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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이진덕 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수
조현민
발행연도
2023
저작권
경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수31

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

지면 반발력 흡수를 위해 인간 발의 세로 아치와 가로 아치를 모방한 로봇 발 설계
이진덕 ,  조현민 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 2023.06 학술대회자료
인간 발의 세로 아치와 가로 아치를 모방하여 지면 반발력 흡수를 위한 로봇 발 설계
이진덕 로봇 및 스마트시스템공학과 2023.01 학위논문

초록· 키워드

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In this paper, we describe a new foot for a humanoid robot. In the locomotion of humanoid robots, the Zero-Moment-Point (ZMP) is widely used as an indicator of stability. The feet of many humanoid robots are equipped with Force/Torque (F/T) sensor for various purposes of gait control, including the calculation of ZMP, contact detection, and contact force control. However, there are cases where unexpectedly large ground reaction force(GRF) is applied to the F/T sensor when the humanoid robot walks on uneven ground, causing the F/T sensor to break easily. To protect the F/T sensor and achieve the mechanical filter effect, various robot feet are being studied. we propose a robot foot that mimics the longitudinal arch and transverse arch of a human foot. Each arch of the proposed foot consists of passive joints and springs and is designed with a 2-degrees-of-freedom(DOF) structure. To verify the effectiveness of the designed foot, a GRF measurement experiments were conducted by mounting the proposed robot foot on the humanoid robot DRC-HUBO+. Throughout the experiments, the proposed robot foot reduced GRF by 15% and 8.6% when placing the obstacle on the front and side of the foot, respectively, compared to origin foot. Furthermore, the reduced GRF decreased the change in ZMP, improving the stability of the humanoid robot''s walk.
#robotic foot #humanoid #biomimetics #longitudinal arch #transverse arch #ground reaction force #zero-moment-point

목차

1. 서론 1
2. 관련 연구 8
2.1 Soft material이 적용된 발 8
2.2 Mechanical compliant가 적용된 로봇 발 8
2.3 공압이 적용된 로봇 발 8
2.4 사람의 발을 모방한 로봇 발 9
3. 본론 11
3.1 세로 아치와 가로 아치가 적용된 인간형 로봇 발 모델링 11
3.2 스프링 강성 계수와 공압 댐핑 실린더 감쇠 계수 선정 14
3.3 가로 아치와 세로 아치가 고려된 인간형 로봇 발 설계 16
3.4 재설계된 가로 아치와 세로 아치를 모방한 인간형 로봇 발 24
4. 실험 29
4.1 실험 설정 29
4.2 지면 반발력 비교 실험 33
4.3 ZMP 비교 실험 39
5. 결론 42
참고문헌 43
영문초록 47

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