| 요약 |
본 발명은 고관절 구동에 의한 다리형 로봇의 논슬립 고관절 토르크 범위 및 로봇발과 지면 간의 마찰계수 추정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고관절에 능동적인(active) 구동기(actuator)가 설치되어 있으며, 나머지 무릎관절(knee joint) 및 발목관절(ankle joint)에는 수동적인(passive) 토셔널 스프링(torsional spring)이 장착된 다리형 로봇의 고관절 토르크(Hip Joint Torque) 한계값 및 실제 로봇 작동 중 로봇과 지면 간의 마찰계수를 활용하여 다리형 로봇에 보다 큰 견인력을 제공할 수 있는, 고관절 구동에 의한 다리형 로봇의 논슬립 고관절 토르크 범위 및 로봇발과 지면 간의 마찰계수 추정 방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 고관절 구동에 의한 다리형 로봇의 논슬립 고관절 토르크 범위 및 로봇발과 지면 간의 마찰계수 추정 방법은 다리형 로봇의 발이 지면에 닿은 상태인 지를 식별하는 단계와; 상기 다리형 로봇의 발이 지면에 닿았으면, 고관절부에 장착된 높이 센서를 이용하여 h(t)를 측정하는 단계와; 무릎 관절에 장착된 각도 센서를 통해 θKNEE(t)를 측정하는 단계와; 상기 높이 센서 및 각도 센서의 정보를 통해 다리 길이 r(t)를 다음 식과 같이 계산을 통해 산출하는 단계와;(여기서, L1은 상박링크의 길이를, L2는 하박링크의 길이를, θKNEE는 무릎 각도를 나타냄)상기 산출된 r(t)와 고관절부에서 측정된 h(t)를 통해, 다음 식과 같이 스윕각도(αTD)를 산출하는 단계와;이후, 다음 식을 통해, 발바닥이 지면에 닿는 순간(t=0)에서의 스윕각도, 즉, 터치다운 각도를 산출하는 단계와;상기 지면과 닿은 다리형 로봇의 발바닥에서 미끄러짐이 발생했는 지를 식별하는 단계와; 상기 다리형 로봇의 발바닥에서 미끄러짐이 발생했다면, 고관절 토르크 TSLIP를 측정하는 단계와; 상기 측정된 고관절 토르크 TSLIP를 이용하여, 다음 식과 같이, 마찰계수를 산출하는 단계 및; (여기서, TSLIP은 미끄러짐이 발생한 순간, 모터 드라이버로부터 받은 토르크 값이며, rSLIP, θSLIP 은 미끄러짐이 발생한 순간, 산출된 값임)상기 산출된 마찰계수를 이용하여, 다음 식과 같이, 상기 다리형 로봇의 다음 터치다운 각도의 지령 후보로 사용하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.본 발명에 따른 고관절 구동에 의한 다리형 로봇의 논슬립 고관절 토르크 범위 및 로봇발과 지면 간의 마찰계수 추정 방법은, 다리 구성에 상관없이, 고관절에만 액츄에이터가 장착되는 모든 다리형 로봇의 마찰계수를 산출할 수 있으며, 산출된 마찰계수를 이용하여 견인력을 높임으로써, 다리형 로봇의 평지 고속 주행이 가능할 수 있다.
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