• 제목/요약/키워드: motion pattern generation

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유전알고리즘을 이용한 워킹 궤적 파라미터의 최적화 (Trajectory Parameter Optimization using Genetic Algorism)

  • 손인혜;김동한;박종국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.75-76
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    • 2008
  • In oder for the robot to walk with stability, trajectory generation method for the biped robot is important. In this paper proposed the genetic algorithm to optimize biped robot motion parameters. Because most of trajectory generation, the walking parameters determined arbitrarily. Formulating the constraints of the motion parameters, and the trajectory is derived by cubic spline function. Finally walking patterns are described through simulation studies. When the ZMP(zero moment point) and DSM(dynamic stability margin) are satisfied, the walking pattern is chosen.

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피드백을 결합한 CPG 기반의 적응적인 휴머노이드 로봇 보행 (CPG-based Adaptive Walking for Humanoid Robots Combining Feedback)

  • 이재민;서기성
    • 전기학회논문지
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    • 제63권5호
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    • pp.683-689
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    • 2014
  • The paper introduces dynamic generation technique of foot trajectories for humanoid robots using CPG(Central Pattern Generator) and proposes adaptive walking method for slope terrains combining a feedback network. The proposed CPG based technique generates the trajectory of foot in the Cartesian coordinates system and it can change the step length adaptively according to the feedback information. To cope with variable slope terrains, the sensory feedback network in the CPG are designed using the geometry relationship between foot position and body center position such that humanoid robot can maintain its stability. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, the experiments on humanoid robot Nao are executed in the Webot simulation. The performance and motion features of the CPG based approach are compared and analyzed focusing on the adaptability in slope terrains.

레이저 가공 시스템을 이용한 프레스 금형용 패턴 제작 (Manufacture of Press Die Pattern Using Laser System)

  • 최명수;강경호;김재도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.816-819
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    • 2000
  • Recently the styrofoam has been used fur material of press die pattern. The object of this research is to develope an automated laser system for manufacture of press die pattern which depends chiefly on handwork during its process. After converting 3-D CAD model into cross-sectional shape information, the unnecessary part of the section is vapored away by laser. The depth and width of cut are mainly under the control of laser power and beam feed rate. The optimum manufacturing conditions are obtained by preliminary experiments. It is necessary fur precise styrofoam pattern manufacturing to develope laser system which has sufficient motion accuracy and program or beam path generation and automatic control of this system.

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4족 보행로봇의 걸음새에 대한 Genetic Programming 기법과 Central Pattern Generator 기반 생성기법의 비교 연구 (A Comparative Study between Genetic Programming and Central Pattern Generator Based Gait Generation Methods for Quadruped Robots)

  • 현수환;조영완;서기성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.749-754
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    • 2009
  • 4족 보행로봇의 빠른 걸음새를 자동으로 생성하는 문제에 대해서 GP(Genetic Programming)와 CPG(Central Pattern Generator) 기반의 두 가지 방식을 비교한다. GP(Genetic Programming)를 이용한 관절좌표계 상에서의 걸음새 생성 기법은 발끝의 자취와 수 많은 자세 파라미터를 사용하는 대신에 적은수의 관절 궤적을 생성하므로 효율적이다. CPG는 뇌로부터의 입력을 받아서 진동적인 출력을 생성하는 신경회로로 고등생물의 걸음 원리를 수학적으로 모델링한 것이다. 바이올로이드로 구성된 4족 보행로봇에 대하여 Webots기반의 ODE 시뮬레이션을 통해 접근 기법들에 대한 최적화를 수행하고 결과를 비교 분석한다. 그리고, 구해진 시뮬레이션과 결과를 실제 로봇에 대해서 각 동작을 실행시켜 보면서 CPG와 GP 기반의 걸음새 방식의 실제적인 성능 및 특성을 고찰한다.

벌새의 비행메커니즘과 유동특성에 대한 2차원 수치해석 연구 (A Two-dimensional Numerical Study of Hummingbird's Flight Mechanisms and Flow Characteristics)

  • 이현도;김진호;김종암
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.729-736
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    • 2009
  • 벌새(Selasphorus rufus)의 날갯짓 운동에 의한 양력발생 및 추력발생 메커니즘을 이해하고자 2차원 수치해석을 수행하였다. 날갯짓 운동의 궤적은 풍동 실험에서 관찰된 결과를 모델링하여 해석하였다. 비행속도에 따라 날갯짓 운동 궤적이 달라지고, 그 결과 양력 및 추력의 발생 메커니즘이 변화하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 이를 통하여 비행속도를 저속비행과 고속비행으로 구분하여 물리적인 이해를 하고자 하였다. 양력발생의 경우에는 기존의 날갯짓 비행의 주된 양력발생 메커니즘인 앞전와류효과(Leading Edge Vortex Effect), 실속지연(Delayed Stall), 후류포착(Wake capture)등의 메커니즘을 확인하였으며, 벌새에서 유일하게 관찰되는 Upstroke에서의 양력발생 메커니즘을 유동특성 분석을 통하여 확인하였다. 추력발생의 경우에는 벌새의 골격 구조, 와류형성 및 압력구배에 따른 합력 성분의 분해를 통하여 이해할 수 있었다.

이족보행로봇의 킥엑션을 이용한 보행 구현 (Gait Implementation using a Kick Action for IWR-III Biped Walking Robot)

  • 진광호;박천욱;최상호;김진걸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.552-554
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    • 1998
  • This paper deals with the gait generation of IWR-III using a kick action to have a walking pattern like human. For this, trajectory planning with the consideration of kick action is done in each walking step, and the coordinate transformation is done for simplifying the kinematics. Balancing motion is analyzed by FDM during the walking, By combining 4-types of pre-defined steps, multi-step walking is done. Using numerical simulator, dynamic analysis, ZMP analysis and system stability is confirmed. Walking motion is visualized by 3D- graphic simulator. As a result, trunk ahead motion effect and impactless smooth walking is implemented by experiment. Finally walking with kick action is implemented the IWR-III system.

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CPG를 이용한 휴머노이드 로봇 Nao의 보행궤적 생성 (Generation of Walking Trajectory of Humanoid Robot using CPG)

  • 이재민;서기성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.360-365
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    • 2013
  • 본 연구에서는 발끝 궤적을 미리 설계하지 않고, CPG(Central Pattern Generator)를 이용하여 동적으로 생성할 수 있는 기법을 제안한다. 생성된 발끝 궤적은 CPG 의 진동적인 출력에 따라 가변적인데, 이는 발끝 궤적이 CPG 진동적인 출력 신호의 맵핑 함수로 주어지기 때문이다. 이를 통해 환경에 적응적인 궤적을 생성할 수 있는 토대를 마련할 수 있다. 제안된 기법의 효율성을 검증하기 위해서, Webots 시뮬레이션을 통해 휴머노이드 로봇 Nao에 대한 실험을 수행하고, 성능과 동작 특성을 분석한다.

항법 기반 웨어러블 스마트 디바이스 동작 카운트 알고리즘 (Navigation based Motion Counting Algorithm for a Wearable Smart Device)

  • 박소영;이민수;송진우;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.547-552
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    • 2015
  • In this paper, an ARS-EKF based motion counting algorithm for repetitive exercises such as calisthenics is proposed using a smartwatch. Raw sensor signals from accelerometers and gyroscopes are widely used for conventional smartwatch counting algorithms based on pattern recognition. However, generated features from raw data are not intuitive to reflect the movement of motions. The proposed motion counter algorithm is composed of navigation based feature generation and counting with error correction. The candidate features for each activity are velocity and attitude calculated through an ARS-EKF algorithm. In order to select those features which reveal the characteristics of each motion, an exercise frame from the initial sensor frame is introduced. Counting processes are basically based on the zero crossing method, and misdetected counts are eliminated via simple classification algorithms considering the frequency of the counted motions. Experimental results show that the proposed algorithm efficiently and accurately counts the number of exercises.

실내 환경에서의 쿼드로터형 무인 비행체를 위한 비전 기반의 궤적 추종 제어 시스템 (Vision-Based Trajectory Tracking Control System for a Quadrotor-Type UAV in Indoor Environment)

  • 시효석;박현;김헌희;박광현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권1호
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    • pp.47-59
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    • 2014
  • 본 논문은 실내 환경에서의 엔터테인먼트 활용을 목적으로 쿼드로터형 비행체를 위한 비전 기반의 궤적 추종제어 시스템을 다룬다. 항공촬영 및 감시 등의 특수임무를 완수하기 위해 자율성이 강조되는 실외 비행체와 비교할 때, 엔터테인먼트를 목적으로 하는 실내 환경에서의 비행체를 위해서는 안정성 및 정밀성이 특히 고려된 호버링 및 궤적추종 기능 등이 요구된다. 이에, 본 논문은 동작생성, 자세추정, 궤적추종 모듈로 구성된 궤적추종 제어시스템을 제안한다. 동작생성 모듈은 매 시간에서의 3차원 자세로 기술되는 동작들에 대한 연속적인 시퀀스를 생성한다. 자세추정 모듈은 비행체에 장착된 원형 링 패턴의 인식을 통해 쿼드로터의 3차원 자세정보를 추정한다. 궤적추종 모듈은 동작생성 모듈과 자세추정 모듈로부터 제공되는 정보를 이용하여 쿼드로터 비행체의 3차원 위치를 실시간적으로 제어한다. 제안된 시스템의 성능은 단일 점 추종, 다점 추종, 곡선궤적 추종에 대한 실험을 통해 평가된다.

로봇 팔레타이징 시뮬레이터를 위한 적재 패턴 생성 및 시변 장애물 회피 알고리즘의 제안 (Algorithmic Proposal of Optimal Loading Pattern and Obstacle-Avoidance Trajectory Generation for Robot Palletizing Simulator)

  • 유승남;임성진;김성락;한창수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.1137-1145
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    • 2007
  • Palletizing tasks are necessary to promote efficient storage and shipping of boxed products. These tasks, however, involve some of the most monotonous and physically demanding labor in the factory. Thus, many types of robot palletizing systems have been developed, although many robot motion commands still depend on the teach pendant. That is, the operator inputs the motion command lines one by one. This is very troublesome and, most importantly, the user must know how to type the code. We propose a new GUI(Graphic User Interface) for the palletizing system that is more convenient. To do this, we used the PLP "Fast Algorithm" and 3-D auto-patterning visualization. The 3-D patterning process includes the following steps. First, an operator can identify the results of the task and edit them. Second, the operator passes the position values of objects to a robot simulator. Using those positions, a palletizing operation can be simulated. We chose a widely used industrial model and analyzed the kinematics and dynamics to create a robot simulator. In this paper we propose a 3-D patterning algorithm, 3-D robot-palletizing simulator, and modified trajectory generation algorithm, an "overlapped method" to reduce the computing load.