• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.925-932
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• 2012

본 논문에서는 패턴 인식 알고리즘을 기반으로 인간 형태를 가진 휴머노이드 로봇의 보행 동작을 제어하는 경로 인식 시스템을 개발하였다. 휴머노이드 로봇이 효과적인 작업 수행을 할 수 있도록 행동 프리미티브를 정의 하였으며, Canny 에지 검출 알고리즘을 적용한 보도 블록의 패턴 및 색상 추출, 이를 기반으로 한 이동 방향을 인식하는 알고리즘 제안하고, 리눅스 운영체제와 영상 카메라가 장착된 소형 휴머노이드 임베디드 시스템에 구현하였다. 제안 알고리즘의 성능 실험을 휴머노이드 로봇의 동작 속도 및 인식율에 관점에서 수행하였으며, 다양한 현실 환경을 반영하기 위해 경사도 및 조도 변화를 적용하였다. 실험 결과 제안 알고리즘은 다양한 환경에서 시각 장애인의 길안내 도우미 로봇으로서 적절한 수준에서 반응함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.79-80
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• 2008

본 논문은 FPGA 기반에서 실수형 프로세서의 설계 및 구현에 대한 내용과 이를 이용하여 휴머노이드 로봇 팔의 위치제어를 위한 PD 제어기반의 신경회로망 제어기의 구현에 대한 내용이다. 설계된 프로세서는 명령어 기반의 처리를 통해 산술 연산 뿐만 아니라 로봇의 제어에 사용되는 외부 모듈의 사용이 가능하도록 설계하였으며, 신경회로망 구현에 사용되는 지수함수를 효율적으로 근사화하기 위한 Taylor series를 이용한 알고리즘을 하드웨어 레벨에서 구현하였다. 휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위해 고전적인 PD 제어기를 설계하고 PD 기반의 신경회로망 제어기를 설계하였다. 로봇 팔의 6축 제어를 위한 신경회로망 제어기에 요구되는 많은 연산을 감당하도록 하기 위해 설계된 프로세서를 통해 정의된 프로그래밍언어로 제어 프로그램을 작성하였다. PD 제어기와 PD 기반의 신경회로망 제어기를 하드웨어에 설계하여 로봇팔의 위치 추종을 실험하였으며 성능을 비교 검증하였다. 프로세서는 Altera의 Stratix II EP2S180 DSP development board에 구현되었으며 실험적으로 25MIPS의 성능을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.843-848
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• 2007

본 논문은 휴머노이드 로봇이 넘어질 경우, 충격에 의한 손상을 최소화하기 위한 자세의 자동 생성 방법을 제안한다. 유전알고리즘(GA)를 사용하여 로봇이 선방 또는 후방으로 넘어질 때 충격량등을 최소화 할 수 있는 관절각들의 궤적을 구하였다. 또한, 다양한 적합도 함수를 정의하여 서로 다른 넘어짐 자세를 생성할 수 있도록 하였다. 제안된 기법의 검증을 위하여 Sony QRIO 로봇에 대해서 ODE 기반 물리적 특성의 시뮬레이션이 가능한 Webots를 이용하여 실험을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1939-1940
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• 2006

휴머노이드 로봇의 동작 생성에 있어 최대 관심사 중 하나는 '얼마나 인간처럼 행동하는가?' 이다. 이를 위해 동작 획득 장비를 사용하여 얻은 인간 동작을 로봇으로 전이함으로써 인간과 유사한 움직임을 구현하는 것이 일반적인 방법이다. 인간의 동작 전환 과정에서 동작을 구분하고 그 구분된 동작을 재결합하는 과정이 빈번이 발생한다. 지금까지 동작을 구분하고 재결합하는 것은 많은 부분 수동적으로 처리되었다. 그러한 방법들이 실효적인 성과를 얻었지만 보다 더 효과적이고 체계적으로 인간다운 동작을 구현 할 수 있는 시스템이 필요하다. 본 연구에서는, 기구학에 근거하여 인간의 상체 동작을 구분하고 가중 함수를 이용하여 구분한 동작을 재결합함으로써 새로운 연속 동작을 생성한다. 생성된 연속 동작을 휴머노이드 로봇에 구현하여 제안한 동작모방시스템의 실효성을 검증한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권2호
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• pp.28-33
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• 2008

본 논문에서는 휴머노이드를 이용한 로봇 축구 시스템을 새롭게 제안하며, 다수의 인간형 로봇을 제어하는 방법과 축구 경기를 하기 위한 전략 알고리즘 등에 대해 기술하였다. 로봇의 위치와 방향을 파악하기 위해서 로봇의 위쪽 어깨 부분에 각각의 로봇을 구분할 수 있는 칼라 태그를 부착하였고, 빠른 위치와 방향 인식을 위해 전용의 PC를 통해 영상인식을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 휴머노이드 로봇 축구 시스템은 기존의 바퀴 구동형 축구 로봇을 한 단계 발전시킨 것으로, 앞으로 많은 연구를 통하여, 인간처럼 자율 이동이 가능한 로봇 축구 경기가 가능하리라 본다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.369-371
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• 2009

휴머노이드 로봇에서 스스로 환경을 인식하는 기술은 필수적으로 필요하다. 그러나 정확하게 환경을 인식하기 위해서는 휴머노이드 움직임을 추정하여 보정해야 한다. 따라서 본 논문에서는 type-2 퍼지셋을 이용하여 휴머노이드 로봇의 움직임을 스테레오 비전기반으로 추정하는 방법을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 우선 스테레오 비전으로 얻은 Disparity Map을 Type-2 퍼지셋을 이용하여 추적할 대상을 추출한다. 추출된 대상은 보다 정확한 계산을 위하여 Wavelet Transform을 이용하여 정보량을 확장하였으며, 그 결과로 얻어진 결과영상들은 다시 Least suqare approximation과 Type-2 퍼지셋을 이용하여 하나의 결과값으로 나타내어진다. 연속된 두 이미지의 움직임을 추정함으로써 로봇의 움직임을 추정하게 된다. 제안된 방법은 실험을 통하여 그 추정 정확도나 연산속도 면에서 효율적임을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1827-1828
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• 2008

지능형 휴머노이드 로봇에서 환경에 따른 행동결정능력은 로봇이 필수적으로 갖추어야 할 기능이다. 특히 비전기반의 환경인식 기술은 로봇에서 가장 많은 보행 환경 정보를 제공한다. 따라서 보다 정확한 환경인식 성능을 위해서는 상체의 움직임이 많은 휴머노이드 로봇에서 비전기반의 높은 환경에 대한 인식 기능을 위해 전처리 단계로 로봇 자체의 움직임을 상쇄 시켜주는 기능이 필수적이다. 본 논문에서는 Gaussian 모델과 Wavelet Transform을 사용하여 추적하고자 하는 영역을 추출하고 PCA를 이용하여 로봇 자체의 움직임을 상쇄시키는 방법을 제안한다. 본 방법은 영상 전체를 분석함으로써 기존의 픽셀 단위로 움직임을 분석하는 방법에 비하여 간단하면서도 우수한 성능을 보인다. 본 시스템을 제작한 로봇에 적용한 결과 보다 높은 인식 성능을 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1675-1676
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• 2008

인간 동보행의 원리를 3축가속도 센서를 이용 소형 휴머노이드의 보행원리를 적용시키는 것을 목적으로 건강한 일반인 20명을 대상으로 3축가속도를 사람의 신발 앞꿈치에 장착하여 각 축에 따른 가속도를 측정하였다. 이에 앞서 사람들의 다리길이(골반부터 발목), 개인의 평균 보폭등을 측정하여 각각을 평균화하는 과정을 거치고 이 평균화된 데이터를 기준으로 제작된 소형 휴머노이드의 다리길이에 따른 보폭 및 보행원리를 적용함으로서 소형 휴머노이드의 보행을 간단한 비을 적용하여 제어할 수 있도록 하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.50-53
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• 2008

본 논문에서는 복잡한 환경에서 휴머노이드 로봇의 영상기반 운동계획을 제안하였다. 먼저 영상전처리 과정을 통해 작업환경에서 경로 계획으로 최적 경로를 탐색하고, 탐색된 경로의 거리와 방향각에 따라 퍼지규칙을 적용하여 보행 프리미티브를 선택하는 운동계획방법을 제안하였다. 다양한 장애물을 갖는 복잡한 환경에서 로봇의 보행 프리미티브를 사용하여 영상기반의 운동계획이 실시간으로 수행 가능하도록 설계하였다. 제안한 운동계획방법은 임베디드 비전 시스템을 사용한 휴머노이드 로봇을 실제 제작하여 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.293-294
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• 2018

본 과제는 Arduino를 이용한 휴머노이드 로봇으로써 놀이의 방식은 NFC리더기로 카드에 미리 저장 되어있는 로봇의 행동 모양을 인식시킨 후 스마트폰을 이용하여 로봇을 조종하여 그 행동과 일치하면 성공하여 아이에게 성취감을 준다. 메인부는 Arduino MEGA ADK 를 이용하였고 서보모터를 다중제어 하기 위해 서보모터 다중제어 모듈인 PCA9685를 이용했고 부족한 전력을 보충하기 위해 6V의 전력을 추가했다. 통신은 블루투스 모듈인 HC-06 을 이용하였고 NFC모듈인 RFID모듈을 이용한다. 로봇 프레임은 3D 프린터를 이용하여 자체제작 하였으며 현재는 상체만 움직이는 로봇을 계획 중 인데 점차 개선하여 하체까지 움직일 수 있도록 할 예정입니다.