여유자유도를 갖는 2족 보행 로봇의 걸음새 제어를 위한 실시간 임베디드 시스템의 개발

Abstract

일반적인 이족 휴머노이드 로봇들은 각 다리에 6자유도를 가진다. 하지만 이는 더 많은 자유도가 있어 다양한 동작을 수행 할 수 있는 인간과 차이점을 갖는다. 따라서 더 인간과 같은 보행 동작을 실현하기 위해서 각 다리에 7자유도를 갖는 로봇을 개발하였다. 논문에서는 실시간 스케줄링과 멀티태스킹이 가능하고 개발 비용이 들지 않으며 모든 리눅스 응용프로그램들을 사용할 수 있는 실시간 리눅스인 RTAI를 기반으로 분산된 제어시스템의 실시간 제어를 위한 소프트웨어 구조의 구현하였다. 주제어 시스템으로써 XScale프로세서를 사용하였고, 실시간 제어를 위해서 RTAI와 실시간 장치 드라이버를 이용하였다. 보행에서는 로봇의 무게중심이 지지하는 영역내에 항상 위치하여 안정적인 보행을 이루는 정적보행을 적용하였고, 보행 궤적생성을 위해서 순간적인 속도의 변화를 줄여 부드러운 이족보행을 만들어 줄 수 있는 선형 함수에 포물선이 혼합된 보간법을 사용하였다. 실험 결과에서 실시간 스케줄러와 실시간 장치드라이버의 실시간 성능과 이족 보행로봇을 위한 실시간 운영체제로써 실시간 임베디스 시스템의 가능성을 보였다. 또한 이족 로봇을 사용하여 기본적인 실험들을 수행하였고, 구현된 로봇의 다리 메카니즘의 효과성을 확인하였다.