Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC (전자공학회논문지SC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Stability Margin of Fault-Tolerant Gaits to Joint Jam for Quadruped Robots

사족 보행 로봇의 관절고착고장을 위한 내고장성 걸음새의 안정여유도에 관한 연구

  • Yang Jung-Min (Department of Electrical Engineering, Catholic University of Daegu)
  • 양정민 (대구가톨릭대학교 전자공학과)
  • Published : 2006.09.01
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Abstract

Improvement in gait stability of fault-tolerant gaits for quadruped robots is addressed in this paper. The previously developed fault-tolerant gait gives a quadruped robot the ability to continue its walk against the occurrence of a leg failure. But it has a drawback of having marginal gait stability, which may lead to tumbling when the robot body's center of gravity is perturbed. To overcome such a drawback, a novel fault-tolerant gait is presented in this paper that generates positive stability margin against a locked joint failure, in which a joint of a leg is locked in a known place. Positive stability margin is obtained by adjusting foot positions of supporting legs between leg swing sequences. The advantages of the proposed fault-tolerant gait are discussed by comparing with the previous gait in terms of gait stability, stride length and gait velocity.

본 논문은 사족 보행 로봇에 대한 내고장성 걸음새의 안정여유도를 개선하는 방법을 논한다. 기존에 제안되었던 재고장성 걸음새는 사족 보행 로봇이 다리 고장이 발생한 후에도 보행을 계속할 수 있게 하였다. 하지만 내고장성 걸음새가 임계 안정여유도를 가지므로 몸체 무게중심의 위치가 순차적으로 바뀔 때에는 걸음새가 불안정해질 수 있다는 약점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 약점을 극복하기 위해서 양(陽)으로 안정여유도를 가지는 내고장성 걸음새를 관절고착고장에 대해서 제안한다. 관절고착고장은 로봇 다리의 관절 하나가 한 지점에 고착되어 더 이상 움직일 수 없는 상태를 말한다. 양의 안정여유도는 걸음새 동작 과정에서 한 다리가 이동하기 전에 지지 다리들의 위치를 조정함으로써 얻어질 수 있다. 제안된 걸음새의 우수성을 입증하기 위해서 안정여유도, 보폭 등의 매개 변수들을 중심으로 기존 걸음새와 성능 비교를 수행한다.

Keywords

References

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