초록 ▼

연구의 목적 및 내용
시선 제어, 자세 학습 및 발걸음 계획을 이용한 휴머노이드 로봇의 강인한 통합 항법 기술을 구현한다. 로봇의 시선 제어를 통해 환경 정보를 최대화한다. 그리고 다목적 진화 알고리즘으로 최적화된 단위벡터장 항법으로 발걸음 계획하고 강화학습을 이용하여 다양한 지형에서 로봇 자세를 학습 및 제어한다. 이 모든 기능을 고려한 통합 항법 기술을 개발하고 시뮬레이터로 모의실험 및 휴머노이드 로봇 플랫폼을 이용하여 적용, 검증한다.

연구결과
□ 안정적인 가변적 걸음새 생성기
-비평탄 지면에서 소

연구의 목적 및 내용
시선 제어, 자세 학습 및 발걸음 계획을 이용한 휴머노이드 로봇의 강인한 통합 항법 기술을 구현한다. 로봇의 시선 제어를 통해 환경 정보를 최대화한다. 그리고 다목적 진화 알고리즘으로 최적화된 단위벡터장 항법으로 발걸음 계획하고 강화학습을 이용하여 다양한 지형에서 로봇 자세를 학습 및 제어한다. 이 모든 기능을 고려한 통합 항법 기술을 개발하고 시뮬레이터로 모의실험 및 휴머노이드 로봇 플랫폼을 이용하여 적용, 검증한다.

연구결과
□ 안정적인 가변적 걸음새 생성기
-비평탄 지면에서 소형 휴머노이드 로봇에 보행 알고리즘 적용 및 성능 검증
-CPG 및 센서 피드백을 적용한 안정적인 걸음새 생성
□ 진화 경로 추종 걸음새 최적화
-다목적 입자 군집 최적화 기법을 통해 사용자의 선호도를 고려하여 최적화
□ 다목적 진화 알고리즘 기반 최적 자세 제어
-다목적 진화 알고리즘을 역진자 모델과 반복적 선형 2차 레귤레이터에 적용
-사용자의 선호도 기반 관절 궤적 생성 및 Webots 시뮬레이션을 통한 검증
□ RGB-D 센서를 활용한 실시간 3차원 지도 생성 기술
-3차원 주행거리 측정과 점증적 평탄 지도 생성을 이용한 3차원 지도 생성 기술 구현
□ 휴머노이드 로봇의 상황 기반 시선 제어를 이용한 항법
-로봇의 시선제어를 통한 상황 변화 검출 모듈에 대한 검증
□ 인간 로봇 상호작용을 위한 얼굴로봇 시선제어
-상황의 변화를 인지할 수 있는 방향으로 얼굴로봇의 시선을 제어
□ 지능 운영 구조: 로봇 지능 구현을 위한 5개의 부와 15개의 모듈을 마련
□ 사용자 중심 로봇 개발 방법론
-에이전트 기반의 사용자 중심의 로봇 개발 방법론 제안
-얼굴 로봇의 표정 생성과 시선 제어 적용을 통한 검증
□ RRT* 기반 팔 궤적 생성
-실제 대형 로봇을 이용한 실시간 주변 환경 파악 및 실시간 궤적생성
□ DC모터와 다이나믹셀을 이용한 소형 휴머노이드 로봇 개발
□ 대형 휴머노이드 로봇 개발
-7 자유도 로봇 팔, 5 자유도의 로봇 손 및 시선제어를 위한 얼굴 로봇 개발
-휴머노이드 로봇의 제어기 연결 구조 및 분산 제어 보드 설계

연구결과의 활용계획
□ 인간친화적인 서비스 제공
-지능운영구조와 통합하여 서빙, 안내 같은 서비스 용도로 활용
-인간과 유사한 발걸음 생성과 안정적인 팔 궤적 생성기술을 적용
□ 자율 주행이 가능한 착용식 로봇 개발
-휴머노이드 로봇의 다관절 매니퓰레이터 제어 기술을 착용식 로봇에 적용
-가변적 걸음새 생성기를 이용하여 착용식 로봇의 발걸음 계획
□ 지능운영구조를 적용한 애완동물 로봇 개발

Abstract ▼

Purpose&contents
The goal of this project is to develop robust unified navigation technology of humanoid robot using gaze control, posture learning and footstep planning. This project develops gaze control for maximizing environment information. And this project researches footstep planning based

Purpose&contents
The goal of this project is to develop robust unified navigation technology of humanoid robot using gaze control, posture learning and footstep planning. This project develops gaze control for maximizing environment information. And this project researches footstep planning based on univector field navigation method optimized by multi-objective evolutionary algorithm and posture learning technique based on improved reinforcement learning for walking on rough terrain. This unified navigation technology integrating all abilities and simulator applies to a human-sized humanoid robot for verification of all techniques.

Result
□ Modifiable walking pattern generator for stable bipedal walking
-Modifiable bipedal walking on uneven terrain and application to humanoid robot
-Stable bipedal walking generation using CPG and sensor feedback
□ Evolutionary approach for footstep optimization
-walking pattern generation by multi-objective particle swarm optimization with user’s preference
□ Optimal posture control based on multi-objective evolutionary algorithm
-Application multi-objective evolutionary algorithm to 3-D linear inverted pendulum model and iterative linear regulator
-Preference-based trajectory generation and demonstration using Webots simulation
□ Real-time 3D map generation using RGB-D sensor
-3D map generation using 3D visual odometry and incremental smoothing and mapping
□ Navigation technology of humanoid robot using gaze control and demonstration
□ Gaze control toward situation-changed dfor human-robot interaction
- Gaze control toward situation-changed direction
□ Intelligence Operating Architecture(iOA) for realization of robot’s intelligence
□ User-centered Development of robots enacted through agent-based modularization
- Verification using agents such as facial expression model and gaze control model
□ Robot arm trajectory generation based on RRT*
-real-time scene understanding and real-time trajectory generation using human-sized robot
□ Small-sized humanoid robot development
□ Human-sized humanoid robot development
-7 DoF robot arm, 5 DoF robot hand and robotic head for gaze control
-Design robot’s control architecture and development of distributed control board

Expected Contribution
□ human-friendly service robots
-service robots with iOA such as rescue, serving, guide, etc.
-human-like footstep generation and stable robot’s arm trajectory generation
□ Development of wearable robots with automatic navigation
-application an multi-joint manipulator control to wearable robots
-wearable robot’s footstep planning using modifiable walking pattern generator
□ Development of robots pets using iOA