초록 ▼

2족 보행 로봇은 바퀴형 로봇보다 장애물 극복 능력이 뛰어나지만 보행 속도가 느리고 가격이 비싸다. 따라서 고속 보행에 적합하고 가벼운 병렬 구조의 다리를 설계하고 이를 제어하기 위한 방법에 대해 연구하였다.
simscape를 이용해 physical model을 만들었다. 이를 이용해 복잡한 동역학 모델 및 해석, 수식 없이 최적설계를 수행했다. 역기구학 문제를 해결하고 로봇 제어를 하기 위해 Feedforward Neural network 학습을 이용했다.
최적 설계 결과 특정 부하 환경에서 초기 설계보다 요구되는 토크

2족 보행 로봇은 바퀴형 로봇보다 장애물 극복 능력이 뛰어나지만 보행 속도가 느리고 가격이 비싸다. 따라서 고속 보행에 적합하고 가벼운 병렬 구조의 다리를 설계하고 이를 제어하기 위한 방법에 대해 연구하였다.
simscape를 이용해 physical model을 만들었다. 이를 이용해 복잡한 동역학 모델 및 해석, 수식 없이 최적설계를 수행했다. 역기구학 문제를 해결하고 로봇 제어를 하기 위해 Feedforward Neural network 학습을 이용했다.
최적 설계 결과 특정 부하 환경에서 초기 설계보다 요구되는 토크를 96%줄였다.
실시간으로 수행가능한 역기구학 솔루션을 구하였다.
원하는 end-tip force를 내기 위한 토크 계산 문제를 해결하였고 시뮬레이션을 통해 힘 제어와 제어 입력 최적화가 가능함을 보였다.
실제 다리를 제작하여 본연구에 사용된 분석 및 학습 방법이 유효함을 확인할 계획이다. 여기에 사용된 방법들을 다른 로봇 다리 개발에 활용할 예정이다.

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

Biped robots are suitable for overcoming obstacles but speed and price are weakness. This study is about design of low-weight parallel type leg and control method for high speed walking.
Optimal design is conducted without any complicated dynamic equation, model by using physical modeling. To sol

Biped robots are suitable for overcoming obstacles but speed and price are weakness. This study is about design of low-weight parallel type leg and control method for high speed walking.
Optimal design is conducted without any complicated dynamic equation, model by using physical modeling. To solve ‘inverse kinematics’ and ‘end-tip force control’ problem, feedforward neural network learning is used for nonlinear regression.
Consequently, maximum torque for walking motion is reduced by 96%.
Real-time inverse kinematics and force control solution are developed.
End-tip force control and optimal control are done by simulation.
Other legged robot will be developed by using this research.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 5
• C O N T E N T S ... 5
• 목차 ... 6
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1절 연구 개요 ... 7
• 2절 국내외 시장 규모 ... 9
• 3절 해결방안 ... 10
• 4절 연구목적 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 1절 국내 기술 현황 ... 13
• 2절 국외 기술 현황 ... 15
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 1절 연구 내용 ... 16
• 2절 연구 결과 ... 19
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 25
• 1절 목표달성도 ... 25
• 2절 관련 분야 기여도 ... 25
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 26
• 1절 추가 연구 필요성 ... 26
• 2절 타연구에의 응용 ... 28
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 29
• 제7장 참고문헌 ... 30
• 끝페이지 ... 31