KR870002421Y1 - 로보트의 각도 지시 제어회로 - Google Patents

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허신구
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    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
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    • G05B2219/40042—Control tilting angle of surface carried by robot

Abstract

내용 없음.

Description

로보트의 각도 지시 제어회로
제1도는 본 고안의 회로도.
제2(a)도는 본 고안의 작용을 표시하는 좌표계(end effector의 좌표 계).
제2(b)도는 로보트의 절대좌표 계와 작용을 표시하는 좌표 계(end effector의 좌표 계).
제3도는 본 고안의 CPU와 APU와의 결합관계도.
제4도는 본 고안의 작용을 나타내는 계통 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 각도 조정기 2, 3: 제1,2증폭기
4 : AD 컨버터 및 멀티 플렉서 5 : APU(Arithmatic Processing Unit)
6 : CPU(Central Processing Unit) 7 : 합산기
BT1, BT2: 상하 조작버튼
Vr : 각도 θ를 전압으로 변환시켜주는 기준전압
Vb : 로보트(Robot)의 상하 방향으로 위치를 전압으로 변환시켜 주는데 따른 전압
△x, △y, △z : 로보트가 움직여야할 위치
CS : 칩 셀렉터(Chip Select)의 단자: 리드(Read) 단자
WR : 라이트(Write) 단자 CLK : 클럭단자
IOW : 입출력 라이트(Input Output Write) 단자
: 입출력 리드(Input output Read) 단자
READY : 리디 신호(Ready Signal) 단자 X, Y, Z : 로보트의 절대 좌표 계
x, y, z : 효과를 표시하는(end effector) 좌표 계
본 고안은 로보트의 운동 방향을 2차원 직교좌표 형태의 운동 지시를 하지 않고 각도 운동을 부여 하므로 인해 조작단자수의 대폭 축소와 동작상의 신뢰성을 얻게되는 로보트의 각도 지시 제어 회로에 관한 것이다.
종래의 로보트 제어 동작지시는 직교좌표 운동시 상, 하 좌, 우, 앞, 뒤의 조작단자를 설치하고 있었으며, 이는 제 2 도와 같이 A점에서 B점까지 움직여야할 필요성이 있어서 운동경로를 정할때 먼저(우, 앞) 단자를 누른 다음(좌), 그리고 (앞)(좌)(앞) 단자를 순차적으로 단자를 조작해야만이 A점에서 엔드 에펙트(end effector: Hand)를 이동 시킬 수 있게 된다.
이러한 경우는 A점에서 B점과 같은 대각 경로의 움직임을 로보트에 지시 할때는 상기와 같이 그 지시가 번거롭고 조작단자의 수가 많게 되므로 조작시의 어려움이나 불편함도 있었던 것이다.
본 고안은 종래의 이러한 불편에 착안하여 안출한 것인데, 이는 로보트의 움직임이 직각 좌표 계의 움직임이 아닌 대각의 움직임을 요할때 각도를 주는 회로를 구비하여 이러한 장치의 조작상의 용이함, 정확한 위치이동 조작 단자의 감소에 의한 원가상의 이점을 동시에 살리도록 한 목적이 있는 것이다.
이하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도와 같이 포텐셔메터로된 각도 조정기(1)의 출력을 제 1 증폭기(2)에 연결하고, 상, 하 버튼(BT1, BT2)의 두출력을 합산기(7)에 연결하며, 이는 제 2 증폭기(3)에 가해진다.
상기 제 1, 2 증폭기(2, 3) 출력이 A/D 컨버터 및 멀티플렉터(4)에 가해지며, 이의 일단은 APU(5)를 거쳐 CPU(6) 각도단자(△x, △y)에 가해지고, 상기 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4)의 타단은 CPU(6)의 상, 하 신호단자(△z)에 가해지는 구성을 가진다. 또한, 상기 APU(5)와 CPU(6)의 직접적인 회로 구성은 제 3 도와 같이 이뤄진다. 미설명부호 +Vr, +Vb는 제어 전압단이다.
이와 같은 구성으로 형성된 본 고안의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
우선 제 3 도를 살펴보면 이는 상기 APU(5)와 CPU(6)의 상호 연결 구성을 나타낸 것으로 상기 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4)에서 θm〔각도 조정기(1) 제 1 증폭기(2)에 의해서 θm이 전압으로 변환된 값〕과 △x, △y 〔이 △x, △y 값은 버튼(BT1, BT2)와 합산기(7) 및 증폭기(3)에 의해 전압이 변환된 값〕의 각도 조정기(1)와 상, 하 버튼(BT1, BT2)을 이용해서 전압으로 변환시켜주면 APU(5)에서 인가 받아서 수치 계산을 해준다. △x=(r)cosθm이고, △y=(r)sinθm이므로즉 데이터 버스에는 먼저 A/D 컨버트 및 멀티플렉서(4)에서 보내준 △x', △y가 존재하는데, 이것을 CPU(6)에서 받아서 △x, △y를 계산하고 CPU(6)가 APU(5)에서 계산한 값 △x, △y을 읽어 들이기 위해서 먼저 어드레스 버스에 APU(5)의 읽어 들여야 할 번지와 칩 셀렉터에 보내고 리드신호(READY)를 보내므로서 APU(5)에 있는 해당하는 번지에 있는 데이타 즉 △x=rcosθm, △y=rsinθm가 데이타 버스를 통해 CPU(6)에 읽혀지고, △z값은 상기와 같은 방법에 의해서 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4)로 부터 읽어들인다.
그리고 제 1 도와 같이 로보트의 움직이려는 위치가 결정이 되고 이를 지시하기 위하여 조작자가 각도 조정기(1)를 소정의 위치로 놓으면 이 각도 조정기(1)의 지시침이 소정각도 θm에 대응한 전압을 출력하여 제 1 증폭기(2)에 가하게 된다.
이와 동시에 상, 하 버튼(BT1, BT2)으로 부터 소정 위치에 해당하는 값의 상, 하 운동 신호가 발생되면 이를 합산기(7)로 합성하여 제 2 증폭기(3)에 가하게 된다. 상기 제 1, 2 증폭기(2, 3)의 출력은 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4)에서 소정의 디지탈 값으로 변환된 다음 △x, △y의 이동 범위와 △z 값의 이동범위를 판정하고, 이에 대한 정보를 APU(5)에 보내는 한편, △z 값을 CPU(6)에 직접 보낸다.
상기 CPU(6)는 θm에 대응한 디지탈 신호에 의해 APU(5)를 제어하여 sinθm, cosθm을 계산하도록 하고, 이의 계산 값을 CPU(6)가 받아 들이게 되는 것이다.
이후, CPU(6)는 이러한 데이터에 의해 움직여야할 위치의 좌표를 계산한다. 먼저 제 2 도의 A점은 로보트의 엔드 에펙터(end effector) ( hand)가 위치하는 점으로 이 위치를 공간 x, y, z 좌표를 써서 나타내면xA,yA,zA의 벡터 형태로 나타낼 수 있다.
만약에 사용자가 엔드 에펙터(Hand) 위치를 A점(xA,yA,zA)에서 B점(xB,yB,zB)로 움직이려면 θm과을 바꾸어야 하는 데, 여기서 θm은 각도 조정기(1)로서 발생 시킬수 있으며 △x와 △y는 상하버튼(BT1, BT2)으로서 발생 시킬수 있게 된다.
그러면 APU(5)에서△x=rcosθm, △y=rsinθm을 계산하여 CPU(6)로 보내 주므로서 B점의 좌표를 알수 있게 된다. 따라서 로보트가 움직여야 할 위치는 로보트의 베이스측에 있는 로보트 좌표계에서 보았을 때 (xB, yB, zB)=(xA, yA, zA)+(rsinθm, rsinθm, △z)가 된다. 그러므로 로보트의 엔드 에펙터가 B점으로 이동하기 위해서는 로보트의 각 모터들을 움직이므로서 수행될 수 있는데 이런 작업을 수행해 주는 것은 CPU(6)가 행하여 준다.
이러한 과정을 제 4 도와 같이 제 1 도의 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4)와 APU(5)로 부터 데이타를 읽어서 로보트가 실제로 움직여야할 위치를 계산하는 과정을 흐름도의 과정으로 소프트웨어에 의해 제어되는 것이다.
이와 같이 본 고안은 로보트 지시를 위한 장치에 있어서 직각 좌표시 이동 과정이나 다수의 버튼 조작 방식에 의한 종래의 방법을 탈피하여 직접 각도 제어시 지시수단을 부여 하므로서 이러한 장치의 이용 가치를 상승시키고 제작 과정의 번거로움을 배제하여 부품수를 줄이므로서 생산원가를 절감하고 동작상의 신뢰성을 가질수 있게 된 유익한 특성을 지닌 것이다.

Claims (1)

  1. 각도 전압을 발생시키는 포텐셔메터로 이뤄진 각도 조정기(1)를 제 1 증폭기(2)를 거쳐 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4) 일단에 연결하고, 상, 하 버튼(BT1, BT2)에 의해 발생된 출력을 합산기(7) 및 제 2 증폭기(3)를 거쳐 상기 A/D 컨버터 및 멀티플렉서(4) 타단에 CPU(6)을 연결하며, 이의 출력 일단은 APU(5)를 거쳐 CPU(6)의 △x, △y 단에 연결하며, 타단은 직접 CPU(6)의 △z 단에 연결 시켜서 됨을 특징으로 하는 로보트의 각도 지시 제어회로.
KR2019840013437U 1984-12-18 1984-12-18 로보트의 각도 지시 제어회로 KR870002421Y1 (ko)

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