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임피던스가 조절 가능한 메카트로닉 시스템 및 메카트로닉 시스템의 기계적 임피던스를 조절하는 제어방법

  • 기술번호 : KST2015187932
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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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 기계적 임피던스를 조절할 수 있는 메카트로닉 시스템에 관한 것이다.
Int. CL A61H 3/00 (2006.01) B25J 19/06 (2006.01) B25J 13/00 (2006.01)
CPC B25J 9/16(2013.01) B25J 9/16(2013.01) B25J 9/16(2013.01) B25J 9/16(2013.01)
출원번호/일자 1020130077728 (2013.07.03)
출원인 서강대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1477401-0000 (2014.12.22)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141229) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.03)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서강대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 마포구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 공경철 대한민국 서울 관악구
2 우한승 대한민국 경기 고양시 일산서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 서현 대한민국 경기도 용인시 수지구 신수로 ***, 지식산업센터 ***호(동천동)(퍼스트국제특허법률사무소)
2 김준현 대한민국 서울특별시 송파구 법원로**길 **, A동 *층 ***호 (문정동, H비지니스파크)(*T국제특허법률사무소)
3 민복기 대한민국 경기도 용인시 수지구 신수로 ***, 지식산업센터 ***호(동천동)(퍼스트국제특허법률사무소)
4 이재홍 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 *** 성지하이츠*차빌딩 ***호(올바른특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 엔젤로보틱스 서울특별시 성동구
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		 2013.07.03 수리 (Accepted) 1-1-2013-0598424-00
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.04.04 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.05.13 수리 (Accepted) 9-1-2014-0039042-49
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.07.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0469051-62
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0861658-14
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0861621-25
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.12.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0870453-19
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.11 수리 (Accepted) 4-1-2017-5005781-67
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.22 수리 (Accepted) 4-1-2019-5014626-89
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
사람과 상호 작용에 의해 구동하는 시스템의 기계적 임피던스를 조절하는 제어방법에 있어서
2 2
삭제
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서,상기 플랜트(G(s))의 극점 및 영점이 모두 좌반면에 있는 경우에 상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 ‘q’는 0과 1 사이의 양의 스칼라값을 가지며,R(s)는 R(s)G-1(s)를 실현 가능하게 하는 필터에 해당하며 하기 식으로 표현되며, 상기 G(S)가 n개의 극점과 m개의 영점을 가지는 경우에 상기 ‘r’은 (n-m, 1)의 최대값이며, ‘τ0’은 양의 스칼라 값을 가지는 것을 특징으로 하는 제어방법
5 5
제1항에 있어서,상기 시스템의 플랜트(G(s))가 으로 표현되며, 상기 as(s)및 b(s)의 근은 모두 복소 평면의 좌반면에 존재하며 상기 au(s)의 근은 복소 평면의 우반면에 존재하는 경우에상기 제어기(C(s))는을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 ‘q’는 ‘0’ 이상의 스칼라값을 가지며, 상기 R(s)는 를 실현 가능하게 하는 저역필터에 해당하며 하기 식으로 표현되며,상기 ‘r’은 의 상대차수에 대응한 값을 가지거나, 상기 차수가 ‘0’인 경우에 ‘1’의 값을 가지며, ‘τ0’은 양의 스칼라 값을 가지며,상기 N(s)와 D(s)는 으로 표현되며, 상기 aR(s)와 bR(s)는 각각 상기 R(s)의 분모와 분자에 대응하며, 상기 bR(s)는 ‘1’의 값을 가지며, 상기 aT(s)는 aU(s)*aR(s)의 차수를 가지며, 모든 극점과 영점이 복소평면의 좌반면에 존재하는 다항식에 해당하며, 상기 U(s)와 V(s)는 을 만족하는 것을 특징으로 하는 제어방법
6 6
제1항에 있어서,상기 플랜트(G(s))가으로 표현되며, 상기 bs(s)및 a(s)의 근은 좌반면에 존재하고, 상기 bu(s)의 근이 복소 평면의 우반면에 존재하는 경우에,상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 ‘q’는 0과 1 사이의 양의 스칼라 값이며 상기 bu(-s)는 상기 bu(s)에 대해 그 근이 복소 평면의 좌반면에 존재하는 상태로 정의되며,상기 R(s)는 하기 식으로 표현되며,상기 ‘r’은 의 상대차수에 대응하며, ‘τ0’은 양의 스칼라 값을 가지는 것을 특징으로 하는 제어방법
7 7
제1항에 있어서,상기 시스템의 모델링의 불확실성 내포 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 모델링 불확실성을 내포하는 경우에 상기 제어기는 상기 시스템을 안정화시키면서 상기 임피던스를 감소시키도록 설계하는 것을 특징으로 하는 제어방법
8 8
제7항에 있어서,상기 시스템의 플랜트(G(s))가 으로 정의되는 경우에 상기 Gn(S)는 공칭 플랜트(nominal plant model)에 해당하며, 상기 Wu(S)△(S)는 각 주파수에서 불확실성의 양을 결정하는 불확실성 함수에 해당하며, △(S)는 미리 결정된 한계(bounded magnitude)를 가지는 전달함수로 정의되고,상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며,상기 R(s)는 하기 식으로 표현되며,상기 ‘r’은 상기 Gn(S)의 상대차수 또는 상기 차수가 0인 경우에 ‘1’의 값을 가지며, 상기 ‘τ0’과 임피던스 조절변수인 ‘q’는 을 만족시키는 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제어방법
9 9
제8항에 있어서,상기 시스템의 주파수(w)가 무한대(∞)로 증가하는 경우에 '│R(j∞)=0│'을 만족시키게 되므로 'q', R(s)에 관계없이 상기 식인 을 만족시키게 되며,상기 시스템의 주파수가 ‘0’인 경우에상기 ‘q’는 을 만족하도록 선택되며,상기 ‘τ0’은을 만족시키도록 선택되며, 상기 (1+j)r은 │R(jτ0)│에서 유도되며, 상기 ‘τ0’은 시행착오법에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 제어방법
10 10
사용자와 상호작용에 의해 구동하며 임피던스가 조절 가능한 메카트로닉 시스템에 있어서,구동부;상기 구동부의 구동에 의해 소정의 동작을 수행하는 동작부;상기 시스템의 수학적 모델링에 따라 임피던스를 조절하는 임피던스 조절수단; 및상기 구동부와 동작부를 제어하며, 상기 시스템의 고유특성에 따라 상기 시스템을 안정화시키며 단일 파라미터인 임피던스 조절변수에 의해 상기 시스템의 임피던스를 조절하도록 설계된 제어기를 포함하며, 상기 임피던스 조절변수를 조절하는 상기 임피던스 조절수단의 조작에 의해 상기 구동부에 제공되는 구동전압 또는 구동전류를 제어하는 제어부;를 구비하며,상기 시스템의 고유특성은 상기 시스템을 구성하는 플랜트의 극점 및 영점의 위치에 따라 판단되고, 상기 플랜트의 극점 및 영점이 모두 좌반면에 있는 경우에 상기 제어기는 상기 임피던스를 조절하도록 설계되며, 상기 플랜트의 영점이 우반면에 있는 경우 및 극점이 우반면에 있는 경우로 판단되는 경우에 상기 제어기는 상기 임피던스를 조절하면서 상기 시스템을 안정화시키도록 설계되고,상기 제어부는 상기 임피던스 조절수단의 조작에 의해 상기 임피던스 조절변수가 변화하는 경우에 상기 제어기에 따라 상기 구동부에 제공되는 구동전압 또는 구동전류을 변화시키는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
11 11
삭제
12 12
삭제
13 13
제10항에 있어서,상기 플랜트(G(s))의 극점 및 영점이 모두 좌반면에 있는 경우에 상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 'q'는 0과 1 사이의 양의 스칼라값을 가지며, R(s)는 R(s)G-1(s)를 실현 가능하게 하는 필터에 해당하며 하기 식으로 표현되며, 상기 G(S)가 n개의 극점과 m개의 영점을 가지는 경우에 상기 'r'은 n-m과 1 중의 최대값이며, 'τ0'은 양의 스칼라 값을 가지는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
14 14
제10항에 있어서,상기 시스템의 플랜트(G(s))가 으로 표현되며, 상기 as(s) 및 b(s)의 근은 모두 복소 평면의 좌반면에 존재하며 상기 au(s)의 근은 복소 평면의 우반면에 존재하는 경우에상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 'q'는 '0' 이상의 스칼라값을 가지며, 상기 R(s)는 를 실현 가능하게 하는 저역필터에 해당하며 하기 식으로 표현되며, 상기 'r'은 'as(s)/b(s)'의 상대차수에 대응한 값을 가지거나, 상기 차수가 '0'인 경우에 '1'의 값을 가지며, 'τ0'은 양의 스칼라 값을 가지며,상기 N(s)와 D(s)는 으로 표현되며, 상기 aR(s)와 bR(s)는 각각 상기 R(s)의 분모와 분자에 대응하며, 상기 bR(s)는 '1'의 값을 가지며, 상기 aT(s)는 aU(s)* aR(s)의 차수를 가지며 모든 극점과 영점이 복소 평면의 좌반면에 존재하는 다항식에 해당하며, 상기 U(s)와 V(s)는 'V(s)D(s)+N(s)U(s)=1'을 만족하는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
15 15
제10항에 있어서,상기 플랜트(G(s))가 으로 표현되며, 상기 bs(s) 및 a(s)의 근은 좌반면에 존재하고, 상기 bu(s)의 근이 복소 평면의 우반면에 존재하는 경우에,상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며, 상기 임피던스 조절변수인 'q'는 0과 1사이의 양의 스칼라 값이며 상기 bu(-s)는 상기 bu(s)에 대해 그 근이 복소 평면의 좌반면에 존재하는 상태로 정의되며,상기 R(s)는 하기 식으로 표현되며, 상기 'r'은 의 상대차수에 대응하며, 'τ0'은 양의 스칼라 값을 가지는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
16 16
제10항에 있어서,상기 플랜트의 극점과 영점이 복소평면의 좌반면에 존재하지만 상기 모델이 불확실성을 내포하는 경우에도 상기 제어기는 상기 임피던스를 감소시키도록 설계되며,상기 시스템의 플랜트(G(s))가 으로 정의되는 경우에 상기 Gn(s)는 공칭 플랜트(nominal plant model)에 해당하며, 상기 는 각 주파수에서 불확실성의 양을 결정하는 불확실성 함수에 해당하며,△(S)는 미리 결정된 한계(bounded magnitude)를 가지는 전달함수로 정의되고,상기 제어기(C(s))는 을 만족하도록 설계되며,상기 R(s)는 하기 식으로 표현되며, 상기 'r'은 상기 Gn(S)의 상대차수 또는 상기 차수가 0인 경우에 '1'의 값을 가지며, 상기 'τ0'과 임피던스 조절변수인 'q'는 을 만족시키는 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
17 17
제16항에 있어서,상기 시스템의 주파수(w)가 무한대(∞)로 증가하는 경우에 '│R(j∞)=0│'을 만족시키게 되므로 'q', R(s)에 관계없이 상기 식인 을 만족시키게 되며,상기 시스템의 주파수가 '0'인 경우에상기 'q'는 을 만족하도록 선택되며,상기 'τ0'은 을 만족시키도록 선택되며,상기 (1+j)r은 │R(jτ0)│에서 유도되며, 상기 ‘τ0’은 시행착오법에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 메카트로닉 시스템
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1 미래창조과학부 (주)한국연구재단 우수심진과제 고속주행로봇을 위한 4족 보행 동물의 상황인지, 주행패턴 및 균형유지방법