• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.6 s.171
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• pp.118-126
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• 2005

There are many types of walking robots in the world. For dynamic walking of the robots it is necessary to keep its dynamic stability. The dynamic stability is influenced by the position of ZMP (zero moment point). In this paper we study the control of the ZMP position of walking robot. For experiment we developed a quadruped robot and analyzed the dynamic stability of the robot. Developed robot has 2 joints at each leg and WBO (weight balancing oscillator) on the body of the robot. The WBO is designed to move linearly from side to side when the robot walks dynamically. Walking test was performed to verify the validity of the proposed methods. Especially we showed that the dynamic stability of the robot can be improved without sacrifice of the walking speed by control the WBO.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.8 no.11
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• pp.1665-1674
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• 2013

In this paper, we propose a genetic algorithm(GA) based locomotion method of a quadruped robot with waist joint, which makes a quadruped robot walk on the slop efficiently. In the proposed method, we first derive the kinematic model of a quadruped robot with waist joint and then set the gene and the fitness function for GA. In addition, we determine the best attitude for a quadruped robot and the landing point of a foot in the walk space, which has the optimal energy stability margin(ESM). Finally, we verify the effectiveness of the proposed method by comparing with the performance of the previous method through the computer simulations.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.4
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• pp.448-453
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• 2012

There are many researches to develop robots that improve its mobility to adapt in various uneven environments. In the paper, a hybrid wheeled and legged mobile robot is designed and a obstacle avoidance algorithm is proposed based on low power walking using LRF(Laser Range Finder). In order to stabilize the robot's motion and reduce energy consumption, we implement a low-power walking algorithm through comparison of the current value of each motors and correction of posture balance. A low-power obstacle avoidance algorithm is proposed by using LRF sensor. We improve walking stability by distributing power consumption and reduce energy consumption by selecting a shortest navigation path of the robot. The proposed methods are verified through walking and navigation experiments with the developed hybrid robot.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.17 no.2
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• pp.173-178
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• 2017

As research on the practical use of robots has continued since the past, advancements into each field of society are being continuously tried in modern society, breaking bounds from the previous experimental environment. However, in order for robots to be applied to the real environment, the production cost, which is considered to be the biggest disadvantage of commercializing the existing robot platform, and the adaptability issue in working environments in terms of human standards must be considered. This paper proposes a robot of biped walking form, which conforms to the degree of freedom and the size of human beings. By replacing the encoder with a combined module of potentiometer, the high cost of production is reduced, and by adopting a modular design that is easy to replace parts, the maintenance cost of robots is reduced. Finally, stability was verified by applying a walking pattern to two dummy robots of different sizes and motor arrangements. In this paper, after developing the real biped walking robots, the performance and usability were verified through walking experiments and applying the walking pattern using the developed robots.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.8 no.4
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• pp.283-289
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• 2014

This paper presents a design and optimization of the fully-active transfemoral prosthesis leg system. As it has one degree of freedom in knee joint, this prosthesis leg can imitate the human's gait. The weight of system, which makes the users more comfortable due to less tiredness, and the knee joint torque to rise stability of the system are major factors of prosthesis leg system. Thus the mechanism of prosthesis changes from 3-linkage type to geared type. The sensorized foot is also designed to effectively determine human's gait by measuring deformation of the foot during gait. Topology optimization is carried out for the sensorized foot to remove its unnecessary weight. The safety of optimized foot is verified by carrying out finite element analysis.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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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.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.882-887
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• 2008

In this paper, the dependency of energy efficiency on the walking/running pattern and the walking/running period is analyzed though simulations of walk, trot and gallop. A quadruped animal has its own original features in the walking pattern and the walking period for adaptation to the environment. The robot model used in the simulations has three active joints and one passive spring-loaded joint at each leg, which is based on the actual quadruped robot, HUNTER (Hanyang UNiversity TEtrapod Robot), developed in the lab. Also included is the dependency of energy efficiency on the walking period in trot.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.12 no.2
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• pp.170-177
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• 2019

In this paper, three theories for improving the stability of quadruped robot are presented. First, the Minimum-Jerk Trajectory is used to optimize the leg trajectory. Second, we compare the newly proposed sine wave and the conventional LSM in this paper based on the Jerk value. Third, we calculate the optimum stride of the sway through repetitive robot simulation using ADAMS-MATLAB cosimulation. Through the above process, the improvement of the robot walking is compared with the existing theory. First, the average gradient of the point where the leg trajectory changes rapidly was reduced from at least 1.2 to 2.9 by using the Minimum-Jerk targetory for the movement of the body and the end of the leg during the first walk, thereby increasing the walking stability. Second, the average Jerk was reduced by 0.019 on the Z-axis, 0.457 on the X-axis, and 0.02, 3D on the Y-axis by 0.479 using the Sin wave type sways presented in this paper, rather than the LSM(Longitude Stability Margin) method. Third, the length of the optimal stride for walking at least the Jerk value was derived from the above analysis, and the 20cm width length was the most stable.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.158-158
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• 2011

통상 교량구조물은 차도부와 보도부 및 그 부속시설로서 난간 및 연석부 등으로 구성되는데, 자동차 전용도로의 경우 보도부가 설치되지 않게 되고, 국내의 국도 및 지방도상의 많은 교량이 차도부와 보도부의 별도의 구분이 없이 보행자가 연석부 위로 통행하거나 여의치 않을 경우 난간에 기대어 통행하는 경우가 일반적이어서 안전사고의 위험에 직접 노출되는 경우가 많다. 이에 국토해양부에서는 최근 "도로의 구조 및 시설기준에 관한 규칙"을 개정하여 국내의 보행자 관련 교통사고로 인한 사망자가 전체 교통사고 사망자의 약 절반을 차지하는 실정을 고려하여 보행자의 안전한 통행로 확보를 통해 보행공간의 근본적인 개선이 불가피한 실정임을 시사 하였다. 이에 국내에서는 교량 보도부의 확장에 대한 관심이 높은 실정이며, 현재 보도부 확장에 대한 시공이 활발하게 이뤄지고 있다. 그러나 기존 교량에 보도부를 신설 혹은 확장함에 있어서 보도부 부재의 설치 간격 및 필요한 앵커볼트의 수량 및 부재의 성능 평가에 대한 기준이 명확하게 이뤄지지 않은 상태에서 설치되어져 왔었다. 기존에 시공되던 H-형강의 브라켓 단면의 경우 브라켓 단면의 중량이 커서 안정성 및 시공성이 떨어지며 과다한 앵커볼트의 체결 및 브라켓 단면의 과다설계로 인한 공사기간 및 비용의 증대를 가져오는 문제점이 있었다. 이에 본 연구에서는 교량 보도부의 확장 및 신설에 있어서 보도부 부재의 설치간격의 적정성 및 브라켓의 최적화를 위한 브라켓의 성능평가 시험을 수행하였다. 브라켓의 성능평가 시험은 1차 2차 3차 시험으로 나누어 진행되었으며, 1차시험은 H-형강의 브라켓단면을 원형강관으로서의 대체 가능성을 확인하였고, 2차 시험에서는 원형강관의 브라켓 단면의 앵커볼트수량의 최적화에 대한 시험을 수행하였으며, 3차 시험은 최적화된 브라켓 단면에 프리스트레싱의 도입으로 반력 및 인발력의 감소효과를 확인하는 연구를 수행하였다. 본 연구의 수행결과 기존의 설계 및 시공방법이 과다 설계가 이뤄졌음을 판단하였고, 브라켓 단면의 최적화를 통하여 기존 시공방법에 비해 시공성, 안전성, 경제성을 높일수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.875-877
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• 2022

본 논문에서는 비평탄 지형에서 보행할 수 있는 탐사, 정찰 목적으로 설계된 12자유도 4족 보행 로봇의 구성과 주요사양을 설명하고 로봇 하드웨어의 설계 과정과 현실에서 로봇을 구동하기 전 시뮬레이션으로 로봇을 미리 구동시킨 실험결과 및 보행 안전성에 관련된 분석 결과등을 제시하고 실제로 로봇의 보행이 안정한지 확인하는 과정을 보여준다