• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.989-992
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• 2004

In general, it is known that walking stability of a quadruped is determined by its COG(Center of Gravity). In this paper, in order to know whether our virtual quadruped robot is applicable to the real quadruped robot, we simulated our virtual model using the data from the real robot‘s walking. We were able to evaluate the stride of quadruped based on direct and inverse kinematics and compared the stride of the simulation with real robot’s it. During the simulation we calculated the COG of the virtual model and evaluated the walking stability of real model.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.132-137
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• 2011

4족 보행로봇은 보행 안정성이 높아서 향후 다양한 분야에 활용이 기대되며, 효율적인 보행을 위한 걸음새의 생성과 제어가 중요하다. 특히, 다양한 로봇 모델들에 대한 수요와 여러 가지 걸음 동작의 필요성으로 인하여 자동적인 걸음새 생성기법이 요구된다. 본 논문에서는 HyperNEAT(Hypercube-based NeuroEvolution of Augmenting Topologies)를 사용하여 지형변화에 적응 가능한 4족 보행로봇의 걸음새를 생성하고, 바이올로이드로 구성된 4족 보행로봇에 대하여 ODE 기반의 Webots 시뮬레이션을 통해서 보행 실험을 수행하고 결과를 분석한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.51-59
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• 2011

본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1665-1674
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• 2013

본 논문에서는 허리 관절을 갖는 4족 로봇의 효율적인 경사면 보행을 위해 유전 알고리듬(Genetic Algorithm: GA)을 이용한 경사면 보행 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 먼저, 허리 관절을 갖는 4족 로봇의 기구학적 모델을 유도하며, GA를 수행하기 위한 유전자 및 적합도 함수를 설정한다. 또한, 경사면에서 최적의 에너지 안정여유도(Energy Stability Margin: ESM)를 갖는 4족 로봇의 자세와 도달 영역 내의 발끝 착지 지점을 GA를 이용하여 자동으로 탐색하여 보행한다. 마지막으로, 4족 보행 로봇의 모의 실험을 통해 기존 방법과 비교함으로써 본 논문에서 제안한 방법의 효용성을 검증한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권4호
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• pp.310-318
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• 2008

This paper presents a parallel typed walking robot to improve walking space and stability region. The robot is designed by inserting an intermediate mechanism between upper leg mechanism and lower leg mechanism. The leg mechanism is composed of three legs and base, which form a parallel mechanism with ground. Seven different types of walking robot are invented by combining the leg mechanisms and an intermediate mechanism. Topology is applied to design the leg mechanism. A motor vector is adopted to determine Jacobian and a wrench vector is used to analyze dynamics of the robot. We explore the stability region of the robot from the reaction force of legs and compute ZMP including the holding force to contact the foot to a wall. This investigates a walking stability when the robot walks on the ground as well as on the wall. We examine the walking space generated by support legs and by swing legs. The robot has both a large positional walking space and a large orientational walking space so that it can climb from a floor up to a wall.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2546-2549
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• 2002

이족 로봇(A biped robot)의 안정된 보행과 움직임을 구현하기 위해서는 정밀 센서의 접목이 필수 사항이다. 센서의 정보를 종합한 다음 보행 및 움직임에 적용함으로써 로봇은 향상된 독립성과 자율성을 가지게 되고 그로 인해 지능형 로봇에 한층 더 접근할 수 있게된다. 본 논문에서는 이족로봇의 안정된 보행을 위해 기본이 되는 자세 기울어짐을 측정할 수 있는 가속도 센서를 이용한 이족로봇의 제어 방법을 다루고자 한다. 본 논문의 로봇은 소형 R/C servo motor를 사용하여 설계, 제작 하였으며, 하드웨어 시스템은 메인 CPU로 인텔사의 80C296SA50을 사용, 가속도 측정센서로는 Analog Device 사의 Accelerometer ADXL210를 사용하였다. 이와 같이 가속도 센서를 사용한 시스템은 로봇의 자세를 측정, 판단을 가능케 하여 실시간으로 로봇의 자세를 안정되게 보정 할 수 있어 외부의 변화되는 힘에 자율적으로 대처할 수 있다. 이 때문에 더욱 안정된 지능형 이족로봇을 구현할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.124-129
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• 2013

6족 보행 로봇은 2족 또는 4족 보행 로봇에 비하여 안정적인 보행이 가능한 장점이 있다. 따라서 6족 보행 로봇은 이러한 보행의 안정성을 기반으로 다양한 지능적인 동작을 수행하기에 유리한 구조이다. 본 논문에서는 전형적인 6족 보행 로봇과는 달리 로봇의 진행 방향에 대하여 전후 다리와 좌우에 각각 한 쌍의 다리를 갖는 6족 보행 로봇을 제안하고 제안된 로봇을 사용하여 다양한 지능형 동작을 수행한다. 26개의 모듈형 모터를 사용하여 로봇 기구부를 구성하고 호스트 PC, DSP 주제어기, AVR 보조 제어기, 스마트폰/스마트패드로 구성되는 제어기를 구현한다. 구현된 로봇은 스테레오 카메라, 적외선 센서, 초음파 센서, 접촉 센서 등 다양한 센서 데이터를 사용하여 비평탄면 보행, 공차기, 원격 제어 및 3차원 모니터링 등 다양한 지능형 동작을 수행할 수 있음을 실험을 통하여 검증한다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제12권2호
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• pp.19-36
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• 2015

본 연구는 외상성 뇌손상 청소년을 대상으로 리듬청각자극(RAS) 적용 시 선율의 유무에 따른 보행 훈련 효과를 비교하고, 보행인자의 변화를 알아보고자 시행하였다. 이를 위해 3명의 외상성 뇌손상 청소년을 대상으로 사전 사후 평가를 제외한 총 8회의 보행훈련을 진행하였다. 회기별 중재 시 선율 유무에 따른 보행 속도 차이를 비교하였고, 훈련 효과에 따른 시공간적 지표 및 운동 형상학적 지표 변화 비교를 위해 VICON 370 Motion Analysis System을 사용하여 보행 지표를 측정하였다. 연구 결과 RAS 보행 훈련 시 제공한 음악 자극 형태에 따라 보행 속도에 미치는 유의미한 영향이 없으므로, 선율의 사용 유무는 보행 훈련 효과와 직접적인 관련이 없음을 알 수 있었다. 또한 사전사후 검사 결과, RAS 보행 훈련 후 분속수, 보행 속도, 활보장, 활보장 시간, 보행 대칭성이 공통적으로 개선되었으며, 대상자 모두 공통적으로 고관절 및 슬관절의 움직임에서 필요 이상의 과도한 굴곡이나 신전이 감소함에 따라 양측의 비대칭성 감소 및 움직임의 안정성이 증가한 모습을 보였다. 리듬 적용과 리듬 자극에 선율을 반영한 음악 자극 적용에 따른 보행 속도 간 차이를 비교한 본 연구 결과는 운동기능을 위한 RAS 적용 시, 일정한 간격의 리듬자극에 의한 리듬-운동 동조화가 핵심 기제로 작용함을 시사한다. 또한, 본 연구는 외상성 뇌손상 청소년을 대상으로 RAS 보행 훈련을 통한 보행 기능뿐만 아니라 보행 패턴의 개선을 살펴본 것에 의의가 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.555-561
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• 2008

GA 기반의 4족 보행로봇의 걸음새의 속도와 안정성을 최적화하는 걸음새의 자동 생성 방법을 구현한다. 기존에 사용된 걸음새 파라미터 집합에서 중요 파라미터의 영향을 분석하였고, 이를 통해 효율적인 탐색 방향을 설정하였다. 또한 속도 위주의 기존 연구와는 달리 반 정확도가 수반된 결과를 얻도록 하였다. 제안된 기법의 검증을 위하여 SONY Aibo 4족 보행 로봇에 대해서 ODE 기반의 물리적 특성을 포함한 정교한 시뮬레이션이 가능한 Webots 을 이용하여 실험을 수행하였고, 속도와 안정성 면에서 향상된 결과를 얻었다.