KR960005987B1 - 물체작동 제어시스템 - Google Patents

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KR960005987B1
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기요시 우에히로
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가부시끼가이샤 디에스디
세끼야 겐이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

물체작동 제어시스템
제1도는 본 발명에 따른 제어방법을 이용한 제1실시예를 도시한 설명도.
제2(a)도 및 제2(b)도는 제1실시예에서 디스플레이 영상 평면의 X 및 Y축 방향으로 시간 및 거리의 조절상태의 예시도.
제3도는 제1실시예에서 두개 물체의 구동제어 관계에서 다른 구동 제어의 예시도.
제4도는 제2실시예의 예시도.
제5(a)도 및 제5(b)도는 제2실시예에서 두개 물체의 구동제어 관계의 예시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 물체 2 : 텔리카메라
3 : 구동원 5 : 컴퓨터
6 : 영상평면 10 : 작업로보트
11 : 스프레이어
본 발명은 특별 사진촬영시에 이동물체와 무비카메라 및 비데오 카메라와 같은 텔리카메라 또는 로보트등의 동작을 2차 및 3차로 구동하는 구동원을 제어하기 위한 물체 작동 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이런 종류의 시스템 제어로써 작업로보트의 제어가 언급될 수 있다. 동작 지시법은 마이크로 컴퓨터를 이용한 프로그램과, 기정된 절차 및 상태에 따라서 동작되는 순차 제어와, 플레이-백(play-back) 제어에 따른 작업지시에 의해서 주로 수행되며, 핸드의 작동은 실제의 상황에 따라서 이동되며 핸드의 움직임은 마이크로컴퓨터내에 순차로 저장된다.
작업로보트의 상기 언급된 제어에서, 마이크로컴퓨터가 이용되거나 또는 연속적 구동을 계속하여 수행하기 위한 순차회로가 이용된다. 상기에서 서술된 마이크로컴퓨터를 이용하는 경우에, 복잡한 프로그램이 마련되거나 또는 마이크로컴퓨터의 동작은 메모리 내에 저장된다. 프로그램을 작성할 때, 특히 복잡한 동작이 포함되는 경우에, 고도 기술이 요하고 프로그램의 변화가 간단하게 이루어질 수 없다는 점에서 문제점이 있다. 플레이-백 제어에 의해서 동작의 저장에 있어서, 핸드는 사실상 동작을 저장하기 위해서 이동된다. 그러나, 핸드가 인위적으로 이동될때, 좁은 범위에서 이로우나 장거리 또는 장시간에 대하여 원활한 동작을 수행하는 것은 어려우며 통상동작에서 문제점이 있다. 순차회로를 이용하는 경우에, 연속동작신호는 동작을 실시하기 위한 타이머에 의해서 연속적으로 진동된다. 복잡한 동작이 동시에 수행될 수 없다는 점에서 문제점이 있다.
종래 기술에 관해 상기에서 서술된 바와 같이 여러개 제어의 문제점을 해결하기 위한 특정한 수단으로써 본 발명은 물체의 이동 공간을 각각의 매차원에 일차원화하고, 매차원에 물체의 이동의 거리와 시간을 컴퓨터의 화면상에 표시하고, 화면상에서 거리와 시간을 설정, 변경하는 것에서 물체의 동작을 제어하는 물체작동 제어시스템을 제공한다. 이러한 시스템은 2차 또는 3차 공간으로 이동하는 물체가 각 차원에 대응하며 각 상기 구동원이 모든 차원에 의해서 제어되는 구동원을 포함하며, 구동원이 구비된 2개이상의 물체에서, 물체 사이의 상호관계가 디지탈 출력에 의해서 제어될 수 있는 물체 작동 제어시스템에 관한 것이다.
다수-차원에 대하여 물체의 이동방향 및 이동속도가 1차원내에 형성되고 이동거리 및 시간과 함께 컴퓨터의 영상 평면에 그래프로써 디스플레이되는 물체 작동 제어시스템이 제공되며, 시간과 거리는물체의 동작을 제어하기 위해서 상기 영상 평면에 적당하게 세트된다. 물체의 이동거리 및 시간은 제어하기 위한 다른 이동 데이타와 결합되는 이동 데이타를 제공하기 위해서 영상 평면에 적당하게 세트된다. 복잡한 움직임 조차도 프로그램의 요구 없이 자유롭게 변화 또는 조절 및 재 생성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예에 관해 보다 상세하게 지금부터 서술될 것이다.
첫째로, 제1도 내지 제3도에서 도시된 제1실시예, 즉, 사진촬영의 특정한 형태의 경우가 다름과 같이 서술될 것이다. 이와 같은 도면에서 참조기호(1)는 비행기와 같은 물체를 나타내고(2)는 텔리카메라를 나타낸다. 텔리카메라는 구동원(3), 예를들면, 로보트 또는 라인(e)에 설치되며, 상기 구동원(3)은 물체(1)를 사진촬영하기 위한 기정된 지점으로 계속하여 이동된다. 이런 경우에, 물체(1)는 비행기의 모델이므로, 사진촬영은 텔리카메라를 공중의 비행 및 속도를 내도록 작동함으로써 텔리카메라(2)를 측으로 이동하는데 이뤄진다. 텔리카메라(2)의 이동위치에 있어서, 텔리카메라는 예를들면 ①에서 ④로 도시된 바와 같이 적당한 지점을 통과 하게 되며 기정속도로 계속하여 이동된다. 텔리카메라(2)의 이런 이동에 있어서, 플레이-백(play-back) 조종이 이용되므로써 핸드 작동되는 동작박스(4)는 텔리카메라(2)와 함께 구동원(3)을 이동하도록 사실상 작동되며 동시에 적당한 지점(① 내지 ④)은 텔리카메라(2)의 실제이동지점을 견본으로 추출하게 되고 컴퓨터마우스를 이용하는 그래픽 에디터(시간 및 위치의 그래프)에 의해서 재편집 및 모의 실험을 실시하기 위해서 컴퓨터(5) 내에 저장된다.
즉, 설정지점 ①으로부터 구동원(3)의 터미널 지점 ④까지 이동하는 자취에 있어서, 텔리카메라(2)의 적당한 지점(② 및 ③)은 견본으로 추출되고 구동원(3) 및 텔리카메라(2)의 구동은 이동자취를 추적하도록 컴퓨터(5) 내에 저장된다. 이런 경우에, 텔리카메라(2)의 이동자취가 기정되므로, 각 샘플 지점에 대한 이동속도는 특히 저장되지 않는다.
제2(a)도 및 제2(b)도에서 도시된 바와 같이, 컴퓨터(5)의 그래픽에디터의 영상평면(6)에 저장된 이동자취는 거리(l) 및 시간(t)의 관계로 연결된 샘플 지점과 함께 1차 그래프, 즉, X-축 부분과 Z축 부분의 형태로 디스플레이되며, 이동거리에 대한 시간 또는 이동거리 및 시간은 1차 그래프에 따라서 영상 평면에 적당하게 조절된다. 예를들면, 이전에 세트된 텔리카메라(2)의 각각 이동해서 지점(① 내지 ④)은 영상 평면(6)의 균일간격(시간)으로 디스플레이된다. 물체(1)의 공중비행 및 속도감을 일으키기 위해서 지점 ②은 이동자취의 위치 ②로 적당한 시간이 지나서 재조정되며, 즉, 다시말해서 ②지점은 ③지점에 대하여 적당한 때에 이동되며 ①에서 ②로 이동시간이 증가하는 반면에 ②에서 ③으로 이동시간이 감소하도록 정정된다. 영상 평면에 관해 이동시간을 조절함으로써 컴퓨터(5) 내에 구동 메모리는 조절되며 이에 의해서 실제의 사진 촬영시에, 텔리카메라(2)는 ①에서 ②로 서서히 이동되며 ②에서 ③으로 빠르게 이동되어서 마치 물체(1)가 먼 지점으로부터 접근하여 사람의 눈을 통과하는 것과 같은 공중비행 및 속도감을 야기한다.
또한, 텔리카메라(2)는 물체(1)와 연결하여 구동될 수 있다. 즉, 제3도에서 도시된 바와 같이 컴퓨터(5)내에 그래픽 에디터의 영상 평면(6)에 관해, 카메라의 이동자취와 각 지점의 통과 속도는 상기에서 서술된 바와 같이 1차식으로 설정되며(제2(a)도 및 제2(b)도), 물체(1)의 프로펠러(1a)의 회전이 조종될때 1차그래프는 회전속도를 변화하기 위한 텔리카메라(2)의 이동에 대응하게 작성된다. 즉, 텔리카메라(2)가 ①지점에서 ②지점으로 이동할때, 프로펠러(1a)의 회전은 억제되며, 텔리카메라(2)가 물체(1)에 접근할때 속도를 내기 위해서 지점은 프로펠러의 속도를 증가하도록 이동 또는 변화 될 수 있다.
그래프의 변화는 각 구동원을 동시에 제어하기 위해서 컴퓨터(5)내에 저장된다. 따라서, 지점의 위치를 1차식으로 디스플레이 되는 그래프에 단지 변화함으로써 연속적 원활한 동작을 얻는 것 또는 선형 또는 곡선 또는 높낮은 속도에 관계없이 구동하는 것이 가능하다. 이동 자취와 관련된 4개 적당한 샘플 지점이 도시되었다. 그러나, 복잡한 이동의 경우에, 다수의 샘플 지점은 결정될 것이다.
구동물체의 이동 또는 동작에 있어서, 적당한 지점은 수동 동작에 의해서 미리 견본 추출되고, 그래프는 그래픽 에디터 또는 선형보간법, 스프라인(spline) 보간법을 기초로 하여 작성되고, 적당한 지점에서 통과시간, 통과속도 또는 통과위치 등은 그래프에 따라서 자유롭게 설정될 수 있다. 컴퓨터(5)는 그래프에 따라서 순간적으로 변화하는 메시간(d1/dt)을 계산하고 구동원에 대한 (dl/dt)에 대응하는 전압 또는 주파수(펄스수를 포함)의 전기 에너지를 공급한다. 이에의해서, 구동원은 물체의 통과시간, 통과속도, 통과위치 등을 제어하기 위해서 dl/dt에 의해서 얻게 되는 속도에 대응하는 속도로 구동된다. 이런 이동데이타는 하드 디스크 내에 보존될 수 있다. 이런 이동 데이타는 제어시스템을 포함하며 거기에서 동시에 구동원 및 디지탈 출력의 제어는 동기화 된다.
다음으로, 제4도 및 제5도에서 도시된 제2실시예, 즉, 작업로보트(10)의 제어는 용이하게 수행된다. 이런 작업로보트(10)는 코팅 로보트이고, 게시판과 같은 디스플레이 표면 또는 코팅되는 표면(12)은 스프레이(11)에 의해서 적당하게 코팅된다. 또한 이런 경우에, 스프레이어(11)의 이동자취에서 적당한 샘플링 지점(① 내지 ⑧)은 컴퓨터 내에 저장되고, 그것은 그래픽에디터의 영상 평면(6)에 1차식으로 디스플레이 되고 숫자상으로 이동속도를 세트하고 코팅위치 등은 결정된다(제5(a)도 및 제5(b)도). 스프레이어(11)의 이동과 코팅위치의 변화에 따라서, 코팅물질이 스프레이어로 부터 분사되어야 하는지 또는 어떤지를, 즉, 구동되는 스프레이어(11)가 코팅위치에 대해 스프레이어(11)의 이동과 코팅물질의 스프레이와 관련하여 어떻게 결정되어야 하는지를 결정해야 한다.
스프레이어의 구동은 제5(c)도의 그래프에 따라서 적당하게 세트된다. 예시된 실시예의 경우, 스프레이어(11)가 ①지점으로부터 ②지점까지, ④지점으로부터 ⑤지점까지 그리고 ⑦지점으로부터 ⑧지점까지 이동될때 그렇게 세트되며, 스프레이어는 코팅물질(온-상태)을 분사하도록 디지탈 출력(온 또는 오프)에 의해서 구동되며, 위치의 다른 이동지점(③, ⑥)에서, 스프레이어는 구동되지 않는다(오프상태), 어쨌든, 로보트의 구동원과 스프레이어의 구동원은 서로 관련하여 이뤄지며, 각 그래프는 작성되고, 로보트 및 스프레이어의 구동은 컴퓨터 내에 그래픽 에디터의 영상 평면의 시간 및 거리에 의해서 간단하게 조절될 수 있다.
상기에서 서술된 바와같이, 각 실시예에서, 컴퓨터(5) 내에 그래픽 에디터의 영상평면(6)에 관한 각 디스플레이는 1차이고 물체의 이동은 거리 및 시간의 조절 및 제어에 의해서 구동된다. 또한, 물체의 이동은 다른 다수의 물체와 함께 2차 및 3차 이동과 관련하여 제어될 수 있다. 두개 경우에서 기술적 사상은 각 대응 그래프가 컴퓨터 내에 그래픽 에디터의 영상 평면에 1차로 디스플레이된다는 점에서 공통적이고, 이런 그래프는 동작의 제어에 대하여 서로 관련하여 작성된다.
상기에서 서술된 바와같이, 본 발명에 따라 물체 작동 제어시스템은 물체를 동작 하기 위한 구동원을 포함하며, 상기 구동원은 1차의 거리 및 시간에 의해서 제어되고 이것에 의해서 우수한 효과가 제공되며 그 결과 복잡한 운동은 간단하게 세트될 수 있으며 물체는 원활하게 작동될 수 있다.
또한, 2차 또는 3차 공간으로 이동하는 물체는 각 차원에 대응하는 구동원을 포함하며, 상기 각 구동원은 각 차원에 의해서 제어되며, 구동원이 구비되는 2개 이상의 물체에서 물체 사이의 상호 관계는 디지탈 출력에 의해서 제어된다. 그러므로, 다수의 물체의 동작은 서로 관련하여 이뤄질 수 있고 정확하게 구동 및 제어될 수 있는 우수한 효과가 제공된다.
더우기, 다수차원의 물체의 이동방향 및 이동속도는 1차로 형성되고 이동거리 및 시간과 함께 컴퓨터의 영상 평면에 관한 그래프로써 디스플레이되고, 거리 및 시간은 물체의 동작을 제어하기 위해서 영상평면에 적당하게 세트될 수 있다. 동시에, 물체의 이동거리 및 시간은 이동 데이타를 형성하기 위해서 영상 평면에 적당하게 세트되며, 상기 이동 데이타는 어떤 시간에 변화될 수 있다. 이것에 의해서 복잡한 운동이 간단하게 세트될 수 있고 원활한 동작이 종래 기술에서와 같이 위와같은 프로그래밍을 작성하지 않고 얻을 수 있다.
또한, 이동데이타가 하드디스크 내에 적당하게 보존될 수 있고 다른 이동 데이타와 적당하게 결합될 수 있고 제어될 수 있으며, 그리고 상호 결합으로, 더 복잡한 동작은 자유롭게 변화 및 조절과 재생성 될 수 있다는 점에서 우수한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 2차원 또는 3차원 공간을 이동하는 물체의 작동을 제어하는 물체작동 제어시스템에 있어서, 상기 물체의 이동공간을 각각의 매차원에 일차원화하고, 상기 매차원에 물체의 이동의 거리와 시간을 컴퓨터의 화면상에 표시하고, 상기 화면상에서 거리와 시간을 설정, 변경하는 것에서 물체의 동작을 제어하는 물체작동 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물체는 각각의 차원에 대응하여 구동원을 구비하고, 상기 구동원이 매차원에 제어되는 것을 특징으로 하는 물체작동 제어시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2개 이상의 물체의 각 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 물체작동 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서, 구동원을 구비하는 2개 이상의 물체에서, 물체와 물체의 상호관계가 디지탈 출력에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 물체작동 제어시스템.
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