초록 ▼

□연구개요
본 연구는 인간과 로봇의 상호작용 관계(속도, 힘, 기구적 연결 등)를 정의할 수 있는 성능지표를 미분 기하학(Differential Geometry)을 이용하여 개발하고, 개발된 성능지표를 통해 착용형 로봇(Wearable Robot)의 기구적인 구조(관절의 배치, 링크형태, 인간과 로봇간 체결부 등)와 제어의 통합적인 설계 방법 개발을 목표로 함

□연구 목표대비 연구결과
<1차년도 목표>
- 복잡한 구조를 가지는 인간의 사실적인 모션 분석을 위한 수학적 프레임워크 개발
- 인간 모션

□연구개요
본 연구는 인간과 로봇의 상호작용 관계(속도, 힘, 기구적 연결 등)를 정의할 수 있는 성능지표를 미분 기하학(Differential Geometry)을 이용하여 개발하고, 개발된 성능지표를 통해 착용형 로봇(Wearable Robot)의 기구적인 구조(관절의 배치, 링크형태, 인간과 로봇간 체결부 등)와 제어의 통합적인 설계 방법 개발을 목표로 함

□연구 목표대비 연구결과
<1차년도 목표>
- 복잡한 구조를 가지는 인간의 사실적인 모션 분석을 위한 수학적 프레임워크 개발
- 인간 모션 구현을 위한 active/passive 관절과 유연체가 혼합된 dynamics 알고리즘
- 인간 모션 구현을 위한 통합 프레임워크 개발
<1차년도 연구개발 결과>
- Lie group을 기반으로 복잡한 형태의 인간의 기구적인 구조 모델링
- 착용형 로봇의 기구적인 형태(Active+Passive)를 고려한 동역학 알고리즘
- 인간 모션 구현을 위한 프레임워크 구축
<2차년도 목표>
- 인간/로봇 상호작용 관계 정의할 수 있는 성능지표 개발
- 착용형 로봇의 기구적인 구조와 제어의 통합된 설계방법 도출
<2차년도 연구개발 결과>
- Harmonic mapping 이용한 인간과 로봇 사이이의 기구적인 구조관계 수학적으로 표현
- 안정성 판별 방법을 통한 기구적인 구조와 제어의 통합된 설계 방법론 도출

□연구개발결과의 중요성
<기술적 측면>
- 본 과제 목표 중 하나인 미분 기하와 위상학적 관점에 의한 인간 및 로봇에 대한 운동 분석은 시스템에 대한 통찰력을 길러줄 것이며, 여기서 개발된 로봇뿐 아니라 다양한 목적을 위해 개발되는 다른분야의 로봇에도 널리 이용 가능함
- 인간에 대한 사실적인 모델링과 모션은 로봇과 수학 이론을 통해서 구현할 수 있고, 모델링이 불확실 하더라도 학습을 통해서 예측하기 어려운 모델 파라미터를 추정하는 기술은 기존의 인공지능 기술과 로봇기술의 자연스러운 결합을 이끌어 낼 것으로 판단되며, 높은 수준의 착용형 로봇 개발의 이론적 배경을 제시할 수 있음
ㅇ 사회적 측면
- 착용형 로봇은 용도에 따라 크게 분류하자면 재활 부분과 근력증강 부분으로 나눌 수 있으며, 최근 많은 발전을 통해 다양한 시스템이 나오고 있으나 상용화에서는 더딘 발전을 보이고 있음
- 이는 개발 단계에서 인간에 대한 깊은 분석이 아니라 사이즈만 고려하였기 때문이며, 이는 인간의 불필요한 힘이 작용하게 하여 불편함을 초래함
- 이 연구를 통해서 이러한 문제점들이 해결할 수 있을 거라 판단되며, 재활 부분에서는 환자들의 걷고자 하는 욕망을 충족시켜줄 수 있을 거라 희망하고, 근력증강 부분에서는 다양한 산업현장에서 노동자들의 많은 작업을 도와주고 고된 노동으로 인해 발생하는 질병을 줄여줄 수 있을 거라 판단됨

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1연구결과 요약문 ... 2목차 ... 31. 연구개발과제의 개요 ... 42. 연구수행내용 및 연구결과 ... 63. 연구개발결과의 중요성 ... 15 3-1. 필요성 측면 ... 15 3-2. 중요성 측면 ... 154. 참고문헌 ... 165. 연구성과 ... 17끝페이지 ... 17