• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2393-2395
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• 2003

최근 휴머노이드 로봇 기술의 발전으로 로봇 관련 기반 기술 및 주변 기술의 연구가 활성화되고 있다. 이러한 연구의 하나로 이족 보행 로봇의 보행 알고리즘의 개발이 국내외에서 진행되고 있다. 이족 보행 로봇의 핵심 기술은 로봇의 기구 설계와 보행 제어 알고리즘에 있다. 보행 제어 알고리즘에 있어서는 보행시 로봇의 각 관절에 대한 궤적을 생성하는 방법과 관절의 부하를 최소화하는 힘 제어 방법 등의 알고리즘들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 자체 제작한 12자유도를 갖는 이족 보행 로봇의 안정적인 보행 제어를 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고, 다양한 보행 패턴에 대한 실험을 통해 제안한 알고리즘의 유용성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.329-330
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• 2007

지능형 로봇에서 환경인식과 이러한 환경에 따른 행동 결정능력은 로봇이 필수적으로 갖추어야 할 기능이다. 본 논문은 이족로봇 플랫폼에서 비전기반 환경인식과 이를 통한 안정적인 보행 제어시스템을 제안한다. 비전기반 환경인식 시스템은 움직임 모델을 이용한 로봇 자체 움직임 보정 모듈, Adaboost를 이용한 장애물 영역 추출, PCA를 이용한 장애물 특징 추출, Hierarchical SVM을 이용한 장애물 인식 모듈로 구성되어 있으며, 이러한 환경 인식 시스템으로부터 보행 제어 시스템은 상황에 맞는 안정적이 보행 궤적을 생성한다. 보행 제어 시스템은 neural network을 이용하여 보행 궤적 생성 모듈과 보행 오차를 보정하기 위한 fuzzy 제어기 모듈로 구성되어 있다. 본 시스템을 제작한 로봇에 적용한 결과 보다 안정적인 보행을 할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.109-112
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• 1988

다각 보행로보트를 효율적으로 운용하기 위한 총괄적인 관리제어 시스템이 설계되었다. 운영체제인 XINU를 시스템내의 프로세서간의 통신 및 작업 스케쥴링을 효휼적으로 하기위해 채용하였다. 보행로보트의 제어프로그램이 개발되었으며, 1각의 기구 모형에 대한 실험이 수행되었다.

• 기계저널
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• 제34권10호
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• pp.787-795
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• 1994

이상과 같이 소개한 KIST 휴먼 로봇의 4족 보행시스템을 개발하는 데에 있어서 최대 목표는 보행제어의 지능화를 통해서 외관상 유사한 히타치사의 극한작업 로봇과 차별화시키는 것이다. 이를 위해서는 성능이 급격히 향상되어가고 있는 최신의 컴퓨터와 센서들을 적극 활용하면서 국내외 관련 전문가들이 축적하고 있는 노우 하우들을 최대한 활용하는 것이 필요하고, 기술적 으로는 걸음새의 지능제어, 반사제어, 소비동력의 최소화 등을 집중적으로 해결하는 것이 요구 된다. 휴먼 로봇 보행기구의 연구 성과는 궁극적으로 계단 등과 같은 단순 장애물은 물론 얼마나 악조건의 험로 위 자율 보행이 가능하고, 평제에서는 얼마나 빠른 최대 보행속도를 발휘할 수 있으며, 로봇에 탑재된 축전지만으로 얼마나 먼거리를 보행할 수 있는 지에 의해 그 질적 수 준이 판가름 나게 될 것이다. 이러한 점에서 이 과제의 추진은 국내의 로봇 연구 분야에 있어서 전혀 새로운 매우 거대한 도전이라고 할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.337-338
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• 2008

2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.191-197
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• 2005

2족 보행을 특징으로 하는 인간형 로봇은 구동해야할 관절의 수가 매우 많으며, 로봇의 보행 상태 등을 인식하기 위하여 다양한 센서의 활용이 필요하다. 본 논문에서는 21개의 RC 서보 모터를 사용한 소형의 2족 보행 로봇의 제어기의 구조를 제안하고 구현한다. 제안된 제어기는 호스트 PC와 DSP를 사용한 주 제어기, 그리고 FPGA를 사용한 보조 제어기의 계층 구조를 갖는다. 호스트 PC에서는 보폭, 보행 시간 등과 같은 보행 파라미터에 따른 로봇의 보행 데이터를 생성하여 주 제어기로 전송하고, TI사에서 제어용으로 출시된 DSP 칩인 TMS320LF2407A를 사용하여 구현된 주 제어기에서는 보조 제어기를 통하여 21개의 RC 서보 모터를 구동한다. 또한 주 제어기와 2축 가속도 센서를 인터페이스하여 보행 바닥면의 경사도에 따른 균형잡기 실험과 기울어진 바닥면의 기울기를 검출하여 경사면 보행이 가능함을 보인다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.23-27
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• 2017

본 논문에서는 기존에 발표되었던 데이터 기반보행제어 기법의 단점을 보완하는 다리 간 충돌 회피 기법을 제안한다. 2010년에 제안된 Lee et. al. 의 데이터 기반 이족 보행 제어 기법 [1]은 경우에 따라 보행 중 두 다리가 서로 교차하는 동작을 만들어내기도 하는데, 이는 실제 사람 혹은 이족 보행 로봇의 보행에서는 실현될 수 없는 동작이다. 본 논문에서는 스윙 힙(swing hip)의 각도를 변경하는 피드백 규칙에 스탠스 레그 (stance leg)와의 충돌을 피할 수 있는 추가적인 각도조절을 도입하여 스윙 풋 (swing foot)이 스탠스 풋 (stance foot)을 지난 이후에만 스탠스 풋보다 안쪽으로 움직일 수 있도록 하는 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 기존의 제어기 동작 방식에 최소한의 변경과 추가적인 계산만을 더하여 두 다리가 교차하지 않는 안정적인 보행 결과를 만들어 낼 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1064-1065
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• 2017

트레드밀 인터페이스는 사용자의 보행 모션을 인식하여 가상세계를 네비게이션 할 수 있는 보행 플랫폼이다. 특히 작은 보행 영역을 가지는 트레드밀의 경우, 보행자 속도 예측 방법에 의해 더욱 효과적인 지면 모션의 생성이 가능하다. 본 연구에서는 착용형 압력 센서로 부터 측정되는 족부 압력 데이터를 기반으로 하는 보행속도 예측 방법과 트레드밀 제어 방법을 제시하고자 한다. 속도 예측은 지면 반발력 데이터 중 압력중심의 변화 속도를 통해 도출되며, 예측된 속도를 트레드밀 속도 제어에 안정적으로 적용하기 위한 피드포워드 제어 방법을 제시한다. 또한 족부 압력 데이터 측정이 가능한 자율 제어 트레드밀 시스템 구현과 보행 실험 과정을 소개한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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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