요약 | 본 발명은 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정된 천장의 구조물과 연산량이 적고 오차가 낮은 레이저 스캐너를 이용하여 위치추정의 오차를 최소화할 수 있는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.그 기술적 구성은 레이저 스캐너 및 구조물을 이용하여 모바일 로봇의 위치를 추정하는 방법에 있어서, 모바일 로봇이 주행하는 위치의 상부면 또는 전방과 상부면이 스캔 및 패턴화되어 패턴 지도로 저장되는 제 1 단계; 상기 모바일 로봇이 주행하며 주행 방향과 직교하는 좌표를 기준으로 180도 스캔하고, 상기 상부면 또는 전방과 상부면에 위치한 구조물을 추출하는 제 2 단계; 상기 추출된 구조물과 상기 패턴 지도를 비교하여 매칭된 구조물을 찾는 경우, 로봇 좌표계에서 전역 좌표계로 변환하는 변환 행렬의 역행렬을 매칭된 구조물 좌표에 연산하여 상기 모바일 로봇의 위치를 산출하는 제 3 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. |
---|---|
Int. CL | G05D 1/02 (2006.01) B25J 13/08 (2006.01) B25J 19/02 (2006.01) |
CPC | B25J 13/08(2013.01) B25J 13/08(2013.01) B25J 13/08(2013.01) B25J 13/08(2013.01) B25J 13/08(2013.01) B25J 13/08(2013.01) |
출원번호/일자 | 1020120021347 (2012.02.29) |
출원인 | 부산대학교 산학협력단 |
등록번호/일자 | 10-1341204-0000 (2013.12.06) |
공개번호/일자 | 10-2013-0099667 (2013.09.06) 문서열기 |
공고번호/일자 | (20131212) 문서열기 |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 소멸 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | Y (2012.02.29) |
심사청구항수 | 9 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 부산대학교 산학협력단 | 대한민국 | 부산광역시 금정구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 김성신 | 대한민국 | 부산광역시 해운대구 |
2 | 김정민 | 대한민국 | 부산광역시 연제구 |
3 | 정경훈 | 대한민국 | 울산광역시 울주군 |
4 | 이인성 | 대한민국 | 부산광역시 사상구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 특허법인 에이치엠피 | 대한민국 | 서울특별시 중구 세종대로*길 **, *층 (서소문동, 부영빌딩) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 부산대학교 산학협력단 | 부산광역시 금정구 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2012.02.29 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0170369-25 |
2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2013.02.25 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2013.04.03 | 수리 (Accepted) | 9-1-2013-0022280-77 |
4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2013.05.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0338790-11 |
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) |
2013.07.15 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0632367-83 |
6 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2013.07.15 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2013-0632368-28 |
7 | 등록결정서 Decision to grant |
2013.11.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0821618-73 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2014.01.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-0000027-56 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2016.01.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2016-5004891-78 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.01.09 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5004005-98 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.01.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5004797-18 |
번호 | 청구항 |
---|---|
1 |
1 레이저 스캐너 및 구조물을 이용하여 모바일 로봇의 위치를 추정하는 장치에 있어서,모바일 로봇이 주행하는 위치의 상부면 또는 전방과 상부면을 스캔하는 스캔부;구조물을 패턴화하여 미리 패턴 지도로 저장하는 패턴 지도부;상기 모바일 로봇이 주행하면서 상기 상부면 또는 전방과 상부면을 스캔하면, 상기 스캔부에서 스캔한 데이터를 직선으로 피팅하는 라인 피팅부;상기 피팅한 라인과의 거리 또는 각도가 제 1 임계값을 초과하면 구조물로 추출하는 구조물 추출부;상기 추출된 구조물과 상기 패턴 지도와 매칭하되, 매칭율이 제 2 임계값 이하의 구조물을 추출하는 구조물 매칭부;상기 구조물 매칭부에서 추출한 구조물의 좌표 및 변환행렬을 이용하여 상기 모바일 로봇의 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하며, 상기 패턴 지도부는 상기 모바일 로봇이 위치한 바닥면과 대칭되는 상부면에 위치한 상기 구조물을 패턴화하여 저장한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
2 |
2 제 1 항에 있어서,상기 스캔부는 레이저 스캐너이고, 이동 방향과 직교하는 또는 이동 방향과 동일한 좌표의 0 도부터 180도까지 스캔하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
3 |
3 삭제 |
4 |
4 제 1 항에 있어서,상기 라인 피팅부는 상기 스캔부가 스캔한 데이터를 피팅할 때, Least Square 피팅 방법, Ransac 알고리즘, Haugh Transform 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
5 |
5 제 1 항에 있어서,상기 구조물 추출부는 상기 라인 피팅부에서 직선으로 피팅할 때, 상기 피팅된 라인을 기준으로 거리가 제 1 임계값을 초과하거나, 각도가 제 3 임계값을 초과하는 경우, 상기 상부면 또는 전방과 상부면의 특징으로 추출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
6 |
6 제 1 항에 있어서,상기 구조물은 천장 구조물, 상기 상부면과 전방과의 모서리, 오목 또는 볼록한 구조물, 반사 구조물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
7 |
7 제 6 항에 있어서,상기 구조물이 반사 구조물일 경우, 상기 반사 구조물 사이의 거리, 상기 반사 구조물을 이은 선분의 각도, 동시에 추출된 상기 반사 구조물의 개수 중 어느 하나를 이용하고, 상기 반사 구조물의 반사율이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 구조물 추출부에서 구조물로 추출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 |
8 |
8 레이저 스캐너 및 구조물을 이용하여 모바일 로봇의 위치를 추정하는 방법에 있어서,모바일 로봇이 주행하는 위치의 상부면 또는 전방과 상부면이 스캔 및 패턴화되어 패턴 지도로 저장되는 제 1 단계;상기 모바일 로봇이 주행하며 주행 방향과 직교하는 좌표를 기준으로 180도 스캔하고, 상기 상부면 또는 전방과 상부면에 위치한 구조물을 추출하는 제 2 단계;상기 추출된 구조물과 상기 패턴 지도를 비교하여 매칭된 구조물을 찾는 경우, 로봇 좌표계에서 전역 좌표계로 변환하는 변환 행렬의 역행렬을 매칭된 구조물 좌표에 연산하여 상기 모바일 로봇의 위치를 산출하는 제 3 단계를 포함하며,상기 제 2 단계는상기 스캔을 실시한 후, 상기 스캔한 데이터의 각도와 거리를 이용하여 상부면과 전방을 분리하는 세그먼테이션을 실시하는 단계;Least Square 피팅 방법으로 직선 피팅을 하여 피팅된 라인과 상기 스캔 데이터 간의 오차가 거리 오차인 제 1 임계값, 각도 오차인 제 3 임계값 이상인 경우, 상기 구조물로 추출하는 단계;상기 구조물이 반사 구조물인 경우, 상기 스캔 데이터의 반사율이 일정 임계값 이상인 경우, 상기 구조물로 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정방법 |
9 |
9 삭제 |
10 |
10 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 단계는상기 패턴 지도에 적어도 하나 이상의 동일한 가중치를 가지는 파티클을 분포시키는 단계;상기 모바일 로봇에서 스캔하여 상기 구조물이 추출될 경우, 상기 적어도 하나 이상의 파티클의 위치에서 상기 구조물과의 거리를 계산하여 상기 거리가 최소일수록 가중치를 비례하여 부여하는 단계;상기 가중치가 일정 가중치 이하인 파티클은 삭제하고, 상기 삭제된 파티클을 일정 가중치 초과인 파티클 근처에 복제하여 위치시키는 단계;상기 파티클이 일정 오차 범위 내에 수렴하면, 일정 오차 범위 내에 있는 파티클 중 상기 오차 범위가 가장 낮은 파티클의 위치를 상기 모바일 로봇의 위치로 추정하는 단계를 포함하고, 상기 로봇의 위치로 추정하는 단계는 최대 가중치 파티클(Maximum Weighted Particle), 파티클 평균(Weighted Mean) 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정방법 |
11 |
11 제 10 항에 있어서,상기 모바일 로봇이 주행할 경우, 상기 주행하는 모바일 로봇의 선속도 및 각속도를 이용하여 상기 모바일 로봇이 주행하는 방향 및 거리로 상기 적어도 하나의 파티클을 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정방법 |
지정국 정보가 없습니다 |
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패밀리정보가 없습니다 |
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순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
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1 | 교육과학기술부 | 부산대학교 산학협력단 | 지역거점연구단육성사업(구,지방연구중심대학육성사업) | 차세대 물류 IT기술연구사업단 4총괄 2세부(다기종 주행, 유도, 운반시스템) |
특허 등록번호 | 10-1341204-0000 |
---|
표시번호 | 사항 |
---|---|
1 |
출원 연월일 : 20120229 출원 번호 : 1020120021347 공고 연월일 : 20131212 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20131127 청구범위의 항수 : 9 유별 : B25J 13/08 발명의 명칭 : 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법 존속기간(예정)만료일 : 20181207 |
순위번호 | 사항 |
---|---|
1 |
(권리자) 부산대학교 산학협력단 부산광역시 금정구... |
제 1 - 3 년분 | 금 액 | 198,000 원 | 2013년 12월 06일 | 납입 |
제 4 년분 | 금 액 | 166,600 원 | 2016년 12월 01일 | 납입 |
제 5 년분 | 금 액 | 166,600 원 | 2017년 12월 04일 | 납입 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2012.02.29 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0170369-25 |
2 | 선행기술조사의뢰서 | 2013.02.25 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
3 | 선행기술조사보고서 | 2013.04.03 | 수리 (Accepted) | 9-1-2013-0022280-77 |
4 | 의견제출통지서 | 2013.05.16 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0338790-11 |
5 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2013.07.15 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0632367-83 |
6 | [명세서등 보정]보정서 | 2013.07.15 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2013-0632368-28 |
7 | 등록결정서 | 2013.11.27 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2013-0821618-73 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2014.01.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2014-0000027-56 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2016.01.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2016-5004891-78 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.01.09 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5004005-98 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.01.10 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5004797-18 |
기술번호 | KST2014060719 |
---|---|
자료제공기관 | NTB |
기술공급기관 | 부산대학교 |
기술명 | 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법 |
기술개요 |
본 발명은 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정된 천장의 구조물과 연산량이 적고 오차가 낮은 레이저 스캐너를 이용하여 위치추정의 오차를 최소화할 수 있는 레이저 스캐너 및 구조물을 이용한 모바일 로봇의 위치추정장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.그 기술적 구성은 레이저 스캐너 및 구조물을 이용하여 모바일 로봇의 위치를 추정하는 방법에 있어서, 모바일 로봇이 주행하는 위치의 상부면 또는 전방과 상부면이 스캔 및 패턴화되어 패턴 지도로 저장되는 제 1 단계; 상기 모바일 로봇이 주행하며 주행 방향과 직교하는 좌표를 기준으로 180도 스캔하고, 상기 상부면 또는 전방과 상부면에 위치한 구조물을 추출하는 제 2 단계; 상기 추출된 구조물과 상기 패턴 지도를 비교하여 매칭된 구조물을 찾는 경우, 로봇 좌표계에서 전역 좌표계로 변환하는 변환 행렬의 역행렬을 매칭된 구조물 좌표에 연산하여 상기 모바일 로봇의 위치를 산출하는 제 3 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. |
개발상태 | 기술개발완료 |
기술의 우수성 | |
응용분야 | AGV 위치추정 |
시장규모 및 동향 | |
희망거래유형 | 기술매매,라이센스, |
사업화적용실적 | |
도입시고려사항 |
과제고유번호 | 1345169685 |
---|---|
세부과제번호 | 2010-0024110 |
연구과제명 | 레이저 스캔을 이용한 화살 이동궤적과 탄착점 측정 시스템 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 한국연구재단 |
연구주관기관명 | 부산대학교 |
성과제출연도 | 2012 |
연구기간 | 201009~201308 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | IT(정보기술) |
과제고유번호 | 1415118757 |
---|---|
세부과제번호 | C7000-1101-0001 |
연구과제명 | 융복합형로봇전문인력양성 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 지식경제부 |
연구관리전문기관명 | 정보통신산업진흥원 |
연구주관기관명 | 한국로봇산업진흥원 |
성과제출연도 | 2011 |
연구기간 | 201105~201204 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 기타 |
6T분류명 | 기타 |
과제고유번호 | 1415120776 |
---|---|
세부과제번호 | 20104010100670 |
연구과제명 | 스마트 전력기기 고급트랙 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 지식경제부 |
연구관리전문기관명 | 한국산업기술평가관리원 |
연구주관기관명 | 부산대학교 산학협력단 |
성과제출연도 | 2011 |
연구기간 | 201011~201508 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 기타 |
6T분류명 | ET(환경기술) |
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