멀티로터에 로봇팔이 부착된 비행 매니퓰레이터를 이용하여 기구적 구조물을 오퍼레이팅하는 장치로서, 상기 비행 매니퓰레이터에 관한 위치정보를 획득하는 위치 획득부;상기 위치정보로부터 상기 로봇팔의 끝단에 설치된 엔드 이펙터의 속도를 추정하는 엔드 이펙터 속도 추정부;상기 엔드 이펙터의 속도를 이용하여 상기 기구적 구조물의 이동 방향을 추정하는 방향 필터; 추정된 상기 이동 방향에 상응하여 상기 멀티로터의 추력 및 모멘트를 산출하여 상기 멀티로터를 제어하는 컨트롤러를 포함하되,상기 엔드 이펙터의 속도를 이용하여 상기 기구적 구조물을 미리 지정된 이상적인 속도로 이동시키는 이상력(desired force)을 설정하는 이상력 설정부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 이상력을 이용하여 상기 멀티로터의 위치 및 자세를 조작하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치.

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제1항에 있어서,상기 기구적 구조물은 이동 방향이 제한적으로 허용되는 기구적 제한을 가지는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치.

제3항에 있어서,상기 기구적 구조물은 상기 이동 방향과 상기 기구적 구조물의 기구적 특성이 사전에 제공되지 않는 미지의 구조물인 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치.

제1항에 있어서,상기 이상력과 상기 엔드 이펙터의 위치를 이용하여 상기 엔드 이펙터의 궤도를 설정하는 엔드 이펙터 설정부를 더 포함하는 오퍼레이팅 장치.

제1항에 있어서,상기 비행 매니퓰레이터는 연결 부위(joint)가 축에 대해 회전하는 로봇팔을 가지고 있으며, 상기 엔드 이펙터는 상기 멀티로터의 질량 중심에 위치하는 프레임 의 평면()에서 움직이도록 허용되는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치.

제1항에 있어서,상기 방향 필터는 다음 수학식에 따라 상기 기구적 구조물의 이동 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치,여기서, 는 상기 기구적 구조물의 이동 방향이고, 는 상기 방향 필터의 대역폭을 결정하는 파라미터이고, 는 상기 엔드 이펙터의 속도임.

제7항에 있어서,상기 방향 필터는 다음 수학식에 따라 상기 이동 방향을 변환하여 상기 컨트롤러에서 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치,여기서, 는 상기 기구적 구조물의 이상적인 요(yaw) 각도임.

제5항에 있어서,상기 엔드 이펙터 설정부는 상기 멀티로터에 작용하는 모멘트 를 감소하는 방향으로 상기 엔드 이펙터가 이동되도록 하며, 하기 수학식에 따른 상기 엔드 이펙터의 최적 위치를 안내하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이팅 장치, 여기서, 는 상기 엔드 이펙터의 현재 위치이며, 는 가중 파라미터이고, 는 상기 로봇팔의 작업영역에 대한 사용자 정의 부분집합임.

멀티로터에 로봇팔이 부착된 비행 매니퓰레이터를 이용하여 기구적 구조물을 오퍼레이팅하는 방법으로서, 위치 획득부가 상기 비행 매니퓰레이터에 관한 위치정보를 획득하는 단계;엔드 이펙터 속도 추정부가 상기 위치정보로부터 상기 로봇팔의 끝단에 설치된 엔드 이펙터의 속도를 추정하는 단계;방향 필터가 상기 엔드 이펙터의 속도를 이용하여 상기 기구적 구조물의 이동 방향을 추정하는 단계; 컨트롤러가 추정된 상기 이동 방향에 상응하여 상기 멀티로터의 추력 및 모멘트를 산출하여 상기 멀티로터를 제어하는 단계; 이상력 설정부가 상기 엔드 이펙터의 속도를 이용하여 상기 기구적 구조물을 미리 지정된 이상적인 속도로 이동시키는 이상력(desired force)을 설정하는 단계; 및상기 컨트롤러가 상기 이상력을 이용하여 상기 멀티로터의 위치 및 자세를 조작하는 단계를 포함하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법.

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제10항에 있어서,상기 기구적 구조물은 이동 방향이 제한적으로 허용되는 기구적 제한을 가지는 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법.

제12항에 있어서,상기 기구적 구조물은 상기 이동 방향과 상기 기구적 구조물의 기구적 특성이 사전에 제공되지 않는 미지의 구조물인 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법.

제10항에 있어서,엔드 이펙터 설정부가 상기 이상력과 상기 엔드 이펙터의 위치를 이용하여 상기 엔드 이펙터의 궤도를 설정하는 단계를 더 포함하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법.

제10항에 있어서,상기 비행 매니퓰레이터는 연결 부위(joint)가 축에 대해 회전하는 로봇팔을 가지고 있으며, 상기 엔드 이펙터는 상기 멀티로터의 질량 중심에 위치하는 프레임 의 평면()에서 움직이도록 허용되는 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법.

제10항에 있어서,상기 이동 방향 추정 단계는 다음 수학식에 따라 상기 기구적 구조물의 이동 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법,여기서, 는 상기 기구적 구조물의 이동 방향이고, 는 상기 방향 필터의 대역폭을 결정하는 파라미터이고, 는 상기 엔드 이펙터의 속도임.

제16항에 있어서,상기 이동 방향 추정 단계는 다음 수학식에 따라 상기 이동 방향을 변환하여 상기 컨트롤러에서 이용되도록 하는 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법,여기서, 는 상기 기구적 구조물의 이상적인 요(yaw) 각도임.

제14항에 있어서,상기 엔드 이펙터 궤도 설정 단계는 상기 멀티로터에 작용하는 모멘트 를 감소하는 방향으로 상기 엔드 이펙터가 이동되도록 하며, 하기 수학식에 따른 상기 엔드 이펙터의 최적 위치를 안내하는 것을 특징으로 하는 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법,여기서, 는 상기 엔드 이펙터의 현재 위치이며, 는 가중 파라미터이고, 는 상기 로봇팔의 작업영역에 대한 사용자 정의 부분집합임.

제10항, 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 기구적 구조물 오퍼레이팅 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.