WO2018143607A1 - 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법 - Google Patents

스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법 Download PDF

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WO2018143607A1
WO2018143607A1 PCT/KR2018/001095 KR2018001095W WO2018143607A1 WO 2018143607 A1 WO2018143607 A1 WO 2018143607A1 KR 2018001095 W KR2018001095 W KR 2018001095W WO 2018143607 A1 WO2018143607 A1 WO 2018143607A1
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workcell
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한성일
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두산로보틱스 주식회사
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    • G05B2219/30—Nc systems
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    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39547—Program, plan gripping force, range and speed

Definitions

  • the present invention relates to a skill-based robot programming apparatus and method for generating a program for a robot to perform a specific task, and more particularly, based on user input information so that a user can easily program a task to be performed by the robot.
  • the present invention relates to a skill-based robot programming apparatus and method for providing necessary skills and task templates.
  • the assembly and manufacture of products by robots in the industrial field is gradually increasing, and as a result, the functions of the robot control system are gradually diversified and advanced.
  • the present invention provides a skill-based robot programming apparatus and method for providing a required skill and task template based on user input information so that a general user can easily program a task to be performed by the robot.
  • a master DB for storing a master skill that is a set
  • a work cell manager for selecting a work cell item to be used from among the work cell items stored in the master DB, and inputting a parameter of the selected work cell item, and relating to the selected work cell item
  • a work cell engine for querying a master skill with the master DB and generating a user skill by applying at least one parameter of the selected work cell item to the inquired master skill, the selected work cell item, and the user
  • a user DB for storing the skill
  • the user skill Based on the builder may include a task to create a task for the robot to work.
  • the skill-based robot programming apparatus includes a robot or a peripheral device and uses a work cell register that registers a work cell item having related parameters and stores the work cell item in the master DB and a work cell item stored in the master DB.
  • a work cell register that registers a work cell item having related parameters and stores the work cell item in the master DB and a work cell item stored in the master DB.
  • the related parameters of the work cell item may be a category of the work cell item, the type of the work cell item, the model of the work cell item, the name of the work cell item, the weight, the center of gravity, the TCP, the volume, the reference point, the switching point, the access point, At least one of a path point, an operating point, attitude information of each point, speed, acceleration, connection type, connection port, and waiting time, and an item of the parameter is set by a work cell register, and the value of the parameter
  • the input to the input may be performed by at least one of the work cell register, the work cell manager, and the task builder.
  • the work cell manager inquires the work cell item stored in the master DB and, when the user selects the work cell item to be used, sets the parameter of the selected work cell item.
  • a screen for inputting may be provided, wherein the workcell engine inquires a master skill related to the selected workcell item among the master skills stored in the master DB, and at least some of the parameters of the selected workcell item. It may include a skill engine for generating a user skill by providing to the inquired master skill and a template engine for creating and recommending a task template that is a collection of user skills based on the workcell items and the user skills stored in the user DB.
  • the task builder is the workcell A user skill and a task template generated and recommended by the engine are provided, and the user selects one of the provided task templates to use it as it is, or combines the provided user skills without using the provided task template, or A task may be created by selecting one of the provided task templates, adding a user skill to the selected task template, or deleting, exchanging, or changing a user skill included in the selected task template.
  • the task builder combines one or more user skills in a work order and generates a task by directly or indirectly teaching position information and attitude information of a robot, which is an operation subject required when performing the one or more user skills. Can be.
  • the work cell engine may further include a path engine providing a progress path and a posture of a movement related command included in a user skill by using a parameter of a work cell item, and the path engine calls a parameter of the selected work cell item.
  • the parameter may include reference point information of the selected work cell item and position information and posture information at at least one of a turning point, an access point, a path point, and an operating point based on the reference point.
  • the relative position between at least one of a switching point, an access point, a path point, and an operating point of the robot and the selected work cell item by measuring a position between the robot, which is an operation subject, and a reference point of the selected work cell item, through indirect teaching. Information about the movement-related commands included in the user skill You can automatically generate the course and posture.
  • Skill-based robot programming method using a skill-based robot programming device for programming a robot in accordance with another embodiment of the present invention for solving the above problems is a work cell item including a robot or a peripheral device having a related parameter
  • the method may include setting a work cell item to be used, generating a user skill based on the set work cell item, and generating a task to be performed by the robot based on the user skill.
  • the setting of the workcell item to be used may include searching for a workcell item stored in a master DB, selecting a workcell item to be used among the searched workcell items, and inputting a parameter of the selected workcell item. And storing the selected workcell item and the input parameters in a user DB, and additionally testing the operation of the selected workcell item.
  • the method may further include generating a task template that can be recommended when programming the robot based on the work cell item and the user skill stored in the user DB.
  • the generating of a user skill based on the work cell item setting to be used may include querying a master skill related to the set work cell item in a master DB and at least one of parameters of the set work cell item and the work cell item. Generating a user skill by applying to a related master skill, wherein the parameter of the selected workcell item is a category of a workcell item, a type of workcell item, a model of a workcell item, a name of a workcell item, and a weight; It may include at least one of the center of gravity, TCP, volume, reference point, switch point, access point, path point, operating point, and posture information, speed, acceleration, connection type, connection port and waiting time at each point.
  • the parameter of the selected work cell item may include a reference point and at least one of a turning point, an access point, a path point, and an operating point based on the reference point, and the step of inputting a parameter of the selected work cell item is directly Setting position information of the reference point by measuring a position between the robot, which is an operation principal, and a reference point of the selected work cell item, through teaching or indirect teaching, and based on the position information of the reference point set by a path engine; At least one of the switch point, the access point, the route point, and the operation point by calculating relative position information and posture information between at least one of the switch point, the access point, the route point, and the operation point of the selected work cell item.
  • the generating of the user skill based on the selected work cell item may be performed based on at least one of the set switching point, the access point, the path point, and the operating point, and the relative position information and the posture information of the robot. And automatically generating a progress path and a posture of the movement-related command included.
  • the generating of the task to be performed by the robot based on the user skill may include selecting one of the provided task templates as it is, or combining the provided user skills without using the provided task template, or Selecting one of the provided task templates, adding a user skill to the selected task template, or deleting, exchanging, and changing a user skill included in the selected task template, wherein the task is generated. It may be configured by arranging a plurality of user skills in a work order.
  • the above-described robot programming method may be stored in a computer program form in a computer readable recording medium and executed in a computer.
  • a skill which is the smallest unit of programming, can be constructed based on a workcell item composed of an objectized robot and peripheral devices that cooperate with the robot, and related parameters.
  • the user can easily program the robot by recommending skills and task templates that can be used based on the selected workcell item.
  • FIG. 1 is a block diagram briefly showing a main configuration of a robot programming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a master skill generated by the skill register 200.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a work cell manager 300 according to an embodiment of the present invention storing a work cell item and related parameters to be used in a work cell DB of the user DB 700.
  • FIG. 4A to 4H illustrate a work cell manager 300 displaying a screen on a display 800 so that a user selects a work cell item and inputs parameter items related to the selected work cell item according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating an operation of a skill engine according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment in which a skill engine automatically generates a user skill.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the function of a pass engine in the CNC 430 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a diagram illustrating a process of generating a task by the task builder 500 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an example of a task template recommended by the template engine in the task builder 500.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a skill-based robot programming method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a work cell item to be used by a skill-based robot programming apparatus according to an exemplary embodiment.
  • portion When a portion is referred to as being “above” another portion, it may be just above the other portion or may be accompanied by another portion in between. In contrast, when a part is mentioned as “directly above” another part, no other part is involved between them.
  • first, second, and third are used to describe various parts, components, regions, layers, and / or sections, but are not limited to these. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, the first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as the second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the invention.
  • the horizontal direction referred to below refers to a direction parallel to the ground and a vertical direction refers to a direction perpendicular to the horizontal direction. And the bottom is the part going down when installed, the top means the part going up when installed.
  • a work cell can generally refer to logical and strategic resource arrangements organized to improve process flow, increase efficiency, and eliminate waste, and the present invention can be used to program the motion of a robot placed in a work cell. To present an apparatus and method for doing so.
  • Various resources may be arranged in the work cell.
  • a resource may be referred to as a work cell item.
  • the robot itself may not only be a workcell item, but each peripheral device that cooperates with the robot may also be a workcell item.
  • the work cell item may include parameters, and the work cell item may be stored in the work cell DB of the master DB and / or the user DB together with the relevant related parameters.
  • peripheral devices that may be workcell items may be classified into the following five types depending on how they affect the operation of the robot.
  • the first type is an end effector, which is a work cell item that can be attached to the end of the robot to change the position or state of a part described later.
  • the position can be changed.
  • Peripherals such as grippers, gluing tools, and screw drivers can belong to this.
  • the second type is a feeder, which is a workcell item that allows an end effector to pick up a target workpiece or to place a completed target workpiece, a reference point, a picking point indicating a position to pick up a target workpiece, and a work completed. Placing points, feeder access points, and the like, indicating where to place the workpiece, may be stored together in the workcell DB of the master DB and / or user DB as parameters. A pallet or conveyor may belong to the feeder.
  • the third type is a device, which is a workcell item in which a robot interacts with a component to be described later through an end effector, and a reference point, an operating point, and an access point are parameters to a workcell DB of a master DB and / or a user DB.
  • a workcell DB of a master DB and / or a user DB.
  • CNCs, machine tools, machine tools, presses, air blowing, and the like can be devices.
  • the fourth kind is a part, which is the work object of the robot, that is, the object that the end effector can pick up and move, and the volume and height are parameters to the master cell and / or user DB work cell DB. Can be stored together. It also interacts with the feeder or device, and the associated parameters can affect the behavior of the end effector.
  • the fifth type is a sensor, which is a work cell item that can monitor the robot's operation and the monitoring result can affect the robot's operation.
  • Proximity sensors, vision sensors, and the like may belong.
  • the above-mentioned workcell items may be grouped together to define one category.
  • each of the five types of work cell items described above may be defined as one category.
  • devices can be defined in more granular categories such as machines, peripherals, and equipment.
  • Table 1 shows an example of a workcell item and related parameters.
  • Skill is a set of commands for driving workcell items stored in the workcell DB of the master DB and / or the user DB.
  • the workcell item may be stored together in the workcell DB of the master DB and / or the user DB with the relevant related parameters inherent, and the skill works on a combination of instructions of the workcell item to perform a particular task. It may be made by applying parameters related to the progress path of the cell item. For example, a gripper's gripping function, CNC door open / door close, picking, and placing may be defined as one skill.
  • a task represents a task to be performed by a robot, and the task may be configured by arranging a plurality of skills in a work order. That is, a task may be a collection of a plurality of skills arranged in a work order.
  • a task may be a collection of a plurality of skills arranged in a work order.
  • each of the skills of one of the following skills is 'palette picking', 'opening the door', 'laying the workpiece,' 'closing the door', 'picking the workpiece' and 'palette'. You can configure a task by arranging it in the order in which the robot does it.
  • FIG. 1 is a block diagram briefly showing a main configuration of a robot programming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a robot programming apparatus may include a work cell register 100, a skill register 200, a work cell manager 300, a work cell engine 400, and a task builder 500. , Master DB 600, and user DB 700.
  • the master DB 600 and the user DB 700 may be composed of a work cell DB and a skill DB, and the work cell DB may store the above-mentioned work cell item and related parameters inherent in the work cell item, and the skill The above-described skill may be stored in the DB.
  • the master DB 600 and the user DB 700 are displayed in separate configurations, the master DB 600 and the user DB 700 may be configured by dividing one DB on one hardware.
  • the workcell DB and the skill DB may be configured as one DB.
  • the display 800 and the input device 900 may be further provided to provide an interface between the user and the robot programming device.
  • the display 800 may be a screen of a mobile device such as an LCD monitor, a teaching pendant screen, or a smartphone connected to a computer, and the input device 900 may be a keyboard, a mouse, a touch screen, or the like.
  • the display 800 and the input device 900 may be together in one device.
  • the workcell register 100 is a device capable of registering a workcell item and related parameters by an expert. More specifically, the work cell register 100 may register a work cell item and a parameter item inherent in the work cell item. Of course, it is also possible to set parameters by describing the contents of at least some of the parameter items.
  • the workcell register 100 may register the workcell item and the associated parameter item, and may further register the value of each item with respect to some or all of the parameter item.
  • the workcell item and related parameters registered through the workcell register 100 may be stored in the workcell DB of the master DB 600.
  • Workcell item registration through the workcell register 100 may be performed by a workcell item manufacturer or an expert. That is, the registration of the workcell item and the related parameters may be performed by an expert who has considerable knowledge about the workcell item (peripheral device or robot) to be registered rather than the user of the robot programming device proposed in the present invention. This is because the workcell item and the related parameter item, and additionally, the value of each parameter item must be registered together, and thus, expertise related to the workcell item is required.
  • the robot itself may also be registered as a workcell item through the workcell register 100.
  • different robots may be separately registered and stored separately in the work cell DB of the master DB 600. That is, robots having different product names from the company may be separately registered through the work cell register 100 and stored as different work cell items in the work cell DB of the master DB 600.
  • the registration of the workcell item by the workcell register 100 may be performed based on a product related manual obtained from a manufacturer. That is, the parameter items such as bibliographic information, specification information, work condition, command, avoidance point, target point, optimal path, connection method, and / or output information of each work cell item, and / or the value of each parameter item in the manual Can be extracted and stored in the workcell DB of the master DB (600).
  • the skill register 200 is a device that generates, edits, and registers a skill that is a combination of instructions for driving a workcell item stored in the workcell DB of the master DB 600.
  • the generated skill at this time may be referred to as a master skill by distinguishing it from a user skill which will be described later.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a master skill generated by the skill register 200.
  • Pick is a picking technique that performs picking according to the command sequence of MoveJ 210, 'Gripper: Release (220)', MoveL 230, 'Gripper: Grasp (240)', and MoveL 250. It may be a skill. MoveJ 210 and MoveL 230 and 250 may be movement commands of the robot, and 'Gripper: Release (220)' and 'Gripper: Grasp (240)' may open or close the gripper, the end effector of the robot. Can be. That is, in order to pick the work object, the work object is picked up by going to the position where the work object is located and opening and closing the gripper.
  • When programming robots using machine language commands for workcell items users can feel a great deal of difficulty, but by integrating them, the user can control robots directly by using a name that is easy to recognize. Programming is easy without knowledge of.
  • the master skill created and edited by the skill register 200 may be stored in the skill DB of the master DB 600.
  • Creating and editing various master skills using the skill register 200 may be performed in advance by a robot programming expert at a robot manufacturer. That is, the robot programming expert may create and edit various master skills capable of driving various workcell items stored in the workcell DB of the master DB 600 and store them in the skill DB of the master DB 600.
  • the work cell register 100 and the skill register 200 of the robot programming apparatus proposed by the present invention register various robots and various peripheral devices as work cell items by manufacturers rather than users of the robot programming apparatus. It can be generally used to register a master skill based on a command of a workcell item.
  • the work cell item and the master skill registered by the work cell register 100 and the skill register 200 may be stored in the master DB 600.
  • the user can easily program the robot using workcell items and master skills previously stored in the master DB 600. Therefore, the work cell register 100 and the skill register 200 may be additional modules that are not necessary for robot programming from the user's point of view of the robot programming apparatus.
  • the master DB 600 may store various kinds of work cell items and master skills.
  • the workcell items and master skills stored in the master DB 600 are registered and stored in consideration of a plurality of users who use different workcell items in various ways. Additional skills may be included.
  • the work cell manager 300 may set a parameter value of a work cell item for programming an operation of a robot in a work cell actually used by a user.
  • the workcell manager 300 inquires the workcell items stored in the master DB 600 and displays them on the display 800 so that the user can select a workcell item to be used among the workcell items stored in the master DB 600.
  • a screen for inputting a value for a parameter item of the selected work cell item may be provided to set a parameter of the selected work cell item.
  • the work cell manager 300 recommends to the user a work cell item suitable for performing the user's work so that the user can select it, or informs the user of all work cell items stored in the master DB 600. You can let the user choose from them.
  • the work cell manager 300 may receive the selected work cell item related parameter values and store the received work cell item-related parameter values in the work cell DB of the user DB 700. That is, the work cell manager 300 may read work cell item related data from the master DB 600 but cannot change the data of the master DB 600. The workcell item set by the workcell manager 300 may be stored in the user DB 700 instead of the master DB 600.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a work cell manager 300 according to an embodiment of the present invention storing a work cell item and related parameters to be used in a work cell DB of the user DB 700.
  • the work cell manager 300 may search for a work cell item stored in the master DB 600 and select a required work cell item (S310). That is, the work cell manager 300 may show the work cell items stored in the master DB 600 on the display 800 screen. In this case, tools, peripherals, machines, and the like may be classified and displayed by category.
  • the user may select a work cell item necessary for the robot work to be programmed from among the work cell items displayed on the screen of the display 800 by the work cell manager 300.
  • a parameter related to the work cell item selected according to the robot working environment may be set. That is, the work cell register 100 may register the work cell item and the related parameter item and store the same in the master DB 600, and the work cell manager 300 may input and set a value of the work cell item related parameter item. have.
  • a value may be set for all parameter items with respect to the selected work cell item, or for some parameter items, the value input through the work cell register 100 may be used as it is and the value may be set only for some other parameter items. .
  • an operation test (S330) of the workcell item may be performed. That is, it is possible to check whether the set parameter is set according to the working environment and to check whether the command is executed according to the set input / output port. If the test does not work correctly as desired, it is possible to return to the previous step to modify the settings, and if it works correctly as desired, the set workcell item can be stored in the user DB 700 (S340).
  • the work cell manager 300 may select a work cell item and set a related parameter.
  • FIG. 4A to 4H illustrate a work cell manager 300 displaying a screen on a display 800 so that a user selects a work cell item and inputs parameter items related to the selected work cell item according to an embodiment of the present invention.
  • a situation may be considered in which a robot is to be programmed to perform a CNC assisted operation. That is, the robot may pick up the workpiece and supply it to the CNC to assist the CNC in working with the workpiece, and take the finished workpiece from the CNC and place it on a pallet. The user can select the gripper as a workcell item for this robot operation.
  • the workcell manager 300 may display icons corresponding to all workcell items stored in the workcell DB of the workcell master DB 600 on the display 800 screen.
  • the work cell manager 300 may classify the icons corresponding to all the work cell items stored in the master DB 600 by category and display them on the display 800 screen.
  • the category may be set as a related parameter item of the work cell item and may be input when registering the work cell item through the work cell register 100 and stored together with the work cell item in the work cell DB of the master DB 600.
  • a gripper, a screw driver, a gluing tool, a deburring tool, a polishing tool, and the like are stored as tools for an end effector of the robot. It is shown that the air blower, cutting maching, conveyor, etc. are stored as a peripheral device.
  • the user may press the + icon 310 to select a work cell item, and then press the gripper icon 320 to select a new work cell item.
  • the workcell manager 300 After selecting the workcell item, the workcell manager 300 stores the selected workcell item in the workcell DB of the master DB 600 so that the user can input and set information on the selected workcell item (S320).
  • the relevant parameter items may be displayed on the display 800 screen.
  • parameter items that can be set for each work cell item may be different, and the parameter items may be divided into a plurality of groups.
  • a parameter item may be divided into a general group, an input / output group, a TCP group, and the like, and a separate screen is displayed for each group. Can be set by entering the parameter value.
  • 4B to 4D illustrate contents displayed on the screen of the display 800 in order to input and set parameter items of a gripper.
  • the work cell manager 300 may display a gripper icon 330 at one corner of the screen of the display 800 to indicate that the gripper related parameter is set.
  • the gripper related parameter items may be divided into three groups: a general group, an input / output (I / O) group, and a TCP group.
  • the work cell manager 300 displays group names (General 341, I / O 342, and TCP 343) at the top 340 of the display 800 screen. )
  • a parameter item included in each group may be displayed on the bottom 350. The user may display the parameter items included in each group on the bottom 350 by pressing the group name on the top 340 of the screen.
  • parameter items included in a general group may include a device model 351, a tool name 352, a connection type 353, and a device.
  • Weight Tool Weight 354
  • / or Center of Gravity 355
  • the work cell manager 300 may display work cell items registered as grippers stored in the master DB 600 in a pop-up form so that the user may easily select one of the registered gripper models.
  • the device name 352 may freely set a name that is easy for the user to recognize. If you use multiple grippers with the same device model, it can be quite useful to set separate distinguishable equipment names for each gripper.
  • the connection type 353 indicates in which manner the connection of the control signal is performed.
  • the instrument weight 354 and the instrument center of gravity 355 may be input by the user but may be obtained by automatic measurement.
  • the work cell manager 300 stores the setting when the OK button 357 is pressed and input / output (I / I). O)
  • the parameter items included in the group may be displayed on the display 800 screen.
  • a parameter item included in an input / output (I / O) group may be a connection port corresponding to each command that a gripper may receive.
  • the gripper can receive two commands of Grasp and Release, and set a connection port corresponding to each command as a parameter item included in an I / O group.
  • Grasp can be set to port 1 and Release to port 2.
  • the recognizable signal for example, 'enable' signal
  • the recognizable signal for example, 'enable' signal
  • PLC Programmable Logic Controller
  • it is a very useful function because it can prevent the reprogramming of PLC by setting the connection port according to the contents programmed in PLC.
  • you can additionally set the Wait Time for each command.
  • the gripper executes the command corresponding to the command. It can indicate the time taken. That is, during the waiting time, it may indicate that other commands cannot be received because the work is performed by the command. Alternatively, it may indicate the time required for the gripper to execute the command.
  • the work cell manager 300 may store the setting and display the TCP group on the display.
  • parameter items included in the TCP group may be coordinates and angles indicating a center point (TCP) of the gripper.
  • the setting method may be directly input by the user through the input apparatus 900, or may be automatically calculated and input by the work cell manager 300, or input coordinate points through direct teaching.
  • the OK button is pressed after the setting is completed, the work cell manager 300 may store the set parameter item and display a work cell item selection screen (FIG. 4E) of the work cell manager 300 on the display 800.
  • the work cell manager 300 may display the work cell item 380 which is selected in advance and the setting of the related parameter item is completed on one side of the display 800 to provide the user with the selected work cell item information. have.
  • the + icon 390 may be pressed again, and then the CNC may be selected by pressing an icon 395 corresponding to the CNC.
  • 4F to 4H illustrate contents displayed on the screen of the display 800 in order to input and set parameter items of the CNC.
  • the workcell manager 300 may display a CNC icon 335 in one corner of the display 800 screen to indicate that the CNC-related parameter is set.
  • the CNC-related parameter items can be divided into two groups: General group and I / O group.
  • the work cell manager 300 displays group names (General, I / O) at the top 340 of the display 800 screen and each group at the bottom 350. Parameter items included in can be displayed. The user may display the parameter items included in each group on the bottom 350 by pressing the group name on the top 340 of the screen.
  • the parameter items included in the General group include a device model 351, a tool name 352, and / or a connection type 353.
  • the work cell manager 300 may display a work cell item registered by the CNC stored in the master DB 600 in a pop-up form so that the user may easily select one of the registered CNC models.
  • the device name 352 may freely set a name that is easy for the user to recognize. If you use multiple CNCs with the same device model, it can be quite useful to set a separate distinguishable machine name for each CNC.
  • the connection type 353 indicates in which manner the connection of the control signal is performed.
  • the setting in the general group is completed, the setting can be saved by pressing the OK button 357.
  • the work cell manager 300 stores the setting when the OK button is pressed and the parameter items included in the I / O group. Can be displayed on the display 800 screen.
  • the parameter item included in the input / output (I / O) group may be a connection port corresponding to each command that can be input by the CNC.
  • the CNC can receive four commands: Chunk Open, Chunk Close, Door Open, and Door Close, and is a parameter item included in the I / O group. Can be set.
  • the first connection port for Chunk Open, the second connection port for Chunk Close, the third connection port for Door Open, and the fourth connection port for Door Close may be set. .
  • you can issue Chunk Open command by giving a signal (eg 'enable' signal) to port 1 for Chunk Open of CNC.
  • the waiting time is for the CNC to execute the command corresponding to the command when the command is entered. It can indicate the time taken. That is, during the waiting time, it may indicate that other commands cannot be received because the work is performed by the command.
  • the work cell manager 300 may store the setting and display the selection screen on the display 800 again.
  • the workcell engine 400 masters a master skill related to the selected workcell item.
  • the user skill may be generated by applying at least one parameter among the parameters of the selected work cell item to the inquired master skill.
  • the workcell engine 400 may generate and recommend a task template that is a time series of user skills based on the workcell items stored in the user DB and the user skills, and utilize the workcell item related parameters stored in the user DB.
  • a task template that is a time series of user skills based on the workcell items stored in the user DB and the user skills, and utilize the workcell item related parameters stored in the user DB.
  • the progress path and the posture of the movement related command included in the user skill may be provided.
  • the workcell engine 400 may include a skill engine, a template engine, and / or a pass engine, and the skill engine inquires a master skill related to the selected workcell item from the master DB 600 and inquires.
  • the user skill is generated by applying at least one parameter among the parameters of the selected work cell item to the master skill
  • the template engine generates a task template that is a time series of user skills based on the work cell item and the user skill stored in the user DB. It generates and recommends, and the path engine provides a progress path and posture of the movement related command included in the user skill by using the work cell item related parameter stored in the user DB.
  • the progress path and the posture may mean the progress path and the posture of the robot as the operation main body.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically illustrating an operation of a skill engine according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Generation and storage of the user skills according to the flowchart shown in FIG. 5 may be performed for each work cell item or a combination of work cell items stored in the work cell DB of the user DB 700.
  • the skill engine may select a work cell item or a combination of work cell items stored in the work cell DB of the user DB 700 by the work cell manager 300 (S510).
  • the master skill associated with the selected work cell item or the combination of the work cell items may be automatically inquired in the skill DB of the master DB 600 (S520).
  • At least one parameter among the parameters of the selected work cell item or the combination of the work cell items stored in the work cell DB of the user DB 700 is applied to the inquired skill, Can be stored in skill DB.
  • the master skills stored in the master DB 600 according to the present invention may simply be a set of instructions. That is, as shown in Figure 2 may be a simple set of instructions, such as move, open, move, grab, move.
  • the user skill to which the set parameter is applied may be a set of specific commands that can be applied to the robot task.
  • the coordinates of the working environment such as moving from X coordinate to Y coordinate, opening 'first gripper', moving from Y coordinate to Z coordinate, pinching A workpiece with 'first gripper', and moving from Z coordinate to W coordinate
  • a set parameter such as a device name of a work cell item set in the work cell manager 300 to the inquired skill, and configure the skill as a set of specific commands.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment in which a skill engine automatically generates a user skill.
  • a gripper 610 which is a work cell item, is stored in the work cell DB of the master DB 600, and a master skill called 'Pick 710' is stored in the skill DB of the master DB 600. May be stored.
  • the gripper 610 may include a command 611 'Grasp' and 'Release' as related parameters.
  • the 'Pick (710)' master skill may be composed of 'move, open gripper, move, gripper pick, move (711)'.
  • the name of the work cell item 620 stored in the user DB 700 is set to 'My Gripper', and an input / output port for the command is also set.
  • the skill engine 410 selects a master skill (pick in the embodiment of FIG. 6) associated with the selected work cell item from the skill DB of the master DB 600. Is automatically inquired, and combines the setting parameters of the selected work cell item (My Gripper in FIG. 7) and the inquired master skill to the user as a user skill (Pick My Gripper 810 in FIG. 7). It is automatically stored in the skill DB of the DB 700.
  • the coordinate information necessary for each command may be included and stored together. If not set, it may be set as coordinate information of the user skill by applying the progress path and posture information through the teaching in the task builder 500 which will be described later.
  • the skill engine may generate a user skill and store it in the skill DB of the user DB 700 as described above.
  • the skill engine may assign a priority to each of the generated user skills, and set a user skill recommendation rule. That is, the task builder 500, which will be described later, may recommend a skill to the user according to a skill recommendation rule or priority set when the user requests a skill recommendation during a task generation task of the user.
  • the template engine may generate a task template that is a time series collection of user skills based on the work cell items and the user skills stored in the user DB 700. To this end, the template engine searches a general task template stored in the master DB 600 in relation to a work cell item or a combination of work cell items stored in the user DB 700 and searches the master skills in the general task template in the user DB. A task template replaced with a user skill stored in 700 may be generated.
  • a general task template associated with moving a workpiece from an input side conveyor belt to an output side conveyor belt may be stored in the master DB 600.
  • This task template uses two skills, 'Incoming feeder' and 'Outgoing feeder' related to the conveyor belt, 'Incoming feeder' at the start of the task and 'Outgoing feeder' at the end of the task. have.
  • the template engine may inquire the above-described task template from the master DB 600, and create a new task template using the user skill applied to the position of the conveyor belt stored as a parameter of the workcell item, and store the new task template in the user DB 700. .
  • the template engine may generate a task template based on a task previously created by the task builder 500 to be described later.
  • the generated task template may be stored in the user DB 700.
  • the task template generated by the template engine may be provided for easy programming of the user in the task builder 500 to be described later.
  • the path engine may provide a progress path and a posture of a movement related command included in the user skill by using the parameter of the work cell item stored in the user DB 700.
  • the path engine may read the parameter of the work cell item set in the work cell manager 300 and stored in the user DB 700 from the user DB 700.
  • the read parameter may include a reference point of the selected work cell item and relative position information and attitude information of at least one of a turning point, an access point, a path point, and an operation point based on the reference point.
  • the relative position information and the posture information of the point may be calculated to automatically generate the progress path and the posture of the movement-related command included in the user skill.
  • the progress path and the posture may mean the progress path and the posture of the robot as the operation main body.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the function of a pass engine in the CNC 430 according to an embodiment of the present invention.
  • the CNC 430 is a device for processing a work, and is a device for processing a work in a state where a door is run and a chuck in a space inside the door holds the work.
  • the robot cooperating with the CNC 430 performs a function of picking up the workpiece placed on the pallet and passing the door to supply the workpiece so that the chuck can catch the workpiece.
  • the robot must set the movement path 436 through which the TCP of the robot should proceed so that the workpiece can be positioned at the center position of the chuck through the door. That is, using the direct teaching or indirect teaching, the robot should be taught the turning point 434, the waypoint 433, the access point 432, and the operating point 431 in the TCP's movement path.
  • the turning point 434 is a waypoint for moving between workcell items, and the robot may enter through the turning point 434 of the workcell item in order to enter the workcell item.
  • the waypoint 433 is a point that needs to pass in order to go to the access point 432 of the work cell item, but may be an additional point and there may be a plurality of waypoints.
  • the operation point 431 means that the tool attached to the robot in the skill performs the operation.
  • the gripper attached to the robot picks up and moves the workpiece, and then performs a 'release' operation. In the CNC position, the gripper may be a center point of the chuck to hold the workpiece.
  • the access point 432 may be a point that can be finally passed to approach the operating point 431.
  • the above-described turning point 434, waypoint 433, access point 432, and operating point 431 can be set as parameter items when the CNC registers as a workcell item.
  • the reference point 435 may be set as a parameter item.
  • a relative coordinate with respect to the reference point 435 and a posture of the robot at each point may be set. That is, the coordinates of the turning point 434, the waypoint 433, the access point 432, and the operating point 431 can be set as a relative coordinate with respect to the reference point 435, the direction of TCP to set the attitude You can set the angle for the three axes (x, y, z).
  • the coordinate of the reference point 435 is (0, 0, 0) which is the origin of the three-dimensional coordinates
  • the coordinates relative to the turning point 434, the waypoint 433, the access point 432, and the operation point 431 Settings can be easy.
  • the setting of the relative coordinates can be stored in the master DB 600 by setting the CNC at the time of registering the work cell items in the work cell register 100.
  • the work cell manager 300 selects the CNC of FIG. 7 as a work cell item to use, and sets a reference point, which is a parameter of the selected work cell item, as a coordinate according to the TCP position of the robot or a relative coordinate with respect to the reference point of the entire work area. If set to, the pass engine automatically sets the coordinates of the turning point 434, the waypoint 433, the access point 432, and the operating point 431 according to the TCP position of the robot or the coordinates of the reference point of the entire work area. The new calculation may be performed as a related parameter of the selected work cell item in the user DB 700.
  • the coordinates and posture of each point stored as described above may be applied to determine a progress path and posture of a command relating to movement of a user skill generated by the skill engine.
  • the number of teaching points required for actual teaching can be reduced. That is, as described above, when the teaching of the reference point is performed, the coordinates of the turning point 434, the waypoint 433, the access point 432, and the operating point 431 are automatically calculated to further teach each point. There is no need to do it. As a result, the user's programming load can be greatly reduced, and the time required for programming can be greatly reduced.
  • the above-described skill engine, template engine, and pass engine provide various task templates and user skills when working in the task builder 500 for programming a robot's work, thereby reducing the number of teaching points required. This will significantly reduce the effort and time required to program your robot.
  • the task builder 500 may generate a task to be worked on by the robot based on the user skill described above. That is, the task builder 500 arranges one or more user skills in a time series through an interface with a user, and directly or indirectly teaches position information and posture information of a robot, which is an operation subject required when performing the arranged user skills. You can create a task that the user wants through the instruction.
  • FIG 8 is a diagram illustrating a process of generating a task by the task builder 500 according to an embodiment of the present invention.
  • the task builder 500 divides the display 800 screen into two and displays one task (hereinafter, task screen) 510 to display a task to be generated, and another screen (hereinafter, skill).
  • the screen 520 may be used to display a user skill stored in the user DB 700.
  • a user may create a task by taking a skill from a skill screen and arranging and connecting the skill on a task screen in time series. Examples include user skills such as 'palette picking, gripper', 'opening CNC', 'workpiece laying CNC', 'door closing CNC', 'workpiece picking CNC', and 'palette placing, gripper'. You can complete a task by importing it from and placing it on the task screen in the order in which it proceeds. In this case, coordinate information or posture information required for the user skill to operate may be preset by the work cell engine as described above, or may be set by the user using direct teaching or indirect teaching at this stage.
  • the user may generate a task that the user intends to instruct the robot by selecting and combining the user skills presented by the task builder 500.
  • the task builder 500 may generate a machine language program that can be understood by the robot by compiling the work generated by the user.
  • the generated machine language program can be downloaded to the control device of the robot so that the robot can be operated according to the program.
  • the task builder 500 may be provided with a user skill and task template generated and recommended by the workcell engine, and may use one task template selected by the user from among the provided task templates, or the provided task.
  • a task may be created by adding, deleting, or exchanging user skills based on one task template selected by a user among templates.
  • a user skill stored in the user DB 700 may be displayed on a skill screen, wherein the user skill displayed on the skill screen may be a user skill recommended by the work cell engine.
  • FIG. 9 illustrates an example of a task template recommended by the template engine in the task builder 500.
  • the template engine may generate a task template related to a work cell item set by the user through the work cell manager 300 and store the generated task template in the user DB 700.
  • the stored task template may be recommended when programming a task through the task builder 500 of the user.
  • a plurality of task templates 421 and 422 may be recommended, and when a user selects one of the recommended task templates, a task desired by the user may be configured based on the template.
  • the task template 421 of FIG. 8 may be selected, and the task template 421 may be displayed on the task screen.
  • the work cell manager 300 may change the parameter of the work cell item.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a skill-based robot programming method according to an exemplary embodiment.
  • a workcell item and a related master skill should be stored in the master DB 600 first.
  • as many workcell items and related master skills as possible by the seller are registered using the workcell register 100 and skill register 200 and stored in the master DB 600 before the user purchases the robot programming device.
  • the user may perform robot programming in a state in which workcell items and master skills are basically stored in the master DB 600.
  • the user may select a work cell item to be used through the work cell manager 300 (S810) and may set a parameter value related to the work cell item to be used.
  • the workcell engine 400 may generate a user skill based on the selected workcell item and the set parameter (S820), and additionally, a task template based on the selected workcell item and / or the generated user skill. It may be generated (S830) and stored in the user DB (700). In this case, information about a path to which the robot, which is an operation subject, moves in relation to each work cell item may also be generated and stored as a parameter.
  • the user may generate a task for the robot to work on based on a user skill and / or a task template generated by the workcell engine 400 while interfacing with the task builder 500 (S840).
  • the task may be configured by arranging a plurality of user skills in a work order.
  • the operation of the task can be verified through simulation, and once verified, it can be executed on the robot.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a work cell item to be used by a skill-based robot programming apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the skill-based robot programming apparatus searches a work cell item stored in the master DB 600 as described above to select a work cell item to be used (S810), and uses a work cell item among the found work cell items. May be selected (S811). And it is possible to set the relevant parameters of the selected workcell item (S812), and additionally test the operation of the selected and set workcell item to verify the setting (S813), and if the test fails, the parameter setting can be modified. have. In operation S814, the workcell item selected and the related parameter is set may be stored in the user DB.
  • the work cell-related parameters include the category of the work cell item, the type of the work cell item, the model of the work cell item, the name of the work cell item, the weight, the center of gravity, the TCP, the volume, the reference point, the switching point, the access point, the path point, and the motion. It may include at least one of a point and attitude information of each point, speed, acceleration, connection type, connection port, and waiting time.
  • the pass engine of the work cell engine 400 may automatically generate a progress path and a posture of a movement related command included in a user skill. That is, the work cell item may include at least one of a reference point, a turning point, an access point, a path point, and an operation point as a parameter, and each point may have relative position information based on the reference point as a parameter value.
  • the position between the reference point of the robot, which is the main agent of operation, and the reference point of the selected work cell item, is measured, and based on this, among the reference point of the robot and the transition point, access point, path point, and operation point of the selected work cell item
  • Relative position information and posture information of at least one point may be calculated to automatically generate a progress path and a posture of a movement-related command included in a user skill.
  • the reference point of the robot may be a fixed point at the base of the robot or may be a TCP point of the robot.
  • the CNC of FIG. 7 may be stored as a workcell item in the master DB 600.
  • the work cell item has a reference point, a turning point, an access point, a path point, and an operating point as parameters, and each parameter may be input in advance in accordance with the specifications of the CNC at the time of registration by the work cell register 100.
  • the reference point is (0,0,0)
  • the turning point is (100, -50, -10)
  • the waypoint is (120, -50, 0)
  • the access point is (120, -50, 20)
  • the coordinate value of (100, -50, 20) may be input in advance.
  • the turning point, the access point, the path point, and the operation point may be relative coordinates based on the reference point.
  • the posture of the robot at each point may be stored in advance.
  • the CNC may be selected as a work cell item to be used, and coordinates with respect to a reference point of the selected work cell item may be set by indirect or direct teaching.
  • the coordinates of the reference point may be set to (10, 20, 30).
  • the coordinate of the reference point may be a coordinate based on a fixed point at the base of the robot or may be a coordinate based on a TCP point of the robot.
  • the path engine may change parameter values of the turning point, the access point, the path point, and the operating point based on the coordinates of the reference point.
  • the turning point is (110, -30, 20)
  • the waypoint is (130, -30, 30)
  • the access point is (130, -30, 50)
  • the operating point is (110, -30, 50) may be stored in the user DB 700.
  • the related user skill may be 'place work' for snapping the work to the chuck, which is a skill in which the house is placed on the pallet so that the work can be grabbed by the chuck.
  • the user skill may be configured by a plurality of movement commands, and the coordinates to which each movement command is to be automatically generated may be automatically generated by only one teaching of the reference point using a parameter set in the selected work cell item.
  • the workcell engine 400 of the skill-based robot programming apparatus for generating a user skill when the workcell manager 300 selects a workcell item, inquires a master skill related to the selected workcell item from the master DB 600.
  • a user skill may be generated by applying at least one parameter of the parameters of the selected work cell item to a master skill related to the selected work cell item.
  • the work cell engine 400 may select at least one of the parameters of the work cell item set by the user in a master skill related to the selected work cell item.
  • User skills can be created by applying parameters.
  • the user skill includes a movement-related command, as described above, the progress path of the movement-related command included in the user skill based on a switch point, an access point, a path point, and an operation point set as a parameter of the selected work cell item. And postures can be generated automatically.
  • the generated user skill may be stored in the skill DB of the user DB 700.
  • the user may select a task builder 500.
  • a task may be generated based on a user skill.
  • the task builder 500 displays a user skill stored in the user DB 700 on the display 800 as a graphic (eg, an icon or a directory) to select and combine a user skill required by the user.
  • the robot can create a task to be performed by a simple task.
  • the movement path information such as a turning point, a path point, an access point, and an operation point between each user skill.
  • This may be informed by various methods including an indirect teaching method using a teaching pendant, or a direct teaching method of informing a coordinate by directly moving a robot.
  • the robot programming apparatus proposed by the present invention can apply the movement path information to the user skill in advance by using the path engine as described above, no additional teaching is required when generating a task or only minimal teaching is required. It may be possible. That is, as an example, if there is no change in the reference point coordinates of the work cell item set in advance by the work cell manager 300, that is, the relative coordinates between the robot and the reference point coordinates, the teaching operation may not be necessary at all. If the coordinates of the reference point changes, only the reference point is re-taught and the remaining points are automatically recalculated by the pass engine and applied to the user skill, thereby minimizing the number of teaching points.
  • the robot programming apparatus may additionally present a task template generated through the template engine to the user in order to more easily generate a task of the user.
  • the user can then select one of the provided templates and use it as is, or select one of the provided task templates, add more user skills to the selected task template, delete, exchange, Or you can modify it to create a new task.
  • the robot programming apparatus and method according to the present invention can present a variety of methods to simplify the user's work to the user can be quickly and easily enough to program the robot even ordinary users.
  • the robot programming apparatus performs the task of registering the workcell item and the related parameters and the creation of the skill based on the registered workcell item by an expert in advance, and the workcell item and the master skill in the master DB.
  • the workcell items and master skills stored in the master DB are automatically changed to the user version and stored in the user DB.
  • the user can omit a lot of effort and time when programming the robot.
  • the described functions may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. If implemented in software, these functions may be stored on or transmitted over as one or more instructions or code on a computer-readable medium.
  • Computer-readable media includes both computer storage media and communication media including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. Storage media can be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media may deliver or transmit desired program code in the form of RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage device, or instruction or data structure. It can include any other medium that can be used for storage and accessible by a computer.
  • any connection is properly termed a computer readable medium.
  • the software is transmitted from a website, server or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave
  • Fiber technologies, twisted pair, DSL, or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave are included in the definition of the medium.
  • Discs as used herein include compact discs (CDs), laser discs, optical discs, digital general purpose discs (DVDs), floppy discs and Blu-ray discs, which usually contain data In contrast, the discs optically reproduce data by means of a laser. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media.
  • the code segment may be a procedure, function, subprogram, program, routine, subroutine, module, software package, class, or instruction, data structure, or program statement. It should be appreciated that they can represent any combination of these.
  • Code segments may be coupled to other code segments or hardware circuitry by passing and / or receiving information, data, arguments, parameters or memory content. Information, arguments, parameters, data, and the like may be delivered, sent or transmitted using any suitable means, including memory sharing, message delivery, token delivery, network transmission, and the like.
  • the steps and / or operations of the method or algorithm may be one or more of codes and / or instructions on a machine-readable medium and / or computer-readable medium that may be incorporated into a computer program product. It can reside as any combination or set of.
  • the techniques described herein may be implemented in modules (eg, procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein.
  • Software codes may be stored in memory units and executed by processors.
  • the memory unit may be implemented within the processor or external to the processor, in which case the memory unit may be communicatively coupled to the processor by various means as is known in the art.
  • the processing units may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, It may be implemented in a controller, microcontroller, microprocessor, other electronic units designed to perform the functions described herein, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors It may be implemented in a controller, microcontroller, microprocessor, other electronic units designed to perform the functions described herein, or a combination thereof.
  • the term “infer” or “infer” generally refers to the process of determining or inferring about the state of the system, environment, and / or user from a set of observations captured by events and / or data.
  • Inference can be used to identify a specific situation or action, or can generate a probability distribution over states, for example.
  • Inference can be probabilistic, i.e., the calculation of the probability distribution for those states based on consideration of data and events.
  • Inference can also refer to techniques used to construct higher level events from a set of events and / or data. This reasoning can be followed by new events or actions from a set of observed events and / or stored event data, whether the events are closely correlated in time, and whether the events and data come from one or several events and data sources. Let be estimated.
  • ком ⁇ онент includes, but are not limited to, hardware, firmware, combinations of hardware and software, software, or software-related software such as running software. It includes an entity.
  • a component may be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, an executable thread of execution, a program, and / or a computer.
  • an application running on a computing device and the computing device can be a component.
  • One or more components may reside within a process and / or thread of execution and a component may be localized on one computer and / or distributed between two or more computers.
  • these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon.
  • Components follow a signal with one or more data packets (e.g., data from a local system, other components of a distributed system, and / or a signal that interacts with other systems across a network such as the Internet by way of a signal). Etc. may be communicated by local and / or remote processes.

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Abstract

사용자가 로봇이 수행하여야 할 작업을 손쉽게 프로그래밍할 수 있도록 사용자 입력 정보를 기반으로 필요한 스킬 및 태스크 템플릿을 제공하는 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법에 관한 것으로, 로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템 및 상기 워크셀 아이템을 구동하는 명령어의 집합인 마스터 스킬(skill)을 저장하는 마스터 DB, 상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택하고, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 워크셀 매니저, 상기 선택된 워크셀 아이템과 관련이 있는 마스터 스킬을 상기 마스터 DB로부터 조회하고, 상기 조회된 마스터 스킬에 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성하는 워크셀 엔진, 상기 선택된 워크셀 아이템 및 상기 유저 스킬을 저장하는 유저 DB, 및 상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 태스크 빌더를 포함하는 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치가 개시된다.

Description

스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법
본 발명은 로봇이 특정 작업을 수행하도록 하는 프로그램을 생성하기 위한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 로봇이 수행하여야 할 작업을 손쉽게 프로그래밍할 수 있도록 사용자 입력 정보를 기반으로 필요한 스킬 및 태스크 템플릿을 제공하는 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법에 관한 것이다.
산업 현장에서 로봇에 의한 제품의 조립 및 제작이 점차 증가하여 가는 추세에 있고, 이로 인해 로봇을 제어하는 시스템에서도 점차 그 기능이 다양화 및 고도화되어 가고 있는 실정이다.
이러한 로봇 제어 환경에서 로봇이 사용자가 원하는 작업을 수행하도록 하기 위하여 로봇을 프로그래밍하는 다양한 기술들이 제시되어 왔으며, 로봇이 이해할 수 있는 기계어나 c 또는 c++과 같은 low-level 언어를 사용하여 프로그램을 코딩하는 종래의 방식은 일반 사용자 입장에서는 로봇 프로그래밍을 거의 불가능하게 만들었다.
본 발명은 일반 사용자가 로봇이 수행하여야 할 작업을 손쉽게 프로그래밍할 수 있도록 사용자 입력 정보를 기반으로 필요한 스킬 및 태스크 템플릿을 제공하는 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치 및 방법을 제공한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 프로그래밍하기 위한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치는 로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템 및 상기 워크셀 아이템을 구동하는 명령어의 집합인 마스터 스킬(skill)을 저장하는 마스터 DB, 상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택하고, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 워크셀 매니저, 상기 선택된 워크셀 아이템과 관련이 있는 마스터 스킬을 상기 마스터 DB로부터 조회하고, 상기 조회된 마스터 스킬에 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성하는 워크셀 엔진, 상기 선택된 워크셀 아이템 및 상기 유저 스킬을 저장하는 유저 DB, 및 상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 태스크 빌더를 포함할 수 있다.
이에 더하여 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치는 로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템을 등록하고 상기 마스터 DB에 저장하는 워크셀 레지스터 및 상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 이용하여 마스터 스킬(skill)을 생성하거나 편집하고, 상기 마스터 DB에 저장하는 스킬 레지스터를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 워크셀 아이템의 관련 파라미터는 워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 각 지점들의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 파라미터의 항목은 워크셀 레지스터에 의해 설정되고, 상기 파라미터의 값에 대한 입력은 워크셀 레지스터, 워크셀 매니저 및 태스크 빌더 중 적어도 어느 하나에 의해 수행될 수 있다.
그리고 상기 워크셀 매니저는 사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택할 수 있도록 하기 위하여, 상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 조회하고, 사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택하는 경우, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력할 수 있도록 하는 화면을 제공할 수 있고, 상기 워크셀 엔진은 상기 마스터 DB에 저장된 마스터 스킬 중에서 상기 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬을 조회하고, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 일부의 파라미터를 상기 조회된 마스터 스킬에 제공하여 유저 스킬을 생성하는 스킬 엔진 및 상기 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템과 유저 스킬을 기반으로 유저 스킬의 집합체인 태스크 템플릿을 생성하고 추천하는 템플릿 엔진을 포함할 수 있고, 상기 태스크 빌더는 상기 워크셀 엔진에 의해 생성되고 추천된 유저 스킬 및 태스크 템플릿을 제공받으며, 사용자는 상기 제공된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하여 그대로 사용하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플릿을 이용하지 않고 상기 제공된 유저 스킬을 조합하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플 중의 하나를 선택하고, 선택한 태스크 템플릿에 유저 스킬을 추가, 또는 선택한 태스크 템플릿에 포함되어 있는 유저 스킬을 삭제, 교환, 변경하여 태스크를 생성할 수 있다. 또한 상기 태스크 빌더는 하나 이상의 유저 스킬을 작업순서대로 조합하고, 상기 하나 이상의 유저 스킬을 수행할 때 요구되는 작동 주체인 로봇의 위치 정보 및 자세 정보를 직접 교시 또는 간접 교시로 교시 받아 태스크를 생성할 수 있다.
그리고 상기 워크셀 엔진은 워크셀 아이템의 파라미터를 활용하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 제공하는 패스 엔진을 더 포함하고, 상기 패스 엔진은 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 불러 들이며, 상기 파라미터는 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 정보와 상기 기준점을 기준으로 하는 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점에서의 위치 정보 및 자세 정보를 포함하고, 직접교시 또는 간접교시를 통해 작동 주체인 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정함으로써, 상기 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점 간의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성할 수 있다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 로봇을 프로그래밍하기 위한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치를 이용한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법은 로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 설정하는 단계, 상기 설정된 워크셀 아이템을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계, 및 상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
좀 더 상세히 살펴보면, 상기 사용할 워크셀 아이템을 설정하는 단계는 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 검색하고, 검색된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택하는 단계, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 단계, 및 상기 선택된 워크셀 아이템 및 입력된 파라미터를 유저 DB에 저장하는 단계를 포함할 수 있고, 부가적으로 상기 선택된 워크셀 아이템의 작동을 시험하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 더하여 상기 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템 및 유저 스킬을 바탕으로 사용자의 로봇 프로그래밍 시에 추천할 수 있는 태스크 템플릿을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 사용할 워크셀 아이템 설정을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계는 설정된 상기 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬을 마스터 DB에서 조회하는 단계 및 설정된 상기 워크셀 아이템의 파라미터 중 적어도 하나를 상기 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬에 적용하여 유저 스킬을 생성하는 단계를 포함하는데, 여기서 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터는 워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 및 각 지점에서의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터는 기준점과 상기 기준점을 기준으로 하는 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 단계는 직접 교시 또는 간접 교시를 통해 작동 주체인 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정하여 상기 기준점의 위치 정보를 설정하는 단계 및 패스 엔진에 의하여 설정된 상기 기준점의 위치 정보를 바탕으로 상기 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점 간의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 상기 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점과 상기 로봇과의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 설정하는 단계를 포함하고, 상기 선택된 워크셀 아이템을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계는 설정된 상기 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점과 상기 로봇과의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 바탕으로 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 단계는 상기 제공된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하여 그대로 사용하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플릿을 이용하지 않고 상기 제공된 유저 스킬을 조합하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하고, 선택한 태스크 템플릿에 유저 스킬을 추가, 또는 선택한 태스크 템플릿에 포함되어 있는 유저 스킬을 삭제, 교환, 변경하여 태스크를 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 상기 태스크는 복수 개의 유저 스킬을 작업 순서대로 배치하여 구성된 것일 수 있다.
그리고 상술한 로봇 프로그래밍 방법은 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 컴퓨터 프로그램 형태로 저장되고 컴퓨터에서 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 로봇 프로그래밍 장치 및 방법에 따르면,
첫째, 객체화한 로봇 및 로봇과 협업하는 주변 장치들로 구성된 워크셀 아이템 및 관련 파라미터들을 바탕으로 프로그래밍의 최소 단위인 스킬을 구성할 수 있고,
둘째, 사용자가 마스터 DB에서 작업 내용 실현에 필요한 워크셀 아이템을 선택하면, 선택된 워크셀 아이템을 바탕으로 사용할 수 있는 스킬과 태스크 템플릿을 추천하여 사용자가 쉽게 로봇을 프로그래밍할 수 있게 도울 수 있고,
셋째, 사용자가 low level 언어 전문가가 아니더라도 스킬의 배치와 간단한 교시만으로도 사용자가 로봇을 프로그래밍할 수 있게 할 수 있고,
넷째, 기존에 프로그래밍되어 있던 로봇 작업을 바탕으로 약간의 변경만으로 새로운 로봇 작업을 생성할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 프로그래밍 장치의 주요 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 2는 스킬 레지스터(200)에 의해 생성된 마스터 스킬의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 워크셀 매니저(300)가 실제 사용될 워크셀 아이템과 관련 파라미터들을 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장하기 위한 순서도를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자가 워크셀 아이템을 선택하고, 선택한 워크셀 아이템 관련 파라미터 항목들을 입력하도록 디스플레이(800)에 화면을 표시하는 워크셀 매니저(300)를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 엔진의 동작을 간략하게 도시한 순서도이다.
도 6은 스킬 엔진이 자동으로 유저 스킬을 생성하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC(430)에서의 패스 엔진의 기능을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태스크 빌더(500)가 태스크를 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 태스크 빌더(Task Builder; 500)에서 템플릿 엔진에 의하여 추천된 태스크 템플릿의 예시를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치가 사용할 워크셀 아이템을 설정하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
하기에서 언급되는 수평방향은 땅과 평행한 방향 수직방향은 상기 수평방향에 수직인 방향을 의미한다. 그리고 하단은 설치되었을 때 밑으로 가는 부분으로 상단은 설치되었을 때 위로 가는 부분을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대하여 상세히 설명하기 전에 먼저 핵심 용어들에 대하여 정의한다.
워크셀(work cell)은 일반적으로 공정의 흐름을 개선하고, 효율성을 높이며, 낭비를 없애기 위해 조직된 논리적이고 전략적인 자원 배치를 지칭할 수 있으며 본 발명은 워크셀에 배치되어 있는 로봇의 동작을 프로그래밍하기 위한 장치 및 방법을 제시하는 것이다.
워크셀에는 다양한 자원들이 배치될 수 있는데 본 발명에서는 이러한 자원을 워크셀 아이템(work cell item)으로 칭할 수 있다. 로봇 자체도 하나의 워크셀 아이템이 될 수 있을 뿐만 아니라 로봇과 협업하는 주변 장치들 각각도 하나의 워크셀 아이템이 될 수 있다. 후술하겠지만 워크셀 아이템은 파라미터들을 내재하고 있을 수 있으며, 워크셀 아이템은 내재된 관련 파라미터와 함께 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 저장될 수 있다.
그리고 워크셀 아이템이 될 수 있는 주변 장치는 로봇의 동작에 영향을 미치는 방법에 따라 하기 5가지 종류로 구분될 수 있다.
첫번째 종류는 엔드이펙터(End Effector)로 로봇의 말단에 붙어 후술한 부품(Part)의 위치나 상태를 변화시킬 수 있는 워크셀 아이템이며, 중심점인 TCP(Tool Center Point)를 기준으로 로봇의 자세나 위치가 변화될 수 있다. 그리퍼(Gripper), 글루잉 툴(Gluing Tool), 스크류 드라이버(Screw Driver)와 같은 주변 장치가 여기에 속할 수 있다.
두번째 종류는 피더(Feeder)로 엔드이펙터가 대상 작업물을 집거나 완료된 대상 작업물을 위치시킬 수 있는 워크셀 아이템이며, 기준점, 대상 작업물을 집을 위치를 나타내는 피킹(picking)점, 작업이 완료된 작업물을 놓을 위치를 나타내는 플레이싱(placing)점, 피더 접근점 등이 파라미터로 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 함께 저장될 수 있다. 팔레트(pallet)나 컨베이어(conveyor)가 피더에 속할 수 있다.
세번째 종류는 디바이스(device)로 로봇이 엔드이펙터를 통해 후술할 부품과 상호작용하는 워크셀 아이템이며, 기준점, 동작점, 접근점 등이 파라미터로 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 함께 저장될 수 있다. CNC, 공작기계, 기계 툴(machine tool), 프레스(press), 공기분사기(air blowing) 등이 디바이스에 속할 수 있다.
네번째 종류는 부품(part)으로, 로봇의 작업 대상물이 되는 것, 즉, 엔드이펙터가 집어서 옮기거나 할 수 있는 대상물로서 부피나 높이 등이 파라미터로 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 함께 저장될 수 있다. 피더나 디바이스와도 상호작용하며 관련된 파라미터에 의해 엔드이펙터의 동작이 영향을 받을 수 있다.
다섯번째 종류는 센서(sensor)로, 로봇의 동작을 모니터링할 수 있고, 그 모니터링 결과가 로봇의 동작에 영향을 미칠 수 있는 워크셀 아이템들이다. 근접(proximity) 센서, 비젼(vision) 센서 등이 속할 수 있다.
상술한 워크셀 아이템들은 유사한 것들 끼리 모아서 하나의 카테고리로 규정할 수 있다. 일 실시 예로서 상술한 다섯 종류의 워크셀 아이템은 각각이 하나의 카테고리로 규정할 수 있다. 이에 더하여 디바이스의 경우에는 기계(machine), 주변기(peripheral), 장비(equipment) 등의 좀 더 세분화된 카테고리로 규정할 수도 있다.
다음 표 1은 워크셀 아이템 및 관련 파라미터의 일 예를 보여주는 것이다.
대분류 중분류 제조사 모델명 명령어 출력
공압그리퍼 3 Jaw Schunk PZN 80 GraspReleaseFail Grasp Ind.Release Ind.
2 Jaw SMC MHZ2-32D GraspReleaseFail Grasp Ind.Release Ind.
전기그리퍼 2 Jaw SMC LEHZ32K2-22-R51P1 Grasp#1Grasp#2Grasp#3Release Grasp#1 Ind.Grasp#2 Ind.Grasp#3 Ind.Release Ind.
스크류 드라이버 전기식 제어기 Atals Copco Power Focus Torque OKTorque NOT Tool On
Gluing Tool 공압식 밸브 이노하이텍 IHV-2000 Tool OnTool Off
스킬(skill)은 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 저장되어 있는 워크셀 아이템을 구동하는 명령어의 집합으로 사용자가 로봇 동작 프로그래밍 시에 사용할 수 있는 최소 단위이다. 좀 더 상세히 설명하면 워크셀 아이템은 내재된 관련 파라미터와 함께 마스터 DB 및/또는 유저 DB의 워크셀 DB에 함께 저장될 수 있고, 스킬은 특정 작업을 수행하기 위하여 워크셀 아이템의 명령어의 조합에 워크셀 아이템의 진행 경로와 관련된 파라미터를 적용하여 만든 것일 수 있다. 일 예로 그리퍼의 그리핑 기능, CNC 문열기(door open)/문닫기(door close), 피킹(picking), 플레이싱(placing) 등이 각각 하나의 스킬로서 정의될 수 있다.
태스크(task)는 로봇이 수행하여야 할 작업을 나타내고, 태스크는 복수 개의 스킬을 작업 순서대로 배치하여 구성할 수 있다. 즉, 태스크는 복수 개의 스킬을 작업 순서대로 나열한 집합체일 수 있다. 일 실시 예로서 로봇이 CNC를 돕는 보조작업을 수행하는 경우 각각이 하나의 스킬인 '팔레트 집기,' '문열기,' '작업물 놓기,' '문닫기,' 작업물 집기,' 및 '팔레트에 놓기'를 로봇이 하는 작업의 순서대로 나열함으로써 하나의 태스크를 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 프로그래밍 장치의 주요 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 프로그래밍 장치는 워크셀 레지스터(100), 스킬 레지스터(200), 워크셀 매니저(300), 워크셀 엔진(400), 태스크 빌더(500), 마스터 DB(600), 및 유저 DB(700)를 포함할 수 있다.
여기서, 마스터 DB(600)와 유저 DB(700)는 워크셀 DB와 스킬 DB로 구성될 수 있고 워크셀 DB에는 상술한 워크셀 아이템과 워크셀 아이템에 내재하는 관련 파라미터들이 저장될 수 있고, 스킬 DB에는 상술한 스킬이 저장될 수 있다. 또한, 마스터 DB(600)와 유저 DB(700)는 별도의 구성으로 표시하였지만 하나의 하드웨어에서 하나의 DB를 나누어서 구성할 수도 있다. 마찬가지로, 워크셀 DB와 스킬 DB는 하나의 DB로 구성할 수도 있다.
이에 더하여 사용자와 로봇 프로그래밍 장치 간의 인터페이스를 제공하는 디스플레이(800)와 입력장치(900)를 추가로 구비할 수 있다. 디스플레이(800)는 컴퓨터와 연결된 LCD 모니터, 티칭 팬던트(teaching pendant) 화면, 스마트폰과 같은 이동 기기의 화면이 될 수 있고, 입력장치(900)는 키보드, 마우스, 터치 스크린 등이 될 수 있다. 또한, 터치 스크린 화면처럼 디스플레이(800)와 입력장치(900)가 하나의 장치에 같이 있을 수 있다.
워크셀 레지스터(100)는 전문가에 의해 워크셀 아이템과 관련 파라미터를 등록하도록 할 수 있는 장치이다. 좀 더 상세하게는, 워크셀 레지스터(100)는 워크셀 아이템과 워크셀 아이템에 내재된 파라미터 항목을 등록할 수 있다. 물론, 파라미터 항목 중 적어도 일부의 내용도 기재함으로써 파라미터를 설정할 수도 있다. 워크셀 아이템과 관련된 파라미터 항목은 복수 개일 수 있는데, 워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 각 지점들의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 어느 하나가 파라미터의 항목으로 포함될 수 있다. 워크셀 레지스터(100)는 워크셀 아이템 및 관련 파라미터 항목을 등록할 수 있고, 이에 더하여 파라미터 항목의 일부 또는 전부에 대하여 각 항목의 값을 추가로 등록할 수 있다. 워크셀 레지스터(100)를 통해 등록된 워크셀 아이템과 관련 파라미터는 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장될 수 있다. 워크셀 레지스터(100)를 통한 워크셀 아이템 등록은 워크셀 아이템 제조사 또는 전문가에 의해 수행될 수 있다. 즉, 본 발명에서 제시하는 로봇 프로그래밍 장치의 사용자보다는 등록할 워크셀 아이템(주변 장치 또는 로봇)에 관하여 상당한 지식을 가지고 있는 전문가에 의하여 워크셀 아이템과 관련 파라미터의 등록이 수행될 수 있다. 워크셀 아이템과 관련 파라미터 항목, 및 추가적으로 각 파라미터 항목의 값을 같이 등록하여야 하므로 워크셀 아이템과 관련된 전문 지식이 필요하기 때문이다.
로봇 자체도 워크셀 아이템으로 워크셀 레지스터(100)를 통해 등록될 수 있다. 또한 로봇 구조 및 특성이 다른 경우에는, 서로 다른 로봇을 별도로 등록하여 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 따로 저장할 수 있다. 즉, 회사에서 출고하는 제품명이 다른 로봇들을 각각 별개로 워크셀 레지스터(100)를 통해 등록하여 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 서로 다른 워크셀 아이템으로 저장할 수 있다.
또한, 워크셀 레지스터(100)에 의한 워크셀 아이템의 등록은 제조사로부터 획득한 제품 관련 매뉴얼을 바탕으로 이루어질 수 있다. 즉, 각 워크셀 아이템의 서지 정보, 사양정보, 작업 가능 조건, 명령어, 회피점, 목표점, 최적경로, 연결방식, 및/또는 출력정보 등의 파라미터 항목 및/또는 각 파라미터 항목의 값을 매뉴얼에서 추출하여 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장할 수 있다.
스킬 레지스터(200)는 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장된 워크셀 아이템을 구동하기 위한 명령어의 조합인 스킬을 생성하고 편집하여 등록하는 장치이다. 이때에 생성되는 스킬을 후에 설명할 유저 스킬과 구별하여 마스터 스킬로 칭할 수 있다.
도 2는 스킬 레지스터(200)에 의해 생성된 마스터 스킬의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 Pick이라는 스킬은 MoveJ(210), 'Gripper:Release(220)', MoveL(230), 'Gripper:Grasp(240)', MoveL(250)의 명령순서에 따라서 피킹을 수행하는 스킬일 수 있다. MoveJ(210) 및 MoveL(230, 250)은 로봇의 이동 명령일 수 있으며, 'Gripper:Release(220)'와 'Gripper:Grasp(240)'는 로봇의 엔드이펙터인 그리퍼를 벌리거나 닫게 하는 명령일 수 있다. 즉, 작업 대상물을 피킹하기 위하여 작업 대상물이 있는 위치로 가서 그리퍼를 벌렸다가 닫음으로써 작업 대상물을 피킹하게 되는 것이다. 이처럼 워크셀 아이템에 대한 기계어 명령어를 이용하여 로봇 프로그래밍을 하는 경우에는 사용자가 상당한 어려움을 느낄 수 있지만 이를 통합하여 사용자가 인지하기 쉬운 이름을 부여한 스킬을 사용함으로써 사용자는 로봇을 직접 제어할 수 있는 기계어에 대한 지식 없이도 쉽게 프로그래밍 할 수 있다.
스킬 레지스터(200)에 의하여 생성되고 편집된 마스터 스킬은 마스터 DB(600)의 스킬 DB에 저장될 수 있다.
이러한 스킬 레지스터(200)를 이용하여 다양한 마스터 스킬을 생성하고 편집하는 것은 로봇 제조사에서 로봇 프로그래밍 전문가에 의해 미리 수행될 수 있다. 즉, 로봇 프로그래밍 전문가는 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장되어 있는 다양한 워크셀 아이템들을 구동할 수 있는 다양한 마스터 스킬들을 생성하고 편집하여 마스터 DB(600)의 스킬 DB에 저장할 수 있다.
상술한 바처럼 본 발명에서 제시하는 로봇 프로그래밍 장치의 워크셀 레지스터(100)와 스킬 레지스터(200)는 로봇 프로그래밍 장치의 사용자보다는 제조사에서 다양한 로봇과 다양한 주변 장치를 워크셀 아이템으로 등록하고, 등록된 워크셀 아이템의 명령어를 바탕으로 마스터 스킬을 등록하는데 일반적으로 사용될 수 있다. 워크셀 레지스터(100)와 스킬 레지스터(200)에 의해 등록된 워크셀 아이템과 마스터 스킬은 마스터 DB(600)에 저장될 수 있다. 그리고 사용자는 마스터 DB(600)에 기 저장되어 있는 워크셀 아이템과 마스터 스킬들을 이용하여 쉽게 로봇을 프로그래밍할 수 있다. 그러므로 워크셀 레지스터(100)와 스킬 레지스터(200)는 로봇 프로그래밍 장치의 사용자 입장에서는 로봇 프로그래밍 시에는 필요하지 않은 부가적인 모듈일 수 있다.
상술한 바처럼 마스터 DB(600)에는 다양한 종류의 워크셀 아이템과 마스터 스킬이 저장되어 있을 수 있다. 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 워크셀 아이템과 마스터 스킬은 제조사가 서로 다른 워크셀 아이템을 다양하게 사용하는 복수의 사용자들을 고려하여 등록하고 저장한 것이기에 특정 사용자가 실제 사용하지 않는 워크셀 아이템과 스킬을 부가적으로 포함할 수도 있다.
워크셀 매니저(300)는 사용자가 실제 사용하는 워크셀에서의 로봇의 동작을 프로그래밍하기 위한 워크셀 아이템의 파라미터 값을 설정할 수 있다. 워크셀 매니저(300)는 마스터 DB(600)에 저장된 워크셀 아이템 중 사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택할 수 있도록 하기 위하여 마스터 DB(600)에 저장된 워크셀 아이템을 조회하여 디스플레이(800) 화면에 표시하고, 사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택하는 경우, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 항목에 대한 값을 입력할 수 있도록 하는 화면을 제공하여 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 설정할 수 있다.
이때 워크셀 매니저(300)는 사용자의 작업 내용을 수행하기에 적합한 워크셀 아이템을 사용자에게 추천하여 사용자가 선택할 수 있도록 하거나, 또는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 모든 워크셀 아이템을 사용자에게 알려주고 사용자가 그 중에서 선택하도록 할 수 있다.
워크셀 매니저(300)는 선택한 워크셀 아이템 관련 파라미터 값들을 입력받고 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장될 수 있다. 즉, 워크셀 매니저(300)는 마스터 DB(600)로부터 워크셀 아이템 관련 데이터를 읽어 올 수 있을 뿐 마스터 DB(600)의 데이터를 변경할 수는 없다. 워크셀 매니저(300)에 의해 설정된 워크셀 아이템은 마스터 DB(600)가 아닌 유저 DB(700)에 저장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 워크셀 매니저(300)가 실제 사용될 워크셀 아이템과 관련 파라미터들을 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장하기 위한 순서도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 워크셀 매니저(300)는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 워크셀 아이템을 검색하고, 필요한 워크셀 아이템을 선택(S310)할 수 있다. 즉, 워크셀 매니저(300)는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 워크셀 아이템들을 디스플레이(800) 화면에 보여줄 수 있다. 이때, 도구(Tool), 주변기(Peripheral), 기계(Machine) 등과 같이 카테고리 별로 구분하여 보여줄 수 있다.
사용자는 워크셀 매니저(300)가 디스플레이(800)의 화면에 표시한 워크셀 아이템들 중에서 프로그래밍하고자 하는 로봇 작업 내용을 위해 필요한 워크셀 아이템을 선택할 수 있다. 그리고 로봇 작업 환경에 맞게 선택된 워크셀 아이템 관련 파라미터를 설정(S320)할 수 있다. 즉, 워크셀 레지스터(100)는 워크셀 아이템과 관련 파라미터 항목을 등록하여 함께 마스터 DB(600)에 저장할 수 있고, 워크셀 매니저(300)에서는 워크셀 아이템 관련 파라미터 항목의 값을 입력하여 설정할 수 있다. 이때 선택된 워크셀 아이템 관련해 모든 파라미터 항목에 대하여 값을 설정할 수도 있고 또는 일부 파라미터 항목에 대하여는 워크셀 레지스터(100)를 통해 입력되어 설정된 값을 그대로 사용하고 다른 일부 파라미터 항목에 대하여만 값을 설정할 수 있다.
이렇게 하나의 워크셀 아이템을 선택하고, 선택된 워크셀 아이템의 관련 파라미터를 설정하고 난 뒤에는 워크셀 아이템의 작동 시험(S330)을 할 수 있다. 즉, 설정된 파라미터가 작업 환경에 맞게 설정되었는지 확인할 수 있고, 설정된 입/출력 포트에 맞추어서 명령이 실행되는 지를 확인할 수 있다. 시험에 의하여 원하는 대로 올바르게 작동하지 않으면 앞의 단계로 돌아가 설정을 수정할 수 있으며, 원하는 대로 올바르게 작동하면 설정된 워크셀 아이템을 유저 DB(700)에 저장(S340)할 수 있다. 상술한 워크셀 매니저(300)에서 워크셀 아이템을 선택하고 관련 파라미터를 설정하는 작업은 반복적으로 수행될 수 있다.
이하 도 4a 내지 도 4h를 이용하여 워크셀 매니저(300)에서 사용자가 워크셀 아이템을 선택하고 관련 파라미터 항목을 설정하는 일 예에 대하여 좀 더 자세히 설명한다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자가 워크셀 아이템을 선택하고, 선택한 워크셀 아이템 관련 파라미터 항목들을 입력하도록 디스플레이(800)에 화면을 표시하는 워크셀 매니저(300)를 도시한 도면이다.
일 실시 예로서 로봇이 CNC 보조 작업을 수행할 수 있도록 프로그래밍하고자 하는 상황을 고려할 수 있다. 즉, 로봇은 CNC가 작업 대상물을 가지고 작업하는 것을 보조하기 위하여 작업 대상물을 집어(피킹)하여 CNC에 공급할 수 있고, 작업이 완료된 작업 대상물을 CNC로부터 꺼내어 팔레트에 놓을(플레이싱할) 수 있다. 사용자는 이러한 로봇 작업을 위하여 그리퍼를 워크셀 아이템으로 선택할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 워크셀 매니저(300)은 워크셀 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장되어 있는 모든 워크셀 아이템에 대응되는 아이콘을 디스플레이(800) 화면에 표시할 수 있다. 이 경우, 워크셀 매니저(300)는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 모든 워크셀 아이템과 대응되는 아이콘을 카테고리별로 분류하여 디스플레이(800) 화면에 표시할 수 있다. 카테고리는 워크셀 아이템의 관련 파리미터 항목으로 설정될 수 있으며 워크셀 레지스터(100)를 통해 워크셀 아이템 등록시에 입력되어 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 워크셀 아이템과 함께 저장되어 있을 수 있다. 도 4a의 일 실시 예에서는 로봇의 엔드이펙터용 도구로 그리퍼(Gripper), 스크류 드라이버(Screw Driver), 글루잉 도구(Gluing Tool), 디버링 도구(Deburring Tool), 폴리싱 도구(Polishing tool) 등이 저장되어 있고, 주변기로 공기 분사기 (Air Blower), 컷팅머신(cutting maching), 컨베이어(Conveyor) 등이 저장되어 있음을 보여주고 있다. 도 4a의 화면에서 사용자는 워크셀 아이템을 선택하기 위하여 먼저 새로운 워크셀 아이템을 추가하겠다는 것을 나타내기 위하여 + 아이콘(310)을 누르고, 다음으로 그리퍼 아이콘(320)를 눌러 선택할 수 있다.
워크셀 아이템을 선택한 후에 워크셀 매니저(300)는 사용자가 선택한 워크셀 아이템에 대한 정보를 입력하여 설정(S320)할 수 있도록 선택된 워크셀 아이템과 함께 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에 저장한 관련 파라미터 항목들을 디스플레이(800) 화면에 표시할 수 있다.
일반적으로 워크셀 아이템별로 설정할 수 있는 파라미터 항목이 다를 수 있고, 파라미터 항목들은 복수 개의 그룹으로 나눌 수 있다. 일 예로서 로봇의 TCP에 부착되는 워크셀 아이템의 경우에는, 파라미터 항목을 일반사항(General) 그룹, 입출력(I/O) 그룹, 및 TCP 그룹 등으로 나누어 설정할 수 있고, 그룹별로 별도의 화면을 사용하여 파라미터 값을 입력하여 설정할 수 있다.
도 4b 내지 도 4d는 그리퍼의 파라미터 항목을 입력하여 설정하기 위하여 디스플레이(800) 화면에 표시되는 내용을 도시한 도면이다.
도 4b 내지 도 4d를 참조하면, 워크셀 매니저(300)는 그리퍼 관련 파라미터 설정임을 나타내기 위하여 그리퍼 아이콘(330)을 디스플레이(800) 화면의 한쪽 구석에 표시할 수 있다. 그리고 그리퍼 관련 파라미터 항목은 일반사항(General) 그룹, 입출력(I/O) 그룹, 및 TCP 그룹의 3개의 그룹으로 나눌 수 있다. 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목의 값을 설정하기 위하여 워크셀 매니저(300)는 디스플레이(800) 화면의 상단(340)에 그룹명(General(341), I/O(342), TCP(343))을 표시하고 하단(350)에 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목을 표시할 수 있다. 사용자는 화면의 상단(340)에 있는 그룹명을 누름으로써 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목을 하단(350)에 표시하도록 할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 일 실시 예로서 일반사항(General) 그룹에 포함되는 파라미터 항목은 디바이스 모델(Device Model; 351), 장비 이름(Tool Name; 352), 접속형태(Connection Type; 353), 장비무게(Tool Weight; 354), 및/또는 장비 무게중심(Center of Gravity; 355)일 수 있다. 워크셀 매니저(300)는 디바이스 모델의 경우에는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 그리퍼로 등록된 워크셀 아이템들을 팝업 형태로 표시하여 사용자가 등록된 그리퍼 모델 중에서 하나를 쉽게 선택할 수 있도록 할 수 있다. 장비 이름(352)은 사용자가 인식하기 쉬운 이름을 자유롭게 설정할 수 있다. 동일한 디바이스 모델을 가지는 그리퍼를 복수 개 사용하는 경우 각 그리퍼에 대하여 별도의 구별할 수 있는 장비 이름을 설정하는 것은 상당히 유용할 수 있다. 접속형태(353)는 제어신호의 접속을 어떤 방식을 사용하여 수행할 것인지를 나타낸다. 장비 무게(354) 및 장비 무게중심(355)은 사용자가 입력할 수도 있지만 자동 측정에 의하여 획득할 수 도 있다.
일반사항(General; 341) 그룹에서의 설정이 완료되면 OK버튼(357)을 눌러 설정을 저장할 수 있는데, 워크셀 매니저(300)는 OK버튼(357)이 눌러지면 설정을 저장하고 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목들을 디스플레이(800) 화면에 표시할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목은 그리퍼가 입력 받을 수 있는 각 명령어에 대응되는 연결 포트일 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 그리퍼는 Grasp와 Release의 2개의 명령어를 입력받을 수 있고, 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목으로 각 명령어에 대응되는 연결 포트를 설정할 수 있다. 일 예로서 Grasp는 1번 포트로 Release는 2번 포트로 설정할 수 있다. 이렇게 설정한 뒤 추후 그리퍼에 작업 대상물을 집도록 명령(grasp)하기 위하여는 1번 포트에 인식 가능한 신호 (일 예로 'enable' 신호)를 주면 될 수 있다. PLC(Programmable Logic Controller)를 이용하여 로봇을 제어하는 경우에는 PLC에 프로그램된 내용에 맞추어서 연결 포트를 설정하여 줌으로서 PLC를 재 프로그래밍하는 것을 방지할 수 있어, 상당히 유용한 기능이라 할 수 있다. 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목 설정에 있어서는 추가적으로 각 명령어에 대한 대기시간(Wait Time)을 설정할 수 있는데, 대기시간은 명령어가 입력되면 그리퍼가 그 명령어에 해당하는 명령을 실행하기 위하여 걸리는 시간을 나타낼 수 있다. 즉, 대기시간 동안은 명령어에 의한 작업을 수행하고 있어 다른 명령어를 수신할 수 없음을 나타낼 수 있다. 또 다르게는 그리퍼가 명령을 실행하는 데 필요한 시간을 나타내는 것일 수 있다.
입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목에 대한 설정 정보를 입력 완료 후 OK 버튼(367)을 누르면 워크셀 매니저(300)는 설정을 저장하고 TCP 그룹을 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 4d를 참조하면, TCP 그룹에 포함되는 파라미터 항목은 그리퍼의 중심점(Tool Center Point; TCP)을 나타내는 좌표 및 각도일 수 있다. 설정 방법은 입력장치(900)를 통해 사용자가 직접 입력할 수도 있지만, 워크셀 매니저(300)가 자동으로 계산하여 입력할 수도 있으며, 또는 직접 교시를 통해 좌표점을 입력할 수도 있다. 설정 완료 후에 OK 버튼을 누르면 워크셀 매니저(300)는 설정된 파라미터 항목을 저장하고 워크셀 매니저(300)의 워크셀 아이템 선택 화면(도 4e)을 디스플레이(800)에 표시할 수 있다. 이 경우에 워크셀 매니저(300)는 미리 선택되고 관련 파라미터 항목에 대한 설정이 완료된 워크셀 아이템(380)을 디스플레이(800) 화면의 일측에 표시하여 사용자에게 기 선택된 워크셀 아이템 정보를 제공할 수 있다.
이에 다른 워크셀 아이템, 일 실시 예로서 CNC를 추가하고자 하는 경우에는 다시 + 아이콘(390)을 누르고, 다음으로 CNC에 대응하는 아이콘(395)을 눌러 CNC를 선택할 수 있다.
도 4f 내지 도 4h는 CNC의 파라미터 항목을 입력하여 설정하기 위하여 디스플레이(800) 화면에 표시되는 내용을 도시한 도면이다.
도 4f 내지 도 4h를 참조하면, 워크셀 매니저(300)는 CNC 관련 파라미터 설정임을 나타내기 위하여 CNC 아이콘(335)을 디스플레이(800) 화면의 한쪽 구석에 표시할 수 있다. 그리고 CNC 관련 파라미터 항목은 일반사항(General) 그룹 및 입출력(I/O) 그룹의 2개 그룹으로 나눌 수 있다. 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목의 값을 설정하기 위하여 워크셀 매니저(300)는 디스플레이(800) 화면의 상단(340)에 그룹명(General, I/O)을 표시하고 하단(350)에 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목을 표시할 수 있다. 사용자는 화면의 상단(340)에 있는 그룹명을 누름으로서 각 그룹에 포함되는 파라미터 항목을 하단(350)에 표시하도록 할 수 있다.
도 4f를 참조하면, CNC의 경우 일반사항(General) 그룹에 포함되는 파라미터 항목은 디바이스 모델(Device Model; 351), 장비 이름(Tool Name; 352), 및/또는 접속형태(Connection Type; 353)일 수 있다. 워크셀 매니저(300)는 디바이스 모델의 경우에는 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 CNC로 등록된 워크셀 아이템을 팝업 형태로 표시하여 사용자가 등록된 CNC 모델 중에서 하나를 쉽게 선택할 수 있도록 할 수 있다. 장비 이름(352)은 사용자가 인식하기 쉬운 이름을 자유롭게 설정할 수 있다. 동일한 디바이스 모델을 가지는 CNC를 복수 개 사용하는 경우 각 CNC에 대하여 별도의 구별할 수 있는 장비 이름을 설정하는 것은 상당히 유용할 수 있다. 접속형태(353)는 제어신호의 접속을 어떤 방식을 사용하여 수행할 것인지를 나타낸다. 일반사항 그룹에서의 설정이 완료되면 OK버튼(357)을 눌러 설정을 저장할 수 있는데, 워크셀 매니저(300)는 OK버튼이 눌러지면 설정을 저장하고 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목들을 디스플레이(800) 화면에 표시할 수 있다.
도 4g 및 도 4h를 참조하면, 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목은 CNC가 입력 받을 수 있는 각 명령어에 대응되는 연결 포트일 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, CNC는 Chunk Open, Chunk Close, Door Open, 및 Door Close의 4개의 명령어를 입력 받을 수 있고, 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목으로 각 명령어에 대응되는 연결 포트를 설정할 수 있다. 도 4g 및 도 4h의 일 예에서는 Chunk Open의 연결포트로 1번을, Chunk Close의 연결포트로 2번을, Door Open의 연결포트로 3번은, Door Close의 연결포트로 4번을 설정할 수 있다. 이렇게 설정한 뒤 추후 CNC의 Chunk Open을 위하여는 1번 포트에 인식 가능한 신호 (일 예로'enable'신호)를 줌으로써 Chunk Open 명령을 내릴 수 있다. 입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목 설정에 있어서는 추가적으로 각 명령어에 대한 대기시간(Wait Time)을 설정할 수 있는데, 대기시간은 명령어가 입력되면 CNC가 그 명령어에 해당하는 명령을 실행하기 위하여 걸리는 시간을 나타낼 수 있다. 즉, 대기시간 동안은 명령어에 의한 작업을 수행하고 있어 다른 명령어를 수신할 수 없음을 나타낼 수 있다.
입출력(I/O) 그룹에 포함되는 파라미터 항목에 대한 설정 정보를 입력 완료 후 OK 버튼을 누르면 워크셀 매니저(300)는 설정을 저장하고 다시 선택화면을 디스플레이(800)에 표시할 수 있다.
상술한 것처럼 워크셀 매니저(300)에 의해 사용할 워크셀 아이템이 선택되고, 선택된 워크셀 아이템에 대한 파라미터 설정이 완료되면 워크셀 엔진(400)은 선택된 워크셀 아이템과 관련이 있는 마스터 스킬을 마스터 DB(600)로부터 조회하고, 조회된 마스터 스킬에 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성할 수 있다.
이에 더하여 워크셀 엔진(400)은 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템과 유저 스킬을 기반으로 유저 스킬의 시계열적 집합체인 태스크 템플릿을 생성하고 추천할 수 있고, 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템 관련 파라미터를 활용하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 제공할 수 있다.
즉, 워크셀 엔진(400)은 스킬 엔진, 템플릿 엔진, 및/또는 패스 엔진을 포함할 수 있으며, 스킬 엔진은 선택된 워크셀 아이템과 관련이 있는 마스터 스킬을 마스터 DB(600)로부터 조회하고, 조회된 마스터 스킬에 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성하고, 템플릿 엔진은 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템과 유저 스킬을 기반으로 유저 스킬의 시계열적 집합체인 태스크 템플릿을 생성 및 추천하고, 패스 엔진은 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템 관련 파라미터를 활용하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 제공한다. 이때의 진행 경로 및 자세는 작동 주체인 로봇의 진행 경로 및 자세를 의미할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 엔진의 동작을 간략하게 도시한 순서도이다.
도 5에 제시된 순서도에 의한 유저 스킬의 생성과 저장은 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장된 각 워크셀 아이템 또는 워크셀 아이템의 조합에 대하여 각각 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 스킬 엔진은 워크셀 매니저(300)에 의하여 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장된 워크셀 아이템 또는 워크셀 아이템의 조합을 선택(S510)할 수 있다. 그리고 선택한 워크셀 아이템 또는 워크셀 아이템의 조합과 관련된 마스터 스킬을 마스터 DB(600)의 스킬 DB에서 자동으로 조회(S520)할 수 있다.
그리고 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 저장되어 있는 선택한 워크셀 아이템 또는 워크셀 아이템의 조합의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터를 조회된 스킬에 적용(S530)하고, 이를 유저 DB(700)의 스킬 DB에 저장할 수 있다. 본 발명에 따른 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 마스터 스킬은 단순히 명령어의 집합일 수 있다. 즉, 도 2에 도시되어 있는 것처럼 이동, 열기, 이동, 잡기, 이동과 같은 단순한 명령어의 집합일 수 있다. 하지만, 설정된 파라미터가 적용된 유저 스킬은 로봇 작업에 적용할 수 있는 구체적인 명령의 집합이 될 수 있다. 즉, 일 예로 X 좌표에서 Y 좌표로 이동, '제 1 그리퍼' 열기, Y 좌표에서 Z 좌표로 이동, '제 1 그리퍼'로 A 작업물 집기, Z 좌표에서 W 좌표로 이동처럼 작업 환경의 좌표와 워크셀 매니저(300)에서 설정된 워크셀 아이템의 장비 이름 등과 같은 설정된 파라미터를 조회된 스킬에 적용하여 구체적인 명령의 집합으로 스킬을 구성할 수 있다.
도 6은 스킬 엔진이 자동으로 유저 스킬을 생성하는 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 마스터 DB(600)의 워크셀 DB에는 워크셀 아이템인 그리퍼(Gripper)(610)가 저장되어 있고, 마스터 DB(600)의 스킬 DB에는 'Pick(710)'이라는 마스터 스킬이 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 그리퍼(610)는 관련 파라미터로 명령어(611)인 'Grasp'와 'Release'가 있을 수 있다. 그리고 'Pick(710)' 마스터 스킬은 '이동, 그리퍼 열기, 이동, 그리퍼 집기, 이동(711)'으로 구성될 수 있다. 사용자가 워크셀 매니저(300)를 이용하여 워크셀 아이템으로 그리퍼(610)를 선택하고 그리퍼 관련 파라미터를 설정하면 유저 DB(700)의 워크셀 DB에 선택된 워크셀 아이템이 설정된 파라미터를 가지고 저장될 수 있다. 도 6의 예에서 유저 DB(700)에 저장된 워크셀 아이템(620)의 이름은 'My Gripper'로 설정되고, 명령어에 대한 입/출력 포트 또한 설정되어 있다. 선택된 워크셀 아이템이 설정된 파라미터를 가지고 유저 DB(700)에 저장되면 스킬 엔진(410)은 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬(도 6의 일 실시 예에서는 Pick)을 마스터 DB(600)의 스킬 DB에서 자동으로 조회하고, 선택된 워크셀 아이템(도 7의 일 실시 예에서는 My Gripper)의 설정 파라미터와 조회한 마스터 스킬을 결합시켜 유저 스킬(도 7의 일 실시 예에서는 Pick My Gripper; 810)로 유저 DB(700)의 스킬 DB에 자동으로 저장한다. 이때 각 명령어에 필요한 좌표 정보가 설정되어 있다면 각 명령어에 필요한 좌표 정보를 같이 포함하여 저장할 수 있다. 만약 설정되어 있지 않다면, 후술할 태스크 빌더(500)에서의 교시를 통해 진행 경로 및 자세 정보를 적용하여 유저 스킬의 좌표 정보로 설정할 수 있다.
스킬 엔진은 전술한 것처럼 유저 스킬을 생성하여 유저 DB(700)의 스킬 DB에 저장할 수 있다. 이에 더하여 스킬 엔진은 생성된 유저 스킬 각각에 대하여 우선순위를 부여할 수 있고, 또한, 유저 스킬 추천 규칙을 설정할 수 있다. 즉, 후술할 태스크 빌더(500)에서 사용자의 태스크 생성 작업 시 스킬 추천을 요청하는 경우에 설정된 스킬 추천 규칙이나 우선순위에 따라 사용자에게 스킬을 추천할 수 있다.
템플릿 엔진은 유저 DB(700)에 저장된 워크셀 아이템과 유저 스킬을 기반으로 유저 스킬의 시계열적 집합체인 태스크 템플릿을 생성할 수 있다. 이를 위하여 템플릿 엔진은 유저 DB(700)에 저장된 워크셀 아이템 또는 워크셀 아이템의 조합과 관련되어 마스터 DB(600)에 저장되어 있는 일반적인 태스크 템플릿을 조회하고, 일반적인 태스크 템플릿에 있는 마스터 스킬을 유저 DB(700)에 저장되어 있는 유저 스킬로 대체시킨 태스크 템플릿을 생성할 수 있다.
일 실시 예로서 입력측 컨베이어 벨트로부터 출력측 컨베이어 벨트로 공작물을 옮기는 것과 관련된 일반적인 태스크 템플릿이 마스터 DB(600)에 저장되어 있을 수 있다. 이 태스크 템플릿은 컨베이어 벨트와 관련된 'Incoming feeder'와 'Outgoing feeder'의 2개의 스킬을 사용하고, 'Incoming feeder'를 태스크의 시작 위치에, 'Outgoing feeder'를 태스크의 종료 위치에 배치된 것일 수 있다. 템플릿 엔진은 상술한 태스크 템플릿을 마스터 DB(600)에서 조회하고, 워크셀 아이템의 파라미터로 저장되어 있는 컨베이어 벨트의 위치를 적용한 유저 스킬을 이용하는 새로운 태스크 템플릿을 만들어 유저 DB(700)에 저장할 수 있다.
또한, 템플릿 엔진은 후술할 태스크 빌더(500)에 의하여 과거에 생성한 태스크를 바탕으로 태스크 템플릿을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 태스크 템플릿은 유저 DB(700)에 저장될 수 있다.
템플릿 엔진에 의해서 생성된 태스크 템플릿은 후술할 태스크 빌더(500)에서 사용자의 손쉬운 프로그래밍을 위하여 제공될 수 있다.
패스 엔진은 유저 DB(700)에 저장된 워크셀 아이템의 파라미터를 활용하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 제공할 수 있다. 이를 위하여 패스 엔진은 워크셀 매니저(300)에서 설정되고 유저 DB(700)에 저장된 워크셀 아이템의 파라미터를 유저 DB(700)로부터 읽어 들일 수 있다. 이때 읽어 들이는 파라미터는 선택된 워크셀 아이템의 기준점과 이 기준점을 기준으로 하여 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점의 상대적 위치정보 및 자세정보를 포함할 수 있다. 그리고 직접교시 또는 간접교시를 통해 작동 주체인 로봇과 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정하고, 이를 바탕으로 로봇과 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성할 수 있다. 이때의 진행 경로 및 자세는 작동 주체인 로봇의 진행 경로 및 자세를 의미할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CNC(430)에서의 패스 엔진의 기능을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면 CNC(430)는 공작물을 가공하는 장치로서, 문이 달렸고 문 안의 공간에 있는 척(chuck)이 공작물을 잡은 상태에서 공작물을 가공하는 장치이다. CNC(430)와 협업하는 로봇은 팔레트에 놓여 있는 공작물을 집어서 문을 통과하여 척이 공작물을 잡을 수 있게 공작물을 공급하는 기능을 수행한다. 이때 로봇이 문을 통과하여 척의 중앙 위치에 공작물이 위치할 수 있도록 로봇의 TCP가 진행하여야 하는 이동 경로(436)를 설정해 주어야 한다. 즉, 직접교시 또는 간접교시를 이용하여 로봇의 TCP의 이동 경로에 있는 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431) 등을 로봇에게 교시하여 주어야 한다. 여기서 전환점(434)은 워크셀 아이템 간 이동을 위한 경유점으로, 로봇이 워크셀 아이템으로 진입하기 위해서는 상기 워크셀 아이템의 전환점(434)을 거쳐서 진입을 할 수 있다. 경유점(433)은 워크셀 아이템의 접근점(432)으로 가기 위하여 경유하여야 하는 점으로 필수적인 것은 아니고 부가적인 점이라 할 수 있고 복수 개의 경유점이 존재할 수 있다. 동작점(431)은 스킬 내에서 로봇에 부착된 툴이 동작을 수행하는 점을 의미한다. 도 7의 예에서는 로봇에 부착된 그리퍼가 공작물을 집어서 이동한 후 'release' 동작을 수행하는 점이 되고, CNC 입장에서는 공작물을 잡는 척의 중심점이 될 수 있다. 접근점(432)은 동작점(431)으로 접근하기 위하여 최종적으로 거쳐갈 수 있는 점일 수 있다.
상술한 교시를 쉽게 하기 위하여 CNC가 워크셀 아이템으로 등록시에 상술한 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431)을 파라미터 항목으로 설정할 수 있다. 이에 더하여 기준점(435)을 파라미터 항목으로 설정할 수 있다. 그리고 각 점의 파라미터 값으로 기준점(435)에 대한 상대 좌표와 각 점에서의 로봇의 자세를 설정할 수 있다. 즉, 기준점(435)에 대한 상대 좌표로 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431)에 대한 좌표를 설정할 수 있고, 자세를 설정하기 위하여 TCP의 방향을 나타내는 (x, y, z) 세 축에 대한 각도를 설정할 수 있다. 이때 기준점(435)의 좌표를 3차원 좌표상의 원점인 (0, 0, 0)으로 하면 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431)에 대한 상대 좌표 설정이 쉬울 수 있다. 그리고 이러한 상대 좌표의 설정은 워크셀 레지스터(100)에서 CNC를 워크셀 아이템으로 등록시에 함께 설정하여 마스터 DB(600)에 저장될 수 있다.
그리고 워크셀 메니저(300)에서 도 7의 CNC를 사용할 워크셀 아이템으로 선택하고, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터인 기준점을 로봇의 TCP 위치에 따른 좌표로 설정하거나 또는 작업 영역 전체의 기준점에 대한 상대 좌표로 설정하면 패스엔진은 자동으로 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431)의 좌표를 로봇의 TCP 위치에 따른 좌표 또는 작업 영역 전체의 기준점에 따른 좌표로 새로 계산하여 유저 DB(700)에 선택된 워크셀 아이템의 관련 파라미터로 저장할 수 있다. 이와 같이 저장된 각 점의 좌표 및 자세는 스킬 엔진에 의하여 생성되는 유저 스킬의 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 결정하는데 적용될 수 있다. 이처럼 로봇의 이동 경로에 대한 정보를 미리 설정해 놓음으로써 실제 교시에 필요한 교시점 수를 줄일 수 있다. 즉, 상술한 것처럼 기준점에 대한 교시를 실행하면 전환점(434), 경유점(433), 접근점(432), 및 동작점(431)에 대한 좌표가 자동으로 계산되어 각 점에 대하여 추가로 교시할 필요가 없어진다. 이에 따라 사용자의 프로그래밍시의 부하를 획기적으로 줄일 수 있으며, 프로그래밍에 필요한 시간 또한 대폭 줄일 수 있게 된다.
전술한 스킬 엔진, 템플릿 엔진, 패스 엔진은 사용자가 로봇의 작업을 프로그래밍하기 위한 태스크 빌더(500)에서의 작업 시 다양한 태스크 템플릿과 유저 스킬을 제공하고, 필요한 교시점의 수를 줄일 수 있도록 하여 줌으로써 사용자의 로봇 프로그래밍시 필요로 하는 노력과 시간을 상당히 줄일 수 있을 것이다.
태스크 빌더(500)는 상술한 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성할 수 있다. 즉 태스크 빌더(500)는 사용자와의 인터페이스를 통하여 하나 이상의 유저 스킬을 시계열적으로 배열하고, 배열되 유저 스킬을 수행할 때 요구되는 작동 주체인 로봇의 위치 정보와 자세 정보를 직접 교시 또는 간접 교시를 통해 교시받아 사용자가 원하는 태스크를 생성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태스크 빌더(500)가 태스크를 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 태스크 빌더(500)는 디스플레이(800) 화면을 2개로 분할하여 1개의 화면(이하 태스크 화면; 510)에는 생성할 태스크를 표시하기 위하여 사용하고, 다른 1개의 화면(이하 스킬 화면; 520)은 유저 DB(700)에 저장되어 있는 유저 스킬을 표시하기 위하여 사용될 수 있다. 사용자는 스킬 화면으로부터 스킬을 가져와서 태스크 화면에 시계열적으로 배치하여 연결함으로써 태스크를 생성할 수 있다. 일 예로서 '팔레트 집기, 그리퍼,' '문열기 CNC,' '작업물 놓기 CNC,' '문닫기 CNC,' '작업물 집기 CNC,'및 '팔레트 놓기, 그리퍼'와 같은 유저 스킬을 스킬 화면에서 가져와서 진행되는 순서대로 태스크 화면에 배치함으로써 태스크를 완성할 수 있다. 이때 유저 스킬이 동작하는데 필요한 좌표정보나 자세 정보는 상술한 것처럼 워크셀 엔진에 의하여 미리 설정되어 있을 수 있거나 또는 현 단계에서 직접 교시나 간접 교시를 이용하여 사용자에 의해 설정될 수 있다.
즉, 사용자는 태스크 빌더(500)가 제시한 유저 스킬을 선택하여 조합함으로써 사용자가 로봇에게 지시하고자 하는 태스크를 생성할 수 있다. 태스크 빌더(500)는 사용자가 생성한 작업을 컴파일하여 로봇이 이해할 수 있는 기계어 프로그램을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 기계어 프로그램은 로봇의 제어장치에 다운로딩되어 로봇이 이 프로그램에 따라 운용되게 할 수 있다.
또 다른 방법으로 태스크 빌더(500)는 워크셀 엔진에 의해 생성되고 추천된 유저 스킬 및 태스크 탬플릿을 제공받을 수 있으며, 제공받은 태스크 템플릿 중 사용자가 선택한 하나의 태스크 템플릿을 사용하거나, 또는 제공받은 태스크 템플릿 중 사용자가 선택한 하나의 태스크 템플릿을 바탕으로 유저 스킬을 추가, 삭제, 또는 교환하여 태스크를 생성할 수 있다.
도 8의 일 실시 예에서, 스킬 화면에 유저 DB(700)에 저장되어 있는 유저 스킬을 표시할 수 있는데 이때 스킬 화면에 표시되는 유저 스킬은 워크셀 엔진에 의해 추천된 유저 스킬일 수 있다.
도 9는 태스크 빌더(Task Builder; 500)에서 템플릿 엔진에 의하여 추천된 태스크 템플릿의 예시를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 템플릿 엔진은 사용자가 워크셀 매니저(300)를 통해 설정한 워크셀 아이템과 관련된 태스크 템플릿을 생성하여 유저 DB(700)에 저장할 수 있다. 그리고 사용자의 태스크 빌더(500)를 통한 태스크 프로그래밍 시 저장된 태스크 템플릿을 추천할 수 있다. 도 9의 예시처럼 복수 개의 태스크 템플릿(421, 422)을 추천할 수 있고, 사용자가 추천된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하면 그 템플릿을 바탕으로 사용자가 원하는 태스크를 구성할 수 있다. 일 실시 예로서 도 8의 태스크 템플릿(421)을 선택할 수 있고, 그러면 태스크 화면에 태스크 템플릿(421)이 표시될 수 있다.
이후 태스크 화면에서 보여지는 태스크 템플릿을 바탕으로 원하는 태스크를 구성하기 위한 수정이 진행될 수 있다.
일 예로서 Pick 스킬의 작업 대상물의 위치가 바뀐 경우에는 워크셀 매니저(300)를 이용하여 워크셀 아이템의 파라미터를 변경할 수 있다. 또 다른 방법으로 태스크 템플릿 내에 있는 Pick 스킬의 파라미터를 태스크 빌더에서 직접 변경할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법을 보여주는 흐름도이다.
사용자가 로봇 프로그래밍을 하기 위해서는 우선적으로 워크셀 아이템과 관련 마스터 스킬이 마스터 DB(600)에 저장되어 있어야 한다. 이를 위하여 사용자가 로봇 프로그래밍 장치를 구매하기 전, 판매자에 의해 가능한한 많은 워크셀 아이템 및 관련 마스터 스킬이 워크셀 레지스터(100) 및 스킬 레지스터(200)를 이용하여 등록되고 마스터 DB(600)에 저장될 수 있다. 사용자는 마스터 DB(600)에 워크셀 아이템 및 마스터 스킬이 기본적으로 저장되어 있는 상태에서 로봇 프로그래밍을 수행할 수 있다.
먼저, 사용자는 워크셀 매니저(300)를 통해 사용할 워크셀 아이템을 선택(S810)할 수 있고 또한, 사용할 워크셀 아이템 관련 파라미터 값을 설정할 수 있다.
상기 선택된 워크셀 아이템 및 설정된 파라미터를 바탕으로 워크셀 엔진(400)은 유저 스킬을 생성(S820)할 수 있고, 이에 더하여 부가적으로 선택된 워크셀 아이템 및/또는 생성된 유저 스킬을 바탕으로 태스크 템플릿을 생성(S830)하여 유저 DB(700)에 저장할 수 있다. 이때 추가적으로 각 워크셀 아이템 관련하여 작동주체인 로봇이 이동할 경로에 대한 정보 또한 생성하여 파라미터로 저장할 수 있다.
사용자는 태스크 빌더(500)와 인터페이스하면서 워크셀 엔진(400)에 의하여 생성된 유저 스킬 및/또는 태스크 템플릿을 바탕으로 로봇이 작업할 태스크를 생성(S840)할 수 있다. 여기서 태스크는 복수 개의 유저 스킬을 작업 순서대로 배치하여 구성한 것일 수 있다.
태스크 생성이 완료되면 시뮬레이션을 통하여 태스크의 작동을 검증하고, 검증되면 로봇에서 실행할 수 있다.
이하 상술한 각 단계를 좀 더 상세히 살펴본다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치가 사용할 워크셀 아이템을 설정하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치는 사용할 워크셀 아이템을 선택(S810)하기 위하여 상술한 바처럼 마스터 DB(600)에 저장된 워크셀 아이템을 검색하고, 검색된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택(S811)할 수 있다. 그리고 선택된 워크셀 아이템의 관련 파라미터를 설정(S812)하고, 부가적으로 설정을 검증하기 위하여 선택되고 설정된 워크셀 아이템의 작동을 시험(S813)할 수 있으며, 시험이 실패한 경우에는 파라미터 설정을 수정할 수 있다. 그리고 선택되고 관련 파라미터가 설정된 워크셀 아이템을 유저 DB에 저장(S814)할 수 있다. 이때 워크셀 관련 파라미터는 워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 및 각 지점들의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서 워크셀 엔진(400)의 패스 엔진은 추가적으로 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성할 수 있다. 즉, 워크셀 아이템은 기준점과 전환점, 접근점, 경로점, 동작점 중 적어도 하나의 점을 파라미터로 포함하고, 상기 각 점은 기준점을 기준으로 하는 상대적 위치 정보를 파라미터 값으로 가지고 있을 수 있다. 그리고 직접교시 또는 간접교시를 통해 작동 주체인 로봇의 기준점과 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정하고, 이를 바탕으로 로봇의 기준점과 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 하나의 점의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성할 수 있다. 여기서 로봇의 기준점은 로봇의 기단에 있는 고정된 점일 수도 있고, 로봇의 TCP 점일 수도 있다.
상술한 내용을 도 7의 예시를 이용하여 설명한다.
도 7의 CNC는 마스터 DB(600)에 워크셀 아이템으로 저장되어 있을 수 있다. 이때 워크셀 아이템은 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점을 파라미터로 가지고 있고, 각 파라미터는 워크셀 레지스터(100)에 의해 등록 시에 CNC의 스펙에 맞추어서 미리 값이 입력되어 있을 수 있다. 즉, 기준점은 (0,0,0), 전환점은 (100, -50, -10), 경유점은 (120, -50, 0), 접근점은 (120, -50, 20), 동작점은 (100, -50, 20)의 좌표 값이 미리 입력되어 있을 수 있다. 여기서, 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점은 기준점을 기준으로 하는 상대 좌표일 수 있다. 그리고 각 점에서의 로봇이 취할 자세 또한 미리 저장되어 있을 수 있다.
그리고 워크셀 매니저(300)에서 CNC가 사용할 워크셀 아이템으로 선택되고 간접 교시 또는 직접 교시로 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점에 대한 좌표가 설정될 수 있다. 일 예로서 기준점의 좌표가 (10, 20, 30)으로 설정될 수 있다. 이 기준점의 좌표는 로봇의 기단에 있는 고정점을 기준으로 한 좌표일 수도 있고, 로봇의 TCP 점을 기준으로 한 좌표일 수도 있다. 상술한 것처럼 기준점의 좌표가 설정되면 패스 엔진은 상기 기준점의 좌표를 바탕으로 전환점, 접근점, 경로점, 동작점의 파라미터 값을 변경시킬 수 있다. 즉, 패스 엔진에 의하여 전환점은 (110, -30, 20), 경유점은 (130, -30, 30), 접근점은 (130, -30, 50), 동작점은 (110, -30, 50)으로 변경되어 유저 DB(700)에 저장될 수 있다.
도 8을 참조하면, 관련 유저 스킬로는 작업물을 척에 물리기 위한 '작업물 놓기'가 있을 수 있고 이는 팔레트에서 집은 작업물을 척이 잡을 수 있도록 위치시키는 스킬이다. 이 유저 스킬은 복수 개의 이동 명령어에 의해 구성될 수 있으며 이때 각 이동 명령어가 이동할 좌표는 상기 선택한 워크셀 아이템에 설정된 파라미터를 이용하여 상기 기준점에 대한 단 한번의 교시만으로 자동으로 생성될 수 있다.
유저 스킬 생성을 위하여 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치의 워크셀 엔진(400)은 워크셀 매니저(300)가 워크셀 아이템을 선택하면, 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬을 마스터 DB(600)에서 조회하고, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중 적어도 하나의 파라미터를 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬에 적용하여 유저 스킬을 생성할 수 있다. 이때, 워크셀 매니저(300)에 의하여 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 설정하게 되면, 워크셀 엔진(400)은 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬에 사용자가 설정한 워크셀 아이템의 파라미터 중 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성할 수 있다.
유저 스킬에 이동 관련 명령어가 포함되는 경우, 상술한 바와 같이 선택된 워크셀 아이템의 파라미터로 설정되어 있는 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점을 바탕으로 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 유저 스킬은 유저 DB(700)의 스킬 DB에 저장될 수 있다.
워크셀 매니저(300)를 이용하여 사용할 워크셀 아이템을 선택하고, 관련 파라미터를 설정하고, 워크셀 엔진(400)이 자동으로 관련 유저 스킬 및/또는 태스크 템플릿을 생성한 이후 사용자는 태스크 빌더(500)를 이용하여 유저 스킬을 기반으로 태스크를 생성(S840)할 수 있다. 태스크 생성 단계에서 태스크 빌더(500)는 유저 DB(700)에 저장되어 있는 유저 스킬을 그래픽(일 예로 아이콘, 또는 디렉토리 형태)으로 디스플레이(800)에 표시하여 사용자가 필요한 유저 스킬을 선정하여 조합하는 단순한 작업에 의하여 로봇이 수행하여야 하는 태스크를 생성하도록 할 수 있다. 다만 각 유저 스킬에서의 로봇의 이동을 교시하기 위하여 각 유저 스킬 사이의 전환점, 경로점, 접근점, 동작점과 같은 이동 경로 정보를 알려줄 필요가 있다. 이는 티칭 펜던트를 이용한 간접교시 방법, 또는 로봇을 직접 이동시켜 좌표를 알려주는 직접교시 방법 등을 포함하는 다양한 방법으로 알려줄 수 있다.
본 발명에서 제시하는 로봇 프로그래밍 장치는 전술한 바처럼 패스 엔진을 이용하여 이동 경로 정보를 미리 유저 스킬에 적용해 놓을 수 있기 때문에 태스크 생성 시에 별도의 교시작업이 필요하지 않거나 최소한의 교시만 하여도 가능할 수 있다. 즉, 일 예로서 워크셀 매니저(300)에서 미리 설정한 설정한 워크셀 아이템의 기준점 좌표, 즉 로봇과 상기 기준점 좌표 간의 상대적인 좌표에 변동이 없으면 그대로 사용하여 교시작업이 전혀 필요 없을 수 있고, 만약 기준점의 좌표에 변동이 생긴다면 기준점만을 다시 교시하고 나머지 점들은 패스 엔진에 의하여 자동으로 다시 계산되어 유저 스킬에 적용됨으로 교시점의 수를 최소화할 수 있다.
이때 로봇 프로그래밍 장치는 사용자의 태스크 생성을 보다 쉽게 하도록 하기 위하여 전술한 템플릿 엔진을 통해 생성한 태스크 템플릿을 사용자에게 부가적으로 제시할 수 있다. 그러면 사용자는 제공된 템플릿중의 하나를 선택하여 그대로 사용하거나, 또는 제공된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하고, 선택된 태스크 템플릿에 유저 스킬을 더 추가하거나, 선택된 태스크 템플릿에 포함되어 있는 유저 스킬을 삭제, 교환, 또는 수정하여 새로운 태스크를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 로봇 프로그래밍 장치 및 방법은 사용자의 작업을 단순화하도록 할 수 있는 다양한 방법을 사용자에게 제시함으로써 숙련자가 아닌 일반적인 사용자라도 로봇을 프로그래밍하는데 있어 충분히 쉽게 빠르게 하도록 할 수 있다.
이에 더하여 본 발명에 따른 로봇 프로그래밍 장치는 워크셀 아이템 및 관련 파라미터의 등록 작업과 등록된 워크셀 아이템을 바탕으로 스킬을 생성하는 작업을 전문가에 의해서 미리 수행하고, 워크셀 아이템과 마스터 스킬을 마스터 DB에 저장한 후, 사용자에게 로봇을 판매함으로써 실제 사용자가 로봇 작업 내용과 작업 환경을 입력하면 마스터 DB에 저장되어 있는 워크셀 아이템과 마스터 스킬을 자동으로 사용자용 버전으로 변경하여 유저 DB에 저장하는 분리 정책을 사용함으로써 사용자 입장에서 로봇 프로그래밍 시에 많은 노력과 시간을 요하는 부분을 생략할 수 있는 효과가 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령이나 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, 디지털 가입자 회선(DSL), 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 초고주파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 여기서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다목적 디스크(DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
실시예들이 프로그램 코드나 코드 세그먼트들로 구현될 때, 코드 세그먼트는 프로시저, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 데이터 구조들, 또는 프로그램 명령문들의 임의의 조합을 나타낼 수 있는 것으로 인식해야 한다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수(argument), 파라미터 또는 메모리 콘텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 연결될 수 있다. 정보, 인수, 파라미터, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적당한 수단을 이용하여 전달, 발송 또는 전송될 수 있다. 추가로, 어떤 측면들에서 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 컴퓨터 프로그램 물건으로 통합될 수 있는 기계 판독 가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체상에 코드들 및/또는 명령들 중 하나 또는 이들의 임의의 조합이나 세트로서 상주할 수 있다.
소프트웨어에서 구현에서, 여기서 설명한 기술들은 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
하드웨어 구현에서, 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로 컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다. 더욱이, 상세한 설명 또는 청구범위에서 "포함한다"라는 용어가 사용되는 범위에 대해, 이러한 용어는 "구성되는"이라는 용어가 청구범위에서 과도적인 단어로 사용될 때 해석되는 것과 같이 "구성되는"과 비슷한 식으로 포함되는 것이다.
여기서 사용된 바와 같이, "추론하다" 또는 "추론"이라는 용어는 일반적으로 이벤트 및/또는 데이터에 의해 포착되는 한 세트의 관측으로부터 시스템, 환경 및/또는 사용자의 상태에 관해 판단하거나 추론하는 프로세스를 말한다. 추론은 특정 상황이나 동작을 식별하는데 이용될 수 있고, 또는 예를 들어 상태들에 대한 확률 분포를 생성할 수 있다. 추론은 확률적일 수 있는데, 즉 데이터 및 이벤트들의 고찰에 기초한 해당 상태들에 대한 확률 분포의 계산일 수 있다. 추론은 또한 한 세트의 이벤트들 및/또는 데이터로부터 상위 레벨 이벤트들을 구성하는데 이용되는 기술들을 말할 수도 있다. 이러한 추론은 한 세트의 관측된 이벤트들 및/또는 저장된 이벤트 데이터로부터의 새로운 이벤트들 또는 동작들, 이벤트들이 시간상 밀접하게 상관되는지 여부, 그리고 이벤트들과 데이터가 하나 또는 여러 이벤트 및 데이터 소스들로부터 나오는지를 추정하게 한다.
더욱이, 본 출원에서 사용된 바와 같이, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등의 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행중인 소프트웨어와 같은 컴퓨터 관련 엔티티를 포함하는 것이다. 예를 들어, 컴포넌트는 이에 한정되는 것은 아니지만, 프로세서상에서 실행하는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시로, 연산 디바이스 상에서 구동하는 애플리케이션과 연산 디바이스 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있으며, 컴포넌트가 하나의 컴퓨터에 집중될 수도 있고 그리고/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트는 각종 데이터 구조를 저장한 각종 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산 시스템의 다른 컴포넌트와 그리고/또는 신호에 의해 다른 시스템들과 인터넷과 같은 네트워크를 거쳐 상호 작용하는 어떤 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따르는 등 로컬 및/또는 원격 프로세스에 의해 통신할 수 있다.

Claims (19)

  1. 로봇을 프로그래밍하기 위한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치에 있어서,
    로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템 및 상기 워크셀 아이템을 구동하는 명령어의 집합인 마스터 스킬(skill)을 저장하는 마스터 DB;
    상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택하고, 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 워크셀 매니저;
    상기 선택된 워크셀 아이템과 관련이 있는 마스터 스킬을 상기 마스터 DB로부터 조회하고, 상기 조회된 마스터 스킬에 대해 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중에서 적어도 하나의 파라미터를 적용하여 유저 스킬을 생성하는 워크셀 엔진;
    상기 선택된 워크셀 아이템 및 상기 유저 스킬을 저장하는 유저 DB; 및
    상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 태스크 빌더;를 포함하는
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템을 등록하고 상기 마스터 DB에 저장하는 워크셀 레지스터; 및
    상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 이용하여 마스터 스킬(skill)을 생성하거나 편집하고, 상기 마스터 DB에 저장하는 스킬 레지스터; 를 더 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 워크셀 아이템의 파라미터는,
    워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 각 지점들의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 파라미터의 항목은 워크셀 아이템을 등록하는 워크셀 레지스터에 의해 설정되고, 상기 파라미터의 입력은 워크셀 레지스터, 워크셀 매니저 및 태스크 빌더 중 적어도 어느 하나에 의해 수행되는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 워크셀 매니저는,
    사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택할 수 있도록 하기 위하여, 상기 마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 조회하고,
    사용자가 사용할 워크셀 아이템을 선택하는 경우, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력할 수 있도록 하는 화면을 제공하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 워크셀 엔진은,
    상기 마스터 DB에 저장된 마스터 스킬 중에서 상기 선택된 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬을 조회하고, 상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터 중 적어도 일부의 파라미터를 상기 조회된 마스터 스킬에 제공하여 유저 스킬을 생성하는 스킬 엔진; 및
    상기 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템과 유저 스킬을 기반으로 유저 스킬의 집합체인 태스크 템플릿을 생성하고 추천하는 템플릿 엔진;을 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 태스크 빌더는,
    상기 워크셀 엔진에 의해 생성되고 추천된 유저 스킬 및 태스크 템플릿을 제공받으며,
    사용자는 상기 제공된 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하여 그대로 사용하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플릿을 이용하지 않고 상기 제공된 유저 스킬을 조합하거나, 또는 상기 제공된 태스크 템플 중의 하나를 선택하고, 선택한 태스크 템플릿에 유저 스킬을 추가, 또는 선택한 태스크 템플릿에 포함되어 있는 유저 스킬을 삭제, 교환, 변경하여 태스크를 생성하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 태스크 빌더는,
    하나 이상의 유저 스킬을 작업 순서에 따라 조합하고, 상기 하나 이상의 유저 스킬을 수행할 때 요구되는 작동 주체인 로봇의 위치 정보 및 자세 정보를 직접 교시 또는 간접 교시로 교시 받아 태스크를 생성하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 워크셀 엔진은,
    워크셀 아이템의 파라미터를 활용하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 제공하는 패스 엔진을 더 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 패스 엔진은,
    상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 불러 들이며, 상기 파라미터는 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 정보와, 상기 기준점을 기준으로 하는 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점에서의 위치 정보 및 자세 정보를 포함하고,
    직접교시 또는 간접교시를 통해 작동 주체인 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정함으로써, 상기 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점 간의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치.
  10. 로봇을 프로그래밍하기 위한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 장치를 이용한 스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법에 있어서,
    로봇 또는 주변장치를 포함하며 관련 파라미터를 갖는 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 설정하는 단계;
    상기 설정된 워크셀 아이템을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계; 및
    상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 단계;를 포함하는
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사용할 워크셀 아이템을 설정하는 단계는,
    마스터 DB에 저장된 워크셀 아이템을 검색하고, 검색된 워크셀 아이템 중 사용할 워크셀 아이템을 선택하는 단계;
    상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 단계; 및
    상기 선택된 워크셀 아이템 및 설정된 파라미터를 유저 DB에 저장하는 단계;를 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유저 DB에 저장된 워크셀 아이템 및 유저 스킬을 바탕으로 사용자의 로봇 프로그래밍 시에 추천할 수 있는 태스크 템플릿을 생성하는 단계;를 더 포함하는
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 사용할 워크셀 아이템을 설정하는 단계는,
    상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 단계 이후에
    상기 선택된 워크셀 아이템의 작동을 시험하는 단계;를 더 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 사용할 워크셀 아이템 설정을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계는,
    선택된 상기 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬을 마스터 DB에서 조회하는 단계; 및
    선택된 상기 워크셀 아이템의 파라미터 중 적어도 하나를 상기 워크셀 아이템과 관련된 마스터 스킬에 적용하여 유저 스킬을 생성하는 단계; 를 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 선택된 워크셀 아이템 관련 파라미터는,
    워크셀 아이템의 카테고리, 워크셀 아이템의 종류, 워크셀 아이템의 모델, 워크셀 아이템의 명칭, 무게, 무게중심, TCP, 부피, 기준점, 전환점, 접근점, 경로점, 동작점, 및 각 지점들의 자세 정보, 속도, 가속도, 접속형태, 연결 포트 및 대기시간 중 적어도 하나를 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터는 기준점과 상기 기준점을 기준으로 하는 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 선택된 워크셀 아이템의 파라미터를 입력하는 단계는,
    직접 교시 또는 간접 교시를 통해 작동 주체인 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 기준점 간의 위치를 측정하여 상기 기준점의 위치 정보를 설정하는 단계; 및
    패스 엔진에 의하여 설정된 상기 기준점의 위치 정보를 바탕으로 상기 로봇과 상기 선택된 워크셀 아이템의 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점 간의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 계산하여 상기 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하ㅏ나의 점과 상기 로봇과의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 선택된 워크셀 아이템을 바탕으로 유저 스킬을 생성하는 단계는,
    설정된 상기 전환점, 접근점, 경로점, 및 동작점 중 적어도 어느 하나의 점과 상기 로봇과의 상대적인 위치 정보와 자세 정보를 바탕으로 유저 스킬에 포함되는 이동 관련 명령어의 진행 경로 및 자세를 자동으로 생성하는 단계를 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 유저 스킬을 바탕으로 로봇이 작업해야 할 태스크를 생성하는 단계는,
    상기 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하여 그대로 사용하거나, 또는 상기 태스크 템플릿을 이용하지 않고 상기 유저 스킬을 조합하거나, 또는 상기 태스크 템플릿 중의 하나를 선택하고, 선택한 태스크 템플릿에 유저 스킬을 추가, 또는 선택한 태스크 템플릿에 포함되어 있는 유저 스킬을 삭제, 교환, 변경하여 태스크를 생성하는 단계를 포함하는,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 태스크는,
    복수 개의 유저 스킬을 작업 순서대로 배치하여 구성된 것인,
    스킬 기반 로봇 프로그래밍 방법.
  19. 제10항 또는 제11항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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