4족 보행 로봇 PongBot의 지면 기울기에 대한 몸통 균형 제어의 실험적 구현 (Experimental Realization of Body Balance Control of Quadruped Walking Robot, PongBot, on Slopes)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 43권 / 12호 / 883 ~ 889페이지
· 저자명 : 곽노식, 김정엽

초록

본 논문은 4족 보행 로봇 퐁봇의 지면 기울기에 대한 몸통 균형 제어에 관하여 서술하였다. 우선, 로봇을 도립 진자 모델로 간단하게 모델링하였으며, 지면 기울기에 대해 도립 진자의 균형을 유지하기 위한 안정화 토크를 관측된 상태 피드백 제어로부터 계산하였다. 이러한 안정화 토크를 실제적으로 구현하기 위하여 착지된 발에 작용하는 지면 수직 반발력을 QP(Quadratic Programming) 최적화 방법을 통하여 분배하는 전략을 제안하였다. 분배된 지면 수직 반발력을 빠르게 생성하기 위하여 피드 포워드와 피드백 제어 방법들을 동시에 사용하였으며, 최종적으로 기울기가 제어되는 트레드밀에서 4족 로봇 퐁봇의 몸통 균형 제어 성능을 실험적으로 검증하였다.

영어초록

This paper describes the body balance control for ground motion with changing slopes for the quadruped walking robot PongBot. First, the robot is simply modeled as an inverted pendulum model, and the stabilizing torque to balance the inverted pendulum against the ground slope is calculated from the observed state feedback controller. To practically implement the stabilizing torque, a strategy is proposed to distribute the vertical ground reaction forces acting on the supporting feet through the quadratic programming (QP) optimization method. Feedforward and feedback control methods are then used simultaneously to quickly generate the distributed vertical ground reaction forces. Finally, the performance of body-balance control of the quadruped walking robot PongBot is verified on a treadmill with changing slopes.

참고자료

· 없음