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착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 방법 및 보행 궤적 생성 시스템의 제어 방법(Method of ZMP-based gait trajectory generation for control of wearable robot and control method of gait trajectory generation system)

  • 기술번호 : KST2017015330
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 제안기술은 착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 알고리즘 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 착용형 로봇과 착용자의 간의 ZMP를 일치시킴으로써 착용형 로봇과 착용자의 자세 불일치로부터 전달되는 저항감을 경감시키고 동적 자세를 일치시켜줄 수 있는 보행궤적 생성 알고리즘 및 그 시스템에 관한 발명이다.
Int. CL B25J 9/16 (2016.04.23) B25J 9/00 (2016.04.23) B25J 19/02 (2016.04.23)
CPC B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01)
출원번호/일자 1020160033574 (2016.03.21)
출원인 국방과학연구소
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0109438 (2017.09.29) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.03.21)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 국방과학연구소 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 신영준 대한민국 대전광역시 유성구
2 김홍철 대한민국 부산광역시 연제구
3 이상훈 대한민국 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한양특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 국방과학연구소 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.03.21 수리 (Accepted) 1-1-2016-0271204-41
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.03.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.05.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2017-0075184-22
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.05.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0352639-02
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)		 2017.07.13 수리 (Accepted) 1-1-2017-0672118-07
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.07.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0672119-42
7 등록결정서
Decision to grant		 2017.09.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0690727-50
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번호 청구항
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착용자의 하지와 대응되는 각 관절에 피치방향 운동을 위한 구동력을 제공하여 착용자의 보행을 보조하는 한 쌍의 외골격다리와 상기 외골격다리 상측에 결합되는 보행바디를 포함하는 착용형 로봇;상기 착용자의 상체와 하체에 각각 부착되어 착용자의 운동 상태를 측정하는 착용자 운동 센서;상기 보행바디에 부착되어 상기 보행바디의 운동 상태를 측정하는 착용형 로봇 운동 센서;상기 착용형 로봇의 엉덩 관절 부분에 장착되는 엉덩 구동기;상기 착용형 로봇의 무릎 관절 부분에 장착되는 무릎 구동기;상기 착용형 로봇의 발목 관절 부분에 장착되는 발목 관절각 센서;상기 착용형 로봇의 양 쪽 발바닥 부분에 장착되어 지면의 반발력을 측정하는 GRF 센서;를 포함하는 보행궤적 생성 시스템을 이용한 보행궤적 생성 방법에 있어서, 상기 착용형 로봇과 상기 착용형 로봇을 착용한 착용자에 장착된 센서에서 상기 착용형 로봇의 ZMP(Zero Moment Point)와 상기 착용자의 ZMP(Zero Moment Point)를 측정하고,상기 착용형 로봇의 ZMP와 상기 착용자의 ZMP 사이의 거리가 항상 일정하게 유지되도록 상기 착용형 로봇의 보행궤적을 생성하는 것을 특징으로 하는 착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 방법
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제5항에 있어서,상기 착용형 로봇의 ZMP와 상기 착용자의 ZMP 사이의 거리가 항상 일정하게 유지되기 위해서는 다음 식,(여기서, 은 착용형 로봇의 ZMP이고, 는 착용자의 ZMP이며, 는 상수임
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제6항에 있어서,상기 착용형 로봇의 ZMP와 상기 착용자의 ZMP 사이의 거리가 항상 일정하게 유지되도록 생성되는 보행궤적은 구동기가 장착되는 엉덩 관절과 무릎 관절에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 방법
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제7항에 있어서,상기 구동기가 장착된 관절의 굽힘 정도를 조절하여 상기 착용형 로봇의 ZMP를 조절하는 것을 특징으로 하는 착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 방법
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제8항에 있어서,상기 구동기가 장착된 관절의 굽힘 정도를 반영하여 생성되는 상기 착용형 로봇의 보행궤적은 다음 식,(여기서, ,, )에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 착용형 로봇의 제어를 위한 ZMP 기반 보행궤적 생성 방법
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착용자의 하지와 대응되는 각 관절에 피치방향 운동을 위한 구동력을 제공하여 착용자의 보행을 보조하는 한 쌍의 외골격다리와 상기 외골격다리 상측에 결합되는 보행바디를 포함하는 착용형 로봇;상기 착용자의 상체와 하체에 각각 부착되어 착용자의 운동 상태를 측정하는 착용자 운동 센서;상기 보행바디에 부착되어 상기 보행바디의 운동 상태를 측정하는 착용형 로봇 운동 센서;상기 착용형 로봇의 엉덩 관절 부분에 장착되는 엉덩 구동기;상기 착용형 로봇의 무릎 관절 부분에 장착되는 무릎 구동기;상기 착용형 로봇의 발목 관절 부분에 장착되는 발목 관절각 센서;상기 착용형 로봇의 양 쪽 발바닥 부분에 장착되어 지면의 반발력을 측정하는 GRF 센서;를 포함하는 보행궤적 생성 시스템의 제어 방법에 있어서,상기 착용형 로봇의 ZMP와 착용자의 ZMP가 지지다각형 영역 내에 있는지 판단하여 상기 착용자의 자세 안정성을 판별하는 것을 특징으로 하는 보행궤적 생성 시스템 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 착용형 로봇의 ZMP와 상기 착용자의 ZMP가 지지다각형 영역 내에 위치한다고 판단되면 상기 착용자의 자세가 안정하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 보행궤적 생성 시스템 제어 방법
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제10항에 있어서,상기 착용형 로봇의 ZMP와 상기 착용자의 ZMP가 지지다각형 영역 내에 있지 않다고 판단되면 상기 착용형 로봇의 보행궤적을 수정하는 것을 특징으로 하는 보행궤적 생성 시스템 제어 방법
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