Real-time Footstep Planning and Following for Navigation of Humanoid Robots

Young-Dae Hong

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자료유형: 학술저널

저자정보: Young-Dae Hong (Ajou University)

저널정보: 대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.10 No.5

발행연도: 2015.9

수록면: 2,142 - 2,148 (7page)

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This paper proposes novel real-time footstep planning and following methods for the navigation of humanoid robots. A footstep command is defined by a walking direction and step lengths for footstep planning. The walking direction is determined by a uni-vector field navigation method, and the allowable yawing range caused by hardware limitation is considered. The lateral step length is determined to avoid collisions between the two legs while walking. The sagittal step length is modified by a binary search algorithm when collision occurs between the robot body and obstacles in a narrow space. If the robot body still collides with obstacles despite the modification of the sagittal step length, the lateral step length is shifted at the next footstep. For footstep following, a walking pattern generator based on a 3-D linear inverted pendulum model is utilized, which can generate modifiable walking patterns using the zero-moment point variation scheme. Therefore, it enables a humanoid robot to follow the footstep command planned for each footstep. The effectiveness of the proposed method is verified through simulation and experiment.

#Humanoid robot #Footstep planning #Uni-vector field navigation method #Binary search algorithm #Footstep following #Modifiable walking pattern

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[학술대회논문] - M. Yagi / 1999 / Biped robot locomotion in scenes with unknown obstacles / Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Autom : 375 ~ 380

[학술대회논문] - E. T. Wong / 2004 / Real time obstacle detection and navigation planning for a humanoid robot in an indoor environment / Proc. IEEE Conf. Robot. Autom. Mechatron : 693 ~ 698

[학술대회논문] - J. Chestnutt / 2005 / Footstep planning for the honda asimo humanoid / Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Autom : 629 ~ 634

[학술대회논문] - J. Chestnutt / 2006 / An intelligent joystick for biped control / Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Autom : 860 ~ 865

[학술지(정기간행물)] - Z. Xia / 2010 / Parameter selfadaptation in biped navigation employing nonuniform randomized footstep planner / Robotica 28 (6) : 929 ~ 936

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홍영대

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