• 제목/요약/키워드: walking robots

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4 족 견마형 로봇의 동작 생성 및 제어에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Motion Generation and Control of Quadruped Robot)

  • 고광진;유승남;이희돈;한창수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.843-848
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    • 2007
  • Quadruped robot is very useful mechanism for a various area. Recently, home entertainment and military robots adapted quadruped platform and useful function have been introduced. Our goal is the development of quadruped robot locomotion for any type of ground included to sloping one and irregular terrain. This paper, as a first step, deals with design and construction of quadruped robot walking on the flat ground. The most important factor of quadruped robot is stability of locomotion. At first, we introduce the developed quadruped robot based on dynamic simulation and experimental study of general gait algorithm. Finally, propose unique locomotion proper to our mechanism. Future work of this study is the performance test and analysis on the ground of various conditions and proposes the improved mechanism and gait algorithm.

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유압구동식 4족보행 로봇의 설계 및 제어 (Design and Control of a Hydraulic Driven Quadruped Walking Robot)

  • 김태주;원대희;권오흥;박상덕;손웅희
    • 로봇학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.353-360
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    • 2007
  • This paper proposes the trot gait pattern generation and online control methods for a quadruped robot to carry heavy loads and to move fast on uneven terrain. The trot pattern is generated from the frequency modulated pattern generation method based on the frequency modulated oscillator in order for the legged robots to be operated outdoor environment with the static and dynamic mobility. The efficiency and performance of the proposed method are verified through computer simulations and experiments using qRT-1/-2. In the experiments, qRT-2 which has two front legs driven by hydraulic linear actuators and two rear casters is used. The robot can trot at the speed up to 1.3 m/s on even surface, walk up and down the 20 degree inclines, and walk at 0.7 m/s on uneven surface. Also it can carry over 100 kg totally including 40 kg payload.

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하지 부분마비 장애인을 위한 착용형 로봇의 보행 보조 방법 (Gait Assist Method by Wearable Robot for Incomplete Paraplegic Patients)

  • 우한승;이장목;공경철
    • 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.

뱀형 모듈라 로봇을 위한 NEAT 기반 제어의 적응성에 대한 주파수 분석 (Frequency Analysis of Adaptive Behavior of NEAT based Control for Snake Modular Robot)

  • 이재민;서기성
    • 전기학회논문지
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    • 제64권9호
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    • pp.1356-1362
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    • 2015
  • Modular snake-like robots are robust for failure and have flexible locomotions for obstacle environment than of walking robot. This requires an adaptation capability which is obtained from a learning approach, but has not been analysed as well. In order to investigate the property of adaptation of locomotion for different terrains, NEAT controllers are trained for a flat terrain and tested for obstacle terrains. The input and output characteristics of the adaptation for the neural network controller are analyzed for different terrains in frequency domain.

최적 보행 동작 구현을 위한 시뮬레이션 기반 Jansen Mechanism 활용 보행 로봇 설계 및 구현

  • 김승하;이수홍
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.534-538
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    • 2017
  • There are three types of robots that move on the ground classified as drivetrain. Wheels, tracks and Legs. Wheels and tracks are much easier to construct and control, but they have problems passing through obstacles like people. This paper discusses the design of line tracing using Theo Jansen, one of multi-legged walking mechanism. In order to increase the moving speed, the Jansen mechanism is designed by maximizing the objective variable as GL (Ground Length), GAC (Ground Angle Coefficient). In this project, only three sensors were attached and Arduino was used for optimal control of the motor using the sensor values.

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얀센메커니즘을 이용한 로봇 설계 (Design of Robot Using of Jansen Mechanism)

  • 김병진;김현민;이효정
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.501-505
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    • 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.

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딥러닝을 이용한 비평탄 지형 극복용 4족 보행 지능로봇의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Four-legged Walking Intelligence Robots for Overcoming Non-Planer Tomography Using Deep Learning)

  • 한성민;박명숙;김상훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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    • pp.288-291
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    • 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.

모션 캡쳐에 기반한 도마뱀 속보에 대한 기구학적 모델링 (Kinematic Modelling of the Trot of a Lizard Based on the Motion Capture)

  • 김창회;신호철;이흥호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.264-273
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    • 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.

의사-임피던스 모델을 이용한 비평탄면에서의 2족보행로봇의 보행 (Locomotion of Biped Robots on Irregular Surface Based on Pseudo-Impedance Model)

  • 신현식;박종현;권오흥
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.667-673
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    • 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.

착용형 하지 로봇을 이용한 편마비 보행 재활 훈련 효과에 관한 연구 (Study on Efficacy of Gait Training for Hemiplegia Patients Using Lower-Limb Wearable Robot)

  • 지영훈;윤덕원;장혜연;이동복;압둘마난칸;김솔;김미정;한정수;한창수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.879-883
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    • 2015
  • Conventional gait rehabilitation requires at least three therapists in a traditional rehabilitation training program. Several robots have been developed to reduce human burden and increase rehabilitation efficacy. In this study, we present a lower-limb wearable robot (WA-H) for gait rehabilitation of hemiplegia patients, and propose a protocol of 12 weeks gait rehabilitation training program using WA-H. To identify the efficacy of the robot and protocols, we conducted a clinical study with two actual hemiplegia patients and observed a chronological change of ambulation ability through four assessments. We discovered the progression of results by 6 minute walking test, TUGT (Timed Up and Go Test), SPPB (Short Physical Performance Battery), BBS (Berg Balance Test), and Fugl-Meyer score. The torques generated in the normal side and paralyzed side of the patient became similar, indicating rehabilitation. The result also showed the walking of the paralysis patient improved and imbalance motion had considerable improved performance.