This thesis proposes an algorithm for Joint space position/torque hybrid control of a mammal-type quadruped robot, and presents experiments to verify its performance. With this control algorithm, the robot could conduct both locomotion and push reaction without fully torque controlled. Based on the natural friction dynamics of the legged robot, we showed that reaction to a typical push in horizontal direction does not require full force control in the frontal plane. Furthermore, the joint configuration of the mammal-type quadruped robot makes position/force hybrid control in Cartesian space can be directly corresponded to Joint space position/torque hybrid control. We conducted experiments to show that this approach is effective to stabilize the robot while it is walking and being disturbed by push. From the result, we can conclude that the mammal type quadruped can be designed without torque controllability of Hip roll joints, which can have much more joint design option, while locomotion and push reaction capability of total system is remained.
이 논문에서는 포유류 타입 사족보행 로봇의 관절 공간에서의 위치/토크 하이브리드 제어 알고리즘을 제시하고, 실험을 통해서 그 성능을 확인하였다. 제시된 컨트롤 알고리즘을 통해, 로봇은 모든 관절이 토크제어로 구성되지 않았음에도 불구하고 보행과 밀기 외란 극복을 수행할 수 있었다. 족형 로봇의 마찰 다이나믹스를 통하여, 우리는 일반적인 몸통 높이의 수평 힘을 극복하는 데에 관상면 에서의 토크 제어가 완전히 필요하지는 않다는 것을 보였고, 포유류 타입 사족보행 로봇의 관절 구성에 의하여 카르테시안 공간에서의 위치/힘 하이브리드 제어가 관절 공간에서의 위치/토크 하이브리드 제어로 대응될 수 있음을 보였다. 실험을 통하여, 이 접근 방법의 유효성을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통하여, 포유류 타입 사족보행 로봇의 힙 롤 관절의 토크 제어 성능 없이도 전체 시스템이 보행 성능과 밀기 외란 대응 성능을 가질 수 있음을 알 수 있고, 이를 이용하여 더 자유로운 관절 설계가 이루어질 수 있을 것이다.
