本發(fā)明涉及一種機器人裝置，更詳細地說，涉及執(zhí)行建設(shè)工作的機器人裝置及包括其的同步控制系統(tǒng)，對于為了建設(shè)工作而移動于具有曲率的軌道的同時產(chǎn)生的位置與姿勢的誤差進行補償。

背景技術(shù)：

1、以往的橋墩建設(shè)工作是由工作人員爬上數(shù)米高的模板欄桿，佩戴安全吊帶進行橋墩施工，但是因此每年都會發(fā)生大大小小的安全事故。

2、為了解決這種問題，正在進行利用機器人執(zhí)行橋墩建設(shè)工作的活動。但是，因為為了建設(shè)橋墩而移動的機器人在軌道上出現(xiàn)打滑現(xiàn)象而導致無法進行精確的控制的問題，同時處于需要進行用于更加安全且精確地控制機器人的研究的實情。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、要解決的問題

2、本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種執(zhí)行建設(shè)工作的機器人裝置及包括其的同步控制系統(tǒng)，對于因為移動于具有曲率的軌道的同時發(fā)生的打滑而導致的位置與姿勢的誤差進行補償。

3、本發(fā)明要解決的另一課題在于，提供將對于移動于軌道的同時發(fā)生的電源供應(yīng)及數(shù)據(jù)通信的運用限制降至最低的執(zhí)行建設(shè)工作的機器人裝置及包括其的同步控制系統(tǒng)。

4、本發(fā)明要解決的其他一課題在于，提供支持用于在同一軌道上驅(qū)動多個機器人裝置的同步化控制的執(zhí)行建設(shè)工作的機器人裝置及包括其的同步控制系統(tǒng)。

5、解決問題的手段

6、為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的機器人裝置包括：運送部，具有多個輪子，并且通過所述多個輪子移動于具有曲率結(jié)構(gòu)的軌道上；相機，配置在所述運送部，并且拍攝在所述軌道每間隔已設(shè)定的間距標記的記號來生成圖像信息；感應(yīng)部，配置在所述運送部，并且感應(yīng)所述運送部的驅(qū)動及姿勢來生成測量信息；工作部，配置在所述運送部的上部，并且進行多自由度運動的同時執(zhí)行建設(shè)工作；及控制部，利用所述圖像信息及所述測量信息將所述運送部移動至目標位置，并進行控制以通過所述工作部執(zhí)行相應(yīng)的建設(shè)工作，在所述多個輪子中的至少一個在所述軌道打滑而導致所述運送部的位置及姿勢與已設(shè)定的基準不同的情況下，對于各個輪子的位置及姿勢的誤差進行補償，進而控制所述運送部到達所述目標位置。

7、另外，所述機器人裝置還包括：通信部：與監(jiān)控裝置進行通信，所述監(jiān)控裝置進行與所述移動及所述建設(shè)工作相關(guān)的監(jiān)控；及電源部，從外部電源接收電源供應(yīng)；其中，所述通信部及所述電源部以推車形態(tài)接收控制信號及電源供應(yīng)。

8、另外，所述控制部為，在所述控制信號包括的多個控制命令中只檢測與已設(shè)定的協(xié)議相應(yīng)的控制命令，根據(jù)所述檢測出的控制命令控制所述運送部及所述工作部的驅(qū)動。

9、另外，所述控制部為，生成考慮所述目標位置與當前位置的位置曲線及速度曲線，將已生成的位置曲線及速度曲線適用于抗積分飽和控制技法，以對于所述位置的誤差進行補償。

10、另外，所述控制部為，比較利用所述圖像信息計算的絕對位置信息與利用針對于所述多個輪子的驅(qū)動狀態(tài)計算的驅(qū)動位置信息，在所述比較的差值大于已設(shè)定的基準的情況下，判斷為在所述圖像信息中包括的記號識別存在異常，進而限制所述運送部的驅(qū)動。

11、根據(jù)本發(fā)明的機器人裝置的控制方法，通過多個輪子移動于具有曲率結(jié)構(gòu)的軌道上的同時執(zhí)行建設(shè)工作，包括如下步驟：接收與建設(shè)工作相關(guān)的控制信號；根據(jù)所述控制信號向目標位置移動；判斷在所述移動中是否出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；在所述多個輪子中的至少一個在所述軌道中打滑而導致位置及姿勢與已設(shè)定的基準不同的情況下，對于各個輪子分別的位置及姿勢的誤差進行補償，以到達所述目標位置；及執(zhí)行所述建設(shè)工作。

12、根據(jù)本發(fā)明的同步控制系統(tǒng)包括：軌道，具有曲率結(jié)構(gòu)，并且每間隔預(yù)定間距標記記號；多個機器人裝置，移動于所述軌道上的同時執(zhí)行建設(shè)工作；及監(jiān)控裝置，發(fā)送控制信號，以在將所述多個機器人裝置同步化的同時執(zhí)行所述建設(shè)工作，并且監(jiān)控與所述建設(shè)工作相關(guān)的狀態(tài)。其中，機器人裝置包括：運送部，具有多個輪子，并且通過所述多個輪子移動于所述軌道上；相機，配置在所述運送部，并且拍攝在所述軌道每間隔已設(shè)定的間距標記的記號來生成圖像信息；感應(yīng)部，配置在所述運送部，并且感應(yīng)所述運送部的驅(qū)動及姿勢來生成測量信息；工作部，配置在所述運送部的上部，進行多自由度運動的同時執(zhí)行建設(shè)工作；及控制部，利用所述圖像信息及所述測量信息將所述運送部移動至目標位置，并進行控制以通過所述工作部執(zhí)行相應(yīng)的建設(shè)工作，在所述多個輪子中的至少一個在所述軌道打滑而導致所述運送部的位置及姿勢與已設(shè)定的基準不同的情況下，對于各個輪子分別的位置及姿勢的誤差進行補償，進而控制所述運送部到達所述目標位置。

13、另外，所述軌道為，間隔預(yù)定間距標記所述記號，每個記號賦予識別號碼，以支持所述機器人裝置計算絕對位置信息。

14、另外，所述監(jiān)控裝置為，為了不使所述多個機器人裝置相互碰撞，若所述多個機器人裝置中相鄰的兩個機器人裝置接近至已設(shè)定的間距以下，則停止這些機器人裝置的驅(qū)動。

15、另外，所述監(jiān)控裝置為，基于高性能實時以太網(wǎng)通信(ethercat)協(xié)議，對于所述多個機器人裝置進行同步化控制。

16、發(fā)明的效果

17、根據(jù)本發(fā)明的實施例，對于因為移動于具有曲率的軌道的同時發(fā)生的打滑而導致的位置與姿勢的誤差，基于記號識別及偏航測量值進行補償，進而可更加精確地支持建設(shè)工作。

18、另外，通過推車將電纜纏結(jié)現(xiàn)象防止于未然，進而可將移動于軌道的同時發(fā)生的電源供應(yīng)及數(shù)據(jù)通信的運用限制降至最低。

19、另外，基于高性能實時以太網(wǎng)通信(ethercat)，可穩(wěn)定地支持用于在同一軌道上驅(qū)動多個機器人裝置的同步化控制。

技術(shù)特征：

1.一種機器人裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人裝置，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機器人裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人裝置，其特征在于，

6.一種機器人裝置的控制方法，通過多個輪子移動于具有曲率結(jié)構(gòu)的軌道上的同時執(zhí)行建設(shè)工作，包括如下步驟：

7.一種同步控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步控制系統(tǒng)，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步控制系統(tǒng)，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步控制系統(tǒng)，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種執(zhí)行建設(shè)工作的機器人裝置及包括其的同步控制系統(tǒng)。機器人裝置包括：運送部，具有多個輪子，并且通過多個輪子移動于具有曲率結(jié)構(gòu)的軌道上；相機，拍攝在所述軌道每間隔已設(shè)定的間距標記的記號來生成圖像信息；感應(yīng)部，感應(yīng)運送部的驅(qū)動及姿勢來生成測量信息；工作部，進行多自由度運動的同時執(zhí)行建設(shè)工作；及控制部，利用圖像信息及測量信息將運送部移動至目標位置，并進行控制以通過工作部執(zhí)行相應(yīng)的建設(shè)工作。

技術(shù)研發(fā)人員：金鍾燦,金孝坤,樸智鉉,黃凈奐,樸定祐,崔永鎬,盧敬錫,李效峻,樸仁圭
受保護的技術(shù)使用者：韓國機器人融合研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10