• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.395-402
• /
• 2015

본 논문에서는 곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 정적 계단 보행 시 계단과의 충돌 제약이 없는 효율적인 걸음새 궤적 생성 방법을 제안한다. 우선 4족 로봇의 순기구학 및 역기구학 모델을 각기 대수학적 방법과 기하학적 방법으로 유도한다. 제안한 방법에서는 보행 시작 위치에서 수직 상승 후 사인 파형의 계단 보행 궤적을 생성하고, 계단과의 충돌을 피하기 위한 보행 궤적의 계수를 설정한다. 또한 안정적인 계단 보행을 위한 걸음새 순서를 결정한다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 계단 보행 방법의 효용성 및 실제 적용 가능성을 검증한다.

• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.59-65
• /
• 2020

일상에서 이용하는 모든 물건들이 네트워크 접속 기능을 갖추고, 이들이 긴밀하게 연동하면서 생활 및 업무의 편의성을 높이는 IoT(사물인터넷) 시대가 활짝 열렸다. 로봇도 IoT 환경에 맞춰 발전해야 하는 상황이다. 논문에서는 IoT 환경을 위한 다리가 있는 로봇 궤적을 생성하기 위해 새로운 형태의 EFM (진화 퍼지 머신)을 사용하는 방법에 대하여 다룬다. 퍼지 시스템은 비선형 시스템을 묘사하는 데 널리 사용되고 있다. 퍼지 시스템에서 퍼지 모델의 전반부 및 후반부 구조를 결정하는 것은 매우 중요한 문제이다. EFM은 다리가 달린 로봇을 위해 퍼지 시스템의 전반부 및 후반부 구조를 진화시켜 효율적으로 구조를 개선한다. 퍼지 시스템에서 각 구조의 로봇 궤적 매개 변수를 생성하고 EFM에 의해 자동으로 조정된다. 제안된 접근 방식은 다리가 있는 로봇에 적용하여 성능을 살펴본다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제42권3호
• /
• pp.1-10
• /
• 2005

본 논문에서는 기구학적 구속조건을 고려한 육각 보행 로봇의 새로운 내고장성 걸음새를 제안한다. 본 논문에서 고려하고 있는 고장은 관절고착고장으로 로봇 다리의 관절 하나가 어떤 위치에 고착되어서 보행이 끝날 때까지 움직일 수 없는 상태를 말한다. 본 논문에서는 먼저 육각 보행 로봇의 직선 보행을 위한 기존의 내고장성 걸음새가 고장 난 다리의 기구학적 구속조건에 따라서 교착 상태에 빠질 수도 있음을 해석적으로 증명한다. 그런 다음 이러한 교착 상태를 회피하기 위해서 새로운 내고장성 걸음새 계획을 제안한다. 제안하는 내고장성 걸음새는 다리의 궤적을 변경함으로써 고장 난 다리가 야기하는 교착 상태에서 벗어날 수 있으며, 기존 내고장성 걸음새의 다리 움직임 순서와 보폭을 그대로 유지한다. 제안한 걸음새 계획의 우수성을 입증하기 위해서 평탄 지형에서 정상적인 걸음새로 걷고 있는 육각 보행 로봇이 고장이 일어난 후 제안한 걸음새 계획을 이용하여 교착 상태에서 벗어나 내고장성 걸음새로 전이하는 사례 연구도 기술한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권9호
• /
• pp.1039-1048
• /
• 2015

본 논문에서는 곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 효율적인 계단 보행을 위해 유전 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)에 기반한 계단 보행 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 우선 계단 보행을 위한 요소와 도달 영역을 정의한다. 또한 GA 수행을 위한 유전자와 적합도 함수를 설정하고, GA를 이용하여 최소 이동 거리와 최적 에너지 안정도 여유(Energy Stability Margin: ESM)을 갖는 4족 로봇의 착지 지점을 탐색하여 걸음새 궤적을 생성한다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 계단 보행 방법의 효용성 및 우수성을 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.233-235
• /
• 2022

서비스 제공자는 사용자의 위치를 기반으로 용이한 정보를 제공한다. 과거에는 사용자가 질의를 요청하는 순간(snapshot)에 대해 사용자의 위치를 보호하는 기법들이 주를 이루었다면 최근에는 연속적인 질의를 요청할 때 사용자의 위치를 보호하는 기법들이 연구되고 있다. 그러나 연속적인 질의처리는 시간별로 요청되는 질의의 묶음으로서 영역을 보호할 수 있으나 영역을 연결할 경우 사용자의 궤적이 노출되는 문제가 발생할 수 있다. 가장 최근 연속적인 질의에서 이동 궤적을 보호하는 k-ATY가 제안되었지만 사용자와 동일한 이동 속도와 일정한 방향을 기준으로 더미를 생성하기 때문에 장애물(다리, 건물 등)이 있을 경우 더미의 위치가 노출될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 장애물을 고려한 k-oATY 기법을 제안하고 기존기법과 비교한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.170-177
• /
• 2019

본 논문에서는 4족복 보행 로봇의 주행 안정성을 개선하기 위한 3가지 이론을 제시한다. 첫 번째는 Minimum-Jerk Trajectory를 이용하여 다리궤적을 최적화 시킨다. 두 번째는 본 논문에서 새롭게 제시한 사인파와 기존의 방식인 LSM을 Jerk값에 근거하여 비교한다. 셋째는 ADAMS-MATLAB co-simulation을 이용하여 반복적인 로봇 시뮬레이션을 통해 스웨이의 최적 보폭을 계산한다. 위의 과정을 통해 로봇의 보행 개선점을 기존의 이론과 비교하여 나타내었다. 첫 번째로 정 보행시 몸체와 타원형태의 다리 끝의 움직임에 Minimum-Jerk trajectory를 사용하여 다리궤적이 급격하게 변하는 지점의 평균 기울기를 최소 1.2에서 최대 2.9까지 감소시켜 지면에 다리 끝점이 도달할 때 충격을 최소화하여 안정성을 증가 하였다. 두 번째로 기존 LSM(Longitudinal Stability Margin)기법과 본 논문에서 제시한 사인파형 Sway를 사용하여 비교한 결과 평균 Jerk를 Z축에서 0.019, X축에서 0.457, Y축에서 0.02, 3D는 0.479 만큼 감소 시켰다. 특히 X축 Jerk는 크게 감소 하였다. 셋째로 로봇이 최소 Jerk 값으로 보행하기 위한 최적의 보폭의 길이를 상기 분석을 통해 도출하였으며 그 결과 20cm보폭 길이가 가장 안정적이었다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제17권12호
• /
• pp.319-327
• /
• 2019

본 연구에서는 기능적 전기 자극을 이용한 생체되먹임 융합 자세조절 훈련을 중재하여 급성기 뇌졸중 환자들의 다리 근활성도와 균형 능력에 미치는 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 뇌졸중 환자는 기능적 전기 자극을 이용한 생체 되먹임 융합 자세조절 실험군 15명과 일반적인 생체되먹임 융합 자세조절 대조군 15명으로 나누어 8주간 주 5회, 30분간 시행하였고, 다리 근활성도를 평가하기 위해 근전도를 이용하여 가쪽넓은근, 안쪽넓은근, 넙다리곧은근, 넙다리두갈래근를 측정하였다. 균형 능력을 측정하기 위해 Biorecue를 이용하여 균형 능력을 측정하였다. 다리 근활성도 비교에서는 가쪽넓은근, 안쪽넓은근, 넙다리곧은근, 넙다리두갈래근에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고, 균형 능력 비교에서는 신체 중심 이동면적, 총 궤적 길이, 안정선한계에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 이에 따라 기능적 전지 자극을 이용한 생체되먹임 자세조절 훈련이 일반적인 생체되먹임 자세조절 훈련 보다 다리 근활성도와 균형 능력을 향상시키는데 효과적임을 알 수 있었다.

• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.7-11
• /
• 2018

본 논문에서는 기구학을 이용한 이족보행 로봇의 보행패턴 생성방법을 살펴본다. 2족 보행로봇이 3차원 공간상에서 모든 동작 및 보행이 가능하기 위해 필요한 자유도는 각 다리별로 6자유도이다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 보행을 위해 간략화된 보행로봇의 구조를 살펴보고 발목의 경로를 설정한 후 기구학을 이용하여 조인트 각도를 파악하여 생성한다. 또한 로봇의 기구 해석을 위해 한쪽 다리의 조인트들에 대해 좌표계를 설정하였다. 조인트 각도를 역기구학을 이용하면 로봇의 보행 패턴을 생성할 수 있다. 최종적으로 발목의 궤적 설정과 이를 통한 보행 패턴 생성 과정을 살펴보기로 한다.

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

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.444-449
• /
• 2020

본 연구에서는 구조가 간단하고 소형화 제작이 용이한 소형보행 로봇용 구동원을 제안한다. 두 개의 직교방향 모멘트를 핀조인트 구조의 다리에서 회전벡터로 변환하여 이동표면에 타원궤적이 발생하도록 설계하였고, 다른 구동원 대비 효율성과 에너지 밀도가 높은 압전 세라믹을 활용하여 압전벤더 액츄에어터를 제작하였다. 또한 사용된 압전 벤더 액츄에이터는 유한요소해석을 통한 자체 무게대비 최대의 출력을 낼 수 있도록 재질 및 형상을 최적화하였다. 두 개의 다리로 구성된 단위 액츄에이터는 모듈화 되어 여러 개의 액츄에이터로 결합이 가능하고 매운 빠른 속도로 이동 및 거친 지형에서도 운용이 가능하다. 실험결과로 T자형 로봇 액츄에이터의 다양한 속도 (2 mm/sec.에서 266 mm/sec까지)와 운송능력(최대 10 g에서 50 mm/s까지)을 확인 하였다.