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문제 정의
- 4족 보행로봇의 개발을 위해 필요한 다양한 관찰에 대한 분석을 소개하였다. 지행류 포유동물의 보행을 이해하기 위하여, 보행 자세와 골격 구조를 분석하였으며, 동물의 보행패턴으로부터 이끌어낸 주기적인 패턴을 기초로 하는 파형 발생기를 또한 제안하였다.
- 본 논문에서는 앞에서 언급한 문제점들을 보완하기 위하여 생체모방학에 근거한 4족 보행로봇의 설계 및 개발을 위하여 다양한 관점의 논의를 하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 간단하면서도 효과적인 4족 보행로봇의 제어전략을 제안하고, 이를 적용하여 동적보행이 가능한 4족 보행로봇 AiDIN(Artificial Digitigrade for Natural Environment)을 소개하도록 한다.
- 본 논문에서 제안된 GLC를 4족 보행로봇 AiDIN에 적용하여 그림 14와 같이 GLC의 exceeding 루프와 nonexceeding 루프를 비교하기 위한 실험이 진행되었다. 실험에 사용된 보행방식은 TROT이며, 로봇의 보행속도는 20cm/sec이다.
- 본 논문에서는 앞에서 언급한 문제점들을 보완하기 위하여 생체모방학에 근거한 4족 보행로봇의 설계 및 개발을 위하여 다양한 관점의 논의를 하고자 한다. 또한, 이를 바탕으로 간단하면서도 효과적인 4족 보행로봇의 제어전략을 제안하고, 이를 적용하여 동적보행이 가능한 4족 보행로봇 AiDIN(Artificial Digitigrade for Natural Environment)을 소개하도록 한다.
- 위와 같은 관찰로부터, 우리는 4족 보행동물들은 보행 시 작은 발폭을 유지하여, 몸의 흔들림을 최소화 시켜 안정적인 보행을 가능하게 한다는 것을 알 수 있다. 본 논문에서는 이러한 4족 보행동물의 독특한 보행 자세를 좀 더 체계적으로 이해하기 위하여 그림 5에서 보이는 것과 같은 역진자 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 모델은 하나의 점 질량(point mass)이 길이 r을 갖는 두 개의 가상 링크(two massless link)로 연결되어 있다.
- 발과 정강이뼈 사이에 연결된 스프링은 발이 땅에 충돌할 때 탄성 에너지를 저장하게 되며, 이때 저장된 탄성에너지는 다시 발이 땅에서 떨어지는 순간 스프링의 복원력에 의해 운동에너지로 바뀌게 된다. 즉, 클러치는 로봇의 보행시 스프링에 의해 주기적으로 발생하는 운동에너지를 로봇의 추진력으로 시기적절하게 사용하기 위한 것이다.
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