Posture Stabilization Algorithm of Quadruped Walking Robot in the Presence of Disturbances

Abstract

본 논문은 외란이 있는 환경에서 4족 보행 로봇의 자세 안정화에 대해서 연구하였다. 최근, 재난지역에서 험지를 극복하면서 안정한 이동이 가능한 4족 보행 로봇에 대한 요구가 높아지고 있다. 험지를 극복하기 위해서는 기본적으로 지면의 기울기 또는 외부의 충격에 대해 동적 안정성을 유지해야 하며, 이러한 자세 안정화 기능이 보행 알고리즘에 반드시 전제되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 첫째, 주어진 외란에 대해서 도립 진자 모델을 이용하여 몸통 균형 제어를 수행하였으며, 둘째, 카트–도립 진자 모델을 이용하여 발 착지 위치 제어를 수행하였다. 이 두 가지 제어를 통합하여 자세 안정화 알고리즘 프레임워크를 구축하였으며, 최종적으로 웨봇 동역학 시뮬레이터를 이용하여 외부 충격과 경사길이 존재하는 환경에서 4족 보행 로봇의 자세 안정화 성능을 검증하였다.