• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.574-584
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• 2017

본 논문에서는 보행로봇의 일종인 TITAN-VIII라 불리는 로봇을 이용하여 가장 짧은 경로를 탐색하여 이동하는 방법에 관한 연구를 나타낸다. 보행로봇의 경우 바퀴구동 로봇에 비해 불규칙한 지면 위를 자유로이 이동 가능한 장점 등을 가지고 있는데 반해 이동속도는 바퀴구동 로봇에 비해 느린 편이다. 따라서 본 논문에서는 목적지에 도달하기까지 시간을 최소화하는 최적경로 탐색 제어방법을 제시하였다. 경로를 탐색하기 위해 Dijkstra's algorithm라 불리는 알고리즘을 기반으로 하여 적용하였다. 또한 로봇이 항상 정적인 자세를 유지하는 로봇의 다양한 자세에 대해서도 다루었다. 로봇의 자세제어와 알고리즘을 통하여 로봇의 관절각 결정에 필요한 여러 수학방정식을 제시하였다. 그 후 원하는 궤적으로 로봇이 이동하고 탐색하는 알고리즘을 고안하였고, 제안한 방법의 결과를 실험으로 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.309-312
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• 2003

다리를 가진 로봇은 지형에 대한 높은 적응능력을 가졌다할지라도 바퀴의 차량과 비교했을 때 일반적으로 그 속도가 상당히 낮다. 다리를 가진 로봇으로 빨리 움직이는 속도를 얻기 위해서는 두발 로봇의 달림과 4족 로봇의 속보나 뛰는 것과 같이 동적으로 안정한 걸음걸이가 좋은 해결법이다. 그러나 동적으로 안정한 걸음걸이의 에너지 효율은 일반적으로 느린 걸음걸이와 같은 안정한 걸음걸이보다 낮다. 본 논문에서는 네발로 걷는 로봇의 에너지 효율에 관한 실험적 연구를 보여준다. 빠른 걸음걸이의 2가지 패턴의 에너지 소모에 대한 TITAN-VIII을 이용한 실험을 통해 연구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1247-1252
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• 2005

다리를 가진 로봇은 지형에 대한 높은 적응능력을 가졌다할지라도 바퀴로 구동되는 로봇과 비교했을 때 일반적으로 그 속도가 상당히 느리다. 다리를 가진 로봇으로 빨리 움직이는 속도를 얻기 위해서는 두발로봇의 달리는 것과 4족 로봇의 속보나 뛰는 것과 같이 동적으로 안정한 걸음걸이가 좋은 해결법이다. 그러나 동적으로 안정한 걸음걸이의 에너지 효율은 일반적으로 느린 걸음걸이와 같은 안정한 걸음걸이보다 낮다. 본 논문에서는 4족으로 걷는 로봇의 에너지 효율에 관한 실험적 연구를 보여주고 있다. 걷는 보행 방법에 따른 2가지 패턴에 따른 에너지 효율관계를 TITAN-VIII이라 명명된 4발로 걷는 로봇을 기준으로 시뮬레이션을 통하여 비교분석 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1722-1729
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• 2005

본 연구에서는 OpenGL 프로그램으로 4족 보행로봇인 TITAN-VIII의 가상로봇을 설계한 후, 실제로봇의 관절각도, 본체 자세각을 가상로봇에 입력하고 벡터 회전과 평행이동을 이용하여 보행 중 본체를 수평으로 유지하는 제어를 10[ms]마다 행하였다. 디딤율 $\beta$를 0,5로 일정하게 하고, 주기가 1.5, 2.0, 3.0[sec]일 때 한주기당 이동거리를 0.2, 0.3[m]로 변경하여 좌우요동보행을 시키면서 가상로봇의 ZMP, 실제로봇의 ZMP 무게중심의 이동경로를 구하고 발바닥 좌표 변화와의 관계를 비교 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권1호
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• pp.134-139
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• 2006

A energy efficiency of quadruped walking robot has been studied mathematical modeling, dynamic analysis or simulation by consumption energy per period. In this paper, We used the quadruped walking robot Titan-VIII in order to carry out this experiment. The total moving length is about 2[m] , the stride length is 0.1, 0.2. 0.3, and walking period is changed by 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 3.0[sec] Per each stride length. So consumption energy of 15 cases are measured. As a result of this experiment we obtained the best energy efficiency when stride length was 0.3[m], and Period was 1.5[sec].

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.204-207
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• 2005

4족 보행로봇은 에너지원을 본체에 부착하고 다녀야 하기 때문에 산업용 로봇에서 크게 고려되지 않았던 에너지 효율이 중요한 문제로 부각되었고 이에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 현재까지 4족 보행로봇 에너지 효율에 관한 연구의 대부분은 수학적 모델링, 동역학적 해석 또는 시뮬레이션으로 주기(Period)당 에너지 소모량을 근거로 효율을 평가하였다. 실험적 결과에 의한 연구는 아직 부족하며 로봇은 단순히 한주기를 보행하는 것이 아니라 연속적으로 보행하는 것이기 때문에 한주기를 기준으로 효율을 평가하는 것은 적합하지 않을 수도 있다. 본 논문에서는 실험 로봇인 TITAN-VIII을 보폭이 0.1, 0.2, 0.3[m]일 때 주기를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0[sec]로 변경하면서 12가지 경우에 대해서 2[m]를 Trot 보행 시키면서 에너지 소모량을 측정하고 실험적 결과를 근거로 에너지 효율관계를 분석하였다.

• 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.