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증분형 제어를 이용한 매니퓰레이터 조작기 및 이를 이용한 매니퓰레이터의 제어방법

  • 기술번호 : KST2019000308
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 발명에 따른 매니퓰레이터 조작기는, 베이스와, 복수의 링크가 각각 관절로 연결되어 베이스에 가동 가능하게 연결되는 링크 기구 및 사용자 조작을 위해 링크 기구에 회전 가능하게 결합되는 손잡이를 구비하는 조작부와, 조작부의 링크들의 움직임을 각각 감지하여 감지 신호를 발생하는 복수의 링크 감지부와, 손잡이의 회전을 감지하여 감지 신호를 발생하는 손잡이 감지부와, 사용자의 조작에 따라 증분 제어 신호를 발생하는 증분 제어 스위치와, 복수의 링크 감지부와 손잡이 감지부 및 증분 제어 스위치로부터 각각 수신되는 신호에 따라 매니퓰레이터의 움직임을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부를 포함하고, 제어부는 손잡이의 위치에 따른 좌표를 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 결합되는 끝단부의 좌표로 맵핑하여 매니퓰레이터에 대한 제어 신호를 발생하되, 증분 제어 스위치가 조작되어 증분 제어 신호가 발생하면 손잡이의 위치에 따른 제어 신호를 발생하지 않고, 증분 제어 스위치가 조작 해제되면 그 시점에서 손잡이의 위치에 따른 좌표를 원점으로 재설정하여 매니퓰레이터에 대한 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL B25J 13/06 (2006.01.01) B25J 13/08 (2006.01.01) B25J 9/16 (2006.01.01) B25J 9/10 (2006.01.01)
CPC B25J 13/06(2013.01) B25J 13/06(2013.01) B25J 13/06(2013.01) B25J 13/06(2013.01)
출원번호/일자 1020170090897 (2017.07.18)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2019-0009106 (2019.01.28) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.07.18)
심사청구항수 3

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박신석 대한민국 경기도 성남시 분당구
2 박장우 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 홍동우 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로 ***, * 층 (역삼동, 혜천빌딩)(지혜안국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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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
2017.07.18 수리 (Accepted) 1-1-2017-0687239-63
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2018.07.12 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2018.09.06 수리 (Accepted) 9-1-2018-0046494-75
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2018.09.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0642718-14
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2018.11.19 수리 (Accepted) 1-1-2018-1150366-72
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2018.12.18 수리 (Accepted) 1-1-2018-1272602-81
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.01.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0062142-76
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.01.18 수리 (Accepted) 1-1-2019-0062141-20
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2019.01.18 무효 (Invalidation) 1-1-2019-0062134-11
10 보정요구서
Request for Amendment
2019.01.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0020386-18
11 [지정기간단축]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Reduction of Designated Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)
2019.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2019-0151401-62
12 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2019.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2019-0151402-18
13 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation
2019.02.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0027359-04
14 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2019.06.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0434255-43
15 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2019.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2019-0843770-81
16 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2019.09.18 무효 (Invalidation) 1-1-2019-0954637-97
17 보정요구서
Request for Amendment
2019.09.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0155597-77
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
19 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation
2019.10.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2019-0171622-07
20 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2020.01.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0066209-90
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
매니퓰레이터의 움직임을 제어하기 위한 매니퓰레이터 조작기에 있어서,베이스;복수의 링크가 각각 관절로 연결되어 상기 베이스에 가동 가능하게 연결되는 링크 기구와, 사용자 조작을 위해 상기 링크 기구에 회전 가능하게 결합되는 손잡이를 구비하는 조작부;상기 조작부의 링크들의 움직임을 각각 감지하여 감지 신호를 발생하는 복수의 링크 감지부;상기 손잡이의 회전을 감지하여 감지 신호를 발생하는 손잡이 감지부;사용자의 조작에 따라 증분 제어 신호를 발생하는 증분 제어 스위치; 및상기 복수의 링크 감지부와, 상기 손잡이 감지부와, 상기 증분 제어 스위치로부터 각각 수신되는 신호에 따라 상기 매니퓰레이터의 움직임을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부;를 포함하고,상기 제어부는 상기 손잡이의 위치에 따른 좌표를 상기 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 결합되는 끝단부의 좌표로 맵핑하여 상기 매니퓰레이터에 대한 제어 신호를 발생하되, 상기 증분 제어 스위치가 조작되어 증분 제어 신호가 발생하면 상기 손잡이의 위치에 따른 제어 신호를 발생하지 않고, 상기 증분 제어 스위치가 조작 해제되면 그 시점에서 상기 손잡이의 위치에 따른 좌표를 원점으로 재설정하여 상기 매니퓰레이터에 대한 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
2 2
제 1 항에 있어서,상기 조작부를 구성하는 상기 복수의 링크는, 직선 이동 가능한 직선 이동 링크와, 회전 운동 가능한 회전 링크를 포함하고,상기 복수의 링크 감지부는, 상기 직선 이동 링크의 직선 이동에 따라 감지 신호를 발생하는 직선 이동 링크 감지부와, 상기 회전 링크의 회전에 따라 감지 신호를 발생하는 회전 링크 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
3 3
제 2 항에 있어서,상기 직선 이동 링크는 그 이동 방향을 따라 차례로 배치되는 복수의 톱니가 마련된 연결 로드를 포함하고,상기 연결 로드의 복수의 톱니에 대응하는 복수의 기어이가 외주면에 차례로 배치되어 상기 연결 로드와 연동할 수 있게 연결되며, 상기 연결 로드의 직선 이동에 의해 회전하는 연결 기어;를 더 포함하고,상기 직선 이동 링크 감지부는 상기 연결 기어의 회전을 감지하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
4 4
제 1 항에 있어서,상기 제어부에 의해 제어되어 상기 손잡이에 회전력을 제공함으로써 상기 손잡이에 대해 햅틱 기능을 부여하는 손잡이 모터; 및상기 제어부에 의해 제어되어 상기 복수의 링크 각각에 회전력을 제공함으로써 상기 복수의 링크에 대해 햅틱 기능을 부여하는 복수의 링크 모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
5 5
제 1 항에 있어서,상기 조작부를 구성하는 상기 복수의 링크는, 직선 이동 가능한 하나의 직선 이동 링크와, 회전 운동 가능한 제 1 회전 링크 및 제 2 회전 링크를 포함하는 하고,상기 복수의 링크 감지부는, 상기 직선 이동 링크의 직선 이동에 따라 감지 신호를 발생하는 직선 이동 링크 감지부와, 상기 제 1 회전 링크의 회전에 따라 감지 신호를 발생하는 제 1 회전 링크 감지부와, 상기 제 2 회전 링크의 회전에 따라 감지 신호를 발생하는 제 2 회전 링크 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
6 6
제 5 항에 있어서,상기 제 1 회전 링크는 상기 손잡이의 회전 중심축에 대해 수직인 회전 중심축을 중심으로 회전 가능하게 배치되고,상기 제 2 회전 링크는 상기 손잡이의 회전 중심축 및 상기 제 1 회전 링크의 회전 중심축 각각에 대해 수직인 회전 중심축을 중심으로 회전 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
7 7
제 1 항에 있어서,상기 제어부는 상기 손잡이의 회전 운동에 대응하여 상기 매니퓰레이터의 끝단부가 회전하도록 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조작기
8 8
복수의 링크가 각각 관절로 연결되는 링크 기구와, 상기 링크 기구에 회전 가능하게 결합되는 손잡이와, 증분 제어 신호를 발생하는 증분 제어 스위치를 갖는 매니퓰레이터 조작기를 이용하는 매니퓰레이터의 제어방법에 있어서,(a) 상기 복수의 링크 및 손잡이의 움직임을 감지하는 단계;(b) 상기 복수의 링크 및 상기 손잡이의 움직임에 따른 상기 손잡이의 위치를 계산하는 단계;(c) 상기 손잡이의 위치에 따른 좌표를 상기 매니퓰레이터의 엔드 이펙터가 결합되는 끝단부의 좌표로 맵핑하여 상기 매니퓰레이터의 구동부의 구동량을 계산하는 단계; 및(d) 상기 (c) 단계에서 계산한 구동부의 구동량에 따라 상기 매니퓰레이터를 움직이는 단계;를 포함하되,상기 증분 제어 스위치가 조작되어 증분 제어 신호가 발생하면, 상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계를 멈추고, 상기 증분 제어 스위치가 조작 해제되면 그 시점에서 상기 손잡이의 위치에 따른 좌표를 원점으로 재설정하여 상기 (a) 단계 내지 상기 (d) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 제어방법
9 9
제 8 항에 있어서,상기 (c) 단계 이후 상기 (d) 단계 이전에,(e) 상기 매니퓰레이터 조작기의 움직임에 대응하여 상기 매니퓰레이터에 요구되는 요구 구동속도(Vr)와 상기 매니퓰레이터가 최대로 구현할 수 있는 한계 구동속도(Vl)를 비교하는 단계;를 더 포함하고,상기 (d) 단계에서,상기 구동속도(V)가 상기 한계 구동속도(Vl) 이하이면 상기 매니퓰레이터를 상기 요구 구동속도로 움직이고, 상기 구동속도(V)가 상기 한계 구동속도(Vl)를 초과하면 상기 매니퓰레이터를 상기 한계 구동속도(Vl)로 움직이는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 제어방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 (e) 단계 이후 상기 (d) 단계 이전에,(f) 상기 구동속도(V)가 상기 한계 구동속도(Vl)를 초과하면 상기 조작부의 조작속도(Vo)를 제한하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 제어방법
11 11
제 10 항에 있어서,상기 (f) 단계에서,상기 복수의 링크 및 상기 손잡이에 대해 조작 방향과 반대 방향으로 토크를 작용시켜 상기 조작부의 조작속도(Vo)를 제한하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 제어방법
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1 국방과학연구소 고려대학교 산학협력단 국방 기초/특화분야 국제공동기초연구 군사용 무인로봇의 원격조종을 위한 Human-Machine Interface의 개발