• 제목/요약/키워드: 보행 제어

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다각 보행로보트의 순응 제어를 위한 힘의 최적 분배 (Optimal Force Distribution for Compliance Control of Multi-legged Walking Robots)

  • 라인환;양원영;정태상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.874-876
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    • 1995
  • Force and compliance control has been used in the control of legged walking vehicles to achieve superior terrain adaptability on rough terrains. The compliance control requires distribution of the vehicle load over the supporting legs. However, the constraint equations for ground reaction forces of supporting legs are generally underdetermined, allowing an infinite number of solutions. Thus, it is possible to apply an optimization criteria in solving the force setpoint problem. It has been observed that the previous force setpoint optimization methods sometimes cause a system stability problem and/or the load distribution among supporting legs is not well balanced due to a memory effect on the solution trajectory, This paper presents an iterative force setpoint method to solve this problem using an interpolation technique. By simulation it was shown that an excessive load unbalance among supporting legs and the memory effect in the force trajectory are alleviated much with the proposed method.

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시각장애인을 위한 음성안내 나침반 개발 (Development of a Voice Compass Device to Guide the Person who are Blind)

  • 김창걸;최미나;송병섭
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-11
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    • 2007
  • 시각장애인이 보행 및 이동시 올바른 방향 정립을 통해 목적지에 쉽게 갈 수 있도록 하기 위해 음성을 이용하여 사용자의 방향을 알려줄 수 있는 시각장애인용 음성안내 나침반을 개발하였다. 개발된 음성안내 나침반은 자기 센서를 이용하여 지자계를 인식함으로써 방향을 인지할 수 있는 센서부와 소리를 녹음하는 보이스레코더 IC, 방향정보를 소리를 통해 사용자에게 전달하는 스피커 그리고 이들을 제어하는 마이크로프로세서로 구성된다. 개발된 음성안내 나침반은 32방향의 방향 분해능을 가지며 사용자의 편리를 위해 사용자가 설정한 일정시간 간격으로 계속적으로 진행하는 방향을 알려줄 수 있도록 설계되었다. 개발된 음성안내 나침반은 시각장애인의 이동뿐만 아니라 각종 스포츠와 레저에도 이용될 수 있도록 설계되었으며 시각장애인을 이용한 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다.

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4족 로봇의 정지 밸런스를 위한 경계 조건 분석 (Analysis on Boundary Condition for Standing Balance of Four-Legged Robots)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.673-678
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    • 2011
  • 본 논문에서는 물체의이동이나 정보 탐색을위하여 유용하게 사용될 수 있는 4족 로봇의 정지 밸런스를 분석하고자 한다. 이 목적을위하여, 일반적인 4족 로봇의유용한 모델을 제시하고, 정지 안정성을 고려한 경계 조건을 제안한다. 착지된 상태에서 4족 로봇의 정지 밸런스를 분석하기 위하여 다양한 자유 운동을 고려하며, 시뮬레이션을 통하여 밸런스 여유를 고찰한다. 이러한 분석은 4족 로봇 보행의 효과적인 밸런싱 제어를 위하여 유용하게 활용될 수 있을것이다.

이족 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행패턴 분석: 퍼지 모델링 접근방법 (Analysis of Stable Walking Pattern of Biped Humanoid Robot: Fuzzy Modeling Approach)

  • 김동원;박귀태
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권6호
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    • pp.376-382
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    • 2005
  • In this paper, practical biped humanoid robot is presented, designed, and modeled by fuzzy system. The humanoid robot is a popular research area in robotics because of the high adaptability of a walking robot in an unstructured environment. But owing to the lots of circumstances which have to be taken into account it is difficult to generate stable and natural walking motion in various environments. As a significant criterion for the stability of the walk, ZMP (zero moment point) has been used. If the ZMP during walking can be measured, it is possible for a biped humanoid robot to realize stable walking by a control method that makes use of the measured ZMP. In this study, measuring the ZMP trajectories in real time situations throughout the whole walking phase on the flat floor and slope are conducted. And the obtained ZMP data are modeled by fuzzy system to explain empirical laws of the humanoid robot. By the simulation results, the fuzzy system can be effectively used to model practical humanoid robot and the acquired trajectories will be applied to the humanoid robot for the human-like walking motions.

근육피로도를 고려한 하반신 마비환자의 보행 자동제어 FES 시스템에 관한 연구 (A Study on an Automatic FES Control System for Paraplegic Walking Against Muscle Fatigue)

  • 민병관;김종원;김성환
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.167-174
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    • 1994
  • In this paper, a DSP and microcomputer-based EMG controlled functional electrical stimulation (FES) system, for restoring walking of paraplegics at the patients' own command, is presented. The above-lesion EMG is a time-varying nonstationary signal and its autoregressive (AR) parameters are identified by the nonstationary identification algorithm using a DSP chip. The identified AR parameters are used for the cloassification of the function and the control of the movement. The below-lesion response-EMG signal is used as a measure of muscle fatigue. This FES system is designed to measure muscle fatigue and control the stimulation intensity according to the amplitude of the response-EMG signal. While the automatic electrical intensity control is obtained by identifying the movement, the proposed FES system is suitable for the automatic control of paraplegic walking.

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역진자 모델-저차원 모션 캡처 데이터를 이용한 보행 모션 제어기 (Interactive Locomotion Controller using Inverted Pendulum Model with Low-Dimensional Data)

  • 한구현;김영범;박병하;정광모;한정현
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1587-1596
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    • 2016
  • This paper presents an interactive locomotion controller using motion capture data and inverted pendulum model. Most of the data-driven character controller using motion capture data have two kinds of limitation. First, it needs many example motion capture data to generate realistic motion. Second, it is difficult to make natural-looking motion when characters navigate dynamic terrain. In this paper, we present a technique that uses dimension reduction technique to motion capture data together with the Gaussian process dynamical model (GPDM), and interpolates the low-dimensional data to make final motion. With the low-dimensional data, we can make realistic walking motion with few example motion capture data. In addition, we apply the inverted pendulum model (IPM) to calculate the root trajectory considering the real-time user input upon the dynamic terrain. Our method can be used in game, virtual training, and many real-time applications.

전방 장애물 감지 및 알림 신발 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Abstacle Ahead Sensing and Inform Shoes)

  • 김경민;소대현;서보람;임은빈;박장우
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.510-512
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    • 2015
  • 최근 IT 기술의 발전으로 가장 보편화 되고 있는 첨단기기는 스마트폰이다. 길을 걸으며 스마트폰을 사용하는 사람들이 늘어나고 이러한 행위는 보행자 자신의 안전에도 크게 위협적인 요소가 될 수도 있지만 자칫 주변 사람들에게까지 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 사람들의 안전한 생활을 위한 지능형 신발을 설계한다. 설계한 신발은 사람들에게 편리하고 유용한 장애물 감지 및 알림 시스템을 설계하기 위해 초음파 센서와 진동 센서 그리고 LED를 이용한다. 또한 모바일 어플리케이션(Mobile application)을 개발하여 활용도를 높인다. 초음파 센서는 마이크로 프로세서에서 장애물과의 거리를 계산한다. 진동 센서는 초음파 센서에서 계산한 거리가 특정거리(IM-4M) 이내이면 신호를 받아 진동 센서 혹은 LED가 동작해 사람에게 장애물이 있다고 알려준다. 모바일 어플리케이션(Mobile application)은 신발이 스마트폰과 일정거리 이상 멀어져 블루투스(Bluetooth)가 끊기면 알림을 해줌으로써 분실 방지를 해주고. 신발의 각 기능들을 제어하도록 해준다. 또 장애물과의 거리가 얼마나 남았는지를 확인할 수 있는 기능도 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 장애물 감지 및 알림 기능은 사람들에게 안전을 보장해주고 저비용으로 구현 가능한 장점이 있다.

강인한 다리 구조 설계에 따른 사족 보행 로봇 제어 안정성 연구 (Research on Stability of Control for Quadruped Robot with Robust Leg Structure Design)

  • 강호선;안재훈;차현제;안욱진;송화영;이인호
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.172-181
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    • 2023
  • This paper presents research on the stability of control for a quadruped robot with two different leg structure designs. The focus of the research is on the design and analysis of the leg structures in terms of their impact on the stability and robustness of the robot's motion. First, a static analysis was performed in the simulation to compare the structural strength of the legs when the same force was applied. Secondly, two quadruped robots were built, each equipped with differently designed legs, and performed trot gait walking in the real world. And the states of the robots and the torques of each joint were analyzed and compared. In conclusion, based on the results of structural analysis in simulation and the actual walking experiments with the robots, it was demonstrated that the legs designed to be structurally robust improved the control stability of the quadruped robot.

머신러닝을 이용한 뇌파 VR컨트롤러 (Brainwave VR Controller with Machine Learning)

  • 박명철;오대성;한지훈;오효준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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    • pp.153-154
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    • 2020
  • 기존 VR컨트롤러는 현손에 별도의 컨트롤러를 들고 조작해야만 해왔다. 이는 현실감을 느끼기 위한 시각적인 요소를 충족시켰음에도 몰입도를 떨어뜨리는 요소이다. 본 연구에서는 현실감을 더욱 증가 시키는 것을 전제로 뇌파를 이용한 VR컨트롤러 기술을 적용하고자 한다. 현재 대중화 되어 있는 VR 장치들을 보면 움직이는 의자, 보행을 위한 장치, 캐릭터 조종을 위한 손에 쥐는 컨트롤러 등을 사용하고 있다. 이러한 장치들은 가상현실을 더욱 현실처럼 느끼기 위한 보조적인 장치들이지만 장치를 설치하기 위한 공간을 많이 차지하기 때문에 일반 가정에서는 잘 사용하지 않는다. 또한 손에 있는 컨트롤러로 가상 현실속의 동작을 구현하다 보니 아무리 내 눈앞에 보이더라도 '단순한 게임이다'라는 생각을 가지고 있어 몰입도가 떨어질 수밖에 없다. 본 논문은 이러한 문제점들을 개선하기 위해 기존의 VR컨트롤러 대신 뇌파입력을 적용한 '머신러닝을 통한 뇌파 VR컨트롤러' 기술을 제안한다. 기존의 VR컨트롤러와는 다르게 빅 데이터 처리기술인 머신러닝을 이용하여 뇌파 데이터를 처리하고 그 데이터들과 입력되는 뇌파 값을 비교하여 가상현실 속의 캐릭터의 동작을 제어할 수 있다.

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교통안전시설 장치 통합 관제 시스템 제안 (Proposal of Road Traffic Safety Facilities Equipment and Devices Integrated Management System)

  • 고정호;한음;이은진;이보은
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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    • pp.673-674
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    • 2023
  • 도로교통의 안전 확보와 사고 예방을 목적으로 운전자나 보행자에게 필요한 정보를 제공하기 위해 경찰청에서 규격 또는 지침으로 제정하여 노변에 설치되는 교통안전시설 장치는 교통신호정보를 받기 위한 통신선과 함께 장치 구동을 위한 전원선을 개별로 시공해야 하기에 시공 비용의 절감과 함께 다종·다형의 장치에 대하여 통합적인 관제, 확장성, 유연성에 대응할 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 논문에서는 이더넷 통신을 기반으로 전원 공급이 하나의 케이블로 가능한 이더넷 전원장치(PoE) 기술과 IoT 프로토콜인 MQTT를 이용하여 다종·다형의 교통안전시설 장치를 통합관제하고, 확장성과 유연성을 가지는 교통안전시설 장치 통합 시스템을 제안한다.

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