맞춤기술찾기

홈으로 가기
맞춤기술찾기
이전대상기술
프린트하기

이전대상기술

홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정방법

  • 기술번호 : KST2014033190
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
상담신청 PDF 받기
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 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법에 관한 것으로, 특히 모바일 로봇의 바닥면에 네 개의 홀 센서를 부착하고, 상기 모바일 로봇이 상기 각각의 홀 센서에 대응되는 네 개의 자석으로 구성되는 랜드 마크 상에 위치할(지나갈) 때, 상기 네 개의 홀 센서에 의하여 감지된 전압과 사전에 실험에 의하여 수립된 홀 센서 출력 전압-홀 센서 위치 관계식을 이용하여 상기 모바일 로봇의 중심이 상기 랜드 마크를 통해 규정되는 랜드 마크 좌표계의 원점으로부터의 벗어난 정도를 계산함으로써, 모바일 로봇의 위치 오차를 용이하게 추정할 수 있고, 소정의 이동 순서에 따라 상기 추정된 위치 오차만큼 모바일 로봇을 이동시켜 모바일 로봇의 위치 오차를 보정함으로써, 모바일 로봇의 구동을 위한 전력 소모를 최소화할 수 있고, 신속 정확하게 위치 오차를 보정할 수 있는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법에 관한 것이다. 본 발명인 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법을 이루는 구성수단은, 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법에 있어서, 네 개의 자석으로 구성된 랜드 마크 상에 정지한 상기 모바일 로봇의 바닥면에 부착된 네 개의 홀 센서 각각에서 전압을 검출한 후, 홀 센서 출력 전압-홀 센서 위치 관계식을 이용하여, 각각의 홀 센서와, 이 각각의 홀 센서에 대응하는 각 자석의 중심선 사이의 수평 최단 거리들(l1, l2, l3, l4)을 구하고, 이 수평 최단 거리들을 이용하여 랜드 마크 좌표계의 원점에서 벗어난 상기 모바일 로봇의 위치 오차(xe, ye, θe)를 추정하는 단계, 상기 모바일 로봇이 상기 랜드 마크 좌표계의 원점으로 이동될 수 있도록, 상기 추정된 정 위치 오차만큼 상기 모바일 로봇을 이동시켜 위치 오차를 보정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 모바일 로봇, 위치 오차, 보정, 추정
Int. CL G05D 1/02 (2006.01) B25J 13/08 (2006.01) B25J 9/16 (2006.01)
CPC B25J 13/088(2013.01) B25J 13/088(2013.01) B25J 13/088(2013.01) B25J 13/088(2013.01) B25J 13/088(2013.01)
출원번호/일자 1020090085842 (2009.09.11)
출원인 성균관대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1103906-0000 (2012.01.02)
공개번호/일자 10-2011-0027972 (2011.03.17) 문서열기
공고번호/일자 (20120112) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.09.11)
심사청구항수 12

출원인

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 출원인 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구

발명자

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 발명자 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 최혁렬 대한민국 경기도 군포시
2 구자춘 대한민국 서울특별시 서초구
3 문형필 대한민국 경기도 성남시 분당구
4 최병준 대한민국 경상북도 경주시
5 김범수 대한민국 강원도 원주시
6 유원석 대한민국 경기도 수원시 장안구

대리인

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 대리인 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 나승택 대한민국 서울특별시 서초구 양재천로**길 **, *층 (양재동, 대화빌딩)(무일국제특허법률사무소)
2 조영현 대한민국 서울특별시 강남구 논현로 ***(도곡동, 은하수빌딩) *층(특허사무소시선)

최종권리자

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 최종권리자 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구
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		 2009.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2009-0560477-57
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.05.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.06.16 수리 (Accepted) 9-1-2011-0049671-12
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.07.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0380680-47
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)		 2011.09.07 수리 (Accepted) 1-1-2011-0698458-95
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.09.07 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0698478-08
7 등록결정서
Decision to grant		 2011.12.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0740146-22
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.04.26 수리 (Accepted) 4-1-2012-5090770-53
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.06.20 수리 (Accepted) 4-1-2012-5131828-19
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.06.27 수리 (Accepted) 4-1-2012-5137236-29
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.02.23 수리 (Accepted) 4-1-2017-5028829-43
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법에 있어서, 네 개의 자석으로 구성된 랜드 마크 상에 정지한 상기 모바일 로봇의 바닥면에 부착된 네 개의 홀 센서 각각에서 전압을 검출한 후, 홀 센서 출력 전압-홀 센서 위치 관계식을 이용하여, 각각의 홀 센서와, 이 각각의 홀 센서에 대응하는 각 자석의 중심선 사이의 수평 최단 거리들을 구하고, 이 수평 최단 거리들을 이용하여 랜드 마크 좌표계의 원점에서 벗어난 상기 모바일 로봇의 위치 오차(xe, ye, θe)를 추정하는 단계; (여기서, xe는 상기 랜드 마크 좌표계의 원점과 상기 모바일 로봇의 x축 상의 거리, ye는 상기 랜드 마크 좌표계의 원점과 상기 모바일 로봇의 y축 상의 거리, θe는 상기 랜드 마크 좌표계의 x축 또는 y축을 기준으로 상기 모바일 로봇의 두 바퀴 중심축이 기울어진 각도) 상기 모바일 로봇이 상기 랜드 마크 좌표계의 원점으로 이동될 수 있도록, 상기 추정된 정 위치 오차만큼 상기 모바일 로봇을 이동시켜 위치 오차를 보정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
2 2
청구항 1에 있어서, 상기 모바일 로봇의 위치 오차를 추정하는 단계와 상기 위치 오차를 보정하는 단계 사이에, 상기 추정된 위치 오차가 사전에 정해진 오차 허용 기준값 이하인지를 판단한 후, 상기 추정된 위치 오차가 상기 오차 허용 기준값 이하가 아닌 경우에만 상기 위치 오차를 보정하는 단계를 수행하도록 하는 위치 오차 확인 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
3 3
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 모바일 로봇의 위치 오차(xe, ye, θe) 는 , , 의 수식을 이용하여 추정하되, 상기 l2 및 l4는 랜드 마크 좌표계의 y축과, 이 y축 상에 놓여 있는 두개의 자석에 각각 대응하는 홀 센서 사이의 수평 최단거리이고, 상기 l1 및 l3는 랜드 마크 좌표계의 x축과, 이 x축 상에 놓여 있는 두개의 자석에 각각 대응하는 홀 센서 사이의 수평 최단거리이며, 상기 d는 서로 대향하고 있는 홀 센서들 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
4 4
청구항 3에 있어서, 상기 θe 는 상기 모바일 로봇의 두 바퀴의 중심축과 랜드 마크 좌표계의 x축 사이의 각이거나 또는 상기 모바일 로봇의 두 바퀴의 중심축과 랜드 마크 좌표계의 y축 사이의 각인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
5 5
청구항 4에 있어서, 상기 θe 는 상기 모바일 로봇의 두 바퀴의 중심축과 랜드 마크 좌표계의 x축 사이의 각과, 상기 모바일 로봇의 두 바퀴의 중심축과 랜드 마크 좌표계의 y축 사이의 각 중, 절대값이 작은 각인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
6 6
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 위치 오차를 보정하는 단계는, 상기 추정된 위치 오차 값들을 이용하여 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 상기 랜드 마크 좌표계의 원점을 지나도록, 상기 모바일 로봇을 회전시키는 과정, 상기 추정된 위치 오차 값들을 이용하여 상기 모바일 로봇을 상기 랜드 마크 좌표계의 원점으로 이동시키는 과정, 상기 추정된 위치 오차 값들을 이용하여 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 상기 랜드 마크 좌표계의 x축 또는 y축에 일치하도록, 상기 모바일 로봇을 회전시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
7 7
청구항 6에 있어서, 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 상기 랜드 마크 좌표계의 x축 또는 y축에 일치하도록 상기 모바일 로봇을 회전시키는 과정은, 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 상기 모바일 로봇의 다음 목적지 이동 방향을 향하도록 회전되는 과정인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
8 8
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 위치 오차를 보정하는 단계는, 상기 추정된 위치 오차 값들 중, 상기 θe 를 이용하여 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 상기 랜드 마크 좌표계의 x축(또는 y축)에 수평하도록, 상기 모바일 로봇을 회전시키는 제1 과정, 상기 모바일 로봇을 x축(또는 y축) 방향으로 xe(또는 ye)만큼 이동시켜 x축(또는 y축) 방향의 위치를 보정하는 제2 과정, 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 y축(또는 x축)과 일치하도록, 상기 모바일 로봇을 90 °회전시키는 제3 과정, 상기 모바일 로봇을 y축(또는 x축) 방향으로 ye(또는 xe)만큼 이동시켜 y축(또는 x축) 방향의 위치를 보정하는 제4 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
9 9
청구항 8에 있어서, 상기 위치 오차를 보정하는 단계는, 다음 목적지 이동 방향이 x축 방향이라면, y축 방향의 위치 오차 보정을 먼저 수행한 후, x축 방향의 위치 오차 보정을 수행하고, 다음 목적지 이동 방향이 y축 방향이라면, x축 방향의 위치 오차 보정을 먼저 수행한 후, y축 방향의 위치 오차 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
10 10
홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법에 있어서, 이동판에서 정지하지 않고 이동하는 상기 모바일 로봇이 랜드 마크를 지나면서, 네 개의 홀 센서들에 의하여 전압을 검출하면, 상기 랜드 마크의 중심점에서 벗어난 상기 모바일 로봇의 위치 오차(xe, ye, θe)를 추정하는 단계; (여기서, xe는 상기 랜드 마크 좌표계의 원점과 상기 모바일 로봇의 x축 상의 거리, ye는 상기 랜드 마크 좌표계의 원점과 상기 모바일 로봇의 y축 상의 거리, θe는 상기 랜드 마크 좌표계의 x축 또는 y축을 기준으로 상기 모바일 로봇의 두 바퀴 중심축이 기울어진 각도) 상기 위치 오차를 추정한 직후, 상기 모바일 로봇이 상기 랜드 마크의 중심점과 다음 목적지에 해당하는 랜드 마크의 중심점을 직선으로 연결한 기준 궤도(reference trajectory)로 진입하기 위한 곡선 경로를 생성하여, 상기 모바일 로봇을 상기 곡선 경로를 따라 이동시키는 단계; 상기 곡선 경로를 따라 이동하는 모바일 로봇이 상기 기준 궤도에 진입하면, 상기 모바일 로봇을 상기 기준 궤도를 따라 이동시켜 위치 오차를 보정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
11 11
청구항 10에 있어서, 상기 곡선 경로는 반지름이 상수 r1인 제1 원(C1)의 호와 반지름이 상수 r2인 제2 원(C2)의 호로 이루어지고, 상기 제1 원(C1)은 상기 위치 오차를 추정하는 시점에 상기 모바일 로봇이 위치하는 지점을 지나가고, 상기 제1 원(C1)의 중심은 상기 위치 오차를 추정하는 시점에서의 상기 모바일 로봇의 이동 방향선(Lm)에 수직인 선에 존재하되, 상기 위치 오차를 추정하는 시점에 상기 모바일 로봇이 위치하는 지점에서 r1만큼 떨어진 지점에 위치하며, 상기 제2 원(C2)은 상기 제1 원(C1)과 접하고, 원의 중심이 상기 기준 궤도에 수직인 선에 존재하되, 상기 기준 궤도에서 r2만큼 떨어진 지점에 위치하되, 상기 모바일 로봇이 이동하는 곡선 경로는 상기 위치 오차를 추정하는 시점에 상기 모바일 로봇이 위치하는 지점에서 제1 원(C1)과 제2 원(C2)의 접점(변곡점)을 지나, 상기 제2 원(C2)의 호를 따라 상기 기준 궤도에 진입하는 경로인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
12 12
청구항 11에 있어서, 상기 제1 원(C1)의 중심 좌표(xr1, yr1)와 제2 원(C2)의 중심 좌표(xr2, yr2)는 다음 수식에 의하여 구해지되, 여기서, yref는 에 의하여 결정되고, (xe, ye, θe)는 상기 추정된 위치 오차 값이고, (xc, yc)는 상기 위치 오차를 추정하는 시점에 상기 모바일 로봇이 위치하는 지점의 좌표 값이고, θc는 상기 위치 오차를 추정하는 시점에서의 상기 모바일 로봇의 이동 방향선이 모바일 로봇의 중심을 지나는 수평선으로부터 비틀어진 각이고, (xs, ys)는 상기 위치 오차를 추정하는 시점에서 상기 모바일 로봇이 위치하고 있는 랜드 마크의 중심점 좌표 값이고, (xg, yg)는 상기 모바일 로봇의 다음 목적지에 해당하는 랜드 마크의 중심점 좌표값인 것을 특징으로 하는 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.