KR101885415B1

KR101885415B1 - 로봇들을 위한 작업 공간의 유연하면서도 클럭 사이클 최적화된 공유

Info

Publication number: KR101885415B1
Application number: KR1020150156714A
Authority: KR
Inventors: 베티나 파프; 토마스 네프; 마르쿠스 한젠; 미하엘 볼프; 크리슈티안 프레무트-페거; 토마스 하인리히
Original assignee: 쿠카 도이칠란트 게엠베하
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2035-11-09
Also published as: KR20160055709A; US10005185B2; US20160129596A1; EP3017918A1; CN105583858A; EP3017918B1; DE102014222857A1; CN105583858B

Abstract

본 발명은, 다른 로봇과 비-동시적으로 작업 공간을 공유하는 로봇을 제어하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 작업 공간 경계부에서의 제동 및 작업 공간이 비워지기를 기다리는 상황을 방지하기 위해, 작업 공간이 계속해서 더 점유되어야 하는 정해진 잔류 기간을 토대로 하여, 로봇의 경로 계획(path planning)이 클럭 사이클에 최적화된 상태로 적응된다.

Description

로봇들을 위한 작업 공간의 유연하면서도 클럭 사이클 최적화된 공유{FLEXIBLE AND CLOCK CYCLE OPTIMIZED SHARING OF A WORKING SPACE FOR ROBOTS}

본 발명은, 일반적으로 하나 이상의 다른 조작기와 작업 공간을 공유하는 조작기를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.

특히 산업용 로봇과 같은 조작기는, 예를 들어 산업 분야에서의 조립 또는 제조에서 다양한 작업 공정을 위해 사용된다. 산업용 로봇은, 자동으로 제어되고 자유롭게 프로그래밍 될 수 있는 3개 또는 그 이상의 동작 축이 장착된 기계이며, 이 기계에는 물체의 자발적인 취급을 위해 목적에 부합하는 공구들이 장착되어 있다.

동일한 작업 공간(또는 작업장, 작업 영역)을 공유하는, 예컨대 로봇과 같은 다수의 조작기를 사용하는 것은 생산성을 높일 수 있다. 하지만, 하나의 작업 공간은 다수의 조작기에 의해 동시에 이용되어서는 안 되는데, 그 이유는 이와 같은 동시 이용이 충돌을 야기할 수 있기 때문이다. 그렇기 때문에, 조작기 또는 이 조작기의 제어부는 통상적으로, 이 조작기가 규정된 공동 작업 공간으로 진입하기 전에 작업 공간에 대한 경계부에서, 이 작업 공간이 점유되어 있지 않아 자유롭게 이용할 수 있는지의 여부를 체크한다. 작업 공간이 비어 있지 않으면, 조작기는 통상적으로 작업 공간 경계부에 도달하기 직전에 제동을 한다. 작업 공간의 개방이 허락될 때에 비로소 조작기는 재차 가속되어 작업 공간으로 진입한다. 이와 같은 방법은 몇 가지 단점을 야기하는데, 특히 조작기의 원치 않는 정지 시간을 야기한다. 그밖에, 제동 및 가속은 추가 에너지를 소비하고, 조작기에 가해지는 부하를 높인다.

특허 문서 US 2009/0204258 A1호에서는, 다수의 로봇을 하나의 레일 상에서 제어하기 위한 시스템 및 방법이 기술된다. 로봇들 간의 충돌을 방지하기 위해, 로봇들의 동적인 공간을 모니터링 하는 것 그리고 이들 공간이 겹쳐졌을 때 하나의 로봇을 정지시키는 것이 제안된다.

또한, 특허 문서 US 2013/0110288 A1호에서는, 작업 공간을 각각의 로봇에 의해서 모델링하는 것 그리고 이때 하나 또는 다수의 장애 영역을 규정하는 것이 제안된다. 이때, 이 장애 영역은 "허용되지 않음", "모니터링 됨" 또는 "혼합(hybrid)"으로서 분류되어야만 한다. 혼합 장애 영역의 상태는, 이 혼합 영역에 다른 로봇들이 없는지의 여부에 따라, 각각의 로봇에 대해 "허용되지 않음"과 "모니터링 됨" 사이에서 역동적으로 변경된다.

특허 문서 US 7,765,031 B2호는, 다수 로봇의 점유 구역들 사이의 중첩 섹션 내에 있는 다수의 로봇 간에 간섭을 피하기 위한 방법과 관련이 있다. 또한, 이 특허 명세서에서는, 한 로봇과 다른 로봇의 점유 구역들 사이의 중첩 섹션 내에 있는 다른 로봇과의 간섭을 피할 수 있는 로봇이 기술된다.

이로써 선행 기술에는, 충돌을 피하기 위해 작업 공간 침해를 인식하는 것 그리고 필요에 따라 한 조작기의 동작을 정지시키는 것이 공지되어 있다.

전술된 선행 기술과 관련된 본 발명의 목적은, 다수의 조작기에 의한 작업 공간의 더욱 우수한 이용을 가능하게 하는 동시에 전술된 단점들을 일소하거나 줄이는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 이 과제는, 청구항 1에 따른 방법 및 청구항 10에 따른 조작기 시스템에 의해서 해결된다.

조작기, 특히 예컨대 산업용 로봇과 같은 로봇을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법은 특히, 하나 이상의 제2 조작기로 한 작업 공간의 효율적인 공유를 가능하게 하기 위해서 이용된다. 원칙적으로, 본 발명에 따른 방법은, 다수의 조작기가 하나의 작업 공간을 동시에 공유해서는 안 되는 경우에 사용될 수 있다. 단순화를 목적으로, 이하에서는 2개의 조작기에 의해 동시에 공유되지 않는(비-동시적으로 공유되는) 작업 공간으로부터 출발하는데, 다시 말해 이 작업 공간은 주어진 시점에 항상 2개 조작기 중 단 하나의 조작기에 의해서만 이용될 수 있다. 이때, 제1 조작기는 먼저 작업 공간 외부에 있는 한편, 제2 조작기는 먼저 작업 공간을 사용하거나 작업 공간 내에 있어서 이 작업 공간을 점유하고 있다. 2개의 조작기는 각각 사전에 결정되고 규정된 동작 프로파일(동작 패턴 혹은 동작 시퀀스)을 갖는다.

본 발명의 방법에 따르면, 제2 조작기가 작업 공간 내에 있는 동안에, 이 제2 조작기의 동작 프로파일의 실제 상태에 대한 실시간 정보가 제공된다. 이때, 이와 같은 실시간 정보는 바람직하게 제2 조작기의 위치 및 속도를 포함한다. 하지만, 이 실시간 정보는 예를 들어 힘 및/또는 가속도에 대한 데이터도 포함할 수 있다. 특히 바람직한 것은, 이 실시간 정보가 실시간으로, 더 상세하게 말하자면 클럭 동기적으로 제공된다는 것이다.

또 다른 한 단계에서는, 제공된 실시간 정보 및 사전에 결정된 제2 조작기의 동작 프로파일을 기초로 하여, 제2 조작기가 작업 공간을 떠나기 위해서 필요로 하는 잔류 기간이 결정된다. 다른 말로 표현하자면, 이 잔류 기간은, 작업 공간이 제2 조작기에 의해서 점유되고 있는 동안의 시간 간격을 지시한다. 이때, 이와 같은 잔류 기간은 바람직하게, 제2 조작기가 이 작업 공간 내에 머무르게 되는 시스템 클럭의 숫자를 포함할 수 있다.

후속하는 한 단계에서는, 결정된 잔류 기간에 대한 반응으로서 작업 공간 외부에 있는 제1 조작기의 동작 프로파일이 적응된다. 이때, 이 동작 프로파일은, 제1 조작기가 작업 공간 앞에서 멈추는 상황이 피해지도록, 제1 조작기가 자신의 동작을 작업 공간에 적응시키는 방식으로 적응되어 있다. 이로써, 제2 조작기가 작업 공간 내에 머물 수 있는 나머지 체류 기간에 대한 반응이 이루어지며, 그 결과 제1 조작기는 빠르게 잔류 기간이 만료된 후에 바로 작업 공간으로 진입하게 되고, 그 이전에 작업 공간에 대한 경계부에서 멈추어 작업 공간이 비워지기를 기다리지 않아도 된다. 따라서, 제1 조작기의 속도 프로파일의 클럭 사이클 최적화된 적응이 가능해진다. 이와 같은 클럭 사이클의 최적화에 의해서는, 다수 조작기의 협력 효율이 개선된다.

일반적으로 바람직하게, 제1 조작기의 동작 프로파일의 적응은 속도의 감소 및/또는 브레이크 레일 운전 또는 속도의 증가를 포함한다. 바람직하게, 제1 조작기는 갑자기 멈추거나 갑자기 가속하지 않고 연속으로 움직이며, 작업 공간이 개방되면 최적의 속도로 작업 공간에 도달한다. 이와 같이 작업 공간 내에 있는 제2 조작기의 나머지 체류 기간에 따라 제1 조작기의 동작 프로파일을 적응시키는 것은 에너지 효율적이면서도 재료에 대한 손상이 적은데, 그 이유는 작업 공간 경계부에서의 제동 및 가속이 피해지기 때문이다. 브레이크 레일 운전이란, 원래의 동작 프로파일에 따라 계획된 것보다 더 늦은 시점에 작업 공간에 도달하기 위하여, 조작기가 우회로를 따라 주행하는 것을 의미한다. 예를 들어, 조작기는 작업 공간에 이르기까지 직선으로 주행하지 않고, 오히려 원호를 그리면서 주행한다. 이와 같은 방식에 의해서는, 원치 않는 제동 과정이 줄어들거나 피해질 수 있다.

바람직하게, 동작 프로파일의 적응은 조작기의 사전에 결정된 동작 프로파일을 기초로 하고, 점유된 작업 공간 외부에서 하나 이상의 또 다른 작업 단계를 실시하는 것을 포함한다. 이와 같은 내용은, 조작기가 예컨대 자신의 동작 프로파일 내에서 사전에 프로그래밍 된 특정한 작업 과제 또는 작업 시퀀스를 실시하는 자신의 특정 동작 프로파일을 기초로 해서 작업을 속행한다는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어 사전에 결정된 동작 프로파일에 따라 더 늦은 시점에 관련 작업 공간 외부에서 제1 조작기에 의해 실행되어야만 하는 한 작업 단계가 바람직하게 선호될 수 있다. 그럼으로써, 제1 조작기가 작업 공간 경계부에서 멈추고 작업 공간이 비워지기를 기다리는 상황이 마찬가지로 방지된다.

바람직하게, 작업 공간 경계부에 대한 제1 조작기의 시간 간격이 정해진 잔류 기간보다 큰 경우에는, 제1 조작기가 자신의 속도를 증가시킨다. 다른 말로 표현하자면, 제1 조작기가 자신의 현재 경로 계획을 토대로 해서, 제2 조작기가 작업 공간을 떠나기 위해서 아직 더 필요로 하는 잔류 기간보다 긴 시간을 작업 공간에 도달하기 위해 사용한다면, 제1 조작기는 바람직하게 작업 공간이 이용되지 않는 시간을 최소화하기 위해 자신의 속도를 상응하게 증가시킨다.

더욱 바람직하게, 작업 공간 경계부에 대한 제1 조작기의 시간적인 간격이 정해진 잔류 기간보다 작은 경우에는, 제1 조작기가 자신의 속도를 줄이고/줄이거나 브레이크 레일을 따라 주행한다. 다른 말로 표현하자면, 제1 조작기가 자신의 현재 경로 계획을 토대로 해서, 제2 조작기가 작업 공간을 떠나기 위해서 아직 더 필요로 하는 잔류 기간보다 짧은 시간을 작업 공간에 도달하기 위해 사용한다면, 제1 조작기는 자신의 속도를 상응하게 줄이고/줄이거나 브레이크 레일을 따라(즉, 예를 들어 우회로를 따라) 주행하게 된다. 대안적으로 또는 추가로, 제1 조작기는 또한 하나 이상의 또 다른 작업 단계를 점유된 작업 공간 외부에서 실행할 수도 있다. 이로써, 제1 조작기가 작업 공간 경계부에서 멈추지 않은 상태에서 제2 조작기가 작업 공간을 떠난 후에, 제1 조작기가 연속 동작으로 작업 공간으로 진입하는 과정이 보장된다. 이와 같은 속도 프로파일의 적응에 의해서는, 선행 기술에 공지되어 있는 방법들에 비해, 조작기들의 능력을 최상으로 이용할 수 있게 되고, 바람직하게는 또한 에너지 소비도 더 줄어들게 되며, 재료의 피로도 역시 감소 된다.

바람직하게, 제1 조작기 및 제2 조작기는 각각 독자적인 제어부를 구비한다. 이때에는 바람직하게, 사전에 규정된 한 가지 이상의 조건이 충족된 경우에 비로소, 작업 공간 내에 있는 제2 조작기가 작업 공간 외부에 있는 제1 조작기에게 실시간 정보 및/또는 정해진 잔류 시간을 제공해준다. 이로써, 제2 조작기가 지속적으로 데이터를 제1 조작기에 제공하지 않고, 오히려 정해진 시점에 비로소 데이터를 제공하는 것이 보장된다. 그럼으로써, 전달될 전체 데이터 용량이 현저하게 줄어들게 된다. 적은 양의 데이터가 제공되기 때문에, 추가로 제1 조작기의 부하가 경감되는데, 그 이유는 제1 조작기가 적은 데이터를 평가하면 되기 때문이다.

바람직하게, 사전에 규정된 조건은, 작업 공간을 떠나기 위해서 제2 조작기가 필요로 하는 사전에 규정된 잔류 기간에 미달 되어야만 한다는 내용을 포함한다. 또한, 바람직하게 사전에 규정된 조건은, 작업 공간 경계부에 대한 제2 조작기의 사전에 규정된 공간적인 거리에 미달 되어야만 한다는 내용도 포함한다. 이로써, 제1 조작기가 작업 공간 경계부에 대한 정해진 공간적인 그리고/또는 시간적인 거리에 도달한 경우에 비로소 제2 조작기가 실시간 정보 및/또는 정해진 잔류 기간을 제1 조작기에게 제공한다고 확정될 수 있다.

하나의 작업 공간을 동시에 공유하지 않는 2개의 조작기, 특히 산업용 로봇을 포함하는 본 발명에 따른 조작기 시스템에는, 기술된 방법 단계들을 실시할 수 있기 위해서 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 설계되어 있는 제어 장치가 제공되어 있다.

이하에서는, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여 더 정확하게 설명될 것이다. 이 경우에:
도 1은 2개의 로봇을 구비하는 로봇 부스(robot booth)를 순전히 개략도로 보여주고;
도 2는 2개의 로봇을 구비하는 또 다른 로봇 부스를 보여주며; 그리고
도 3은 본 발명에 따른 방법의 시퀀스를 개략적으로 그리고 예로서 도시하는 흐름도를 보여준다.

도 1은, 상호 협력하는 2개의 조작기, 즉 2개의 로봇(110, 120)을 구비하는 로봇 부스(100)를 보여준다. 이들 로봇(110, 120)은 바람직하게, 이동할 수 있으며 작업 공간 안으로 들어갈 수 있고 이 작업 공간을 재차 떠날 수도 있는 산업용 로봇이다. 로봇(110, 120)은 상응하는 제어 장치를 이용해서 제어된다. 본 발명에 따라, 로봇(110, 120)은 각각 독자적인 제어부 또는 공동의 제어부를 구비할 수 있다. 2개 로봇에 의해서 동시에 공유되지 않는 작업 공간(130)도 마찬가지로 특징적인 요소이다. 다른 말로 표현하자면, 로봇(110)은, 로봇(120)이 작업 공간(130)을 떠났을 때에 비로소 이 작업 공간(130)을 이용할 수 있다. 로봇(120)이 작업 공간(130)을 떠나기 전에, 로봇(110)이 작업 공간(130) 안으로 들어가면, 충돌 위험이 증가할 것이다. 그렇기 때문에, 가능한 충돌을 방지하기 위해서는, 작업 공간(130)이 다만 최대 하나의 로봇에 의해서만 점유되어야 한다. 따라서, 로봇(110)은 예를 들어 작업 공간(130)에 대한 경계부에서, 이 작업 공간이 비워졌는지의 여부를 검사할 수 있다. 이와 같은 경우에 해당한다면, 로봇(110)이 작업 공간(130)으로 진입할 수 있다. 하지만, 로봇(120)이 작업 공간(130) 내에 있거나 그 안에서 작업을 한다면, 로봇(110)은 자신의 검사에 대한 응답으로서, 작업 공간(130)이 점유되어 있다는 신호를 수신한다. 그 결과, 로봇(110)은, 로봇(120)이 그 영역(130)을 떠나서 이 공간을 비울 때까지 기다려야만 한다.

도 2는, 2개의 로봇(210, 220)에 의해서 동시에 이용되지 않는 작업 공간(230)을 갖는 로봇 부스(200)를 마찬가지로 보여준다. 2개의 로봇(210, 220)은 고정 설치되어 있으나, 자신의 로봇 암을 작업 공간(230) 안으로 집어넣을 수 있다. 전술된 상황과 유사하게, 본 경우에도 로봇(210)은, 로봇(220)의 공구 중심점(TCP)(221)이 작업 공간(230)으로부터 밖으로 이동되었을 때에 비로소 자신의 공구 중심점(211)을 작업 공간(230) 내부로 이동시킬 수 있다. 이때, 당업자는, 로봇(220)이 작업 공간(230)을 완전히 떠났을 때에 비로소 로봇이(210)이 작업 공간(230)으로 진입한다는 것을 이해한다.

본 발명은, 작업 공간(130, 230) 외부에 있고 이 작업 공간을 이용하고자 하는 로봇(110, 210)으로 하여금, 작업 공간(130, 230) 내부에 있는 다른 로봇(120, 220)의 실제 상태에 반응할 수 있게 한다. 로봇(110, 120, 210, 220)은, 다수 로봇의 예견적인 협력을 가능하게 하는, 사전에 결정된 동작 프로파일을 갖고 있다. 실시간 정보 혹은 실시간 정보들을 제공함으로써, 그리고 점유된 작업 공간이 비워질 때까지의 잔류 기간을 결정함으로써, 작업 공간(130, 230)은 클럭 사이클 최적화된 상태에서 공유될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 작업 공간이 비워지자마자, 로봇(110, 210)이 최적의 속도로 작업 공간에 도달할 수 있게 된다.

도 3은, 본 발명에 따른 방법(3000)을 실행하기 위한 흐름도를 보여준다. 이 방법은 단계 3001로 시작한다. 본 단계 3001에서는, 다수의 로봇에 의해서 동시에 이용되어서는 안 되는 작업 공간 또는 작업 영역이 규정된다. 이때, 작업 공간은 상이한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 직사각형의, 원통형의 또는 구의 형상을 가질 수 있다.

처음에, 제1 로봇은 단계 3110에서 규정된 작업 영역 외부에 있는 한편, 제2 로봇은 단계 3210에서 작업 공간 외부에 있다. 이로써, 출발 위치는 예를 들어 도 1 또는 도 2에 도시된 상황들과 유사하며, 이들 상황 또는 그와 비슷한 상황에도 적용될 수 있다.

제2 로봇의 제어부의 모듈은 단계 3211에서, 예를 들어 제2 로봇이 작업 공간 경계부에 도달하기까지의 시간적인 간격에 미달 되어야만 한다는 것과 같은 조건들을 형성할 수 있다. 당업자는, 논리적으로 서로 연산되는 임의의 많은 조건이 형성될 수 있다는 것을 이해한다. 단계 3212에서는, 제2 로봇이 작업 공간을 떠나기 위해 작업 공간 경계부의 방향으로 이동한다.

결정 단계 3213에서는, 단계 3211에서 형성된 조건이 충족되었는지의 여부가 확인된다. 이 조건이 충족되었다면, 단계 3214에서 결과가 실시간으로 제1 로봇에 전달된다. 이 결과는 예를 들어 제2 로봇의 실제 상태에 대한 실시간 정보를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 이 결과는 또한 제2 로봇이 작업 공간을 아직 더 점유할 수 있는 잔류 기간도 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 로봇은, 자신의 동작 프로파일의 실제 상태에 대한 실시간 정보를 기초로 하여 잔류 기간을 결정한다. 이어서, 제2 로봇은, 예를 들어 제2 로봇이 (경로 계획에 따라) 아직 더 작업 공간 내에 있게 될 시스템 클럭의 숫자를 제1 로봇에게 전달할 수 있다. 그 다음에 이어서, 제2 로봇은 단계 3215에서 작업 공간을 떠난다.

당업자는, 동작 프로파일의 실제 상태에 대한 실시간 정보들이 상이한 데이터를 포함할 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 실시간 정보들은 예를 들어 로봇의 또는 한 로봇의 TCP의 위치 및 속도를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이들 실시간 정보는 또한 힘, 토크 및/또는 가속도에 대한 데이터도 포함할 수 있다. 어떤 경우든, 실시간 정보들은, 로봇이 작업 공간을 떠나기 위해서 필요로 하는 잔류 기간을 사전에 결정된 동작 프로파일과 조합해서 결정하는 것을 가능하게 하는 그러한 정보들을 포함한다.

시점 3110에서 작업 공간 외부에 있는 제1 로봇은 단계 3111에서 제2 로봇의 이벤트에 가입한다. 이로써, 바람직하게는, 이와 같은 가입 시점부터 비로소 제1 로봇이 제2 로봇의 이벤트를 수신한다고 확정될 수 있다.

단계 3112에서는, 제1 로봇이 작업 공간에 접근한다. 결정 단계 3113에서는, 제1 로봇이 이미 작업 공간 경계부에 도달했는지의 여부가 검사된다. 만약에 제1 로봇이 이미 작업 공간 경계부에 도달했다면 그리고 작업 공간이 비워지지 않았다면, 제1 로봇은 단계 3114에서 멈추고, 제2 로봇이 작업 공간 외부에 있을 때까지 그리고 이로써 작업 공간이 비워질 때까지 기다린다. 이와 같은 상황은 안전 조치이며, 정상적인 경우에는 발생 되어서는 안 되는데, 그 이유는 정상적인 경우에는 본 발명에 따라 제1 로봇의 정지 동작이 금지되기 때문이다. 이와 같은 상황은 다이어그램에서 파선으로 지시된다.

만약에 제1 로봇이 아직까지 작업 공간 경계부에 도달하지 않았다면, 단계 3115에서 제2 로봇의 이벤트(event)가 수신되었는지의 여부가 체크된다. 제2 로봇의 이벤트가 수신되지 않았다면, 단계 3116에서 제1 로봇이 작업 공간으로 진입하라는 명령 또는 작업 공간에 접근하라는 최종 명령을 실행하는지의 여부가 체크된다. 이와 같은 경우에 해당한다면, 그리고 제2 로봇의 이벤트가 아직까지 존재하지 않는다면, 단계 3117에서 지연 전술이 제1 로봇에 적용된다. 이때, 지연 전술은 다음과 같은 행동들 중 하나 또는 다수를 포함할 수 있다: 정지, 감소 된 속도로 계속 주행, 브레이크 레일을 따라 주행 또는 작업 공간 밖에서 하나 이상의 또 다른 단계의 실행.

그와 달리, 단계 3115에서 제2 로봇의 이벤트가 수신되었다는 것이 확인되었다면, 제2 로봇으로부터 제공된 데이터가 단계 3118에서 평가된다. 예를 들어 제2 로봇의 실제 상태에 대한 실시간 정보가 제공되었다면, 이와 같은 정보들 및 제2 로봇의 사전에 결정된 동작 프로파일을 기초로 해서, 제2 로봇이 아직 더 작업 공간을 점유할 수 있는 잔류 기간이 결정될 수 있다. 대안적으로는, 제2 로봇의 잔류 기간도 결정되어 제1 로봇에게 전달되었을 수 있다.

단계 3119에서는, 이전에 규정된 조건들 중 하나 또는 다수가 충족되었는지의 여부가 확인된다. 이와 같은 한 가지 조건은 예를 들어, 작업 공간 경계부에 대한 제2 로봇의 시간적인 간격 또는 제2 로봇이 작업 공간을 떠나기 위해서 필요로 하는 잔류 기간이 작업 공간 경계부에 대한 제1 로봇의 시간적인 간격보다 짧다는 것을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우에 해당하지 않는다면, 단계 3117에서 전술된 바와 같이 지연 전술이 제1 로봇에 적용된다. 따라서, 제1 로봇은 너무 일찍 작업 공간 경계부에 도달하여 이곳에 멈춰 서서 기다리지 않아도 된다.

다른 경우에, 제2 로봇의 잔류 기간이 작업 공간 경계부에 대한 제1 로봇의 시간적인 간격보다 짧다는 것이 단계 3119에서 확인되었다면, 단계 3120에서는 제1 로봇의 속도가 그대로 유지되거나 바람직하게는 증가된다. 이로써는, 제1 로봇이 바람직하게 정확히 작업 공간이 비워지는 시점에 작업 공간 경계부에 도달하는 상황에 이르게 된다. 대안적으로, 제1 로봇은 또한 작업 공간이 비워진 직후에 작업 공간 경계부에 도달할 수도 있다. 이로써는, 작업 공간이 이용되지 않았거나 비워진 시간 간격이 최소로 된다. 최종적으로, 제1 로봇은 단계 3121에서 빈 작업 공간으로 들어선다.

당업자는, 본 발명의 의미에서 한 작업 공간의 클럭 사이클 최적화된 공유를 가능하게 하기 위하여, 방법(3000)의 모든 단계가 실시될 필요가 없다는 것을 이해한다. 대안적으로는, 하나 또는 다수의 단계가 부가될 수도 있다. 따라서, 이 방법은 더 나아가, 예를 들어 제2 로봇이 작업 공간 내에서 외부 계획에 따라 동작할 때에는, 제1 로봇이 작업 공간 경계부에 멈춰 서서 작업 공간이 비워지기를 기다리는 것도 포함할 수 있다. 또 다른 한 변형 예로서, 제2 로봇이 명확하게 작업 공간을 떠났다면, 제2 로봇은 추가 이벤트를 제1 로봇에게 전송할 수 있다. 또한, 이 방법(3000)은, 2개 이상의 로봇이 작업 공간을 동시에 그리고 클럭 사이클 최적화된 상태에서 공유할 수 없을 정도까지 확장될 수도 있다.

110, 120, 210, 220: 로봇
130, 230: 작업 공간

Claims

하나의 작업 공간(130; 230)을 하나 이상의 제2 조작기(120; 220) 와 동시에 공유하지 않는 제1 조작기(110; 210)를 제어하기 위한 방법으로서, 제1 조작기 및 제2 조작기는 각각 사전에 결정된 동작 프로파일을 가지며,
다음과 같은 방법 단계들을 포함하는 제1 조작기를 제어하기 위한 방법:
a) 제2 조작기(120; 220)가 작업 공간(130; 230) 내에 있는 동안에, 상기 제2 조작기(120; 220)의 동작 프로파일의 실제 상태에 대한 실시간 정보를 제공하는 단계;
b) 상기 제공된 실시간 정보 및 상기 사전에 결정된 제2 조작기(120; 220)의 동작 프로파일을 기초로 하여, 상기 제2 조작기(120; 220)가 작업 공간(130; 230)을 떠나기 위해서 필요로 하는 잔류 기간을 결정하는 단계; 및
c) 단계 b)에서 결정된 잔류 기간에 대한 반응으로서 상기 제1 조작기(110; 210)의 동작 프로파일을 적응시킴으로써, 결과적으로 상기 제1 조작기(110; 210)가 작업 공간(130; 230) 앞에서 멈추는 상황이 피해지도록,
그리고 상기 제 1 조작기(110; 210)가, 상기 잔류 기간이 만료된 후에 바로 작업 공간(130; 230)으로 진입하고, 상기 진입 이전에 상기 작업 공간(130; 230)의 경계부에서 멈추어 작업 공간(130; 230)이 비워지기를 기다리지 않도록,
상기 제1 조작기(110; 210)가 자신의 동작을 상기 작업 공간(130; 230)의 경계부에 적응시키게 되는 단계.
제1항에 있어서,
상기 실시간 정보가 위치, 속도, 힘 및 토크 중 하나 이상을 포함하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 조작기(110; 210)의 동작 프로파일의 적응이 상기 제1 조작기(110; 210)의 속도의 감소 또는 브레이크 레일을 따라 이루어지는 주행 또는 상기 제1 조작기(110; 210)의 가속도의 증가를 포함하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 동작 프로파일의 적응이 사전에 결정된 동작 프로파일을 기초로 하고, 작업 공간(130; 230) 외부에서 하나 이상의 또 다른 작업 단계를 실행하는 것을 포함하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
작업 공간 경계부에 대한 상기 제1 조작기(110; 210)의 시간적인 간격이 결정된 상기 잔류 기간보다 큰 경우에는, 상기 제1 조작기(110; 210)가 자신의 속도를 증가시키는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
작업 공간 경계부에 대한 상기 제1 조작기(110; 210)의 시간적인 간격이 결정된 상기 잔류 기간보다 작은 경우에는, 상기 제1 조작기(110; 210)가 자신의 속도를 줄이거나, 브레이크 레일을 따라 주행하거나, 또는 자신의 속도를 줄이고 브레이크 레일을 따라 주행하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 조작기(110; 210) 및 상기 제2 조작기(120; 220)가 각각 독자적인 제어부를 구비하며, 사전에 규정된 한 가지 이상의 조건이 충족된 경우에 비로소, 상기 제2 조작기(120; 220)가 상기 실시간 정보 및 결정된 상기 잔류 기간 중 하나 이상을 상기 제1 조작기(110; 210)에 제공하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제7항에 있어서,
상기 사전에 규정된 조건은, 상기 제2 조작기(120; 220)가 작업 공간(130; 230)을 떠나기 위해서 필요로 하는 사전에 규정된 잔류 기간에 미달되는 것 및 상기 제2 조작기(120; 220) 와 작업 공간 경계부 사이의 사전에 규정된 공간적인 간격에 미달되는 것 중 적어도 하나를 포함하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 잔류 기간은, 상기 작업 공간이 상기 제2 조작기에 의해서 점유되고 있는 동안의 기간을 포함하는, 제1 조작기를 제어하기 위한 방법.
하나의 작업 공간(130; 230)을 동시에 공유하지 않는 2개의 조작기(110; 120; 210; 220)를 포함하는 조작기 시스템으로서,
상기 시스템에는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 설계되어 있는 제어 장치가 제공되어 있는, 조작기 시스템.