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GSPN을 이용한 이동 로봇의 주행 제어 방법 및 이를 이용한 이동 로봇

  • 기술번호 : KST2015132251
  • 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 GSPN을 이용한 이동 로봇의 주행 제어 방법 및 이를 이용한 이동 로봇에 관한 것이다. 본 발명에 따른 주행 제어 방법은 (a) 상호 상이한 제1 주행 제어 기법과 제2 주행 제어 기법이 상기 이동 로봇에 등록되는 단계와; (b) 상기 제1 주행 제어 기법 및 상기 제2 주행 제어 기법에 GSPN(Generalized Stochastic Petri Net) 기법이 적용되어 모델링된 주행 제어 GSPN 모델이 상기 이동 로봇에 등록되는 단계와; (c) 상기 주행 제어 GSPN 모델이 실행되어 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나가 선택되는 단계와; (d) 상기 제1 주행 제어 기법 및 상기 제2 주행 제어 기법 중 선택된 어느 하나에 따라 상기 이동 로봇의 주행이 제어되는 단계를 포함하며, 상기 주행 제어 GSPN 모델은 상기 제1 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 제1 주행 선택 트랜지션과, 상기 제2 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 제2 주행 선택 트랜지션과, 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나의 선택을 위한 선택 플레이스를 포함하며; 상기 (c) 단계는, (c1) 주행 임무가 상기 이동 로봇에 입력되는 단계와, (c2) 토큰이 상기 선택 플레이스로 이동하는 단계와, (c3) 상기 제1 주행 선택 트랜지션과 상기 제2 주행 선택 트랜지션 각각의 파라미터에 기초하여 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법의 성능이 평가되는 단계와, (c4) 상기 성능 평가 결과에 따라 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나가 선택되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 복수의 주행 제어 기법이 이동 로봇에 등록된 상태에서 주행 환경, 예컨대, 정적인 환경과 다이나믹한 환경에 적합한 주행 제어 기법이 선택되어 이동 로봇이 주행할 수 있도록 하여 다양한 주행 환경에 적응하면서도 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
Int. CL G05D 1/02 (2006.01) B25J 9/22 (2006.01) B25J 9/16 (2006.01)
CPC B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01)
출원번호/일자 1020100078181 (2010.08.13)
출원인 고려대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1231982-0000 (2013.02.04)
공개번호/일자 10-2012-0015771 (2012.02.22) 문서열기
공고번호/일자 (20130208) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.08.13)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정우진 대한민국 서울특별시 종로구
2 문창배 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인남촌 대한민국 서울특별시 종로구 새문안로*길 **, 도렴빌딩 ***호 (도렴동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 고려대학교 산학협력단 서울특별시 성북구
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
2010.08.13 수리 (Accepted) 1-1-2010-0521440-34
2 보정요구서
Request for Amendment
2010.08.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2010-0073592-16
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2010.08.30 수리 (Accepted) 1-1-2010-0559026-79
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2012.03.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2012.04.13 수리 (Accepted) 9-1-2012-0026947-70
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.05.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0301216-35
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)
2012.07.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0585538-67
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.07.23 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0585537-11
9 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal
2012.09.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0568887-89
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2012.11.26 수리 (Accepted) 1-1-2012-0972007-13
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.11.26 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2012-0972006-67
12 등록결정서
Decision to grant
2013.01.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0035731-54
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018243-16
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.04.22 수리 (Accepted) 4-1-2014-5049934-62
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5210941-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
이동 로봇의 주행 제어 방법에 있어서,(a) 상호 상이한 제1 주행 제어 기법과 제2 주행 제어 기법이 상기 이동 로봇에 등록되는 단계와;(b) 상기 제1 주행 제어 기법 및 상기 제2 주행 제어 기법에 GSPN(Generalized Stochastic Petri Net) 기법이 적용되어 모델링된 주행 제어 GSPN 모델이 상기 이동 로봇에 등록되는 단계와;(c) 상기 주행 제어 GSPN 모델이 실행되어 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나가 선택되는 단계와;(d) 상기 제1 주행 제어 기법 및 상기 제2 주행 제어 기법 중 선택된 어느 하나에 따라 상기 이동 로봇의 주행이 제어되는 단계를 포함하며,상기 주행 제어 GSPN 모델은 상기 제1 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 제1 주행 선택 트랜지션과, 상기 제2 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 제2 주행 선택 트랜지션과, 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나의 선택을 위한 선택 플레이스를 포함하며;상기 (c) 단계는,(c1) 주행 임무가 상기 이동 로봇에 입력되는 단계와,(c2) 토큰이 상기 선택 플레이스로 이동하는 단계와,(c3) 상기 제1 주행 선택 트랜지션과 상기 제2 주행 선택 트랜지션 각각의 파라미터에 기초하여 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법의 성능이 평가되는 단계와,(c4) 상기 성능 평가 결과에 따라 상기 제1 주행 제어 기법과 상기 제2 주행 제어 기법 중 어느 하나가 선택되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 제1 주행 제어 기법은 숙고형(Deliberate) 주행 제어 기법을 포함하고;상기 제2 주행 제어 기법은 반응형(Reactive) 주행 제어 기법을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
3 3
제2항에 있어서,상기 숙고형(Deliberate) 주행 제어 기법은 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법을 포함하고;상기 반응형(Reactive) 주행 제어 기법은 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
4 4
제3항에 있어서,상기 제1 주행 선택 트랜지션은 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 트래킹 주행 선택 트랜지션을 포함하며;상기 제2 주행 선택 트랜지션은 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법의 선택을 위해 발화하는 DWA 주행 선택 트랜지션을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
5 5
제4항에 있어서,상기 (c3) 단계는,상기 트래킹 주행 선택 트랜지션과 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법의 정상 상태 확률에 기초하여 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 대한 제1 트랜지션 처리율(Throughput)이 산출되는 단계와,상기 DWA 주행 선택 트랜지션과 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법의 정상 상태 확률에 기초하여 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 대한 제2 트랜지션 처리율(Throughput)을 산출하는 단계를 포함하며;상기 (c4) 단계에서는 상기 제1 트랜지션 처리율(Throughput)과 상기 제2 트랜지션 처리율(Throughput) 중 큰 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
6 6
제5항에 있어서,상기 주행 제어 GSPN 모델은 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 대한 트래킹 주행 완료 트랜지션, 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 대한 DWA 주행 완료 트랜지션, 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 대한 트래킹 주행 경고 트랜지션, 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 대한 DWA 주행 경고 트랜지션, 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 따른 주행 제어가 정상 상태인 트래킹 정상 플레이스, 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 따른 주행 제어가 정상 상태인 DWA 정상 플레이스, 상기 트래킹 주행 경고 트랜지션의 발화에 따라 상태 전이되는 트래킹 알람 플레이스, 및 상기 DWA 주행 경고 트랜지션의 발화에 따라 상태 전이되는 DWA 알람 플레이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
7 7
제6항에 있어서,상기 트래킹 주행 완료 트랜지션 및 상기 DWA 주행 완료 트랜지션의 파라미터의 초기값은 수학식 (여기서, λi는 상기 트래킹 주행 완료 트랜지션 또는 상기 DWA 주행 완료 트랜지션의 파라미터이고, ve는 경험 속도이고, distopt는 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 의해 결정되는 예상 주행 경로의 길이이다)에 의해 산출되며;상기 경험 속도는 수학식 (여기서, tnavi와 distopt_s는 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법과 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법이 단독으로 시뮬레이션 되었을 때의 주행 경로 및 주행 시간으로 다수 회의 시뮬레이션을 통한 평균값이다)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
8 8
제6항에 있어서,상기 (c) 단계는,(c5) 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 따라 주행 제어되는 상태에서 상기 DWA 주행 경고 트랜지션이 발화하는 경우, 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법이 선택되는 단계와;(c6) 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 따라 주행 제어되는 상태에서 상기 트래킹 주행 경고 트랜지션이 발화하는 경우, 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법이 선택되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
9 9
제6항에 있어서,상기 트래킹 주행 경고 트랜지션은 상기 궤적 추종(Trajectory tracking) 주행 제어 기법에 따라 주행 제어되는 상태에서 기 설정된 기준 시간 동안 경로 재설정 횟수가 기 설정된 제1 전이 문턱치보다 큰 경우 발화하며;상기 DWA 주행 경고 트랜지션은 상기 DWA(Dynamic Window Approach) 주행 제어 기법에 따라 주행 제어되는 상태에서 일정 주기로 상기 이동 로봇의 속도가 기 설정된 기준 속도 이하로 떨어지는 횟수가 기 설정된 제2 문턱치보다 큰 경우 발화하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 제1 전이 문턱치 및 상기 제2 전이 문턱치는 수학식(여기서, Nf는 상기 제1 전이 문턱치 또는 상기 제2 전이 문턱치이고, Pr{Pi}는 상기 트래킹 알람 플레이스 또는 상기 DWA 알람 플레이스의 토큰 확률이고, Fp{} 함수는 주파수 λj를 갖는 누적 푸아송 분포 함수이고, λj는 트래킹 주행 경고 트랜지션 또는 DWA 주행 경고 트랜지션의 파라미터이다)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
11 11
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,(e) 주행 임무가 완료되는 경우, 상기 주행 제어 GSPN 모델의 각 트랜지션의 파라미터가 기준 사전(Reference prior)을 갖는 베이지안 업데이트 룰(Bayesian update rule)에 따라 업데이트되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 주행 제어 GSPN 모델의 트렌지션의 파라미터가 카운팅이 측정 대상인 경우 상기 베이지안 업데이트 룰(Bayesian update rule)의 푸아송 모델에 따라 업데이트되며;상기 주행 제어 GSPN 모델의 트렌지션의 파라미터가 시간이 측정 대상인 경우 상기 베이지안 업데이트 룰(Bayesian update rule)의 지수 모델에 따라 업데이트되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
13 13
제11항에 있어서,상기 이동 로봇의 주행 임무 완료 시간이 주행 실패 시간을 초과하는 경우, 상기 이동 로봇의 주행 실패로 결정되며;상기 주행 실패 시간은 수학식 (여기서, Tfail은 상기 주행 실패 시간이고, vfail은 기 설정된 실패 속도이다)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 주행 제어 방법
14 14
제11항에 따른 주행 제어 방법에 따라 주행 제어되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 한국산업기술진흥원 고려대학교산학협력단 융복합형 로봇 전문인력 양성 실내외 로봇자율주행 기술개발을 통한 수요지향적 글로벌 리더 양성