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외바퀴 로봇의 제어시스템 및 그 설계방법

  • 기술번호 : KST2015171825
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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 외바퀴 로봇의 좌우자세균형과 자율 주행이 가능한 동력학 모델 및 상태 모델에 기초한 통합 제어가 가능하며, 안정적이고 정확한 제어가 가능한 외바퀴 로봇의 제어시스템 및 그 설계방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 외바퀴 로봇 제어시스템의 설계방법은, 바퀴와 로봇 몸체와 회전자 각각에 대한 운동에너지와 위치에너지를 산출하는 단계; 외바퀴 로봇의 Lagrangian 운동방정식을 도출하는 단계; 상기 운동방정식을 좌우자세균형모델, 운전모델, 자율주행모델로 분리하는 단계; 상기 좌우자세균형모델에 대하여 자세균형을 위한 제어 파라미터(parameter)와 외란을 보상하기 위한 섭동보상기를 갖는 자세제어기와, 상기 운전모델에 대한 속도제어기 및, 자율주행모델에 대한 궤적제어기를 설계하고, 상기 자세제어기와 속도제어기 및 궤적제어기를 통합하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 외바퀴 로봇, 제어시스템, 설계 방법
Int. CL B25J 19/00 (2006.01) B25J 9/16 (2006.01)
CPC B25J 5/007(2013.01) B25J 5/007(2013.01) B25J 5/007(2013.01) B25J 5/007(2013.01) B25J 5/007(2013.01) B25J 5/007(2013.01)
출원번호/일자 1020080133489 (2008.12.24)
출원인 부산대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1063889-0000 (2011.09.02)
공개번호/일자 10-2010-0074929 (2010.07.02) 문서열기
공고번호/일자 (20110908) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.12.24)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 부산대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 금정구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이장명 대한민국 부산광역시 금정구
2 김홍철 대한민국 부산 금정구
3 임훈 대한민국 부산광역시 금정구
4 황종명 대한민국 부산광역시 금정구
5 안부환 대한민국 부산광역시 금정구
6 이호원 대한민국 부산광역시 금정구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 오위환 대한민국 서울특별시 서초구 강남대로**길 **, *층 (반포동, 새로나빌딩)(스카이특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 이장명 부산광역시 해운대구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2008.12.24 수리 (Accepted) 1-1-2008-0888738-37
2 [공지예외적용대상(신규성, 출원시의 특례)증명서류]서류제출서
[Document Verifying Exclusion from Being Publically Known (Novelty, Special Provisions for Application)] Submission of Document
2009.01.12 수리 (Accepted) 1-1-2009-0017056-57
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2009.03.16 수리 (Accepted) 1-1-2009-0157583-46
4 선행기술조사의뢰서(내부)
Request for Prior Art Search (Inside)
2010.09.28 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2010.10.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2010-0019079-82
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2011.01.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0014968-51
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2011.01.20 수리 (Accepted) 1-1-2011-0048551-10
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2011.01.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0048552-66
9 [대리인해임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Dismissal of Sub-agent] Report on Agent (Representative)
2011.06.14 수리 (Accepted) 1-1-2011-0449977-06
10 등록결정서
Decision to grant
2011.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0483596-47
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2014-0000027-56
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.01.13 수리 (Accepted) 4-1-2016-5004891-78
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.01.09 수리 (Accepted) 4-1-2017-5004005-98
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.01.10 수리 (Accepted) 4-1-2017-5004797-18
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
로봇 몸체와, 상기 로봇 몸체의 하부에 회전운동하도록 설치되어 주행방향을 따라 구름운동하는 하나의 바퀴와, 상기 바퀴의 주행방향을 좌우로 가변시키는 조향유닛과, 상기 로봇 몸체의 상측에 설치되어, 좌우 방향으로 선택적으로 발생하는 회전관성력에 의해 본체의 좌우 방향 균형을 유지하도록 하는 회전자를 포함하는 외바퀴 로봇의 운행 및 자세를 제어하는 제어시스템에 있어서, 상기 제어시스템은, 좌우 자세의 균형을 유지하는 자세제어기와, 속도를 제어하는 속도제어기와, 자율주행을 위한 궤적제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 외바퀴 로봇의 제어시스템
2 2
제1항에 있어서, 상기 자세제어기에 연결되어 중력에 의한 토크, 또는 코리올리 힘 및 구심력에 의한 외란요소를 보상하는 섭동보상기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 외바퀴 로봇의 제어시스템
3 3
바퀴와 로봇 몸체와 회전자 각각에 대한 운동에너지와 위치에너지를 산출하는 제1단계; 외바퀴 로봇의 Lagrangian 운동방정식을 도출하는 제2단계; 상기 운동방정식을 좌우 자세균형을 제어하기 위한 좌우자세균형모델과, 로봇의 운전 속도를 제어하기 위한 운전모델과, 궤적 추종을 제어하기 위한 자율주행모델을 포함하는 상태 모델로 분리하는 제3단계; 상기 상태 모델별로 독립 제어기를 설계하고, 각각의 독립 제어기들을 통합하는 제4단계를 포함하여 구성된, 제1항의 외바퀴 로봇 제어시스템을 설계하는 방법
4 4
삭제
5 5
제3항에 있어서, 상기 제4단계는, 상기 좌우자세균형모델에 대하여 자세균형을 위한 제어 파라미터(parameter)를 갖는 자세제어기와, 상기 운전모델에 대한 속도제어기 및, 자율주행모델에 대한 궤적제어기를 설계하고, 상기 자세제어기와 속도제어기 및 궤적제어기를 통합하여 하나의 협동 제어 시스템을 구축하는 것을 특징으로 하는 외바퀴 로봇 제어시스템의 설계방법
6 6
제5항에 있어서, 상기 자세제어기의 설계시 중력에 의한 토크, 또는 코리올리 힘 및 구심력에 의한 외란을 보상하기 위한 섭동보상기를 설계하는 것을 특징으로 하는 외바퀴 로봇 제어시스템의 설계방법
7 7
제3항에 있어서, 상기 Lagrangian 운동방정식은 케인(kane) 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 외바퀴 로봇 제어시스템의 설계방법
8 8
삭제
지정국 정보가 없습니다
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1 한국과학재단 부산대학교 산학협력단 특정기초연구 다중 센서 융합 알고리즘을 이용한 휴머노이드 외바퀴 자전거 로봇의 자세안정화 제어