• Title/Summary/Keyword: 이족

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Work Consideration of Leg Joints of Bipedal Robots (이족 로봇 다리 관절의 일 특성 고찰)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.3
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    • pp.238-243
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    • 2013
  • This paper analyzes a virtual work of the knee and hip joints of bipedal walking robots. For the purpose, we consider a model of bipedal leg mechanism with a compliant foot and a typical walking pattern. We also check the torque characteristics at the joint space propagated from the space of the foot contacting a flat and stiff surface, and present the works accumulated at the joint space. As a result, it is shown that this analysis is useful for evaluating the fatigue of the leg mechanism by the physical walking contact between the foot and the surface, and it is applicable for improving the compliant characteristics at the foot space by employing a proper footgear.

Dynamic Walking for a Biped Robot Using Fuzzy Model (퍼지 모델을 이용한 이족 로봇의 동적 보행 설계)

  • Jang, Kwon-Kyu;Joo, Young-Hoon;Park, Hyun-Bin
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.4
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    • pp.481-486
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    • 2004
  • The biped robot has the better mobility than the conventional wheeled robot. Since a biped robot tends to tip over easily, it is necessary to take stability into account when determining a walking pattern. To ensure the dynamic stability of the biped robot, we have to adapt the ground conditions with a foot motion and maintain motion, and ensure its stability through the kinematics and dynamics analysis. But its mathematic model is not too easy. In this paper, in order to ensure the dynamic stability of a biped robot, we design the fuzzy model and confirm the realization possibility of the proposed method through some simulations.

Balance Control of a Biped Robot Using the ZMP State Prediction of the Kalman Estimator (칼만예측기의 ZMP 상태추정을 통한 이족로봇의 균형제어기법)

  • Park, Sang-Bum;Han, Young-Jun
    • 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.

3D Simulation Study of Biped Robot Balance Using FPE Method (FPE 방식을 활용한 이족 로봇 균형 유지 3차원 시뮬레이션 연구)

  • Jang, Tae-ho;Kim, Youngshik;Ryu, Bong-Jo
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.815-819
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    • 2018
  • In this study, we investigate balance of a biped robot applying Foot Placement Estimator (FPE) in simulation. FPE method is used to determine a stable foot location for balancing the biped robot when an initial orientation of the robot body is statically unstable. In this case, the 6-DOF biped robot with point foot is modelled considering contact and friction between foot and the ground. For simulation, the mass of the robot is 1 kg assuming the center of robot mass (COM) is located at the center of the robot body. The height from the ground to the COM is 1 m. Robot balance is achieved applying stable foot locations calculated from FPE method using linear and angular velocities, and the height of the COM. The initially unstable angular postures, $5^{\circ}$ and $-5^{\circ}$, of the robot body are simulated. Simulation results confirm that the FPE method provides stable balance of the robot for all given unstable initial conditions.

Modeling and RPY Motion Analysis of Bipedal Walking Robots (이족 로봇의 보행 모델링 및 롤/피치/요 운동 특성 분석)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.3
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    • pp.353-358
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    • 2011
  • This paper presents a virtual-legged walking model for bipedal robots and analyzes its fundamental RPY(Roll, Pitch, and Yaw) motion effects by simulation. For the purpose of identifying the motion effects of the bipedal walking, we assign some arbitrary trajectories both at the center of mass and at the center of pressure of the robot based on human walking. And then we verify the major moments to the roll, pitch, and yaw directions of the robot. As a result, it is shown that those motions are natural in the process of bipedal walking and they are deeply dependent on the step distance, the vertical level of the center of mass, and the acceleration of the robot. The importance of trajectory planning for the footstep location during a bipedal walking is finally addressed in terms of balance.

Balance Control Scheme of a Biped Robot using Geometrical Information of a Reference Object in an Input Image (영상에 포함된 참고물체의 기하학적 정보를 이용한 이족로봇의 균형제어기법)

  • Park, Sang-Beom;Han, Yeong-Jun;Han, Heon-Su
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.253-256
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    • 2007
  • 본 논문은 로봇이 영상을 통해 획득한 특정물체의 기하학적 정보를 이용하여 이족로봇이 안정적으로 보행할 수 있게 하기 위한 균형제어기법을 제안한다. 영상은 핀 홀 카메라 모델을 통해 획득하였으며, 영상에 포함되는 특정물체의 특징성분에 대한 변위와 로봇의 자세와의 상관관계는 핀 홀 카메라 모델을 이용하여 공간좌표계의 특징정보를 평면좌표계의 영상정보에 매칭시킨 후, 특징들의 변위에 따른 로봇 관절 좌표계의 변위를 추정하는 방법으로 구할 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 균형제어기법은 별도의 센서없이 카메라만을 이용하여 이족보행 로봇의 균형제어가 가능하다는 장점을 가지며, 소형이족로붓을 이용한 실험을 통해 그 효율성을 검증하였다.

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A Study on the Object Carrying Control Algorithm of a Biped Robot (이족 보행 로봇의 물체 운반 제어 알고리즘에 관한 연구)

  • Won, Chan-Hee;Kim, Young-Joong;Lim, Myo-Taeg
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.319-320
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    • 2007
  • 신경망이나 퍼지 시스템을 사용한 이족 보행 궤적 생성에 대한 연구는 있으나 로봇의 중심점이 변경되는 상황에 대한 보행 궤적 생성은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이족 보행 로봇의 보행에 대해 정의하고, 이를 기반으로 물체 운반시의 유전자 알고리즘을 통한 보행 궤적 생성을 제안하였다. 유전자 알고리즘은 최적화 문제에 있어서 기존의 다른 알고리즘보다 전역적이고 강인한 최적화 방법을 제시하면서도 간단한 구조로서 동작하는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구를 통해 구해진 로봇의 보행궤적을 모태로 부분 사상 교배, 순서교배, 주기교배의 교배 연산자를 순차적으로 이용하여 물체 운반시의 보행 궤적을 구하고 이를 검증하였다.

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Speed Translation for Walking Biped Robots using LIPM (LIPM 을 이용한 이족 로봇의 보행 속도 변화)

  • Son, Bum-Gyu;Kim, Jin-Tak;Park, Jong-Hyeon
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.876-881
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    • 2008
  • When biped robots speed up to run and reduce speed to walk after running, it needs stable speed translation. This paper proposed simple speed translation using the modified LIPM (Linear Inverted Pendulum Mode). We can change stride and period time of a biped robot in some bounded sets with this propose algorithm. This method is simple and effective in simulation.

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Multi-moving objects detection by using motion vector distribution (모션벡터 분포를 이용한 다중 동체 인식)

  • Hwang, Ji-Hwan;Kang, Tae-Koo;Park, Gwi-Tae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1742-1743
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    • 2007
  • 본 논문은 이족로봇 플랫폼과 같이 고정되지 않은 카메라에서 다중 동체의 수를 결정하는 방법에 대하여 논한다. 이족 로봇이 임의의 환경에서 자유롭게 활동하기 위해서는 다중 동체를 자동으로 인식하는 것은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 고정되지 않은 카메라로 얻은 영상에서 서로 다른 움직임을 갖는 동체들에 대한 모션벡터 속도의 크기 분포를 분석하여 동체의 수를 결정하는 방법을 제시한다.

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