• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.288-291
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• 2022

본 논문은 4족 지능 로봇의 비평탄 지형 극복 기능을 구현하기 위해, 시뮬레이션 환경에서 제공하는 역기구학(Inverse Kinematic)과 개선된 강화 학습 방법(Partially Observable Markov Decision Process)을 분석하여 수립한 알고리즘을 동작 검증을 위한 임베디드 보드(Embedded Board)에 실제 적용하여 보았다. 이 연구를 통해 4족 보행 로봇의 효율적인 지형 극복형 보행 방식 설계 방법을 제안하며, 특히 IMU 센서의 지능적인 균형제어 방법을 평가하고 다양한 통신방식과 서보모터 제어 방식을 실험하고 구현하였다. 또한 모터 가감속 제어를 통해 보다 부드럽고 안정적인 보행을 구현한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.305-311
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• 2012

본 논문에서는 4족 로봇 몸체의 xz-축 스웨이(sway)를 이용하여 4족 로봇의 몸체 흔들림을 최소로 하고 안정도 여유를 최대로 하는 걸음새 생성 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 물결 걸음새(wave gait)를 기반으로 생성하고, 안정도 판별은 움직이는 다리의 높이 변화량과 4족 로봇의 몸체 기울기 정보를 이용한다. 이 때, 4족 로봇의 보행 시 z-축 스웨이로 인한 몸체의 충격을 줄이기 위해 푸리에 급수(Fourier series)를 이용하여 다리의 유연한 이동 궤적을 생성한다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 알고리듬의 실제 적용 가능성 및 효용성을 검증하기 위해 모의 실험 및 4족 로봇의 실제 보행 실험을 수행하여 제안한 방법의 보행 성능을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.248-250
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• 2008

본 논문은 GP(Genetic Programming)을 이용한 4족 보행 로봇의 새로운 걸음새 생성 방식에 대해 소개한다. 4족 보행로봇의 걸음새 생성문제는 다양한 파라미터를 통시에 최적화해야 하는 매우 어려운 문제이다. 본 논문에서는 GP를 기반으로 관절좌표계에서 로봇의 관절 궤석을 직접 제어하는 방식을 사용한다. 이는 기존의 특정한 형태의 발끝의 자취를 사용하는 방법들에 비해 효율적이며 구조적으로 제한피지 않는 특징을 가진다. 또한, 새로운 트리구조기반의 GP 연산자의 적용을 통해 더 좋은 결과를 얻을수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.236-241
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• 2015

본 논문에서는 로봇 간의 결합과 허리 관절을 이용하여 변형 가능한 다 개체 4족 로봇 플랫폼을 제안하였다. 메카넘 휠을 적용하여 다양한 각도로 주행이 가능하고, 주행으로는 이동할 수 없는 환경을 극복하기 위해 보행도 가능한 복합 이동형 로봇으로 설계하였다. 주행 및 보행을 구현하기 위해 2가지의 기구학을 사용하였으며, 보행은 일정한 패턴을 생성하여 구현하였다. 로봇의 전면부와 후면부에는 결합 모듈을 장착하였고, 두 로봇 간의 결합을 위해 결합 알고리즘을 제시하고 실험하였다. 변형을 위해 로봇의 몸 중간에 허리 관절을 적용하였고, 허리 관절을 이용한 변형을 통해 물건을 옮길 수 있는 새로운 기능을 구현하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.168-174
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• 2015

보행 로봇의 궁극적인 목적은 원하는 장소로 이동한 후에 적절한 작업을 수행하는 데 있다. 보행 로봇이 임의의 작업을 수행하기 위해서는 보행을 위한 다리뿐만 아니라 별도의 머니퓰레이터를 갖추고 있어야 하지만 작업의 난이도가 높지 않은 특정 작업을 수행하는 데에는 굳이 머니퓰레이터를 갖추지 않더라도 보행에 사용하는 다리를 이용하여 작업을 수행할 수도 있다. 다리를 가지고 이동하는 보행 로봇 중에서 6족 보행 로봇은 안정적이고 빠른 보행이 가능한 장점이 있으며 다리의 수가 상대적으로 많으므로 로봇의 보행 및 정지 시 균형 유지를 용이하게 할 수 있고 균형 유지에 사용되지 않는 여분의 다리를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 6족 보행 로봇이 3차원 공간상에서 주어지는 공의 위치로 이동하여 공을 잡는 작업을 여유자유도 로봇 문제로 재구성하고 이를 해석하여 최적해를 구하는 방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1235-1241
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• 2012

본 논문에서는 4족 보행로봇 TITAN-VIII의 모든 관절각과 로봇 본체의 자세각을 계측하여 발바닥의 위치를 추정하고 각 관절의 구동모터를 제어하였다. 네 발바닥에 로드셀을 설치하여 주기, 한주기당 이동거리와 발바닥이 들어 올려지는 높이를 변경하여 8가지 서로 다른 조건에서 보행실험을 수행하고 보행 중 발바닥에 가해지는 힘과 각 관절을 구동하는 모터의 소비전력을 구한 후 비교 분석하여 자세제어의 타당성을 평가하였다. 분석결과 새로운 주기가 시작되는 구간에서 발바닥이 지면을 늦게 떠나는 슬립현상을 확인했는데 이것은 관절각과 본체의 자세각을 계측하여 발바닥의 위치를 추정하고 보행계획을 수립하여 제어하는 것만으로 보행 중 발생하는 로봇 본체의 기울어짐과 기계적인 에러를 완벽하게 극복하지 못함을 확인했다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.298-300
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• 2022

4족 보행 로봇의 보행을 이해하기 위하여 역기구학 분석은 필수적인 요소이다. 본 논문에서는 각 다리가 3개의 자유도를 갖는 보행 로봇에 대한 역기구학을 직관적인 방법으로 해석하여 제공한다. 또한 다리의 끝단에 대응하는 관절 각도를 계산하는 프로그램을 개발하였으며 관련된 입출력 값들의 관계를 그래프 형태로 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1418-1423
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• 2004

관절형 로봇은 바퀴구동로봇에 비해 인간과 비슷한 형태를 갖추고 있어 친화성이 높고 관절로 인하여 자유도가 높으며 접지점을 임의로 설정할 수 있다. 또한 접지위치와 본체와의 상대위치를 자유로이 설정할 수 있으며 관절을 매니플레이터로서 사용할 수도 있는 장점을 가지고 있다. 이에 반해 많은 자유도를 가지고 있어 기구가 복잡하고 이동속도가 바퀴구동로봇에 비해 늦으며 이동시 진동이 일어나기 쉽고 로봇이 넘어지지 않도록 하는 특별한 제어가 필요하게 된다. 많은 생물들의 기본다리인 4족형 구조는 동적안정을 유지하면서 이동을 계속할 수 있고, 또 보행중에도 기구적으로 쓰러짐을 회피할 수 있는 완전보행을 실현하는 최소한의 관절수로 구성되어 있는 보행형태이다. 이러한 보행실험을 위해 4족 보행로봇인 TITAN-VIII을 이용하여 Trot 보행 알고리즘을 연구하여 보행 실험을 행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1964-1972
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• 2009

본 논문은 4족 보행로봇 및 MSRS를 이용한 분산 웹 환경 로봇 서비스 개발환경을 제안하였다. 로봇 서비스 개발 환경은 고수준의 복잡한 로봇어플리케이션이 분산 웹 환경에서 동작 가능하게 하기 위하여, 마이크로소프트사의 MSRS를 이용해 로봇 기능들을 네트워크 노드에서 실행되는 서비스들로 구현하였다. 제안된 개발환경은 4족 보행 로봇인 제니보를 로봇플랫폼으로 선정하여 구현되어 졌다. 실험을 통해 개발된 로봇 서비스들은 분산 웹 환경 하에서 동적인 실행, 구성 및 원격 모니터링이 가능함을 보여주었다. 또한 개발된 로봇 서비스들을 복잡한 로봇어플리케이션을 쉽게 제작할 수 있도록 하는 비주얼프로그램 언어에서 사용하여 응용어플리케이션을 제작해 그 가능성을 검증하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제4권2호
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• pp.7-11
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• 2018

본 논문에서는 기구학을 이용한 이족보행 로봇의 보행패턴 생성방법을 살펴본다. 2족 보행로봇이 3차원 공간상에서 모든 동작 및 보행이 가능하기 위해 필요한 자유도는 각 다리별로 6자유도이다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 보행을 위해 간략화된 보행로봇의 구조를 살펴보고 발목의 경로를 설정한 후 기구학을 이용하여 조인트 각도를 파악하여 생성한다. 또한 로봇의 기구 해석을 위해 한쪽 다리의 조인트들에 대해 좌표계를 설정하였다. 조인트 각도를 역기구학을 이용하면 로봇의 보행 패턴을 생성할 수 있다. 최종적으로 발목의 궤적 설정과 이를 통한 보행 패턴 생성 과정을 살펴보기로 한다.