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한다리 로봇의 뜀뛰기 패턴 생성에 관한 실험적 접근
Experimental Approach to Hopping Pattern Generation for One-legged Robot 원문보기

제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems, v.18 no.9, 2012년, pp.837 - 844  

조백규 (국민대학교 기계시스템공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We introduce a pattern generation method for a hopping one-legged robot and verify it experimentally. The pattern is derived from the liner and angular momentum of a COM (Center of Mass), which are pre-scheduled. Because of the relation between angular velocities of joints and momemtums of the COM, ...

주제어

#one-legged robot   #hopping   #pattern generation   #resolved momentum control   #landing impact  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 그림 1과 같이 휴머노이드 로봇의 다리 형태를 갖는 로봇에 대해 공중동작 구간의 문제점을 해결할 수 있는 뜀뛰기 궤적 생성방법을 제안한다. 뜀뛰기를 궤적 생성을 위해 RMC (Resolved Momentum Control)을 사용한다[11].
  • 본 논문에서 한다리 로봇의 뜀뛰기 궤적 생성 방법에 대해 제안하였다. 한 주기동안의 궤적은 미리 설정된 질량중심의 선형운동량과 각운동량 궤적을 통해 생성된다.
  • RMC는 로봇의 whole body motion과 걸음걸이 궤적 생성에 사용되는 방법이다. 본 논문에서는 RMC를 로봇의 뜀뛰기에 적용하여, 공중동작 시 로봇의 회전 회전을 방지하고 착지시 발생하는 충격력을 감소시키는 방법을 제안한다.

가설 설정

  • 그러나 앞의 연구들은 상체 질량 대비 다리 질량이 작기 때문에, ‘massless’ 다리로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대표적인 휴머노이드 로봇에는 어떤 것이 있는가? 휴머노이드 로봇의 이족 보행에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. Honda의 ASIMO [1], KAIST의 HUBO 시리즈 [2-4], 그리고 AIST의 HRP 시리즈 [5,6]가 그 대표적인 휴머노이드 로봇이다. 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행이 가능해짐에 따라 휴머노이드 로봇의 더 빠른 운동성에 대해 연구가 대두되었다.
휴머노이드 로봇을 이용한 뜀뛰기와 주행을 구현을 위해 무엇을 고려하여 동역학 해석을 해야 하는가? 일반적인 휴머노이드 로봇의 다리는 상체 대비 작지 않은 질량을 차지하며 각 파트에 잘 분포되어 있다. 휴머노이드 로봇을 이용한 뜀뛰기와 주행을 구현하기 위해서 다리의 각 파트의 질량을 고려하여 동역학 해석을 해야 한다. Tajima et al.
휴머노이드 로봇의 빠른 이동 구현을 위해 증가시켜야 하는 것은? 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행이 가능해짐에 따라 휴머노이드 로봇의 더 빠른 운동성에 대해 연구가 대두되었다. 로봇의 보폭(stride)이나 보행 주파수(walking frequency)를 증가시킴으로써 더 빠른 이동을 구현할 수 있다. 그러나 두 가지 이유로 이런 방법은 불가능하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (17)

  1. "The Honda humanoid robot ASIMO," [Online]. Available: http://world.honda.com/ASIMO/ 

  2. J. Kim and J. Oh, "Walking control of the humanoid platform KHR-1 based on torque feedback control," Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 1, pp. 623-628, Apr. 2004. 

  3. J. Kim, S. Park, I. Park, and J. Oh, "Development of humanoid robot platform KHR-2 (KAIST Humanoid Robot-2)," Proc. of IEEE International Conference on Humanoid Robots, vol. 1, pp. 292-310, Nov. 2004. 

  4. J. Kim, I. Park, J. Lee, M. Kim, B.-K. Cho, and J. Oh, "System design and dynamic walking of humanoid robot KHR-2," Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 1431-1436, Apr. 2005. 

  5. S. Kajita, F. Kanehiro, K. Kaneko, K. Fujowara, K. Harada, K. Yokoi, and H. Hirukawa, "Biped walking pattern generation by using preview control of zero-moment point," Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 2, pp. 1620-1626, Sep. 2003. 

  6. T. Nagasaka, S. Kajita, K. Kaneko, K. Yokoi, and K. Tanie, "A running experiment of humanoid biped," Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, vol. 1, pp.136-141, Sep. 2004. 

  7. M. H. Raibert, "Legged Robot that Balance," MIT Press, Cambridge, 1986. 

  8. M. Raibert, M. Chepponis, and H. Brown, "Experiments in balance with a 3d one-legged hopping machine," International Journal of Robotics Research, vol. 3, pp. 75-92, 1984. 

    상세보기 crossref

  9. R. Tajima and K. Suga, "Motion having a flight phase: experiments involving a one-legged robot," Proc. of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 1726-1731, Oct. 2006. 

  10. J. Yamaguchi and A. Takanishi, "Multisensorfoot mechanism with shock absorbing material for dynamic biped walking adapting to unknown uneven surfaces," Proc. of the IEEE/SICE/RSJ International Conference on Multisensor Fusion and Integration for Intelligent System, pp. 233-240, Dec. 1996. 

  11. S. Kajita, F. Kanehiro, K. Kaneko, K. Fujiwara, K. Harada, K. Yokoi, and H. Hirukawa, "Resolved momentum control: Humanoid motion planning based on the linear and angular momentum," Proc. of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, vol. 2, pp. 1644-1650, Oct. 2003. 

  12. S. H. Hyon, T. Emura, and T. Mita, "Dynamics-based control of one-legged hopping robot," Journal of Systems and Control Engineering, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, vol. 1, pp. 83-98, 2003. 

  13. M. Ahmadi and M. Buehler, "Stable control of a simulated onelegged running robot with hip and leg compliance," IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 13, no, 1, pp. 96-104, 1997. 

    상세보기 crossref

  14. M. Ahmadi and M. Buehler, "The ARL monopod II running robot: control and energetics," Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 3, pp. 1689-1694, 1999. 

  15. E. Papadopoulos and N. Cherouvim, "On increasing energy autonomy for a one-legged hopping robot," Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol. 5, pp. 4645-4650, Apr. 2004. 

  16. Y. Sato, E. Ohashi, and K. Ohnishi, "Impact force reduction for hopping robot," Proc. of the IEEE 31st Annual Conference of IECON'2005, pp. 1821-1826, Nov. 2005. 

  17. N. Fujii and K. Ohnishi, "Smooth transition method from compliance control to position control for one legged hopping robot," Proc. of the IEEE International Conference on Industrial Technology, pp. 164-169, Dec. 2006. 

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