본 기술은 다자유도 로봇의 작업영역을 수치적으로 계산하기 위해, 고자유도 로봇의 일부 링크들을 단일 가상 링크(피아암)로 모델링하여 저자유도 로봇 모델로 간소화하고, 자코비안 행렬식을 적용하여 작업영역의 경계 및 합집합을 산출하는 기하학적 계산 방법입니다.
3자유도 이상의 평면 로봇이나 4자유도 이상의 공간 로봇에 대하여 작업영역을 수치적으로 효과적으로 계산하는 기존 기술의 부재로 인해, 로봇의 실시간 안전영역 모니터링 및 충돌 회피 제어에 한계가 있습니다.
본 기술은 다수의 링크를 원점과 말단 조인트를 연결하는 가상의 피아암(Pseudo-arm)으로 치환하고, 이를 로봇의 기구학적 구조에 따라 2자유도 평면 또는 3자유도 공간 로봇으로 모델링한 뒤, 자코비안 행렬식(Jacobian matrix)을 통해 링크의 최대/최소 길이 변화에 따른 작업영역을 수치적으로 산출합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 로봇의 작업 영역을 수치적으로 계산하기 위한 방법을 제공함으로써작업 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 접촉 환경에서 운용되는 로봇의 안전 관련 국제표준 기반 기능안전성 구현 기술 및 위험도 평가/저감 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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