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문제 정의
- 본 논문에서는 각 보행단계에 대해 목표 ZMP 궤적을 직선형태로 만든 후 최적화 단계에서 이를 추종하게 만드는 주요 관절 궤적의 파라미터를 찾는 방법을 제안한다.
- 본 논문에서는 들어올린 발이 원하는 높이가 되게 하기 위해 특정 궤적을 따라가도록 PSO로 최적화한다. 그림 7은 0.
- 본 논문에서는 목표 ZMP를 추종하도록 보행의 3단계에 대한 최적 파라미터들을 PSO를 이용해서 탐색했다.
- 본 논문에서는 안정한 이족보행에 상응하는 ZMP 궤적을 직선으로 구축하고, 이를 추종하면서도 보행에 필요한 발높이 조건과 한계각 조건들을 모두 만족시키는 최적의 관절궤적을 PSO로 탐색하는 방법을 제안했다. 또한 실제 로봇의 적용 가능성을 검증하기 위해 DARwIn-OP에 적용 하여 성공적인 보행을 수행했다.
- 휴머노이드 로봇이 안정된 보행을 하기 위해서는 보행 특성에 따라 각 관절 모터에 목표 회전각 궤적을 명령 값으로 보내야 하고, 해당 관절 모터가 그 값들을 잘 추종하게 하는 제어기가 있어야 한다. 본 논문에서는 완성된 이족보행을 위해 차려자세에서 시작해서 차려자세로 끝나는 목표 관절 회전각 궤적을 생성하는 방법을 제안한다. 이를 위해세가지 보행단계를 고려해야 한다.
- 본 논문에서는 인간이 양팔과 양다리를 쭉 펴고 직립한 차려 자세로부터 보행을 시작해서 다시 그 자세로 종료하는 것을 구현하기 위해 전체 보행을 3단계로 구분하고, 각각에 대한 목표 ZMP 궤적과 이동하는 발의 목표 고도 궤적을 생성하고 이를 추종하게 하는 최적 관절궤적을 PSO[11]로 생성하는 방법을 제안한다. 그리고 최적화된 관절궤적을 휴머노이드 로봇 플랫폼인 DARwIn-OP에 적용하여 보폭과 속도별 이족보행을 구현함으로써 로봇에의 적용 가능성을 검증한다.
가설 설정
- C1) ZMP 궤적은 지지하는 다리의 SP 내에 최대한 머물러야 한다.
- C2) 관절 모터는 허용된 각도 이내에서만 회전해야 한다. 예를 들어 그림 4의 l θ kn 은 항상 양이어야 함.
- C3) 보행 중에 들어올린 발은 항상 지면보다 높아야 한다.
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