• 로봇학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.310-316
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• 2007

The paper proposes a human-following behavior of mobile robot and an intelligent space (ISpace) is used in order to achieve these goals. An ISpace is a 3-D environment in which many sensors and intelligent devices are distributed. Mobile robots exist in this space as physical agents providing humans with services. A mobile robot is controlled to track a walking human using distributed intelligent sensors as stably and precisely as possible. The moving objects is assumed to be a point-object and projected onto an image plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the object based on the kinematics of the intelligent space. Uncertainties in the position estimation caused by the point-object assumption are compensated using the Kalman filter. To generate the shortest time trajectory to track the walking human, the linear and angular velocities are estimated and utilized. The computer simulation and experimental results of estimating and trackinging of the walking human with the mobile robot are presented.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제10권4호
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• pp.308-313
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• 2010

This paper presents a performance index-based evaluation for a better quadruped robotic walking configuration. For this purpose, we propose a balance-based performance index that enables to evaluate the walk configuration of quadruped robots in terms of balance. In order to show the effectiveness the proposed performance index, we consider some types of walking configurations for a quadruped robotic walking and analyze the trend of the proposed performance index in those quadrupedal walking. Through the simulation study, it is shown that an effective walk configuration for a quadrupedal walking can be planned by adopting the proposed performance index.

• 전기학회논문지P
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• 제59권1호
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• pp.29-34
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• 2010

This paper presents an intelligent learning controller for repetitive walking motion of biped walking robot. The proposed learning controller consists of an iterative learning controller and a direct learning controller. In the iterative learning controller, the PID feedback controller takes part in stabilizing the learning control system while the feedforward learning controller plays a role in compensating for the nonlinearity of uncertain biped walking robot. In the direct learning controller, the desired learning input for new joint trajectories with different time scales from the learned ones is generated directly based on the previous learned input profiles obtained from the iterative learning process. The effectiveness and tracking performance of the proposed learning controller to biped robotic motion is shown by mathematical analysis and computer simulation with 12 DOF biped walking robot.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.603-609
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• 2010

본 논문은 SURF(Speeded Up Robust Features)를 기반으로 한 대상 물체 인식 알고리즘과 GP(Genetic Programming)를 기반으로 한 직진, 회전, 정지, 후진 걸음새(gait) 자동 생성을 각각 구현한다. 그리고 이를 결합 하여, 대상을 인식하고 자율적으로 접근 및 추종할 수 있는 인식 기반 지능적인 보행 기법을 제안한다. 4족 보행 로봇의 걸음새는 GP를 사용하여 각 관절의 궤적에 대한 회귀분석으로 생성한다. 고속의 특징점 검출에 적합한 SURF를 사용해서 물체의 위치와 크기를 인식하고, 물체까지의 거리를 계산한다. 4족 보행로봇의 물체 인식 및 이를 통한 자율접근 보행 실험은 ODE(Open Dynamics Engine) 기반의 Webots 시뮬레이션과 실제 로봇에 대해서 수행된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.124-129
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• 2013

6족 보행 로봇은 2족 또는 4족 보행 로봇에 비하여 안정적인 보행이 가능한 장점이 있다. 따라서 6족 보행 로봇은 이러한 보행의 안정성을 기반으로 다양한 지능적인 동작을 수행하기에 유리한 구조이다. 본 논문에서는 전형적인 6족 보행 로봇과는 달리 로봇의 진행 방향에 대하여 전후 다리와 좌우에 각각 한 쌍의 다리를 갖는 6족 보행 로봇을 제안하고 제안된 로봇을 사용하여 다양한 지능형 동작을 수행한다. 26개의 모듈형 모터를 사용하여 로봇 기구부를 구성하고 호스트 PC, DSP 주제어기, AVR 보조 제어기, 스마트폰/스마트패드로 구성되는 제어기를 구현한다. 구현된 로봇은 스테레오 카메라, 적외선 센서, 초음파 센서, 접촉 센서 등 다양한 센서 데이터를 사용하여 비평탄면 보행, 공차기, 원격 제어 및 3차원 모니터링 등 다양한 지능형 동작을 수행할 수 있음을 실험을 통하여 검증한다.

• 로봇학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.197-202
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• 2006

We present the synergy effect of humanoid robot walking down on a slope and support vector machines in this paper. The biped robot architecture is highly suitable for the working in the human environment due to its advantages in obstacle avoidance and ability to be employed as human substitutes. But the complex dynamics in the robot and ground makes robot control difficult. The trajectory of the zero moment point (ZMP) in a biped walking robot is an important criterion used for the balance of the walking robots. The ZMP trajectory as dynamic stability of motion will be handled by support vector machines (SVM). Three kinds of kernels are also employed, and each result from these kernels is compared to one another.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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• pp.531-534
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• 2003

In this paper, the Intelligent Space (iSpace) concept is applied for helping disabled or blind persons in crowded environments such as train stations, or airports. The main contribution of this paper is a general mathematical (fuzzy-neuro) description of obstacle avoidance method (walking habit) of moving objects (human beings) in a limited area scanned by the iSpace. A mobile robot with extended functions is introduced as a Mobile Assistant Robot which is assisted by the iSpace. The Mobile Assistant Robot (MAR) can guide and protect a blind person in a crowded environment with the help of the Intelligent Space. The prototype of the Mobile Assistant Robot and simulations of some basic types of obstacle avoidance method (walking habit) are presented.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.926-934
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• 2006

This paper proposes intelligent control of a virtual walking machine that can generate infinite floor for various surfaces and can provide proprioceptive feedback of walking to a user. This machine allows users to participate in a life-like walking experience in virtual environments with various terrains. The controller of the machine is implemented hierarchically, at low-level for robust actuator control, at mid-level fur platform control to compensate the external forces by foot contact, and at high-level control for generating walking trajectory. The high level controller is suggested to generate continuous walking on an infinite floor for various terrains. For the high level control, each independent platform follows a man foot during the swing phase, while the other platform moves back during single stance phase. During double limb support, two platforms manipulate neutral positions to compensate the offset errors generated by velocity changes. This control can, therefore, satisfy natural walking conditions in any direction. Transition phase between the swing and the stance phases is detected by using simple switch sensor system, while human foot motions are sensed by careful calibration with a magnetic motion tracker attached to the shoe. Experimental results of walking simulations at level ground, slope, and stairs, show that with the proposed machine, a general person can walk naturally on various terrains with safety and without any considerable disturbances. This interface can be applied to various areas such as VR navigations, rehabilitation, and gait analysis.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.238-243
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• 2013

본 논문에서는 이족 보행 로봇을 위한 무릎 및 힙 관절의 일 특성을 분석하고자 한다. 이를 위하여 컴플라이언스 특성의 발을 갖는 이족 로봇 다리 메커니즘을 대상으로 전형적인 보행 패턴을 고려한다. 또한 딱딱한 지면과 접촉하는 로봇 발 공간으로부터 다리 관절 공간으로 전파되는 토오크 특성을 확인하고, 보행에 따라 관절 공간에 누적되는 일 특성을 제시한다. 결과적으로, 이러한 분석이이족 로봇의 보행에서 발과 지면의 물리적인 접촉에 의한 다리 메커니즘의 피로 정도를 파악하는데 있어서 유용하고, 적절한 신발 착용 등에 의한 로봇 발 공간에서의 컴플라이언스특성 개선에 활용될 수 있음을 보인다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.81-89
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• 2017

본 논문은 대퇴절단 환자의 다양한 환경에서의 보행을 가능하게 하는 지능형 의족의 보행노면 및 보행단계 판별 기법을 제안한다. 제안하는 보행모드 변경 기법은 스트레인게이지 센서 만으로 보행노면 및 보행단계 판별이 가능한 단일 센서 기반의 알고리즘으로 기존 지능형 의족의 다중센서 기반 알고리즘의 단순화와 의족 시스템의 저가화가 가능하게 고안하였다. 보행노면 판별 알고리즘을 위해 정상인의 보행 중 발생하는 지면반발력의 특징을 분석하여 보행단계 세분화와 보행노면 검출 조건을 정의하였고, 대퇴절단 환자와 유사한 환경에서의 보행 실험을 위해 보행분석 장치를 제작하였다. 정의된 검출 조건과 제작된 기구를 통해 논문의 효용성 검증을 진행하였으며, 정상인 대상의 실험결과 단일 센서 기반 알고리즘의 정확도는 약 95%를 나타냈다. 제안하는 단일 센서 기반의 알고리즘을 통해 지능형 의족 시스템의 저가화가 가능할 것으로 판단되며 사용자가 직접 보행노면 상태를 파악하고 보행모드를 전환하는 수동 보행모드 변경 방식에서 벗어나 의족이 현재 보행 노면 상태를 파악하고 상황에 맞는 보행모드를 전환하는 자동보행 모드 변경이 가능할 것으로 확인되었다.