• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.22-22
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• 2004

본 연구에서는 기존 개발된 이족보행 로봇의 자율 보행 및 지능화론 위하여 다양한 센서 시스템을 구성하여 이족보행 로봇에 적용하였다. 개발된 이족보행 로봇이 미지의 환경 내에서 지능적으로 원활한 자율 보행을 할 수 있도록 다양한 센서 시스템을 구성하였다. 센서들은 물체의 거리 측정 및 장애물을 회피하기 위해 초음파 센서, 적외선 센서를 적용하고, 대차물체의 탐색을 위해 비젼 시스템을 적용하였다. 또한 이족보행 로봇의 자세유지를 위한 자이로 센서와 보행시 로봇의 발바닥 착지 유무 및 바닥의 기울기 검출을 위한 압전 센서를 적용하였다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1762-1763
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• 2007

본 논문의 목적은 이족 로봇이 스스로의 위치, 속도, 자세 등을 판단할 수 있도록 하기위한 관성항법시스템을 설계하는 것이다. 관성항법시스템은 외부장치의 도움 없이 로봇의 위치, 속도 및 자세 결정이 가능한 독립적인 항법 시스템으로 전파장애나 환경변화에 영향을 받지 않으며, 비교적 정확한 위치정보를 제공한다. 반면 시간이 지남에 따라 오차가 누적된다는 단점이 있으나 좁은 공간에서 단시간 동작하는 이족로봇에 있어 큰 문제가 되지 않는다. 이 관성항법시스템을 이용하여 독립적인 이족 로봇이 위치, 속도 및 자세를 판단 가능하여 보다 지능적인 임무를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 관성항법시스템의 구조와 이론적 배경을 통한 설계, 그리고 이족로봇에 적용을 위한 방법을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2546-2549
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• 2002

이족 로봇(A biped robot)의 안정된 보행과 움직임을 구현하기 위해서는 정밀 센서의 접목이 필수 사항이다. 센서의 정보를 종합한 다음 보행 및 움직임에 적용함으로써 로봇은 향상된 독립성과 자율성을 가지게 되고 그로 인해 지능형 로봇에 한층 더 접근할 수 있게된다. 본 논문에서는 이족로봇의 안정된 보행을 위해 기본이 되는 자세 기울어짐을 측정할 수 있는 가속도 센서를 이용한 이족로봇의 제어 방법을 다루고자 한다. 본 논문의 로봇은 소형 R/C servo motor를 사용하여 설계, 제작 하였으며, 하드웨어 시스템은 메인 CPU로 인텔사의 80C296SA50을 사용, 가속도 측정센서로는 Analog Device 사의 Accelerometer ADXL210를 사용하였다. 이와 같이 가속도 센서를 사용한 시스템은 로봇의 자세를 측정, 판단을 가능케 하여 실시간으로 로봇의 자세를 안정되게 보정 할 수 있어 외부의 변화되는 힘에 자율적으로 대처할 수 있다. 이 때문에 더욱 안정된 지능형 이족로봇을 구현할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.325-326
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• 2007

인간형 로봇(Humanoid)은 인간과 유사한 구조를 갖고 있는 로봇으로, 이족 보행이 가능하고 양 손이 자유롭기 때문에 인간 생활 환경에 적용이 가능하다. 인간형 로봇은 이족 보행 로봇의 형태를 지니며 보통 20 자유도(DOF : Degree of freedom) 이상의 높은 자유도와 직렬형 링크 구조로 인해 로봇의 안정도를 해석하고 움직임을 제어하기가 어렵다. 이러한 이유로 이족 보행 로봇 동작의 안정도를 증가시키기 위해 로봇의 최적화된 동작 패턴 생성과 자세 제어 등이 연구 되고 있다. 본 논문에서는 범용 근사자의 특징을 갖는 신경망을 이용하여 이족 보행 로봇의 동작 패턴 생성 방법에 대하여 제안하였다. 실제로 계획된 동작을 토대로 6가지의 동작 패턴을 생성하였으며 컴퓨터 모의실험과 상용 이족 보행 로봇을 이용하여 생성된 동작 패턴의 안정도를 확인해보고 제안된 방법에 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11c
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• pp.80-83
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• 2001

이족로봇이 stand-alone 형태를 가지기 위해서는 기계적인 구조가 중요할 뿐만 아니라 하드웨어시스템이 간결하게 잘 설계되어야 한다. 이렇게 하드웨어시스템이 가볍고 간결하여 설계되어야 쉽게 로봇에 장착할 수가 있다. 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용해 모터 제어기를 구성해서 이족로봇을 설계하는 방법을 다루고자 한다. 본 논문에서 구성하는 하드웨어 시스템은 메인 CPU로 AM186ES를 사용하며 FPGA는 Altera사의 FLEX EPF10K20TC144-3을 사용하였다. 이와 같이 FPGA를 사용하는 하드웨어시스템은 기본적으로 VHDL언어를 사용하여 유연하게 하드웨어를 구성 할 수 있으며, 이족로봇의 여러 가지 보행 알고리즘에 능동적으로 대처할 수 있다. 뿐만 아니라 하드웨어가 간단해 지면서 가볍고 전력소모가 적으며 신뢰성 있는 시스템을 구축할 수 있다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.48 no.4
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• pp.33-39
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• 2011

Biped robot with high DOF has instability in mechanism. Therefore, it is important to guarantee walking stability of biped robot. Biped robot can stably walk on the flat ground using static walking patterns. However, walking stability of robot becomes increasingly worse on the uneven terrain. In the paper, we propose a robust walking algorithm of biped robot with motion stabilization to solve the problem The proposed algorithm was designed to stabilize walking motions based on the inclination of robot body using a gyro sensor and a accelerometer equipped in the center of the upper body. If unstable motions are recognized, angles of each joints are modified to increase stability by using compensation of angles of lower legs. The experimental results show that biped robot performs stable walking on the uneven terrain.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1740-1741
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• 2007

본 논문은 이족 로봇에서의 효과적으로 동체를 탐지하는 방법에 대하여 논한다. 이족 로봇의 움직임은 모바일 로봇의 움직임과는 달리 종횡의 움직임이 동시에 나타나게 된다. 따라서 로봇의 비젼이 움직이는 상황에서 움직이는 물체를 탐지해야 한다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 움직임을 분석하여 로봇의 움직임을 보정하여 보다 높은 성능의 동체 탐지 성능을 높였다. 제안된 방법을 실제의 로봇으로부터의 영상을 통하여 실험한 결과 우수한 탐지 성능을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.16 no.5
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• pp.601-607
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• 2006

This paper proposes a novel balance control scheme of a biped robot to predict the next position of ZMP using Kalman Filter. The mathematical model of the biped robot is generally approximated by 3D-LIPM(3D-Linear Inverted Pendulum Mode), but it cannot completely express the robot's dynamics. The stability of the biped robot depends on whether the ZMP(Zero Moment Point) position is in the stability region or out of. And the internal error between the robot mechanism and its model could affect the stability of a robot. Therefore, the proposed balance control not reduces the internal error, but also timely generates the proper control. The experiment of the proposed balance control is simulated on the virtual workspace where the biped robot may encounter with various difficulties.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.363-367
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• 2007

본 논문에서는 Micro 내장형 운영체제상의 실시간 객체 엔진으로 개발한 TMO-eCos를 기반으로 TMO를 이용한 이족로봇 제어 프레임워크와 이를 활용한 실제 사람의 동작과 유사하게 이족로봇을 제어할 수 있는 응용모델에 대해 기술한다. TMO 모델을 이용한 이족로봇 제어 프레임워크는 시스템 개발을 위한 객체 기반의 규격적 단층을 제공하여 모션캡춰장비의 시그널을 분석 처리할 수 있도록 설계 구현되었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.16 no.4
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• pp.389-395
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• 2006

This paper proposes the controller for biped robot using intelligent control algorithm. In order to simplify the complexity of biped robot control, manipulator of biped robot is divided into four modules. These modules are controlled by intelligent algorithm with Hierarchical Mixture of Experts(HME) using neural network. Also neural network having direct control method learns the inverse dynamics of biped robot. The HME, which is a network of tree structure, reallocates the input domain for the output by learning pattern of input and output. In this paper, as a result of learning HME repeatedly with EM algorithm, the controller for biped robot operating safety walking is designed by modelling dynamics of biped robot and generating virtual error of HME.