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KR102733323B1 - High-altitude painting robot - Google Patents

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KR102733323B1
KR102733323B1 KR1020220107052A KR20220107052A KR102733323B1 KR 102733323 B1 KR102733323 B1 KR 102733323B1 KR 1020220107052 A KR1020220107052 A KR 1020220107052A KR 20220107052 A KR20220107052 A KR 20220107052A KR 102733323 B1 KR102733323 B1 KR 102733323B1
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KR
South Korea
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terminal
painting
robot
trajectory
pattern
Prior art date
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KR1020220107052A
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신주성
박상현
김무림
고대권
김종걸
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한국로봇융합연구원
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Abstract

다양한 도장 형상과 대응하는 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 자동으로 추출 및 생성하여 도장 작업을 수행하는 고소도장 로봇이 개시된다.
개시된 고소도장 로봇은,
로봇 말단이 도장하고자 하는 도장면의 형상을 인식하는 비전 센서부; 복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 복수개의 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 상기 비전 센서부에 의해 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 생성하는 말단궤적 패턴 생성부;를 포함한다.
A high-altitude painting robot is disclosed which has a terminal trajectory pattern library in which terminal trajectory patterns corresponding to various painting shapes are stored, and performs painting work by automatically extracting and generating terminal trajectory patterns corresponding to recognized painting surface shapes.
The disclosed high-altitude robot is,
The robot terminal comprises a vision sensor unit that recognizes the shape of a painting surface to be painted; a terminal trajectory pattern generation unit that has a terminal trajectory pattern library in which a plurality of terminal trajectory patterns corresponding to a plurality of different painting shapes are stored, and generates a terminal trajectory pattern corresponding to the painting surface shape recognized by the vision sensor unit.

Description

고소도장 로봇 {High-altitude painting robot}High-altitude painting robot

본 발명은 건물의 실내외 벽체 또는 천장 등에 도장을 수행하는 고소도장로봇에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 도장 형상과 대응하는 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 자동으로 추출 및 생성하여 도장 작업을 수행하는 고소도장 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a high-altitude painting robot that performs painting on interior and exterior walls or ceilings of a building, and more specifically, to a high-altitude painting robot that has a terminal trajectory pattern library in which terminal trajectory patterns corresponding to various painting shapes are stored, and automatically extracts and generates terminal trajectory patterns corresponding to recognized painting surface shapes to perform painting work.

고소도장 로봇은 사람을 대신하여 건물의 실내외 벽체 또는 천장 등에 도장을 수행한다. 고소도장 로봇은 도장용 로봇아암, 높이조절 리프트, 이동 플랫폼으로 구성될 수 있다. The high-altitude painting robot performs painting on the interior and exterior walls or ceilings of a building in place of humans. The high-altitude painting robot can be composed of a painting robot arm, a height-adjustable lift, and a moving platform.

이동 플랫폼이 도장할 위치로 고소도장 로봇을 이동시키면, 높이조절 리프트가 도장 대상인 벽면, 천장에 맞게 리프트의 높이를 조절한 후, 로봇아암을 이용해 도장 작업을 하게 된다.When the mobile platform moves the high-altitude painting robot to the painting location, the height-adjusting lift adjusts the height of the lift to match the wall or ceiling to be painted, and then the painting work is performed using the robot arm.

한편, 건물의 실내외 벽체 또는 천장에는 평평한 면 이외에 보, 기둥 등의 조합으로 다양한 형상이 존재할 수 있다. 획일화된 프로그래밍으로는 다양한 형상의 도장 작업에 능동적으로 대응하기 어렵다. 또한, 고르지 못한 도장, 도료의 뭉침 및 흘러내림 등 도장 품질 저하도 발생할 수 있다.Meanwhile, the interior and exterior walls or ceilings of a building may have various shapes in addition to flat surfaces, such as beams and columns. It is difficult to actively respond to painting work of various shapes with uniform programming. In addition, uneven painting, paint clumping, and dripping may occur, resulting in poor painting quality.

기존의 도장 형상에 대응할 수 있는 방법으로는 도장 로봇 스프레이건에 장착된 분사 노즐의 각도와 속도를 도장면에 따라 제어하는 방법이 있다. 이 방법은 분사 거리를 일정하게 유지하며 등속 이동하고 모서리 구간에서 스프레이의 회전 각속도와 접근 속도, 이탈 속도 등을 설정하여 도장하는 방법으로, 평평한 면 및 모서리 구간에서의 균일한 도장이 가능하나 스프레이건의 분사 노즐의 운동만을 고려한 방법으로 다양한 형상에는 대응하기 어렵다는 문제가 있다. One way to deal with existing painting shapes is to control the angle and speed of the spray nozzle mounted on the painting robot spray gun according to the painting surface. This method maintains a constant spray distance, moves at a constant speed, and paints by setting the rotational angular speed, approach speed, and departure speed of the spray in the corner section. This method enables uniform painting on flat surfaces and corner sections, but it has the problem that it is difficult to deal with various shapes because it is a method that only considers the movement of the spray nozzle of the spray gun.

또한, 분사 노즐의 분사 범위에 따른 농도의 변화, 도료의 변화에 따른 분사 거리의 변화 그리고 중첩(Overlap) 구간 등을 고려하지 않으므로, 도장 작업시 해당 부분을 고려하여 보정해야 하는 번거로움을 수반하는 문제가 있다.In addition, since it does not take into account changes in concentration according to the spray range of the spray nozzle, changes in spray distance according to changes in paint, and overlapping sections, there is a problem that entails the hassle of having to take these parts into consideration and make corrections during painting work.

한국등록특허 10-1991053호Korean Patent Registration No. 10-1991053

본 발명은 다양한 도장 형상과 대응하는 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 자동으로 추출 및 생성하여 도장 작업을 수행하는 고소도장 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a high-altitude painting robot that performs painting work by automatically extracting and generating a terminal trajectory pattern corresponding to a recognized painting surface shape, and having a terminal trajectory pattern library in which terminal trajectory patterns corresponding to various painting shapes are stored.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇은,A high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention,

로봇 말단이 도장하고자 하는 도장면의 형상을 인식하는 비전 센서부; 복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 복수개의 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 상기 비전 센서부에 의해 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 생성하는 말단궤적 패턴 생성부;를 포함한다.The robot terminal comprises a vision sensor unit that recognizes the shape of a painting surface to be painted; a terminal trajectory pattern generation unit that has a terminal trajectory pattern library in which a plurality of terminal trajectory patterns corresponding to a plurality of different painting shapes are stored, and generates a terminal trajectory pattern corresponding to the painting surface shape recognized by the vision sensor unit.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 말단궤적 패턴 라이브러리는 상기 복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 기본 패턴들을 구비하며, 상기 말단궤적 패턴은 상기 기본 패턴들을 조합하여 생성될 수 있다.In the high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the terminal trajectory pattern library has basic patterns corresponding to the plurality of different painting shapes, and the terminal trajectory pattern can be generated by combining the basic patterns.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 기본 패턴들은, 수평면 패턴, 수평면과 보의 접촉면 패턴, 반구 형상 패턴, 사다리꼴 형상 패턴 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. In the high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the basic patterns may include at least one of a horizontal plane pattern, a pattern of a contact surface between a horizontal plane and a beam, a hemispherical pattern, and a trapezoidal pattern.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 말단궤적 패턴은, 상기 로봇 말단에 장착된 분사건의 분사 각도가 도장 작업면에 대해 수직인 자세를 유지하도록 한다.In the high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the terminal trajectory pattern is such that the spraying angle of the spray gun mounted on the terminal of the robot is maintained in a posture that is perpendicular to the painting work surface.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 로봇 말단의 자세 변경 여부를 판단하고 자세가 변경된 것으로 판단되면, 상기 로봇 말단의 궤적을 수정하는 말단궤적 수정부를 더 포함할 수 있다.In a high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, a terminal trajectory correction unit may be further included to determine whether a posture of the robot terminal has changed, and to correct a trajectory of the robot terminal if the posture is determined to have changed.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 말단궤적 수정부는, 한 쌍의 비전 센서부가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여 상기 로봇 말단의 자세 변경 여부를 판단하고, 자세가 변경된 것으로 판단되면, 상기 깊이값이 동일해지도록 상기 로봇 말단의 궤적을 수정할 수 있다.In the high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the terminal trajectory correction unit compares depth values in images captured by a pair of vision sensor units to determine whether the posture of the terminal of the robot has changed, and if it is determined that the posture has changed, the trajectory of the terminal of the robot can be corrected so that the depth values become the same.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 말단궤적 수정부는, 상기 말단궤적 패턴을 따라 도장 작업 수행시, 상기 로봇 말단의 도장 작업 진행 방향에 장애물의 존재 여부를 판단하고, 장애물이 존재하면 상기 장애물을 회피하도록 상기 로봇 말단의 궤적을 수정할 수 있다.In a high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the terminal trajectory correction unit can determine whether an obstacle exists in the painting work progress direction of the robot terminal when performing painting work along the terminal trajectory pattern, and if an obstacle exists, correct the trajectory of the robot terminal to avoid the obstacle.

본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇에 있어서, 상기 말단궤적 수정부는, 한 쌍의 비전 센서부가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여 두 이미지에서의 깊이값 차이가 기설정된 기준치 이상일 경우, 상기 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.In the high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention, the terminal trajectory correction unit can compare depth values in images captured by a pair of vision sensor units, and determine that an obstacle exists if the difference in depth values in the two images is greater than a preset reference value.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Specific details of implementation examples according to various aspects of the present invention are included in the detailed description below.

본 발명의 실시 형태에 따르면, According to an embodiment of the present invention,

다양한 도장 형상과 대응하는 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 자동으로 추출 및 생성하여 도장 작업을 수행할 수 있다. A terminal trajectory pattern library is provided in which terminal trajectory patterns corresponding to various painting shapes are stored, and a painting work can be performed by automatically extracting and generating terminal trajectory patterns corresponding to recognized painting surface shapes.

또한, 이동 플랫폼의 이동이나 외부의 알 수 없는 충격 등에 의해 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암의 자세가 변경되는 경우에도, 로봇 말단의 자세를 수정하여 균일한 도장 작업을 수행할 수 있다. In addition, even when the posture of the high-altitude painting robot or the painting robot arm changes due to movement of the moving platform or an unknown external impact, uniform painting work can be performed by correcting the posture of the robot end.

또한, 도장 작업을 수행하는 중에 의도치 않은 장애물과 충돌할 우려가 있는 경우, 장애물을 회피하도록 로봇 말단의 자세를 수정할 수 있다.Additionally, if there is a risk of colliding with an unintended obstacle while performing a painting task, the posture of the robot's distal end can be modified to avoid the obstacle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇이 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇의 도장 작업 상태가 예시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇의 도장용 로봇아암이 도시된 블록도이다.
도 4는 도장면 인식부에 의해 인식되는 도장면 형상들의 종류가 예시된 도면이다.
도 5는 도장면 형상들이 도시된 도면이다.
도 6은 도장면 형상에 따른 말단궤적 패턴을 생성하는 과정이 도시된 도면이다.
도 7은 도장용 로봇아암의 자세 변경 여부를 판단하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도장 작업을 수행하는 중 장애물을 회피하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치가 도시된 도면이다.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing exemplifying a painting work state of a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a painting robot arm of a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a drawing exemplifying the types of paint surface shapes recognized by the paint surface recognition unit.
Figure 5 is a drawing showing the shapes of the painted surfaces.
Figure 6 is a drawing illustrating a process of generating a terminal trajectory pattern according to the shape of a painting surface.
Figure 7 is a drawing for explaining a process for determining whether the posture of a robot arm for painting has changed.
Figure 8 is a drawing for explaining the process of avoiding obstacles while performing painting work.
FIG. 9 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be modified in various ways and has various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고소도장 로봇을 설명한다.The terminology used in the present invention is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, it should be understood that the terms "comprise" or "have" and the like are intended to specify that a feature, number, step, operation, component, part or a combination thereof described in the specification exists, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof. Hereinafter, a high-altitude painting robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇이 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇의 도장 작업 상태가 예시된 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇의 도장용 로봇아암이 도시된 블록도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a drawing illustrating a painting operation state of a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a painting robot arm of a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고소도장 로봇은, 이동 플랫폼(100), 높이조절 리프트(200), 도장용 로봇아암(300)을 포함한다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, a high-altitude painting robot according to one embodiment of the present invention includes a moving platform (100), a height-adjusting lift (200), and a painting robot arm (300).

이동 플랫폼(100)은 도장할 위치로 고소도장 로봇을 이동시킨다. 이동 플랫폼(100)은 플랫폼 베이스(110)와 이동 수단(120)을 구비한다. 플랫폼 베이스(110)의 상면에는 높이조절 리프트(200)가 장착되고, 하면에는 이동 수단(120)이 장착된다. 이동 수단(120)은 롤러일 수 있다.The moving platform (100) moves the high-altitude painting robot to the painting location. The moving platform (100) is equipped with a platform base (110) and a moving means (120). A height-adjusting lift (200) is mounted on the upper surface of the platform base (110), and a moving means (120) is mounted on the lower surface. The moving means (120) may be a roller.

높이조절 리프트(200)는 도장용 로봇아암(300)의 높이를 조절하여, 도장용 로봇아암(300)이 도장 대상인 벽면, 천장 등을 도장할 수 있는 위치가 될 수 있도록 한다. 높이조절 리프트(200)는 리프트 지지대(210), 다단 리프트 부재(220), 리프트 상단 플레이트(230)를 포함한다. The height-adjustable lift (200) adjusts the height of the painting robot arm (300) so that the painting robot arm (300) can be positioned to paint a wall, ceiling, etc., which is a painting target. The height-adjustable lift (200) includes a lift support (210), a multi-stage lift member (220), and a lift top plate (230).

리프트 지지대(210)는 플랫폼 베이스(110)의 상면에 고정될 수 있고, 상방향으로 소정 길이 연장된 형상으로 형성된다. 리프트 지지대(210) 내부에는 다단 리프트 부재(220)가 삽입될 수 있다. The lift support (210) can be fixed to the upper surface of the platform base (110) and is formed in a shape that extends upward by a predetermined length. A multi-stage lift member (220) can be inserted into the lift support (210).

다단 리프트 부재(220)는 리프트 지지대(210) 내에 삽입 장착되며, 상하 슬라이딩 방식으로 높이가 조절되는 복수개의 리프트 부재로 이루어질 수 있다. The multi-stage lift member (220) is inserted and mounted within the lift support member (210) and may be composed of a plurality of lift members whose heights are adjusted by sliding up and down.

리프트 상단 플레이트(230)는 소정 형상, 예를 들어 직사각형/정사각형 형상의 판 부재로, 다단 리프트(220)의 상부에 형성된다.The lift top plate (230) is a plate member having a predetermined shape, for example, a rectangular/square shape, and is formed on the upper part of the multi-stage lift (220).

도장용 로봇아암(300)은 리프트 상단 플레이트(230)의 상면에 형성된다. 도장용 로봇아암(300)은 제1축 이동부재(310), 제2축 이동부재(320), 링크관절부(330), 엔드이펙터(340), 비전 센서부(350), 말단궤적 패턴 생성부(360), 말단궤적 수정부(370)를 포함한다. The painting robot arm (300) is formed on the upper surface of the lift top plate (230). The painting robot arm (300) includes a first-axis moving member (310), a second-axis moving member (320), a link joint part (330), an end effector (340), a vision sensor part (350), a terminal trajectory pattern generating part (360), and a terminal trajectory modifying part (370).

제1축 이동부재(310)는 리프트 상단 플레이트(230)의 상면에 제1축 방향(예를 들어, x축 방향)으로 형성되어 링크관절부(330) 및 엔드이펙터(340)를 제1축 방향으로 이동시킨다.The first axis moving member (310) is formed on the upper surface of the lift upper plate (230) in the first axis direction (e.g., x-axis direction) to move the link joint part (330) and the end effector (340) in the first axis direction.

제2축 이동부재(320)는 제1축 이동부재(310)의 상면에 제2축 방향(예를 들어, y축 방향)으로 형성되어 링크관절부(330) 및 엔드이펙터(340)를 제2축 방향으로 이동시킨다. 제1축 이동부재(310)와 제2축 이동부재(320)는 리니어 액츄에이터, 볼스크류 모터 등의 이동 수단을 포함한다.The second axis moving member (320) is formed on the upper surface of the first axis moving member (310) in the second axis direction (e.g., in the y-axis direction) to move the link joint part (330) and the end effector (340) in the second axis direction. The first axis moving member (310) and the second axis moving member (320) include moving means such as a linear actuator and a ball screw motor.

제1축 이동부재(310)와 제2축 이동부재(320)가 조합하여 작동함으로써, xy 평면 상에서 링크관절부(330) 및 엔드이펙터(340)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있게 된다. 그리고, 링크관절부(330) 및 엔드이펙터(340)가 조합하여 작동함으로써, 원하는 z축 방향으로 작업용 툴을 이동시킬 수 있게 된다.By operating in combination with the first-axis moving member (310) and the second-axis moving member (320), the link joint part (330) and the end effector (340) can be moved to a desired position on the xy plane. In addition, by operating in combination with the link joint part (330) and the end effector (340), the working tool can be moved in a desired z-axis direction.

링크관절부(330)는 복수개의 링크와 이들 링크를 연결하는 적어도 하나의 관절을 포함한다. 관절에는 가동을 위한 구동모터(미도시)가 배치된다. The link joint part (330) includes a plurality of links and at least one joint connecting the links. A driving motor (not shown) for operation is arranged in the joint.

엔드이펙터(340)는 도장용 로봇아암(300)의 말단에 형성되며 작업용 툴을 장착할 수 있다. 작업용 툴은 작업 내용에 따라 다양한 툴이 될 수 있으며, 예를 들어, 도장 작업을 위한 분사건이 될 수 있다. 로봇 말단의 궤적은 엔드이펙터(340)의 궤적, 또는 엔드이펙터(340)에 장착된 작업용 툴(예를 들어, 분사건)의 궤적일 수 있다. 본 발명에서 로봇 말단의 궤적은 기 구축된 말단궤적 패턴 라이브러리로부터 자동으로 추출되어, 건물의 실내외 벽체 또는 천장 등에 도장 작업을 수행할 수 있다.The end effector (340) is formed at the end of the painting robot arm (300) and can be equipped with a work tool. The work tool can be various tools depending on the work content, and for example, can be a spray gun for painting work. The trajectory of the robot end can be the trajectory of the end effector (340) or the trajectory of the work tool (for example, a spray gun) mounted on the end effector (340). In the present invention, the trajectory of the robot end is automatically extracted from a previously constructed end trajectory pattern library, and can perform painting work on interior and exterior walls or ceilings of a building.

비전 센서부(350)는 비전 카메라와 비전 카메라에 의해 촬영된 이미지를 딥러닝 방식으로 분석하는 머신 비전 알고리즘을 포함한다. 비전 센서부(350)는 로봇 말단이 도장하고자 하는 도장면의 형상을 촬영하여 인식한다. 비전 센서부(350)는 리프트 상단 플레이트(230)의 상면에서 이격되어 한 쌍으로 구비될 수 있다.The vision sensor unit (350) includes a vision camera and a machine vision algorithm that analyzes images captured by the vision camera in a deep learning manner. The vision sensor unit (350) captures and recognizes the shape of the painting surface that the robot end is to paint. The vision sensor units (350) may be provided as a pair, spaced apart from each other on the upper surface of the lift upper plate (230).

말단궤적 패턴 생성부(360)는 복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 복수개의 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 비전 센서부(350)에 의해 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 추출한다. 말단궤적 패턴 생성부(360)는 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암(300)의 내부에 일체화되어 구현되거나, 별도로 외부에 마련된 컴퓨팅 수단에 프로그램 형식으로 탑재될 수 있다.The terminal trajectory pattern generation unit (360) has a terminal trajectory pattern library in which a plurality of terminal trajectory patterns corresponding to a plurality of different painting shapes are stored, and extracts a terminal trajectory pattern corresponding to a painting surface shape recognized by the vision sensor unit (350). The terminal trajectory pattern generation unit (360) may be implemented by being integrated into the interior of a high-altitude painting robot or a painting robot arm (300), or may be installed in a program format on a computing means provided separately externally.

먼저, 도 4 내지 도 6를 참조하여 말단궤적 패턴 생성부(360)에 미리 구비되는 말단궤적 패턴 라이브러리에 대해 설명한다. 도 4은 도장면 인식부에 의해 인식되는 도장면 형상들의 종류가 예시된 도면이고, 도 5는 도장면 형상들이 도시된 도면이다. First, the terminal trajectory pattern library pre-equipped in the terminal trajectory pattern generation unit (360) will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a drawing exemplifying the types of painting surface shapes recognized by the painting surface recognition unit, and FIG. 5 is a drawing illustrating painting surface shapes.

도 4에 도시된 바와 같이, 도장면 형상은 벽면, 천장, 보 그리고 기둥들의 조합으로 다양하게 구성될 수 있다. 말단궤적 패턴 생성부는 다양한 도장면 형상들의 대표적인 형상을 추출하여 기본 패턴들을 생성한다. 그리고, 말단궤적 패턴 생성부는 비전 센서부(350)에 의해 인식된 도장면 형상과 대응하도록 기본 패턴들을 조합하여 말단궤적 패턴을 생성한다. As shown in Fig. 4, the shape of the painting surface can be variously composed of a combination of walls, ceilings, beams, and columns. The terminal trajectory pattern generation unit extracts representative shapes of various painting surface shapes and generates basic patterns. Then, the terminal trajectory pattern generation unit generates a terminal trajectory pattern by combining the basic patterns to correspond to the painting surface shape recognized by the vision sensor unit (350).

도 4에 도시된 다양한 도장면 형상들은, 크게 도 5와 같이 3가지 형상으로 대표될 수 있다. 즉, 도 5의 (a)과 같이 천장과 기둥(또는 보)이 수직을 이루는 경우, 도 5의 (b)와 같이 보가 천장면에 반구 형상으로 형성되는 경우, 도 5의 (c)와 같이 보가 천장면에 사다리꼴 형상으로 형성되는 경우로 대표될 수 있다. 물론, 도 5의 3개의 형상은 단지 예시일 뿐, 도장면 형상이 이 3개의 형상에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 도 5는 설명의 편의를 위해 3차원 형상의 단면을 도시한 것일 뿐, 실제 기본 패턴들은 3차원 패턴으로 생성될 수 있다. The various shapes of the painting surface illustrated in Fig. 4 can be broadly represented by three shapes as illustrated in Fig. 5. That is, as in (a) of Fig. 5, the case in which the ceiling and the column (or beam) are vertical, as in (b) of Fig. 5, the case in which the beam is formed in a hemispherical shape on the ceiling surface, and as in (c) of Fig. 5, the case in which the beam is formed in a trapezoidal shape on the ceiling surface can be represented. Of course, the three shapes of Fig. 5 are merely examples, and the shapes of the painting surface are not limited to these three shapes. In addition, Fig. 5 only illustrates a cross-section of a three-dimensional shape for convenience of explanation, and actual basic patterns can be created as three-dimensional patterns.

도 5에서 기본 패턴들은 "case #1 ~ #5"로 기재되어 있으며, 예시적으로 기본 패턴들"case #1 ~ #5"은 다음과 같이 정의될 수 있다.In Fig. 5, the basic patterns are described as "case #1 to #5", and for example, the basic patterns "case #1 to #5" can be defined as follows.

case #1 : 수평면과 보(또는 기둥)의 접촉면 패턴으로, 보의 좌측에서 접촉되는 패턴Case #1: Pattern of the contact surface between the horizontal plane and the beam (or column), the pattern that contacts the left side of the beam.

case #2 : 수평면 패턴case #2: horizontal plane pattern

case #3 : 수평면과 보(또는 기둥)의 접촉면 패턴으로, 보의 우측에서 접촉되는 패턴Case #3: Pattern of the contact surface between the horizontal plane and the beam (or column), the pattern that contacts the right side of the beam.

case #4 : 반구 형상 패턴case #4: hemispherical pattern

case #5 : 사다리꼴 형상 패턴 (3차원 사각뿔대 형상 패턴)case #5: Trapezoidal shape pattern (3D square pyramidal shape pattern)

도 5에 예시된 5개의 기본 패턴들은 단지 예시일 뿐, 기본 패턴들의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.The five basic patterns illustrated in Figure 5 are merely examples, and the number of basic patterns is not limited to these.

도 6는 도장면 형상에 따른 말단궤적 패턴을 생성하는 과정이 도시된 도면이다. 도 6의 (a)는 도 5의 (a)와 대응하는 말단궤적 패턴이고, 도 6의 (b)는 도 5의 (b)와 대응하는 말단궤적 패턴이며, 도 6의 (c)는 도 5의 (c)와 대응하는 말단궤적 패턴이다. 도 6의 말단궤적 패턴들은 엔드이펙터(340)에 장착된 분사건의 분사 각도가 항상 작업면에 대해 수직인 자세를 유지하도록 하는 말단궤적 패턴들이다. 기본적으로 말단궤적 패턴들은 좌우방향(또는 상하방향)으로 수회 반복되도록 하여 도장면을 도장하도록 한다.FIG. 6 is a diagram illustrating a process of generating a terminal trajectory pattern according to a shape of a painting surface. FIG. 6 (a) is a terminal trajectory pattern corresponding to FIG. 5 (a), FIG. 6 (b) is a terminal trajectory pattern corresponding to FIG. 5 (b), and FIG. 6 (c) is a terminal trajectory pattern corresponding to FIG. 5 (c). The terminal trajectory patterns of FIG. 6 are terminal trajectory patterns that ensure that the spray angle of the spray gun mounted on the end effector (340) always maintains a vertical posture with respect to the working surface. Basically, the terminal trajectory patterns are repeated several times in the left-right direction (or up-down direction) to paint the painting surface.

도 6의 (a)에서 A 영역에 도시된 사선 방향 패턴은 보(또는 기둥)의 옆면을 도장하는 패턴으로 설명의 편의상 하나의 평면으로 도시하였을 뿐, 실제로는 수평면 영역인 B 영역과는 수직하게 형성되는 패턴이다. The diagonal pattern shown in area A of Fig. 6 (a) is a pattern for painting the side surface of a beam (or column). For convenience of explanation, it is shown as one plane, but in reality, it is a pattern formed perpendicular to area B, which is a horizontal plane area.

한편, 도 6의 (a)에서 A 영역인 보의 옆면 도장시에, 옆면의 끝부분(보의 수직면과 수평면이 만나는 부분)은 도장시에 도장액이 분산됨에 따라 연하게 도장되어 도장 불균일이 발생한다. 따라서, 보의 옆면 끝부분에 대한 도장은, 보의 수평면 도장시에 중첩(Overlap)되도록 하여 도장이 균일하게 될 수 있도록 한다.Meanwhile, when painting the side surface of the beam in area A of Fig. 6 (a), the end portion of the side surface (the portion where the vertical and horizontal surfaces of the beam meet) is painted lightly as the paint liquid is dispersed during painting, resulting in uneven painting. Therefore, the painting of the end portion of the side surface of the beam is to overlap when painting the horizontal surface of the beam so that the painting can be uniform.

도 6의 (a)는 기본 패턴 case #1 ~ #3의 조합으로 말단궤적 패턴이 생성되어 Job #1으로 말단궤적 패턴 라이브러리에 저장되며, 도 6의 (b)는 기본 패턴 case #2, case #4의 조합으로 말단궤적 패턴이 생성되어 Job #2로 말단궤적 패턴 라이브러리에 저장되며, 도 6의 (c)는 기본 패턴 case #2, case #5의 조합으로 말단궤적 패턴이 생성되어 Job #3으로 말단궤적 패턴 라이브러리에 저장될 수 있다.Fig. 6 (a) shows that a terminal trajectory pattern is generated by a combination of basic patterns case #1 to #3 and stored in a terminal trajectory pattern library as Job #1, Fig. 6 (b) shows that a terminal trajectory pattern is generated by a combination of basic patterns case #2 and case #4 and stored in a terminal trajectory pattern library as Job #2, and Fig. 6 (c) shows that a terminal trajectory pattern is generated by a combination of basic patterns case #2 and case #5 and stored in a terminal trajectory pattern library as Job #3.

한편, 말단궤적 패턴 생성부에 의해 생성된 말단궤적 패턴을 따라 도장 작업을 수행하는 중에, 이동 플랫폼(100)의 이동이나 외부의 알 수 없는 충격 등에 의해 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암(300)의 자세가 변경될 수 있다. 이 경우, 기존의 말단궤적 패턴을 따라 계속 도장 작업을 수행하면, 도장 불량이 발생하게 된다. Meanwhile, while performing a painting task along the terminal trajectory pattern generated by the terminal trajectory pattern generation unit, the posture of the high-altitude painting robot or the painting robot arm (300) may change due to movement of the moving platform (100) or an unknown external impact. In this case, if the painting task is continued along the existing terminal trajectory pattern, a painting defect may occur.

이에, 말단궤적 수정부(370)는 여러 이유로 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암(300)의 자세가 변경될 경우에도 균일한 도장 작업을 수행할 수 있도록 로봇아암(300)의 말단궤적을 수정한다.Accordingly, the terminal trajectory correction unit (370) corrects the terminal trajectory of the robot arm (300) so that uniform painting work can be performed even when the posture of the high-altitude painting robot or the painting robot arm (300) changes for various reasons.

말단궤적 수정부(370)는 한 쌍의 비전 센서부(350)가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여 도장용 로봇아암(300)의 자세 변경 여부를 판단하고, 자세가 변경된 것으로 판단되면, 깊이값이 동일해지도록 로봇 말단의 궤적을 수정한다. 이러한 말단궤적 수정부(370)는 자세변경 판단모듈(371)과 자세 수정모듈(372)을 포함한다. 말단궤적 수정부(370)는 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암(300)의 내부에 일체화되어 구현되거나, 별도로 외부에 마련된 컴퓨팅 수단에 프로그램 형식으로 탑재될 수 있다.The terminal trajectory correction unit (370) compares the depth values in the images captured by a pair of vision sensor units (350) to determine whether the posture of the painting robot arm (300) has changed, and if it is determined that the posture has changed, it corrects the trajectory of the robot terminal so that the depth values become the same. The terminal trajectory correction unit (370) includes a posture change determination module (371) and a posture correction module (372). The terminal trajectory correction unit (370) may be implemented by being integrated into the interior of the high-altitude painting robot or the painting robot arm (300), or may be installed in the form of a program on a computing means provided separately externally.

도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 이격된 비전 센서부(350)가 도장면을 촬영한다. 비전 센서부(350)를 이루는 비전 카메라는 3차원 깊이를 측정할 수 있는 스테레오 비전 카메라일 수 있다. 자세변경 판단모듈(371)은 한 쌍의 이격된 비전 센서부(350)로부터 한 쌍의 촬영 이미지를 수신하고, 한 쌍의 촬영 이미지 각각의 깊이값을 산출한다. As illustrated in Fig. 7, a pair of spaced vision sensor units (350) capture images of a painting surface. The vision cameras forming the vision sensor units (350) may be stereo vision cameras capable of measuring three-dimensional depth. The posture change determination module (371) receives a pair of captured images from a pair of spaced vision sensor units (350) and calculates depth values for each of the pair of captured images.

자세변경 판단모듈(371)은 한 쌍의 촬영 이미지 각각의 깊이값이 동일하면, 자세가 변경되지 않은 것으로 판단하고, 한 쌍의 촬영 이미지 각각의 깊이값이 상이하면, 자세가 변경된 것으로 판단한다. 이때의 자세는, 고소도장 로봇의 자세 또는 도장용 로봇아암(300)의 자세 또는 로봇 말단(엔드이펙터(340))의 자세 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 자세가 변경된 것으로 판단된 경우, 자세변경 판단모듈(371)은 이를 자세 수정모듈(372)로 전달한다.The posture change judgment module (371) determines that the posture has not changed if the depth values of each of a pair of captured images are the same, and determines that the posture has changed if the depth values of each of a pair of captured images are different. At this time, the posture may be at least one of the posture of the high-altitude painting robot, the posture of the painting robot arm (300), or the posture of the robot end (end effector (340)). If the posture is determined to have changed, the posture change judgment module (371) transmits this to the posture correction module (372).

자세가 변경된 것으로 판단되면, 자세 수정모듈(372)은 한 쌍의 이격된 비전 센서부(350)에 의해 촬영 획득된 촬영 이미지 각각의 깊이값이 동일해지도록 하는 로봇 말단의 궤적을 수정하는 제어 명령을 생성한다. 즉, 로봇 말단(엔드이펙터(340))의 위치를 조절하는 제1축 이동부재(310), 제2축 이동부재(320), 링크관절부(330)에 대한 제어 명령을 생성한다.If it is determined that the posture has changed, the posture correction module (372) generates a control command to correct the trajectory of the robot end so that the depth values of each of the captured images captured by the pair of spaced vision sensor units (350) become the same. That is, it generates a control command for the first-axis moving member (310), the second-axis moving member (320), and the link joint member (330) that adjust the position of the robot end (end effector (340)).

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 도장 작업을 수행하는 중에 의도치 않은 장애물(말단궤적 패턴에 반영되지 않은 보/기둥 등)에 직면할 수 있다. 장애물이 있음에도 말단궤적 패턴을 따라 계속 도장 작업을 수행하면, 도장용 로봇아암(300)이 장애물과 충돌하여 훼손될 수 있다. In addition, as illustrated in Fig. 8, an unintended obstacle (such as a beam/column not reflected in the terminal trajectory pattern) may be encountered while performing a painting operation. If the painting operation is continued along the terminal trajectory pattern despite the obstacle, the painting robot arm (300) may collide with the obstacle and be damaged.

이를 방지하기 위해, 자세변경 판단모듈(371)은 자세 변경 여부와 함께 추가적으로 장애물 출현 여부를 판단할 수 있다. 자세변경 판단모듈(371)은 한 쌍의 비전 센서부(350)가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여 두 이미지에서의 깊이값 차이가 기설정된 기준치 이상일 경우, 장애물이 출현한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 자세변경 판단모듈(371)은 두 이미지의 깊이값 차이가 기준치 미만일 경우, 로봇 말단 등의 자세가 변경된 것으로 판단하고, 두 이미지의 깊이값 차이가 기준치 이상일 경우에는, 장애물이 출현한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 기준치는 사용자에 의해 설정될 수 있다.To prevent this, the posture change judgment module (371) can additionally judge whether an obstacle appears in addition to whether the posture has changed. The posture change judgment module (371) can compare the depth values in the images captured by a pair of vision sensor units (350), and if the difference in the depth values in the two images is greater than or equal to a preset reference value, it can judge that an obstacle has appeared. That is, if the difference in the depth values in the two images is less than the reference value, the posture change judgment module (371) can judge that the posture of the robot's extremities, etc. has changed, and if the difference in the depth values in the two images is greater than or equal to the reference value, it can judge that an obstacle has appeared. At this time, the reference value can be set by the user.

자세변경 판단모듈(371)에 의해 장애물이 출현한 것으로 판단된 경우, 말단궤적 수정부(370)는 제1축 이동부재(310), 제2축 이동부재(320), 링크관절부(330)에 대한 제어 명령을 생성하여 장애물을 회피하도록 로봇 말단의 자세를 수정할 수 있다.When an obstacle is determined to have appeared by the posture change judgment module (371), the terminal trajectory correction unit (370) can correct the posture of the robot terminal to avoid the obstacle by generating a control command for the first-axis moving member (310), the second-axis moving member (320), and the link joint unit (330).

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다양한 도장 형상과 대응하는 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 자동으로 추출 및 생성하여 도장 작업을 수행할 수 있다. 또한, 이동 플랫폼의 이동이나 외부의 알 수 없는 충격 등에 의해 고소도장 로봇 또는 도장용 로봇아암의 자세가 변경되는 경우에도, 로봇 말단의 자세를 수정하여 균일한 도장 작업을 수행할 수 있다. 또한, 도장 작업을 수행하는 중에 의도치 않은 장애물과 충돌할 우려가 있는 경우, 장애물을 회피하도록 로봇 말단의 자세를 수정할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a terminal trajectory pattern library in which terminal trajectory patterns corresponding to various painting shapes are stored is provided, and a terminal trajectory pattern corresponding to a recognized painting surface shape can be automatically extracted and generated to perform a painting work. In addition, even when the posture of a high-altitude painting robot or a painting robot arm changes due to movement of a moving platform or an unknown external impact, the posture of the robot terminal can be modified to perform a uniform painting work. In addition, when there is a concern of collision with an unintended obstacle during the painting work, the posture of the robot terminal can be modified to avoid the obstacle.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 9의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 고소도장 로봇, 특히, 말단궤적 패턴 생성부(360), 말단궤적 수정부(370)의 하드웨어적인 구성일 수 있다. FIG. 9 is a drawing showing a computing device according to an embodiment of the present invention. The computing device (TN100) of FIG. 9 may be a hardware configuration of the high-altitude painting robot described in this specification, particularly, a terminal trajectory pattern generation unit (360) and a terminal trajectory correction unit (370).

도 9의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 9, the computing device (TN100) may include at least one processor (TN110), a transceiver (TN120), and a memory (TN130). In addition, the computing device (TN100) may further include a storage device (TN140), an input interface device (TN150), an output interface device (TN160), etc. The components included in the computing device (TN100) may be connected by a bus (TN170) to communicate with each other.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.The processor (TN110) can execute a program command stored in at least one of the memory (TN130) and the storage device (TN140). The processor (TN110) may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. The processor (TN110) may be configured to implement procedures, functions, methods, etc. described in relation to embodiments of the present invention. The processor (TN110) may control each component of the computing device (TN100).

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. Each of the memory (TN130) and the storage device (TN140) can store various information related to the operation of the processor (TN110). Each of the memory (TN130) and the storage device (TN140) can be configured with at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium. For example, the memory (TN130) can be configured with at least one of a read-only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. The transceiver (TN120) can transmit or receive wired or wireless signals. The transceiver (TN120) can be connected to a network and perform communications.

한편, 본 발명은 컴퓨터프로그램으로 구현될 수도 있다. 본 발명은 하드웨어와 결합되어, 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.Meanwhile, the present invention may be implemented as a computer program. The present invention may be implemented as a computer program stored in a computer-readable recording medium, combined with hardware.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a program readable by various computer means and recorded on a computer-readable recording medium. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, etc., singly or in combination.

기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program commands recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and available to those skilled in the art of computer software.

예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. For example, recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROMs, RAMs, and flash memory.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어를 포함할 수 있다. Examples of program instructions may include machine language, such as that produced by a compiler, as well as high-level languages that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, one embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art will be able to modify and change the present invention in various ways by adding, changing, deleting or adding components, etc., within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims, and this will also be considered to be included within the scope of the rights of the present invention.

100 : 이동 플랫폼
200 : 높이조절 리프트
210 : 리프트 지지대 220 : 다단 리프트
230 : 리프트 상단 플레이트
300 : 도장용 로봇아암
310 : 제1축 이동부재 320 : 제2축 이동부재
330 : 링크관절부 340 : 엔드이펙터
350 : 비전 센서부 360 : 말단궤적 패턴 생성부
370 : 말단궤적 수정부
100 : Moving Platform
200 : Height adjustable lift
210: Lift support 220: Multi-stage lift
230 : Lift top plate
300: Robot arm for painting
310: 1st axis moving member 320: 2nd axis moving member
330: Link joint 340: End effector
350: Vision sensor part 360: Terminal trajectory pattern generation part
370: Terminal trajectory correction unit

Claims (8)

로봇 말단이 도장하고자 하는 도장면의 형상을 인식하는 비전 센서부;
복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 복수개의 말단궤적 패턴들이 저장된 말단궤적 패턴 라이브러리를 구비하며, 상기 비전 센서부에 의해 인식된 도장면 형상과 대응하는 말단궤적 패턴을 생성하는 말단궤적 패턴 생성부; 및,
상기 로봇 말단의 자세 변경 여부를 판단하고 자세가 변경된 것으로 판단되면, 상기 로봇 말단의 궤적을 수정하는 말단궤적 수정부;를 포함하며,
상기 말단궤적 수정부는,
한 쌍의 비전 센서부가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여, 한 쌍의 촬영 이미지 각각의 깊이값이 동일하면 자세가 변경되지 않은 것으로 판단하고, 한 쌍의 촬영 이미지 각각의 깊이값이 상이하면 자세가 변경된 것으로 판단하며,
자세가 변경된 것으로 판단되면, 상기 깊이값이 동일해지도록 상기 로봇 말단의 궤적을 수정하는 것
을 특징으로 하는, 고소도장 로봇.
A vision sensor unit that recognizes the shape of the surface to be painted by the robot terminal;
A terminal trajectory pattern generation unit having a terminal trajectory pattern library in which a plurality of terminal trajectory patterns corresponding to a plurality of different stamp shapes are stored, and generating a terminal trajectory pattern corresponding to a stamp surface shape recognized by the vision sensor unit; and,
It includes a terminal trajectory correction unit that determines whether the posture of the robot terminal has changed and corrects the trajectory of the robot terminal if the posture is determined to have changed;
The above terminal trajectory correction part is,
The depth values in the images captured by a pair of vision sensors are compared, and if the depth values of each of the pair of captured images are the same, it is determined that the posture has not changed, and if the depth values of each of the pair of captured images are different, it is determined that the posture has changed.
If it is determined that the posture has changed, the trajectory of the robot end is modified so that the depth value becomes the same.
A high-altitude robot featuring a paint job.
청구항 1에 있어서,
상기 말단궤적 패턴 라이브러리는 상기 복수개의 상이한 도장 형상과 대응하는 기본 패턴들을 구비하며, 상기 말단궤적 패턴은 상기 기본 패턴들을 조합하여 생성되는, 고소도장 로봇.
In claim 1,
A high-altitude painting robot, wherein the terminal trajectory pattern library comprises basic patterns corresponding to the plurality of different painting shapes, and the terminal trajectory pattern is generated by combining the basic patterns.
청구항 2에 있어서,
상기 기본 패턴들은, 수평면 패턴, 수평면과 보의 접촉면 패턴, 반구 형상 패턴, 사다리꼴 형상 패턴 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 고소도장 로봇.
In claim 2,
A high-altitude painting robot, wherein the above basic patterns include at least one of a horizontal plane pattern, a horizontal plane and a beam contact surface pattern, a hemispherical shape pattern, and a trapezoidal shape pattern.
청구항 3에 있어서,
상기 말단궤적 패턴은, 상기 로봇 말단에 장착된 분사건의 분사 각도가 도장 작업면에 대해 수직인 자세를 유지하도록 하는, 고소도장 로봇.
In claim 3,
The above terminal trajectory pattern is a high-altitude painting robot that maintains the spray angle of the spray gun mounted on the terminal of the robot in a vertical position with respect to the painting work surface.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 말단궤적 수정부는,
상기 말단궤적 패턴을 따라 도장 작업 수행시, 상기 로봇 말단의 도장 작업 진행 방향에 장애물의 존재 여부를 판단하고, 장애물이 존재하면 상기 장애물을 회피하도록 상기 로봇 말단의 궤적을 수정하는, 고소도장 로봇.
In claim 1, the terminal trajectory correction unit,
A high-altitude painting robot that, when performing a painting operation along the above-mentioned terminal trajectory pattern, determines whether there is an obstacle in the direction in which the painting operation is performed at the terminal of the robot, and if an obstacle exists, modifies the trajectory of the terminal of the robot to avoid the obstacle.
청구항 7에 있어서, 상기 말단궤적 수정부는,
한 쌍의 비전 센서부가 촬영한 이미지에서의 깊이값을 비교하여 두 이미지에서의 깊이값 차이가 기설정된 기준치 이상일 경우, 상기 장애물이 존재하는 것으로 판단하는, 고소도장 로봇.
In claim 7, the terminal trajectory correction part,
A high-altitude painting robot that compares depth values in images captured by a pair of vision sensors and determines that an obstacle exists if the difference in depth values between the two images exceeds a preset standard.
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