• 제목/요약/키워드: Humanoid Walking

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이족 휴머노이드 로봇의 유연한 보행을 위한 학습기반 뉴로-퍼지시스템의 응용 (Use of Learning Based Neuro-fuzzy System for Flexible Walking of Biped Humanoid Robot)

  • 김동원;강태구;황상현;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.539-541
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    • 2006
  • Biped locomotion is a popular research area in robotics due to the high adaptability of a walking robot in an unstructured environment. When attempting to automate the motion planning process for a biped walking robot, one of the main issues is assurance of dynamic stability of motion. This can be categorized into three general groups: body stability, body path stability, and gait stability. A zero moment point (ZMP), a point where the total forces and moments acting on the robot are zero, is usually employed as a basic component for dynamically stable motion. In this rarer, learning based neuro-fuzzy systems have been developed and applied to model ZMP trajectory of a biped walking robot. As a result, we can provide more improved insight into physical walking mechanisms.

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소형 인간형 로봇의 골프하기 (A Small Humanoid Robot that can Play Golf)

  • 김종우;차철;조동권;성영휘
    • 전기학회논문지
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    • 제56권2호
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    • pp.374-382
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    • 2007
  • Robot mobility and intelligence become more important for robots to be used in various fields other than automation. The main purpose of providing mobility to a robot is to extend the robot's manipulability. In this paper, we introduce a small humanoid robot that can autonomously play golf as an example of incorporating robot intelligence, mobility, and manipulability. The robot has 12 degrees of freedom for legs and has various basic walking patterns. It can move to a desired position and change orientation by combining the basic waking patterns. The robot has a color CCD camera and can extract coordinates of the objects in the environments. The small humanoid robot has 8 degrees of freedom for arms and can play golf autonomously with two kinds of dexterous swing motions. Kinematic analysis of the robot arms, vision data processing for the recognition of the environments, algorithm for playing robotic golf have been performed or proposed. The experimental results show that the robot can play golf autonomously.

Control of Humanoid Robots Using Time-Delay-Estimation and Fuzzy Logic Systems

  • Ahn, Doo Sung
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제17권1호
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    • pp.44-50
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    • 2020
  • For the requirement of accurate tracking control and the safety of physical human-robot interaction, torque control is basically desirable for humanoid robots. Because of the complexity of humanoid robot dynamics, the TDC (time-delay control) is practical because it does not require a dynamic model. However, there occurs a considerable error due to discontinuous non-linearities. To solve this problem, the TDC-FLC (fuzzy logic compensator) is applied to humanoid robots. The applied controller contains three factors: a TDE (time-delay estimation) factor, a desired error dynamic factor, and FLC to suppress the TDE error. The TDC-FLC is easy to execute because it does not require complicated humanoid dynamic calculations and the heuristic fuzzy control rules are intuitive. TDC-FLC is implemented on the whole body of a humanoid, not on biped legs even though it is performed by a virtual humanoid robot. The simulation results show the validity of the TDC-FLC for humanoid robots.

A Miniature Humanoid Robot That Can Play Soccor

  • Lim, Seon-Ho;Cho, Jeong-San;Sung, Young-Whee;Yi, Soo-Yeong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.628-632
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    • 2003
  • An intelligent miniature humanoid robot system is designed and implemented as a platform for researching walking algorithm. The robot system consists of a mechanical robot body, a control system, a sensor system, and a human interface system. The robot has 6 dofs per leg, 3 dofs per arm, and 2 dofs for a neck, so it has total of 20 dofs to have dexterous motion capability. For the control system, a supervisory controller runs on a remote host computer to plan high level robot actions based on the vision sensor data, a main controller implemented with a DSP chip generates walking trajectories for the robot to perform the commanded action, and an auxiliary controller implemented with an FPGA chip controls 20 actuators. The robot has three types of sensors. A two-axis acceleration sensor and eight force sensing resistors for acquiring information on walking status of the robot, and a color CCD camera for acquiring information on the surroundings. As an example of an intelligent robot action, some experiments on playing soccer are performed.

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DSP를 사용한 소형 인간형 로봇의 제어기 (A DSP-based Controller for a Small Humanoid Robot)

  • 조정산;성영휘
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.191-197
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    • 2005
  • 2족 보행을 특징으로 하는 인간형 로봇은 구동해야할 관절의 수가 매우 많으며, 로봇의 보행 상태 등을 인식하기 위하여 다양한 센서의 활용이 필요하다. 본 논문에서는 21개의 RC 서보 모터를 사용한 소형의 2족 보행 로봇의 제어기의 구조를 제안하고 구현한다. 제안된 제어기는 호스트 PC와 DSP를 사용한 주 제어기, 그리고 FPGA를 사용한 보조 제어기의 계층 구조를 갖는다. 호스트 PC에서는 보폭, 보행 시간 등과 같은 보행 파라미터에 따른 로봇의 보행 데이터를 생성하여 주 제어기로 전송하고, TI사에서 제어용으로 출시된 DSP 칩인 TMS320LF2407A를 사용하여 구현된 주 제어기에서는 보조 제어기를 통하여 21개의 RC 서보 모터를 구동한다. 또한 주 제어기와 2축 가속도 센서를 인터페이스하여 보행 바닥면의 경사도에 따른 균형잡기 실험과 기울어진 바닥면의 기울기를 검출하여 경사면 보행이 가능함을 보인다.

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다양한 감정 상태에서의 보행 특징 분석 (Analysis of Gait Characteristics of Walking in Various Emotion Status)

  • 당 반 치엔;트란 트렁 틴;김종욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.477-481
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    • 2014
  • 인간은 다양한 감정을 가지고 있으며 매 시점의 감정 상태에 따라 사고와 판단, 행동이 영향을 받는다. 특히 어떤 사람의 보행하는 모습만 보아도 그 사람의 감정 상태를 짐작할 수 있을 정도로 보행 또한 감정에 영향을 받는다. 현재 휴머노이드 로봇의 이족보행에 관한 연구는 지면의 상태와 상관없이 안정하게 걷는 것을 주로 다루지만 인간과의 교감을 위해서는 감정상태에 따라 보행하는 패턴이 달라질 필요가 있다. 이를 위해 본 논문에서는 보행분석 시스템을 이용해서 네 가지 대표적인 감정(기쁨, 슬픔, 화남, 편안함) 상태에 있는 성인남녀의 보행 데이터를 취득 및 분석하고 상호 특성을 비교하는 연구를 수행했다. 본 논문에서 소개 된 정서적 보행 분석 내용은 휴머노이드 로봇의 정서적 보행에 참고 자료로 사용될 예정이다.

2족 보행 로봇의 계단 보행 (Stairs Walking of a Biped Robot)

  • 성영휘;안희욱
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.46-52
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    • 2004
  • 본 논문에서는 키 42cm, 몸무게 1.5kg으로 총 16 자유도를 가진 소형 인간형 로봇의 개발에 관하여 소개한다. 인간형 로봇은 많은 자유도를 가지기 때문에 개발을 쉽게 하기 위하여 제어가 간단한 RC 서보 모터를 구동기로 사용한다. 개발된 로봇은 또한 머리에 소형 디지털 카메라를 장착하고 있어서 주변의 환경에 대한 영상 데이터를 원격지에 있는 호스트 컴퓨터에 무선 모뎀을 통하여 전송할 수 있다. 개발된 로봇은 직진 보행, 회전 보행 등의 평지 보행뿐만 아니라 계단 보행도 수행할 수 있다. 로봇의 움직임을 생성하고 사전에 모의 실험해 볼 수 있는 그래픽 시뮬레이션프로그램과 경로 생성 프로그램은 호스트 컴퓨터에서 구동된다. 실험을 통하여 개발된 로봇이 계단 보행을 수행할 수 있음을 보인다.

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휴머노이드 연구동향 (Survey on Humanoid Researches)

  • 유범재;오용환;최영진
    • 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.

Stable Biped Walking by Trunk and Waist Motion

  • Jin, Jae-Hyun;Ahn, Sung-Ho;Park, Byung-Suk;Yoon, Ji-Sup
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.85.2-85
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    • 2002
  • If a biped humanoid robot walks stably on even and uneven planes like a human being, it should have a control system capable of compensating for moments generated by motions of its lower-limbs, upper-limbs and head. In this paper, a compensatory motion control method is described for the stability of biped humanoid robots. This control method calculates the combined motion of the trunk and the waist that cancels the generated moments by using an iteration algorithm. During the biped walking, the combined motion is employed only for stability while the motion of the lower-limbs is used only for locomotion. This method is useful for not only a steady walking but also a transient walking. The e...

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