• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.286-290
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• 2004

This paper deals with tipping over of hydraulic excavator's crane work. If the excavator lifts too heavy weight, the excavator will be tipped up. This is account for 38% of whole excavator accidents. In this paper, tipping-over load which is maximum load of excavator can lift with displacement of excavator links, real load and tipping-over rate are computed with Zero Moment Point theory. ZMP is verified with simulation and experiment.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.567-572
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• 2004

In this research, a stable walking pattern generation method for a biped robot is presented. A biped robot is considered as constrained multibody system by several kinematic joints. The proposed method is based on the optimized polynomial approximation of the trunk motion along the moving direction. Foot motions can be designed according to the ground condition and walking speed. To minimize the deviation from the desired ZMP, the trunk motion is generated by the fifth order polynomial approximation. Walking simulation for a virtual biped robot is performed to demonstrate the effectiveness and validity of the proposed method. The method can be applied to the biped robot for stable walking pattern generation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1829_1830
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• 2009

본 논문은 로봇이 처한 환경의 실시간 상황 인식을 위한 지능형 센서 인터페이스를 연구 개발하여 다양한 환경에서의 안정되고 유연한 이족 보행 로봇의 동적 보행 제어를 수행하였다. 자이로 및 가속도 센서를 적용한 실험을 통하여 간단한 보상만으로도 로봇의 안정도가 확연히 개선되는 사실을 알 수 있었다. 미지의 외력이 가해져 로봇이 불안정한 상태가 계속될 때 상체의 기울기 보정이 무게중심을 보다 안정된 영역쪽으로 이동시켜 곧바로 균형을 잡아준다. 또한 압력센서를 이용한 ZMP 측정과 이를 통한 균형 제어 실험 결과 뛰어난 보행을 구현할 수 있었다. 불규칙적인 지면에서도 발바닥에 가해지는 압력 분포가 변화하는 것을 이용하여 ZMP가 항상 로봇의 발바닥 지지 영역 안으로 오도록 제어하였다. 이것을 통해 로봇은 경사면을 보행하거나 기울기가 변하는 바닥에서 쓰러지지 않고 안정한 상태를 유지하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.311-314
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• 1995

Biped locomotion can be simply modeled as a linear inverted pendulum mode. This model considers only the CG (center of gravity) of the entire system. But in real biped robot systems, the free-leg motion dynamics is not negligible. So if its dynamics is not considered in designing the reference CG motion, it is badly influence to the ZMP(zero moment point) position of the biped robot walking in the sagittal plane. Therefore, we modeled the biped locomotion similar to the linear inverted pendulum mode but considered the predetermined free-leg dynamics. To verify that the proposed biped locomotion is more stable than the linear inverted pendulum mode, we constructed a biped robot simulator and designed a serco controller to track both the reference motion of the free leg and the reference motion of CG of the biped robot using the computed torque control low. And through simulations, we verified that the proposed walking is better in stability than the one based on the linear inverted pendulum mode.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1971-1972
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• 2006

본 논문에서는 휴머노이드 로봇의 예기치 않은 불규칙한 지면 환경 하에서 안정성을 확보하기위한 보행 전략을 제시한다. 휴머노이드 로봇의 안정성에 관한 지표로 널리 사용되는 ZMP(Zero Moment Point)나 COG(Center Of Gravity)를 이용한 방법은 많은 양의 연산을 필요로 하고, 주로 외부에서 가해지는 임의의 힘에 대처하는데 초점을 맞추고 있다. 휴머노이드 로봇의 불안정성을 유발하는 또 다른 주요한 원인으로 예기치 못한 지면 환경을 꼽을 수 있는데, 본 논문에서는 이러한 불규칙한 지형을 보행하는 휴머노이드 로봇의 실시간 안정성을 확보하는데 있어 ZMP나 COG가 아닌 지면으로부터의 반발력을 이용한 직관적인 알고리즘을 제시하며, 자체 개발된 휴머노이드 로봇 ISHURO II를 이용한 시뮬레이션으로 제시된 알고리즘을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2812-2814
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• 2005

본 논문에서는 이족보행 로붓의 보행패턴의 한 가지 방법으로 무릎을 피고 걷는 stretch 보행 알고리즘을 제안한다. 이전의 보행 알고리즘은 무릎을 구부리고 걷는 것이 대부분이다. 일반적으로 사람들이 걸을 때는 무릎을 거의 피고 걷기 때문에 사람과 비슷한 보행을 위해서 자세보정 시 Zero Moment Point(ZMP)를 이용한 무릎관절을 피고 걷는 보행 알고리즘을 제안하고 이의 구현을 위한 실험 수행을 통해 그 성능을 평가한다. 로봇은 보행상태에서 몸이나 발의 위치, 각도 등에 대한 보정작업이 없다면, 이로 인해 로봇의 궤적에 오차가 발생하게 되고, 그 결과 불안정하고 부자연스러운 보행을 하게 된다. 이러한 불안정성을 ZMP를 이용하여 보정 할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.539-541
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• 2006

Biped locomotion is a popular research area in robotics due to the high adaptability of a walking robot in an unstructured environment. When attempting to automate the motion planning process for a biped walking robot, one of the main issues is assurance of dynamic stability of motion. This can be categorized into three general groups: body stability, body path stability, and gait stability. A zero moment point (ZMP), a point where the total forces and moments acting on the robot are zero, is usually employed as a basic component for dynamically stable motion. In this rarer, learning based neuro-fuzzy systems have been developed and applied to model ZMP trajectory of a biped walking robot. As a result, we can provide more improved insight into physical walking mechanisms.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2132-2137
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• 2005

This paper is concerned with computer simulations of a biped robot walking in dynamic gaits. To this end, a three-dimensional robot is considered possessing a torso and two identical legs of a kinematically ingenious design. Specific walking patterns are off-line generated meeting stability based on the ZMP condition. Subsequently, to verify whether the robot can walk as planned, a multi-body dynamics CAE code has been applied to the corresponding joint motions determined by inverse kinematics. In this manner, complex mass effects could be accurately evaluated for the robot model. As a result, key parameters to successful gaits are identified including inherent characteristics as well. Also, joint actuator capacities are found required to carry out those gaits.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1934-1937
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• 2005

This paper proposes suitable gait generation for dynamic walking of biped robot with varying load in real time. Author proposes the relationship between ZMP(Zero Moment Point) and measurement from FSR(Force Sensing Register). Simplifying this relationship, it is possible to reduce the computational time and control the biped robot in real time. If the weight of the biped robot varies in order to move some object, then joint trajectories of the the biped robot must be changed. When some object is loaded on the biped robot in it's home position, FSRs can measure the variation of weight. Evaluating the relations between varying load and stable gait of the biped robot, it can walk adaptively. This relation enables the biped robot to walk properly with varying load. The simulation is also represented in this paper which shows proposed relationships.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.162.2-162
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• 2001

This paper presents the stability analysis of a biped robot IWR-III. We use a foot-rotation indicator(FRI) concept to reveal the degree of stability. The foot rotation can be a barometer of postural instability, which should be carefully treated in implementing a dynamically stable walk and avoided altogether in performing a statically stable walk. The conventionally mentioned zero moment point(ZMP) criterion may not be sufficient to express the stability of a biped robot. ZMP equation needs an assumption that the supporting foot is fixed firmly to the ground during the walking. Therefore, applying the FRI concept is more desirable when a biped robot is falling down ...