• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.304-309
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• 2014

본 논문에서는 허리 구조를 갖는 복합 바퀴-다리 이동형 로봇의 설계 방법을 제안한다. 제안된 복합 이동형 로봇은 비평탄 및 평탄 지형에서의 효과적인 이동을 위하여 로봇의 다리에 바퀴가 결합된 복합 바퀴-다리 구조와 로봇 주행 중 보행 자세로의 안정적인 전환과 비평탄 지형에서 기구적인 제한의 개선을 위하여 허리 관절을 갖는 구조로 설계하였다. 또한 다양한 지형을 인지하기 위하여 LRF센서, PSD센서, CCD 카메라를 사용하였다. 제안한 로봇 시스템의 검증을 위해 지형별 주행과 보행 자세를 선택할 수 있는 운동 계획 기법을 제안하였다. 실제 복합 바퀴-다리 이동형 로봇을 설계 및 제작하고, 제안된 운동계획을 사용한 실험을 통해 지형에 따른 효율적인 이동 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1418-1423
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• 2004

관절형 로봇은 바퀴구동로봇에 비해 인간과 비슷한 형태를 갖추고 있어 친화성이 높고 관절로 인하여 자유도가 높으며 접지점을 임의로 설정할 수 있다. 또한 접지위치와 본체와의 상대위치를 자유로이 설정할 수 있으며 관절을 매니플레이터로서 사용할 수도 있는 장점을 가지고 있다. 이에 반해 많은 자유도를 가지고 있어 기구가 복잡하고 이동속도가 바퀴구동로봇에 비해 늦으며 이동시 진동이 일어나기 쉽고 로봇이 넘어지지 않도록 하는 특별한 제어가 필요하게 된다. 많은 생물들의 기본다리인 4족형 구조는 동적안정을 유지하면서 이동을 계속할 수 있고, 또 보행중에도 기구적으로 쓰러짐을 회피할 수 있는 완전보행을 실현하는 최소한의 관절수로 구성되어 있는 보행형태이다. 이러한 보행실험을 위해 4족 보행로봇인 TITAN-VIII을 이용하여 Trot 보행 알고리즘을 연구하여 보행 실험을 행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.448-453
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• 2012

최근 다양한 환경에서 지능형 로봇의 안정된 이동방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 복합 바퀴-다리형 이동 로봇의 설계 방법을 제안하고, LRF(Laser Range Finder)센서를 이용한 복합 이동형 로봇의 저전력 보행 기반 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 자세 안정화와 소비에너지를 줄이기 위해 모터 전류값을 바탕으로 자세를 보정하여 저전력 보행 알고리즘을 구현하였고, 이를 기반으로 LRF센서를 이용한 장애물 회피 알고리즘을 제안하였다. 로봇의 각 다리에서 소비되는 전력을 고르게 분포시키게 자세를 보정하여 보행을 안정화시키고, 최단 경로로 장애물을 회피하여 이동함으로써 전체 소비 에너지를 감소시키며 보행 안정성을 향상하였다. 본 연구에서 제안한 방법들은 실제 복합 이동 로봇의 보행 및 장애물 회피 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.574-584
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• 2017

본 논문에서는 보행로봇의 일종인 TITAN-VIII라 불리는 로봇을 이용하여 가장 짧은 경로를 탐색하여 이동하는 방법에 관한 연구를 나타낸다. 보행로봇의 경우 바퀴구동 로봇에 비해 불규칙한 지면 위를 자유로이 이동 가능한 장점 등을 가지고 있는데 반해 이동속도는 바퀴구동 로봇에 비해 느린 편이다. 따라서 본 논문에서는 목적지에 도달하기까지 시간을 최소화하는 최적경로 탐색 제어방법을 제시하였다. 경로를 탐색하기 위해 Dijkstra's algorithm라 불리는 알고리즘을 기반으로 하여 적용하였다. 또한 로봇이 항상 정적인 자세를 유지하는 로봇의 다양한 자세에 대해서도 다루었다. 로봇의 자세제어와 알고리즘을 통하여 로봇의 관절각 결정에 필요한 여러 수학방정식을 제시하였다. 그 후 원하는 궤적으로 로봇이 이동하고 탐색하는 알고리즘을 고안하였고, 제안한 방법의 결과를 실험으로 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.490-496
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• 1995

A four-legged mobile robot can move on the plain terrain with mobility and stability, but if there exist any obstacles on the terrain of the motion direction, it takes extra times for a mobile robot to cross those obstacles and the stability should be considered during motion. The main objevtive is the study of a quadruped which can cross obstacles with better mobility, stability and fuel economy than any other wheeled or tracked vehicles. Vertical step, isolated wall and ditch are the basic obstacles and by understanding those three cases perfectly, a quadruped can move on any mixed rough terrain as 4-legged animal moves. Each leg of a determine the crossing capability in a static analysis. A quadruped can be simplified with links and joints. By applying the research method, a quadruped can determine the control procedures as soon as it receives the terrain informations from scanner and finally can be moved as animals move with mobility and stability.

• 로봇학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.196-202
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• 2019

Snake robots are slower than wheeled robots or legged robots, while they have an excellent terrainability in a disastrous area. Considering their advantages and disadvantages, a legged robot whose legs are snake robots, 'Quadnake' was proposed in this research. Five motions of the snake were analyzed. Applying these motions, Quadnake could implement eight kinds of motions which snake robots and quadruped walking robots can implement. As a result of it, Quadnake can have the advantages of both a snake robot and a walking robot. It is expected to move stably in a harsh terrain with snake's motion and move fast with walking.

• 대한전기학회논문지
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• 제43권2호
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• pp.329-338
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• 1994

This paper presents a novel method of path planning for a quadruped walking robot on irregular terrain. In the previous study on the path planning problem of mobile robots, it has been usually focused on the collision-free path planning for wheeled robots. The path planning problem of legged roboth, however, has unique aspects from the point of viw that the legged robot can cross over the obstacles and the gait constraint should be considered in the process of planning a path. To resolve this unique problem systematically, a new concept of the artificial intensity field of light is numerically constructed over the configuration space of the robot including the transformed obstacles and a feasible path is sought in the field. Also, the efficiency of the proposed method is shown by various simulation results.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.692-697
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• 2011

로봇의 이동성 향상을 위해 다양한 환경에 적응할 수 있는 로봇의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 휠(wheel)과 다리(Leg)기반 변형이 가능하고, 로봇간 상호 결합이 가능한 복합 이동형 로봇을 제안하였다. 복합 이동형 로봇은 로봇간 결합을 위해 페그 모듈과 컵 모듈을 로봇의 전면과 후면에 각각 장착하고, 주행과 보행이 가능하도록 구현하였다. 다양한 지형에서 이동성을 향상을 위해 임베디드 영상기반 결합 및 분리 알고리즘을 제안하였으며, 로봇간 결합을 통해 끊어진 도로와 비평탄 지형에서의 결합 이동 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 로봇의 전면과 밑면에 장착된 PSD 센서를 이용하여 지형을 인식하고, 지형에 맞은 극복 알고리즘을 통해 로봇간 협력을 통해 이동성을 향상시킨다. 제안한 방법들은 임베디드시스템 기반의 복합 주행 이동형 로봇을 실제 제작하여 실험 통해 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.309-312
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• 2003

다리를 가진 로봇은 지형에 대한 높은 적응능력을 가졌다할지라도 바퀴의 차량과 비교했을 때 일반적으로 그 속도가 상당히 낮다. 다리를 가진 로봇으로 빨리 움직이는 속도를 얻기 위해서는 두발 로봇의 달림과 4족 로봇의 속보나 뛰는 것과 같이 동적으로 안정한 걸음걸이가 좋은 해결법이다. 그러나 동적으로 안정한 걸음걸이의 에너지 효율은 일반적으로 느린 걸음걸이와 같은 안정한 걸음걸이보다 낮다. 본 논문에서는 네발로 걷는 로봇의 에너지 효율에 관한 실험적 연구를 보여준다. 빠른 걸음걸이의 2가지 패턴의 에너지 소모에 대한 TITAN-VIII을 이용한 실험을 통해 연구하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1082-1091
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• 2007

In this paper, we developed a new hybrid mobile robot which can climb stairs and go over thresholds by crawl gait with embedded real-time control software. This robot is also categorized into hybrid robot that has advantages of wheeled mobile robot and legged mobile robot, but adopts gait feature of crocodile named belly crawl. We imitated the belly crawl using four legs of 2 DOF, four omni-directional wheels, and embedded control software which controls legs and wheels. This software is developed using RTAI/Linux, real-time drivers. As a result, the new hybrid mobile robot has crawl gait. Using this feature, the new hybrid mobile robot can climb stairs and go over thresholds just by path planning of each leg with size of stairs and thresholds, and computing the movement distance of robot body center without considering stability. The performance of our new hybrid mobile robot is verified via experiments.