외바퀴로봇의 배터리의 전력상태 추정을 위한 운전파라미터 설정방법과, 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태 추정방법, 그리고 외바퀴로봇의 제어방법

출원번호 : 10-2016-0137829 (출원일: 2016-10-21)

등록번호 : 10-1901922 (등록일: 2018-09-18)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명은 외바퀴로봇에서 플라이휠이 틸트되도록 하는 플립모션을 분석함으로써, 외바퀴로봇의 운전파라미터를 설정하고, 별도의 전자 장치를 부가하지 않더라도 외바퀴로봇에 장착된 하드웨어 시스템에 의해 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태를 추정하며, 외바퀴로봇의 자세 유지를 안정화시킬 수 있는 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태 추정을 위한 운전파라미터 설정방법과, 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태 추정방법, 그리고 외바퀴로봇의 제어방법에 관한 것이다. 이를 위해 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태 추정을 위한 운전파라미터 설정방법은 플립모터드라이버의 운전특성과 배터리의 운전영역을 매칭시키는 운전매칭단계 및 플립모터드라이버에서 출력되는 전류에 대한 듀티비와 플립모터드라이버에 의한 플립모션의 틸트회수와의 관련성을 바탕으로 플립모션을 발생시키는 전류에 대한 듀티비를 설정하는 듀티비설정단계를 포함한다.

대표청구항 : 로봇바디와, 상기 로봇바디의 외주면을 감싸면서 상기 로봇바디에 회전 가능하게 결합되는 외륜과, 상기 로봇바디에 대하여 상기 외륜을 회전시키는 구동모터와, 상기 로봇바디에 회전 가능하게 결합되는 김벌과, 상기 김벌에 회전 가능하게 결합되고 균형유지를 위한 자이로 효과를 생성하는 플라이휠과, 상기 김벌에 구비되고 상기 플라이휠을 회전시키는 스핀모터와, 상기 김벌에 구비되고 자이로 효과를 생성하기 위해 상기 플라이휠을 틸트시켜 상기 플라이휠이 틸트되도록 하는 플립모션을 구현하는 플립모터와, 상기 플립모터의 동작을 제어하는 플립모터드라이버를 포함하고, 상기 구동모터 및 상기 스핀모터의 동작을 제어하는 컨트롤러와, 상기 구동모터, 상기 스핀모터, 상기 플립모터 및 상기 컨트롤러에 전원을 인가하는 배터리를 포함하는 외바퀴로봇에서 상기 배터리의 전력상태 추정을 위한 운전파라미터 설정방법으로서,상기 플립모터드라이버의 운전특성과 상기 배터리의 운전영역을 매칭시키는 운전매칭단계; 및상기 플립모터드라이버에서 출력되는 전류에 대한 듀티비와 상기 플립모터드라이버에 의해 상기 플라이휠이 틸트되도록 하는 플립모션의 틸트회수와의 관련성을 바탕으로 상기 플립모션을 발생시키는 전류에 대한 듀티비를 설정하는 듀티비설정단계;를 포함하고,상기 운전매칭단계는,상기 플립모터드라이버에 입력되는 전압의 PWM 스위칭주파수를 일정값으로 설정하는 주파수설정단계;상기 플립모터드라이버에 입력되는 전압과 상기 전류의 관계를 산출하는 제1산출단계;상기 전압과 상기 전류가 선형적인 관계를 갖는 전압사용범위를 산출하는 제2산출단계; 및상기 배터리의 운전영역과 상기 전압사용범위를 매칭시키는 전압매칭단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 외바퀴로봇에서 배터리의 전력상태 추정을 위한 운전파라미터 설정방법.

상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3518402000632