• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.317-318
• /
• 2007

휴머노이드 로봇이 인간에게 필요한 다양한 서비스를 제공하기 위해서는 정해진 동작이 아닌 상황에 따른 다양한 동작이 요구된다. 특히 보행에 있어서는 회전각도 보폭 등이 상황에 따라 변경이 가능해야 한다. 이에 따라 로봇에게 필요한 다양한 보행 궤적을 생성하기 위해서는 보행궤적의 생성과 안정성 판별을 위한 ZMP(Zero Moment Point), COG(Center Of Gravity)등의 생성을 위한 시뮬레이터가 필요하게 된다. 본 논문에서는 성행 연구를 통해 개발된 시뮬레이터 프로그램의 단점을 분석하고 보완하여, 보폭 및 회전 각도가 자유로운 회전 보행의 생성이 가능한 시뮬레이터 프로그램을 구현하였다. 그리고 구현된 시뮬레이터 프로그램을 사용하여 생성된 궤적 파일을 동역학 해석 프로그램인 NASTRAN을 이용 시뮬레이터를 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
• /
• pp.875-877
• /
• 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

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권10호
• /
• pp.991-996
• /
• 2017

인간의 보행에서 안정적인 디딤을 가능하게 하는 동작특성은 보행 일주기의 60%를 차지하는 긴 디딤국면이다. 본 연구에서는 이러한 보행패턴을 자전거의 크랭크 구동장치에 반영하여 직립자세에서 안정적으로 구동할 수 있는 자전거를 설계하고자 한다. 크랭크의 회전속도를 디딤국면에서는 느리게 되돌림국면에서는 빠르게 움직이도록 급속귀환 기구를 크랭크 구동시스템에 적용하였다. 이 급속귀환 크랭크기구의 설계변수를 정의하고 설계변수의 변화가 크랭크의 거동에 미치는 영향을 시뮬레이션 하였다. 또한 실험장치를 제작한 후 탑승자의 구동동작을 분석한 결과 보행패턴을 접목한 크랭크는 사용자 무게중심 안정화에 기여하는 것으로 나타났다. 향후 보행패턴을 접목한 크랭크는 서서 타는 자전거의 구동시스템에 접목 가능할 것으로 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.640-647
• /
• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제103권3호
• /
• pp.503-509
• /
• 2014

이 연구는 노인들을 대상으로 산림 걷기 운동이 어떻게 기능적 체력과 보행형태에 영향을 미치는지를 규명하고자 하는데 목적이었다. 본 연구를 위하여 37명의 노인들이 참여하였으며 산림 걷기 운동 집단(n=19, $66.34{\pm}4.31$세)과 실내 트레드밀 걷기 운동 집단(n=18, $67.18{\pm}2.78$세)으로 구분되어, 12주간 주에 3회 80분 씩 각각 산림 걷기 운동과 실내 트레드밀 걷기 운동에 참여하였다. 기능적 체력(근력, 지구력, 유연성, 민첩성/평형성, BMI)과 보행형태(보행박자, 보행속도, 보행안정성) 검사는 12 주간 프로그램 전과 후에 측정되었다. 자료 분석을 위하여 평균과 표준편차가 이용되었으며, 독립 t-test와 반복 이원변량분석이 이용되었다. 그 결과, 12주간의 산림 걷기 운동을 실시한 집단이 실내에서 트레드밀 걷기 운동한 집단보다 하지 근력, 허리 유연성, 민첩성/동적 평형성, 그리고 심폐지구력에서 더 크게 향상을 보였다. 그러나 상지 근력, 견관절 유연성, BMI에서는 두집단 모두 똑같은 향상을 보였다. 둘째, 12주간의 산림 걷기 운동을 실시한 집단이 실내에서 트레드밀 걷기 운동한 집단보다 보행박자, 보행속도, 보행안정성에서 더 유의한 향상을 보였다. 따라서 본 연구는 감각-운동신경의 기능적 통합에 기초한 산림 걷기 운동이 노인들의 기능적 체력과 보행형태를 효율적으로 향상시키고, 나아가서 생활을 더 역동적으로 만들며, 낙상을 예방하는 효과적인 운동방법이 될 수 있음을 제안한다.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.45-61
• /
• 2001

본 연구는 보행주기 동안 정상인과 당뇨병성 족부궤양 환자의 족관절 운동역학적 변수와 족관절 근육들의 근활성도에 차이가 있는지 알아보기 위하여 실시하였다. 본 연구의 대상자는 당뇨병성 족부궤양이 있는 환자 9명(남자: 6명, 여자: 3명)과 성, 연령, 체중으로 짝짓기(matching)시킨 대조군 9명이었다. 3차원 동작분석기, 힘판, 표면 근전도를 이용하여, 보행주기 동안 족관절의 관절가동범위, 모멘트(moment), 일률(power), 그리고 내측가자미근, 전경골근, 비복근의 근수축 개시시간(onset time)과 종료시간(cessation time)을 측정하였다. 정상군과 비교하여 당뇨병성 족부궤양군의 보행속도는 느렸고, 입각기 기간이 길었으며, 족관절의 가동범위가 적었고, 족관절 최대 족저굴곡 모멘트와 일률이 정상군에서보다 유의하게 낮았다. 보행주기에서 당뇨병성 족부궤양군에서 내측 가자미근과 비복근의 근수축 개시시간은 유의하게 빨랐으며, 전경골근과 비복근의 근수축 종료시간은 유의하게 지연되었다. 당뇨병성 족부궤양 환자군의 족관절 근육에서 동시수축(co-contraction)이 증가되고, 보행속도가 느리며, 입각기 기간이 증가하였다. 이러한 보행특성의 차이는 족부 감각손실에 따른 보행의 안정성을 유지하기 위한 보행전략 때문으로 판단된다. 앞으로 이러한 비정상적인 보행특성이 당뇨병성 족부궤양에서 발생하는 비정상적인 족저부 압력분포과 족부궤양 발생과 어떤 관계가 있는지 알아보는 연구가 필요할 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.477-481
• /
• 2014

인간은 다양한 감정을 가지고 있으며 매 시점의 감정 상태에 따라 사고와 판단, 행동이 영향을 받는다. 특히 어떤 사람의 보행하는 모습만 보아도 그 사람의 감정 상태를 짐작할 수 있을 정도로 보행 또한 감정에 영향을 받는다. 현재 휴머노이드 로봇의 이족보행에 관한 연구는 지면의 상태와 상관없이 안정하게 걷는 것을 주로 다루지만 인간과의 교감을 위해서는 감정상태에 따라 보행하는 패턴이 달라질 필요가 있다. 이를 위해 본 논문에서는 보행분석 시스템을 이용해서 네 가지 대표적인 감정(기쁨, 슬픔, 화남, 편안함) 상태에 있는 성인남녀의 보행 데이터를 취득 및 분석하고 상호 특성을 비교하는 연구를 수행했다. 본 논문에서 소개 된 정서적 보행 분석 내용은 휴머노이드 로봇의 정서적 보행에 참고 자료로 사용될 예정이다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권9호
• /
• pp.1039-1048
• /
• 2015

본 논문에서는 곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 효율적인 계단 보행을 위해 유전 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)에 기반한 계단 보행 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 우선 계단 보행을 위한 요소와 도달 영역을 정의한다. 또한 GA 수행을 위한 유전자와 적합도 함수를 설정하고, GA를 이용하여 최소 이동 거리와 최적 에너지 안정도 여유(Energy Stability Margin: ESM)을 갖는 4족 로봇의 착지 지점을 탐색하여 걸음새 궤적을 생성한다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 계단 보행 방법의 효용성 및 우수성을 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.42-48
• /
• 2011

본 논문은 비평탄 지형에서 능동형 보행보조기를 구동하고자 할 때, 바닥 지형에 의해 발생하는 보행의지 센서의 영향을 줄이기 위한 논문이다. 최근 보행보조기에 대한 관심이 증가되고 있으며, 외부 경사지형, 둔턱, 계단 등의 비평탄 지형에서도 안정적으로 차량을 이동시킬 수 있도록 고안된 능동형 보행보조기에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 실외에서 사용되는 능동형 보행보조기에 있어 진동해석 및 비평탄 지형을 이동하면서 발생하는 기계적 충격을 줄일 수 있는 알고리즘의 개발은 능동형 보행보조기에 있어 해결해야 할 문제 중 하나이다. 이에 본 논문에서는 비평탄 지형에서의 진동을 해석할 수 있도록 가속도 센서를 적용하였으며, 둔턱을 넘을 때 발생하는 진동에 의해 보행의지 센서에 가해지는 진동에 의한 충격을 감쇠시킬 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.168-174
• /
• 2015

보행 로봇의 궁극적인 목적은 원하는 장소로 이동한 후에 적절한 작업을 수행하는 데 있다. 보행 로봇이 임의의 작업을 수행하기 위해서는 보행을 위한 다리뿐만 아니라 별도의 머니퓰레이터를 갖추고 있어야 하지만 작업의 난이도가 높지 않은 특정 작업을 수행하는 데에는 굳이 머니퓰레이터를 갖추지 않더라도 보행에 사용하는 다리를 이용하여 작업을 수행할 수도 있다. 다리를 가지고 이동하는 보행 로봇 중에서 6족 보행 로봇은 안정적이고 빠른 보행이 가능한 장점이 있으며 다리의 수가 상대적으로 많으므로 로봇의 보행 및 정지 시 균형 유지를 용이하게 할 수 있고 균형 유지에 사용되지 않는 여분의 다리를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 6족 보행 로봇이 3차원 공간상에서 주어지는 공의 위치로 이동하여 공을 잡는 작업을 여유자유도 로봇 문제로 재구성하고 이를 해석하여 최적해를 구하는 방법을 제안한다.