• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.87-90
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• 2001

This paper presents a design of new type biped robot and dynamic walking simulation for this system. The robot is distinguished from other one by which has a parallel mechanism type trunk and lead-screw type actuators to drive the joints of the trunk, knee and ankle. The basic consideration on the design is that it is able to accommodate itself to human's daily environments without any other modification of around and also to operate its upper limbs more smoothly with a spine functional trunk. It is designed according to a human with about 130 cm height and about 30 kg weight. And it also is able to dynamically walk on an even ground. It has constructed with total 14 DOFs which have two legs, a hip, and a trunk. The joints of each leg and trunk are adopted with a parallel structure which has good kinematic characteristics and take light weight. To test of the capacity of joint actuators and to analysis of the dynamic properties of the biped robot, optimized trunk trajectory is determined by means of an approximated FFT method based on ZMP criteria, and dynamic simulation is performed using DADS with a 1.1 time/step velocity on the even ground during four steps.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권1호
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• pp.202-208
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• 2020

Body balance necessary for ordinary daily activities can be undermined by diverse causes. In this study, as a way to control such a problem, we have produced smart insole as a wearable device in the form of insole and developed analysis software evaluating body balance, which measures ground reaction force applied to each area of sole and Center of Pressure (COP). The software visualized changes in COP positions while a user was moving and average COP positions, and it is also capable of measuring the COP values in the Anterior-Posterior (AP) and Medial-Lateral (ML) areas of feet. Through gait analysis, it can analyze the time of walking, strides, speed, COP trajectory while walking, etc. In addition, we have developed training contents for body balance improvement designed in consideration of Y-Balance Test and Timed Up and Go (TUG) Test. They were established in virtual reality similar to daily living environment so that people can expect more effective training results regardless of places.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권1호
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• pp.97-105
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• 2015

Recently, there have been many researches about applications of origami to mechanical engineering, which realizes a 30 sturcture by folding a 20 plane material. With this simple manufacturing process, origami was even adopted by some roboticists as a way to build an entirely new robot with benefits in terms of cost, weight, and structural simplicity In this paper, we propose a new type of a walking robot based on origami structure. Because all the components of the robot that generate gait motion are mechanically connected, it can actually walk fotward with only a single actuator. We also showed the similarity of gait trajectories between a kinematic analysis and the actual gait motion measured by video tracking. This result proved the possibility of designing an origami-based robot with the identical gait trajectory as we plan.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1070-1075
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• 2013

본 논문에서는 실내 보안지역내의 인간 출입을 통제하기위해 보안로봇을 이용한 출입통제 기능을 수행한 시스템 및 연구결과를 제시하고 있다. 제안된 로봇은 환경인식을 위한 레이저파인더를 탑재하고 보안지역을 상시 관찰을 수행하며 출입금지 구역에 인간을 출입이나 진행을 감지했을 때, 로봇이 인간의 속도벡터를 계산 및 주행할 경로를 계획하고 인간의 진행방향을 차단할 수 있도록 예측된 경로를 따라 주행을 하게 된다. 이때, 인간의 움직임은 포인터 물체로 간주하였으며 로봇의 기구학에 기반하여 인간의 위치를 추정한다. 실내에서 계속적인 환경변화에 대해 로봇은 감시기능 수행하게 된다. 통제구역에 대한 진입을 인식하게 되면 인간의 움직임의 반대방향으로 주행하여 진입차단 기법을 제시한다. 제안된 연구결과를 검정하기위해 로봇을 이용한 위치추정 및 추적 실험결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.247-253
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• 2019

본 논문에서는 레이저 센서 시스템을 이용한 이동중의 사람들을 실시간으로 추종하는 새로운 방법을 제시하였다. 제시한 방법은 $r-{\theta}$로 표현되는 센서데이터를 x-y좌표로 표현되는 2차원 공간으로 표현이 가능하다. 이러한 이동중인 사람들에 대한 정보는 보행패턴과 입력 센서데이터 값에 의해서 이동중인 사람의 특징값을 이용하여 적용하였다. 레이저 센서 기반 사람 추적 방법은 기존의 영상기반의 얼굴인식 방법보다 간단하면서도 이점을 가지고 있다. 제안방법에선 이동궤적알고리즘 기반으로 이동중인 사람의 발목부위를 계측하였도록 하였다. 게다가 제안된 추적 시스템은 중첩된 상황에서도 사람을 강건하게 추적할 수 있도록 HMM 방법을 적용하였다. 적용한 방법을 검증하기 위하여 실제 시스템을 적용한 실험결과를 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.220-224
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• 2003

This is a preliminary study is to make the robot walk more stably by observing the ZMP (Zero Moment Point) of the robot when the robot stands on one leg(single support) and then on two legs(double support) and so on. The robot consists of nine DOF (Degree of freedom) with lower part of the body. It is equipped with motor drivers and force sensors inside the robot. The motors are controlled by the external PC (Intel pentium 4). By the experimental results, it is found that the robot is unstable in the instant of changing from single support to double support or from double support to single support. We use the trajectory compensation of the angle and the length of both legs to realize more stable walking.

• Journal of Platform Technology
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• 제6권3호
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• pp.23-30
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• 2018

동작 패턴 생성이란 로봇이 어떤 동작을 안정하게 수행하기 위해 미리 안정적인 동작 궤적을 계산해 내는 것을 말하며 자세 제어는 미리 생성된 동작 패턴을 이용하여 동작을 수행하는 도중 발생하는 외란을 제거하여 로봇의 자세를 안정 하게 만들어주는 것을 말한다. 본 논문에서는 수치적 방법이나 로봇의 상체 구조를 간략화하여 근사적으로 생성하는 기존의 보행 패턴 방법과는 다르게 범용적으로 사용 가능한 뉴럴네트워크 학습기법을 이용한 로봇의 동작패턴 생성방법에 대하여 연구한다.

• ETRI Journal
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• 제40권4호
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• pp.522-530
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• 2018

In this study, we developed a robotic walker that actively controls its speed and direction of movement according to the user's gait intention. Sensor fusion between a low-cost light detection and ranging (LiDAR) sensor and inertia measurement units (IMUs) helps determine the user's gait intention. The LiDAR determines the walking direction by detecting both knees, and the IMUs attached on each foot obtain the angular rate of the gait. The user's gait intention is given as the directional angle and the speed of movement. The two motors in the robotic walker are controlled with these two variables, which represent the user's gait intention. The estimated direction angle is verified by comparison with a Kinect sensor that detects the centroid trajectory of both the user's feet. We validated the robotic walker with an experiment by controlling it using the estimated gait intention.

• 로봇학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.144-151
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• 2017

An important characteristic of people with partially impaired walking ability, such as incomplete paraplegics, is that they are able to generate voluntary motion of lower-limbs. Therefore, wearable robots for the incomplete paraplegic patients require a different assistance method compared to those of complete paraplegics. First, the wearable robot should be controlled to not resist wearer's motion. Second, it should be able to generate assistive torque accurately when needed. In this paper, a wearable robot, called EROWA, for the incomplete paraplegic patients is introduced. EROWA utilizes compact rotary series elastic actuators (cRSEAs) and a control method called the zero impedance control to reduce the mechanical resistance. An assistive torque trajectory is proposed to assist gait in this paper. The proposed method is verified by simulation and experimental studies.