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문제 정의
- 마지막으로, OP를 이용해서 정서적 보행을 구현해 보도록 하자. 본 논문에서는 대표적인 정서적 보행으로 휴머노이드 로봇이 슬픈 감정 속에서 처량하게 걸어가는 것을 구현하고자 한다. 인체보행 실험을 통해 인간은 정상적인 상태에 비해 슬픈 경우 다음과 같은 특징이 나타남을 확인했다[9].
- 본 장에서는 2장에서 마지막 부분에 PSO로 얻은 최적 관절 궤적을 OP에 적용하여, 안정되면서도 특징적으로 걸어가는 과정을 설명하고자 한다. 이를 위해 저자는 MATLAB 시뮬레이터의 소스코드와 호환되는 optWalk라는 미들웨어 패키지를 개발했다.
- 본고에서는 로보티즈 사의 최신 휴머노이드 로봇 플랫폼인 로보티즈-OP(이하 OP)의 정서적 보행을 구현하는 과정을 [3]에서 소개된 내용을 요약하여 단계적으로 설명함으로써 휴머노이드 로봇 교육의 새로운 패러다임을 제시하고자 한다. 이를 위한 예로서 본고에서는 이족보행의 새로운 시도인 ‘휴머노이드 로봇이 슬픈 상태에서 걸어가는 것’을 구현하고자 한다.
- 이를 위한 예로서 본고에서는 이족보행의 새로운 시도인 ‘휴머노이드 로봇이 슬픈 상태에서 걸어가는 것’을 구현하고자 한다.
- 이제 PSO를 이용해서 앞의 5가지 조건을 모두 만족시키는 이족 보행 패턴을 혼합다항함수 기반으로 만들어 보자. 그런데, PSO의 변수의 수가 증가할수록 최적화 시간은 비례하고 최적화 성능은 반비례하기 때문에 꼭 필요한 최적화 변수만을 엄선해서 최적 보행을 위한 관절 궤적패턴을 생성해야 한다.
- 이제 로봇을 움직여 보도록 하자. 사람과 마찬가지로 구현하려는 모션과 관련된 관절을 적절히 부드럽게 회전시켜야 하고, 이 모든 관절 회전의 조합으로 로봇은 보행하고 움직이게 된다.
가설 설정
- 로봇의 링크와 관절의 숫자와 규격이 정해지면 각 링크에 지역(local) 직교좌표계를 할당해야 한다. 만약 A라는 사람이 거대한 휴머노이드 로봇의 어깨에 서 있고, B라는 사람은 그 로봇의 왼팔에 붙어 있다고 가정하자. 이 로봇이 왼팔을 앞뒤로 흔들때 A가 B를 보면 왼팔과 함께 B의 좌표와 방향이 바뀌는 것을 볼 것이고, 거꾸로 B가 A를 보면 A의 좌표와 방향이 반대 방향으로 바뀔 것이다.
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