• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.347-352
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• 2012

본 논문에서는 보행 로봇을위한 트러스 구조의 로봇 발 메커니즘을 제시한 후, 제시된 로봇 발 메커니즘의 특성을 분석하였다. 제시된 로봇 발 메커니즘은인간의 발의 구조적인 특징을 관찰하여 모델링 되었다. 특히, 인간의 발에 사용되고 있는 뼈대는 트러스로 나타내었고, 뼈대에 연결되어 있는 다양한 인대는 간단한 강성 요소로서 나타내었다. 따라서 이러한 로봇 발은 보행 로봇이 발걸음을 옮기는 과정에서 발에 작용되는 충격을 완화시킬 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로, 제안된 로봇 발 메커니즘은 보행로봇의 보행피로를 줄이는데 기여할 수 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.12-17
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• 2013

본 논문에서는 컴플라이언스 특성의 발을 갖는 이족 로봇의 다리 메커니즘을 제시한 후, 이족 로봇을 위한 전형적인 보행 패턴에서 발의 접촉 반발력과 이것이 무릎과 힙 관절에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 이러한 분석은 보행 로봇이 걸음 동작을 수행할때, 발의 물리적인 접촉력의 영향을 파악하는데 있어서 유용하고, 다리 메커니즘의 관절 사양을 결정하는데 활용될 수 있다. 결과적으로, 로봇 발 메커니즘의 컴플라이언스 특성이 발의 접촉 반발력에 의해 영향을 받는 보행 다리 관절의토오크 특성을 완화시키는데 기여할 수 있음을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.238-243
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• 2013

본 논문에서는 이족 보행 로봇을 위한 무릎 및 힙 관절의 일 특성을 분석하고자 한다. 이를 위하여 컴플라이언스 특성의 발을 갖는 이족 로봇 다리 메커니즘을 대상으로 전형적인 보행 패턴을 고려한다. 또한 딱딱한 지면과 접촉하는 로봇 발 공간으로부터 다리 관절 공간으로 전파되는 토오크 특성을 확인하고, 보행에 따라 관절 공간에 누적되는 일 특성을 제시한다. 결과적으로, 이러한 분석이이족 로봇의 보행에서 발과 지면의 물리적인 접촉에 의한 다리 메커니즘의 피로 정도를 파악하는데 있어서 유용하고, 적절한 신발 착용 등에 의한 로봇 발 공간에서의 컴플라이언스특성 개선에 활용될 수 있음을 보인다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권4호
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• pp.446-454
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• 2011

In terms of the anatomy and mechanics of the human foot, a flexible robot foot with toes and heel joints is designed for a bipedal walking robot. We suggest three design considerations in determining foot design parameters which are critical for walking stability. Those include the position of the frontal toe, the stiffness of toes and heels, and the position of the ankle joint. Compared with the conventional foot with flat sale, the proposed foot is advantageous for human-like walking due to the inherent structural flexibility and the reasonable parameter values. Simulation results are provided to determine the design parameters and also show that the proposed foot enables smaller energy consumption.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.67-72
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• 2015

팔의 사용이 자유롭지 못한 장애인들을 위하여 발의 움직임 검출을 통하여 로봇 팔을 제어할 수 있는 시스템을 구현하였다. 발의 움직임에 대한 영상을 얻기 위하여 양쪽 발 앞에 두 대의 카메라를 설치하였으며, 획득된 영상에 대해 LabView 기반 Vision Assistant를 이용하여 다중 관심영역을 설정한 후, 좌/우영역내에서 검출된 좌/우, 상/하 엣지를 기반으로 발의 움직임을 검출하였다. 좌/우 두발의 영상으로부터 좌/우 엣지와 상/하 엣지 검출 수에 따라 6관절 로봇 팔을 제어할 수 있는 제어용 데이터를 시리얼 통신을 통해 전송한 후 로봇 팔을 발로 상/하, 좌/우 제어할 수 있는 시스템을 구현하였다. 실험 결과 0.5초 이내의 반응속도와 88% 이상의 동작 인식률을 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1744-1745
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• 2007

휴머노이드 로봇은 높은 자유도 때문에 생기는 비선형성 때문에, 안정성을 보장하는 것은 중요한 연구 분야중 하나이다. 또한 안정적인 보행을 하기위해서 미지의 환경하에서 발의 착지는 첫 번째 단계중 하나이다. 그러나, 이족보행 로봇은 반작용 없이 안정적인 발의 착지를 하기 위한 정보를 얻는것이 쉽지 않기 때문에, 착지에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러므로, 본 논문에서는 퍼지 시스템을 이용한 실시간 착지 제어 방법에 대해 제안하였다. 실시간 착지 제어는 다양한 지면의 조건에서 안정성을 갖고 있어야 하는 제약 조건을 갖는다. 이전까지의 연구에서는 실시간 착지제어에 관한 방법이 매우 전무하고 부가적인 기계적 장비를 (특수한 발의 구조) 필요로 하였다. 그러나, 본 논문에서는 힘 센서만을 사용하여 다양한 환경이 인식될수 있게 하였다. 제안된 방법은 19 자유도를 갖는 휴머노이드 모델을 통해 실험되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.3018-3020
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• 1999

본 논문에서는 손과 발을 자기의 의지대로 움직일 수 없는 장애인들이 전동 휠체어나 로봇 팔과 같은 보조 장치를 손, 발의 사용 없이 조작 할 수 있는 시스템 개발을 위한 연구에 대해서 소개한다. 손과 발을 사용하지 않고 전동 휠체어나 로봇 팔을 조작하려면 장애인의 의도를 파악하고 이 정보에 의한 구동 방식이 필요하게 된다. 본 연구에서는 장애인의 눈동자의 움직임과 머리의 움직임 그리고 음성 신호를 이용하여 보조 장치들을 구동시키고자 한다. 이를 구현하기 위해서는 시선의 방향을 측정할 수 있는 기술과 머리의 위치와 방향을 측정하는 기술, 그리고 음성으로 표현되는 간단한 명령들을 인식할 수 있는 기술이 필요하며, 이러한 기술의 통합을 바탕으로 보조장치들을 구동시키기 위한 편리한 사용자 지향의 인터페이스 기술을 개발하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.659-665
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• 2010

본 논문에서는 4 족 보행로봇의 비평탄면 갤로핑 알고리즘을 제안하였다. 몸체의 균형은 지면접촉순간의 지면반발력에 의해 결정되므로 안정된 보행을 위해 발과 지면과의 접촉력을 제어하였다. 각 발의 지면접촉힘을 제어하기 위해 우선 요구되는 지면접촉힘을 결정하고 지면접촉구간에서 실제 접촉힘과 비교하고 그 차이에 따라 발의 궤적을 수정하게 된다. 요구되는 지면접촉력은 원하고자 하는 각운동량 및 선형운동량의 변화에 따라 결정되며, 각 발에 요구되는 접촉힘으로 퍼지로직에 의해 분배된다. 리커다인을 이용한 동역학 모델 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 방법이 비평탄면에서의 안정적인 보행에 적합함을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제11권2호
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• pp.34-53
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• 2005

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.135-138
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• 2008

최근 인간을 모방하는 휴머노이드 로봇(Humanoid robot)에 대한 관심이 증가함에 따라, 기계공학, 생체공학, 제어이론 등 여러 분야에서 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 액츄에이터(Actuator)가 없이 경사진 지면을 걸을 수 있는 두 발을 가진 패시브 로봇(Passive robot)을 대상으로 강화학습과 메니폴드(Manifold control) 기법을 사용하여 안정적으로 걸을 수 있도록 제어기(Controller)를 설계하는 방안을 고려한다.