하이브리드 시스템을 이용한 이족보행 로봇의 경사로 걸음새에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 이족 보행 로봇 보행 패턴의 한 가지 방법으로 경사로 보행 알고리즘을 제안한다. 일정한 보행 패턴을 갖는 이족 보행의 일반적인 ZMP(Zero Moment Point)보정은 보행 중에 생길 수 있는 작은 흔들림에 대한 보정으로 평지에서 보행하는 로봇이 안정적으로 걸을 수 있도록 하는 것이다. 이를 경사로와 같은 보행 환경에서 적용하면 로봇의 발목 각도 설정의 어려움으로 안정적으로 주행하기가 어렵다. 본 논문에서는 8개의 FSR(Force Sensing Resistor), GYRO 센서와 가속도 센서를 사용하고, Joint Angle 보정과 관성제어를 이용하여 로봇이 경사로를 보행할 수 있는 보행 알고리즘을 제안한다. 이를 위하여, 보행 로봇의 자세를 실시간으로 감지하고, ZMP를 이용하여 보행 중 안정도를 만족하는 보행제어 알고리즘을 이산상태 및 연속 상태를 결합한 하이브리드형의 보행 제어 시스템을 이용하여 실험적으로 구현한다.; In this paper, we propose stable walking algorithm using ZMP for the biped robot in the slope-way. At first, we define discrete state variables that classified stable area and unstable area by center of mass from ZMP during slope-way walking. For the stable walking gait, the discrete state controller for determining the high-level and low-level decision making are designed. The high-level decision making is composed of the discrete state variables; left foot support phase, right foot support phase, flat-way, and slope-way. Then the continuous state controller is implemented for the low-level decision making using ZMP.