KR101479232B1

KR101479232B1 - 로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법

Info

Publication number: KR101479232B1
Application number: KR20080043773A
Authority: KR
Inventors: 김용재; 이자우; 박강민
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2015-01-06
Anticipated expiration: 2028-05-13
Also published as: US20090285664A1; KR20090118153A; JP2009274204A; JP5607888B2; US8260458B2

Abstract

본 발명은, 로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법에 관한 것으로서, 파지하고자 하는 물체의 모양과 재질에 상관없이 보다 신속하고 정확하게 물체에 접근하여 안전하게 물체를 파지할 수 있는 로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명은 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 제어 방법에 있어서, 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서를 이용하여 손바닥을 물체에 접근시키고; 복수의 손가락에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 복수의 손가락을 물체에 접근시키며; 손바닥과 복수의 손가락을 물체에 접촉시켜 물체를 파지한다.

로봇, 핸드, 그립, 파지, 거리 센서, 접촉 센서

Description

로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법{ROBOT, ROBOT HAND AND METHOD OF CONTROLLING ROBOT HAND}

본 발명은 로봇에 관한 것으로, 특히 복수의 손가락이 구비되는 로봇 핸드 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

로봇은 위험한 작업 환경 내의 작업이나, 단순한 반복 작업, 큰 힘이 필요한 작업 등을 인간을 대신하여 수행한다. 최근에는 이 로봇이 산업 현장뿐만 아니라 의료, 군사, 우주, 농업, 가사 등의 분야에까지 사용되고 있다.

산업 현장에서의 로봇은 용접, 조립, 도장, 검사를 비롯하여 이송 분야에서도 널리 사용되고 있다. 이송 분야에서 사용되는 로봇의 경우 이송 대상물을 안전하고 정확하게 파지 및 이송하는 것이 중요하다.

대한민국 공개 특허 공보 10-2004-0107710(대상물 탐지식 로봇 그리퍼)에는, 대상 물체의 평탄부를 향해 하나 이상의 광을 조사(照射)하고 평탄부에서 반사된 하나 이상의 광을 수신하여 대상 물체의 크기와 위치를 인식하여 대상 물체를 파지하는 기술이 개시되어 있다.

이 종래 기술의 경우, 물체에 반사되는 광을 수신하여 거리를 측정하기 때문에 평탄면을 가진 대상 물체에만 적용할 수 있다.

또한, 종래 기술의 경우, 그리퍼 자체를 이동시키면서 그 수신 각도를 통해 거리를 측정하기 때문에 거리 측정을 위해 그리퍼를 이동시켜야 하는 추가적인 과정이 필요하다.

또한, 종래 기술의 경우, 광을 이용하기 때문에 투명한 물체는 측정하지 못한다.

본 발명은, 파지하고자 하는 물체의 모양과 재질에 상관없이 보다 신속하고 정확하게 물체에 접근하여 안전하게 물체를 파지할 수 있는 로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 제어 방법은, 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서를 이용하여 손바닥을 물체에 접근시키고; 복수의 손가락에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 복수의 손가락을 물체에 접근시키며; 손바닥과 복수의 손가락을 물체에 접촉시켜 물체를 파지한다.

또한, 복수의 손가락을 기저 마디에서 말단 마디의 순서로 물체에 접근시키는 로봇 핸드의 제어 방법.

또한, 손바닥과 복수의 손가락 각각의 기저 마디 및 말단 마디를 균일한 거리와 속도로 동시에 물체에 접근시키는 로봇 핸드의 제어 방법.

또한, 손바닥을 물체에 접근시키기에 앞서 물체가 로봇 핸드의 중심부에 위치하도록 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.

또한, 손바닥을 물체에 접근시키기에 앞서, 파지 경로를 생성하고, 파지 경로를 따라 로봇 핸드를 물체에 접근시키는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.

또한, 물체를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시키도록 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.

또한, 거리를 측정할 때 제 1 거리 센서와 제 2 거리 센서를 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 제 1 거리 센서와 제 2 거리 센서의 상호 간섭을 방지하는 로봇 핸드의 제어 방법.

상술한 목적의 본 발명에 따른 손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 또 다른 제어 방법은, 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서와 복수의 손가락의 말단 마디에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 균일한 거리와 속도로 동시에 물체에 접근시키고; 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 물체에 접촉시켜 물체를 파지한다.

또한, 물체가 복수의 손가락 각각의 말단 마디 사이의 중심부에 위치하도록 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함한다.

또한, 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 물체에 접근시키기에 앞서, 파지 경로를 생성하고; 파지 경로를 따라 로봇 핸드를 물체에 접근시키는 것을 더 포함한다.

또한, 물체를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시키도록 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함한다.

또한, 거리를 측정할 때 제 1 거리 센서와 제 2 거리 센서를 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 제 1 거리 센서와 제 2 거리 센서의 상호 간섭을 방지한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 또 다른 제어 방법은, 손바닥과 복수의 손가락에 설치되는 복수의 거리 센서를 이용하여 복수의 거리 센서와 물체 사이의 거리를 측정하고; 측정된 거리의 정보에 기초하여 물체의 모양을 판단한다.

또한, 로봇 핸드의 현재 위치와 자세에 기초하여 측정된 거리 정보로부터 물체의 모양을 판단한다.

또한, 로봇 핸드의 자세는 손바닥에 대한 복수의 손가락 각각의 상대적인 방향과 각도에 의해 정의된다.

또한, 거리를 측정할 때 복수의 거리 센서 각각을 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 복수의 거리 센서 각각의 상호 간섭을 방지한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 로봇 핸드는, 손바닥과; 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락과; 손바닥과 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 거리 센서를 포함한다.

또한, 손바닥과 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 접촉 센서를 더 포함한다.

또한, 거리 센서와 접촉 센서가 하나의 센서 모듈로 통합되어 설치된다.

또한, 센서 모듈이 피에조 필름으로 만들어진다.

또한, 거리 센서가 로봇 핸드의 표피 아래에 매립된다.

또한, 거리 센서가 로봇 핸드의 표피 아래의 일정 깊이에 매립된다.

또한, 복수의 손가락 각각을 이루는 복수의 마디는 기저 마디와 말단 마디를 포함한다.

또한, 거리 센서가 복수의 손가락 각각의 기저 마디와 말단 마디 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치된다.

또한, 복수의 마디가 기저 마디와 말단 마디 사이의 중간 마디를 더 포함하고; 거리 센서가 복수의 손가락 각각의 기저 마디와 중간 마디, 말단 마디 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치된다.

또한, 거리 센서는, 손바닥에 설치되어 원거리를 측정하는 제 1 거리 센서와; 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되어 근거리를 측정하는 제 2 거리 센서로 이루어진다.

또한, 거리 센서가 초음파 센서와 적외선 센서, 레이저 센서, 위치 검출 장치(PSD) 가운데 어느 하나 또는 둘 이상의 조합이다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 로봇은, 손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 손바닥에 연결되는 복수의 손가락과, 손바닥과 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 거리 센서로 이루어지는 로봇 핸드와; 로봇 핸드가 자유도를 갖 도록 연결되는 팔(arm)과; 주변의 영상을 획득하기 위한 영상 장치를 포함한다.

또한, 거리 센서의 측정 결과에 기초하여 로봇 핸드와 팔을 제어하는 연산부를 더 포함하고; 이 연산부는, 영상 장치를 이용한 로봇 핸드와 물체 사이의 거리 측정 결과에 기초하여 로봇 핸드를 물체에 접근시키고; 거리 센서를 이용한 로봇 핸드와 물체 사이의 거리 측정 결과에 기초하여 물체를 파지하도록 로봇 핸드를 제어한다.

본 발명에 따른 로봇 핸드 및 그 제어 방법은, 파지하고자 하는 물체의 모양과 재질에 상관없이 보다 신속하고 정확하게 물체에 접근하여 안전하게 물체를 파지할 수 있도록 한다.

특히, 본 발명에 따른 로봇 핸드 및 그 제어 방법은, 거리 측정 시 로봇 핸드를 움직이지 않아도 물체까지의 거리를 측정할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 로봇 핸드를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 로봇 핸드(100)는 손바닥(102)과 이 손바닥(102)에 연결되는 복수의 손가락(102)으로 구성된다. 복수의 손가락(104) 각각은 복수의 마디(104a, 104b, 104c)로 이루어진다.

손바닥(102)은 반드시 면적을 가질 필요는 없으며, 손가락이 관절(joint)로 연결될 수 있고, 추후 설명하게 될 거리 센서(106)를 설치할 수 있으면 된다.

손가락(104)은, 손바닥(102)에 직접 연결되는 기저 마디(104a)와 손가락(104)의 끝을 이루는 말단 마디(104b), 기저 마디(104a)와 말단 마디(104b) 사이의 중간 마디(104c)로 이루어진다. 이 중간 마디(104c)는 손가락(104)에서 요구되는 유연성에 따라 구비되지 않거나 또는 두 개 이상이 구비될 수 있다. 말단 마디(104b)도 필요에 따라 구비되지 않고, 기저 마디(104a)만으로 손가락(104)을 구성할 수도 있다.

손바닥(102)에는 적어도 하나의 거리 센서(106)가 설치되고, 복수의 손가락(104)에도 거리 센서(108)가 설치된다. 복수의 손가락(104)에 설치되는 거리 센서(108)는, 복수의 손가락(104) 가운데 어느 하나에 하나의 거리 센서(108)만이 설치될 수도 있고, 모든 손가락(104)의 각 마디(104a, 104b, 104c)마다 적어도 하나의 거리 센서(108)가 설치될 수 있다. 또한, 각 손가락(104)의 기저 마디(104a)에만 설치하거나, 또는 말단 마디(104b)에만 설치하거나, 또는 중간 마디(104c)에만 설치할 수도 있다. 즉, 손바닥(102)과 복수의 손가락(104)의 복수의 마디(104a, 104b, 104c) 가운데 어느 곳이라도 선택적으로 거리 센서(108)를 설치할 수 있다.

이 거리 센서(106, 108)는 로봇 핸드(100)를 이용한 작업을 수행할 때 로봇 핸드(100)와 작업 대상인 물체(object)(110) 사이의 거리를 검출하기 위한 것이다. 이 거리 센서(106, 108)는 초음파 센서와 레이저 센서, 적외선 센서 등, 거리를 측정할 수 있는 센서라면 어느 것을 사용해도 좋다.

초음파 센서는 주파수가 높을수록 그 검출 범위가 좁아지기 때문에 필요 이상으로 지향성이 된다. 따라서 보다 안정적인 거리 측정을 위해서는 초음파 센서의 검출 범위를 다소 넓게 하는 것이 바람직하다. 이 때 복수의 초음파 센서 상호 간의 간섭에 대한 대책이 필요하다. 초음파 센서의 상호 간섭에 대한 대책으로는, 복수의 초음파 센서 각각을 시차를 두고 동작시키는 것이다. 즉 열 개의 초음파 센서를 운용할 때 이 열 개의 초음파 센서를 한번에 하나씩 차례로 동작시키면 복수의 초음파 센서의 상호 간섭을 피할 수 있다. 초음파 센서의 경우 초음파를 발신 후 반사되는 초음파를 수신하기까지의 시간이 매우 짧다. 비록 제품마다 차이는 있으나, 10개 정도의 초음파 센서를 시차를 두고 동작시키더라도 전체 동작 시간은 약 0.1초 정도에 불과하기 때문에, 로봇 핸드의 제어 속도를 크게 제한하지 않는다.

또한 필요에 따라 하나의 로봇 핸드(100)에 초음파 센서와 레이저 센서, 적외선 센서 등을 혼합하여 사용해도 좋다. 예를 들면, 로봇 핸드(100)의 손바닥(102)에는 원거리 측정을 위한 레이저 센서를 설치하고, 복수의 손가락(104)에는 근거리 측정을 위한 초음파 센서를 설치한다. 이 경우, 로봇 핸드(100)와 물체(110) 사이의 거리가 비교적 먼 상태에서는 레이저 센서를 이용하여 로봇 핸드(100)와 물체(110) 사이의 거리를 측정한다. 로봇 핸드(100)와 물체(110) 사이의 거리가 비교적 가까운 상태에서는 초음파 센서를 이용하여 로봇 핸드(100)와 물체(110) 사이의 거리를 측정한다. 초음파 센서는 레이저 센서에 비해 상대적으로 가격이 낮기 때문에, 이와 같은 레이저 센서와 초음파 센서의 조합은 원거리 측정과 근거리 측정을 모두 가능하도록 하면서 동시에 비용 절감 효과도 제공한다. 다만, 원거리 측정이 필요치 않은 응용 분야에서는 모든 센서를 초음파 센서와 같은 근거리 센서를 이용해도 좋다. 또한 적외선 센서와 위치 검출 장치(Position Sensitive Device, PSD)의 조합도 가능하다.

로봇 핸드(100)에는 접촉 센서(미도시)도 설치된다. 이 접촉 센서는 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 접촉 여부 및 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 접촉 시 로봇 핸드(100)에 가해지는 힘을 측정한다. 이 힘의 측정은 로봇 핸드(100)가 물체(110)를 파지하는 등의 작업을 수행하기 위해 필요한 로봇 핸드(100)의 제어량을 결정하도록 참조된다.

이와 같은 로봇 핸드(100)의 손바닥(102)은 팔(arm)(112)에 적어도 1 자유도 이상을 갖도록 연결된다. 팔(112)은 필요에 따라 단일의 로드(rod) 형태로 구성하거나 또는 복수의 관절을 갖도록 구성할 수 있다. 이 팔(112)은 로봇 핸드(100)의 이동 범위를 확장시킨다.

도 2는 도 1에 나타낸 로봇 핸드에 설치되는 거리 센서와 접촉 센서의 설치 구조를 나타낸 도면이다. 도 2(A)는 거리 센서와 접촉 센서가 하나의 센서 모듈(108a)로 통합된 것을 보여준다. 즉, 피에조 필름(Piezo Film)으로 센서(108a)를 제작하면, 피에조 필름을 통해 초음파의 발신 및 수신이 가능하기 때문에 로봇 핸드(100)와 물체(110) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 피에조 필름(Piezo Film)으로 제작되는 센서(108a)는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 센서 모듈(108a)에 접촉할 때 발생하는 힘을 검출할 수 있으므로, 물체(110)의 접촉 여부 및 그 때 가해지는 힘을 검출할 수 있다.

도 2(B)는 거리 센서(108b)와 접촉 센서(108c)가 별도로 분리되되, 거리 센서(108b)가 손가락(104)의 표피 바로 아래에 매립되는 설치 구조를 보여준다. 접촉 센서(108c)는 물체(110)와의 접촉 여부를 검출해야 하기 때문에 손바닥(100) 또는 손가락(104)의 표면에 가능하면 넓은 면적을 갖도록 설치되어야 한다. 이와 달리 거리 센서(108b)는 물체(110)와의 직접적인 접촉이 필요치 않기 때문에 손바닥(100) 또는 손가락(104)의 표피 바로 아래에 매립시켜서 외부의 충격 등으로부터 거리 센서(108b)를 보호한다.

도 2(C)는 거리 센서(108d)와 접촉 센서(108e)가 별도로 분리되되, 거리 센서(108d)가 손가락(104)의 내부의 일정 깊이에 매립되는 설치 구조를 보여준다. 많은 종류의 거리 센서는 음파나 전파 또는 빛을 발생시키고, 물체에 반사되어 되돌아오는 음파나 전파, 빛의 상태 변화(예를 들면 주파수나 광량의 변화)를 검출하고, 이 검출 결과를 통해 거리 센서와 물체 사이의 거리를 측정한다. 이 때문에 거리 센서와 물체 사이의 거리가 너무 가까우면 거리 측정 결과의 정확도가 떨어질 수 있어서 거리 센서와 물체가 일정 크기 이상의 거리를 유지할 필요가 있다. 도 2(C)에 나타낸 바와 같이, 거리 센서(108d)를 손가락(104)의 내부의 일정 깊이에 매립시키면, 물체(110)가 로봇 핸드(100)에 매우 가깝게 접근하더라도 적어도 거리 센서(108d)와 물체(110) 사이의 거리가 거리 센서(108d)의 표면과 손가락(104)의 표면 사이의 거리(D)만큼 유지되기 때문에, 일정 수준 이상의 거리 측정의 정확도가 확보된다.

도 2(B) 및 도 2(C)의 접촉 센서(108c, 108e)는 앞서 언급한 피에조 필름 등으로 구현할 수 있다. 또한, 도 2에 나타낸 센서 설치 구조는 손가락(104) 뿐만 아니라 손바닥(102)에 설치되는 센서에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 로봇 핸드의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 거리 센서(106, 108)는 거리 센서(106, 108)와 물체(110) 사이의 거리 정보를 측정하여 아날로그 거리 신호(302)를 발생시킨다. 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter)(304)는 이 아날로그 거리 신호(302)를 디지털 거리 값(302b)으로 변환하여 연산부(306)의 모션 생성부(308)로 전송한다. 접촉 센서(108c, 108e)는 접촉 센서(108c, 108e)와 물체(110)의 접촉 여부에 따라 온/오프 형태의 디지털 접촉 신호(310)를 발생시켜 연산부(306)의 모션 생성부(308)로 전송한다. 만약 접촉 센서(108c, 108e)가 단순한 접촉 여부뿐만 아니라 접촉 시 발생하는 가압력의 크기도 측정하는 경우에는, 접촉 센서(108c, 108e)는 물체(110)와 접촉할 때의 가압력의 크기를 대표하는 아날로그 가압력 신호를 발생시키고, 아날로그-디지털 컨버터(304)가 이 아날로그 가압력 신호를 디지털 가압력 값으로 변환하여 연산부(306)의 모션 생성부(308)로 전송하도록 구성한다.

모션 생성부(308)는 디지털 거리 값(302b)과 디지털 접촉 신호(310)를 바탕으로 로봇 핸드(100)와 팔(112)의 목표 모션을 계획하여 해당 정보를 모션 제어부(312)에 전송한다. 목표 모션은 로봇 핸드(100)에 지시된 작업을 수행하기 위해 로봇 핸드(100)가 취해야 할 모션이다. 모션 제어부(312)는 계획된 목표 모션의 정보를 수신하여 로봇 핸드(100)와 팔(손목 관절 포함)(112)을 제어하기 위한 목표 제어 입력(322)을 생성한다. 여기서 목표 제어 입력(322)은 모터의 목표 속도와 목표 토크를 포함한다. 모션 제어부(312)가 생성하는 목표 제어 입력(322)은 팔 구동부(314)를 통한 팔 관절 모터(316)의 제어와 손가락 구봉부(318)를 통한 손가락 관 절 모터(320)의 제어에 이용된다.

도 3에 나타낸 로봇 핸드의 제어 계통의 경우, 맵핑 등의 방법을 통해 미리 획득한 좌표 값 형태의 물체(110)의 위치 정보를 이용하여 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근시킨다. 즉, 팔(112)이 설치되는 베이스(미도시)에 대한 좌표 값 형태의 물체(110)의 상대적 위치 정보를 미리 획득하여 저장해 두고, 로봇 핸드(100)를 제어하여 이 물체(110)를 대상으로 주어진 작업을 수행하고자 할 때 이 상대적 위치 정보에 기초하여 팔(112)을 제어함으로써 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근시킨다. 다만, 이 때 사용되는 물체(110)의 위치 정보(좌표)는 물체(110)의 대략적인 위치만을 나타내는 것으로도 충분하다. 로봇 핸드(100)가 물체(110)의 근처까지 접근한 다음에는 거리 센서(108)를 통해 물체(110)와의 거리를 감지하여 더욱 정밀하게 접근한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 도 4의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5에서, 로봇 핸드(100)에게 주어진 작업은 물체(110)를 파지(grip)하는 것이다. 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근하기 위한 이동 경로인 파지 경로를 생성한다(402). 이 파지 경로는 미리 제공되는 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대적 위치 정보에 기초하여 생성한다. 이 파지 경로를 따라 로봇 핸드(100)가 물체에 접근하도록 팔(112)을 제어한다(404).

로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하면, 로봇 핸드(100)의 모든 거리 센 서(108)와 물체(110) 사이의 거리가 동일하도록 팔(112)과 로봇 핸드(100)를 제어한다(406). 팔(112)의 제어에 따라 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하더라도 로봇 핸드(100)가 물체(110)를 파지할 수 있는 정확한 위치에 도달하지 못할 수 있다. 즉 도 5(A)에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 위치가 다소 어긋나면 측정 거리(502)와 또 다른 측정 거리(504)는 그 크기가 서로 다르다(즉, 거리 502 < 거리 504). 이를 통해 로봇 핸드(100)는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 중앙에 위치하지 않고 한 쪽(측정 거리 502 쪽)으로 치우쳐 있음을 인지한다. 정확한 물체(110)의 파지를 위해서는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 중심부 즉 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서 도 5(B)와 같이 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 물체(110)가 위치할 수 있도록 로봇 핸드(100)의 위치 및 복수의 손가락(104) 각각의 자세를 제어한다.

물체(110)의 실질적인 파지를 위해 먼저 손바닥(102)의 거리 센서(106)를 통해 손바닥(102)과 물체(110) 사이의 거리를 측정하면서 팔(112)을 제어하여 손바닥(102)을 물체(110)에 접근시킨다(408)(도 5(C) 참조). 그 다음에는 복수의 손가락(104) 각각의 기저 마디(104a)와 중간 마디(104c), 말단 마디(104b)를 순서대로 물체(110)에 접근시켜서 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 접촉이 이루어지도록 한다(410)(도 5(D) 및 도 5(E) 참조).

손바닥(102)을 물체(110)에 접촉시킬 때 너무 큰 힘을 가하게 되면 물체(110)의 위치가 변경되거나 물체(110)가 파손될 수 있기 때문에, 손바닥(102)과 물체(110)를 접촉시키는 정도의 힘만을 가한다. 이후 손가락(104)의 기저 마디(104a)와 중간 마디(104c), 말단 마디(104b)의 순서로 힘을 증가시키면서 물체(110)에 접촉시키고, 물체(110) 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시켜서 물체(110)를 파지한다(412).

이와 같이, 로봇 핸드(100)를 이용하여 물체(110)를 파지할 때 손바닥(102)과 기저 마디(104a), 중간 마디(104c), 말단 마디(104b)의 순서로 차례대로 물체(110)에 접촉시켜 파지하면 물체(110)가 파손되기 쉬운 약한 재질의 것일지라도 비교적 안전하게 파지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 도 6의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7에서, 로봇 핸드(100)에게 주어진 작업은 물체(110)를 파지(grip)하는 것이다. 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근하기 위한 이동 경로인 파지 경로를 생성한다(602). 이 파지 경로는 미리 제공되는 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대적 위치 정보에 기초하여 생성한다. 이 파지 경로를 따라 로봇 핸드(100)가 물체에 접근하도록 팔(112)을 제어한다(604).

로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하면, 로봇 핸드(100)의 모든 거리 센서(108)와 물체(110) 사이의 거리가 동일하도록 팔(112)과 로봇 핸드(100)를 제어한다(606). 팔(112)의 제어에 따라 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하더라도 로봇 핸드(100)가 물체(110)를 파지할 수 있는 정확한 위치에 도달하지 못할 수 있 다. 즉 도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 위치가 다소 어긋나면 측정 거리(702)와 또 다른 측정 거리(704)는 그 크기가 서로 다르다(즉, 거리 702 < 거리 704). 이를 통해 로봇 핸드(100)는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 중앙에 위치하지 않고 한 쪽(측정 거리 702 쪽)으로 치우쳐 있음을 인지한다. 정확한 물체(110)의 파지를 위해서는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 중심부 즉 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서 도 7(B)와 같이 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 물체(110)가 위치할 수 있도록 로봇 핸드(100)의 위치 및 복수의 손가락(104) 각각의 자세를 제어한다.

물체(110)의 실질적인 파지를 위해 손바닥(102)과 복수의 손가락(104) 각각을 균일한 거리와 속도로 물체(110)에 접근시킨다(608)(도 7(C) 참조). 손바닥(102)과 복수의 손가락(104) 모두가 물체(110)로부터 동일한 거리를 유지하도록 하면서 물체(110)와의 거리를 점차 줄여나간다. 손바닥(102)과 복수의 손가락(104)이 물체(110)에 매우 근접하면, 손바닥(102)과 복수의 손가락(104) 모두가 동시에 물체(110)에 접촉하도록 로봇 핸드(100)를 제어한다(610)(도 7(D) 참조). 이후 물체(110)를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시켜서 물체(110)를 파지한다(612).

이와 같이, 로봇 핸드(100)를 이용하여 물체(110)를 파지할 때 손바닥(102)과 복수의 손가락(104)을 동시에 물체(110)에 접촉시켜 파지하면 순차적으로 접촉시킬 때 보다 더 신속하게 물체(110)를 파지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 9는 도 8의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면이다. 도 8 및 도 9에서, 로봇 핸드(100)에게 주어진 작업은 로봇 핸드(100)의 크기에 비해 매우 작은 물체(110)를 파지(grip)하는 것이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 물체(110)의 크기가 매우 작기 때문에 로봇 핸드(100) 전체를 사용하지 않고, 복수의 손가락(104)의 말단 마디(108b)만으로도 충분히 파지할 수 있다. 필요에 따라 두 개의 손가락(104)의 말단 마디(108b)만으로도 물체(110)를 파지할 수 있다. 따라서 복수의 손가락(104)의 말단 마디(104b)에 설치되어 있는 거리 센서(108)만을 이용하여 물체(110)까지의 거리를 측정한다. 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근하기 위한 이동 경로인 파지 경로를 생성한다(802). 이 파지 경로는 미리 제공되는 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대적 위치 정보에 기초하여 생성한다. 이 파지 경로를 따라 로봇 핸드(100)가 물체에 접근하도록 팔(112)을 제어한다(804).

로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하면, 로봇 핸드(100)의 복수의 손가락(104) 각각의 말단 마디(104b)의 거리 센서(108)와 물체(110) 사이의 거리가 동일하도록 팔(112)과 로봇 핸드(100)를 제어한다(806). 팔(112)의 제어에 따라 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하더라도 로봇 핸드(100)가 물체(110)를 파지할 수 있는 정확한 위치에 도달하지 못할 수 있다. 즉 도 9(A)에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)와 물체(110)의 위치가 다소 어긋나면 측정 거리(902)와 또 다른 측정 거리(904)는 그 크기가 서로 다르다(즉, 거리 902 < 거리 904). 이를 통해 로봇 핸 드(100)는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 중심부 즉 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 위치하지 않고 한 쪽(측정 거리 902 쪽)으로 치우쳐 있음을 인지한다. 정확한 물체(110)의 파지를 위해서는 파지하고자 하는 물체(110)가 로봇 핸드(100)의 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서 도 9(B)와 같이 복수의 손가락(104) 사이의 중앙에 물체(110)가 위치할 수 있도록 로봇 핸드(100)의 위치 및 복수의 손가락(104) 각각의 자세를 제어한다.

물체(110)의 실질적인 파지를 위해 복수의 손가락(104) 각각의 말단 마디(104b)를 균일한 거리와 속도로 물체(110)에 접근시킨다(808)(도 9(C) 참조). 복수의 손가락(104)의 말단 마디(104b) 모두가 물체(110)로부터 동일한 거리를 유지하도록 하면서 물체(110)와의 거리를 점차 줄여나간다. 복수의 손가락(104)의 말단 마디(104b)가 물체(110)에 매우 근접하면, 복수의 손가락(104)의 말단 마디(104b) 모두가 동시에 물체(110)에 접촉하도록 로봇 핸드(100)를 제어한다(810)(도 9(D) 참조). 이후 물체(110)를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시켜서 물체(110)를 파지한다(812).

이와 같이, 파지하고자 하는 물체(110)가 매우 작은 경우에는, 로봇 핸드(100) 전체를 이용하여 물체(110)를 파지하기보다는, 복수의 손가락(104) 각각의 말단 마디(104b)만을 이용함으로써 거리 센서(108)의 사용 빈도와 연산량을 줄일 수 있다.

도 10은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 비전 시스템을 구비하는 로봇을 나타낸 도면이다. 도 10에 나타낸 로봇(1002)은 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 동일한 로봇 핸드(100)와 팔(110)을 구비한다. 거기에 더하여 로봇(1002)의 주변 영상을 획득할 수 있는 영상 장치인 비전 시스템(1004)을 더 구비한다. 특히 비전 시스템(1004)은 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대 위치를 획득하여 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하기 위한 경로를 확보하는데 이용된다.

도 11은 도 10에 나타낸 로봇 핸드의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 거리 센서(106, 108)는 거리 센서(106, 108)와 물체(110) 사이의 거리 정보를 측정하여 아날로그 거리 신호(1102)를 발생시킨다. 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter)(1104)는 이 아날로그 거리 신호(1102)를 디지털 거리 값(1102b)으로 변환하여 연산부(1106)의 모션 생성부(1108)로 전송한다. 접촉 센서(108c, 108e)는 접촉 센서(108c, 108e)와 물체(110)의 접촉 여부에 따라 온/오프 형태의 디지털 접촉 신호(1110)를 발생시켜 연산부(1106)의 모션 생성부(1108)로 전송한다. 만약 접촉 센서(108c, 108e)가 단순한 접촉 여부뿐만 아니라 접촉 시 발생하는 가압력의 크기도 측정하는 경우에는, 접촉 센서(108c, 108e)는 물체(110)와 접촉할 때의 가압력의 크기를 대표하는 아날로그 가압력 신호를 발생시키고, 아날로그-디지털 컨버터(1104)가 이 아날로그 가압력 신호를 디지털 가압력 값으로 변환하여 연산부(1106)의 모션 생성부(1108)로 전송하도록 구성한다.

비전 시스템(1004)은 로봇(1002) 주변의 영상 정보(1124), 특히 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대적 위치 정보를 획득하기 위한 것이다. 이 영상 정보(1124)는 주어진 작업을 수행하기 위해 로봇 핸드(100)를 물체(110)까지 접근시키는데 이용된다.

모션 생성부(1108)는 로봇(1002) 주변의 영상 정보(1124)와 디지털 거리 값(1102b), 디지털 접촉 신호(1110)를 바탕으로 로봇 핸드(100)와 팔(112)의 목표 모션을 계획하여 해당 정보를 모션 제어부(1112)에 전송한다. 목표 모션은 로봇 핸드(100)에 지시된 작업을 수행하기 위해 로봇 핸드(100)가 취해야 할 모션이다. 모션 제어부(1112)는 계획된 목표 모션의 정보를 수신하여 로봇 핸드(100)와 팔(손목 관절 포함)(112)을 제어하기 위한 목표 제어 입력(1122)을 생성한다. 여기서 목표 제어 입력(1122)은 모터의 목표 속도와 목표 토크를 포함한다. 모션 제어부(1112)가 생성하는 목표 제어 입력(1122)은 팔 구동부(1114)를 통한 팔 관절 모터(1116)의 제어와 손가락 구봉부(1118)를 통한 손가락 관절 모터(1120)의 제어에 이용된다.

도 12는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 12는 특히 비전 시스템을 이용하여 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대 위치를 파악하고, 이 상대 위치에 기초하여 로봇 핸드(100)를 물체(110)에 접근시키기 위한 파지 경로를 확보하는 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 비전 시스템(1004)을 이용하여 로봇(1002) 주변의 영상을 획득한다(1202). 모션 생성부(1108)는 로봇(1002) 주변의 영상으로부터 로봇 핸드(100)에 대한 물체(110)의 상대 위치를 파악하고(1204), 이 상대 위치에 기초하여 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하기 위한 파지 경로를 생성한다(1206). 파지 경로가 생성되면, 이 파지 경로를 따라 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하도록 팔(112)을 제어한다(1208). 로봇 핸드(100)가 물체(110)에 접근하면 로봇 핸드(100)가 물 체(110)에 접촉하도록 팔(112)과 로봇 핸드(100)를 제어한다(1210). 이 접촉은 손바닥(102)과 복수의 손가락(104)에 설치되는 거리 센서(106, 108)와 접촉 센서(108c, 108e)의 측정 결과를 이용한다. 이후 물체(110)를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시켜서 물체(110)를 파지한다(1212).

도 13은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 13(A) 및 도 13(B)에 나타낸 바와 같이, 로봇 핸드(100)에 설치되는 복수의 거리 센서(108)를 이용하면 물체(1310a, 1310b)의 모양을 파악할 수 있다. 로봇 핸드(100)의 손바닥(102)에 대한 복수의 손가락(104)의 상대적 각도(θ1, θ2, θ3)가 일정하고 그 각도를 미리 알고 있을 때, 복수의 거리 센서(108) 각각에서 검출되는 거리 값은 물체(1310a, 1310b)의 모양에 따라 서로 다른 값을 가지게 된다. 따라서 되므로, 로봇 핸드(100)의 손바닥(102)에 대한 복수의 손가락(104)의 상대적 각도(θ1, θ2, θ3)가 미리 정해진 각도가 되도록 로봇 핸드(100)를 제어하고, 이 때 복수의 거리 센서(108) 각각에서 검출되는 거리 값 통해 물체(1310a, 1310b)의 모양을 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 로봇 핸드를 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 나타낸 로봇 핸드에 설치되는 거리 센서와 접촉 센서의 설치 구조를 나타낸 도면.

도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 로봇 핸드의 제어 계통을 나타낸 블록도.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도.

도 5는 도 4의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도.

도 7은 도 6의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도.

도 9는 도 8의 제어 방법에 따라 제어되는 로봇 핸드의 동작 상태를 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 비전 시스템을 구비하는 로봇을 나타낸 도면.

도 11은 도 10에 나타낸 로봇 핸드의 제어 계통을 나타낸 블록도.

도 12는 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법을 나타낸 순서도.

도 13은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 로봇 핸드의 제어 방법을 나타낸 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 로봇 핸드

102 : 손바닥

104 : 손가락

106, 108, 108b, 108d : 거리 센서

108c, 108e : 접촉 센서

110 : 물체

112 : 팔(arm)

Claims

손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 상기 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 제어 방법에 있어서,

상기 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서를 이용하여 물체까지의 제 1 거리를 측정하고;

상기 복수의 손가락에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 물체까지의 제 2 거리를 측정하며;

상기 제 1 거리 센서를 이용하여 상기 손바닥을 상기 물체에 접근시키고;

상기 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 복수의 손가락을 상기 물체에 접근시키며;

상기 손바닥과 상기 복수의 손가락을 상기 물체에 접촉시켜 상기 물체를 파지하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 손가락을 기저 마디에서 말단 마디의 순서로 상기 물체에 접근시키는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 손바닥과 상기 복수의 손가락 각각의 기저 마디 및 말단 마디를 균일한 거리와 속도로 동시에 물체에 접근시키는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 손바닥을 상기 물체에 접근시키기에 앞서 상기 물체가 상기 로봇 핸드의 중심부에 위치하도록 상기 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 손바닥을 상기 물체에 접근시키기에 앞서, 파지 경로를 생성하고, 상기 파지 경로를 따라 상기 로봇 핸드를 상기 물체에 접근시키는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 물체를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시키도록 상기 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

거리를 측정할 때 상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서를 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서의 상호 간섭을 방지하는 로봇 핸드의 제어 방법.
손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 상기 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 제어 방법에 있어서,

상기 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서를 이용하여 물체까지의 제 1 거리를 측정하고;

상기 복수의 손가락의 말단 마디에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 물체까지의 제 2 거리를 측정하며;

상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 균일한 거리와 속도로 동시에 상기 물체에 접근시키고;

상기 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 상기 물체에 접촉시켜 상기 물체를 파지하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 상기 물체에 접근시키기에 앞서,

상기 물체가 상기 복수의 손가락 각각의 말단 마디 사이의 중심부에 위치하도록 상기 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 손가락 각각의 말단 마디를 상기 물체에 접근시키기에 앞서,

파지 경로를 생성하고;

상기 파지 경로를 따라 상기 로봇 핸드를 상기 물체에 접근시키는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 물체를 안전하게 파지하기 위한 일정 크기의 힘을 발생시키도록 상기 로봇 핸드를 제어하는 것을 더 포함하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,

거리를 측정할 때 상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서를 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서의 상호 간섭을 방지하는 로봇 핸드의 제어 방법.
손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 상기 손바닥에 연결되는 복수의 손가락을 갖는 로봇 핸드의 제어 방법에 있어서,

상기 손바닥에 설치되는 제 1 거리 센서를 이용하여 물체까지의 제 1 거리를 측정하고;

상기 복수의 손가락에 설치되는 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 물체까지의 제 2 거리를 측정하며;

상기 제 1 거리 센서와 상기 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 복수의 거리 센서와 물체 사이의 거리를 측정하고;

상기 측정된 거리의 정보에 기초하여 상기 물체의 모양을 판단하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 로봇 핸드의 현재 위치와 자세에 기초하여 상기 측정된 거리 정보로부터 상기 물체의 모양을 판단하는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 로봇 핸드의 자세는 상기 손바닥에 대한 상기 복수의 손가락 각각의 상대적인 방향과 각도에 의해 정의되는 로봇 핸드의 제어 방법.
제 13 항에 있어서,

거리를 측정할 때 상기 복수의 거리 센서 각각을 시차를 두고 순차적으로 동작시켜서 상기 복수의 거리 센서 각각의 상호 간섭을 방지하는 로봇 핸드의 제어 방법.
손바닥과;

복수의 마디를 구비하고 상기 손바닥에 연결되는 복수의 손가락과;

상기 손바닥에 설치되어 거리를 측정하는 제 1 거리 센서와;

상기 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되어 거리를 측정하는 제 2 거리 센서와;

상기 제 1 거리 센서를 이용하여 상기 손바닥을 상기 물체에 접근시키고, 상기 제 2 거리 센서를 이용하여 상기 복수의 손가락을 상기 물체에 접근시키며, 상기 손바닥과 상기 복수의 손가락을 상기 물체에 접촉시켜 상기 물체를 파지하도록 제어하는 제어부를 포함하는 로봇 핸드.
제 17 항에 있어서,

상기 손바닥과 상기 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 접촉 센서를 더 포함하는 로봇 핸드.
제 18 항에 있어서,

상기 거리 센서와 상기 접촉 센서가 하나의 센서 모듈로 통합되어 설치되는 로봇 핸드.
제 19 항에 있어서,

상기 센서 모듈이 피에조 필름으로 만들어지는 로봇 핸드.
제 17 항에 있어서,

상기 거리 센서가 상기 로봇 핸드의 표피 아래에 매립되는 로봇 핸드.
제 21 항에 있어서,

상기 거리 센서가 상기 로봇 핸드의 상기 표피 아래의 일정 깊이에 매립되는 로봇 핸드.
제 17 항에 있어서,

상기 복수의 손가락 각각을 이루는 상기 복수의 마디는 기저 마디와 말단 마디를 포함하는 로봇 핸드.
제 23 항에 있어서,

상기 거리 센서가 상기 복수의 손가락 각각의 상기 기저 마디와 상기 말단 마디 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 로봇 핸드.
제 23 항에 있어서,

상기 복수의 마디가 상기 기저 마디와 상기 말단 마디 사이의 중간 마디를 더 포함하고;

상기 거리 센서가 상기 복수의 손가락 각각의 상기 기저 마디와 상기 중간 마디, 상기 말단 마디 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되는 로봇 핸드.
제 17 항에 있어서,

상기 제 1 거리 센서가 원거리를 측정하도록 마련되고;

상기 제 2 거리 센서가 근거리를 측정하도록 마련되는 로봇 핸드.
제 17 항에 있어서,

상기 거리 센서가 초음파 센서와 적외선 센서, 레이저 센서, 위치 검출 장치(PSD) 가운데 어느 하나 또는 둘 이상의 조합인 로봇 핸드.
손바닥과, 복수의 마디를 구비하고 상기 손바닥에 연결되는 복수의 손가락과, 상기 손바닥에 설치되어 거리를 측정하는 제 1 거리 센서, 상기 복수의 손가락 가운데 적어도 어느 한 곳에 설치되어 거리를 측정하는 제 2 거리 센서로 이루어지는 로봇 핸드와;

상기 로봇 핸드가 자유도를 갖도록 연결되는 팔(arm)과;

주변의 영상을 획득하기 위한 영상 장치와;

상기 제 1 거리 센서 및 상기 제 2 거리 센서의 측정 결과에 기초하여 상기 로봇 핸드와 상기 팔을 제어하는 연산부를 포함하고;

상기 연산부는,

상기 영상 장치를 이용한 상기 로봇 핸드와 물체 사이의 거리 측정 결과에 기초하여 상기 로봇 핸드를 상기 물체에 접근시키고;

상기 제 1 거리 센서 및 상기 제 2 거리 센서를 이용한 상기 로봇 핸드와 상기 물체 사이의 거리 측정 결과에 기초하여 상기 물체를 파지하도록 상기 로봇 핸드를 제어하는 로봇.
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