labelled), 자세히 설명하지 않겠지만, 마스터 컨트롤 매니퓰레이터들(204a, 204b)은 자유도, 자유도에 대응하는 연결장치, 및 어깨에서 손목까지의 인간 팔의 연결장치를 포함하는 운동학 시스템으로 구성될 수 있다. 그리고, 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)는 제어를 위해 작동 가능하고, 각각 제1 로봇 매니퓰레이터(104a) 및 제2 로봇 매니퓰레이터(104b)와 운동학적으로 동등하다는 것이 인식되어야 한다.

제1 마스터 제어 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(204b)는 예를 들어, 로봇 매니퓰레이터들(116a 또는 116b) 중 하나를 선택적으로 제어하기 위한 단일한 마스터 제어 매니퓰레이터(204a와 같은.)일 수 있다는 점을 유의한다. 또한 대안적으로, 입력 버튼들(input buttons) 또는 장치들을 가지는 하나 이상의 디지털 디스플레이들이 로봇 시스템(104a 및 104b)을 제어하는 *?*데 사용될 수 있다. 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 사용자는 스위치 장치를 통해 매니퓰레이터들(116a, 116b) 중 하나의 제어 간에서 스위치할 수 있으며, 그 다음, 사용자는 선택된 매니퓰레이터를 제어하기 위하여 단일한 마스터 제어 매니퓰레이터(예: 204a) 또는 다른 입력 장치(예: 조이스틱, 버튼 등)를 사용할 수 있다. 마스터 제어 매니퓰레이터들(204a, 204b)와 매니퓰레이터들(116a, 116b)의 각 관절은, ARM 프로세서, Intel 프로세서 등과 같은 범용(general purpose) CPU를 포함할 수 있는 보편적인(general) DOF 컨트롤러를 포함할 수 있다. 대안적으로, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit) 또는 다른 유형의 프로세서 또는 마이크로프로세서가 사용될 수 있다. CPU는 유선 또는 무선 기술 또는 수단을 사용하여 부하(load) 및 위치 센서와 통신할 수 있다.

특정 양상에서, 마스터 제어 매니퓰레이터(예: 204a)는 7개 미만의 자유도를 포함할 수 있고, 여전히 사람 팔의 대응하는 자유도의 범위(extent)까지 사람 팔과 운동학적으로 동등한 것으로 간주될 수 있다. 특정 양상에서, 마스터 제어 매니퓰레이터(예: 204a)는 7개보다 많은 자유도를 포함할 수 있고, 여전히 사람 팔의 대응하는 자유도의 범위(extent)까지 사람 팔과 운동학적으로 동등한 것으로 간주될 수 있다. 이 경우, 사람 팔에 해당하지 않는 초과 DOF는 운동학적으로 사람 팔과 동등하지 않을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는, "운동학적으로 동등한" 또는 "운동학적 동등성"이라는 용어들은, 강체의 2개 이상의 개별 시스템 사이의 관계를 가리키며, 여기서 각 시스템의 강체들은 회전 자유도를 제공하기 위한 회전 관절들에 의해 연결된다. 운동학적으로 동등한 시스템들은, 시스템 간에 길이가 비례하는(proportional) 유사한 대응하는 연결장치(similar corresponding linkages)로 결합되는(joined), 유사한 대응하는 회전 자유도(similar corresponding rotational DOF)를 가진다. "동등한" 또는 "동등성"은, 시스템들 간의 운동학적 동일성을 가리키는 것이 아님을 유의한다. 실제로, "운동학적으로 동등한" 또는 "운동학적 동등성"은 실제의 운동학적 정체성의 어느 정도의 변형(variation)을 포함할 수 있다.

마스터 제어 매니퓰레이터들(204a, 204b)은 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템, 특히 제1 매니퓰레이터(116a) 및 제2 매니퓰레이터(116b)를 작동 및 제어하기 위한 여러(several) 작동 모드들(operating modes)을 가질 수 있다. 한 작동 모드는 위치 제어(position control)이다. 위치 제어와 함께. 마스터 제어 매니퓰레이터의 다양한(various) 자유도(DOF) 위치들은 매니퓰레이터들(116a, 116b)의 다양한 자유도 위치를 제어하는 데에 사용된다. 특정(particular) 마스터 제어 매니퓰레이터 및 매니퓰레이터 간의 위치적인 관계(positional relation)는 비례하는 관계(proportional relation)일 수 있다. 일 양상에서, 마스터 제어 매니퓰레이터와 매니퓰레이터 간의 비례하는 위치 관계(proportional position relationship)는 마스터 제어 매니퓰레이터에서의 일정량(certain amount)의 움직임(movement)이 매니퓰레이터에서의 동일량(same amount)의 움직임을 초래하는(results) 일대일 관계(one-to-one relationship)일 수 있다. 이것은 유용한(useful) 범용(general-purpose) 제어 설정(control setting)이 될 수 있다. 다른 양상에서, 마스터 제어 매니퓰레이터와 매니퓰레이터 간의 비례하는 위치 관계는 일대일과는 다른 것(something different)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 큰(large) 마스터 제어 매니퓰레이터 움직임이 상대적으로 작은(relatively small) 매니퓰레이터 움직임을 초래하는 관계가 존재할 수 있다. 이것은 사용자가 매니퓰레이터에 대한 정밀한 움직임(precise movement)이나 미세한 제어(finer control)를 원할 때 유용할 수 있다. 또 다른 양상에서, 마스터 제어 매니퓰레이터와 매니퓰레이터 간의 비례하는 위치 관계는 작은 마스터 제어 매니퓰레이터 움직임이 상대적으로 큰 매니퓰레이터 움직임을 초래하는 관계를 포함할 수 있다. 이것은 사용자가 과도하거나 불필요한 움직임 없이 매니퓰레이터를 빠르게 움직이기 위한 총체적인 움직임(gross movement)을 원할 때에 유용할 수 있다. 다른 작동 모드들은 전체 내용이 참조되는 미국 특허 출원 "원격 작동 로봇 시스템"(2011.12.20 출원, 특허 출원 번호 13/332,165)에 더 상세히 설명되는 힘 반사(force reflection), 중력 보상(gravity compensation) 및 토크 지원을 포함할 수 있다.

마스터 제어 시스템(102)은 지면(ground surface)을 돌아다니는 선택된 제1 로봇 시스템(104a) 및/또는 제2 로봇 시스템(104b)의 속력(speed) 및 방향(direction)을 제어하기 위해 이하 더 상세히 설명되는 것과 같이 적어도 하나의 조이스틱(joy stick)(207)일 수 있는 구동 입력 장치(drive input device)를 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 구동 입력 장치는 지면(ground surface)을 돌아다니는 선택된 제1 로봇 시스템(104a) 및/또는 제2 로봇 시스템(104b)의 속력(speed) 및 방향(direction)을 제어하기 위해 사용자의 발(feet)에 의해 작동 가능한 한 쌍의 페달(pedal)(209)을 포함할 수 있다(즉, 각 페달은 선택된 이동 플랫폼의 한 쌍의 트랙의 각 트랙, 바퀴 세트(set of wheels) 또는 이동성 메커니즘의 다른 구성요소를 제어할 수 있음.). 또다른 예시에서, 한 쌍의 조이스틱은 합쳐질 수 있고(incorporated)(예: 도 13), 페어링을 위해 페어링된 제어 모드에서 작동할 때 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 조정된 방식으로 각각의 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 이동을 제어하기 위하여, 사용자의 손에 잡힐(grasp) 수 있다.

위에서 정의한 바와 같이, 특정 이동성 메커니즘에는 육지(land), 공중(air), 바다(sea) 및/또는 우주(space) 유형의 환경 내에서의 움직임을 위한 프로펠러(propellers), 추진장치(thrusters), 워터 제트(water jets) 등과 같이 모든 환경에서의 움직임에 적합한(suitable) 트랙 또는 바퀴 이외의 다른 구성요소들과 합쳐질 수 있음에 유의한다.

통상의 기술자들은 본 명세서에서 설명된 외골격 기반 마스터 로봇 시스템(exoskeleton-based master robotic system)(102) 이외에, 본 명세서에서 논의된 둘 이상의 로봇 시스템들을 제어하기 위해 다른 마스터 로봇 시스템들이 합쳐질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 마스터 로봇 시스템은 복제-기반 제어(replica-based control), 가속도계-기반 제어(accelerometer-based control), 브레이크-기반 제어(brake-based control), 엔드 포인트 제어-기반 제어(end point control-based control) 및/또는 그 밖의 다른 것들을 포함할 수 있지만, 이에 국한되지는 않으며, 본 명세서에서 상세히 논의되지는 않는다.

도 1 및 도 2를 계속 참조하면서, 도 5 내지 도 9는 위에서 논의된 로봇 시스템(100)과 관련된 시스템 및 동작 모드의 다양한 양상을 도시한다. 위에서 논의되지는 않았지만, 로봇 시스템(robotic system)(100)은, 특히 통합 로봇 차량 시스템을 정의하거나 더 정의하기 위해 함께 페어링될 때, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 중 하나 또는 둘 모두(either or both)와 함께 작동 가능한 하나 이상의 안정화 로봇 시스템(즉, 차량들(vehicles))(안정화 로봇 시스템(stabilizing robotic system)(104c) 참조)을 이들에 대한 안정성(stability)을 제공하기 위해 더 포함할 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 안정화 로봇 시스템(들)(104c)은 환경 내의 지상 또는 다른 표면에 대한 안정화 로봇 시스템(104c)의 이동(moving)을 용이하게 하기 위한 이동성 메커니즘(110c)을 포함할 수 있다. 또한, 아래에서 설명하는 로봇 차량 제어 모듈(robotic vehicle control module)(도 6 참조)은 제1 로봇 차량 또는 제2 로봇 차량 및 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위해 페어링된 제어 모드에서 작동 가능하여 사용자 제어 하에 지면을 이동하도록 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의하고, 로봇 차량 제어 모듈은 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 또는 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 이동을 서로에게 독립적으로 제어하기 위하여 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치(switch)될 수 있다. 안정화 로봇 시스템(104c)의 목적(purpose) 및 기능(function)은 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)과 같이 로봇 팔(robotic arm)과 같은 로봇 매니퓰레이터를 지지하기 위한 것이 아니다. 오히려, 안정화 로봇 시스템(104c)은, 예를 들어, 작업 수행 중(during the performing of a task)과 같이, 제1 로봇 시스템(104a) 및/또는 제2 로봇 시스템(104b) 중 하나와 페어링되면, 안정화 기능을 제공하도록 설계(designed) 및 구성(configured)될 수 있다. 실제로(indeed), 안정화 로봇 시스템(104c)은 이동성 메커니즘(mobility mechanism), 결합 메커니즘(coupling mechanism), 다양한 위치(various position) 또는 다른 센서들(other sensors), 라디오(radio), 및 본 명세서에 설명된 바와 같은 임의의 다른 작동 구성요소들(operational components)과 같은 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)과 유사한 구성요소들을 포함할 수 있다. 또한(moreover), 안정화 로봇 시스템(104c)은 본 명세서에 교시된 바와 같이, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)과 유사한 방식(similar manner)으로 작동 및 제어될 수 있다. 더 구체적으로, 도 5는 입력 신호(input signals)를 수신하고, 정보를 처리하고(processing information), 명령들을 실행하고(executing instructions), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)을 제어하기 위한 출력 신호(output signals)를 전송하기 위한 하나 이상의 CPU(들)를 포함하는 마스터 로봇 시스템(master robotic system)(102)(또는 여기서 논의되는 다른 유형의 마스터 로봇 제어 시스템)의 양상들을 포함하는 높은 수준의 제어 체계(high-level control scheme)를 도시하는 블록도이다. 예를 들어, CPU(들)(210)는 운동(locomotion)을 위해 선택된 제1 이동성 메커니즘(110a) 및/또는 제2 이동성 메커니즘(110b)의 작동을 제어하기 위해, 하나 이상의 구동 입력 장치(예: 도 2에 도시된 구동 입력 장치(207, 209) 참조)의 사용자 제어에 응답하여, 이동성 입력(들)(212)을 수신 및 처리할 수 있다. 유사하게(similarly), CPU(들)(210)는 선택된 제1 매니퓰레이터(116a) 및/또는 제2 매니퓰레이터(116b)의 작동을 제어하기 위해 하나 또는 양쪽(one or both) 마스터 제어 매니퓰레이터들(204a 및/또는 204b)(예: 제어 매니퓰레이터 입력 장치들)의 사용자 제어에 응답하여, 제1 마스터 제어 매니퓰레이터 입력(214a) 및/또는 제2 마스터 제어 매니퓰레이터 입력(214b)을 수신 및 처리할 수 있다. 이러한 "입력들(inputs)"(즉, 212, 214a, 214b)은 예를 들어, 상체 외골격 구조(upper body exoskeleton structure)(205) 및 구동 입력 장치(들)를 통해 사용자 움직임을 검출(detect)하는 마스터 로봇 시스템(102)의 센서(예: 힘 센서들(force sensors), 위치 센서들(position sensors))에 의해 제공되는 출력 신호로서 CPU(210)로 전송될 수 있다. CPU(들)(210)는 그러한 센서 출력들(sensor outputs)을 수신 및 처리한 다음, 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b), 안정화 로봇 시스템(104c), 또는 이들의 임의의 조합(any combination)으로 전송되는 커맨드 신호(command signals)를 생성할 수 있고, 이는 이들의 작동(operation)을 위해 전송될 수 있다. 라디오(radio)(또는 다른 무선 통신 장치(other wireless communication device))는 이러한 커맨드 데이터(command data)를 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 라디오들(도 6)로 전송하기 위해 CPU(들)(210)에 결합될 수 있다.

특히, 마스터 로봇 시스템(102)은 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 작동 양상을 위한 모드들 간에서 선택적으로 스위치하기 위해 CPU(들)(210)에 통신적으로 결합되고(communicatively coupled) 사용자에 의해 작동 가능한 하나 이상의 스위치 입력(들)(switch input(s))(216)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치 입력(들)(216)은 기계식(mechanical), 디지털(digital) 스위치 또는 버튼(button) 등과 같은 마스터 로봇 매니퓰레이터(204a 또는 204b) 중 하나의 수동 스위치(manual switch), 또는 음성 명령(voice commands)에 따라 스위치를 작동시키는 사용자의 음성에 의해 제어 가능한 오디오 스위치(audio switch)와 같은 하나 이상의 장치들의 형태(form)일 수 있다. 스위치 입력(216)은 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서 작동하도록 선택될 수 있고, 이에 따라 사용자는 제1 또는 제2 로봇 시스템(104a 또는 104b) 또는 안정화 로봇 시스템(104c)에 대한 작동 제어를 선택할 수 있다. 따라서, 사용자는 마스터 로봇 시스템(102)의 제2 마스터 매니퓰레이터(204b)를 선택적으로 작동하여 제2 로봇 시스템(104b)의 제2 매니퓰레이터(116b)를 제어할 수 있고, 동시에(concurrently)(또는 분리하여(separately)) 사용자는 구동 입력 장치(예: 207, 209)를 작동하여 제2 이동성 메커니즘(110a)(예: 트랙(112c) 및 트랙(112d)의 쌍)을 스위치 입력(들))(216)을 통해 제어할 수 있다. 제1 로봇 시스템(104a)이 의도된 위치(desired location)(및/또는 작업을 수행한 후에)에 있으면, 사용자는 스위치 입력(216)을 활성화(activate)하여 제1 로봇 시스템(104a)을 의도된 위치에 위치시키기 위해(및/또는 작업을 수행하기 위해), 유사한 방식(similar manner)으로 선택적으로 작동시킬 수 있다.

제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및/또는 안정화 로봇(104c)(예: 도 4 참조)을 분리하여 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서 작동시킨 후, 또는 이에 대한 대안으로(in the alternative to), 사용자는 스위치 입력(216)을 활성화하여 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서 페어링 제어 모드(218b)로 스위치함으로써, 제1 로봇 시스템(104a)과 제2 로봇 시스템(104b), 제1 로봇 시스템(104a)과 안정화 로봇 시스템(104c), 제2 로봇 시스템(104b)과 안정화 로봇 시스템(104c), 또는 제1 로봇 시스템(104a)과 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c) 모두를 조정되고 또는 조화되는 방식(harmonized manner)으로 용이하게 작동할 수 있다. 이러한 페어링된 제어 모드(218b)에서 작동할 때, 일 예시에서, 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c) 중 임의의 2개 이상의 로봇 시스템은 통합 로봇 시스템(106)을 정의하여, 선택된 로봇 시스템 조합이 하나의 단일한(one unitary) 또는 하나의(single) 이동 플랫폼으로 이동될 수 있다. 즉, 페어링된 모드(paired mode)의 일 양상은 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c) 중 둘 이상의 로봇 시스템을 마치 하나의 로봇 시스템인 것처럼 함께 작동하는 것을 용이하게 한다. 그리고, 페어링된 제어 모드(218b)에서, 사용자는 제1 마스터 매니퓰레이터(204a) 및 제2 마스터 매니퓰레이터(204b)를 각각의 제1 매니퓰레이터(116a), 제2 매니퓰레이터(116b) 및/또는 안정화 로봇 시스템(104c)을 제어하기 위해 동시에(concurrently) 조작할 수 있고, 동시에(또는 분리하여(separately)) 사용자는 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 또는 안정화 로봇 시스템(104c)의 이동성 메커니즘(110c)의 운동(locomotion)을 조정된 방식(coordinated manner)으로 제어하여 제1 이동성 메커니즘(110a) 및 제2 이동성 메커니즘(110b)을 제어하기 위한 하나 이상의 구동 입력 장치(들)(예: 207, 209)를 조작할 수 있다. 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 제어 및 조정된 움직임의 예시는 도 10 내지 도 13과 관련하여 아래에서 더 논의된다. 통상의 기술자는 도 10 내지 도 13과 관련하여 아래에서 논의되는 원리들(principles)이, 함께 페어링된 임의의 수(any number)의 로봇 시스템들(예: 안정화 로봇 시스템(104c)과 페어링되고 작동 가능한(operable) 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b))에 적용 가능하며(applicable), 단지 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 제어 및 작동과 관련된 아래의 논의가 어떻게든(in any way) 제한되는 것으로 의도되지 않는다는 것을 인식할 것이다.

도 3 및 도 4는 각각의 작업들(respective tasks)을 수행하기 위해 페어링된 제어 모드(218b)에서 통합 로봇 시스템(106)을 작동시키는 두 가지 다른 예시들을 도시한다. 구체적으로(specifically), 도 3은 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)이 서로 가까이 근접하거나(being in close proximity) 나란히(in a side-by-side) 인접(adjacent)하여 있고, 제2 매니퓰레이터(116b)가 파이프를 지지하고 제1 매니퓰레이터(116a)가 파이프 상에서 작업(예: 용접 작업(welding task))을 수행하여 파이프와 관련된 다수의 동력 보조 조작 지점(multiple points of powered assisted manipulation)을 제공하는 것을 나타낸다. 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)(및/또는 안정화 로봇 시스템(104c))은 아래에 더 예시된 바와 같이, 결합 메커니즘들(coupling mechanisms)에 의해 초기에(initially) 물리적으로(physically), 그리고 일시적으로(temporarily) 서로 결합될 수 있다. 이해되는 바와 같이(As should be appreciated), 사용자는 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)을 페어링된 제어 모드(218b)에서 조작하여 각각의 플랫폼들 및 로봇 매니퓰레이터들을 도시된 뷰(view)에 적절히(properly) 위치시킬 수 있다. 대안적으로, 사용자는 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)을 조작하여, 각각의 플랫폼들 및 로봇 매니퓰레이터들을 의도된 위치들(desired positions)로 개별적으로(individually)로 위치시킨 다음, 작업을 수행하기 위해 페어링된 제어 모드(218b)로 스위치 할 수 있다.

유사하게(similarly), 도 4는 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)이 서로 원격으로 위치하거나(being remotely located), 거리(예: 8피트)로 분리되어 있고, 제1 매니퓰레이터(116a) 및 제2 매니퓰레이터(116b)가 상대적으로 긴 파이프(relatively long pipe)(예: 14피트)를 잡고(grasp) 지지하며, 다시 파이프와 관련하여 다수의 동력 보조 조작 지점을 제공하는 것을 도시한다. 이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 유리하게는(advantageously), 외골격 구조(exoskeleton structure)(205)(예: 마스터 제어 시스템)를 제어하는 사용자는 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)을 페어링된 제어 모드(218b)(도 5)에서 작동시켜, 예를 들어, 하나 또는 두 개의 매니퓰레이터로 파이프를 고정하는(holding the pipe) 하나의 로봇(single robot)으로 가능한 것보다 더 안정적인 방식(more stable manner)으로 파이프를 움직일 수 있다. 이는 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)이 협력적으로(cooperatively) 제어 및 작동되어, 하나의 로봇 매니퓰레이터(single robotic manipulator)(또는 하나의 이동 플랫폼에 대해 지지되는 두 개의 매니퓰레이터들을 가지는 더 큰(larger) 로봇 시스템)의 기존의 시스템들(traditional systems)로는 접근이 불가능(inaccessible)하거나 들어올리고 이동하기 힘든(unwieldy to lift and move) 길고(long), 무거운(heavy) 물체를 들어 올리고 이동할 수 있기 때문에 유리하다(advantageous). 또한, 로봇 시스템들(104a 및 104b)은 서로로부터 주어진 거리(예: 8 내지 20 피트 이상)에 동적으로(dynamically) 위치될 수 있고, 여전히 페어링된 모드에서 하나의 유닛(single unit)으로 제어되는 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템들(104b)을 갖는 통합 로봇 시스템(6)은, 자체 로봇 시스템들(its robotic systems)(104a 및 104b)과 통합 로봇 시스템(6)이 의도하는 대로 지지 및 이동하는데 더 큰 안정성(greater stability)을 제공하면서, 특정 물체(particular object)의 지지를 제공(accommodate)할 수 있도록 이전의 시스템들(prior systems)보다 유연성(flexibility)을 더 가진다.

특히(notably), 전술한 바와 같이, 도 4는 안정화 로봇 차량(104c)을 지면에 대해 이동시키기 위한 제3 이동성 메커니즘(110c)(예: 트랙들(tracks))을 가지는 제3 이동 플랫폼(108c)을 포함하는 안정화 로봇 시스템(stabilizing robotic system) 또는 차량(104c)의 예시를 도시한다. 제3 이동 플랫폼(108c)은 제1 이동 플랫폼(108a) 또는 제2 이동 플랫폼(108b)과 동일하거나 유사한 구성요소들 및 기능성(functionality)을 포함할 수 있음을 인식해야 한다. 제3 로봇 플랫폼(108c)은 매니퓰레이터들, 엔드 이펙터들, 및/또는 센서들 등을 지지할 수 있다. 일 예시에서, 제3 로봇 플랫폼(108c)은 (본 명세서에서 논의되는 바와 같이) 제1 이동 플랫폼(108c)의 결합 메커니즘(156a)에 물리적으로 결합하도록 작동 가능한 결합 메커니즘(156c)을 포함하여, 제1 이동 플랫폼(108a)에 (제1 이동 플랫폼이 어떤 것에 결합되거나 부착되지 않고 단독으로 작동하는 안정성과 비교하여)향상된(enhanced) 또는 더 큰 지상(greater ground) 또는 다른 표면 지지 안정성(other surface support stability)을 제공할 수 있다.

제2 이동 플랫폼(108b)은 또한 제1 이동 플랫폼(108a) 또는 안정화 로봇 차량(104c)에 물리적으로 결합하기 위한 결합 메커니즘(156b)을 포함할 수 있음에 유의한다(이하, 본 명세서에서 설명함). 도 4의 결합 메커니즘들(coupling mechanisms)은 일반적으로(generically) 또는 개략적으로(schematically) 나타나 있지만, 본원에 설명된 물리적(physical) 또는 가상의(virtual) 결합 메커니즘들의 임의의 유형으로 구성될 수 있다. 일부 예시들에서, 또다른 이동 플랫폼의 또다른 결합 메커니즘(coupling mechanism)에 결합하기 위하여 특정 이동 플랫폼의 임의의 측면(any side)에 수많은(numerous) 결합 메커니즘들이 장착될(mounted) 수 있습니다. 또한, 일 예시에서, 매니퓰레이터의 엔드 이펙터(end effector)는 본 명세서에 설명된 안정성 목적들(stability purposes)을 위해 함께 결합하거나 또다른 이동 플랫폼에 부착(attach)하기 위한 결합 메커니즘으로 사용될 수 있다. 일부 예시들에서, 세 개 이상의 로봇 시스템들 또는 차량들은 결합 메커니즘을 통해 나란히(in a side-by-side manner) 부착할 수 있고(attachable), 매트릭스(matrix) 또는 블록(block)(예: 2x2)으로 함께 부착할 수 있으며, 뱀 모양(in a snake-like manner)으로 세로로(lengthwise) 부착할 수 있습니다(예: 회전형(rotatable) 또는 피벗형(pivotable) 결합 메커니즘들을 사용하여 이동 플랫폼들 간에 최소 하나 이상의 이동 자유도를 제공).

도 6은 본 개시의 실시예에 따른 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)(및 안정화 로봇 시스템(104c))의 세부사항들(further details) 및 양상들(aspects)의 블록도를 도시한다. 각 이동성 메커니즘(110a 및 110b)(및 안정화 로봇 시스템(104c)의 110c)은 제1 트랙, 제2 트랙 및 트랙을 구동하기 위한 모터(들)를 포함할 수 있다. 각 매니퓰레이터(116a 및 116b)는 매니퓰레이터의 각 관절들(joints)을 작동시키기 위한 다수의 액추에이터들(actuators)을 포함할 수 있다. 액추에이터들은 선형(linear) 또는 회전식(rotary) 액추에이터들이 될 수 있으며 전기(electricity), 유압식(hydraulics), 공압식(pneumatics) 또는 이들의 조합으로 작동할 수 있다. 각 매니퓰레이터(116a 및 116b)는 각 매니퓰레이터(116a 및 116b)의 각 관절(joint)과 연관된 정보(예: 위치, 힘)를 감지하기 위한(sensing) 엔드 이펙터(예: 그리퍼(gripper), 자석(magnet), 스캐너(scanner) 등) 및 센서(들)를 더 포함할 수 있다. 다양한 유형의 다양한 다른 센서들이 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각에 대해 위치(locate)할 수 있다. 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각은 각각의 이동성 메커니즘들(110a 및 110b) 및 각각의 매니퓰레이터들(116a 및 116b)에 결합된 컴퓨터(computer)(150a 및 150b)를 더 포함할 수 있다. 각 컴퓨터(150a 및 150b)는 각각의 이동성 메커니즘(110a 및 110b), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 작동(operation)을 제어하기 위한 CPU(들), 메모리, 제어기(들)(controller(s)), 및 네트워크(network) 내에서 통신하기 위한(for communicating) 통신/네트워크 구성요소들을 포함할 수 있다. 안정화 로봇 시스템(104c)의 이동성 메커니즘을 제어하기 위해 유사한 컴퓨터(similar computer)가 안정화 로봇 시스템(stabilizing robotic system)(104c)에서 지원될 수 있다.

제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)은 서로 간 및 마스터 로봇 시스템(102) 간에 신호를 수신(receiving) 및 송신(sending)하기 위해, 각각의 컴퓨터(150a 및 150b)에 결합된 트랜시버 라디오들(transceiver radios)(152a 및 152b)을 더 포함할 수 있다. 라디오(radios)는 인트라넷(intranet), 인터넷(internet), 근거리 통신망(LAN(local area network)), 광역 통신망(WAN(wide area network)), 무선 데이터 네트워크(wireless data network), 셀 네트워크(cell network), 직접 RF 링크(direct RF link), 무국적 중계 네트워크(stateless relay network) 또는 기타 임의의 네트워크 또는 이들의 조합을 포함하는 유용한(useful) 컴퓨팅(computing) 또는 신호 네트워크(signal network)를 포함할 수 있는 네트워크의 일부(part)일 수 있으며, 인터넷 프로토콜(IP(internet protocol)), 전송 제어 프로토콜(TCP(transmission control protocol)), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP(user datagram protocol)) 및 기타 네트워킹 프로토콜(other networking protocols)을 포함하여 다양한 전송용 프로토콜(a variety of protocols for transmission)을 활용할 수 있다. 이러한 시스템에 활용되는(utilized) 구성요소는 적어도 부분적으로는 선택한 네트워크 및/또는 환경의 유형(type)에 따라 달라질 수 있다(depend at least in part). 네트워크를 통한 통신(communication)은 유선(wired), 광섬유(fiber optic) 또는 무선 연결(wireless connections) 및 이들의 조합에 의해 가능할 수 있다. 유사한 라디오(similar radio)는 안정화 로봇 시스템(104c)에서 지지(supported)될 수 있다.

제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각은 서로에 대한 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)의 상대적인 공간적 위치(relative spatial positions)(및 방향(orientation))를 감지(sensing) 및 결정(determining)하기 위해, 각각의 컴퓨터(150a 및 150b)에 결합된 하나 이상의 차량 위치 센서들(vehicle position sensors)(154a 및 154b)(예: 위치 로케이션 센서들(position location sensors))을 더 포함할 수 있다. 차량 위치 센서들(154a 및 154b)은 GPS 장치, 시각 관성 주행거리 측정 기술(Visual Inertial Odometry technology)(카메라들(cameras) 사용), RFID 기술, 관성 측정 장치(Inertial Measurement Units) 및 기타(others) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 차량 위치 센서들(154a 및 154b) 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 상대적 위치를 제어하기 위한 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 간의 거리를 결정(determine)하는 데 유용(useful)할 수 있다. 유사한 센서들은 안정화 로봇 시스템(104c)에서 지지(supported)될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 위치 센서들(position sensors)은 특정 이동 플랫폼(particular mobile platform)의 절대적인 방향(absolute orientation)을 결정하기 위해 사용되는 위치 로케이션 센서들을 포함할 수 있으며, 이에 따라 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이 서로에 대한 둘 이상의 이동 플랫폼의 상대 방향(relative orientation)을 결정하기 위해 사용되는 위치 로케이션 센서들을 포함할 수 있다.

제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각은, 페어링된 제어 모드에서 동작할 때 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)(및/또는 안정화 로봇 시스템(104c))을 물리적으로 함께 결합시키기 위해 각각의 제1 이동 플랫폼(108a) 및 제2 이동 플랫폼(108b)(및/또는 안정화 로봇 시스템(104c))에 결합되는 플랫폼 결합 시스템(platform coupling system) 또는 (플랫폼 결합 메커니즘(156a 및 156b)와 같은)메커니즘을 더 포함할 수 있다(도 10 참조). 일 예시에서, 각각의 결합 메커니즘(156a 및 156b)은 각각의 이동 플랫폼들(108a 및 108b)에 의해 지지되는 자석(magnet)(예컨대, 전자석(electromagnet))을 포함할 수 있으며, 이는 근접할 때(when in close proximity) 이동 플랫폼들(108a 및 108b)을 물리적으로 함께 결합시키기 위해 서로 끌어당길(attractable) 수 있다. 전자석의 경우, 이는 컴퓨터와 통신하여 작동할 수 있고 이동 플랫폼(108a 및 108b)을 결합(couple)하거나 결합을 해제(uncouple)하도록 선택적으로 작동할 수 있다. 일 예시에서, 전자석은 전자석의 활성(activation) 및 비활성(deactivation)을 용이하게 하는 플랫폼 결합 입력 장치(coupling input device)(예: 버튼(button))를 작동하는 사용자에 의해 제어될 수 있다. 볼-앤-소켓(ball-and-socket), 후크 앤 루프(hook and loop), 및 제1 이동 플랫폼과 제2 이동 플랫폼을 결합 및 분리하기 위해 작동할 수 있는 기타 기계식 결합기들(mechanical couplers)과 같은 다른 플랫폼 결합 메커니즘이 본 발명에서 고려될 수 있다. 일부 예시에서는 결합 메커니즘이 필요하지 않을 수 있는데, 이는 제1 이동 플랫폼과 제2 이동 플랫폼이 물리적으로 결합되지 않고(without being physically coupled) 서로 인접할 때 동기화되어(in-synch) 작동할 수 있으므로, 아래에서 자세히 설명하는 것처럼 "가상으로 결합(virtually coupled)"될 수 있기 때문이다. 유사한 결합 시스템(similar coupling system), 즉(namely) 물리적 결합 시스템(physical coupling system)이 안정화 로봇 시스템(104c)에 지원될 수 있으며, 이는 안정화 로봇 시스템(104c)을 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 중 하나 또는 둘 모두에 결합하는 것을 용이하게 한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 로봇 시스템(100)은 마스터 로봇 시스템(102) 및 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)과 연관된 제어 모듈(control module)(220)을 더 포함할 수 있다. 개략적으로, 전술한 바와 같이, 제어 모듈(220)은 (통합 로봇 시스템(106)을 정의하는) 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 페어링된 제어를 용이하게 하여 통합 로봇 시스템(106)을 지면 또는 다른 환경에 대해 이동시키기 위해 페어링된 제어 모드(218b)에서 작동될 수 있다. 제어 모듈(220)은 제1 로봇 시스템(104a) 또는 제2 로봇 시스템(104b) 중 선택된 하나의 페어링하지 않은(non-paired) 또는 페어링되지 않은(unpaired) 제어를 용이하게 하기 위해, 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서(즉, 스위치할 수 있는) 더 작동할 수 있다.

보다 구체적으로(More specifically), 제어 모듈(220)은 상술되고(described above) 도 1 내지 도 6에 나타낸 마스터 로봇 시스템(102)의 기계적 특징들(mechanical features) 및 시스템의 일부 또는 전부를 포함할 수 있을 뿐만 아니라, 마스터 로봇 시스템(102), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b), 또는 둘 다의 작동을 용이하게 하기 위해 CPU(마스터 로봇 시스템(102)의 CPU)에 의해 실행(running)되거나 실행(execution)을 위해 설치되는(installed) 소프트웨어(software)를 포함할 수 있다. 소프트웨어는 유형적(tangible)이고 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체(non-transitory computer readable medium)에서 실행되도록 작동될 수 있으며, 하나 이상의 프로세서가 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 하나 이상의 안정화 로봇 시스템(104c)의 구성 요소들(예: 이동성 메커니즘들, 매니퓰레이터들, 결합 메커니즘들, 라디오들 등)의 활성(activation) 또는 발동(actuation)을 유발(cause)하는 명령들(instructions)을 실행(execute)하도록 지시(direct)하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제어 모듈(220)은 도 6과 관련하여 더 상세히 설명된 바와 같이, 마스터 로봇 시스템(102) 및 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)과 관련된 소프트웨어 및 기계 장치들/시스템들(mechanical devices/systems)의 조합을 포함할 수 있다.

도 7의 예시에서, 제어 모듈(220)은 로봇 제어 스위치 모듈(robot control switch module)(222)(또는 보다 일반적으로(generally) "로봇 차량 제어 스위치 모듈"), 구동 제어 모듈(drive control module)(224), 매니퓰레이터 제어 모듈(manipulator control module)(226), 통합 로봇 제어 모듈(unified robot control module)(228)(또는 통합 로봇 차량 제어 모듈(unified robotic vehicle control module)) 및 팔로우-미 모듈(follow-me module)(223)을 구성하거나 포함할 수 있다.

로봇 제어 스위치 모듈(robot control switch module)(222)은 마스터 로봇 시스템(102)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어(도 5), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 CPU에 의해 처리되는 소프트웨어(도 6), 스위치 입력(들)(216)(도 5) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 다양한 양상들(various aspects)과 같은 소프트웨어 및 기계 장치들/시스템들의 조합을 포함할 수 있고, 스위치 입력(들)(216)(도 5) 그리고 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)(도 6)의 다양한 양상(즉, 컴퓨터, 이동성 메커니즘, 매니퓰레이터들, 결합 메커니즘들)에 대해 아래에서 더 상세히 설명한다.

구동 제어 모듈(224)은 안정화 로봇 시스템(104c)에 더하여 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각의 이동 플랫폼(108a 및 108b)의 운동(locomotion) 및 구동(drive)을 용이하게 하기 위한 기계 장치들(mechanical devices) 및 마스터 로봇 시스템(102)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어(도 5), 안정화 로봇 시스템(104c), 제1 로봇 시스템(104a), 및 제2 로봇 시스템(104b)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어와 같은 소프트웨어의 조합, 그리고 운동(locomotion)을 유발(effectuate)하기 위한 구동 입력 장치들(도 2), 이동성 입력(들)(212)(도 5), 사용자 인터페이스(user interface), 및 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b), 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 다양한 양상들(도 6)(즉, 컴퓨터들, 매니퓰레이터들)을 포함할 수 있다.

매니퓰레이터 제어 모듈(266)은 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b) 각각의 매니퓰레이터(116a 및 116b)의 움직임(movement) 및 작동(operation)을 용이하게 하기 위한 기계 장치들(mechanical devices) 및 마스터 로봇 시스템(102)(도 5)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어, 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)(도 6)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어와 같은 소프트웨어의 조합, 그리고 마스터 제어 매니퓰레이터들(204a, 204b)(도 2), 사용자 인터페이스(user interface), 및 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b)의 다양한 양상들(도 6)(즉, 컴퓨터들, 매니퓰레이터들)을 포함할 수 있다.

로봇 제어 스위치 모듈(222)(도 8에 더 상세히 도시됨)은 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 작동을 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(230a) 및 페어링된 구동 제어 모드(230b)를 포함하는 페어링된 제어 모드(218b)에서 용이하게 할 수 있다. 일 양상에서, 사용자는 사용자 인터페이스(user interface)를 통해, 로봇 제어 스위치 모듈(robot control switch module)(222)의 일부(part)로서 스위치 입력(예: 도 5의 스위치 입력 장치(들)(216))을 활성화(activate)하여, 사용자에 의해 (마스터 매니퓰레이터(204a 및 204b)를 통해) 조정된 방식(coordinated manner)으로 작동하여 작업을 수행하도록(예: 도 3, 4 및 15 참조) 작동될 제1 매니퓰레이터(116a) 및 제2 매니퓰레이터(116b) 모두를 (위에서 또한 설명한 대로)선택할 수 있다. 사용자는 스위치 입력(예: 도 5의 스위치 입력 장치(들)(216))을 더 활성화하여 제1 이동 플랫폼(110a), 제2 이동 플랫폼(110b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)을 모두 선택함으로써(예: 조이스틱(207)을 통한 이동성 입력(mobility input)을 통해), 본 명세서에 더 상세하게 설명된 바와 같이 하나의(single) 이동 가능한(movable) 로봇 플랫폼(robotic platform)으로서 지면(ground surface)에 대해 조정된 방식으로 작동(operate)/이동(move)하도록 사용자가 작동할 수 있다. 페어링된 제어 모드에서 매니퓰레이터들(116a 및 116b), 이동 플랫폼(108a 및 108b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 이러한 선택적 활성화(selective activation) 및 작동(operation)은 서로 의존하지 않으며(not dependent), 특정 작업(particular task)에 따라 사용자가 분리하여(separately) 선택할 수 있음에 유의한다.

로봇 제어 스위치 모듈(222)은, 페어링되지 않은 매니퓰레이터 제어 모드(unpaired manipulator control mode)(232a) 및 페어링되지 않은 구동 제어 모드(unpaired drive control mode)(232b)를 포함하는, 페어링되지 않은 제어 모드(unpaired control mode)(218a)에서 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 작동(operation)을 더 용이하게 할 수 있다. 일 양상에서, 사용자는 사용자 인터페이스를 통해, 로봇 제어 스위치 모듈(222)의 일부로서 스위치 입력(예: 도 5의 스위치 입력 장치(들)(216))을 활성화하여, 사용자가 (마스터 매니퓰레이터(204a 및 204b)를 통해)별도의 작업들(separate tasks)을 수행하도록 분리되어 작동할 제1 매니퓰레이터(116a) 및 제2 매니퓰레이터(116b)를 위에서 더 상세하게 설명한 바와 같이 선택할 수 있다(예: 도 17 참조). 사용자는 스위치 입력 스위치 입력(예: 도 5의 스위치 입력 장치(들)(216))을 추가로 활성화하여, 전술한 바와 같이, 제1 이동 플랫폼(108a), 제2 이동 플랫폼(108b) 및/또는 안정화 로봇 시스템(104C) 중 어느 것을 사용자에 의해 작동되도록(예: 조이스틱(207)을 통한 이동성 입력을 통해) 선택함으로써 지면에 대해 독립적으로 작동/이동될 수 있다.

페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서의 매니퓰레이터들(116a 및 116b), 이동 플랫폼들(108a 및 108b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 이러한 선택적 활성화(selective activation) 및 작동(operation)은 서로 의존적이지 않으며, 따라서 이들은 특정 작업(particular task)에 따라 분리되어 선택될 수 있음에 유의한다. 또한, 페어링되지 않은 제어 모드(218a)의 한 양상(aspect)이(사용자에 의해) 선택되어 페어링된 제어 모드(218b)의 한 양상과 조합될 수 있다.

예를 들어, 사용자는 공통 작업을 수행하기 위한 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(230a)에서 매니퓰레이터들(116a 및 116b)을 작동하는 동안, 페어링되지 않은 제어 모드(218a)에서 이동 플랫폼들(108a 및 108b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)을 독립적으로(independently) 이동시키도록 선택할 수 있지만, 반드시 이동 플랫폼들(108a 및 108b) 또는 안정화 로봇 시스템(104c)을 함께 동기화하고(synching) 작동(operating)시켜야 하는 것은 아니지만 이 역시 고려된다(contemplated). 이에 대한 예시가 도 15에 그래픽으로(graphically) 도시되어 있는데, 매니퓰레이터들(116a 및 116b)은 조정된 방식으로 물체를 들어 올리는 반면, 이동 플랫폼들(108a 및 108b)은 반드시 조정된 방식(coordinated manner)으로 이동하거나 작동하는 것은 아니다. 이러한 양상에서, 사용자는 매니퓰레이터들(116a 및 116b)와의 더 복잡하고(more complicated) 조정된 작업들(coordinated tasks)에 필수적일 수 있는 서로 다른 시간들(different times)에 지면을 이동하기 위한 이동 플랫폼(108a 또는 108b)을 선택할 수 있다. 도 9를 더 참조하면, 제어 모듈(220)의 통합 로봇 제어 모듈(228)은 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(230a) 및 페어링된 구동 제어 모드(230b)에서 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b), 및 안정화 로봇 시스템(104c)의 작동을 용이하게 할 수 있다. 이것은 제1 로봇 시스템(104a), 제2 로봇 시스템(104b) 및 선택적으로(optionally) 안정화 로봇 시스템(104c)이, 매니퓰레이터들(116a 및 116b), 이동 플랫폼들(108a 및 108b) 및 안정화 로봇 시스템(104c)이 모두 있는 경우(if present), 마스터 제어 시스템(102)의 사용자 작동을 통해 페어링된 제어 모드(218b)에서 작동하는 통합 로봇 시스템(106)을 정의하는 예시이다.

도 10 내지 도 12는 통합 로봇 시스템(306)(예: 통합 로봇 시스템(106))을 정의하는 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템(예: 104a 및 104b)의 사용자 제어 및 마스터 로봇 시스템(302)(예: 마스터 로봇 시스템(102))을 통해 사용자에 의해 작동 가능하게 제어되는 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b)의 하향식 뷰(top-down view)를 도식적으로(schematically) 도시한다. 마스터 로봇 시스템(302)은 통합 로봇 시스템(306)의 움직임을 제어하기 위한 구동 입력 장치(drive input device)(307)를 포함하는 것을 포함하여, 전술한 마스터 로봇 시스템(102)과 동일하거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 구동 입력 장치(307)는 구동 입력 장치(307)를 나타내는(representing) 상자(box) 내의 방향 화살표(directional arrows)에 도시된 바와 같이, 통합 로봇 시스템(306)의 전진/후진(forward/backward) 및 좌/우(left/right) 지상 이동을 제어하기 위해 X-Y 축에서 사용자가 작동가능한 조이스틱을 포함할 수 있습니다. 여기에 구체적으로 나타나지는 않았지만, 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b)은 본 명세서에서 논의된 바와 같은 안정화 로봇 시스템과 함께 더 작동가능 할 수 있으며, 이 안정화 로봇 시스템은 제1 로봇 시스템(304a) 또는 제2 로봇 시스템(304b) 중 하나 또는 둘 모두를 안정화하기 위한 목적으로 채용(employed)될 수 있고, 예를 들어 페어링된 모드에 있는 동안과 같이 제1 로봇 시스템(304a) 또는 제2 로봇 시스템(304b)과 분리될 수 있으며, 예를 들어 페어링되지 않은 모드에 있을 때와 같이 제1 로봇 시스템(304a) 또는 제2 로봇 시스템(304b)과 분리될 수도 있다는 것이 고려되고(contemplated) 있다. 제1 로봇 시스템(104a)에 관해 위에서 예시된(exemplified) 바와 유사하게, 제1 로봇 시스템(304a)은 제1 매니퓰레이터(316a)를 지지하는 제1 이동 플랫폼(308a)과 운동(locomotion)을 용이하게 하는 트랙들(312a 및 312b)의 제1 트랙쌍(예: 연속 트랙(continuous tracks))을 포함할 수 있다. 제1 이동 플랫폼(308a)은 결합 메커니즘(356a)(예: 156a) 및 위치 센서(354a)(예: 154a)를 지원할 수 있다. 위에서 예시된(exemplified) 바와 유사하게, 제2 로봇 시스템(304b)은 제2 매니퓰레이터(316b)와 운동(locomotion)을 용이하게 하는 트랙들(312c 및 312d)의 제2 트랙쌍(예: 연속 트랙(continuous tracks))을 지지하고, 결합 메커니즘(356b)(예: 결합 메커니즘(156b)) 및 위치 센서(354b)(예: 차량 위치 센서(154b))를 지지하는 제2 이동 플랫폼(308b)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 위치 센서들(356a 및 356b)은 서로에 대한 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b)의 각각의 위치와 연관된 위치 데이터(position data)(즉, 위치 센서 출력 데이터(position sensor output data))를 생성 및 제공하기 위해 작동한다. 일 예시의 위치 로케이션 센서(position location sensors)로서, 위치 센서(position sensors) 또한 이동 플랫폼의 절대 방향(absolute orientation)(즉, 3차원 공간(three dimensional space)에서의 방향(orientation))과 관련된 방향 출력 데이터(orientation output data)를 생성하도록 작동할 수 있으며, 이는 3차원에서 서로에 대한(relative to each other) 둘 이상의 이동 플랫폼들의 방향을 결정(determine)하도록 처리될(processed) 수 있다. 따라서 위치 센서는 프로세서(processor)가 둘 이상의 이동 플랫폼들 간의 거리와 공간에서의(in space)) 상대적인 방향(relative orientation)을 결정하기 위한 위치(position) 및 방향 데이터를 생성하는 데 사용될 수 있다. 위치 센서들(356a 및 356b)에 의해 생성된 이 위치 데이터는, 예를 들어, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 간의 제1 거리(D1)를 결정하기 위한 (또한 3차원에서의 그들의 절대(absolute) 및 상대적인(relative) 방향을 결정하기 위한)처리(processing)를 위해 마스터 로봇 시스템(302)의 CPU로 전송(transmitted) 및 수신(received)될 수 있다. 사용자가 제1 거리(D1)를 이동 플랫폼들(308a 및 308b)이 서로 가깝거나(near) 인접하도록(adjacent) 하는 최소 거리(minimum)(예: 도 1에 도시된 바와 같이, 1 피트 미만의 간격(less than a foot apart))로 의도할(desire) 경우, 사용자는 이동 플랫폼들(308a 및 308b)을 개별적으로(individually) 의도된 거리(desired distance)(D1)로 이동시키거나, 또는 대안적으로(alternatively), 사용자가 입력 장치(input device)(예: 조이스틱의 버튼(button on the joystick))를 활성화(activate)하여 이동 플랫폼들(308a 및 308b)이 서로에 대해 의도된 제1 거리(D1)(및 공간 위치/방향(spatial position/orientation)) 또는 다른 사전-프로그래밍된 거리 및 방향(pre-programmed distance and orientation)으로 서로 인접하여(adjacent each other) 자동으로(autonomously) 이동하도록 할 수 있다. 따라서, 로봇 제어 스위치 모듈(robot control switch module)(222)은 위치 센서들(354a 및 354b)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초하여, 제1 이동 플랫폼(310a) 및 제2 이동 플랫폼(310b)이 서로에 대해 페어링된 위치/방향(position/orientation)(도 10)으로 자동으로 이동하는 것을 용이하게 하는 자동 페어링 모드(autonomous pairing mode)에서 작동할 수 있다. 예를 들어, 페어링된 위치(paired position)는 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)이 10피트 간격을 두고 공간에서 동일한 방향(same direction)을 향하고 이동해야 한다는 뜻(meaning)으로 프로그래밍될 수 있다. 그런 다음, 사용자가 스위치 입력(switch input)을 통해 프로그래밍된 페어링된 위치(programmed paired position)를 선택하는 것(selecting)에 응답하여, 자동 페어링 모듈(autonomous pairing module)은 의도된 페어링된 위치/방향(desired paired position/orientation)으로 이동하도록 커맨드 신호(command signals)를 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)으로 전송(transmit)한다. 임의의 수의 가능한 페어링된 위치들 및 방향들(possible paired positions and orientations)이 마스터 제어 시스템(302)에 프로그래밍될 수 있고/있거나, 사용자가 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)의 의도된 거리 및 방향(desired distance and orientation)을 선택(select)할 수 있으며, 마스터 제어 시스템(302)은, 일 예시에서, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)이 서로에 대해 선택된 거리 및 방향으로 자동으로 이동하도록 할 수 있다.

본 명세서에서 고려되는 마스터 제어 시스템은, 제1 로봇 이동 플랫폼 또는 제2 로봇 이동 플랫폼 중 적어도 하나의 적어도 하나의 기능의 제어를 위한 자동 모드(autonomous mode), 반자동 모드(semi-autonomous mode) 및/또는 감독된 자동 모드(supervised autonomous mode)에서 둘 이상의 로봇 시스템들의 양상(들)을 작동할 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 마스터 제어 시스템은 제1 로봇 시스템 및/또는 제2 로봇 시스템이 자동 모드에서 특정 작업(예: 물체를 들어 올리고 쌓는 반복적인 작업(repetitive tasks of lifting and stacking objects))을 수행하도록 하는 자동 움직임(autonomous movements)이 사전-프로그래밍 될 수 있다.

또한, 자동 모드(autonomous mode)에서 특정 마스터 제어 시스템은 "스마트"할 수 있으며, 이는 제1 이동 플랫폼 및/또는 제2 이동 플랫폼이 지상(ground), 물체(objects), 벽(walls), 시설(facilities), 인력(personnel) 등과 같은 주변환경(surroundings)을 감지(sense)(및/또는 파악(know))하고 특정 작업(certain task)을 달성하기 위해 그에 따라(accordingly) 행동(act)할 수 있음을 의미한다. 이러한 구현(implementation)을 위해, 각 이동 플랫폼에 주변환경(surroundings)을 감지(sense)할 수 있는 다수의 센서/카메라(sensors/cameras)가 필요(require)하며, 마스터 제어 시스템(예: 이동 플랫폼(들)에 탑재된(on-board))은, 감지된 주변환경(sensed surroundings)을 기초로, 완전 자동 방식(fully autonomous manner)(및/또는 반자동 방식 또는 모드(semi-autonomous manner or mode))으로 작업을 달성하기 위해 이동 플랫폼(및 매니퓰레이터 등)의 자동 움직임을 유발할 수 있다. 감독식 자동 모드(supervised autonomous mode)에서, 개인(individual)은 안전하고 효과적인 작동을 보장하기 위해(예: 감독하는 개인(supervising individual)이 로봇 시스템(들)의 하나 이상의 기능들을 제어하기 위한 필요에 따라 개입(intervene)하고 제어를 취할 수 있음), 하나 이상의 로봇 시스템들의 자동 또는 반자동(autonomous or semi-autonomous) 작동 또는 움직임(operations or movements)을 "감독(supervise)"할 수 있다.

전술한 바와 같이, 의도되고(desired) 그렇게 설치된(so equipped) 경우, 사용자는 제1 결합 메커니즘(356a) 및 제2 결합 메커니즘(356b)(예: 전자석(electromagnets))을 활성(activation) 또는 작동(operation)시켜 이동 플랫폼들(308a 및 308b)을 물리적으로 함께 결합시킬 수 있다. 대안적으로, 이동 플랫폼들(304a 및 304b)은 물리적으로 함께 결합되지 않을 수 있지만, 위치 센서 및 이동성 메커니즘의 작동을 통해 가상으로(virtually) 함께 결합될 수 있으며, 이동성 메커니즘은 자동으로 이동하고(move autonomously) 지면(ground surface)을 함께 돌아다니면서 서로에 대한 근접한/의도된(close/desired) 위치 및 방향을 유지(maintain)할 수 있도록 서서히 멀어지는(drift apart) 경우에 미세조정(small adjustments) 하기 위해 작동할 수 있다. 따라서, 일 양상에서, 이동 플랫폼들(308a 또는 308b) 중 하나가 다른 이동 플랫폼으로부터 너무 멀리 멀어져가거나(drift) 이동(move)하기 시작하면, 마스터 로봇 시스템(302)의 CPU는 위치 센서들(354a 및 354b)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초하여 이것을 결정(determine)할 것이고, 그 다음, 마스터 로봇 시스템(302)의 CPU(들)는 이동 플랫폼들(308a 및/또는 308b) 중 하나 또는 둘 모두를 의도된 페어링된(desired paired) 위치/방향(position/orientation)으로 더 가깝게(closer) 이동하도록 하여, 이동 플랫폼들(308a 및 308b)의 거리 및 방향을 자동-보정(auto-correcting)함으로써 의도된 페어링된 위치/방향에서 서로 근접성(close proximity)을 유지하도록 할 수 있다. 나타내지는 않았지만(Although not shown), 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b) 중 하나 또는 둘 모두는 동일한 방식(same manner)으로 안정화 로봇 시스템에 물리적으로(physically) 또는 가상으로(virtually) 더 결합될 수 있으며, 안정화 로봇 시스템은 이를 달성(achieve)하기 위한 결합 메커니즘 및 다양한 센서들을 유사하게(similarly) 포함한다.

도 11을 계속 참조하면, (적어도 부분적으로는, 통합 로봇 시스템(306)을 정의하는)제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)은 마스터 제어 시스템(302)의 제어 모듈(예: 제어 모듈(220))에 의해 여전히 페어링된 제어 모드에서 작동되는 동안 서로로부터 제2 거리(D2)(예: 8 피트)에 위치될 수 있다. 즉, 사용자는 구동 입력 장치(307)를 조작하여 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 중 하나가 제2 거리(D2)에 있는 다른 이동 플랫폼에 대해 의도되는 위치/방향으로 이동하도록 할 수 있으며, 이는 사용자에 의해 시각적/수동적으로 (visually/manually) 달성될 수 있다. 대안적으로, 사용자는 마스터 로봇 시스템(302)을 통해 제2 거리(D2)의 값(value)을 입력(input)할 수 있고, 이에 대한 응답으로 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 중 하나 또는 둘 모두는 도 11에 도시된 의도된 위치(desired position)로 자동으로(autonomously) 이동할 수 있으며, 따라서 일 예시에서 의도된 거리(예: D2)만큼 이격(apart)되고 서로에 비스듬히(laterally) 위치할 수 있다.

따라서, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)이 제1 거리(D1) 또는 제2 거리(D2)에 의해 분리되어 있든, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)이 단일한 이동 가능한 플랫폼(unitary movable platform)으로서 지상에 대해 이동될 수 있도록, 사용자에 의해 작동되는 구동 입력 장치(307)의 작동에 의해 통합 로봇 시스템(306)이 지면을 돌아다니도록 작동될 수 있다.

도 12를 계속 참조하면, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)은 서로 특정 거리(particular distance)만큼 분리된 채로 조정된 방식으로 함께 회전되거나 이동될 수 있다. 예를 들어, 나타난 바와 같이, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)은 마스터 로봇 시스템(302)의 컴퓨터 시스템의 CPU(들)에 의해 처리된 미분 계산(differential calculation)에 기초하여, 오른쪽 방향(시계방향(clockwise))으로 조정된 방식으로 함께 이동될 수 있다. 미분 계산은 적어도 부분적으로(partially) 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 간의 감지된(sensed)(또는 선택된(or selected)) 거리(D2)에 기초하여 이루어지므로, 개별 트랙들(individual tracks)(즉, 112a 내지 112d)은 예를 들어, 통합 로봇 시스템(306)의 위치/방향 및 회전 정도에 기초하여 스키드 스티어링 기법(skid steering techniques)으로 적절한 우회전(proper right hand turn)을 유발하는(effectuate) 조정된 방식으로 작동될 수 있다. 따라서, 트랙들(312a 내지 312d)에 대해 동적 미분(dynamic differential)을 제공하는 기울기(gradient)는, 트랙들(312a 내지 312d)을 따라 서로 떨어진 거리에 기초하여 결정된다. 이렇게, 각 트랙의 속력(speed) 또는 속도(velocity)는 이동 플랫폼들(308a 및 308b) 사이의 결정된 거리(determined distance)(예: D1, D2)에 기초하여 동적으로(dynamically)(그리고 자동으로(autonomously)) 바뀌거나(changed) 수정될(modified) 수 있다. 한 쌍의 트랙을 갖는 하나의 이동 플랫폼에 대한 스키드 스티어링 원리(skid steering principles) 및 계산(calculation)은 기술(art)에 잘 알려져 있고(well known) 일상적(routine)이므로, 그러한 원리 및 계산은 여기서 자세히 논의되지 않음에 유의한다. 그러므로, 한 쌍의 트랙(예: 312a 및 312b) 간의 거리, 트랙의 길이(length) 및 그외 파라미터들(other parameters)에 따라, 통상의 기술자는 페어링된-트랙 이동 플랫폼(paired-track mobile platform)의 특정 설계(particular design)에 기초하여 하나의 특정 트랙 이동 플랫폼(a single particular tracked mobile platform)이 전진, 후진 및 회전(forward, rearward, and turn)하도록 계획된 제어들(controls schemed)을 손쉽게(readily) 계산할 수 있다.

한편, 거리(D2)만큼 서로 분리된 두 개의 분리된 로봇 시스템(예: 로봇 시스템들(304a 및 304b))에 대하여, 이동 플랫폼들(304a 및 304b)은 도 12에 구현된(indicated) 중심점(center point)(C1)에 대해 회전할 수 있으며, 이는 예를 들어, 우측으로 직접 회전할 때(즉, 영점 선회(zero point turn)), 이동 플랫폼(304a 및 304b)이 집합적으로(collectively) 이동하고 회전하는 전환점(turning point)의 중심(center)을 나타낸다. 이 회전 중심점(turning center point)(C1)의 공간상의 지점(point in space)은 이동 플랫폼(304a 및 304b)의 회전 정도/반경(degree/radius)에 따라 달라질 수 있음을 인식(appreciate)해야 한다. 따라서, 중심점(C1)을 중심으로 우회전할 때, 트랙(312a)은 트랙(312b)의 속도(velocity)보다 크고, 트랙(312c)의 속도보다 크고, 트랙(312d)의 속도(영속도(zero velocity)일 수 있음)보다 큰 속도로 이동하도록 제어될 것이다.

일 예시에서, 사용자는 이동 플랫폼(308a)과 이동 플랫폼(308b) 사이 쯤에(somewhere) 비스듬히 위치한(laterally located) 회전 중심점(turning center point)(C2)과 같은 특정 회전 중심점(turning center point)을 선택할 수 있다. 이 예시에서, 회전 중심점(C2)은 이동 플랫폼(308a)과 이동 플랫폼(308b) 사이의 중간 지점(midpoint) 또는 그 근처(near)에 있을 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없으며, 이동 플랫폼들(304a 및 304b)은 이 회전 중심점(C2)을 기준으로 회전(turn)하거나 돌 수(spin) 있다. 따라서, 그리고 미분 계산 및 회전 중심점(C2)의 로케이션(location)에 기초하여, 트랙(312a)은 트랙(312b)의 전진 속도(forward velocity)보다 큰 전진 속도(forward velocity)로 이동하도록 제어될 수 있고, 트랙(312c)는 트랙(312b)의 속도와 실질적으로(substantially) 동일한 후진 속도(reverse velocity)를 가질 수 있으며, 트랙(312d)는 트랙(312a)의 속도와 실질적으로(substantially) 동일한 후진 속도(reverse velocity)를 가질 수 있다. 따라서, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)은 회전 중심점(C2)을 중심으로 원을 그리며 이동할 수 있다(move in a circle). 회전 중심점(C2)은 사용자에 의해 이동 플랫폼 중 특정 작업에 대한 맞춤형 전환점(customized turning point) 및 그에 따른 통합 회전 반경(unified turn radius)을 제공할 수 있는 하나에 더 가깝도록 선택될 수 있음에 유의한다.

일부 예시들에서, 제2 구동 입력 장치는 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b)의 각각의 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)의 속력(speed) 및 방향(direction)을 제어하는 제1 구동 입력 장치(307a) 및 제2 구동 입력 장치(307b)를 나타내는(showing) 마스터 로봇 시스템(302)과 합쳐질 수 있다. 제1 구동 입력 장치(307a) 및 제2 구동 입력 장치(307b)는 페어링된 제어 모드에서 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)의 이동을 제어하기 위해 작동 가능한(operable) 조이스틱들(joysticks)일 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 사용자가 이동 플랫폼(308a 및 308b)의 전환점 중심(turning point center)을 제어할 때 유용할 수 있다. 사용자가 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치할 때, 사용자는 구동 입력 장치들(307a 또는 307b) 중 하나를 사용하여 제1 로봇 시스템(304a) 및 제2 로봇 시스템(304b) 중 선택된 것을 제어할 수 있다.

도 14는 하여 특정 거리만큼 서로 분리된 상태에서 함께 조정된 방식으로 회전시키거나 이동시키기 위해 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)을 페어링된 제어 모드에서 제어하는 또 다른 예시를 도시한다. 도 12와 관련하여 전술한 바와 같이, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)은 마스터 로봇 시스템(102)의 컴퓨터 시스템의 CPU(들)에 의해 처리된 미분 계산(differential calculation)에 기초하여, 오른쪽 방향(시계방향(clockwise))으로 조정된 방식으로 함께 이동될 수 있다. 미분 계산은 각각의 이동 플랫폼(308a 및 308b)의 위치 센서들(PS1 및 PS2)에 의해 생성된 위치 정보에 기초하는 적어도 부분적으로(partially) 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 간의 감지된(sensed)(또는 선택된(or selected)) 거리에 기초한다. 이러한 방식으로, 개별 트랙들(individual tracks)(즉, 112a 내지 112d)은 통합 로봇 시스템(306)의 위치/방향 및 회전 정도에 기초한 스키드 스티어링 기법(skid steering techniques)을 사용하여 적절한 우회전(proper right hand turn)을 유발하는(effectuate) 조정된 방식으로 작동될 수 있다.

제1 이동 플랫폼(304a) 및 제2 이동 플랫폼(304b)은 제1 이동 플랫폼(304a) 및 제2 이동 플랫폼(304b)의 너머(beyond) 또는 외부(outside)에 위치할 수 있는 임의적인(arbitrary) 회전 중심점(C3)을 기준으로 회전될 수 있다. 중심점(C3)은 이동 플랫폼들(304a 및 304b)이 집합적으로(collectively) 이동 및 회전하는 전환점(turning point)의 중심(center)을 도시한다. 사용자가 이 회전 중심점(C3)을 선택할 수도 있고, 제1 이동 플랫폼(304a) 및 제2 이동 플랫폼(304b)이 특정 작업을 위해 수행하기 위해 필요되는 프로그래밍된 움직임에 기초하여 마스터 컴퓨터 시스템에 의해 자동으로 선택될 수도 있음에 유의한다. 회전 중심점(C3)에 기초하여, 제2 이동 플랫폼(304b)은 제2 이동 플랫폼(304b)의 위치 센서(PS2)로부터 수신된 위치 센서 데이터에 기초하여 마스터 제어 시스템(302)의 CPU(들)에 의해 계산될 수 있는 회전 반경(turning radius)(R1)을 가질 수 있다. 그리고, 제1 이동 플랫폼(304a)은, 각각의 이동 플랫폼(304a 및 304b) 상의 위치 센서들(PS1 및 PS2)에 의해 제공되는 위치 센서 정보(position sensor information)를 사용하여 결정되는, 제1 이동 플랫폼(304a) 및 제2 이동 플랫폼(304b) 간의 거리에 의해 정의되는(defined) 회전 반경(R2)을 가질 수 있다. 도 14는 각 이동 플랫폼들(304a 및 304b)의 회전 호(turning arcs)의 점선(dashed lines)의 끝(end)에 있는 각각의 위치 센서들(PS1(t) 및 PS2(t))에 의해 도시되는 바와 같이, 특정 각도(particular degree)로 회전한 후의 제1 이동 플랫폼(304a) 및 제2 이동 플랫폼(304b) 각각에 대한 제2 위치를 도시하고 있음에 유의한다. 따라서, R1+R2의 조합 = R이며, 여기서 R은 회전 중심점 C3으로부터의 제1 이동 플랫폼(304a)의 회전 반경이고, R1은 제2 이동 플랫폼(304a)의 회전 반경이다. 따라서, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)의 스윕(sweep)은 시간에 따른(over time) 회전 각도(angle of rotation) A와 동등하다.

예를 들어, 회전 중심점(C3)의 선택된 로케이션(chosen location)에 기초하여 CPU(들)는 제2 로봇 시스템(304b)이 회전 중심점(C3)에서 20피트 떨어져 있으므로 R1=20피트라고 결정하기 위해 위치 센서(PS2)의 위치 및 방향 정보를 사용할 수 있다. CPU(들)는 그런 다음, PS1과 PS2 사이의 거리를 기준으로, R2=30피트라고 판단할 수 있다. 따라서 R=20+30=50피트이므로 첫 번째 로봇 시스템(304a)은 반경 약 50피트를 회전하도록 작동될 수 있고, 두 번째 로봇 시스템(304b)은 반경 약 20피트를 회전하도록 작동될 수 있다. 마스터 제어 시스템(302)의 CPU(들)에 의해 수행된 이러한 계산(this calculation)에 기초하여, 마스터 제어 시스템(302)은 계산된 회전 반경 R 및 R1에 기초하여 각각의 트랙을 구동하도록 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 각각에 커맨드 신호(command signals)를 전송할 수 있다. 이 기능성(functionality)은 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b) 각각의 트랙쌍들을 제어하기 위한 위의 수학적 계산(mathematical calculations)을 능동적으로(actively) 통해, 제1 이동 플랫폼(308a) 및 제2 이동 플랫폼(308b)의 이러한 움직임을 수행(performs) 또는 실행(executes)한다.

나타나지 않은 다른 실시예에서, 제3 로봇 시스템은 본 개시에 설명된 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템과 합쳐질(incorporated) 수 있다. 여기서, 세 개의 이동 플랫폼들은 세 개의 매니퓰레이터들이 조정된 방식으로(in a coordinated manner) 상대적으로 긴 물체를 잡고(grab) 이동/조작(move/manipulate)하는 동안 상대적으로 긴 거리(예: 각 플랫폼 간 10피트 이상)로 서로 공간적으로(spatially) 또는 원격으로(remoted) 떨어져 있을 수 있다. 세 개의 이동 플랫폼들은 그런 다음, 사용자의 하나 이상의 구동 입력 장치(예: 조이스틱(들))의 작동을 통해 이동될 수 있고, 사용자는 조정된 작업(coordinated task)을 수행하기 위한 페어링된 제어 모드를 준비(prepare)할 때 각 이동 플랫폼을 서로에 대해 위치시킬 때와 같이 페어링되지 않은 제어 모드에서 세 개의 이동 플랫폼 중 제어할 플랫폼을 선택할 수 있다. 또 다른 예시에서, 네 개 이상의 로봇 시스템들은 무겁거나 복잡한(heavy or complex) 물체들을 들어 올리고 이동하는 데 필요할 수 있는 마스터 로봇 시스템에 의해 제어될 수 있다. 전술한 바와 같이, 로봇 시스템들의 하나 또는 임의의 조합 또는 전부는 본 명세서에 교시된 바와 같이, 하나 이상의 안정화 로봇 시스템과 함께 작동될 수 있다.

분리 가능한 로봇 시스템들(separable robotic systems)(예: 104a 및 104b) 및 분리 가능한 안정화 로봇 시스템들(separable stabilizing robotic systems)을 제공하는 것의 한 가지 이점(One advantage)은, 도 16에 도시된 바와 같이, 하나의 특정 로봇 시스템 또는 이들 각각 및 안정화 로봇 시스템들이 특정 출입구(particular doorway)와 같은 좁은 영역들(tight areas)을 다니기(travel) 위해 선택적으로 작동될 수 있다는 할 수 있다는 사실(fact)이다. 여기서, 제1 로봇 시스템(104a)의 가로 폭(lateral width)은 이동 플랫폼(108a)이 더 작은 액세스 개구부(smaller access openings)를 통해 구동될 수 있도록 상대적으로(relatively) 작을 수 있다(예: 42인치 이하). 이는 방사능 환경(radioactive environments)과 같은 사람의 존재(human presence)가 금지될(prohibited) 수 있는 특정 시설들(p articular facilities)에서 유리하다. 또한, 로봇 시스템들(robotic systems) 및 안정화 로봇 시스템들(stabilizing robotic systems)은 좁은 출입구를 통과하는 등 선형적 방식(linear manner)으로(즉, 뱀 모양 방식(snakelike manner)으로 끝에서 끝까지(end to end)) 서로를 팔로우(follow)할 수 있고, 그 다음 그들은 페어링된 제어 모드에서 작동되도록 나란히(side-by-side) 모아질 수 있다(be brought).

일 예시에서, 로봇 시스템들(robotic systems) 및 안정화 로봇 시스템들(stabilizing robotic systems)은 대안적으로 (바퀴 또는 트랙을 통해) 지면(ground surface)을 돌아다니기 위해 작동 가능한 로봇 차량(robotic vehicles)으로 간주될(considered) 수 있고, 마스터 로봇 시스템은 대신 지상에서의(along the ground) 로봇 차량의 움직임을 제어하기 위한 로봇 차량 제어 시스템(반드시 "마스터"일 필요는 없음)이 될 수 있다.

즉, 이 예시에서, 위에서 설명한 바와 같은 마스터-팔로워(master-follower) 관계가 반드시 있는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 및 하나 이상의 안정화 로봇 차량들은 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 또는 하나 이상의 안정화 로봇 차량 중 선택된 하나(selected one)가 지면을 돌아다니도록 하는 페어링되지 않은 제어를 용이하게 하기 위해, 로봇 차량 제어 시스템(예: 입력 장치들(input devices), 컴퓨터 시스템(computer system), 무선 통신(wireless communications) 등)에 의해 페어링되지 않은 제어 모드에서 작동될 수 있다. 그런 다음, 사용자에 의해 조작되는 로봇 차량 제어 시스템(robotic vehicle control system)은 제1 로봇 차량과 제2 로봇 차량, 그리고 선택적으로(optionally), 하나 이상의 안정화 통합된 로봇 차량 시스템을 정의하기 위한 하나 이상의 안정화 로봇 차량의 페어링된 제어를 위한 페어링된 제어 모드로 스위치(switch)하기 위해 작동될 수 있다. 그런 다음, 로봇 차량 제어 시스템은 전술한 바와 유사한 방식(similar manner)으로, 통합 로봇 차량 시스템을 지면에 대해 움직이도록 작동시킬 수 있다. 전술한 바와 유사하게, 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 및 하나 이상의 안정화 로봇 차량 간의 거리는 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 및 하나 이상의 안정화 로봇 차량 각각의 하나 이상의 위치 센서들로부터 생성된 위치 센서 출력 데이터(position sensor output data)를 수신하여 (로봇 차량 제어 시스템의(of the robotic vehicle control system))프로세서(processor)에 의해 결정(determined)될 수 있음을 인식해야 한다. 로봇 차량 제어 시스템(robotic vehicle control system)은 그 다음, 결정된 거리(determined distance)에 기초하여, 제1 로봇 차량, 제2 로봇 차량 및 하나 이상의 안정화 로봇 차량의 움직임을 로봇 시스템의 둘 이상의 이동 플랫폼들의 움직임을 제어하는 것에 관해 전술한 바와 유사하게 설명되는 조정된 방식으로 제어하기 위하여, 사용자에 의해 작동가능 할 수 있다.

세 개 이상의 로봇 차량들을 구현(implementing)하는 일 예시에서, 도 10 내지 도 14와 관해 논의된 동일하거나 유사한 원리들이 세 개 이상의 로봇 차량들을 제어하기 위해 손쉽게(readily) 합쳐질 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 안정화 로봇 차량(예: 104c) 또는 다른/제3의 차량이 도 12에 설명된 페어링된 또는 조정된 제어 양상과 합쳐진다고 가정해보자. 세 차량 간의 거리는 비슷한 방식으로 결정될 수 있으며, 세 차량이 모두 조정된 방식으로 이동하도록 "페어링된" 제어 모드에서 세 차량이 계속 작동될 수 있다. 예를 들어, (세 차량의 세트의) 중간 차량(middle vehicle)은 중간 차량의 양쪽(either side)에 있는 차량이 중간 차량 주위를 회전(rotate)할 수 있도록(예: 세 대의 차량이 모두 공통의 페이로드(payload)를 들어올리고 움직이는 경우) 중심 전환점(center turning point)에 위치하는 것으로 간주될(deemed) 수 있다. 인식되듯이, 세 차량의 중심 전환점은 지면을 따라 공간(space) 내의 어느 곳(anywhere)이든 결정될 수 있다. 작업 필요(task requirements)에 따라, 셋 이상의 차량이 모두 동시에(at the same time) 조정된 방식으로 제어될 필요는 없음에 유의한다. 예를 들어, 두 차량은 제3 차량(또는 여러 대의 다른 차량들)이 작업을 달성(accomplish)하기 위해 요구되거나(needed) 필요될(required) 때까지 조정된 방식으로 이동하지 않는 동안 조정된 움직임을 가질 수 있다(예: 다른 차량(들)은 다른 차량(들)과 페어링되거나 제어될 때까지 대기(stand-by)할 수 있음). 일부 예시에서, 본 명세서에 설명된 셋 이상의 로봇 차량들은 둘 이상의 로봇 차량들이 그러한 모드에 관해 본 명세서에 설명되는 동일 또는 유사한 기능성(functionality)을 사용하여, "리더" 로봇 차량을 따라갈 수 있도록 본 명세서에 추가로 설명되는 팔로우-미 모드(follow-me mode)에서 작동할 수 있다.

일 예시에서, 제어 모듈(220)(도 7 참조)은 본 명세서에서 논의되는 팔로우-미 모드(follow-me mode)의 작동을 유발하는 팔로우-미 모듈(follow-me module)(223)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어 모듈(220)의 팔로우-미 모듈(223)은 팔로우-미 모드의 활성(activation) 및 구현(implementation)을 용이하게 하는 소프트웨어를 포함할 수 있고, 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터(예: 제1 매니퓰레이터(116a) 및 제2 매니퓰레이터(116b))가 공통 페이로드(common payload)를 지지 및 이동하고 있을 때, 적어도 하나의 힘 출력 신호(force output signal)에 기초하여 제2 로봇 시스템(예: 제2 로봇 시스템(104b)) 및 하나 이상의 안정화 로봇 차량(미도시)을 수동적으로(passively) 제어하면서 제1 로봇 시스템(예: 제1 로봇 시스템(104a))을 능동적으로(actively) 제어하는 팔로우-미 모드에서 작동될 수 있다. 보다 구체적으로(more specifically), 그리고 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)이 공통 페이로드를 들어 올리고 지지하는 예시로서 도 4(또는 도 5)를 사용하면, 사용자는 제1 로봇 시스템(104A)에 대한 능동 제어, 구체적으로 제1 이동 플랫폼(108a)을 통한 지상 움직임에 대한 제어 및 입력 장치(도 2)를 통한 제1 매니퓰레이터(116a)에 대한 제어를 위해 팔로우-미 모드를 선택할 수 있다. 도 6의 설명에 관해 유의한 바와 같이, 제1 매니퓰레이터(116a)는 매니퓰레이터(116a)의 각 관절(joint)(예: 어깨(shoulder), 팔꿈치(elbow), 손목(wrist), 그리퍼(gripper), 플랫폼 회전(platform rotation)과 관련된 관절들)과 연관된 힘 센서들과 같은 하나 이상의 센서들을 포함(include)하거나 지지(support)할 수 있다. 힘 또는 부하 센서(force or load sensors)는 예를 들어, 매니퓰레이터(116b)(및 116a)의 중력 보상(gravity compensation)을 가능하게 하기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 힘 또는 부하 센서는 제2 매니퓰레이터의 향상된 작동을 가능하게 하기 위해 (제1 로봇 시스템의 움직임으로부터의)페이로드에 의해 제2 매니퓰레이터에 가해지는 토크 보조(torque assistance)와 같은 힘을 측정(measure)하는 데에 사용될 수 있다. 부하 또는 힘 센서(load or force sensor)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 스트레인 게이지(strain gauge), 박막 센서(thin film sensor), 압전 센서(piezoelectric sensor), 저항성 부하 센서(resistive load sensor)와 같은 것을 포함하는 임의의 유형(any type)의 적합한 부하 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용될 수도 있는 부하 센서는 Sensotec에 의해 생산되는 로드셀(load cells), P/N AL311CR 또는 P/N AL31DR-1A-2U-6E-15C, Futek, P/N LCM375-FSSH00675, 또는 P/N LCM325-FSH00672를 포함한다. 매니퓰레이터(예: 제1 매니퓰레이터(116a), 제2 매니퓰레이터(116b))에 의해 지지되는 각 힘 센서는, 예를 들어, 제2 매니퓰레이터(116b)의 각각의 관절에서 또는 해당 관절에 가해지는 부하와 연관된 적어도 하나의 힘 출력 신호를 생성하도록 구성된다(configured). 힘 출력 신호(들)는 처리(processing)를 위해 제2 로봇 시스템 및/또는 마스터 로봇 시스템 상의 CPU(들)로 전송될 수 있다. 팔로우-미 모드 뒤(behind)의 한가지 목적은 로봇 시스템과 페이로드의 손상(damage)을 방지(prevent)하고 제1 이동 플랫폼 및 제2 이동 플랫폼의 기울어짐(tipping)을 피하기(avoid) 위한 것이고, 이들 모두는 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템 모두를 능동적으로 제어할 때의 움직임(movement) 중 중력 중심(center of gravity)이 계속적으로(continuously) 변할 수 있는 페이로드를 이동시킬 때 이러한 제어의 불확실r성(uncertainty)으로 인한 위험이다. 따라서, 제1 로봇 시스템(104a)은 예를 들어, 지상(ground)을 돌아다니고 (그것의 매니퓰레이터(its manipulator)를 통해)페이로드(payload)를 이동시키도록 능동적으로(actively) 제어될 수 있는 반면, 제2 로봇 시스템(104b)은 페이로드를 통해(through the payload) 제2 매니퓰레이터(116b)로 전달되는(transferred) 부하(load)에 의해 경험되는 제1 로봇 시스템(104a)의 움직임을 수동적으로(passively) 팔로우(follow)하며, 이는 제2 매니퓰레이터(116b)와 연관된 하나 이상의 힘 센서들에 의해 감지된다(sensed). 따라서, 제1 로봇 시스템(104a)은 제2 로봇 시스템(104b)을 효과적으로(effectively) "끌어당긴다(pulling along)". 예를 들어, 제2 매니퓰레이터(116b)의 부하 센서(load sensor)가 "너무 큰(too large)", 그래서 페이로드의 효과적인 운송(effective transportation)에 잠재적으로(potentially) 안전하지 않거나(unsafe) 의도되지 않는(undesirable) 부하(load)를 (제1 로봇 시스템(104a)에 의해 이동되는 페이로드로부터)감지한다면, (마스터 제어 시스템 또는 제2 로봇 시스템의) CPU(들)는 제2 로봇 시스템(104b)에 트랙(112c 및 112d)의 이동 및/또는 제2 매니퓰레이터(116b)의 하나 이상의 관절들의 움직임을 유발(effectuating)하는 것과 같이 자동으로 하나 이상의 조치를 취하도록(take action) 커맨드(command)할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 관절들이 특정 토크 임계값(particular torque threshold)(예: 40Nm의 토크 임계값)에 가깝거나(near) 이를 넘는(beyond) 부하(load)를 경험하는 경우, 제2 로봇 시스템(104b)은 예를 들어, 제2 이동 플랫폼(110b)이 넘어지는 것(tipping over)을 방지하기 위해 그에 따라 지상 위치(ground position) 및/또는 매니퓰레이터 위치(manipulator position)를 자동으로(automatically) 조절(adjust)할 수 있도록 다양한(various) 힘 임계값들(force thresholds)이 결정(determine)되고 프로그래밍될(programmed) 수 있고, CPU(들)에 의해 실행될(executable) 수 있다. 따라서, 제2 로봇 시스템(104b)은, 제2 로봇 시스템(104b)이 매니퓰레이터(116a) 및 매니퓰레이터(116b) 모두(both)에 의해 지지되는 공통 페이로드(commong payload)를 통해 변환된 힘(forces translated)을 통해 변환된 제1 로봇 시스템(104a)의 움직임에 대응하는 움직임을 팔로우하도록, 제어 모듈(control module)에 의해 팔로우-미 모드(follow-me mode)에서 작동될 수 있다.

일 예시에서, 하나 이상의 위치 센서들은 팔로우-미 모드인 동안 힘 센서들과 유사한 목적들(similar purposes)을 위해, 제2 매니퓰레이터(116b)에 의해 지지될 수 있고, 매니퓰레이터(116b)의 관절들과 연관될(associated) 수 있다. 예를 들어, 제2 이동 플랫폼(110b)과 가까운(near) 관절(예: 어깨(shoulder) 또는 몸통 관절(torso joint))과 연관된 위치 센서가, 제2 매니퓰레이터(116a)가 허용 가능한(acceptable) 것보다 외측으로(outwardly) "너무 멀리(too far)" 확장되고 있는(그래서 제1 및/또는 제2 이동 플랫폼의 넘어질(tipping over) 위험이 있는 경우) 것(being extend)과 같이, 특정 관절(particular joint)의 각도 위치(angular position)가 관절 위치 임계값(joint position threshold)을 넘거나(beyond)(또는 도달(reaching))하는 것을 감지(sense)하는 경우(예: 정상 위치(normal position)로부터 145도 초과(beyond)), CPU(들)는 예를 들어, (제1 로봇 시스템의 움직임을 통해)페이로드에서 당기는 힘(pulling force)의 벡터를 향하는(toward) 방향(direction)으로 그것의 트랙들(its tracks)을 이동하도록 제2 로봇 시스템(104b)으로 커맨드 신호를 전송할 수 있다. 그런 다음, 제2 로봇 시스템(104b)은 하나 이상의 관절들을 발동(actuate)시켜 관절 위치를 관절 위치 임계값 하에서 허용 가능한 위치 또는 정도(예: 90도)로 감소(reduce)시키도록 제어될 수 있고, 따라서 제2 로봇 시스템(104b) (즉, 그 트랙들 및/또는 매니퓰레이터)은 제1 로봇 시스템(104a) 및/또는 제2 로봇 시스템(104b) 및 페이로드(payload)의 잠재적으로 안전하지 않거나 의도되지 않는(undesirable) 움직임을 방지하기 위해 이동될 수 있다. 따라서, 제2 매니퓰레이터(116b)와 연관된 부하 센서들 및 위치 센서들은 출력 신호를 전송(transmit)할 수 있고, 함께 여겨지거나(viewed) 결합될 때(combined), 마스터 제어 시스템의 CPU(들)는 하나 이상의 관절들이 안전하지 않은 위치에서 안전하지 않은 부하를 경험하고 있는지(또는 경험하게 될지) 판단할 수 있고, 따라서 CPU(들)는 적절한 조치를 취하도록(take appropriate actions) 제2 로봇 시스템에 자동으로 커맨드(command)할 수 있으며, 따라서 두 매니퓰레이터들에 의해 지지되는 공통 페이로드를 통해 전달되는(transferred) 움직임 및 힘을 통해 제1 로봇 시스템을 "팔로우(follow)"할 수 있다.

사용자는 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템이 공통 페이로드를 잡고(grasp) 들어올린(lift) 후에 입력 장치를 통해 팔로우-미 모드를 능동적으로 선택할 수 있다는 점에 유의한다. 이 경우, 제1 로봇 시스템 및 제2 로봇 시스템은 사용자가 제1 로봇 시스템에 대해서만 활성된 제어(active control)를 선택한 페어링되지 않은 제어 모드에서 작동할 것이다. 팔로우-미 모드 작업들이 달성된(achieved) 후(즉, 페이로드가 두 매니퓰레이터가 의도하는 위치(desired position)에 있는 경우) 나중에(later time), 사용자는 페어링된 제어 모드(지상 움직임 및/또는 매니퓰레이터 움직임을 위해)로 스위치하여 두 매니퓰레이터들을 적극적으로 제어함으로써 두 매니퓰레이터들의 붙잡음(grasp)에서 페이로드를 내리는(unloading) 것과 같은 다른 작업을 수행할 수 있다. 일 예시에서, 제2 매니퓰레이터(116b)는 로봇, 페이로드 또는 개인에 대한 손상(damage)을 방지하기 위해 팔로우-미 모드에서 다소(somewhat) 유연(flexible)하거나 순응(compliant)할 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 매니퓰레이터(116b)의 하나 이상의 관절들은 제2 매니퓰레이터(116b)에서 감지된 부하에 기초하여, 페이로드가 이동될 때, 예를 들어 관절 변위(displacement)의 5 내지 10% 이내(전술한 힘 임계값(aforementioned force threshold)을 초과(exceed)하지 않는 한)와 같은 일정 정도(certain degree)로 (동력(powered) 또는 무동력(unpowered) 여부에 관계없이) 발동(actuate)하도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 매니퓰레이터(116b)의 각 관절은 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 "바운스(bounce)" 또는 "스프링(spring)"되어 다소 유연하고 단단히 구속되지 않도록(not rigidly constrained) 할 수 있으며, 이는 페이로드가 제1 로봇 시스템에 의해 들어 올려지거나(lifted), 회전되거나(rotated), 균형이 맞지 않을 때(off-balanced) 등에 유용할 수 있다.

따라서, 팔로우-미 모듈(223)은 마스터 로봇 시스템(102)의 CPU(들)에 의해 처리되는 소프트웨어(도 5), 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 CPU에 의해 처리되는 소프트웨어(도 6), 구동 입력 장치(들)(도 2), 이동성 입력(들)(212)(도 5), 마스터 제어 매니퓰레이터들(204a 및 204b)(도 2), 마스터 제어 매니퓰레이터 입력들(214a 및 214b)(도 5), 및 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 다양한 양상들(도 6)(즉, 컴퓨터들, 이동성 메커니즘들, 매니퓰레이터들, 힘 및 위치 센서들). 등과 같은 전술한 팔로우-미 모드에서 제1 로봇 시스템(104a) 및 제2 로봇 시스템(104b)의 작동을 용이하게 하기 위한 소프트웨어 및 기계 장치의 조합을 포함할 수 있다.

도 18은 본 기술의 모듈들의 소프트웨어 구성요소들이 실행될 수 있는 컴퓨팅 장치(610)를 도시한다. 본 기술의 고수준(high-level)의 예시가 실행될 수 있는 컴퓨팅 장치(610)가 도시되어 있다. 컴퓨팅 장치(610)는 메모리 장치(620)와 통신하는 하나 이상의 프로세서들(612)을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(610)는 컴퓨팅 장치 내의 구성요소들을 위한 로컬 통신 인터페이스(local communication interface)(618)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 로컬 통신 인터페이스(618)는 로컬 데이터 버스(local data bus) 및/또는 의도될 수 있는(desired) 임의의 관련 주소(any related address) 또는 제어 버스들(control busses)일 수 있다.

메모리 장치(620)는 프로세서(들)(612)에 의해 실행 가능한(executable) 소프트웨어 모듈(624) 및 모듈(624)을 위한 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(620)는 팔로우-미 모듈(223), 로봇 제어 스위치 모듈(222), 구동 제어 모듈(224), 매니퓰레이터 제어 모듈(226) 및 통합 제어 모듈(228)의 일부인 각각의 소프트웨어 구성요소들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈(624)은 앞서 설명한 기능들을 실행할 수 있다. 데이터 저장소(data store)(622)는 또한 프로세서(들)(612)에 의해 실행 가능한 운영 체제(operating system)와 함께 소프트웨어 모듈(624) 및 기타 애플리케이션(application)과 관련된 데이터를 저장하기 위해 메모리 장치(620) 내에 위치할(located) 수 있다.

다른 애플리케이션들도 메모리 장치(620)에 저장될 수 있고, 프로세서(들)(612)에 의해 실행될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 구성요소들 또는 모듈들은, 방법들의 하이브리드(hybrid)를 사용하여 컴파일(compiled), 해석(interpreted) 또는 실행되는(executed) 고수준(high-level) 프로그래밍 언어를 사용하는 소프트웨어의 형태(form)로 구현될 수 있다.

컴퓨팅 장치는 또한 컴퓨팅 장치에서 사용할 수 있는 입출력(I/O)(입력(input)/출력(output)) 장치(614)에 액세스(access)할 수 있다. 입출력 장치(614)의 예시로는, 컴퓨팅 장치(610)로부터의 출력을 표시(display)하기 위해 이용 가능한(available) 디스플레이 스크린(display screen)(630)이 있다. 입출력 장치(614)의 또 다른 예시는 하나 이상의 구동 및 매니퓰레이터 제어 입력 장치, 스위치 입력 장치, 및 본 개시의 마스터 제어 시스템과 연관된 다른 입출력 장치들이다. 네트워킹 장치(networking devices)(616) 및 유사한 통신 장치는 컴퓨팅 장치에 포함될 수 있다. 네트워킹 장치(616)는 인터넷, LAN, WAN 또는 다른 컴퓨팅 네트워크에 연결되는 유선(wired) 또는 무선(wireless) 네트워킹 장치일 수 있다.

메모리 장치(620)에 저장되는 것으로 나타낸 구성요소들 또는 모듈들은 프로세서(들)(612)에 의해 실행될 수 있다. "실행파일(executable)"이라는 용어는 프로세서(612)에 의해 실행될 수 있는 형식의 프로그램 파일을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상위 레벨 언어(higher level language)로 된 프로그램은 메모리 장치(620)의 랜덤 액세스 부분(random access portion)으로 로드되어 프로세서(612)에 의해 실행될 수 있는 포맷의 머신 코드(machine code)로 컴파일(compile) 될 수 있거나, 소스 코드(source code)는 또다른 실행 가능 프로그램에 의해 로드되고 프로세서에 의해 실행될 메모리의 랜덤 액세스 부분에서 명령들(instructions)을 생성하기위해 해석될 수 있다. 실행 프로그램(executable program)은 메모리 장치(620)의 임의의 부분 또는 구성요소에 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(620)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리(flash memory), 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive), 메모리 카드(memory card), 하드 드라이브(hard drive), 광 디스크(optical disk), 플로피 디스크(floppy disk), 자기 테이프(magnetic tape) 또는 다른 메모리 구성요소들일 수 있다.

프로세서(612)는 복수의 프로세서를 나타낼 수 있고, 메모리 장치(620)는 처리 회로(processing circuits)와 병렬로(in parallel) 작동하는 복수의 메모리 유닛들(multiple memory units)을 나타낼 수 있다. 이는 시스템 내의 프로세스 및 데이터에 대한 병렬 처리 채널(parallel processing channels)을 제공할 수 있다. 로컬 통신 인터페이스(618)는 복수의 프로세서들 중 임의의 프로세서와 복수의 메모리들 간의 통신을 용이하게 하기 위한 네트워크로 사용될 수 있다. 로컬 통신 인터페이스(618)는 로드 밸런싱(load balancing), 대량 데이터 전송(bulk data transfer) 및 이와 유사한 시스템들과 같은 통신의 조정(coordinating communication)을 위해 설계된 추가적인 시스템(additional systems)을 사용할 수 있다.

도 19는 예시적인 실시예에 따른 복수의 로봇 차량의 작동 방법(700)을 도시하는 순서도이다. 블록 702에서와 같이, 방법은 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 지면에 대한 독립적인 제어(independent control)를 용이하게 하기 위해, 페어링되지 않은 제어 모드에서 개별적인(individual) 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량을 작동하는 것을 포함할 수 있다(예: 도 1 내지 도 9에 관하여 전술한 설명 참조). 블록 704에서와 같이, 방법은 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량의 페어링된 제어를 위한 페어링된 제어 모드로 스위치하는 동작을 포함할 수 있다(예: 도 1 내지 도 14에 관하여 전술한 설명 참조). 블록 706에서와 같이, 방법은 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량이 조정된 방식으로 지면을 함께 돌아다니도록 작동하는 동작을 포함할 수 있다(예: 도 1 내지 도 14에 관하여 전술한 설명 참조).

도 20은 예시적인 실시예에 따른 복수의 로봇 차량의 작동 방법(800)을 도시하는 순서도이다. 방법(800)은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 이상의 프로세서들이 하나 이상의 동작들을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록매체에 의해 실행될 수 있으며, 다음과 같이 실행될 수 있다. 블록 802에서와 같이, 이 방법은 프로세서(들)로 하여금 제1 차량 및 제2 차량을 작동하는 페어링되지 않은 제어 모드를 설정(establish)하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 블록 804에서와 같이, 방법은 프로세서로 하여금 지면에 대한 제1 차량의 움직임을 제어하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 블록 806에서와 같이, 방법은 프로세서가 제1 차량과 독립적으로 지면에 대한 제2 차량의 움직임을 제어하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 블록 808에서와 같이, 방법은 통합 차량 시스템을 정의하기 위한 제1 차량 및 제2 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위해 프로세서로 하여금 페어링된 제어 모드로 스위치하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 블록 810에서와 같이, 방법은 제1 차량 및 제2 차량이 조정된 방식으로 함께 이동하도록, 프로세서로 하여금 지면에 대한 통합 차량 시스템의 이동을 제어하도록 하는 것을 포함할 수 있다. 방법(800)의 동작은 본 명세서에 논의된 다양한 실시예들, 특히 도 1 내지 도 14 및 다른 곳에 관한 실시예들의 설명과 관련하여 실시될 수 있음이 인식되어야 한다.

본 명세서에 설명된 기능적인 유닛(functional units) 중 일부는 구현 독립성(implementation independence)을 보다 구체적으로 강조(emphasize)하기 위하여, 모듈로 레이블되었다. 예를 들어, 모듈은 로봇 또는 로봇 시스템의 기계적 및 구조적 장치 및/또는 시스템 중 적어도 일부 및/또는 소프트웨어 컴포넌트 또는 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다. 모듈은 부분적으로 맞춤형 VLSI 회로 또는 게이트 어레이(gate array), 로직 칩(logic chips), 트랜지스터(transistors) 또는 다른 개별 구성요소들(other discrete components)와 같은 기성 반도체(off-the-shelf semiconductors)를 포함하는 하드웨어 회로를 더 포함할 수 있습니다. 모듈은 또한 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate arrays), 프로그래머블 어레이 로직(programmable array logic), 프로그래머블 논리 장치(programmable logic devices) 등과 같은 프로그래머블 하드웨어 장치들(programmable hardware devices)로 구현되거나 이를 포함할 수도 있다.

모듈은 다양한 유형의 프로세서들에서 실행하기 위한 소프트웨어 구성요소 또는 소프트웨어 모듈로 구현되거나 구성될 수도 있다. 예를 들어, 실행 코드(executable code)의 식별된 소프트웨어 모듈(identified software module)은 객체, 프로시저(procedure) 또는 함수(function)로 구성될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 명령어들의 블록들을 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 식별된 소프트웨어 모듈의 실행파일들(executables)은 물리적으로 함께 위치할 필요는 없지만, 소프트웨어 모듈을 구성하고 논리적으로 함께 결합될 때(joined) 소프트웨어 모듈의 명시된 목적(stated purpose)을 달성하는 서로 다른 로케이션에 저장된 이질적인 명령어들(disparate instructions)을 포함할 수 있다.

실제로, 실행 코드(executable code)의 소프트웨어 모듈은 하나의 명령어(single instruction) 또는 다수의 명령어들(many instructions)일 수 있으며, 여러 다른 코드 세그먼트들(segments), 여러 프로그램들 및 여러 메모리 장치들에 걸쳐 분산될(distributed) 수 있다. 마찬가지로, 운영 데이터(operational data)는 소프트웨어 모듈 내에서 식별되고 본 명세서에 도시될 수 있으며, 임의의 적절한 형태(suitable form)로 구체화되고(embodied) 임의의 적절한 유형의 데이터 구조 내에서 구조화될(organized) 수 있다. 운영 데이터는 하나의 데이터 세트(single data set)로 수집될(collected) 수도 있고, 다른 저장 장치들을 포함하여 다른 로케이션들에 분산될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 원하는 기능을 수행하기 위해 작동 가능한 에이전트를 포함하여 수동적이거나 능동적일 수 있다.

여기에 설명된 기술은 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 모든 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 미디어를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체에는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치와 같은 비일시적 기계 판독 가능 기록 매체 또는 의도된 정보 및 설명된 기술을 저장하는 데 사용할 수 있는 기타 컴퓨터 기록 매체가 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.

본 명세서에 설명된 장치는 통신 연결(communication connections) 또는 장치들(devices)이 다른 장치들(other devices)과 통신할 수 있도록 하는 네트워킹 장치(networking apparatus) 및 네트워킹 연결(networking connections)을 포함할 수도 있다. 통신 연결은 통신 매체(communication media)의 일 예시이다. 통신 매체는 전형적으로(typically) 컴퓨터 판독가능한 명령어들, 데이터 구조, 프로그램 모듈 및 기타 데이터를 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(other transport mechanism)과 같은 변조된 데이터 신호(modulated data signal)로 구현하며 모든 정보 전달 매체(information delivery media)를 포함한다. "변조된 데이터 신호"는 신호 내의 정보를 인코딩하는 방식으로 하나 이상의 특성들(characteristics)이 설정(set)되거나 변경된(changed) 신호를 의미한다. 통신 매체에는 유선 네트워크 또는 직접-유선 연결과 같은 유선 매체와 음향(acoustic), 무선 주파수(radio frequency), 적외선(infrared) 및 기타 무선 매체(other wireless media)와 같은 무선 매체가 포함되며 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 컴퓨터 판독가능 매체(computer readable media)라는 용어는 통신 매체(communication media)를 포함한다.

도면에 도시된 실시예들이 참조되었으며, 본 명세서에서는 이를 설명하기 위해 특정한 언어(specific language)가 사용되었다. 그럼에도 불구하고, 본 기술의 범위의 제한은 의도된(intended) 것이 아님이 이해될 것이다. 본 명세서에 도시된 기능의 변경(alterations) 및 추가 수정(further modifications)과 본 명세서에 도시된 실시예의 추가 적용(additional applications)은 본 명세서의 범위 내에서 고려되어야 한다.

또한, 설명된 특징(features), 구조(structures) 또는 특성(characteristics)은 하나 이상의 예시들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 전술한 설명에서는, 설명된 기술의 실시예들에 대한 완전한 이해(thorough understanding)를 제공하기 위해 다양한 구성(configurations)의 예와 같은 수많은 구체적인 세부사항들이 제공되었다. 그러나, 기술은 하나 이상의 구체적인 세부사항들 없이 또는 다른 방법, 구성요소, 장치 등을 사용하여 실시될 수 있음이 인식될 것이다. 다른 예시들에서, 기술의 양상들을 모호하게 하지 않기 위해(to avoid obscuring), 잘 알려진(well-known) 구조 또는 작동은 상세하게 나타나거나 설명되지 않는다.

주제(subject matter)가 구조적 특징 및/또는 작동과 관련된 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위(appended claims)에 정의된 주제가 반드시 위에 설명된 구체적인 특징 및 작동에 한정되는 것은 아니라는 점을 이해되어야 한다. 오히려(rather), 위에서 설명한 구체적인 특징 및 행위(acts)는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된 것이다. 설명된 기술의 정신(spirit)과 범위(scope)를 벗어나지 않는 범위 내에서 수많은 수정 및 대안적 배치들(alternative arrangements)이 고안될 수 있다.

Claims (45)

1. 로봇 시스템(robotic system)에 있어서,
   적어도 하나의 구동 입력 장치(drive input device)를 포함하는 마스터 로봇 시스템(master robotic system);
   환경(environment) 내에서 이동(move)하도록 작동 가능한(operable) 제1 이동 플랫폼(first mobile platform)을 포함하는 제1 로봇 시스템(first robotic system);
   상기 환경 내에서 이동하도록 작동 가능한 제2 이동 플랫폼을 포함하는 제2 로봇 시스템;
   하나 이상의 프로세서들; 및
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 작동하도록 결합되고(operatively coupled), 명령들(instructions)이 저장된 하나 이상의 메모리 장치들(memory devices)
   을 포함하고,
   상기 명령들이 상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 적어도 하나의 구동 입력 장치의 제어(control)를 통해, 상기 환경 내에서 이동하도록 작동 가능한 통합 로봇 시스템(unified robotic system)을 함께(together) 정의(define)하는 상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 페어링된 제어(paired control)를 용이하게 하기 위한(facilitate) 페어링된 제어 모드(paired control mode)에서 작동(operate)하도록 하는,
   로봇 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 로봇 시스템의 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 로봇 시스템의 상기 제2 이동 플랫폼은, 각각, 이동성 메커니즘(mobility mechanism)을 포함하고,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 통합 로봇 시스템의 움직임(movement)을 용이하게 하기 위해, 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼의 상기 이동성 메커니즘의 작동(operation)을 용이하게 하기 위한 상기 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드(paired drive control mode)에서 작동하도록 하는 명령들
   을 더 포함하는,
   로봇 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼이 하나의(a single), 단일한 이동 플랫폼(unitary mobile platform)인 것처럼 움직일 수 있도록(movable), 상기 통합 로봇 시스템의 움직임(movement)을 용이하게 하기 위한 상기 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들
   을 더 포함하는,
   로봇 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위한 페어링된 제어 구동 모드(paired control drive mode)에서 작동하도록 하는 명령들
   을 더 포함하는,
   로봇 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 적어도 하나의 구동 입력 장치의 제어를 통해, 상기 제1 이동 플랫폼 또는 상기 제2 플랫폼 중 선택된 하나의 페어링되지 않은 제어(unpaired control)를 용이하게 하기 위한 페어링되지 않은 제어 모드(unpaired control mode)에서 작동하도록 하는 명령들
   을 더 포함하고,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 마스터 로봇 시스템의 스위치 입력 장치(switch input device)의 작동을 통해, 상기 페어링된 제어 모드 및 상기 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치(switch)하도록 하는 명령들
   을 더 포함하는,
   로봇 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 각각의 위치 센서(position sensor)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼이 서로에 대해 페어링된 위치(paired position)로 자동으로(autonomously) 이동하는 것을 용이하게 하는 자동 페어링 모드(autonomous pairing mode)에서 작동하도록 하는 명령들
   을 포함하는,
   로봇 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 로봇 시스템은,
   상기 제1 이동 플랫폼에 의해 지지되는(supported) 제1 매니퓰레이터(first manipulator)
   를 포함하고,
   상기 제2 로봇 시스템은,
   상기 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터(second manipulator)
   를 포함하고,
   상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
   상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
   상기 마스터 로봇 시스템의 제1 제어 매니퓰레이터 입력 장치(first control manipulator input device) 및 제2 제어 매니퓰레이터 입력 장치(second control manipulator input device)를 각각 작동함으로써, 상기 제1 매니퓰레이터 및 상기 제2 매니퓰레이터의 페어링된 제어를 용이하게 하기 위한 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드(paired manipulator control mode)에서 작동하도록 하는 명령들
   을 더 포함하는,
   로봇 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 매니퓰레이터 및 상기 제2 매니퓰레이터는,
   엔드 이펙트(end effector)의 페어링된 제어를 용이하게 하는 상기 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동 가능한 상기 엔드 이펙터(end effector)와 각각 설치되는(equipped),
   로봇 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 구동 입력 장치는,
   제1 구동 입력 장치(a first drive input device); 및
   제2 구동 입력 장치(a second drive input device)
   를 포함하고,
   상기 제1 구동 입력 장치 및 상기 제2 구동 입력 장치는,
   상기 페어링된 제어 모드에서, 상기 통합 로봇 시스템의 움직임을 제어하기 위해 사용자(user)에 의해 작동 가능하고,
   상기 페어링되지 않은 모드에서, 상기 제1 구동 입력 장치 또는 상기 제2 구동 입력 장치 중 하나는 상기 제1 로봇 시스템 또는 상기 제2 로봇 시스템 중 선택된 하나의 움직임을 제어하기 위해 사용자에 의해 작동 가능한,
   로봇 시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 구동 입력 장치 및 상기 제2 구동 입력 장치는,
    서로 원격으로 위치한(remotely located from each other) 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼의 움직임에 대한 사용자 제어(user control)를 용이하게 하고,
    상기 페어링된 제어 모드에서 작동되는 경우, 상기 사용자 제어를 용이하게 하는,
    로봇 시스템.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동 플랫폼은,
    제1 이동성 메커니즘(first mobility mechanism)
    을 포함하고,
    상기 제2 이동 플랫폼은,
    제2 이동성 메커니즘(second mobility mechanism)
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 구동 입력 장치는,
    상기 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드에서, 상기 제1 이동성 메커니즘 및 상기 제2 이동성 메커니즘을 제어하기 위해 작동 가능한,
    로봇 시스템.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이동 플랫폼은,
    제1 결합 메커니즘(first coupling mechanism)
    을 포함하고,
    상기 제2 이동 플랫폼은,
    제2 결합 메커니즘(second coupling mechanism)
    을 포함하고,
    상기 제1 결합 메커니즘 및 상기 제2 결합 메커니즘은,
    상기 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드에서, 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼을 물리적으로(physically) 결합(couple)하여 작동 가능한,
    로봇 시스템.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 제어 시스템은,
    상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템 각각의 제어를 위한 각각의 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터와 연관된(associated) 제1 마스터 제어 매니퓰레이터(first master control manipulator) 및 제2 마스터 제어 매니퓰레이터(second master control manipulator)를 포함하는 외골격 구조(exoskeleton structure)
    를 포함하는,
    로봇 시스템.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 제어 시스템은,
    외골격-기반 마스터 제어 시스템(exoskeleton-based master control system), 복제-기반 마스터 제어 시스템(replica-based master control system), 가속도계-기반 마스터 제어 시스템(accelerometer-based master control system), 브레이크-기반 마스터 제어 시스템(brake-based master control system), 또는 엔드 포인트 제어-기반 마스터 제어 시스템(end point control-based master control system) 중 하나
    를 포함하는,
    로봇 시스템.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 로봇 시스템은,
    상기 페어링된 제어 모드 및 상기 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치(switch)하기 위해 사용자(user)에 의해 작동 가능한 적어도 하나의 스위치 인풋 장치
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템의 적어도 하나의 기능(function)의 독립적 제어(independent control)를 용이하게 하는 상기 페어링되지 않은 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 시스템.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 로봇 시스템 및 상기 제2 로봇 시스템 각각은,
    적어도 하나의 위치 로케이션 센서(position location sensor);
    상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼 간의 거리(distance) 및 상대적인(relative) 방향을 결정(determine)하기 위한 상기 위치 로케이션 센서와 연관된 위치 및 방향(orientation) 데이터를 수신(receive)하기 위해 구성된 상기 하나 이상의 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼 간의 결정된 거리(determined distance) 및 상대적인 방향에 기초하여 조정된 방식(coordinated manner)으로 상기 제1 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼 각각의 움직임을 제어하기 위한 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함하는 상기 하나 이상의 메모리 장치들
    을 포함하는,
    로봇 시스템.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 제2 로봇 시스템은,
    상기 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터; 및
    상기 제2 매니퓰레이터의 관절(joint)와 연관된 힘 센서(force sensor)
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 매니퓰레이터의 엔드 이펙터 및 상기 제2 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 공통 페이로드(common payload)를 지지하고 이동하는 경우, 상기 제2 로봇 시스템이 상기 제1 로봇 시스템의 움직임을 팔로우하도록 상기 힘 센서에 의해 제공된 힘 출력 신호(force output signal)에 기초하여, 상기 제2 로봇 시스템을 수동적으로(passively) 제어하는 동안, 상기 제1 로봇 시스템을 능동적으로(actively) 제어하는 팔로우-미(follow-me) 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 더 포함하는 상기 하나 이상의 메모리 장치들
    을 포함하는,
    로봇 시스템.
    
18. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    자동 모드(autonomous mode),
    반자동 모드(semi-autonomous mode); 또는
    상기 제1 이동 플랫폼 또는 상기 제2 이동 플랫폼 중 적어도 하나의 적어도 하나의 기능의 제어를 위한 감독식 자동 모드(supervised autonomous mode)에서 작동하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 시스템.
    
19. 로봇 차량 제어 시스템(robotic vehicle control system)에 있어서,
    환경을 돌아다니기 위한(for moving about the environment) 이동성 메커니즘을 가지는 제1 로봇 차량;
    상기 환경을 돌아다니기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 제2 로봇 차량;
    하나 이상의 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 작동하도록 결합되고(operatively coupled), 상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    사용자 제어 하에 환경 내에서 돌아다닐 수 있도록 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의할 수 있도록 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 동작하도록 하고,
    상기 제1 로봇 시스템 또는 상기 제2 로봇 시스템 중 적어도 하나의 서로에 대한 독립적인 움직임을 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들(instructions)이 저장된 하나 이상의 메모리 장치들(memory devices)
    을 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 상기 이동성 메커니즘들의 조정된 제어를 용이하게 하는 페어링된 구동 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
21. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 로봇 차량 또는 상기 제2 로봇 차량의 움직임의 독립적인 제어를 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들
    을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 페어링된 제어 모드 및 상기 페어링되지 않은 제어 모드 간에 스위치하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
22. 제19항에 있어서,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량 각각에 지지되는 제1 매니퓰레이터 및 제2 매니퓰레이터의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 매니퓰레이터 및 상기 제2 매니퓰레이터는 상기 엔드 이펙터들의 페어링된 제어를 용이하게 하는 상기 페어링된 매니퓰레이터 제어 모드에서 작동 가능한 엔드 이펙터와 각각 설치되는(equipped),
    로봇 차량 제어 시스템.
    
24. 제19항에 있어서,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 상기 이동성 메커니즘은 각각 한 쌍의 트랙(tracks) 또는 휠 세트(set of wheels) 중 적어도 하나를 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
25. 제19항에 있어서,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량은,
    위치 데이터 및 방향 데이터를 생성(generate)하기 위한 적어도 하나의 위치 로케이션 센서
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량 간의 거리를 결정하도록 하고,
    상기 방향 데이터에 기초하여, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 서로에 대한 방향을 결정하도록 하고,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 상기 이동성 메커니즘들의 각각의 움직임을 조정된 방식(coordinated manner)으로 제어하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
26. 제19항에 있어서,
    상기 환경을 돌아다니기 위한(for moving about the environment) 이동성 메커니즘을 가지고, 상기 제1 로봇 차량 또는 상기 제2 로봇 차량 중 적어도 하나와 작동 가능한 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle)
    을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 메모리 장치들은,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 로봇 차량 또는 상기 제2 로봇 차량 중 적어도 하나 및 상기 안정화 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 작동하여, 사용자 제어 하에서 상기 환경을 돌아다니기 위해 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의(define)하도록 하고,
    상기 제1 로봇 차량, 상기 제2 로봇 차량, 또는 상기 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 서로에 대한 독립적인 움직임을 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
27. 제19항에 있어서,
    상기 제2 로봇 차량은,
    상기 제1 로봇 차량을 안정화(stabilize)하기 위해, 상기 제1 로봇 차량과 작동 가능한 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle)
    을 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
28. 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법에 있어서,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 환경에 대한 독립적인 제어(independent control)를 용이하게 하는 페어링되지 않은 모드에서 제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량을 개별적(individual) 작동하는 동작;
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 페어링된 제어를 위한 페어링된 제어 모드로 스위치하는 동작; 및
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량이 환경에 대해 조정된 방식으로 이동하도록 작동하는 동작
    을 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
29. 제28항에 있어서,
    상기 페어링된 제어 모드로 스위치하는 동작은,
    페어링된 구동 제어 모드로 스위치하는 동작
    을 포함하고,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    제1 로봇 차량 및 제2 로봇 차량이 하나의 로봇 차량인 것처럼 함께 이동하는 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 이동성 메커니즘들을 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
30. 제28항에 있어서,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 움직임을 제어하기 위한 로봇 차량 제어 시스템을 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
31. 제30항에 있어서,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    상기 페어링된 제어 모드로의 스위칭(switching)을 용이하게 하는 상기 로봇 차량 제어 시스템의 스위치 입력 장치를 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
32. 제30항에 있어서,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 조정된 움직임(coordinated movement)을 용이하게 하기 위해 상기 로봇 차량 제어 시스템의 적어도 하나의 구동 입력 장치를 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
33. 제28항에 있어서,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    로봇 차량 제어 시스템의 하나 이상의 프로세서들로, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량 각각의 위치 로케이션 센서들이 제공한 위치 데이터를 사용하여, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량 간의 거리를 결정하는 동작;
    각각의 위치 로케이션 센서들이 제공한 방향 데이터를 사용하여, 상기 하나 이상의 프로세서들로, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 서로에 대한 방향을 결정하는 동작; 및
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 움직임의 조정된 제어를 위해 결정된 상대적인 방향 및 결정된 거리에 기초하여, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량을 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
34. 제33항에 있어서,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    상기 제1 로봇 차량 및 상기 제2 로봇 차량의 움직임의 조정된 제어를 용이하게 하기 위해, 결정된 위치 및 상기 제2 로봇 차량에 대한 상기 제1 로봇 차량의 방향에 대해 전환점(turning point)을 선택하는 동작(selecting)
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
35. 제28항에 있어서,
    상기 제1 로봇 차량은,
    제1 이동 플랫폼 및 제1 매니퓰레이터를 가지는 제1 로봇 시스템
    을 포함하고,
    상기 제2 로봇 차량은,
    제2 이동 플랫폼 및 제2 매니퓰레이터를 가지는 제2 로봇 시스템
    을 포함하고,
    상기 복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법은,
    상기 제1 이동 플랫폼, 상기 제2 이동 플랫폼, 상기 제1 매니퓰레이터, 및 상기 제2 매니퓰레이터의 조정된 제어를 위해, 마스터 제어 시스템을 작동하는 동작
    을 더 포함하는,
    복수의 로봇 차량들을 작동하는 방법.
    
36. 하나 이상의 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능 기록 e(computer readable storage medium)에 있어서,
    하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
    제1 차량 및 제2 차량의 작동의 페어링되지 않은 제어 모드를 설정하도록 하고,
    상기 제1 차량의 환경에 대한 움직임을 제어하도록 하고,
    상기 제2 차량의 환경에 대한 움직임을 상기 제1 차량과 독립적으로 제어하도록 하고,
    통합 차량 시스템을 정의하기 위해 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드로 스위치하도록 하고,
    상기 제1 차량 및 상기 제2 차량이 조정된 방식(coordinated manner)에서 함께 이동하도록, 상기 통합 차량 시스템의 환경에 대한 움직임을 제어하도록 하는 명령들을 저장하는,
    하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
37. 제36항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는,
    하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
    제1 차량 및 제2 차량 각각의 제1 이동성 메커니즘 및 제2 이동성 메커니즘의 제어를 용이하게 하는 상기 페어링된 제어 모드의 페어링된 구동 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
38. 제36항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는,
    하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
    마스터 로봇 시스템 작동(operating a master robotic system)으로부터 사용자 움직임(user movement)과 연관된 커맨드 신호(command signals)를, 상기 페어링된 제어 모드에서 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량의 움직임을 제어하기 위해 상기 통합 차량 시스템으로 전송하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
39. 제36항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체는,
    하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 경우, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
    상기 제1 차량 및 상기 제2 차량 각각의 위치 로케이션 센서로부터 생성된 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량 간의 거리를 결정하도록 하고,
    상기 제1 차량 및 상기 제2 차량의 서로에 대한 방향을 결정하도록 하고,
    상기 결정된 거리 및 상대적인 방향에 기초하여, 조정된 방식으로 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량의 움직임을 제어하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
40. 로봇 시스템에 있어서,
    마스터 로봇 시스템(master robotic system);
    환경에서 돌아다니도록 작동 가능한 제1 이동 플랫폼 및 상기 제1 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제1 매니퓰레이터를 포함하는 제1 로봇 시스템(first robotic system);
    상기 환경에서 돌아다니도록 작동 가능한 제2 이동 플랫폼 및 상기 제2 이동 플랫폼에 의해 지지되는 제2 매니퓰레이터를 포함하는 제2 로봇 시스템(second robotic system);
    상기 제2 매니퓰레이터에 작동 가능하게 결합된 적어도 하나의 힘 센서(force sensor); 및
    상기 적어도 하나의 힘 센서는 상기 제2 매니퓰레이터에 가해지는(applied to) 부하(load)와 연관된 적어도 하나의 힘 출력 신호(force output signal)를 생성하기 위해 구성되고(configured),
    하나 이상의 프로세서들;
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 제1 매니퓰레이터의 엔드 이펙터 및 상기 제2 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 공통 페이로드(common payload)를 지지하고 이동하는 경우, 상기 마스터 제어 시스템을 통해 상기 제1 로봇 시스템의 능동적으로 제어된 움직임에 대응하는 움직임(corresponding movement)을 상기 제2 로봇 시스템이 수동적으로 팔로우하도록, 상기 적어도 하나의 힘 출력 신호(force output signal)에 기초하여, 상기 제2 로봇 시스템을 수동적으로(passively) 제어하는 동안, 상기 제1 로봇 시스템을 능동적으로(actively) 제어하는 팔로우-미(follow-me) 모드에서 작동하도록 하는 명령들을 포함하는 하나 이상의 메모리 장치들
    을 포함하는,
    로봇 시스템.
    
41. 제40항에 있어서,
    상기 제2 로봇 시스템은,
    이동성 메커니즘(mobility mechanism)
    을 포함하고,
    상기 제2 매니퓰레이터는,
    복수의 관절들(plurality of joints)
    을 포함하고,
    상기 제2 로봇 시스템은,
    각 관절들과 연관된 복수의 힘 센서들(plurality of force sensors)
    을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 메모리 장치는,
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    적어도 하나의 관절을 작동하도록 상기 제2 로봇 시스템으로 커맨드 신호(command signals)를 전송(transmit)하도록 하고,
    상기 제1 로봇 시스템의 제어된 움직임(controlled movement)에 응답하여(response to), 상기 제2 로봇 시스템의 수동적인 움직임(passive movement)을 용이하게 하기 위해 적어도 하나의 힘 센서로부터의 적어도 하나의 출력 신호에 기초하여, 상기 제2 로봇 시스템의 상기 이동성 메커니즘을 전송하도록 하는 명령들
    을 더 포함하는,
    로봇 시스템.
    
42. 제41항에 있어서,
    상기 관절들 중 적어도 일부는,
    각각의 자유도(degree of freedom)에 대하여 수동적으로 이동하고,
    상기 제1 매니퓰레이터의 및 상기 제2 매니퓰레이터의 상기 엔드 이펙터들에 의해 지지되는 경우, 상기 공통 페이로드(common payload)로부터 상기 제2 매니퓰레이터에 가해지는 부하에 기초하여, 힘 임계치(force threshold) 하에서 수동적으로 작동하도록 작동 가능한,
    로봇 시스템.
    
43. 제41항에 있어서,
    상기 이동성 메커니즘은,
    상기 제1 매니퓰레이터 및 상기 제2 매니퓰레이터에 의해 지지되는 경우, 상기 공통 페이로드로부터 상기 제2 매니퓰레이터에 가해지는 부하에 기초하여, 환경을 수동적으로 돌아다니도록 작동 가능한,
    로봇 시스템.
    
44. 로봇 차량 제어 시스템(robotic vehicle control system)에 있어서,
    환경 내에서 이동하기 위한 이동성 메커니즘을 가지고, 엔드 이펙터를 가지는 로봇 매니퓰레이터를 지지하는 제1 로봇 차량(first robotic vehicle);
    상기 환경 내에서 이동하기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 안정화 로봇 차량(stabilizing robotic vehicle)
    하나 이상의 프로세서들; 및
    상기 하나 이상의 프로세서들 중 적어도 하나에 의해 실행되는 경우, 상기 시스템으로 하여금,
    상기 환경 내에서 이동하도록 작동 가능한 통합 로봇 차량 시스템을 정의하기 위해, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 안정화 로봇 차량의 페어링된 제어를 용이하게 하는 페어링된 제어 모드에서 작동하도록 하고,
    상기 제1 로봇 차량 또는 상기 안정화 로봇 차량 중 적어도 하나의 서로에 대한 움직임의 독립적인 제어를 용이하게 하는 페어링되지 않은 제어 모드로 스위치하도록 하는 명령들
    을 포함하는,
    하나 이상의 메모리 장치들
    을 포함하는,
    로봇 차량 제어 시스템.
    
45. 제44항에 있어서,
    상기 로봇 차량 제어 시스템은,
    상기 환경 내에서 이동하기 위한 이동성 메커니즘을 가지는 제2 로봇 차량
    을 더 포함하고,
    상기 제2 로봇 차량은
    상기 제1 로봇 차량, 상기 제2 로봇 차량, 및 상기 안정화 로봇 차량의 지상 움직임(ground movement)의 조정된 제어(coordinated control)를 위한 상기 통합 로봇 차량을 더 정의하기 위해, 상기 제1 로봇 차량 및 상기 안정화 로봇 차량과 작동 가능한,
    로봇 차량 제어 시스템.
    

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