• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1756-1763
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• 2011

본 연구에서는 생물학적 모방에 따른 물고기 로봇의 직진유영에 관한 연구로써, Liu 등이 제안한 꼬리 모션 함수를 푸우리에 급수 전개의 7차 항까지 고려한 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법과 비교하여 모의실험 하였다. 일반적으로 로봇 물고기의 꼬리 링크의 길이가 길어지고 링크가 많을 경우, 로봇 물고기의 꼬리 모션 함수의 말단 회전 관절 궤적은 사인 함수의 모양과 매우 다르다. 그러므로 로봇 물고기의 꼬리 궤적을 단순한 푸우리에 급수 전개의 기본파 성분만으로 근사하기에는 문제가 있다. 제안된 방법과 일반적인 사인함수만으로 근사한 방법의 모의실험 결과 제안된 방법이 로봇 물고기의 추력과 속도에서 10%정도 뛰어남을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권8호
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• pp.135-143
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• 2003

This paper presents the impact minimization of a biped robot by using genetic algorithm. In case we want to accomplish the designed plan under the special environments, a robot will be required to have walking capability and patterns with legs, which are in a similar manner as the gaits of insects, dogs and human beings. In order to walk more effectively, studies of mobile robot movement are needed. To generate optimal motion for a biped robot, we employ genetic algorithm. Genetic algorithm is searching for technology that can look for solution from the whole district, and it is possible to search optimal solution from a fitness function that needs not to solve differential equation. In this paper, we generate trajectories of gait and trunk motion by using genetic algorithm. Using genetic algorithm not only on gait trajectory but also on trunk motion trajectory, we can obtain the smoothly stable motion of robot that has the least impact during the walk. All of the suggested motions of biped robot are investigated by simulations and verified through the real implementation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1759-1766
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• 2003

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 궤적 추종 제어에 관한 연구를 위하여 뉴로­퍼지 제어기를 제안하였다. 궤적 추종 제어기를 설계할 경우, 주로 이용되는 효과적인 방법은 토크 계산 제어 방식이다. 그러나, 로봇 매니퓰레이터에 의한 불확실성 문제로 인하여 토크 계산 제어 방식만으로는 좋은 제적 추종 성능을 얻을 수가 없다. 그러므로, 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 보상하기 위하여 제안된 뉴로­퍼지 제어기를 이용하였다. 뉴로­퍼지 제어기에서의 퍼지 규칙의 수를 49개로 설정하였으며, 2관절 로봇 매니퓰레이터를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어기의 효율성을 입증하였다. 그 결과. 제안된 뉴로­퍼지 제어기의 출력이 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.585-592
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• 2014

본 논문에서는 도마뱀 로봇 설계를 위한 생체운동 모사 다물체 동역학 시뮬레이터가 개발되었다. 시뮬레이터에 사용된 다물체-기구 동역학 모델은 상용 소프트웨어인 RecurDyn 에 쿠반에놀 도마뱀의 모션 캡쳐 데이터와 Micro-CT 데이터를 적용하여 생성되었다. 다양한 도마뱀의 보행 운동 특성 해석을 위해서 생체운동 시뮬레이터는 궤적 생성모듈, 역기구학 모듈, 역동역학 모듈로 구성된다. 궤적생성 모듈은 도마뱀의 속도에 따른 척추운동과 발 궤적을 생성한다. 또한, 도마뱀 로봇 설계를 위해서 역기구학을 통한 관절 각도 계산과 그를 통한 역동역학 해석으로 이동속도에 대한 요구 조인트 구동력을 생성한다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.139-144
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• 2013

다양한 신경계 및 근골격계 질환이 있을 때 나타나는 증상으로 보행변화가 일어나며, 이에 대한 보행분석은 병의 진행 정도를 판단하는 데 매우 중요하다. 대부분의 보행분석 방법으로는 고가의 장비 사용과 공간의 제약을 받고 있다. 본 연구는 스마트 폰을 이용한 촬영 영상과 보행궤적 분석 프로그램을 사용하여, 보행 시 슬관절 각도의 변화와 활보장 측정을 바탕으로 보행분석을 진행하였다. 보행분석에 필요한 실험은 건강한 성인남성 7명을 대상으로 진행하였으며, 오른쪽 및 왼쪽 무릎관절 각도 및 활보장에 대한 데이터를 이용하여 보행분석이 이루어졌다. 본 연구에서 얻어진 보행분석은 기존의 보행분석 연구들과 비교하여 유사한 결과를 획득하였다. 여기서 제안한 방법을 이용한다면 고가의 장비와 공간의 제약없이 보행 분석을 할 수 있을 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.640-647
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• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.1581-1584
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• 1997

This paper poropsed an efficient optimization technuque to resolve redundancy and a trajectory planning for a high precision control using proposed optimization technique. The proposed techniqus is the joint disturbance torque optimizatioin considering redundancy in the joing servo control. Joint disturbance torque is not unknown it is described dynamic equation ignored friction and viscosity. The proposed technique is used the dynamic equatiion included the joint disturbance torque characteristics. Numerical example of 3 joint planar redundant robot manipulator is simulated. In the 2-norm minimization of joint disturbance torque we compared pseudoinverse local optimization with proposed technique, and the results showed better the proposed technique. So the proposed technique can be highly precision controlled redundant robot manipulators in the joint servo control.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.843-848
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• 2007

본 논문은 휴머노이드 로봇이 넘어질 경우, 충격에 의한 손상을 최소화하기 위한 자세의 자동 생성 방법을 제안한다. 유전알고리즘(GA)를 사용하여 로봇이 선방 또는 후방으로 넘어질 때 충격량등을 최소화 할 수 있는 관절각들의 궤적을 구하였다. 또한, 다양한 적합도 함수를 정의하여 서로 다른 넘어짐 자세를 생성할 수 있도록 하였다. 제안된 기법의 검증을 위하여 Sony QRIO 로봇에 대해서 ODE 기반 물리적 특성의 시뮬레이션이 가능한 Webots를 이용하여 실험을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2812-2814
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• 2005

본 논문에서는 이족보행 로붓의 보행패턴의 한 가지 방법으로 무릎을 피고 걷는 stretch 보행 알고리즘을 제안한다. 이전의 보행 알고리즘은 무릎을 구부리고 걷는 것이 대부분이다. 일반적으로 사람들이 걸을 때는 무릎을 거의 피고 걷기 때문에 사람과 비슷한 보행을 위해서 자세보정 시 Zero Moment Point(ZMP)를 이용한 무릎관절을 피고 걷는 보행 알고리즘을 제안하고 이의 구현을 위한 실험 수행을 통해 그 성능을 평가한다. 로봇은 보행상태에서 몸이나 발의 위치, 각도 등에 대한 보정작업이 없다면, 이로 인해 로봇의 궤적에 오차가 발생하게 되고, 그 결과 불안정하고 부자연스러운 보행을 하게 된다. 이러한 불안정성을 ZMP를 이용하여 보정 할 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1346-1360
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• 1989

본 연구에서는 기준 모델 적응제어 방식에서 직접 적응제어 방식을 사용하여 부하의 변동 및 외란이 발생할 경우에도 매니퓰레이터의 정확한 궤적의 추종 및 속도 의 실시간 제어가 가능한 적응제어시스템을 설계하고자 한다. 제2절에서는 로봇 매니퓰레이터의 기구학적 이론 및 동적 모델링에 대한 기본이론을 전개하고, 제3절 에서는 제어시스템의 설계를 위한 제어 알고리즘과 초안정(hyperstability)이론을 통한 안정성 해석을 다룬다. 그리고 제4절에서는 제안된 제어기의 성능 평가를 위해 6관절 로봇인 스탠포드 로봇 매니퓰레이터에 대한 시뮬레이션을 통한 결과를 토오크 계산법(computed torque method)에 의한 결과와 비교 검토함으로서 제안된 제어기의 성능을 예증한다.