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한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering v.29 no.4 = no.253, 2012년, pp.417 - 425   피인용횟수: 2
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선형 역덤벨 모델을 이용한 이족 보행 로봇의 기준 ZMP 궤적 생성 및 보행 구현
Reference ZMP Trajectory Generation and Implementation for a Biped Robot via Linear Inverted Dumbbell Model (LIDM)

이상용    (한국과학기술연구원   ); 김화수    (경기대학교 기계시스템공학과  );
  • 초록

    This paper presents reference ZMP trajectory generation and implementation for a biped robot via linear inverted dumbbell model (LIDM), which can consider the effect of external momentum on the center of mass (COM) of robot. Based on a reference ZMP trajectory derived by using LIDM, a base trajectory is proposed not only to make the locomotion of robot similar to that of human but also to facilitate its implementation and tuning. In order to realize a dynamic walking using the proposed trajectory, compliance, impedance and ZMP tracking controllers are adopted together. Extensive experiments show that the proposed locomotion of a biped robot is stable and also, similar to that of human. Further researches on balance recovery of a biped robot will be carried out to guarantee its robust locomotion in combination with the proposed trajectory.


  • 주제어

    이족 보행 로봇 .   선형 역덤벨 모델 .   균형점 .   궤적 생성 .   추종 제어.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Kang, C., Noh, K., Kong, J. and Kim, J., "A Smooth Trajectory Generation for an Inverted Pendulum Type Biped Robot," Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 22, No. 7, pp. 112-121, 2005.     
    2. Kim, B., Han, Y. and Han, H., "Gait Pattern Gernation of 5-link Biped Robot Based on Trajectory Images of Human's Center of Gravity," Journal of KIISE: Software and applications, Vol. 36, No. 2, pp. 131-143, 2009. 
    3. Shin, H., Park, J. and Kwon, O., "Locomotion of Biped Robots on Irregular Surface Based on Pseudo- Impedance Model," Transactions of KSME, Vol. 34, No. 6, pp. 667-673, 2010.     
    4. Vukobratovic, M., Borovac, B. and Surdilovic, D., "Zero Moment Point-Proper Interpretation and New Applications," Proc. of IEEE-RAS Int. Conf. Humanoid Robots, pp. 237-244, 2001. 
    5. Kajita, S., Kanehiro, F., Kaneko, K., Yokoi, K. and Hirukawa, H., "The 3D Linear Inverted Pendulum Model: A simple Modeling for a Biped Walking Pattern Generation," Proc. of IEEE-RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems, pp. 239-246, 2001. 
    6. Pratt, J. E., Carff, J., Drakunov, S. and Goswami, A., "Capture Point: A Step toward Humanoid Push Recovery," Proc. of IEEE-RAS Int. Conf. Humanoid Robots, pp. 200-207, 2006. 
    7. Lee, S., Kim, M., Kim, J. and Choi, M., "Receding Horizon Viability Radius for Stability of Humanoid Robot under External Perturbation," Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 24, No. 5, pp. 1127-1139, 2010.     
    8. Park, J., Kim, H. and Kwon, S., "Design of a Flexible Robot Foot with Toes and Heel Joints," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 28, No. 4, pp. 446-454, 2011.     
    9. Lee, S., "Balance Recovery Methodology enabling ZMP Expansion for Humanoid Robot," Mechanical Engineering, Ph. D Thesis, Seoul National University, 2010. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Jaemin ; Seo, Kisung 2013. "Generation of Walking Trajectory of Humanoid Robot using CPG" 한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems, 23(4): 360~365     
    2. Lee, Jaemin ; Seo, Kisung 2014. "CPG-based Adaptive Walking for Humanoid Robots Combining Feedback" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, 63(5): 683~689     

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