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Joint space position/torque hybrid control of the quadruped robot for locomotion and push reaction = 사족보행 로봇의 보행 및 밀기 외란 대응을 위한 관절 공간에서의 위치/토크 하이브리드 제어
서명 / 저자 Joint space position/torque hybrid control of the quadruped robot for locomotion and push reaction = 사족보행 로봇의 보행 및 밀기 외란 대응을 위한 관절 공간에서의 위치/토크 하이브리드 제어 / Okkee Shim.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2019].
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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.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DME 19031
형태사항 v, 61 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 심옥기
지도교수의 영문표기 : Jun-Ho Oh
지도교수의 한글표기 : 오준호
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 기계공학과,
서지주기 References : p. 52-55
주제 Quadruped walking
hybrid control
full body inverse dynamics control
torque control
high gear ratio position control
preview control
사족보행
하이브리드 제어
전신 역동역학 제어
토크 제어
고감속비 위치 제어
프리뷰 제어
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