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로봇 핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라의 캘리브레이션 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2015144363
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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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 로봇 핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 방법에 있어서, 카메라 캘리브레이션 시의 데이터를 사용하여 수행되어,　카메라의 캘리브레이션 과정에서 로봇 핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라의 캘리브레이션을 함께 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
Int. CL B25J 15/00 (2006.01) B25J 19/04 (2006.01) B25J 13/00 (2006.01) H04N 5/232 (2006.01)
CPC B25J 9/1692(2013.01) B25J 9/1692(2013.01) B25J 9/1692(2013.01) B25J 9/1692(2013.01) B25J 9/1692(2013.01)
출원번호/일자 1020130040674 (2013.04.12)
출원인 성균관대학교산학협력단, 현대중공업 주식회사
등록번호/일자 10-1465652-0000 (2014.11.20)
공개번호/일자 10-2014-0123660 (2014.10.23) 문서열기
공고번호/일자 (20141128) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.04.12)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 장안구
2 한국조선해양 주식회사 대한민국 서울특별시 종로구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김대식 대한민국 서울 중랑구
2 이석한 대한민국 경기 용인시 수지구
3 성형원 대한민국 경기도 안산시 상록구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 인비전 특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 **길**, *층(대치동, 동산빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 성균관대학교산학협력단 경기도 수원시 장안구
2 한국조선해양 주식회사 서울특별시 종로구
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		 2013.04.12 수리 (Accepted) 1-1-2013-0322188-79
2 보정요구서
Request for Amendment		 2013.04.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0041825-80
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.05.15 수리 (Accepted) 1-1-2013-0430763-78
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.12.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.01.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0003706-70
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.02.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0089025-72
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)		 2014.04.03 수리 (Accepted) 1-1-2014-0322246-64
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.04.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0322245-18
9 등록결정서
Decision to grant		 2014.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0596560-35
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.02.23 수리 (Accepted) 4-1-2017-5028829-43
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.06.27 수리 (Accepted) 4-1-2019-5126959-15
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
로봇 핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라를 포함하는 장치가 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법에 있어서,상기 로봇핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환관계 및 로봇핸드 좌표계의 병진 변환 관계를 사용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 산출하는 단계;상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 이용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 산출하는 단계; 및상기 산출된 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 사용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계의 변환관계를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 산출하는 단계는,를 사용하여 - 여기서, 는 상기 로봇핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 하는 경우의 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 행렬이고, 는 상기 로봇핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 하는 경우의 로봇핸드 좌표계의 병진 변환 관계 벡터이며, hRc는 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬임- 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계행렬 hRc를 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 산출하는 단계는,상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 벡터, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 행렬, 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬 hRc, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇 핸드 좌표계의 병진 변환 관계 벡터 및 를 이용하여 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환 관계 벡터 htc를 산출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 산출하는 단계는,상기 로봇 핸드가 이동없이 회전 운동 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 벡터, 상기 로봇 핸드가 이동없이 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 행렬, 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬 hRc 및 를 이용하여 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환 관계 벡터 htc를 산출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계는 정규직교행렬(Orthonormal matrix) R로 표현되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 R은 특이값분해(singular value decomposition)를 사용하여 로 분해되며-여기서, U, V행렬은 정규직교행렬(Orthonormal matrix)이고 D는 대각행렬임-,상기 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 R은 상기 행렬 U,V의 곱으로 재계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
7 7
제 1 항에 있어서, 상기 카메라 좌표계의 병진 변환 관계, 상기 로봇 핸드 좌표계의 병진 변환관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계의 회전 변환관계는 상기 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 단계에서 생성한 값을 사용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
8 8
제 7 항에 있어서, 상기 카메라 좌표계의 병진 변환 관계는 를 사용하여-여기서 는 0을 제외한 임의의 상수이며, K는 카메라의 초점거리와 주점을 포함하는 카메라 내부 파라미터 행렬이고, 는 월드　좌표계를 영상좌표로 변환시키는 평면변환 행렬 의 인자 행렬임- 병진 변환 관계 벡터 t로 계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
9 9
제 7 항에 있어서, 상기 로봇 핸드 좌표계의 회전 변환 관계는 로 표현되는 회전 변환 관계 행렬 R이고,r1, r2 및 r3는 , , 로-여기서 는 0을 제외한 임의의 상수이며, K는 카메라의 초점 거리와 주점을 포함하는 카메라 내부 파라미터 행렬이고, h1 및 h2 는 월드　좌표계를 영상좌표로 변환시키는 평면변환 행렬의 인자 행렬임- 계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
10 10
제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 H는 의 관계를 가지고, 일 때, 상기 K 행렬은 월드　좌표계를 영상 좌표계로 변환시키는 H행렬 및 를 사용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
11 11
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로봇핸드와 로봇　핸드에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법은 상기 카메라의 캘리브레이션 수행과 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 방법
12 12
본체;상기 본체에 연결된 로봇 암;상기 로봇 암의 일측 말단에 회전 가능하도록 연결된 로봇 핸드;상기 로봇 암에 연결되고 상기 로봇 핸드와 함께 회전하는 카메라부; 및상기 로봇 암, 로봇 핸드 및 카메라부를 제어하는 제어부를 포함하고,상기 제어부는 상기 로봇 핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 함에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 및 로봇핸드 좌표계의 병진 변환 관계를 사용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 산출하고,상기 로봇 핸드가 회전 운동 함에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 이용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 산출함으로써,상기 산출된 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 사용하여 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계의 변환관계를 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
13 13
제 12 항에 있어서, 상기 제어부가 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계를 산출하는 것은 를 사용하여 - 여기서, 는 상기 로봇핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 하는 경우의 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 행렬이고, 는 상기 로봇핸드가 회전 운동 없이 병진운동만 하는 경우의 로봇핸드 좌표계의 병진 변환 관계 벡터이며, hRc는 상기 로봇 핸드 좌표계와 상기 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬임- 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환관계행렬 hRc를 산출하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
14 14
제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 벡터, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 행렬 , 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬 hRc, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇 핸드 좌표계의 병진 변환 관계 벡터 및 를 이용하여 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환 관계 벡터 htc를 산출함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
15 15
제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환관계를 상기 로봇 핸드가 이동없이 회전 운동 하는 경우에 따른 카메라 좌표계의 병진 변환 관계 벡터, 상기 로봇 핸드가 이동없이 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계 행렬 , 상기 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 회전 변환 관계 행렬 hRc 및 를 이용하여 로봇 핸드 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 병진 변환 관계 벡터 htc를 산출함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
16 16
제 12 항에 있어서, 상기 로봇 핸드가 회전 운동 하는 경우에 따른 로봇핸드 좌표계의 회전 변환 관계는 정규직교행렬(Orthonormal matrix) R로 표현되며, 상기 R은 특이값분해(singular value decomposition)를 사용하여 로 분해되고-여기서, U, V행렬은 정규직교행렬(Orthonormal matrix)이고 D는 대각행렬임-,상기 회전 변환 관계 행렬R은 상기 행렬 U,V의 곱으로 재계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
17 17
제 12 항에 있어서, 상기 카메라 좌표계의 병진 변환 관계, 상기 로봇 핸드 좌표계의 병진 변환 관계 및 상기 로봇 핸드 좌표계의 회전 변환 관계는 상기 장치가 상기 카메라의 캘리브레이션을 수행함에 따라 생성된 값을 사용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
18 18
제 17 항에 있어서, 상기 카메라 좌표계의 병진 변환 관계는 를 사용하여-여기서 는 ０을　제외한　임의의 상수이며, K는 카메라의 초점거리와 주점을 포함하는 카메라 내부 파라미터 행렬이고, 는 월드　좌표계를 영상좌표로 변환시키는 평면변환 행렬 의 인자 행렬임- 계산되는 병진 변환 관계 벡터 t인 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
19 19
제 17 항에 있어서, 상기 로봇 핸드 좌표계의 회전 변환 관계는 회전 변환 관계 행렬 이고,상기 r1, r2 및 r3는 , , 로-여기서 는 0을 제외한 임의의 상수이며, K는 카메라의 초점 거리와 주점을 포함하는 카메라 내부 파라미터 행렬이고, h1 및 h2 는 월드　좌표계를 영상좌표로 변환시키는 평면변환 행렬의 인자 행렬임- 계산되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
20 20
제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 카메라의 캘리브레이션이 수행되는 중에 상기 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드와 로봇 암에 부착된 카메라간의 캘리브레이션을 수행하는 장치
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 현대중공업(주) 로봇산업원천기술개발 고밀도 혁신 제조공정용 로봇시스템 기술 개발