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문제 정의
- 본 논문에서는 보행 로봇이 보행과 작업을 모두 수행할 수 있도록 하는 예로서 6족 로봇에게 3차원 공간상의 임의의 위치에 주어진 공을 잡는 작업이 주어진 경우를 다루었다. 로봇이 스테레오 비젼 센서를 통해 공의 3차원 공간상에서의 위치와 방향을 파악한 후, 제자리 회전 보행 기능을 사용하여 공이 로봇의 진행 방향에 놓이도록 할 수 있으므로 일반성을 잃지 않으면서 문제를 2차원 평면상에서의 문제로 단순화시킬 수 있음을 보였다.
- 본 연구에서는 기존의 전형형적인 로봇 다리 구조와 달리 전후 다리 한 개 씩과 한 쌍의 좌측 다리, 한 쌍의 우측 다리를 갖는 형태의 6족 로봇에게 3차원 공간상에 주어진 공을 잡는 작업이 주어졌을 경우에 6족 보행을 통해 공의 근처로 이동하고 하나의 다리를 사용하여 공을 잡는 작업을 여유자유도 로봇 문제로 재구성하고 이를 해석하여 최적해를 구하는 과정을 기술한다.
가설 설정
- 두 번째 시뮬레이션에서는 공의 위치가 z = 500이고 x = 130으로 주어졌다고 가정하자. 같은 방법으로 해를 구하면 최적해는 그림 14의 (a)와 같은 자세를 갖는다.
- 로봇의 초기 자세에서 1번 다리의 2번째 관절의 회전축에 지정한 월드 좌표계에서 공의 3차원 위치(position)는 (80, 0, 500)이다. 또한 로봇의 1번 다리를 이용하여 공을 잡는데 공을 잡는 방향은 지면과 수직인 방향이라고 가정하자. 이 때, 그림 10의 모델에서 평면 머니퓰레이터의 방향(orientation)은 90°가 된다.
- 작업 대상물인 공이 로봇의 진행 방향에 놓여 있기 때문에 작업을 수행하기 위한 1번 다리의 첫 번째 관절을 제외한 나머지 세 관절의 동작에 의해 이루어지는 평면위에 투영된 공은 원이 된다. 이 원 위의 한 점(공의 가장 아래부분)을 로봇이 잡는 것으로 가정한다.
- 첫 번째 시뮬레이션에서는 공의 위치가 z = 500이고 x = 80로 주어졌다고 가정하자. 로봇의 초기 자세에서 1번 다리의 2번째 관절의 회전축에 지정한 월드 좌표계에서 공의 3차원 위치(position)는 (80, 0, 500)이다.
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