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제어대상 시스템의 센서에서 측정되는 각도, 각속도 및 관절 토크로부터, 상기 제어대상 시스템의 모델링 오차를 상쇄하는 오차 보상값을 계산하여 출력하는 오차 보상부; 및상기 제어대상 시스템의 센서에서 측정된 각도, 각속도 및 관절 토크와 상기 오차 보상부로부터 출력된 오차 보상값을 입력받아 외력 토크를 계산하고, 상기 계산된 외력 토크로부터 상기 제어대상 시스템에 가해진 외력을 감지하는 외력 감지부;를 포함하는 외력 감지 시스템
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제 1항에 있어서,상기 오차 보상부는 외력이 가해지지 않은 상태일 때 상기 제어대상 시스템의 모델링 오차로 추정되는 외력인 트레이닝값을 계산하고, 상기 트레이닝값을 반영하여 소정의 가중치(weight)와 임계치(bias)를 갱신하는 인공신경망(Neural Network, NN)을 포함하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 시스템
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제 2항에 있어서,상기 오차 보상부는 역전파 알고리즘(Backpropagation Algorithm)을 이용하여 가중치 및 임계치를 갱신하고, 상기 갱신된 가중치 및 임계치에 따라 상기 오차 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 시스템
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제 3항에 있어서,상기 오차 보상부는 아래의 수학식을 이용하여, 상기 트레이닝값을 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 시스템
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제 1항에 있어서,상기 외력 감지부는 각도, 각속도 및 관절 토크를 이용하여, 잔류(residual) 외력을 추정하는 관측기(residual observer)인 것을 특징으로 하는 외력 감지 시스템
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제 5항에 있어서,상기 외력 감지부는 아래의 수학식을 이용하여, 상기 외력 토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 시스템
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외력 감지 시스템에서 수행되는 외력 감지 방법으로서,(1) 상기 외력 감지 시스템이, 제어대상 시스템의 센서에서 측정된 각도, 각속도 및 관절 토크를 입력받는 단계;(2) 상기 외력 감지 시스템이, 상기 제어대상 시스템의 모델링 오차를 상쇄하는 오차 보상값을 계산하는 단계;(3) 상기 외력 감지 시스템이, 상기 제어대상 시스템의 센서에서 측정된 각도, 각속도 및 관절 토크와 상기 오차 보상값을 근거로 외력 토크를 계산하는 단계; 및(4) 상기 외력 감지 시스템이, 상기 계산된 외력 토크로부터 상기 제어대상 시스템에 가해진 외력을 감지하는 단계;를 포함하는 외력 감지 방법
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제 7항에 있어서,상기 제 (2)단계에서 상기 외력 감지 시스템은, 외력이 가해지지 않은 상태일 때 상기 제어대상 시스템의 모델링 오차로 추정되는 외력인 트레이닝값을 계산하고, 상기 트레이닝값을 반영하여 소정의 가중치(weight)와 임계치(bias)를 갱신하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 방법
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제 8항에 있어서,상기 제 (2)단계에서 상기 외력 감지 시스템은, 역전파 알고리즘(Backpropagation Algorithm)을 이용하여 가중치 및 임계치를 갱신하고, 상기 갱신된 가중치 및 임계치에 따라 상기 오차 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 방법
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제 9항에 있어서,상기 제 (2)단계에서 상기 외력 감지 시스템은, 아래의 수학식을 이용하여 상기 트레이닝값을 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 방법
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제 7항에 있어서,상기 제 (3)단계에서 상기 외력 감지 시스템은, 각도, 각속도 및 관절 토크로부터 잔류(residual) 외력을 추정하는 관측기(residual observer)를 이용하여 상기 외력 토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 방법
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제 11항에 있어서,상기 제 (3)단계에서 상기 외력 감지 시스템은, 아래의 수학식을 이용하여 상기 외력 토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 외력 감지 방법
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