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뇌-컴퓨터 인터페이스에 기반하여 로봇을 제어하는 방법 및 그에 따른 식사 보조 로봇의 제어 장치

  • 기술번호 : KST2021004222
  • 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 발명은 뇌-컴퓨터 인터페이스에 기반하여 로봇을 제어하는 기술에 관한 것으로, 로봇의 제어 방법은, 사용자로부터 로봇의 구동 개시 의사를 나타내는 제 1 생체 신호를 획득하여 로봇을 구동하고, 로봇의 동작 대상인 복수 개의 객체들에 대응하여 신호 주기가 서로 상이하게 설정된 시각 자극을 사용자에게 제공하고, 사용자로부터 시각 자극에 따라 유발된 제 2 생체 신호를 획득하여 사용자가 선택한 객체를 식별하며, 식별된 객체에 대한 동작에 대응하는 제 3 생체 신호를 사용자로부터 획득하여 로봇으로 하여금 해당 동작을 수행하도록 유도한다.
Int. CL B25J 9/16 (2006.01.01) B25J 13/08 (2006.01.01) B25J 11/00 (2006.01.01) G06F 3/01 (2006.01.01) A61B 5/369 (2021.01.01) A61F 4/00 (2006.01.01)
CPC B25J 9/1602(2013.01) B25J 9/1679(2013.01) B25J 9/1661(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 13/08(2013.01) B25J 11/008(2013.01) G06F 3/015(2013.01) A61B 5/369(2013.01) A61F 4/00(2013.01)
출원번호/일자 1020190125171 (2019.10.10)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0042522 (2021.04.20) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.10.10)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김래현 서울특별시 성북구
2 김다혜 서울특별시 성북구
3 김슬기 서울특별시 성북구
4 윤주석 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2019.10.10 수리 (Accepted) 1-1-2019-1031060-38
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2020.07.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2020.09.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0028150-17
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2021.02.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0138376-52
5 [지정기간연장]기간 연장신청서·기간 단축신청서·기간 경과 구제신청서·절차 계속신청서
2021.04.16 수리 (Accepted) 1-1-2021-0445483-16
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번호 청구항
1 1
(a) 로봇 제어 장치가 사용자로부터 로봇의 구동 개시 의사를 나타내는 제 1 생체 신호를 획득하여 상기 로봇을 구동하는 단계;(b) 상기 로봇 제어 장치가 상기 로봇의 동작 대상인 복수 개의 객체들에 대응하여 신호 주기가 서로 상이하게 설정된 시각 자극을 상기 사용자에게 제공하고, 상기 사용자로부터 상기 시각 자극에 따라 유발된 제 2 생체 신호를 획득하여 상기 사용자가 선택한 객체를 식별하는 단계; 및(c) 상기 로봇 제어 장치가 식별된 상기 객체에 대한 동작에 대응하는 제 3 생체 신호를 상기 사용자로부터 획득하여 상기 로봇으로 하여금 해당 동작을 수행하도록 유도하는 단계;를 포함하는, 로봇의 제어 방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 제 1 생체 신호, 상기 제 2 생체 신호 및 상기 제 3 생체 신호는 하나의 뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 이종의 뇌파 신호인 것을 특징으로 하는, 로봇의 제어 방법
3 3
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계는,(a1) 로봇을 인지한 사용자로부터 생체 신호를 입력받고, 입력된 생체 신호 중에서 로봇의 구동 개시 의사를 나타내는 제 1 생체 신호를 획득하는 단계; 및(a2) 상기 제 1 생체 신호에 따라 상기 로봇을 구동하고 사용자의 객체 선택을 대기하는 단계;를 포함하는, 로봇의 제어 방법
4 4
제 1 항에 있어서,상기 제 1 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 의도된 깜빡임(blink) 신호, 마이크로폰(microphone)을 통해 획득되는 음성 신호, 카메라를 통해 획득되는 동작 또는 제스처 신호 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 로봇의 제어 방법
5 5
제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계는,(b1) 상기 로봇의 동작 대상인 복수 개의 객체들 각각에 대해 신호 주기를 서로 상이하게 설정하는 단계;(b2) 설정된 신호 주기에 따라 상기 복수 개의 객체들에 대응하는 신호 발생 수단 각각에 제어 신호를 인가하여 서로 다른 주기의 시각 자극을 상기 사용자에게 제공하는 단계;(b3) 상기 복수 개의 객체들 중 어느 하나에 대응하는 시각 자극을 인지한 상기 사용자로부터 생체 신호를 입력받고, 입력된 생체 신호 중에서 상기 시각 자극에 따라 유발된 제 2 생체 신호를 획득하는 단계; 및(b4) 상기 제 2 생체 신호 내에 포함된 동기화된 신호 주기를 이용하여 상기 사용자가 선택한 객체를 식별하는 단계;를 포함하는, 로봇의 제어 방법
6 6
제 1 항에 있어서,상기 제 2 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 SSVEP(steady state visually evoked potential) 신호로서, 상기 복수 개의 객체들 중 사용자가 선택한 어느 하나의 객체에 대해 설정된 신호 주기와 시각적인 인지를 통해 동기화된 신호 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 로봇의 제어 방법
7 7
제 1 항에 있어서,상기 (c) 단계는,(c1) 상기 사용자로부터 입력된 생체 신호 중에서 식별된 상기 객체에 대한 가상의 동작에 대응하는 제 3 생체 신호를 획득하는 단계; 및(c2) 상기 제 3 신호에 따라 식별된 상기 객체에 대해 상기 로봇이 실제의 동작을 수행하도록 제어하는 단계;를 포함하는, 로봇의 제어 방법
8 8
제 1 항에 있어서,상기 제 3 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 운동 상상(motor imagery) 신호인 것을 특징으로 하는, 로봇의 제어 방법
9 9
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계는, 상기 사용자로부터 입력된 복수 유형의 생체 신호 중에서 상기 제 1 생체 신호가 획득될 때까지 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계로 진행하지 않고 대기하고,상기 (b) 단계는, 상기 사용자로부터 입력된 복수 유형의 생체 신호 중에서 상기 제 2 생체 신호가 획득될 때까지 상기 (c) 단계로 진행하지 않고 대기하며,상기 (c) 단계의 수행이 완료된 후 상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계로 진행하여 객체의 선택 및 동작 수행을 반복하는 것을 특징으로 하는, 로봇의 제어 방법
10 10
제 1 항 내지 제 9 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
11 11
사용자로부터 측정된 복수 유형의 생체 신호를 입력받는 입력부;상기 생체 신호의 유형에 따라 식사 보조 로봇을 제어하는 제어 신호를 생성하는 처리부; 및상기 식사 보조 로봇의 동작 대상인 복수 개의 메뉴들에 각각 대응하여 상기 처리부로부터 인가된 제어 신호에 따라 동작하는 복수 개의 신호 소자를 포함하는 신호 발생 수단;을 포함하고,상기 처리부는,사용자로부터 식사 보조 로봇의 구동 개시 의사를 나타내는 제 1 생체 신호를 상기 입력부를 통해 획득하여 상기 식사 보조 로봇을 구동하고, 상기 복수 개의 메뉴들에 대응하여 신호 주기가 서로 상이하게 설정된 시각 자극을 상기 신호 발생 수단을 통해 상기 사용자에게 제공하고, 상기 사용자로부터 상기 시각 자극에 따라 유발된 제 2 생체 신호를 상기 입력부를 통해 획득하여 상기 사용자가 선택한 메뉴를 식별하며, 식별된 상기 메뉴에 대한 동작에 대응하는 제 3 생체 신호를 상기 입력부를 통해 상기 사용자로부터 획득하여 상기 식사 보조 로봇으로 하여금 해당 메뉴의 음식을 공급하는 동작을 수행하도록 유도하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
12 12
제 11 항에 있어서,상기 제 1 생체 신호, 상기 제 2 생체 신호 및 상기 제 3 생체 신호는 하나의 뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 이종의 뇌파 신호인 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
13 13
제 11 항에 있어서,상기 처리부는,식사 보조 로봇을 인지한 사용자로부터 생체 신호를 입력받고, 입력된 생체 신호 중에서 식사 보조 로봇의 구동 개시 의사를 나타내는 제 1 생체 신호를 획득하고,상기 제 1 생체 신호에 따라 상기 식사 보조 로봇을 구동하고 사용자의 메뉴 선택을 대기하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
14 14
제 11 항에 있어서,상기 제 1 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 의도된 깜빡임(blink) 신호, 마이크로폰(microphone)을 통해 획득되는 음성 신호, 카메라를 통해 획득되는 동작 또는 제스처 신호 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
15 15
제 11 항에 있어서,상기 처리부는,상기 복수 개의 메뉴들 각각에 대해 신호 주기를 서로 상이하게 설정하고,설정된 신호 주기에 따라 상기 복수 개의 메뉴들에 대응하는 신호 발생 수단의 신호 소자 각각에 제어 신호를 인가하여 서로 다른 주기의 시각 자극을 상기 사용자에게 제공하고,상기 복수 개의 메뉴들 중 어느 하나에 대응하는 시각 자극을 인지한 상기 사용자로부터 생체 신호를 입력받고, 입력된 생체 신호 중에서 상기 시각 자극에 따라 유발된 제 2 생체 신호를 획득하며,상기 제 2 생체 신호 내에 포함된 동기화된 신호 주기를 이용하여 상기 사용자가 선택한 메뉴를 식별하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
16 16
제 11 항에 있어서,상기 제 2 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 SSVEP(steady state visually evoked potential) 신호로서, 상기 복수 개의 객체들 중 사용자가 선택한 어느 하나의 객체에 대해 설정된 신호 주기와 시각적인 인지를 통해 동기화된 신호 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
17 17
제 11 항에 있어서,상기 신호 발생 수단은,복수 개의 메뉴들이 담기는 용기에 구비되어 대응하는 메뉴를 나타내도록 할당된 복수 개의 신호 소자를 포함하고,할당된 상기 신호 소자를 통해 서로 다른 신호 주기에 따라 시각 자극을 발생시킴으로써 사용자의 시각적인 인지를 유도하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
18 18
제 11 항에 있어서,상기 신호 발생 수단은,증강 현실(augmented reality, AR) 기기 또는 혼합 현실(mixed reality, MR) 기기에 구비되어 복수 개의 메뉴에 대응하도록 할당된 복수 개의 신호 소자를 포함하고,할당된 상기 신호 소자를 통해 서로 다른 신호 주기에 따라 시각 자극을 발생시킴으로써 실제의 메뉴와 함께 사용자에게 증강 현실 또는 혼합 현실을 제공하여 시각적인 인지를 유도하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
19 19
제 11 항에 있어서,상기 처리부는,상기 사용자로부터 입력된 생체 신호 중에서 식별된 상기 메뉴에 대한 가상의 음식 공급 동작에 대응하는 제 3 생체 신호를 획득하고,상기 제 3 신호에 따라 식별된 상기 메뉴에 대해 상기 식사 보조 로봇이 실제의 음식 공급 동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
20 20
제 11 항에 있어서,상기 제 3 생체 신호는,뇌파 측정 수단을 통해 획득되는 신체의 움직임을 나타내는 운동 상상(motor imagery) 신호인 것을 특징으로 하는, 식사 보조 로봇의 제어 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 정보통신방송기술개발 및 표준화사업 (BCI-총괄/1세부) 생각만으로 실생활 기기 및 AR/VR 디바이스를 제어하는 비침습 BCI 통합 뇌인지컴퓨팅 SW 플랫폼 기술 개발