• 제목/요약/키워드: 이족 로봇

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10자유도 이족 보행로봇 운동식의 모텔링 (Modeling for The Dynamics of 10 D.O.F Biped Robot)

  • 최형식;이호식;박용헌;전대원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.343-343
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    • 2000
  • The conventional actuators with the speed reducer had weakness in supporting the weight of the body and leg itself. To overcome this, a new four bar link mechanism actuated by the ball screw was proposed. Using this, we developed a new type of 10 D.O.F biped robot. The dynamics model of the biped robot is investigated in this paper. In the modeling process, the robot dynamics are expressed in the joint coordinates using the Euler-Lagrange equation. Then, they are converted in to the sliding joint coordinates, and joint torques are expressed in the force along the sliding direction of the ball screw. To test modeling of the robot, a computer simulation was performed.

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웨이블릿 신경망을 이용한 한발지지상태에서의 5 링크 이족 로봇의 하이브리드 슬라이딩 모드 제어 (Hybrid Sliding Mode Control of 5-link Biped Robot in Single Support Phase Using a Wavelet Neural Network)

  • 김철하;유성진;최윤호;박진배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.1081-1087
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    • 2006
  • Generally, biped walking is difficult to control because a biped robot is a nonlinear system with various uncertainties. In this paper, we propose a hybrid sliding-mode control method using a WNN uncertainty observer for stable walking of the 5-link biped robot with model uncertainties and the external disturbance. In our control system, the sliding mode control is used as main controller for the stable walking and a wavelet neural network(WNN) is used as an uncertainty observe. to estimate uncertainties of a biped robot model, and the error compensator is designed to compensate the reconstruction error of the WNN. The weights of WNN are trained by adaptation laws that are induced from the Lyapunov stability theorem. Finally, the effectiveness of the proposed control system is verified through computer simulations.

유압식 이족 휴머노이드 로봇의 경사면 보행 연구 (Biped Walking of Hydraulic Humanoid Robot on Inclined Floors)

  • 김정엽
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.258-266
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    • 2012
  • This paper describes a biped walking algorithm for a hydraulic humanoid robot on inclined floors. To realize stable and robust biped walking, the walking algorithm was divided into five control strategies. The first is a joint position control strategy. This strategy is for tracking desired joint position trajectories with a gain switching. The second is a multi-model based ZMP (Zero Moment Point) control strategy for dynamic balance. The third is a walking pattern flow control strategy for smooth transition from step to step. The fourth is an ankle compliance control, which increases the dynamic stability at the moment of floor contact. The last is an upright pose control strategy for robust walking on an inclined floor. All strategies are based on simple pendulum models and include practical sensory feedback in order to implement the strategies on a physical robot. Finally, the performance of the control strategies are evaluated and verified through dynamic simulations of a hydraulic humanoid on level and inclined floors.

미지의 환경하에서 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행을 위한 제어 방법 연구 (Study on Control Method for Stable Walking of Humanoid Robot in Various Environments)

  • 황상현;곽환주;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1744-1745
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    • 2007
  • 휴머노이드 로봇은 높은 자유도 때문에 생기는 비선형성 때문에, 안정성을 보장하는 것은 중요한 연구 분야중 하나이다. 또한 안정적인 보행을 하기위해서 미지의 환경하에서 발의 착지는 첫 번째 단계중 하나이다. 그러나, 이족보행 로봇은 반작용 없이 안정적인 발의 착지를 하기 위한 정보를 얻는것이 쉽지 않기 때문에, 착지에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러므로, 본 논문에서는 퍼지 시스템을 이용한 실시간 착지 제어 방법에 대해 제안하였다. 실시간 착지 제어는 다양한 지면의 조건에서 안정성을 갖고 있어야 하는 제약 조건을 갖는다. 이전까지의 연구에서는 실시간 착지제어에 관한 방법이 매우 전무하고 부가적인 기계적 장비를 (특수한 발의 구조) 필요로 하였다. 그러나, 본 논문에서는 힘 센서만을 사용하여 다양한 환경이 인식될수 있게 하였다. 제안된 방법은 19 자유도를 갖는 휴머노이드 모델을 통해 실험되었다.

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하이브리드 시스템 방법을 이용한 이족보행 로봇의 보행 알고리즘 (Walking Algorithm of Biped Robots using Hybrid System Approach)

  • 주정현;임미섭;임준홍
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.249-251
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    • 2005
  • For walking patterns of biped robots, knee-bent patterns are used in most cases. However, humans are mostly walking with their knees nearly stretched. In this paper, a human-like walking algorithm using hybrid system is proposed for biped robots, The hybrid system consists of the logically constituted discrete system, in which the discrete states are defined by considering the walking characteristics, and the continuous state system used for motor control. It is shown that the proposed algorithm is effective by experimental studies.

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이족 보행 로봇의 반복 걸음새 제어를 위한 학습제어기의 구현 (Implementation of a Learning Controller for Repetitive Gate Control of Biped Walking Robot)

  • 임동철;오성남;국태용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.594-596
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    • 2005
  • This paper present a learning controller for repetitive gate control of biped robot. The learning control scheme consists of a feedforward learning rule and linear feedback control input for stabilization of learning system. The feasibility of learning control to biped robotic motion is shown via dynamic simulation and experimental results with 24 DOF biped robot.

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충돌 조건과 초기치 리셋을 이용한 컴퍼스 이족 로봇의 속도 추정 (Velocity Estimation of a Compass Gait Biped Robot by Using Impact Condition and Initial Condition Reset)

  • 손영익
    • 전기학회논문지
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    • 제58권11호
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    • pp.2266-2268
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    • 2009
  • In this paper, a simple method of angle velocity estimation is presented for a passive dynamic biped robot. The estimation problem is not an easy task because its dynamic model is a hybrid system involved with an impact condition. Instead of designing a complex observer for hybrid systems we simply utilize the impact condition to reset the initial condition of the high-pass filter when the non-support leg hits the slope. The approach has been verified by simulation results.

데이터 기반보행 제어를 위한 다리 간 충돌 회피 기법 (Avoiding Inter-Leg Collision for Data-Driven Control)

  • 이윤상
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.23-27
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    • 2017
  • 본 논문에서는 기존에 발표되었던 데이터 기반보행제어 기법의 단점을 보완하는 다리 간 충돌 회피 기법을 제안한다. 2010년에 제안된 Lee et. al. 의 데이터 기반 이족 보행 제어 기법 [1]은 경우에 따라 보행 중 두 다리가 서로 교차하는 동작을 만들어내기도 하는데, 이는 실제 사람 혹은 이족 보행 로봇의 보행에서는 실현될 수 없는 동작이다. 본 논문에서는 스윙 힙(swing hip)의 각도를 변경하는 피드백 규칙에 스탠스 레그 (stance leg)와의 충돌을 피할 수 있는 추가적인 각도조절을 도입하여 스윙 풋 (swing foot)이 스탠스 풋 (stance foot)을 지난 이후에만 스탠스 풋보다 안쪽으로 움직일 수 있도록 하는 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 기존의 제어기 동작 방식에 최소한의 변경과 추가적인 계산만을 더하여 두 다리가 교차하지 않는 안정적인 보행 결과를 만들어 낼 수 있다.

이족보행 안전성을 위한 골반기구의 제어시스템 설계 (Control System Design of Pelvis Platform for Biped Walking Stability)

  • 김수현;양태규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.306-314
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    • 2009
  • The pelvis platform is the mechanical part which accomplishes the activities of diminishing the disturbances from the lower body and maintaining a balanced posture. When a biped robot walks, a lot of disturbances and irregular vibrations are generated and transmitted to the upper body. As there are some important machines and instruments in the upper body or head such as CPU, controller units, vision system, etc., the upper part should be isolated from disturbances or vibrations to functions properly and finally to improve the biped stability. This platform has 3 rotational degrees of freedom and is able to maintain balanced level by feedback control system. Some sensors are fused for more accurate estimation and the control system which integrates synchronization and active filtering is simulated on the virtual environment.

이족 보행 로봇의 관절부위 유연특성 예측에 관한 연구 (A Study on Joint Compliance for a Biped Robot)

  • 이기주;임홍재;강윤석;박중경
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.559-562
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    • 2005
  • When we analyze dynamics of a multi body system, a compliance of joints must be considered. If the virtual model for CAE(computer adied engineering) analysis is not considered compliance, the result of CAE analysis will be very different from the actual result. Especially in a biped walking robot, a compliance can be caused in joints of a walking robot, and the robot may lose walking stability. This paper proposes a compliance modeling method and the effectiveness of the compliance model is verified through experiments.

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