• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
• /
• pp.875-877
• /
• 2022

본 논문에서는 비평탄 지형에서 보행할 수 있는 탐사, 정찰 목적으로 설계된 12자유도 4족 보행 로봇의 구성과 주요사양을 설명하고 로봇 하드웨어의 설계 과정과 현실에서 로봇을 구동하기 전 시뮬레이션으로 로봇을 미리 구동시킨 실험결과 및 보행 안전성에 관련된 분석 결과등을 제시하고 실제로 로봇의 보행이 안정한지 확인하는 과정을 보여준다

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.215-221
• /
• 2006

본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.457-463
• /
• 2009

본 논문에서는 육족 보행 로봇의 새로운 힘 분배 알고리듬을 제안한다. 본 논문에서 고려하는 육족 보행 로봇은 다리 하나에 관절고착고장이 발생하여 내고장성 정적 세다리 걸음새로 보행한다. 제안되는 힘 분배 알고리듬의 핵심은 내고장성 걸음새가 가지는 안정여유도를 결정하는 지지 다리의 미끄러짐을 최소화시키는 것이다. 불연속적으로 움직이는 내고장성 세다리 걸음새는 정상 걸음새보다 안정도가 떨어진다는 약점이 있다. 본 논문에서 제안하는 힘 분배 알고리듬은 이러한 약점을 고려하여 내고장성 걸음새의 지지 다리가 세 개라는 성질과 Zero-Interaction Force 원리를 이용하여 최적화 기법을 쓰지 않고 대수적으로 모든 다리의 힘 성분을 구한다. 컴퓨터 시뮬레이션 사례 연구를 통해서 제안된 힘 분배 알고리듬과 기존 방법의 비교 분석을 실시하고 제안된 방법의 효용성을 입증한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권8호
• /
• pp.264-273
• /
• 2013

미래의 전쟁에서 인명 피해를 최소화하기 위한 방안으로 로봇의 중요성이 부각되고 있으며 최적으로 진화된 생물체를 모방하는 생체모방로봇에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있다. 도마뱀 모방형 로봇은 협소한 지역에서 은밀한 접근 및 은닉을 필요로 하는 정찰 및 감시 등의 임무를 수행하기에 적합하다. 본 논문에서는 적외선 마커를 이용하여 도마뱀의 보행동작을 분석하였다. 쿠반 에놀의 관절 부위에 21 개의 마커를 부착하고 광학적 모션 캡쳐 장비를 사용하여 도마뱀의 보행 동작을 측정하였다. 측정된 데이터를 분석하여 펼친 자세로 속보로 보행하는 도마뱀의 걸음 동작을 분석하였다. 또한 도마뱀의 걸음새를 충실하게 구현 가능하도록 25 자유도를 갖는 기구학 모델을 제안하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 타당성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권6호
• /
• pp.667-673
• /
• 2010

본 논문은 의사-임피던스 모델을 이용하여 2족보행로봇이 비평탄면에서 보행하는 제어기법을 제안한다. 의사-임피던스 모델은 인간이 보행 시, 발바닥이 지면과 순응하는 동작을 모사하였다. 지면과 접촉하면서 인간의 발바닥은 2가지 보행상태를 갖게 된다. 첫 번째 상태에서는 지면과 순응하기 위해 노력이나 의도적인 토크를 가하는 것이 아니라 수동적인 모션으로 순응하게 된다. 두 번째 상태에서는 지면과 접촉한 후, 적절한 토크를 유지하여 인간의 몸이 보행을 지속할 수 있게끔 유도하며 이를 하중이동단계라고 한다. 이러한 과정이 안정적으로 로봇의 보행을 유지할 수 있음을 12자유도의 2족보행로봇과 6축의 힘을 가지는 환경모델을 반영한 시뮬레이션을 통해 보여준다. 이러한 시뮬레이션결과가 제안된 의사-임피던스 모델이 효과적임을 보여준다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.193-199
• /
• 2014

In this paper, we present an overview of the structure of a lab-built powered knee prosthesis and the control of it. We build a powered prosthesis prototype on the basis of previous researches and aim at obtaining the essential technology related with its control. We adopt the slider-crank mechanism with a DC motor as an actuator to manipulate the knee joint. We also build an embedded control system for the prosthesis with a 32-bit DSP controller as a main computation unit. We divide the gait phase into five stages and use a FSM (Finite State Machine) to generate a torque reference needed for each stage. We also propose to use a position-based impedance controller for driving the powered knee prosthesis stably. We perform some walking experiments at fixed speeds on a tread mill in order to show the feature of the built powered prosthesis. The experimental results show that our prosthesis has the ability to provide a functional gait that is representative of normal gait biomechanics.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.913-922
• /
• 2014

This paper describes design of a robotic above-knee prosthetic leg which is powered by electrical motors. As a special feature, the robotic prosthetic leg has enough D.O.F.s. For mimicking the human leg, the robotic prosthetic leg is composed of five joints. Three of them are called 'active joint' which is driven by electrical motors. They are placed at the knee-pitch-axis, the ankle-pitch-axis, and the an! kle-roll-axis. Every 'active joint' has enough torque capacity to overcome ground reaction forces for walking and is backlashless for accurate motion generation and high-performance balance control. Other two joints are called 'passive joint' which is activating by torsion spring. They are placed at the toe part and designed by Crank-rocker mechanism using kinematic design approach. In order to verify working performance of the robotic prosthetic leg, we designed a gait trajectory through motion capture technique and experimentally applied it to the robot.

• 로봇학회논문지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.297-303
• /
• 2007

In this paper, we discuss a service to give alarm in the case of emergency for the old and the weak by human behavior recognition in Intelligent Space. Our Intelligent Space consists of mobile robots, sensors and agents. And these components are connected to network framework. Agent analyzes data acquired from networked sensors and determines task of robots and a space to provide a service for humans. In our emergency alarm service, human behavior recognition service module analyzes accelerometer data obtained from body-attached human behavior sensing platform, and classifies into four basic human behavior such as walking, running, sitting and falling-down. For the old and the weak, falling-down behavior may bring about dangerous situations. On such an occasion, agent executes emergency alarm service immediately. And then a selected mobile robot approaches fallen person and sends images of the person to guardians. In this paper, we set up a scenario to verify the emergency alarm service in Intelligent Space, and show feasibility of the service from our simulation experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.615-620
• /
• 2015

DOB (Disturbance Observer) is an useful control method for estimating the disturbance applied to dynamic systems. Disturbance observer can be used to implement a robust control system to generate a control input for rejecting the disturbance, and it can be also used to estimate the disturbance to obtain information. The system that uses disturbance estimation is investigated for high performance control such as automatic door systems, walking robot and electric power steering system in vehicles. In this paper, a novel disturbance observer which is called disturbance and current observer for estimating load torque in the motor system is proposed. The difference between the DOB for disturbance rejection and DCOB is mathematically verified. Current and angular velocity are required for estimating the load torque of the motor in DOB. However, the DCOB can estimate load torque and current without current sensor. DCOB is designed based on modeling of the motor system. Appropriate Q-filter is selected and the applicability of DCOB is verified by simulation. The estimated disturbance and current of the electric motor can be verified without current sensor, as experiments of the actual motor system.

• 한국실내디자인학회:학술대회논문집
• /
• 한국실내디자인학회 2007년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.193-194
• /
• 2007

The Japanese 'H' motor company is the one of a few engine makers for F1 racing machine in the world. And it has a tradition and ability to make a humanoid walking robot 'Asimo'. But 'H' motor company is known as a motorcycle maker not a car in Korea. It wanted to reinforce the brand image and identity to Korean consumer. And it needed a powerful marketing tool for the brand image distinguished from other global motor companies. It demanded a stand design to show their powerful and unique identity for surpass other rivals in 2007 Seoul Motor Show. This stand for 'H' motor company in 2007 SMS has an area of 1,250m2 and located between huge domestic motor companies, K and SR. The design was planed to show its unique identity and image, overcoming its relatively small size. I designed a round-shape ceiling structures covered whole booth space for enclosure and vortical space sense. That made a strong brand image by light and sharp structures completely distinguished from other stands. And it has a main logo sign for recognizing the stand from a distance.