• 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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• 제17권3호
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• pp.537-542
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• 2022

실내 공기질에 관한 관심과 중요성이 커지고 있으나 현재의 고정된 장비를 이용한 실내 공기질 측정 방법에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이동 중 요철에 의한 진동을 최소화하여 탑재된 센서를 보호하기 위해 소형 다족형 로봇에 공기질 측정 장비를 탑재하여 이동형 공기질 측정 로봇을 개발하였다. 개발한 이동형 공기질 측정 로봇은 간단한 보행 메커니즘을 활용하여 DC 모터 두 개의 정회전과 역회전 조합만으로 로봇의 전진, 후진, 좌우 선회가 가능하다. 로봇의 보행이나 보행 궤적을 제어하기 위해 복잡한 연산이 필요치 않고 하나의 아두이노를 사용해 로봇의 보행 제어 및 다양한 공기질 측정 장비의 데이터 획득과 전송을 할 수 있었다. 로봇 전장부의 소모 전력이 낮아 비교적 저용량의 배터리를 탑재하여 배터리로 인한 무게를 줄일 수 있었다. 개발한 로봇은 몸통에 배터리와 모터를 포함하여 다양한 공기질 측정 장비를 탑재하고 1.4kg의 무게를 가지며, 보행 및 선회 속도는 3.75cm/sec와 14.13rad/sec로 측정되었다. 다리의 최대 수직 도달 높이는 33mm였으나, 요철은 최대 24mm 높이까지 극복할 수 있었다.

• Journal of Platform Technology
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• 제6권3호
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• pp.23-30
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• 2018

동작 패턴 생성이란 로봇이 어떤 동작을 안정하게 수행하기 위해 미리 안정적인 동작 궤적을 계산해 내는 것을 말하며 자세 제어는 미리 생성된 동작 패턴을 이용하여 동작을 수행하는 도중 발생하는 외란을 제거하여 로봇의 자세를 안정 하게 만들어주는 것을 말한다. 본 논문에서는 수치적 방법이나 로봇의 상체 구조를 간략화하여 근사적으로 생성하는 기존의 보행 패턴 방법과는 다르게 범용적으로 사용 가능한 뉴럴네트워크 학습기법을 이용한 로봇의 동작패턴 생성방법에 대하여 연구한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.172-174
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• 2006

In this paper, we propose the trajectory generation method for bipedal walking on the stairs. This method is based on multi-masses inverted pendulum mode (MMIPM). MMIPM can effectively reduce the ZMP error but it is only applied to walking on the flat ground. In order to reduce ZMP error when a robot walks on the stairs, we generate the walking motion by MMIPM and modify that motion using parametric functions. We determine the values of the parameters by the simulations. Simulation results show that the robot can walk more stable on the stairs.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.959-964
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• 1992

This study treats the method for kinematic modeling of the biped walking robot, for synthesizing various gait trajectories, and for calculating adequate values of the joint torque inside the stable region. To synthesize various and anthropomorphic walking easily, the gait trajectory is specified by a set of ten walking prameters, and the trunk motion equation is derived by the zero moment point and the gait trajectory. By distributing ground reaction force and moment reduced at the zero moment point to the both feet, the joint torque equation can be derived readily, and according to this equation, the joint torque to stable walking can be computed.

• 전기학회논문지
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• 제58권2호
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• pp.382-390
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• 2009

This paper newly proposes a modular type dynamic encoding algorithm for searches (DEAS) which partitions the whole parameters into several modules and carries out exhaustive DEAS for each module. uDEAS is used to measure parameter sensitivities to the cost function, and the variables whose sensitivities are similar are grouped to make a module. The proposed optimization method is applied to optimal trajectory generation for biped walking of a humanoid. and the optimization result is compared with those of the former versions of DEAS.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.546-548
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• 1998

This paper deals with ZMP trajectory generation in multi step walking of IWR-III(Inha Walking Robot) Biped Walking Robot. Biped walking is realized by combining 6-types of pre-defined steps and the actual ZMP can be used as a stability index of a robot. For the good tracking of actual ZMP, desired ZMP trajectory is generated during the whole walking time not for each step. Trajectory generation is performed considering velocities and accelerations of given via points using 5-th order polynomial interpolation method. As a result, balancing joints have a more smooth and continuous motion and actual ZMP has a better tracking ability. Numerical simulator is done by MATLAB to guarantee the walking of a robot satisfying the ZMP stability.

• 대한교통학회지
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• 제23권5호
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• pp.73-81
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• 2005

기존의 삼각교통섬은 일반적으로 우회전차로와 직진차로의 분리를 위하여 포장면 상단에 연석 등을 이용하여 돌출된 시설물을 사용한다. 그러나, 기존의 삼각교통섬을 좁은 차로의 교차로에 설치할 경우, 대형자동차가 좌회전시 대향 차로를 침범하여 대향 차로에 대기하는 자동차와 충돌할 가능성이 높다. 따라서 대향 차로를 분리하여, 대형자동차가 교차로 회전시 대향 차로를 침범하는 것을 방지해야 할 필요가 있다. 본 연구는 우리나라 여건에서 기존의 삼각교통섬만으로 이루어진 평면교차로와 물방울교통섬이 추가된 평면교차로를 비교하였다. 먼저, 안전성 측면에서 대형자동차의 회전궤적을 고려하여 물방울교통섬의 설치위치 및 형태를 결정하는 방법을 제시하였으며, 운전자 및 주행 쾌적성, 보행자, 확폭량, 경제성측면에서 물방울교통섬이 기존 삼각교통섬에 비해 상대적으로 우위에 있음을 분석하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.574-584
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• 2017

본 논문에서는 보행로봇의 일종인 TITAN-VIII라 불리는 로봇을 이용하여 가장 짧은 경로를 탐색하여 이동하는 방법에 관한 연구를 나타낸다. 보행로봇의 경우 바퀴구동 로봇에 비해 불규칙한 지면 위를 자유로이 이동 가능한 장점 등을 가지고 있는데 반해 이동속도는 바퀴구동 로봇에 비해 느린 편이다. 따라서 본 논문에서는 목적지에 도달하기까지 시간을 최소화하는 최적경로 탐색 제어방법을 제시하였다. 경로를 탐색하기 위해 Dijkstra's algorithm라 불리는 알고리즘을 기반으로 하여 적용하였다. 또한 로봇이 항상 정적인 자세를 유지하는 로봇의 다양한 자세에 대해서도 다루었다. 로봇의 자세제어와 알고리즘을 통하여 로봇의 관절각 결정에 필요한 여러 수학방정식을 제시하였다. 그 후 원하는 궤적으로 로봇이 이동하고 탐색하는 알고리즘을 고안하였고, 제안한 방법의 결과를 실험으로 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1359-1366
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• 2010

최근 많은 전자제어기술이 개발되고 있으며 또한 차량에 적용되고 있다. 이러한 기술들 중 throttle-by-wire, brake-by-wire, steer-by-wire 와 같은 X-by-wire 가 대표적이며 이는 기계적으로 연결된 부분이 전기적인 신호나 액추에이터로 대체된 것이다. 본 논문에서는 스쿨존에서의 차량의 속도 제어를 위하여 throttle-by-wire, brake-by-wire 가 고려되었으며 특히 스쿨 존에서는 다른 지역에 비해 사고가능성이 높다. 그 이유는 보행자가 횡단 시에 다수의 운전자들이 규정속도를 지키지 않기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 스쿨 존에서 규정속도 내로 주행하도록 throttle-by-wire, brake-by-wire 를 이용하여 차량을 감속 제어하였으며 이를 위하여 양산차량의 엔진과 변속기의 제원을 사용하였다. 둘째, 차량의 감속에 있어서 운전자와 승객이 불쾌감을 느낄 수 있는 급격한 감속을 줄이기 위하여 제안된 3 차 궤적 추종법을 적용시켰으며 궤적 추종을 위하여 퍼지-PID 제어를 사용하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 차량의 감속 제어 시스템의 성능을 확인하였다.