• Title/Summary/Keyword: 4족 보행

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Modeling and Simulation of Quadruped Walking Robot (4족 보행 로봇의 모델링 및 시뮬레이션)

  • Jung, Hak-Sang;Park, Sang-Su;Choi, Yoon-Ho;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1839_1840
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    • 2009
  • 본 논문에서는 4족 보행 로봇의 제작을 위한 4족 보행 로봇 시뮬레이터를 구성한다. 우선 제작하고자 하는 4족 보행 로봇의 기구학 모델링은 순기구학 모델과 역기구학 모델을 유도하며 역기구학 모델은 기하학적 방법을 이용한다. 한편 구성된 시뮬레이터에서는 유도한 4족 보행 로봇의 모델을 이용한 보행 패턴 생성 등은 PC에서 연산하며 연산된 값은 4족 보행 로봇의 컨트롤러를 이용하여 각 모터에 전송 가능하며, 이때 PC와 제어기 사이의 통신은 지그비(Zigbee)를 이용한 무선 통신을 사용한다. 또한 모든 연산 과정 및 실제 시뮬레이터 구성은 MATLAB을 이용한다. 마지막으로, 기존 걸음새 패턴 생성 방법을 이용 하여 구성된 4족 보행 로봇 시뮬레이터의 효용성을 검증하였다.

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Locomotion Control of 4 Legged Robot Using HyperNEAT (HyperNEAT를 이용한 4족 보행 로봇의 이동 제어)

  • Jang, Jae-Young;Hyun, Soo-Hwan;Seo, Ki-Sung
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.1
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    • pp.132-137
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    • 2011
  • The walking mobility with stability of 4 legged robots is the distinguished skills for many application areas. Planning gaits of efficient walking for quadruped robots is an important and challenging task. Especially, autonomous generation of locomotion is required to manage various robot models and environments. In this paper, we propose an adaptive locomotion control of 4 legged robot for irregular terrain using HyperNEAT. Generated locomotion is executed and analysed using ODE based Webots simulation for the 4 legged robot which is built by Bioloid.

A Study on a Quadruped Robot Using Multisensor Network (멀티센서망을 이용한 4족 보행로봇에 관한 연구)

  • Lee, Hui-Jin;Kim, Yong-Tae;Kim, Dong-Yeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.327-331
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    • 2006
  • 본 논문은 엔터테인먼트 4족 보행로봇에 관한 것으로 24개의 자유도와 비접촉온도 3축 모션, 터치, 음성인식, CCD 카메라와 IR 센서를 내포하고 있다. 4족 보행로봇을 비평탄지형에서 안정되게 보행시키기 위한 알고리즘과 원격지에서 로봇을 제어하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안한 보행안정화 알고리즘은 다양한 센서들을 이용하여 불확실한 환경 하에서 안정된 보행이 되도록 하였으며, PC 상의 GUI와 음성인식 시스템을 이용하여 로봇을 무선으로 원격제어하게 하였다. 개발한 4족 보행로봇의 실험을 통하여 제안한 알고리즘을 검증하였다.

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GA Based Locomotion Method for Quadruped Robot with Waist Joint to Walk on the Slop (허리 관절을 갖는 4족 로봇의 GA 기반 경사면 보행방법)

  • Choi, Yoon-Ho;Kim, Dong-Sub;Kim, Guk-Hwa
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.8 no.11
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    • pp.1665-1674
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    • 2013
  • In this paper, we propose a genetic algorithm(GA) based locomotion method of a quadruped robot with waist joint, which makes a quadruped robot walk on the slop efficiently. In the proposed method, we first derive the kinematic model of a quadruped robot with waist joint and then set the gene and the fitness function for GA. In addition, we determine the best attitude for a quadruped robot and the landing point of a foot in the walk space, which has the optimal energy stability margin(ESM). Finally, we verify the effectiveness of the proposed method by comparing with the performance of the previous method through the computer simulations.

A New Type of a Quadruped Robot (새로운 형태의 4족 보행 로봇)

  • Sung, Young-Whee;Seo, Hyeon-Se
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.13 no.2
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    • pp.113-118
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    • 2012
  • Most of the existing multiped walking robots are biomimetic, i.e. they are designed to have the shapes of living things such as animals or insects. Even though those robots are familiar to us, they have some drawbacks in the view point of walking efficiency such as stability and walking speed. In this paper, we introduce a quadruped walking robot that can perform fast and stable walking by virtue of its distinctive leg positions. The proposed quadruped robot has a foreleg, a hindleg, a left leg, and a right leg. In the conventional robots, dynamic walking is needed to increase walking speed. Dynamic walking is difficult to be accomplished and is apt to be unstable. The proposed robot can move its legs in a manner that its center of gravity is always laid in the supporting polygon, so it can perform fast and stable walking without dynamic walking.

An Efficient Stair Locomotion Method of Quadruped Robot with Mechanism of Insectile Leg (곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 효율적인 계단 보행 방법)

  • Byun, Jae-Oh;Choi, Yoon-Ho
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.10 no.3
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    • pp.395-402
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    • 2015
  • In this paper, we propose an efficient gait trajectory generation method for the static stair climbing of a quadruped robot with mechanism of insectile legs, which has no collision with staris. First, we derive the kinematic and inverse models of a quadruped robot using the algebraic and geometrical methods, respectively. In the proposed method, we generate the stair locomotion trajectory of a sine wave after lifting a leg from the start position, and then determine the coefficient of the generated trajectory to avoid the collision with stairs. In addition, we make the gait sequence for the stable stair locomotion. Finally, we verify the effectiveness and applicability of the proposed stair locomotion method through computer simulations.

Analysis on Effective Walking Pattern for Multi-Legged Robots (다족 로봇을 위한 효과적인 보행 패턴 분석)

  • Kim, Byoung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.19 no.5
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    • pp.622-628
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    • 2009
  • A proper walking pattern is to be assigned for a walk of multi-legged robots. For the purpose of identifying a good walking pattern for multi-legged robots, this paper consider a simple model of quadruped robotic walking and analyze its walking balance based on the centroid of foot polygons formed in every step. A performance index to estimate the walking balance is also proposed. Simulation studies show that the centroid trajectory of foot polygons and the walking balance in a common quadruped walking are different according to the walking pattern employed. Based on the walking balance index and a bio-mimetic aspect, a useful walking pattern for quadruped robots is finally addressed.

Comparison of Kinetic Variables and Muscle Activity of Ankle Joint During Walking in Subjects With and Without Diabetic Plantar Ulcers (보행 시 정상인과 당뇨병성 족부궤양 환자의 족관절 운동역학적 변수와 근활성도 비교)

  • Kwon, Oh-Yun;Choi, Kyu-Hwan
    • Physical Therapy Korea
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    • v.8 no.4
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    • pp.45-61
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    • 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.

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Representation of 'Walk' for Quadruped Animal Based on Primitive Action and Class Inherit (기본 동작들과 클래스 상속에 기초한 4족 동물의 다양한 '보행' 표현)

  • Park Jong-Hee;Lee In-Kyun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.6 no.5
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    • pp.85-95
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    • 2006
  • In this paper, we propose a method for simplifying the modeling of 'walk' for various instances of quadruped and easily extending the model of 'walk' for the instance of new subordinate class which is not defined in the original class hierarchy by using the sophisticatedly modeled 'walk' of quadruped. To achieve this method, we apply the analyzed pattern of walk and classification according to the structural similarity of quadruped studied in the previous researches to the class hierarchy and propose a method for inheriting the actions of super class. This paper model the 'walk' of quadruped by concertizing the characteristics of quadruped and defining the necessary factors and appropriate domains in terms of parameters of 'walk' and apply the model to the horse and cow, typical instances of quadruped.

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An Efficient Gait Generation Method for Quadruped Robot with Waist Joints (허리 관절을 갖는 4족 로봇의 효율적인 걸음새 생성 방법)

  • Kim, Dong Sub;Choi, Yoon Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.5
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    • pp.466-472
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    • 2013
  • In this paper, we propose a gait generation method for a quadruped robot using the waist joints which can minimize the body shake during the locomotion. In this proposed method, we first calculate the hip coordinate of tilted body using the geometrical model of a quadruped robot, and then move the CoG(Center of Gravity) of a quadruped robot using 2-DOF waist joints to minimizes the body shake. In addition, the gait of a quadruped robot is generated based on the wave gait method. Finally, we verify the effectiveness of the proposed method by comparing with that of the previous method through the computer simulations.