• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.113-118
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• 2012

기존의 4족 보행 로봇에서의 다리 부착 위치는 말, 사자 등의 동물에서 볼 수 있는 것과 같은 형태로서 사람들에게 익숙한 형태이기 때문에 외관상 자연스러우나 보행의 안정성, 보행의 속도 등 보행의 관점에서는 비효율적인 측면이 있다. 본 논문에서는 자연계에는 존재하지 않는 형태로서 보행이 효율적으로 이루어지도록 네 다리를 몸체에 부착한 형태의 4족 보행 로봇에 대하여 기술한다. 제안된 4족 보행 로봇은 로봇의 진행 방향에 대하여 좌우 다리와 전후다리를 갖는다. 일반적인 구조의 4족 보행 로봇은 정적인 보행을 하기 위하여 항상 세 다리가 지면에 닿아야하고 로봇의 무게 중심을 로봇 진행 방향에 대하여 좌우로 이동시켜주어야 한다. 또한 보행 속도를 높이기 위해서는 두 다리만 동시에 지면에 닿는 동적인 보행을 수행하여야 하는데 이는 제어하기가 쉽지 않고 사용된 모터의 특성에 따라서는 동적인 제어가 불가능할 수도 있다. 반면 제안된 로봇은 정적인 보행에서도 두 다리를 동시에 이동할 수 있어 보행의 안정성과 효율성을 크게 향상시켰다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제10권4호
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• pp.308-313
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• 2010

This paper presents a performance index-based evaluation for a better quadruped robotic walking configuration. For this purpose, we propose a balance-based performance index that enables to evaluate the walk configuration of quadruped robots in terms of balance. In order to show the effectiveness the proposed performance index, we consider some types of walking configurations for a quadruped robotic walking and analyze the trend of the proposed performance index in those quadrupedal walking. Through the simulation study, it is shown that an effective walk configuration for a quadrupedal walking can be planned by adopting the proposed performance index.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권6호
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• pp.118-126
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• 2005

There are many types of walking robots in the world. For dynamic walking of the robots it is necessary to keep its dynamic stability. The dynamic stability is influenced by the position of ZMP (zero moment point). In this paper we study the control of the ZMP position of walking robot. For experiment we developed a quadruped robot and analyzed the dynamic stability of the robot. Developed robot has 2 joints at each leg and WBO (weight balancing oscillator) on the body of the robot. The WBO is designed to move linearly from side to side when the robot walks dynamically. Walking test was performed to verify the validity of the proposed methods. Especially we showed that the dynamic stability of the robot can be improved without sacrifice of the walking speed by control the WBO.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.603-609
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• 2010

본 논문은 SURF(Speeded Up Robust Features)를 기반으로 한 대상 물체 인식 알고리즘과 GP(Genetic Programming)를 기반으로 한 직진, 회전, 정지, 후진 걸음새(gait) 자동 생성을 각각 구현한다. 그리고 이를 결합 하여, 대상을 인식하고 자율적으로 접근 및 추종할 수 있는 인식 기반 지능적인 보행 기법을 제안한다. 4족 보행 로봇의 걸음새는 GP를 사용하여 각 관절의 궤적에 대한 회귀분석으로 생성한다. 고속의 특징점 검출에 적합한 SURF를 사용해서 물체의 위치와 크기를 인식하고, 물체까지의 거리를 계산한다. 4족 보행로봇의 물체 인식 및 이를 통한 자율접근 보행 실험은 ODE(Open Dynamics Engine) 기반의 Webots 시뮬레이션과 실제 로봇에 대해서 수행된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.120-125
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• 2010

This paper proposes an intelligent PID/Fuzzy control system for two humanoid robots to transport objects stably. When a robot transports an object while walking, a whole body system of a robot may not be stable due to vibration or external factors from a different departure speed error and a body movement of walking robots. Therefore, it is necessary to measure the horizontal and vertical locations and speeds of object, then calibrate the difference of departure speed between robots with PID/Fuzzy control. The results of simulation with two robots indicated that a proposed controller makes robots to transport an object stably.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.2142-2148
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• 2015

This paper proposes novel real-time footstep planning and following methods for the navigation of humanoid robots. A footstep command is defined by a walking direction and step lengths for footstep planning. The walking direction is determined by a uni-vector field navigation method, and the allowable yawing range caused by hardware limitation is considered. The lateral step length is determined to avoid collisions between the two legs while walking. The sagittal step length is modified by a binary search algorithm when collision occurs between the robot body and obstacles in a narrow space. If the robot body still collides with obstacles despite the modification of the sagittal step length, the lateral step length is shifted at the next footstep. For footstep following, a walking pattern generator based on a 3-D linear inverted pendulum model is utilized, which can generate modifiable walking patterns using the zero-moment point variation scheme. Therefore, it enables a humanoid robot to follow the footstep command planned for each footstep. The effectiveness of the proposed method is verified through simulation and experiment.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.238-243
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• 2013

본 논문에서는 이족 보행 로봇을 위한 무릎 및 힙 관절의 일 특성을 분석하고자 한다. 이를 위하여 컴플라이언스 특성의 발을 갖는 이족 로봇 다리 메커니즘을 대상으로 전형적인 보행 패턴을 고려한다. 또한 딱딱한 지면과 접촉하는 로봇 발 공간으로부터 다리 관절 공간으로 전파되는 토오크 특성을 확인하고, 보행에 따라 관절 공간에 누적되는 일 특성을 제시한다. 결과적으로, 이러한 분석이이족 로봇의 보행에서 발과 지면의 물리적인 접촉에 의한 다리 메커니즘의 피로 정도를 파악하는데 있어서 유용하고, 적절한 신발 착용 등에 의한 로봇 발 공간에서의 컴플라이언스특성 개선에 활용될 수 있음을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.347-352
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• 2012

본 논문에서는 보행 로봇을위한 트러스 구조의 로봇 발 메커니즘을 제시한 후, 제시된 로봇 발 메커니즘의 특성을 분석하였다. 제시된 로봇 발 메커니즘은인간의 발의 구조적인 특징을 관찰하여 모델링 되었다. 특히, 인간의 발에 사용되고 있는 뼈대는 트러스로 나타내었고, 뼈대에 연결되어 있는 다양한 인대는 간단한 강성 요소로서 나타내었다. 따라서 이러한 로봇 발은 보행 로봇이 발걸음을 옮기는 과정에서 발에 작용되는 충격을 완화시킬 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로, 제안된 로봇 발 메커니즘은 보행로봇의 보행피로를 줄이는데 기여할 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제62권4호
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• pp.536-543
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• 2013

In this paper, we propose a new type of hexapod robot that can walk fast. Most of the conventional hexapod robots are either rectangular type of hexagonal type. Those robots have drawbacks in the speed and stability of walking. The proposed robot has six legs, one fore leg, one hind leg, two left legs and two right legs. The proposed robot forms relatively wide supporting polygons along the walking direction, so it can walk very fast stably. We implemented the proposed hexapod robot and showed the feasibility of the robot by 3+3 walking experiment and 2+4 walking experiment.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.353-358
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• 2011

본 논문에서는 이족 로봇을 위한 가상의 다리에 기반한 보행 모델을 제시한 후, 시뮬레이션을 통하여 제시한 보행 모델의 근본적인 롤/피치/요(roll/pitch/yaw) 운동 특성을 분석한다. 이를 위하여 로봇의 무게 중심과 압력 중심에서의 운동 경로를 사람의 발걸음 운동 패턴과 유사한 임의의 패턴으로 설정하고, 이러한 경로를 따라 보행할 경우에 나타나는 주요 관성 성분 특성을 확인한다. 결과적으로, 이족 보행에서 롤, 피치 및 요 방향으로의 운동은 보행과정에서 생성될 수 있는 자연스러운 현상이며, 이것은 발걸음의 간격, 무게 중심의 위치 및 로봇 몸체의 이동가속도와 밀접한 관계가 있음을 보인다. 또한, 이족보행의 밸런스 관점에서 발의 위치 설정을 위한 경로계획의 중요성을 고찰한다.