• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.573-579
• /
• 2008

This paper introduces a new approach to develop a fast gait for quadruped robot using GP(genetic programming). Planning gaits for legged robots is a challenging task that requires optimizing parameters in a highly irregular and multidimensional space. Several recent approaches have focused on using GA(genetic algorithm) to generate gait automatically and shown significant improvement over previous results. Most of current GA based approaches used pre-selected parameters, but it is difficult to select the appropriate parameters for the optimization of gait. To overcome these problems, we proposed an efficient approach which optimizes joint angle trajectories using genetic programming. Our GP based method has obtained much better results than GA based approaches for experiments of Sony AIBO ERS-7 in Webots environment.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제5회(2016년)
• /
• pp.501-505
• /
• 2016

In this study, a robot is implemented in H/W based on four-bar linkage mechanism and Jansen mechanism. Our goal is to finish the given path using given terms. The various programs was used to understand the mechanism in more detail. DISON m.Sketch, EDISON Designer, Theo Jansen Mechanism Optimization Solver. Using these programs, we can design the robot in more dtails and reduce errors and trials. For the design and implementation of a robot, it is need to get joint variable, a foot point, and their relation. Thus, the proposed kinematic analysis is very important process for the design and implementation of legged robots.

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

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.444-449
• /
• 2020

본 연구에서는 구조가 간단하고 소형화 제작이 용이한 소형보행 로봇용 구동원을 제안한다. 두 개의 직교방향 모멘트를 핀조인트 구조의 다리에서 회전벡터로 변환하여 이동표면에 타원궤적이 발생하도록 설계하였고, 다른 구동원 대비 효율성과 에너지 밀도가 높은 압전 세라믹을 활용하여 압전벤더 액츄에어터를 제작하였다. 또한 사용된 압전 벤더 액츄에이터는 유한요소해석을 통한 자체 무게대비 최대의 출력을 낼 수 있도록 재질 및 형상을 최적화하였다. 두 개의 다리로 구성된 단위 액츄에이터는 모듈화 되어 여러 개의 액츄에이터로 결합이 가능하고 매운 빠른 속도로 이동 및 거친 지형에서도 운용이 가능하다. 실험결과로 T자형 로봇 액츄에이터의 다양한 속도 (2 mm/sec.에서 266 mm/sec까지)와 운송능력(최대 10 g에서 50 mm/s까지)을 확인 하였다.

• International Journal of Ocean System Engineering
• /
• 제1권4호
• /
• pp.222-229
• /
• 2011

In this paper, we present the concept and main mission of the Crabster, an underwater walking robot. The main focus is on the modeling of drag and lift forces on the legs of the robot, which comprise the main difference in dynamic characteristics between on-land and underwater robots. Drag and lift forces acting on the underwater link are described as a function of the relative velocity of the link with respect to the fluid using the strip theory. Using the translational velocity of the link as the rotational velocity of the joint, we describe the drag force as a function of joint variables. Generalized drag torque is successfully derived from the drag force as a function of generalized variables and its first derivative, even though the arm has a roll joint and twist angles between the joints. To verify the proposed model, we conducted drag torque simulations using a simple Selective Compliant Articulated Robot Arm.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.555-561
• /
• 2008

GA 기반의 4족 보행로봇의 걸음새의 속도와 안정성을 최적화하는 걸음새의 자동 생성 방법을 구현한다. 기존에 사용된 걸음새 파라미터 집합에서 중요 파라미터의 영향을 분석하였고, 이를 통해 효율적인 탐색 방향을 설정하였다. 또한 속도 위주의 기존 연구와는 달리 반 정확도가 수반된 결과를 얻도록 하였다. 제안된 기법의 검증을 위하여 SONY Aibo 4족 보행 로봇에 대해서 ODE 기반의 물리적 특성을 포함한 정교한 시뮬레이션이 가능한 Webots 을 이용하여 실험을 수행하였고, 속도와 안정성 면에서 향상된 결과를 얻었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.1023-1029
• /
• 2013

Water running animals such as basilisk lizards have an advantage of high-speed movement and high power efficiency on water; so researchers in robotic fields have been interested in the water running locomotion. This paper presents prototype-design and experimental study on the fourand six-legged water running robot. Based on the previously proposed quadruped water running robot, we assemble a hexapedal water running robot. The legs of the water running robot are designed based on four-bar parallel link for repeated motion along to pre-defined path. Stability performance of the quadruped and hexapedal water running robot are investigated by experiments on rolling criterion. As a result, hexapedal robot performs better stability than quadruped robot. Based on the hexapedal robot design, we are planning to optimize the position of legs and operating frequency.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.65-72
• /
• 2013

This paper describes a finite element analysis (FEA) of the body frame of a subsea robot, Crabster200 (CR200). CR200 has six legs for mobility instead of screw type propellers, which distinguishes it from previous underwater robots such as remotely operated vehicles (ROVs) and autonomous underwater vehicles (AUVs). Another distinguishing characteristic is the body frame, which is made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP). This body frame is designed as a rib cage structure in order to disperse the applied external loads and reduce the weight. The frame should be strong enough to support many devices for exploration and operation underwater. For a reasonable FEA, we carried out specimen tests. Using the obtained material properties, we performed a modal analysis and FEA for CR200 with a ready posture. Finally, this paper presents the FEA results for the CFRP body frame and the compares the characteristics of CFRP with conventional material, aluminum.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권7호
• /
• pp.2205-2212
• /
• 1996

In order to move the body of a walking robot translationally, and step over the obstacles, the walking robot must have at least 3 degrees of freedom for each leg. Therefore each leg of the general walking robots can be composed of 3-link system with 3 revolute joints. In this paper, the colsed form of inverse kinimatic solutions is shown for this general 3R linkage. Moreover, in order to have efficient walking volume in rough terrain, the workspace of each log is obtained considering the twist angles and the offsets in D-H parameters. When we design a walking robot, the information of the walking volume is needed for planning desired trajectories of the feet effectively. Appropriate knowledge of the walking volume can also be used to maximize linear or angular velocity of minimize power of stress. However, since it is impossible to obrain the information of walking volume in 3-D space directly from the kinematic equations, the walking volume can be searched through the edge detection algorithm using the triangle tracer with closed from inverse kinematic solutions. In this study, we present the closed form inverse kinematic solutions for 3R linkage model, and the walking volume of 6 legged walking robot which is modeled after the darking bettle, Eleodes obscura sulcipennis, through the method of edge detection for an arbitrary 2 dimensional shape using triangle tracer.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제6권4호
• /
• pp.217-222
• /
• 2017

본 연구에서는 사람을 대신하여 험난한 지형에서 위험작업을 수행이 가능한 지상로봇과 짧은 시간 안에 원거리 비행이 가능한 드론과의 결합을 통해 위험 상황에서의 효과적인 협업이 가능한 시스템을 구현하였다. 최근 관련 연구는 드론을 수용할 수 있는 무인지상차량이나 4족 로봇에 관한 연구가 있었으나 전체 가용 시간의 장점에 비해 대규모 로봇을 필요로 하여 현장에서 적용하기엔 어려움이 있었다. 본 논문에서는 경량 드론에 장착된 임베디드 웹캠과 영상처리 알고리즘을 사용하여 객체의 한 유형인 마커를 Canny Edge 알고리즘 및 특정한 Template matching 방법을 통하여 비행 중 실시간 검출한 결과를 보여주며, 지상로봇위에 표시된 마커의 2차원적 위치 정보 획득과 레이저 센서를 이용한 상대거리 확보를 융합하여 지상로봇과 드론간의 도킹을 구현하는 시스템을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 시스템은 50회의 도킹 시도에서 95%의 도킹 성공률을 보였으며 6가지의 Template mateching 방법 중 시스템에 적용할 수 있는 2가지의 템플릿 매치 방법을 제시하였다.