• Title/Summary/Keyword: 보행 로봇

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Design of Communication Protocol for the Subsea Walking Robot (해저보행로봇을 위한 통신 프로토콜 설계)

  • Kim, Bang-Hyun;Park, Sung-Woo;Lee, Pan-Mook;Jun, Bong-Huan
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06a
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    • pp.403-406
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    • 2011
  • 한국해양연구원에서는 국토해양부의 지원을 받아 2010년 7월부터 새로운 개념의 해저로봇 개발에 착수하였다. 새로이 개발되는 해저로봇은 프로펠러 방식으로 추력을 얻는 기존의 해저로봇과는 달리 여러 개의 관절로 이루어진 6개의 다리를 이용하여 해저면에 근접해서 보행과 유영으로 이동하는 해저로봇으로 강조류와 악시계의 환경에서도 운용이 가능한 로봇이다. 이 해저보행로봇 시스템은 선상시스템과 완충기, 그리고 해저보행로봇으로 구성되며, 이들 사이는 광변환기를 통해서 광케이블로 연결된다. 선상시스템에는 해저로봇의 제어 및 모니터링을 위하여 10대의 컴퓨터가 설치되어 있고, 완충기와 해저로봇에 각각 1대의 입출력 컴퓨터가 내장되어 장착된 센서와 모터의 인터페이스를 담당한다. 본 논문에서는 해저보행로봇의 통신 시스템을 소개하고, 이 통신 시스템에서 사용되기 위하여 설계된 메시지의 통신 프로토콜을 설명한다. 해저보행로봇 시스템의 주 네트워크는 기가비트 이더넷이며, 안정된 통신 환경의 소규모 독립 네트워크이다. 완충기와 해저보행로봇에는 최대 100㎐로 동작하는 다양한 직렬 통신 방식을 갖는 다수의 센서와 모터가 장착되어 있는데, 입출력 컴퓨터가 이더넷 네트워크와의 인터페이스 역할을 수행하여 계층적 네트워크를 구성한다. 로봇 제어에서는 실시간성이 중요하기 때문에 이더넷에서 통신 메시지는 한 번의 전송으로 여러 컴퓨터에 전달할 수 있도록 멀티캐스팅을 사용하여 전송된다. 설계된 통신 프로토콜은 이러한 해저로봇 시스템의 특성에 적합한 간결한 구조로 설계되었으며, 최대 255개의 주소를 지정할 수 있고 255 종류의 메시지 형태를 설정할 수 있다.

Optimal Manipulation for a Hexapod Walking Robot (6족 보행 로봇에서의 최적 머니퓰레이션)

  • Seo, Hyeon-Se;Sung, Young Whee
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.16 no.4
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    • pp.168-174
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    • 2015
  • The ultimate purpose of a walking robot is to move to a designated spot and to perform a necessary manipulation. To perform various manipulations for a walking robot, it should have some kind of an extra manipulator. However, if the manipulation task for the robot is simple enough, the robot can perform the task by using its legs. Among various kinds of walking robots, a hexapod walking robot has relatively many legs, so it has the advantage of stability and walking speed. So, a hexapod walking robot can perform simple manipulation task by using its one or two legs while maintaining stability by using the rest of legs. In this paper, we deal with a simple manipulation task of holding a ball. We formulate the task as a redundancy resolution problem and propose a method for obtaining an optimal solution.

A Study on Attitude angle control of Quadruped Walking Robot (4족 보행로봇의 자세각 제어에 관한 연구)

  • Eom Han-Sung
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.9 no.8
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    • pp.1722-1729
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    • 2005
  • In this paper, we used the quadruped walking robot Titan-VIII in order to carry out this simulation of sway compensation trajectory. The attitude angle ${\phi}_r$ and ${\phi}_p$ is obtained from 3-D motion sensor that is attached at the center of robot body and the attitude control carried out at every 10[ms] for stable gait of robot. Duty factor, that is fixed at 0.5. When we change period T into 1.5, 2.0, 3.0[sec] each and moving distance per period is changed into 0.2, 0.3(m), we sim띠ate several walking experiment of robot. and then we analyze the experiment results if there are any difference between the imaginary ZMP and actual ZMP of robot and the stable gait of robot is realized.

Locomotion Control of 4 Legged Robot Using HyperNEAT (HyperNEAT를 이용한 4족 보행 로봇의 이동 제어)

  • Jang, Jae-Young;Hyun, Soo-Hwan;Seo, Ki-Sung
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.1
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    • pp.132-137
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    • 2011
  • The walking mobility with stability of 4 legged robots is the distinguished skills for many application areas. Planning gaits of efficient walking for quadruped robots is an important and challenging task. Especially, autonomous generation of locomotion is required to manage various robot models and environments. In this paper, we propose an adaptive locomotion control of 4 legged robot for irregular terrain using HyperNEAT. Generated locomotion is executed and analysed using ODE based Webots simulation for the 4 legged robot which is built by Bioloid.

Stairs Walking of a Biped Robot (2족 보행 로봇의 계단 보행)

  • 성영휘;안희욱
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.5 no.1
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    • pp.46-52
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    • 2004
  • In this paper, we introduce a case study of developing a miniature humanoid robot which has 16 degrees of freedom, 42 cm heights, and 1.5kg weights. For easy implimentation, the integrated RC-servo motors are adopted as actuators and a digital camera is equipped on its head. So, it can transmit vision data to a remote host computer via wireless modem. The robot can perform staircase walking as well as straight walking and turning to any direction. The user-interface program running on the host computer contains a robot graphic simulator and a motion editor which are used to generate and verify the robot's walking motion. The experimental results show that the robot has various walking capability including straight walking, turning, and stairs walking.

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A Study on the Obstacle-Avoidance Walking Algorithm of a Biped Robot (이족보행로봇의 장애물극복 보행알고리즘에 관한 연구)

  • Kim, Yong-Tae;Lee, Eun-Seon;Lee, He-Young
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.6
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    • pp.686-691
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    • 2003
  • In the paper, an intelligent biped walking robot that can overcome the obstacle is developed. Walking algorithms are designed based on the analysis of the human's manner of walking. Infrared sensors are used to detect the obstacles in the working environment and the remote controller of the biped robot use a RF module. The experiment results show that the developed biped walking robot can perform the stable static walking, attention walking, rotation and side stepping to avoid the obstacle, and hurdling the obstacle using the distance correction algorithm that is designed based on the distance information between the biped robot and the obstacle.

A Study on the Object Carrying Control Algorithm of a Biped Robot (이족 보행 로봇의 물체 운반 제어 알고리즘에 관한 연구)

  • Won, Chan-Hee;Kim, Young-Joong;Lim, Myo-Taeg
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.319-320
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    • 2007
  • 신경망이나 퍼지 시스템을 사용한 이족 보행 궤적 생성에 대한 연구는 있으나 로봇의 중심점이 변경되는 상황에 대한 보행 궤적 생성은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이족 보행 로봇의 보행에 대해 정의하고, 이를 기반으로 물체 운반시의 유전자 알고리즘을 통한 보행 궤적 생성을 제안하였다. 유전자 알고리즘은 최적화 문제에 있어서 기존의 다른 알고리즘보다 전역적이고 강인한 최적화 방법을 제시하면서도 간단한 구조로서 동작하는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구를 통해 구해진 로봇의 보행궤적을 모태로 부분 사상 교배, 순서교배, 주기교배의 교배 연산자를 순차적으로 이용하여 물체 운반시의 보행 궤적을 구하고 이를 검증하였다.

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Biped Walking Robot Control using Hand Gesture (손 제스처를 사용한 보행로봇 제어)

  • Seo, In-Gyo;Jang, Sang-Su;Kim, Hang-Joon
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.577-579
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    • 2005
  • 본 논문에서는 손 제스처를 사용한 2족 보행로봇 제어방법을 제안한다. 제안된 방법은 연속된 입력 영상으로부터 사용자의 손을 검출하기 위해, 피부색 정보와 Hue의 불변 모멘트 정보를 사용한다. 검출된 손 영역은 Active Contour Model를 사용하여 추적한다. 손 제스처를 인식하기 위해 Hue의 불변 모멘 정보로부터, 검출된 손의 모양을판단하고 그 결과를 미리 정해둔 심벌 중에 하나로 할당한다. 이렇게 연속적으로 할당된 심벌들은 HMM(Hidden Markov Model) 인식기를 통해 인식 되고 로봇 명령어를 출력하며, 출력된 명령어에 따라 로봇이 제어된다. 제안된 방법의 효율성을 증명하기 위해, 자체 제작한 2족 보행로봇(KAI)으로 6개의 손 제스처를 이용하여 사용자가 원격지에 있는 로봇의 보행을 제어하는 원격 로봇 보행 제어 시스템에 응용해 보았다. 실험 결과, $94\%$의 인식률을 보였다.

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Development of Intelligent Walking Assistive Robot Using Stereo Cameras (스테레오 카메라를 이용한 지능형 보행보조로봇의 개발)

  • Park, Min-Jong;Kim, Jung-Yup
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.8
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    • pp.837-848
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    • 2014
  • This paper describes the development of a walking assistive robot for effective self-rehabilitation for elderly people facing an inconvenience in walking. The main features of the developed robot are enhanced safety and mobility using the baby walker and electric wheelchair mechanisms and an accurate walking tracking control algorithm using potentiometers and stereo cameras. Specifically, a pelvis supporter is designed to prevent the user from falling down and reduce the burden on their legs, and electric motors are used for easy locomotion with low effort. Next, the walking intention and direction of the user are automatically recognized by using potentiometers attached at the pelvis supporter so that the robot can track the user, and the rapidity and accuracy of the tracking were increased by applying a lower-body motion analysis algorithm with stereo cameras. Finally, the user-tracking performance of the developed robot was experimentally verified through stepwise walking assistance experiments.