하이브리드 구동 이족 로봇을 위한 제약 조건이 낮은 보행 알고리즘

Abstract

지난 50여년간, 이족로봇은 수많은 연구자들에 의해 연구되어 왔다. 다양한 하드웨어와 소프트웨어의 개발이 시도되었고, 최근에 들어 분명한 성과를 보이는 이족로봇들이 개발되고 있다. 그럼에도 많은 연구팀들은 보다 효율적인 이족보행을 구현하기위해 여전히 노력하고 있다. 본 연구팀은 이러한 추세에 발 맞춤과 동시에, 새로운 접근을 위하여 공압-전기모터 하이브리드 구동 이족로봇을 개발한 바 있다. 개발된 로봇은 인간과 유사하고 가벼운 설계, 그리고 하이브리드 구동을 특징으로 하며, 이러한 특징들은 효율적인 보행으로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 해당 로봇의 효율적인 보행을 위한 제약 조건이 낮은 알고리즘과 공압 무릎 최적제어 전략을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 전신제어를 기반으로 하며, 각 관절의 특성을 반영하기 적합하도록 설계되었다. 제약 조건이 낮은 이족 보행은 임무 생성 단에서 질량중심 관련 임무를 모두 제거하고, 모델기반 발 놓음 전략과 곧은 다리 임무를 동시에 적용함으로써 구현된다. 앞선 알고리즘과 전략들을 적용한 시뮬레이션과 실험을 통해 그 효과 및 성능을 검증했다.