The Tool Coordinate Adjustment Algorithm for Robot Manipulators with Visual Sensor

시각 센서에 의한 로봇 매니퓰레이터의 툴 좌표계 보정에 관한 연구

Recently many robot manipulators are used for various areas of industriesand factories. It has been frequently observed that the robot manipulator fails to complete the function when the object changes its original position, Due to the unexpected impacts and vibrations the center and direction of the object would be shifted in many real application. In this study, a visual sensing algorithm for the robot manipulator is proposed. The algorithm consists of two parts : Detection of the object migration and adjustments of the orobot manipulators Tool Coordinate System. The image filtering technique with visual sensor is applied for the first part of the algorithm. The change of illumination intensity indicates the object migration. Once the object migration is detected, the second part of the algorithm calculates the current position of the object. Then it adjusts the robot manipulators Tool Coordinate System. The robot manipulator and the Visual sensor communicate each other using interrupt technique via proposed algorithm. It has been observed that the proposed algorithm reduces the malfunction of a robot manipulator significantly. Thus it can provide better line balance-up of the manufacturing processes and prevent industrial accidents efficiently.

본 연구에서는 로보트 시스템에게 인식기능을 부여하여 작업대상물의 위치와 방향이 임의적으로 변경되어도 사용자가 원하는 핸들링작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동화시스템을 구현하는데 있다. 이를 위하여 작업대상물의 변화된 위치와 방향은 시각센서로서 검출하고, 화상처리과정에서 명도정보의 가변과 같은 주변여건의 변화때문에 발생하는 에지 추적 오차는 적절한 필터링 방법을 적용하여 최소화시켰다. 시각센서의 운용 프로그램은 인터럽트 기법으로 주변장치와 상호제어가 가능토록 구성하고, 시각센서에서 검출한 데이타는 아스키 포멧으로 로보트시스템에 전달되어 6자유도 매니플레이터의 툴 좌표계는 검출데이타와 비례하게 자동보성되어 작업대상물의 위치와 방향변화를 추종할 수 있도록 개발하였다. 본 연구에서 개발한 시스템 운용 알고리즘을 생산현장에 직접 적용한 결과 라인 밸런스의 향상과 산업재해방지를 위한 효과적이고 안정된 생산설비로써 운용될 수 있었다.