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생체 모방형 4족 보행로봇의 센서기반 보행 실험
Experimental Study of Sensor Based Locomotion of Biomimicking Quadruped Robot 원문보기

한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집, 2007 June 20, 2007년, pp.101 - 102  

고광진 (한양대학교 일반 대학원 메카트로닉스공학과) ,  유승남 (한양대학교 일반 대학원 기계공학과) ,  한창수 (한양대학교 기계정보공학부)

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문제 정의

  • 본 논문에서는 4 족 로봇의 센서 융합으로 인하여 효율적인 보행 및 회피에 대해서 ALEAX(Artifical Locomotive Robot using Adaptive Extremities) 에 직접 실험을 통하여 증명하였다. 다양한 상황 별 동작이 가능하며 자율적인 보행 및 PC 에서 사용자가 명령을 내릴 수 있도록 되어 있다.
  • 이러한 애견용 로봇은 초기에는 단순히 강아지의 모습이나 행동을 모방하여 기동하는 심미적 기능의 완구적인 성격이 강했으나, 최근에는 다양한 멀티미디어 기능이 탑재되고, 메커니즘도 한층 정교해지고 있다. 본 연구는 이러한 4 족 보행 로봇을 설계함에 있어서 생체역학적 요소들을 반영한 효율적 다리구조를 제안하고, 아울러 보행을 위한 기본 파라미터들을 산출하여 로봇의 거동을 시뮬레이션 및 분석하였다. 최종적으로는, 실제로 구현된 메커니즘에 위의 파라미터를 적용하여 보행 실험을 실시함으로서 시스템을 최종 검증하였다.
  • 육상 동물은 일반적으로 보행 또는 주행에 의하여 자신에게 가해지는 충격을 흡수하기 위하여 발끝(Toe) 및 발목 관절에서 대부분의 충격을 흡수(Compliance)하고, 나머지는 관절의 접힘(Flexing)에 의해서 흡수 한다. 본 연구에서는 이러한 육상 동물의 특성을 모방한 다리 관절 구조를 제안하였다. 즉, 하박(Lower Extremity)을 4 절링크 구조로 설계하고, 링크의 조인트에 탄성력을 부여하여 다리가 지면에서 떨어져 움직이는 구간에서는 탄성력에 의하여 자동으로 다리의 하박 및 발의 자세를 변형시켜 다리가 다시 지면과 접촉할때 적절한 각도를 이루도록 설계하였다.
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