This paper proposes an online humanoid whole-body teleoperation framework with variable time delay for imitating human motion. In order to imitate human motion and maintain stability of the robot, the framework generates the reference motion for the robot based on human motion with a variable time delay according to the admissible conditions for imitating human motion. The human motion is converted to reference motion suitable for the robot through the kinematic mapping process. Then the robot is controlled in the direction of minimizing reference motion error while considering joint limitation and self-collision. The whole-body human motion was measured utilizing the custom developed data acquisition, and teleoperation experiments were performed using a humanoid platform HUBO2+. Successful experiments through the proposed framework confirms that the humanoid robot can reliably imitate human motion which require exact positioning and manipulating.
본 논문은 사람 동작 모사를 위해 가변 시간 지연이 적용된 휴머노이드 전신 원격 제어 프레임워크를 제안한다. 본 프레임워크는 사람의 동작을 모사함과 동시에 로봇의 안정성을 유지하기 위해 동작 모사 허용 조건에 따라 가변적인 시간 지연이 포함된 사람의 동작을 로봇의 목표 작업으로 설정한다. 사람의 동작은 기구학적 매핑 과정을 통해 로봇에 적합한 목표 작업으로 변경되며 최적화 기반의 역기구학을 적용하여 관절 제한, 자가 충돌 등을 고려하면서도 목표 작업과의 오차를 최소화 하는 방향으로 로봇을 제어한다. 사람의 전신 동작을 측정하기 위한 데이터 수집 장치를 개발하였으며, 휴머노이드 플랫폼 HUBO2+를 이용하여 복잡한 작업을 수행하는 원격 제어 실험을 수행하였다. 이를 통해 제안된 프레임워크를 이용하여 휴머노이드 로봇의 사람의 정확한 동작을 정확한 위치에서 안정적으로 모사할 수 있음을 확인하였다.
