곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 효율적인 계단 보행 방법

An Efficient Stair Locomotion Method of Quadruped Robot with Mechanism of Insectile Leg

본 논문에서는 곤충형 다리 구조를 갖는 4족 로봇의 정적 계단 보행 시 계단과의 충돌 제약이 없는 효율적인 걸음새 궤적 생성 방법을 제안한다. 우선 4족 로봇의 순기구학 및 역기구학 모델을 각기 대수학적 방법과 기하학적 방법으로 유도한다. 제안한 방법에서는 보행 시작 위치에서 수직 상승 후 사인 파형의 계단 보행 궤적을 생성하고, 계단과의 충돌을 피하기 위한 보행 궤적의 계수를 설정한다. 또한 안정적인 계단 보행을 위한 걸음새 순서를 결정한다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 계단 보행 방법의 효용성 및 실제 적용 가능성을 검증한다.

In this paper, we propose an efficient gait trajectory generation method for the static stair climbing of a quadruped robot with mechanism of insectile legs, which has no collision with staris. First, we derive the kinematic and inverse models of a quadruped robot using the algebraic and geometrical methods, respectively. In the proposed method, we generate the stair locomotion trajectory of a sine wave after lifting a leg from the start position, and then determine the coefficient of the generated trajectory to avoid the collision with stairs. In addition, we make the gait sequence for the stable stair locomotion. Finally, we verify the effectiveness and applicability of the proposed stair locomotion method through computer simulations.