본 기술은 직교 좌표계를 회전 좌표계로 변환하여 로봇의 특이점 문제를 해소하고, 유연관절의 동역학 모델 기반 외란 관측기를 통해 내부외란 및 외부외란을 추정하여 제어 입력에 반영하는 강인 제어 시스템입니다.
종래의 선형 시스템 기반 외란 관측기는 로봇의 움직임에 따라 성능이 변화하여 보수적인 설계가 강요되며, 작업 공간 내 특이점 발생 시 로봇 제어의 발산으로 인해 운용 범위가 제한됩니다.
본 기술은 자코비안 전치 행렬을 사용하여 좌표계를 변환하고, 관절 간 상호 반력을 제거하기 위한 행렬식을 포함한 비선형 외란 관측기를 설계하여, 로봇 자세 변화와 무관하게 일정한 제어 성능과 특이점 회피를 구현합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 작업 반경을 최대화하고 다양한 분야에서 높은 성능 및 안정성을 달성함으로써 로봇의 작업 성능 및 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 상호연동 모듈형 근력보조 엑소수트 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
US12636775B2, WO2022-191448A1
