• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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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.

• 대한전자공학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1173-1182
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• 1988

보행로보트에 있어서 다리의 기구적 특성은 안정도, 에너지 효율 및 걷는 영역 등에 영향을 준다. 보행로보트 중에서 안정도 여유가 비교적 큰 사각보행로보트는 보폭이 크다. 그리고 수직운동과 수평운동이 서로 분리되어 있는 팬토그래프 구조의 다리를 갖는 보행로보트는 기구적인 복잡성으로 인하여 움직임을 예상하기가 어렵게 된다. 따라서, 보행로보트의 3차원적인 이동을 해석하기 위하여 그래픽스를 이용한 방법이 중요하게 쓰일 수 있다. 본 논문에서는 서로 다른 조인트 구동방식을 갖는 세 개의 사각보행로보트를 모델링하고, 각각에 대하여 몸의 중심으로 표시된 경로로써 작업지시를 하여 걷는 모습을 애니메이션 함으로써 그 기구적인 특성을 해석할 수 있게 하였다. 그리고 회전걸음이나 옆걸음을 위하여 다리 제어를 하였고, 조인트의 이동에 대한 정보를 위하여 Sun-3 시스템에서의 윈도우를 이용하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2008

이 연구는 60대 남자 노인의 정상인들과 무릎 관절염 환자들 사이에 보행 시 국부적인 안정성을 비교하기 위해 선형기법의 변이 계수와 비선형 시계열 동역학 기법의 Lyapunov지수(LyE) 및 상관차원(correlation dimension, COD) 방법을 적용해 분석했다. 분석 결과 선형 운동인 발목의 수직 변위를 통해 관찰한 국부적 안정성은 선형 기법의 변이 계수를 통해 관찰한 결과 정상인 집단이 무릎관절염 환자 집단보다 불안한 것으로 나타난 반면에 비선형 기법 관찰에서는 두 집단 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 각형 운동인 무릎의 각 변위를 통해 분석된 국부적 안정성은 선형 분석 결과는 두 집단 차이점을 보이지 않았지만, 비선형 기법 결과인 COD 지수는 무릎 관절염 환자가 크게 나타나 결과적으로 보행 시 국부적 불안을 보였다. 이상 본 연구 결과를 종합해 보면 선형 기법의 결과와 비선형 기법의 결과는 일치하지 않았으며, 또한 무릎 관절염 환자의 보행 시 불안정은 발목의 수직 변위인선형에서 보다 무릎 관절 각 변위인 각형에서 뚜렷하게 나타났다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.51-59
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• 2011

본 논문은 다양한 지면에 적응 가능한 견형 4족 로봇의 위치 이동에 관한 것으로 정 보행과 동 보행의 구현 방법 및 특성을 주로 다루었다. 이를 위하여, 총 12 자유도의 로봇을 자체 제작하였으며, 몸통과 발의 운동궤적을 생체 모방 방식으로 생성한 후 역기구학에 의하여 그에 해당하는 각 다리의 관절각을 해석적으로 구하였다. 이러한 관절각 데이터를 상기 로봇의 ADAMS 모델에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과, 계획된 걷기 및 속보 걸음새가 동력학적으로 안정함을 확인하였다. 그러나 그 이전의 속보 패턴의 경우에는 시뮬레이션 결과와는 달리 실험 중 불안정한 거동을 보였다. 그에 따라 원인 분석을 하는 과정 중, 속보와 같은 동 보행의 경우 ZMP보다는 WSM의 개념을 적극적으로 활용하고 보행 주기를 최대한 단축시키는 것이 안정성 확보에 매우 중요함을 발견하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.989-992
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• 2004

In general, it is known that walking stability of a quadruped is determined by its COG(Center of Gravity). In this paper, in order to know whether our virtual quadruped robot is applicable to the real quadruped robot, we simulated our virtual model using the data from the real robot‘s walking. We were able to evaluate the stride of quadruped based on direct and inverse kinematics and compared the stride of the simulation with real robot’s it. During the simulation we calculated the COG of the virtual model and evaluated the walking stability of real model.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 Proceedings 제34회 추계 학술발표회
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• pp.322-331
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• 1998

현재 설치되어 있는 교통신호기의 차량등과 보행자등은 전력소모와 유지관리 측면에서 매년 많은 비용을 지불하고 있는데 서울시의 경우 '97년 1년동안 전기요금 15억원, 유지관리비용 70억원을 지불하고 있는 실정이다. 따라서 에너지 절약 및 유비보수비용 절감을 이한 방안중의 하나로써 LED 교통신호등에 대한 산·학·연의 관심이 고조되고 있다. 그러나 국내에서는 LED신호등에 대한 현장평가실험 및 규격서 제정작업 전혀 이루어지지 않은 상황으로 LED 신호등의 기술개발 및 상용화에 대비한 평가실험 및 기준정립이 요구된다. 본 연구는 한국에너지기술연구소에서 개발한 LED 보행자 신호등을 대상으로 보행자의 인지반응시간, 전력소모량, 시인성, 판독성 등에 대한 현장조사를 실시하여 안정성 및 적용성을 평가하였으며, 경제성분석을 통해 보급타당성을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 제정될 LED 교통신호등 규격작업의 기초자료로 활용되며, LED 신호등의 현장적용시 기술적 안정성을 추구하는데 일조를 할것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.199-200
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• 2010

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권4호
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• pp.310-318
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• 2008

This paper presents a parallel typed walking robot to improve walking space and stability region. The robot is designed by inserting an intermediate mechanism between upper leg mechanism and lower leg mechanism. The leg mechanism is composed of three legs and base, which form a parallel mechanism with ground. Seven different types of walking robot are invented by combining the leg mechanisms and an intermediate mechanism. Topology is applied to design the leg mechanism. A motor vector is adopted to determine Jacobian and a wrench vector is used to analyze dynamics of the robot. We explore the stability region of the robot from the reaction force of legs and compute ZMP including the holding force to contact the foot to a wall. This investigates a walking stability when the robot walks on the ground as well as on the wall. We examine the walking space generated by support legs and by swing legs. The robot has both a large positional walking space and a large orientational walking space so that it can climb from a floor up to a wall.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.395-402
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• 2015

본 논문에서는 곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 정적 계단 보행 시 계단과의 충돌 제약이 없는 효율적인 걸음새 궤적 생성 방법을 제안한다. 우선 4족 로봇의 순기구학 및 역기구학 모델을 각기 대수학적 방법과 기하학적 방법으로 유도한다. 제안한 방법에서는 보행 시작 위치에서 수직 상승 후 사인 파형의 계단 보행 궤적을 생성하고, 계단과의 충돌을 피하기 위한 보행 궤적의 계수를 설정한다. 또한 안정적인 계단 보행을 위한 걸음새 순서를 결정한다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 계단 보행 방법의 효용성 및 실제 적용 가능성을 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.132-137
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• 2011

4족 보행로봇은 보행 안정성이 높아서 향후 다양한 분야에 활용이 기대되며, 효율적인 보행을 위한 걸음새의 생성과 제어가 중요하다. 특히, 다양한 로봇 모델들에 대한 수요와 여러 가지 걸음 동작의 필요성으로 인하여 자동적인 걸음새 생성기법이 요구된다. 본 논문에서는 HyperNEAT(Hypercube-based NeuroEvolution of Augmenting Topologies)를 사용하여 지형변화에 적응 가능한 4족 보행로봇의 걸음새를 생성하고, 바이올로이드로 구성된 4족 보행로봇에 대하여 ODE 기반의 Webots 시뮬레이션을 통해서 보행 실험을 수행하고 결과를 분석한다.