초록 ▼

소형 휴머노이드 로봇을 개발하여 다양한 노면환경에서의 동적보행을 실행하였으며, 보행시 나타나는 보행패턴을 지능시스템을 이용하여 분석하고 모델링하였다. 또한 다양하게 분석된 보행패턴을 이용하여 뉴럴네트워크 기반의 지능제어기를 설계하여 안정적이고 유연한 걸음새를 구현하였다.
본 연구에서는 인간과 같은 유연하고 안정적인 보행능력을 갖춘 휴머노이드 로봇의 걸음새를 위해 퍼지 시스템, 뉴럴네트워크, 서포트 벡터 머신 및 유전자 알고리즘등과 같은 지능시스템을 이용하여 패턴을 분석하고 지능제어 시스템을 구현하였다. 또한 이족 휴머노이드 보

소형 휴머노이드 로봇을 개발하여 다양한 노면환경에서의 동적보행을 실행하였으며, 보행시 나타나는 보행패턴을 지능시스템을 이용하여 분석하고 모델링하였다. 또한 다양하게 분석된 보행패턴을 이용하여 뉴럴네트워크 기반의 지능제어기를 설계하여 안정적이고 유연한 걸음새를 구현하였다.
본 연구에서는 인간과 같은 유연하고 안정적인 보행능력을 갖춘 휴머노이드 로봇의 걸음새를 위해 퍼지 시스템, 뉴럴네트워크, 서포트 벡터 머신 및 유전자 알고리즘등과 같은 지능시스템을 이용하여 패턴을 분석하고 지능제어 시스템을 구현하였다. 또한 이족 휴머노이드 보행로봇에 대한 체계적인 연구를 통하여 인간의 보행에서 나타나는 유연성과 적응성을 휴머노이드 로봇에 성공적으로 적용하는 것이 본 연구의 내용이다.
본 연구를 통하여 짧은 시간동안의 하드웨어 개발능력을 익혔으며, 이를 통하여 소형 이족 휴머노이드 로봇을 개발하였다. 또한 로봇 보행, 로봇 지능을 필요로 하는 응용분야를 새롭게 개척할 수 있는 발판을 마련하였다. 개발한 이족 휴머노이드 로봇을 통하여 로봇의 안정적인 보행을 구현하였으며, 평지 및 기울어진 경사면에서의 오르막과 내리막 보행을 수행하여 보행패턴을 축출하였다. 다양한 환경에서의 보행패턴은 지능시스템인 퍼지시스템, 뉴럴네트워크, 하이브리드 뉴로-퍼지 시스템, 서포트 벡터머신 등 다양하고 개선된 방법을 이용하여 분석하고 이의 결과를 비교하여 유익한정보를 축출하였다. 지능시스템을 통하여 분석된 유익한 정보를 통하여 유연하고 안정적인 동적보행을 위한 뉴럴네트워크 기반 지능 제어기를 설계하였다. 복잡한 로봇의 동역학적 특성 때문에 적응성과 좋은 제어 성능을 발휘하지 못하는 기존의 제어방법과는 다르게 다양한 환경과 노면에서 많은 입력 정보를 받아들여 학습하고 최적의 자세로 교정하여 안정적인 보행동작을 구현할 수 있는 것이 지능제어기를 설계함으로써 얻을 수 있는 장점이다. 이와 같은 연구결과는 저명한 국내외 학술지에 다수의 논문을 투고하여 연구성과의 우수성을 인정받아 게재허락을 받은 상태이며, 현재 심사가 진행중인 논문도 있다. 또한 국내외 학술대회에서의 연구성과 별표로 우수논문상 수상과 함께 한국과학기술 단체 총연합회에서 선발하는 과학기술우수논문상을 수상하였다. 또한 2편의 특허가출원되어 있으며 박사와 석사 학위자들을 배출하여 우수인력을 양성하는 데에도 좋은성과를 보여주고 있다.

Abstract ▼

A small sized humanoid robot has been developed and its walking patterns on various surface environments was conducted. The walking patterns of the humanoid robot was analyzed and modeled by advanced intelligent algorithms. In addition, the intelligent control system for flexible gaits was designed

A small sized humanoid robot has been developed and its walking patterns on various surface environments was conducted. The walking patterns of the humanoid robot was analyzed and modeled by advanced intelligent algorithms. In addition, the intelligent control system for flexible gaits was designed using diversely analyzed walking patterns
In this research, various walking patterns were analyzed and the intelligent control system was established for the flexible and stable walking of humanoid robot. We have aimed to successfully apply the flexibility and adaptability which we can see in walking of human beings to the humanoid robot.
Through this research project, the essential technologies and knowledges on humanoid robot have been built up. By combining these information with intelligent techniques, the expansion of robot technologies and their application fields can be achieved. A small sized humanoid robot was developed in shorten the hardware developing period. By using this robot, applications needed robot walking and robot intelligence were realized. A stable walking of the humanoid robot was realized and dynamic walking experiments in various experimental environments was also conducted. In addition, stable walking patterns were analyzed using measured ZMP. The stable walking patterns of the humanoid robot were analyzed by using a number of intelligent techniques such as fuzzy inference system, neural networks, hybrid neuro-fuzzy system, self organization model and soft computing networks, etc. Results derived by each algorithm were compared with one another to attain the best results. An intelligent control system was designed for the flexible and stable walking of the humanoid robot using analyzed walking patterns. Intelligent controls were executed using neuro-fuzzy algorithm which has the capability of both learning and reasoning. Hence, the robot was able to learn from various environment and ground conditions by getting a lot of information, adjust its posture to the optimized way and realize stable walking actions. From the results of the research project, we have published several original research papers. We also get some best paper awards from well-known conference and institution. Two patents are pending now and human resources, people of doctor's and master's degree, are well developed.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1.국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1.국문요약문...4
• 2.영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1.서론...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...8
• 3.결과및고찰...79
• 4.결론...80
• 5.인용문헌...81