• Title/Summary/Keyword: 보행 제어

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정적 보행모델에 기반을 둔 4족 보행로봇의 온라인 틸팅 제어알고리즘

  • 이순걸;조창현;홍예선
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.17 no.3
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    • pp.83-91
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    • 2000
  • During static walking of a quadruped walking robot, stability of the robot depends on whether the projection of the mass center is located within the supporting area that is varying with leg motion and formed by standing legs. In this paper, force margin instead of the mass center was used to determine stability and body-tilting method was used to enhance it. On-line control of body tilting was realized with simple reaction feedback based on force margin of the static walking model of the robot instead of complicated calculation. Model reference on-line control where the model searches stable pose for predefined force margin also gave good walking performance.

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Walking and Stabilization Algorithm of a Biped Robot on the Uneven Ground (이족보행로봇의 비평탄지형 보행 및 자세 안정화 알고리즘)

  • 김용태;노수희;이희진
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.71-74
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    • 2004
  • 이족보행로봇을 실생활에 적용하기 위해서는 비평탄지형에서의 안정적인 자율보행 및 자세 안정화는 반드시 필요한 기능이다. 본 논문에서는 계단, 경사지형, 다양한 형태의 장애물에 대처가능한 이족보행로봇의 기구설계 및 원격제어 가능한 제어시스템 구현에 대하여 설명하고, 이러한 비평탄지형에서 발에 부착된 적외선센서 및 FSR센서, 머리에 장착될 카메라를 사용한 안정된 자율보행 알고리즘을 제안하였다. 또한 발바닥에 장착된 FSR센서를 사용하여 외부에서 들어오는 외력에 대처하는 자세안정화 알고리즘도 제안하였다. 제안한 자율보행 및 자세안정화 알고리즘들은 이족보행로봇을 제작하여 다양한 환경에서 실험으로 검증하였다.

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A Study on the Application of Sliding Mode Control Algorithm to the Biped Robot System (2족 보행 로봇트 시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어알고리즘의 적용에 관한 연구)

  • 한규범;백윤수;양현석
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.323-329
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    • 1994
  • In the systems such as walking robots or high speed operating manipulators, the effect of nonlinear terms is important and can not be neglected. Therefore the application of linear control law to such systems is inadequate. Moreover, because of the mathematical modeling errors the systems may become unstable. In this study, we designed a nonlinear controller with sliding mode scheme, which is robust to the modeling errors and applied this control algorithm to the 5 DOF biped robot system. Throught the computer simulations, we examined walking characteris and walking stability of the 5 DOF biped robot system.

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Development of a Stance Phase Control Transfemoral Prosthesis Using the 5-Axes Link (5축 링크를 이용한 입각기 제어 대퇴의지의 개발)

  • 김신기;홍정화;김경훈;문무성;이순걸;백영남
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.29-34
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 대퇴부가 절단된 다리의 생체 역학적 기능을 복구할 수 있게 하는 의지의 개발을 위하여 5축 링크, 슬관절 완충장치를 사용하여 보행시 입각기를 제어할 수 있는 대퇴 의지 시스템 개발에 있다. 이를 위하여 입각기시 대퇴의지와 지면간 접촉 중 충격 에너지 흡수를 하는 슬관절 완충장치의 기계적 특성 및 거동을 분석하였다. 임상시험을 통하여 개발된 대퇴의지의 성능을 검증한 결과 대퇴 절단 피검자들의 보행특성은 정상인의 보행에 근접한 경향을 보였다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 입각기 대퇴의지는 입각기시 현저한 보행 안전성을 보였다.

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A System of Customized Walking Aids based on IoT. (IoT를 활용한 사용자 맞춤형 보행보조기구 시스템)

  • Kim, Song-Eun;An, Su-Hyun;Jeong, Ga-Yeon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.1032-1035
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    • 2021
  • 본 논문에서는 IoT 기술을 활용한 사용자 맞춤형 보행보조기구 시스템을 제안한다. 아두이노 기반으로 제작하는 맞춤형 보행보조기구는 리니어 액추에이터, 솔레노이드, 블루투스, 가속도 센서 외 다양한 센서들로 기능을 제공한다. 안전한 환경 제공을 위한 야간 조도 조절과 토양 상태 파악을 통한 미끄럼 방지 및 계단 보행보조를 통해 2차 부상 방지를 목적으로 한다. 올바른 사용을 위한 균형 제어와 길이 제어 및 위생 관리가 가능하다. 또한 어플리케이션을 통한 대여시스템을 제공하여 맞춤형 기능을 선택하고 병원에서 환자 정보를 연동하여 편리한 시스템을 개발한다.

A Study on Control Design and Production in Walking Robot with 2 Legs (2족 보행로봇의 제어 설계 및 제작 방안)

  • Cho, Sul;Park, Rai-Wung
    • 대한공업교육학회지
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    • v.34 no.2
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    • pp.363-378
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    • 2009
  • The objective of the paper is to design and produce a walking robot such as humanoid robot under the given design requirements and constraints. An approach to design and produce walking robot with 2 legs was suggested. It is walking robot of 5 joints which have both of ankles, both of knee joint, and pelvis. It has 5 degrees of freedom and moves by only rotations. We review the key points before the design of the walking robot. The walking robot is consisted of 2 portions : motor and frame, control board. Final goal is to walk stably and if it detects and cognizes a special object, the walking robot avoids it and moves in other direction. The walking robot was made according to design procedures and tested by proposed algorithms. The running test was successful under given 4 modes. The findings of this research could think kinds of technologies concurrently and approach synthetically through process of design and production.

Hardware Design of Four-legged Walking Robot Considering the Optimal Design of Non-flat Topography and Torque Simulation for Motor Selection (비평탄 지형의 최적화를 고려한 4족 보행 로봇의 Hardware 설계와 모터 선정을 위한 토크 시뮬레이션)

  • Yu, Sang-jung;Pak, Myeong-Suk;Kim, Sang-Hoon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.294-297
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    • 2022
  • 본 논문에서는 비평탄 지형 보행이 가능한 이동형 로봇의 설계 최종 목적에 최적화된 12자유도 소형 4족 로봇의 하드웨어를 설계하였으며, 비평탄 지형을 극복하기 위한 지능적인 보행을 설계하고 그에 따른 각 관절별 모터들의 용량을 분석하고 시뮬레이션을 통해 최적의 파라미터값들을 도출한다

The Implementation of Remote Control for a Quadruped Robot (사족 보행로봇의 원격제어 구현)

  • 공정식;이인구;이보희
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.6 no.2
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    • pp.300-308
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    • 2002
  • This paper deals with the remote control of a quadruped robot by using network concept. In case we have to work out the designed plan under the irregular terrains and have the human friendly actions,. our robot will be required to have walking capability, and patterns with legs, which are designed like gaits of insert, dog and human. Our quadruped robot(called SERO) has not only the basic actions operated with sensors and actuators but also the various advanced walking trajectories, which are generated by Genetic Algorithm In addition, it has the remote controller in order to operate the remote actions such as generation of command via web browser and monitoring the robot status. In this paper the body and the controller structures are suggested and the results of kinematics analysis are also presented, All of the suggested motions of SERO are generated by PC simulation and implemented in real environment successfully.

Study on the Vibration Control of Footbridge by Using Tuned Mass Damper(TMD) (Tuned Mass Damper(TMD)를 이용한 보도교의 진동제어에 대한 연구)

  • 권영록;최광규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.6
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    • pp.9-15
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    • 2003
  • This paper describes a vibration control by using tuned mass damper(i.e., TMD) for an existing footbridge. The footbridge is the simple steel box girder bridge with main span length of 47.7m. This bridge has light weight, low damping and the 1st bending frequency of 1.84㎐. Its frequency is close to a walking cycle, which is 2㎐. Therefore the uncomfortable resonant vibrations due to a pedestrian walking have occurred frequently. The vibration control by means of TMD for suppressing the pedestrian induced vibration was conducted. Taking into account economical benefits and the easiness of installation, a compact TMD installed within a handrail was designed. From field tests of the TMD, it was confirmed that the structural damping of the bridge via. the compact TMD was enhanced by 13 times and the resonant vibration due to pedestrian walking was suppressed.

A study on the Obstacle-Avoidance Walking Algorithm of a Biped Robot (이족보행로봇의 장애물 극복 보행알고리즘에 관한 연구)

  • 김용태;이은선;이희영
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09b
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    • pp.1-4
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    • 2003
  • 인간의 작업을 보조 혹은 대신하기 위해서 인간과 흡사한 이족보행로봇에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이족보행로봇이 인간을 대신해서 어떤 작업을 하기 위해서는 작업공간에서의 자유로운 이동과 장애물 대처능력은 반드시 필요한 기능이다. 본 논문에서는 안정된 정적보행 및 장애물을 지능적으로 대처하는 이족보행로봇의 보행알고리즘을 제안하였다. 먼저 장애물 대처가능한 이족보행로봇의 기구 설계 및 제어기 구현에 대하여 설명하고, 인간의 보행 분석 결과를 바탕으로 안정된 정적보행 알고리즘을 제안하였다. 또한 좌우 회전 및 옆걸음을 통한 장애물 회피 알고리즘, 발에 부착된 적외선센서로 장애물을 인식하여 장애물을 넘어가는 보행 알고리즘을 제안하였다. 제안한 보행알고리즘은 이족보행로봇을 제작하여 다양한 작업환경에서 실험으로 성능을 검증하였다.

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