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다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법

  • 기술번호 : KST2019025997
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 다관절 로봇의 최적 PID 게인을 간편하고 신속하게 찾을 수 있는 방법이 개시된다.본 발명의 일 양상에 따른 다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법은 다관절 로봇의 PID 게인을 설정하는 방법으로서, 각 아암의 관성모멘트와 고유진동수를 이용하여 비례 게인, 미분 게인, 적분 게인의 초기값을 설정하는 (a)단계; 다관절 로봇의 모든 관절들이 목표 궤적을 따라 움직이도록 설정된 비례게인, 미분 게인, 적분 게인을 이용하여 PID 제어를 하는 (b)단계; 출력값과 설정값을 비교하여 성능지수를 산출하는 (c)단계; 소정의 조건이 만족될 때까지 미분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 미분 게인을 찾는 단계(d); 상기 (d)단계에서 찾은 미분 게인을 새로운 미분 게인값으로 설정하는 (e)단계; 미분 게인을 고정한 후, 소정의 조건이 만족될 때까지 비례 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 비례 게인을 찾는 (f)단계; 상기 (f)단계에서 찾은 비례 게인을 새로운 비례 게인값으로 설정하는 (g)단계; 미분 게인과 비례 게인을 고정한 후, 소정의 조건이 만족될 때까지 적분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복하여 성능지수를 최소화하는 적분 게인을 찾는 (h)단계; 및 상기 (h)단계에서 찾은 적분 게인을 새로운 적분 게인값으로 설정하는 (i)단계;를 포함할 수 있다.
Int. CL G05B 11/42 (2006.01.01) B25J 9/16 (2006.01.01)
CPC G05B 11/42(2013.01) G05B 11/42(2013.01) G05B 11/42(2013.01)
출원번호/일자 1020160018664 (2016.02.17)
출원인 한국기계연구원
등록번호/일자 10-1640931-0000 (2016.07.13)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20160720) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.02.17)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 도현민 대한민국 대전광역시 유성구
2 손영수 대한민국 대전광역시 유성구
3 박동일 대한민국 대전광역시 유성구
4 박찬훈 대한민국 대전광역시 유성구
5 최태용 대한민국 대전광역시 유성구
6 경진호 대한민국 대전광역시 유성구
7 김두형 대한민국 세종특별자치시 도움*로***,

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 신지 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로*길 **, *층 ***호실(역삼동, 청원빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2016.02.17 수리 (Accepted) 1-1-2016-0158863-35
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2016.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2016-0178192-76
3 우선심사신청관련 서류제출서
Submission of Document Related to Request for Accelerated Examination
2016.04.01 수리 (Accepted) 1-1-2016-0319019-15
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2016.04.20 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2016.05.10 수리 (Accepted) 9-1-2016-0020573-17
6 등록결정서
Decision to grant
2016.05.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0389256-39
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.11.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-5193093-72
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
다관절 로봇의 PID 게인을 설정하는 방법에 있어서,각 아암의 관성모멘트와 고유진동수를 이용하여 비례 게인, 미분 게인, 적분 게인의 초기값을 설정하는 (a)단계;다관절 로봇의 모든 관절들이 목표 궤적을 따라 움직이도록 설정된 비례게인, 미분 게인, 적분 게인을 이용하여 PID 제어를 하는 (b)단계;출력값과 설정값을 비교하여 성능지수를 산출하는 (c)단계;소정의 조건이 만족될 때까지 미분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 미분 게인을 찾는 단계(d);상기 (d)단계에서 찾은 미분 게인을 새로운 미분 게인값으로 설정하는 (e)단계;미분 게인을 고정한 후, 소정의 조건이 만족될 때까지 비례 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 비례 게인을 찾는 (f)단계;상기 (f)단계에서 찾은 비례 게인을 새로운 비례 게인값으로 설정하는 (g)단계;미분 게인과 비례 게인을 고정한 후, 소정의 조건이 만족될 때까지 적분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복하여 성능지수를 최소화하는 적분 게인을 찾는 (h)단계; 및상기 (h)단계에서 찾은 적분 게인을 새로운 적분 게인값으로 설정하는 (i)단계;를 포함하는 다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법
2 2
다관절 로봇의 PID 게인을 설정하는 방법에 있어서,각 아암의 관성모멘트와 고유진동수를 이용하여 비례 게인, 미분 게인, 적분 게인의 초기값을 설정하는 (a)단계;다관절 로봇의 모든 관절들이 목표 궤적을 따라 움직이도록 설정된 비례게인, 미분 게인, 적분 게인을 이용하여 PID 제어를 하는 (b)단계;출력값과 설정값을 비교하여 성능지수를 산출하는 (c)단계;소정의 조건이 만족될 때까지 미분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 미분 게인을 찾는 단계(d);상기 (d)단계에서 찾은 미분 게인에 0
3 3
다관절 로봇의 PID 게인을 설정하는 방법에 있어서,각 아암의 관성모멘트와 고유진동수를 이용하여 비례 게인, 미분 게인, 적분 게인의 초기값을 설정하는 (a)단계;다관절 로봇의 모든 관절들이 목표 궤적을 따라 움직이도록 설정된 비례게인, 미분 게인, 적분 게인을 이용하여 PID 제어를 하는 (b)단계;출력값과 설정값을 비교하여 성능지수를 산출하는 (c)단계;소정의 조건이 만족될 때까지 미분 게인을 증가시키면서 상기 (b)단계와 (c)단계를 반복한 후, 성능지수를 최소화하는 미분 게인을 찾는 단계(d);상기 (d)단계에서 찾은 미분 게인에 0
4 4
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조건은 성능 지수가 기준치 이하가 되거나, 시스템이 발산하거나, 성능 지수의 변화치가 소정값 이하가 되거나 또는 소정의 반복 횟수를 채우면 만족되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법
5 5
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 (a)단계에서의 적분 게인값은 0인 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법
6 6
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,비례 게인(Kp), 미분 게인(Kv), 적분 게인(Ki)의 초기값은 다음과 같은 수학식을 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇의 PID 게인 자동 튜닝 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국과학기술연구원 로봇산업융합핵심기술개발 로봇 적용 범위 확장을 위해 3종의 조인트 모듈, 최대 7자유도의 기구부 조합에 따른 제어, 인지 시스템의 자동 구성이 가능한 모듈라 매니퓰레이션 기술 개발