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끝 단에 부착된 6축 힘/토크 센서를 통한 수술로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 피드백 검증 방법

  • 기술번호 : KST2014046387
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수 개의 링크(link)들 및 상기 링크들의 결합에 의해 형성되는 복수 개의 관절(joint)들로 구성되는 링크 기구부와, 상기 각각의 관절에 토크를 발생시키는 복수 개의 구동기들과, 상기 링크 기구부의 일 끝단에 제공되며 상기 링크 기구부의 조작을 위해 조작자가 잡는 그립부를 포함하는 햅틱 마스터 인터페이스 장치와, 상기 그립부에 의한 조작에 따른 시뮬레이션 힘을 발생시키도록 상기 구동기들을 제어하는 모션 제어기를 포함하는 로봇용 햅틱 마스터 장치에서, 상기 구동기들에 의해 발생된 토크로부터 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하기 위한 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 장치에 있어서, 상기 그립부가 상기 링크 기구부와 연결되는 관절에는 다축 힘/토크 센서가 더 제공되고, 상기 다축 힘/토크 센서가 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하는 것을 특징으로 하는 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
Int. CL B25J 3/00 (2006.01) A61B 17/062 (2006.01) G01L 5/00 (2006.01)
CPC G01L 5/226(2013.01) G01L 5/226(2013.01) G01L 5/226(2013.01) G01L 5/226(2013.01)
출원번호/일자 1020110019075 (2011.03.03)
출원인 한국과학기술원, 주식회사 이턴
등록번호/일자 10-1096571-0000 (2011.12.14)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20111221) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.03.03)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 이턴 대한민국 경기도 성남시 분당구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이두용 대한민국 서울특별시 양천구
2 왕혁 대한민국 대전광역시 유성구
3 조장호 대한민국 대전광역시 유성구
4 최승욱 대한민국 경기도 성남시 분당구
5 이민규 대한민국 경기도 용인시 수지구
6 장배상 대한민국 경기도 화성시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 손지원 대한민국 전북 전주시 덕진구 틀못*길**, 은빛빌딩 ***호(장동)(특허법인다해(전라도분사무소))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 (주)미래컴퍼니 경기도 화성시
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		 2011.03.03 수리 (Accepted) 1-1-2011-0155199-28
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2011.06.03 수리 (Accepted) 1-1-2011-0420295-53
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2011.06.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2011.06.10 수리 (Accepted) 9-1-2011-0047644-43
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.10.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0594658-50
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.10.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0831313-16
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.10.24 수리 (Accepted) 1-1-2011-0831311-25
8 등록결정서
Decision to grant		 2011.12.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0722741-67
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
복수 개의 링크(link)들 및 상기 링크들의 결합에 의해 형성되는 복수 개의 관절(joint)들로 구성되는 링크 기구부와, 상기 각각의 관절에 토크를 발생시키는 복수 개의 구동기들과, 상기 링크 기구부의 일 끝단에 제공되며 상기 링크 기구부의 조작을 위해 조작자가 잡는 그립부를 포함하는 햅틱 마스터 인터페이스 장치와,상기 구동기들의 동작을 제어하는 모션 제어기를 포함하는 로봇용 햅틱 마스터 장치에서, 상기 구동기들에 의해 발생된 토크로부터 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하거나, 조작자가 상기 그립부를 조작할 때 발생하는 힘 또는 토크를 측정하기 위한 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 장치에 있어서,상기 그립부가 상기 링크 기구부와 연결되는 관절에는 다축 힘/토크 센서가 더 제공되고, 상기 다축 힘/토크 센서가 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하는 것을 특징으로 하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 장치
2 2
복수 개의 링크(link)들 및 상기 링크들의 결합에 의해 형성되는 복수 개의 관절(joint)들로 구성되는 링크 기구부와, 상기 각각의 관절에 토크를 발생시키는 복수 개의 구동기들과, 상기 링크 기구부의 일 끝단에 제공되며 상기 링크 기구부의 조작을 위한 김벌(gimbal)을 포함하는 햅틱 마스터 인터페이스 장치와,상기 구동기들의 동작을 제어하는 모션 제어기를 포함하는 로봇용 햅틱 마스터 장치에서, 상기 구동기들에 의해 발생된 토크로부터 하기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하거나, 조작자가 하기 그립부를 조작할 때 발생하는 힘 또는 토크를 측정하기 위한 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 장치에 있어서,상기 김벌은, 조작자가 잡고 조작하는 그립부와, 일측은 상기 그립부와 연결되고, 타측은 상기 링크 기구부와 연결되며, 상기 그립부의 X축, Y축, Z축 회전을 위한 3개의 관절을 포함하는 링크부를 포함하고, 상기 그립부가 상기 링크부와 연결되는 관절에는 다축 힘/토크 센서가 더 제공되고, 상기 다축 힘/토크 센서가 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하는 것을 특징으로 하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 장치
3 3
청구항 1에 있어서,상기 그립부의 회전에 의한 상기 다축 힘/토크 센서에서 측정한 힘의 벡터 방향의 변화를 보상하기 위해, 상기 그립부의 회전을 기준 좌표계에 대해 변환하는 변환부를 더 포함하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 장치
4 4
청구항 2에 있어서,상기 김벌의 회전에 의한 상기 다축 힘/토크 센서에서 측정한 힘의 벡터 방향의 변화를 보상하기 위해, 상기 김벌의 회전을 기준 좌표계에 대해 변환하는 변환부를 더 포함하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 장치
5 5
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,상기 변환부는,길이 P의 링크의 양 끝단에 제공되는 제i 관절 및 제i+1 관절의 각속도 ω 및 선속도 v와의 관계를 다음의 식을 통하여 변환하는 것을 특징으로 하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 장치
6 6
복수 개의 링크(link)들 및 상기 링크들의 결합에 의해 형성되는 복수 개의 관절(joint)들로 구성되는 링크 기구부와, 상기 각각의 관절에 토크를 발생시키는 복수 개의 구동기들과, 상기 링크 기구부의 일 끝단에 제공되며 상기 링크 기구부의 조작을 위해 조작자가 잡는 그립부와, 상기 그립부가 상기 링크 기구부와 연결되는 관절에 제공되는 다축 힘/토크 센서를 포함하는 햅틱 마스터 인터페이스 장치와,상기 구동기들을 제어하는 모션 제어기를 포함하는 로봇용 햅틱 마스터 장치에서 상기 구동기들에 의해 발생된 토크가 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하기 위한 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 방법에 있어서,상기 모션 제어기가 상기 그립부의 움직임에 따른 시뮬레이션 힘을 획득하고, 상기 획득한 시뮬레이션 힘을 각 관절에서 발생시켜야 하는 토크로 변환해주는 단계와,상기 구동기들이 상기 변환된 토크를 발생시키는 단계와,상기 다축 힘/토크센서가 상기 링크 기구부로부터 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하는 단계를 포함하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 방법
7 7
청구항 6에 있어서,상기 로봇용 햅틱 마스터 장치는 상기 그립부의 회전에 의해 상기 다축 힘/토크 센서에서 측정한 힘의 벡터 방향의 변화를 보상하기 위해, 상기 그립부의 회전을 기준 좌표계에 대해 변환하는 변환부를 더 포함하고,상기 변환부가 길이 P의 링크의 양 끝단에 제공되는 제i 관절 및 제i+1 관절의 각속도 ω 및 선속도 v와의 관계를 다음의 식을 통하여 변환하는 것을 특징으로 하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 방법
8 8
복수 개의 링크(link)들 및 상기 링크들의 결합에 의해 형성되는 복수 개의 관절(joint)들로 구성되는 링크 기구부와, 상기 각각의 관절에 토크를 발생시키는 복수 개의 구동기들과, 상기 링크 기구부의 일 끝단에 제공되며 상기 링크 기구부의 조작을 위한 김벌(gimbal)을 포함하는 햅틱 마스터 인터페이스 장치와,상기 구동기들을 제어하는 모션 제어기를 포함하고,상기 김벌은, 조작자가 잡는 그립부와, 일측은 상기 그립부와 연결되고, 타측은 상기 링크 기구부와 연결되며, 상기 그립부의 X축, Y축, Z축 회전을 위한 3개의 관절을 포함하는 링크부와, 상기 그립부와 상기 링크부가 연결되는 관절에 제공되는 다축 힘/토크 센서를 포함하는, 로봇용 햅틱 마스터 장치에서 상기 구동기들에 의해 발생된 토크가 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하기 위한 로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘/토크 측정 방법에 있어서,상기 모션 제어기가 상기 그립부의 움직임에 따른 시뮬레이션 힘을 획득하고, 상기 획득한 시뮬레이션 힘을 각 관절에서 발생시켜야 하는 토크로 변환해주는 단계와,상기 구동기들이 상기 변환된 토크를 발생시키는 단계와,상기 다축 힘/토크센서가 상기 링크부로부터 상기 그립부로 전달되는 힘 또는 토크를 측정하는 단계를 포함하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 방법
9 9
청구항 8에 있어서,상기 로봇용 햅틱 마스터 장치는 상기 김벌의 회전에 의한 상기 다축 힘/토크 센서에서 측정한 힘의 벡터 방향의 변화를 보상하기 위해, 상기 김벌의 회전을 기준 좌표계에 대해 변환하는 변환부를 더 포함하고,상기 변환부가 길이 P의 링크의 양 끝단에 제공되는 제i 관절 및 제i+1 관절의 각속도 ω 및 선속도 v와의 관계를 다음의 식을 통하여 변환하는 것을 특징으로 하는,로봇용 햅틱 마스터 장치의 힘 또는 토크 측정 방법
10 10
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1 지식경제부 (주)이턴, 한국과학기술원 로봇산업원천기술개발사업 최소침습 수술용 다완 수술로봇 시스템 기술개발