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휴머노이드의 바닥 지면에 대한 영 모멘트점(ZMP, Zero momentum position)을 결정하는 제어 입력 생성부; 및상기 휴머노이드의 무게 중심(CoM, Center of Mess)의 위치 및 속도를 결정하는 제어 출력 생성부를 포함하는 휴머노이드 균형 제어 시스템으로, 상기 제어 출력 생성부는 상기 휴머노이드의 무게 중심, 상기 휴머노이드의 영 모멘트점 및 상기 휴머노이드의 무게 중심에 가해지는 외력을 고려한 하기 [수학식 2]로 표현되는 연속 시간 동역학 방정식을 비패써로지컬 표본화 주기에 따라 표본화하여 하기 [수학식 4]로 표현되는 이산시간 동역학 방정식을 생성하고, 상기 이산시간 동역학 방정식에 따라 상기 무게 중심의 위치 및 상기 무게 중심의 속도를 결정하고,상기 제어 입력 생성부는 상기 휴머노이드의 무게 중심과 상기 휴머노이드의 영 모멘트점이 폐 루프 게인값(K)에 비례하는 전체 상태 피드백 시스템으로 하기 [수학식 5]로 표현되는 이산시간 동역학 방정식을 적용하여 상기 영 모멘트점을 결정하며,상기 휴머노이드 균형 제어 시스템은, 상기 휴머노이드의 양 발이 위치한 영역 및 상기 양 발의 사이에 정의되는 영역을 지지 영역이라 정의할 때, 상기 제어 입력 생성부 및 상기 제어 출력 생성부로 이루어진 폐 루프 시스템을 형성하고, 상기 폐 루프 시스템은 하기 [수학식 4]와 하기 [수학식 5]를 조합한 하기 [수학식 6]으로 표현되며,상기 폐 루프 시스템을 통해 상기 영 모멘트점을 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 외력을 산출하는 휴머노이드의 균형 제어 시스템
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제1 항에 있어서,상기 지지 영역의 폭의 길이()를 고려하여 상기 [수학식 5]는 하기 [수학식 7]과 같이 변형되고, 상기 [수학식 6]과 하기 [수학식 7]을 조합하여 하기 [수학식 8]이 도출되며, 인 상태를 가정, 하기 [수학식 8]은 하기 [수학식 9]로 단순화되며, 하기 [수학식 9]를 이용하여 상기 영 모멘트점을 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 외력을 산출하고, [수학식 7], (여기서 이다
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제5 항에 있어서,상기 영 모멘트점이 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 상기 충동 외력()의 집합은 하기 [수학식 10]에서 N=∞에 해당하는 집합으로 정의되고,상기 영 모멘트점이 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 유한 에너지 외력()의 크기는 하기 [수학식 23]으로 정의되는 휴머노이드의 균형 제어 시스템
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휴머노이드의 지면에 대한 영 모멘트점(ZMP, Zero Moment position)을 결정하는 제어 입력 생성부, 상기 휴머노이드의 무게 중심(CoM, Center of Mess)의 위치 및 속도를 결정하는 제어 출력 생성부를 포함하는 휴머노이드의 균형 제어 시스템을 이용한 휴머노이드의 균형 제어 방법에 있어서,상기 제어 출력 생성부는 상기 휴머노이드의 무게 중심, 상기 휴머노이드의 영 모멘트점 및 상기 휴머노이드의 무게 중심에 가해지는 외력을 고려한 하기 [수학식 2]로 표현되는 연속 시간 동역학 방정식을 비패써로지컬 표본화 주기에 따라 표본화하여 하기 [수학식 4]로 표현되는 이산시간 동역학 방정식을 생성하고, 상기 이산시간 동역학 방정식에 따라 상기 무게 중심의 위치 및 속도를 결정하고,상기 제어 입력 생성부는 상기 휴머노이드의 무게 중심과 상기 휴머노이드의 영 모멘트점이 폐 루프 게인값(K)에 비례하는 전체 상태 피드백 시스템으로 하기 [수학식 5]로 표현되는 이산시간 동역학 방정식을 적용하여 상기 영 모멘트점을 결정하며, 상기 휴머노이드의 균형 제어 방법은, 상기 휴머노이드의 양 발이 위치한 영역 및 상기 양 발의 사이에 정의되는 영역을 지지 영역이라 정의할 때, 상기 제어 입력 생성부 및 상기 제어 출력 생성부로 이루어진 폐 루프 시스템을 형성하고, 상기 폐 루프 시스템은 하기 [수학식 4]와 하기 [수학식 5]를 조합한 하기 [수학식 6]으로 표현되며,상기 폐 루프 시스템을 통해 상기 영 모멘트점을 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 외력을 산출하는 휴머노이드의 균형 제어 방법
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제7 항에 있어서,상기 지지 영역의 폭의 길이()를 고려하여 상기 [수학식 5]는 하기 [수학식 7]과 같이 변형되고, 상기 [수학식 6]과 하기 [수학식 7]을 조합하여 하기 [수학식 8]이 도출되며, 인 상태를 가정, 하기 [수학식 8]은 하기 [수학식 9]로 단순화되며, 하기 [수학식 9]를 이용하여 상기 영 모멘트점을 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 외력을 산출하고, [수학식 7], (여기서 이다
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제11 항에 있어서,상기 영 모멘트점이 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 상기 충동 외력()의 집합은 하기 [수학식 10]에서 N=∞에 해당하는 집합으로 정의되고, 상기 영 모멘트점이 상기 지지 영역내에 위치하게 하는 최대 유한 에너지 외력()의 크기는 하기 [수학식 23]으로 정의되는 휴머노이드의 균형 제어 방법
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