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볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015122151
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, F/T 센서와 관측기(observer)를 이용하여 볼(ball)의 상태를 추정하고 LQR제어기를 이용한 상태 피드백 제어의 출력 신호로 매니퓰레이터를 제어함으로써, 매니퓰레이터에 작용하는 외력에 순응(compliance)하여 볼-온-플레이트 시스템의 균형을 유지하는 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 장치는, F/T(force-torque) 센서를 통해 측정된 토크와 볼-온-플레이트(ball-on-plate) 시스템의 운동방정식을 적용하여 볼의 위치를 계산하는 연산부; 상기 연산부에서 계산된 볼의 위치와 플레이트의 상태벡터를 입력으로 하여 잡음이 제거된 볼의 상태 벡터를 추정하는 관측기; 상기 연산부에서 계산된 볼의 위치에 대한 상태 피드백 제어를 위해 상기 관측기에서 추정된 볼과 플레이트의 상태 벡터를 적용하는 LQR(linear quadratic regulator) 제어기; 및 상기 LQR 제어기에서 상태 피드백 제어를 통해 출력된 제어 입력 신호를 처리하여 상기 플레이트를 지지하는 매니퓰레이터 말단부의 궤적을 생성하는 매니퓰레이터 제어부를 포함한다.
Int. CL B25J 19/00 (2006.01) B25J 9/16 (2006.01)
CPC B25J 13/085(2013.01) B25J 13/085(2013.01) B25J 13/085(2013.01) B25J 13/085(2013.01)
출원번호/일자 1020110136544 (2011.12.16)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1292550-0000 (2013.07.29)
공개번호/일자 10-2013-0069026 (2013.06.26) 문서열기
공고번호/일자 (20130812) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.12.16)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오용환 대한민국 서울특별시 마포구
2 류광현 대한민국 충청북도 청주시 상당구
3 김성균 대한민국 대전광역시 동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.12.16 수리 (Accepted) 1-1-2011-1003648-86
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.03.25 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.05.08 수리 (Accepted) 9-1-2013-0034332-89
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.05.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0343705-68
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.07.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0596858-54
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.07.03 수리 (Accepted) 1-1-2013-0596857-19
7 등록결정서
Decision to grant		 2013.07.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0509967-51
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
F/T(force-torque) 센서를 통해 측정된 토크와 볼-온-플레이트(ball-on-plate) 시스템의 운동방정식을 적용하여 볼의 위치를 계산하는 연산부; 상기 연산부에서 계산된 볼의 위치와 플레이트의 상태벡터를 입력으로 하여 잡음이 제거된 볼의 상태 벡터를 추정하는 관측기;상기 연산부에서 계산된 볼의 위치에 대한 상태 피드백 제어를 위해 상기 관측기에서 추정된 볼의 상태 벡터와 플레이트의 상태 벡터를 적용하는 LQR 제어기; 및상기 LQR 제어기에서 상태 피드백 제어를 통해 출력된 제어 입력 신호를 처리하여 상기 플레이트를 지지하는 매니퓰레이터 말단부의 궤적을 생성하는 매니퓰레이터 제어부를 포함하고,상기 LQR 제어기는 플레이트의 회전과 이동에 대한 제어입력 신호의 상대적 크기를 결정하며, 플레이트의 회전에 대한 제1 변수와 플레이트의 이동에 관한 제2 변수를 조절하여, 상기 매니퓰레이터를 이용한 플레이트의 이동 모션을 볼의 균형을 유지하기 위해 사용할지 또는 외력에 대한 순응에 사용할지 결정하는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 장치
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삭제
3 3
제1항에 있어서, 상기 상태 피드백 제어를 통해 출력된 제어 입력 신호를 기반으로 상기 매니퓰레이터의 말단부의 토크에 관한 정보를 처리하는 가상 스프링 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 장치
4 4
F/T(force-torque) 센서를 통해 측정된 토크와 볼-온-플레이트(ball-on-plate) 시스템의 운동방정식을 적용하여 볼의 위치를 계산하는 단계; 관측기에서 추정된 볼의 상태 벡터와 플레이트의 상태 벡터에 LQR 제어기를 적용하여, 상기 F/T 센서의 측정값으로부터 계산되는 볼의 위치에 대해 상태 피드백 제어하는 단계; 및상기 상태 피드백 제어를 통해 출력된 제어 입력 신호를 처리하여 상기 플레이트를 지지하는 매니퓰레이터 말단부의 궤적을 생성하는 단계를 포함하고,상기 LQR 제어기는 플레이트의 회전과 이동에 대한 제어입력 신호의 상대적 크기를 결정하며, 플레이트의 회전에 대한 제1 변수와 플레이트의 이동에 관한 제2 변수를 조절하여, 상기 매니퓰레이터를 이용한 플레이트의 이동 모션을 볼의 균형을 유지하기 위해 사용할지 또는 외력에 대한 순응에 사용할지 결정하는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 방법
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제4항에 있어서, 상기 F/T 센서와 볼-온-플레이트 시스템의 운동방정식을 적용하여 계산되는 잡음이 포함된 볼의 위치 데이터를 상기 관측기를 통해 잡음이 제거된 볼 상태로 추정되는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 방법
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제4항에 있어서, 상기 매니퓰레이터 말단부의 궤적을 생성하는 단계는, 상기 매니퓰레이터에 작용하는 외력에 순응하여, 매니퓰레이터 말단부의 회전과 이동 모션에 의해 볼의 균형을 유지하도록 상기 LQR 제어기에 의해 매니퓰레이터 말단부의 이동과 회전에 관한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 방법
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삭제
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제4항에 있어서, 상기 매니퓰레이터 말단부의 궤적을 생성하는 단계는, 상기 상태 피드백 제어를 통해 출력된 제어 입력 신호에 가상 스프링 댐퍼를 적용하여 상기 매니퓰레이터의 말단부의 토크에 관한 정보를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼-온-플레이트 시스템 균형 제어 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.