• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.363-367
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• 2007

본 논문에서는 Micro 내장형 운영체제상의 실시간 객체 엔진으로 개발한 TMO-eCos를 기반으로 TMO를 이용한 이족로봇 제어 프레임워크와 이를 활용한 실제 사람의 동작과 유사하게 이족로봇을 제어할 수 있는 응용모델에 대해 기술한다. TMO 모델을 이용한 이족로봇 제어 프레임워크는 시스템 개발을 위한 객체 기반의 규격적 단층을 제공하여 모션캡춰장비의 시그널을 분석 처리할 수 있도록 설계 구현되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.372-376
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• 2007

분산처리 시스템은 네트워크로 연결된 프로세서들로 구성되며, 시스템 내의 각 프로세서는 고유한 클럭을 갖는다. 글로벌 시간 기준으로 볼 때 수행중인 프로세스가 유지하는 시간은 분산시스템 각각 차이가 있을 수 있으므로 일관성 있는 시간관리가 필요하다. 본 논문에서는 TMO-eCos를 기반으로 하는 분산 처리 시스템에서 각 분산 시스템간 발생할 수 있는 클럭의 불일치 문제를 해결하기 위한 클럭 동기화 기법에 관해 논한다. 점진적인 클럭 동기화 알고리즘을 구하기 위해 마스터 노드의 클럭을 글로벌 클럭으로 가정하고 슬레이브 노드들은 마스터 노드의 클럭으로 동기화하는 방법에 대하여 정의하였다. 정의한 알고리즘을 시현하기 위한 분산 노드 간 로봇 제어 프로그램을 소개 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권7호
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• pp.15-21
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• 2004

A number of Humanoids are introduced including ASIMO, HRP-2 Promet, Johnniee, Babybot, and KHR-2. Most researches are focused on the development of stable biped walking of Humanoids and it is not easy to endow an Humanoid with intelligence and service technology until now in the sense that the operation time of a Humanoid is limited less than 30 minutes even in the case that the battery is used only for the control of actuators in a Humanoid. In this paper, a brief survey on Humanoids is proposed and the concept of 'Network-based Humanoid', a Humanoid being able to provide intelligence for human-friendly services using ubiquitous networks, is introduced briefly.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.659-667
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• 2011

The study of bipedal robot is towards similar shape and function with human. In this paper, we propose a human-like walking pattern compatible to the flexible foot with toe and heel structure. The new walking pattern for a bipedal robot consists of ZMP, center of mass (CoM), and ankle trajectory and is drawn by considering human kinesiology. First, the ZMP trajectory moves forward without stopping at a point even in the single support phase. The corresponding CoM trajectory to the ZMP one is derived by solving differential equations. As well, a CoM trajectory for the vertical axis is added by following the idea of human motion. The ankle trajectory closely mimics the rotational motion of human ankles during taking off and landing on the ground. The advantages of the proposed walking pattern are demonstrated by showing improved stability, decreased ankle torque, and the longer step length capability. Specifically, it is interesting to know that the vertical CoM motion is able to compensate for the initial transient response.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.420-426
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• 2001

In this paper, we introduce a case study of developing a miniature humanoid robot that has 16 degrees of freedom and is able to perform statically stable walking. The developed humanoid robot is 37cm tall and weighs 1,200g. RC servo motors are used as actuators. The robot can walk forward and turn to any direction on an even surface. It equipped with a small digital camera, so it can transmit vision data to a remote host computer via wireless modem. The robot can be operated in two modes: One is a remote-controlled mode, in which the robot behaves according to the command given by a human operator through the user-interface program running on a remote host computer, the other is a stand-alone mode, in which the robot behaves autonomously according the pre-programmed strategy. The user-interface program also contains a robot graphic simulator that is used to produce and verify the robot\`s gait motion. In our walking algorithm, the ankle joint is mainly used for balancing the robot. The experimental results shows that the developed robot can perform statically stable walking on an even surface.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.236-241
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• 2008

This paper presents a method to recognize the plane regions for movement of walking robots. When the autonomous agencies using stereo camera or laser scanning sensor is under unknown 3D environment, the mobile agency has to detect the plane regions to decide the moving direction and perform the given tasks. In this paper, we propose a very fast method for plane detection using normal vector of a triangle by 3 vertices defined on a small circular region. To reduce the effect of noises and outliers, the triangle rotates with respect to the center position of the circular region and generates a series of triangles with different normal vectors based on different three points on the boundary of the circular region. The vectors for several triangles are normalized and then median direction of the normal vectors is used to test the planarity of the circular region. The method is very fast and we prove the performance of algorithm for real range data obtained from a stereo camera system.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.133-142
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• 2019

물리기반 캐릭터 애니메이션에서 궤적 최적화(trajectory optimization) 기법은 캐릭터 동작에 대한 시스템 동역학 모델(system dynamics model)에 기반하여 가까운 최적의 미래 상태를 예측하여 캐릭터의 동작을 자동적으로 생성하는데 널리 사용되어 왔다. 캐릭터와 환경 간의 접촉 현상을 강체 충돌로 다루는 경우 일반적으로 시스템 동역학 모델은 그 수식이 닫힌 형식(closed form)으로 유도되지 못하고 미분이 불가능하다. 따라서 최근까지 많은 연구자들이 접촉 완화(contact smoothing) 기법을 통해 시스템 동역학의 수치적 미분에 기반한 효율적인 궤적 최적화 기법을 발표해 왔다. 하지만 수치적 미분 정보는 분석적 미분과 달리 부정확하기 때문에 궤적 최적화의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 접촉 완화 모델에 대한 근사화를 통해 시스템 동역학을 분석적으로 미분하여 닫힌 형식의 도함수를 유도하고, 이를 기반으로 사용자의 온라인 입력에 따라 예제 데이터 없이 이족 캐릭터의 동작을 안정적으로 생성하는 예측 제어 기법(model predictive control (MPC))을 제안한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권5호
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• pp.142-149
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• 2009

This paper proposes and demonstrates novel flexible contact force sensing devices for 3-dimensional force measurement. To realize the sensor, polyimide and polydimethylsiloxane are used as a substrate, which makes it flexible. Thin-film metal strain gauges, which are incorporated into the polymer, are used for measuring the three-dimensional contact forces. The force sensor characteristics are evaluated against normal and shear load. The fabricated force sensor can measure normal loads up to 4N. The sensor output signals are saturated against load over 4N. Shear loads can be detected by different voltage drops in strain gauges. The device has no fragile structures; therefore, it can be used as a ground reaction force sensor for balance control in humanoid robots. Four force sensors are assembled and placed in the four corners of the robot's sole. By increasing bump dimensions, the force sensor can measure load up to 20N. When loads are exerted on the sole, the ground reaction force can be measured by these four sensors. The measured forces can be used in the balance control of biped locomotion system.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.124-129
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• 2013

6족 보행 로봇은 2족 또는 4족 보행 로봇에 비하여 안정적인 보행이 가능한 장점이 있다. 따라서 6족 보행 로봇은 이러한 보행의 안정성을 기반으로 다양한 지능적인 동작을 수행하기에 유리한 구조이다. 본 논문에서는 전형적인 6족 보행 로봇과는 달리 로봇의 진행 방향에 대하여 전후 다리와 좌우에 각각 한 쌍의 다리를 갖는 6족 보행 로봇을 제안하고 제안된 로봇을 사용하여 다양한 지능형 동작을 수행한다. 26개의 모듈형 모터를 사용하여 로봇 기구부를 구성하고 호스트 PC, DSP 주제어기, AVR 보조 제어기, 스마트폰/스마트패드로 구성되는 제어기를 구현한다. 구현된 로봇은 스테레오 카메라, 적외선 센서, 초음파 센서, 접촉 센서 등 다양한 센서 데이터를 사용하여 비평탄면 보행, 공차기, 원격 제어 및 3차원 모니터링 등 다양한 지능형 동작을 수행할 수 있음을 실험을 통하여 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.68-76
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• 2000

로켓이나 2족 보행 로봇(Biped Robots)의 자세 제어에 응용되는 도립진자 시스템(Inverted Penduhum System)은 대표적 비선행 시스템으로 수학적 모델링이 대단히 어려우며, 모델링올 하였다 하더라도 복잡한 구조가 된다. 이의 해결을 위한 고전적인 제어 기법으로 1970년대 이후부터는, 신경회로망과 퍼지, 카오스, 유전 알고리증을 이용한 제어 기법들이 도립진자의 안정화 제어에 적용되어져고 있으며, 최근 신경회로망의 자동설계 기법들과 유전 또는 전화 알고리즘올 이용한 신경회로망의 구축 기법인 종래의 진화형 선정회로 제어기(ENNC : Evohing Neural Network Controller)가 시도되어지고 있다. 그러나 종래의 ENNC의 전화방식은 노드(뉴런)단위로 교배하며, 특히, 활성화 함수를 지닌 은닉층의 뉴런이 입력층의 뉴런으로 대체되는 경우, 입력층 뉴런과 출력층 뉴런 사이의 결합 가중치가 삭제되지 않는 등의 문제점이 지적될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 도립진자 시스템의 안정화 제어를 위하여 선택, 교배, 돌연변이의 진화 연산자에 의해 일시에 최적의 구조와 결합가중치로 진화시켜 가능 새로운 형태의 ENNC를 제안하고자 한디. 또한, 다양한 초기치에 적응된 최적 구조와 결합가중치를 갖는 새로운 형태의 ENNC를 시뮬레이션율 통하여 얻고, 이를 ADA-2310보드 및 80586 마이크로 프로세서로 실현하여, 도립진자 시스템의 안정화 제어에 적용함으로써 본 논운에서 제안한 ENNC의 우수성과 강인성을 입증하고자 한다.