KR100850987B1

KR100850987B1 - Control apparatus of walking for pat robot, and method thereof

Info

Publication number: KR100850987B1
Application number: KR1020020020988A
Authority: KR
Inventors: 박태욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2008-08-12
Also published as: KR20030082323A

Abstract

본 발명은 애완용 보행로봇에 관한 것으로, 몸통부와 상기 몸통부를 지지함과 아울러 보행하기 위한 다리부와, 상기 다리부의 각 다리 관절들을 작동/제어하기 위한 제어부가 포함된 애완용 보행로봇에 있어서, 상기 몸통부의 일 측에 애완용 보행로봇의 보행 시 지면에 접하는 각 다리들의 접점을 이어 형성되는 지지 다각형 내에 무게중심이 위치하도록 하기 위한 이동질량부가 추가 구비됨과 아울러 보행로봇이 걸음새를 구현할 때 움직이는 다리의 순서를 정하는 제 1단계와, 상기 보행로봇의 걸음새 반복횟수를 정하는 제 2단계와, 지면에서 떨어져 이동할 다리를 제외한 나머지 다리와 지면과의 접촉점들을 잇는 지지다각형을 도시하는 제 3단계와, 보행로봇의 무게중심이 상기 지지 다각형 내에 위치하도록 이동질량 메커니즘을 회전시키는 제 4단계와, 상기 제 1단계에서 정해진 순서대로 걸음새를 실행하는 제 5단계와, 상기 제 2단계에서 정해진 횟수만큼 제 3단계, 제 4단계 그리고 제 5단계를 반복하는 6단계를 통해 보행을 제어하여 애완용 보행로봇의 걸음새를 구현할 때 이동질량 메커니즘을 이용해 복잡한 수학적 계산이 요구되지 않고, 자동적으로 보행 로봇의 무게중심이 지지 다각형 내의 위치하도록 하여 로봇의 몸체의 이동을 고려하지 않고 걸음새를 구현할 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a pet walking robot, wherein the pet walking robot includes a body part and a leg part for supporting the body part and a walking part, and a control part for operating / controlling each leg joint of the leg part. On one side of the body, a moving mass part is provided to support the center of gravity in the support polygon formed by connecting the contact points of the legs touching the ground when the pet walking robot is walking, and the order of the moving legs when the walking robot implements the gait. A first step of determining a second step, a second step of setting a repetition frequency of the walking robot, a third step of showing a support polygon connecting the remaining points of the walking robot except the leg to move away from the ground, and a step of the walking robot. Fourth stage for rotating the moving mass mechanism such that the center of gravity is within the support polygon And controlling the walking through the fifth step of executing the steps in the order determined in the first step, and the six steps of repeating the third, fourth and fifth steps as many times as the number of times determined in the second step. When implementing the walking robot's steps, complicated mathematical calculations are not required by using the moving mass mechanism, and the center of gravity of the walking robot is automatically located within the support polygon, and the steps can be implemented without considering the movement of the robot's body. .

Description

Gait control device for pet walking robot and control method thereof {CONTROL APPARATUS OF WALKING FOR PAT ROBOT, AND METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 애완용 보행로봇의 사시도,1 is a perspective view of a conventional pet walking robot,

도 2는 종래의 애완용 보행로봇의 블록도, 2 is a block diagram of a conventional pet walking robot,

도 3의 (a)에서 (h)까지는 종래의 애완용 보행로봇의 보행 과정을 도시한 순서도, 3 (a) to (h) is a flow chart illustrating a walking process of a conventional pet walking robot,

도 4는 본 발명의 애완용 보행로봇의 사시도, 4 is a perspective view of a pet walking robot of the present invention,

도 5는 본 발명의 애완용 보행로봇의 블록도, 5 is a block diagram of a pet walking robot of the present invention,

도 6은 본 발명의 애완용 보행로봇의 이동질량부를 도시한 사시도, Figure 6 is a perspective view showing a moving mass of the pet walking robot of the present invention,

도 7의 (a)에서 (h)까지는 본 발명의 애완용 보행로봇의 보행 과정을 도시한 순서도, 7 (a) to (h) is a flow chart illustrating a walking process of the pet walking robot of the present invention,

도 8은 본 발명의 애완용 보행로봇의 이동질량부의 작동 설명도, 8 is an operation explanatory diagram of a moving mass part of a pet walking robot of the present invention;

도 9는 본 발명의 애완용 보행로봇의 보행 제어 방법을 도시한 흐름도.9 is a flowchart illustrating a walking control method for a pet walking robot according to the present invention;

*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

10: 머리부 20: 몸통부10: head 20: torso

30: 다리부 31: 왼쪽 앞다리30: leg 31: left front leg

32: 오른쪽 앞다리 33: 왼쪽 뒷다리 32: Right front leg 33: Left rear leg

34: 오른쪽 뒷다리 40: 이동질량부34: right rear leg 40: moving mass part

41: 질량추 구동 모터 42: 회전축41: mass drive motor 42: rotating shaft

43: 고정팔 44: 질량추43: fixed arm 44: mass weight

50: 제어부50: control unit

본 발명은 보행 로봇에 관한 것으로서, 이동 질량 메커니즘을 이용한 보행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다 The present invention relates to a walking robot, and to a walking control device and method using a moving mass mechanism.

일반적으로, 실제의 애완용 동물을 대체하는 애완용 보행로봇 시장이 가파른 성장세를 타고 있으며, 이러한 보행로봇은 바퀴로 이동하는 이동로봇에 비해 불규칙한 지형, 장애물을 피해갈 때 또는 계단 등을 올라갈 때에도 이동이 용이하다는 장점을 가지고 있다. In general, the market for pet walking robots, which replace actual pets, is growing rapidly, and these walking robots are easier to move even when escaping irregular terrain, obstacles, or climbing stairs, compared to wheeled mobile robots. Has the advantage.

이하, 종래의 애완용 보행로봇은, 도 1또는 도 2에서 도시한 바와 같이, 머리부(110)와, 몸통부(120)과, 그 몸통부(120)을 지탱함과 아울러 보행하도록 하는 다리부(130)와, 그 다리부(130)를 구동하도록 동작을 제어하는 제어부(140)로 구성된다. Hereinafter, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, the conventional pet walking robot supports the head 110, the trunk 120, and the trunk 120 while supporting the trunk 120. 130 and a control unit 140 for controlling the operation to drive the leg 130.

상기 다리부(130)는 상기 몸통부(120)의 저부에 구동 가능하게 결합된 왼쪽 앞다리(131), 오른쪽 앞다리(132), 왼쪽 뒷다리(133), 그리고 오른쪽 뒷다리(134)로 이루어지며, 각 다리의 관절들을 특정 모션으로 구동시키기 위한 관절 구동 모터와, 그 관절 구동 모터를 동작시키기 위한 모터 드라이브 및 디지털 신호 처리부와, 각 다리의 위치 및 다리 관절의 변위를 검출하는 위치감지센서로 이루어진다. The leg 130 is composed of the left front leg 131, the right front leg 132, the left rear leg 133, and the right rear leg 134 are operably coupled to the bottom of the body portion 120, each A joint drive motor for driving the joints of the leg in a specific motion, a motor drive and a digital signal processor for operating the joint driving motor, and a position sensor for detecting the position of each leg and displacement of the leg joint.

상기 제어부(140)는 상기 위치감지센서를 통하여 입력된 값들을 연산하여 상기 관절 구동 모터를 제어하기 위한 마이크로 프로세서와, 그 마이크로 프로세서의 운영체계와 응용프로그램을 저장하기 위한 메모리(ROM, RAM)를 포함한다. The controller 140 may include a microprocessor for controlling the joint driving motor by calculating values input through the position sensor, and a memory (ROM, RAM) for storing an operating system and an application program of the microprocessor. Include.

또한, 상기 다리부(130)와 상기 제어부(140)는 I/O Bus, USB, RS232C, Wireless Link 등을 통하여 유무선 통신을 하도록 구성된다. In addition, the leg 130 and the control unit 140 is configured to perform wired or wireless communication through an I / O bus, USB, RS232C, Wireless Link, and the like.

이와 같은 구성에 의하여, 상기 애완용 보행로봇에서 보행이 넘어지지 않고 보행하도록 하기 위해서는 무게중심이 몸체를 지지하는 다리들과 지면의 접촉점을 이어서 생성되는 지지 다각형 내에 있도록 하는 것을 보행로봇의 정적 안정성(Static Stability)이라고 하고, 보행로봇이 불안정하다는 것은 보행 중 중력과 관성력 때문에 무게 중심이 지지 다각형 바깥에 있는 경우이다. In this configuration, in order for the walking robot to walk without falling, the stability of the walking robot is such that the center of gravity of the contact point between the legs supporting the body and the ground is within the generated support polygon. Stability is an unstable walking robot where the center of gravity lies outside the support polygon due to gravity and inertia during walking.

그리고, 상기 보행로봇의 발들을 놓는 반복적인 패턴(Patten)을 걸음새라고 하며, 걸음새의 종류로는 산보(Amble), 속보(Trot), 한걸음(Pace), 달리기(Gallop), 굽히기(Bound), 포복(Crawl)등이 있다. 이러한 보행로봇의 안정된 걸음새를 구현하기 위해서는 지면과 떨어져서 지면상의 다른 지점으로 이동할 발을 움직이기 전에 상기 이동시킬 발을 제외한 나머지 발들이 지면과 접촉하고 있는 접촉점들을 이은 지지 다각형 내로 보행로봇의 무게 중심을 위치시키기 위해서는 보행로봇의 몸체를 이동시킨 후 이동할 다리를 지면에서 떨어뜨려 목표한 지면상의 지점으로 이동시킨다. In addition, a repetitive pattern (Patten) for placing the feet of the walking robot is called a gait, and the types of gait (Amble), breaking (Trot), one step (Pace), running (Gallop), bending (Bound), Crawl, etc. In order to realize the stable walking of the walking robot, the center of gravity of the walking robot is moved into the support polygon connected to the contact points where the remaining feet contact the ground before the moving foot moves away from the ground to another point on the ground. To locate it, move the body of the walking robot and move the leg to move from the ground to the point on the ground.

도 3의 (a)에서 (h)에 도시된 바와 같이, 종래의 보행로봇이 포복(Crawl)의 걸음새 구현 시 다리부(130)의 이동과 이에 따라 무게 중심의 이동을 도시한 것으로, 움직이는 다리의 순서는 왼쪽 앞다리(131), 오른쪽 뒷다리(134), 오른쪽 앞다리(132), 왼쪽 뒷다리(133)의 순서로 행해진다. As shown in (a) to (h) of Figure 3, the conventional walking robot shows the movement of the leg 130 and thus the center of gravity when implementing the steps of the crawl (Crawl), the moving legs The order of is performed in the order of the left front leg 131, the right rear leg 134, the right front leg 132, the left rear leg 133.

먼저, 왼쪽 앞다리(131)를 이동하기 위해서 나머지 다리들이 지지다각형을 이룰 때, 무게중심이 지지 다각형 외부에 존재하기 때문에 몸체를 먼저 이동한다. 그리고 왼쪽 앞다리(131)를 원하는 거리만큼 지면에서 들어올려 움직인 후 다시 지면과 닫게 한다. First, when the remaining legs form a support polygon in order to move the left front leg 131, the body is moved first because the center of gravity exists outside the support polygon. Then, the left front leg 131 is lifted from the ground by a desired distance and then closed again with the ground.

상기 오른쪽 뒷다리(134)를 이동하기 위해서 나머지 다리들이 지지 다각형을 이룰 때, 무게 중심이 지지 다각형 외부에 존재하기 때문에 몸체를 먼저 이동한다. 그리고, 오른쪽 뒷다리(134)를 원하는 거리만큼 지면에 들어올려 움직인 후 다시 지면과 닫게 한다. When the remaining legs form a support polygon to move the right rear leg 134, the body is moved first because the center of gravity is outside the support polygon. Then, the right rear leg 134 is moved to the ground by a desired distance and then closed again with the ground.

상기 왼쪽 앞다리를 이동하기 위해서 나머지 다리들이 지지 다각형을 이룰 때, 무게 중심이 지지 다각형 외부에 존재하기 때문에 몸체를 먼저 이동한다. 그리고, 왼쪽 앞다리를 원하는 거리만큼 지면에 들어올려 움직인 후 다시 지면과 닫게 한다. When the remaining legs form the support polygon to move the left forelimb, the body is moved first because the center of gravity is outside the support polygon. Then, move the left front leg up to the ground as you want and move it back to the ground again.

상기 오른쪽 뒷다리를 이동하기 위해서 나머지 다리들이 지지 다각형을 이룰 때, 무게 중심이 지지 다각형 외부에 존재하기 때문에 몸체를 먼저 이동한다. 그리고, 오른쪽 뒷다리를 원하는 거리만큼 지면에 들어올려 움직인 후 다시 지면과 닫게 함으로써 한번의 걸음새를 구현한다. When the remaining legs form the support polygon to move the right hind limb, the body is moved first because the center of gravity is outside the support polygon. Then, by moving the right hind leg to the ground a desired distance and then closing the ground again to realize a single step.

그러나, 이와 같이 종래의 보행로봇은 걸음새 구현 시 이동할 발을 지면으로부터 들어주기 전에 무게중심을 지지 다각형 내에 위치시키기 위해서 복잡한 수학적 계산을 거쳐 이를 기반으로 걸음새 구현 중 다리뿐만 아니라 몸체의 이동도 고려해야 하는 문제점이 있다. However, the conventional walking robots have to consider the movement of the body as well as the legs during the gait implementation through complex mathematical calculations in order to locate the center of gravity in the support polygon before lifting the foot from the ground. There is this.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 애완용 보행로봇(Walking Robot)의 걸음새(Gait)를 구현할 때 복잡한 수학적 계산이 요구되지 않고 자동적으로 보행로봇의 무게중심이 지지 다각형 내에 위치하도록 하여 로봇의 몸체의 이동을 고려하지 않는 애완용 보행로봇의 걸음새를 구현하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, according to the present invention, when implementing gait of a walking robot, a complicated mathematical calculation is not required and the center of gravity of the walking robot is automatically positioned within the support polygon. The purpose is to implement the gait of the pet walking robot that does not consider the movement of the body.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 몸통부와 상기 몸통부를 지지함과 아울러 보행하기 위한 다리부를 포함하여 구성되는 애완용 보행로봇에 있어서, 상기 몸통부의 일 측에 애완용 보행로봇의 보행 시 지면에 접하는 각 다리들의 접점을 이어 형성되는 지지 다각형 내에 무게중심이 위치하도록 하기 위한 이동질량부가 추가 구비됨을 특징으로 하는 애완용 보행로봇의 보행 제어 장치에 의해 달성된다. In order to achieve the above object, the present invention, in the pet walking robot comprising a body portion and the leg portion for walking while supporting the body portion, in contact with the ground during walking of the pet walking robot on one side of the body portion It is achieved by a walking control device for a pet walking robot, characterized in that a moving mass portion is further provided for positioning the center of gravity in a support polygon formed by connecting the contacts of each leg.

또한, 애완용 보행로봇의 보행 제어 방법에 있어서, 보행로봇이 걸음새를 구현할 때 움직이는 다리의 순서를 정하는 제 1단계와, 상기 보행로봇의 걸음새 반복횟수를 정하는 제 2단계와, 지면에서 떨어져 이동할 다리를 제외한 나머지 다리와 지면과의 접촉점들을 잇는 지지다각형을 도시하는 제 3단계와, 보행로봇의 무게중심이 상기 지지 다각형 내에 위치하도록 이동질량부를 구동시키는 제 4단계와, 상기 제 1단계에서 정해진 다리의 움직임 순서대로 걸음새를 실현하는 제 5단계와, 상기 제 2단계에서 정해진 횟수만큼 제 3단계 그리고 제 4단계를 반복하는 5단계를 통해 보행을 제어하는 이동질량 메커니즘을 이용한 애완용 보행로봇의 보행 제어 방법에 의해 달성된다. In addition, in a walking control method of a pet walking robot, a first step of determining the order of the moving legs when the walking robot implements a step, a second step of setting the repetition frequency of the walking robot, and a leg to move away from the ground A third step showing a support polygon connecting the remaining contact points with the ground except the fourth step; and a fourth step for driving the moving mass so that the center of gravity of the walking robot is located in the support polygon; Gait control method for pet walking robot using moving mass mechanism to control gait through 5th step of realizing gait in order of movement and 5th step of repeating 3rd and 4th steps by the number of times determined in the second step Is achieved by.

이하, 본 발명의 애완용 보행로봇은, 도 4 또는 도 5에서 도시한 바와 같이, 머리부(10)와, 몸통부(20)과, 그 몸통부(20)를 지탱함과 아울러 보행하도록 하는 다리부(30)와, 그 다리부(30)의 각 다리들의 이동에 따른 무게 중심을 잡기 위한 이동질량부(40)와, 상기 다리부(30)와 이동질량부(40)의 작동을 제어하기 위한 제어부(50)로 구성된다. Hereinafter, the pet walking robot of the present invention, as shown in Fig. 4 or 5, the leg 10, the trunk portion 20, and the leg to support and walk while supporting the trunk portion 20 To control the operation of the portion 30, the moving mass portion 40 for holding the center of gravity according to the movement of each leg of the leg portion 30, the leg portion 30 and the moving mass portion 40 It is composed of a control unit 50 for.

상기 다리부(30)는 상기 몸통부(20)의 저부에 구동 가능하게 결합된 왼쪽 앞다리(31), 오른쪽 앞다리(32), 왼쪽 뒷다리(33), 그리고 오른쪽 뒷다리(34)로 이루어지며, 각 다리의 관절들을 특정 모션으로 구동시키기 위한 각각의 관절 구동 모터와, 각 관절 구동 모터를 동작시키기 위한 모터 드라이브 및 디지털 신호 처리부와, 각 다리의 위치 및 다리 관절의 변위를 검출하는 위치감지센서로 이루어진다. The leg part 30 is composed of a left front leg 31, a right front leg 32, a left rear leg 33, and a right rear leg 34 operably coupled to the bottom of the body portion 20, each Each joint driving motor for driving the joints of the legs in a specific motion, a motor drive and digital signal processing unit for operating each joint driving motor, and a position sensor for detecting the position of each leg and displacement of the leg joints .

상기 이동질량부(40)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 구동력을 발생시키기 위한 질량추 구동 모터(41)와, 상기 질량추 구동 모터(41)에 연동하도록 일 단이 결합됨과 아울러 상기 몸통부(20)의 상측면을 관통하여 회전력을 전달하는 회전축(42)과, 회전축의 상측단 축 방향에 수직하게 결합되는 고정팔(43)과, 상기 고정팔(43)의 타 일단에 결합되는 질량추(44)와, 그 질량추(44)의 위치 정보를 검출하는 위치검출센서로 이루어진다. As shown in FIG. 6, the moving mass portion 40 has a mass weight driving motor 41 for generating a driving force, and one end thereof is coupled to the mass weight driving motor 41 to interlock with the body. A rotating shaft 42 penetrating the upper side of the portion 20 to transmit the rotational force, a fixed arm 43 coupled perpendicularly to the upper end axial direction of the rotating shaft, and a mass weight coupled to the other end of the fixed arm 43. And a position detection sensor for detecting positional information of the mass weight 44.

또한, 상기 이동질량부(40)는 성기 몸체부(20)의 어느 특정 부위에 한정 받지 아니하며, 상기 몸체부(20)의 내부에도 형성 가능하다. In addition, the moving mass portion 40 is not limited to any specific portion of the genital body portion 20, it can be formed in the body portion 20.

또한, 상기 질량추는 상기 고정팔을 따라 이동 가능하게 결함되는 것이 보다 효과적이다. In addition, it is more effective that the mass weight is defectively movable along the fixing arm.

상기 제어부(50)는 상기 다리부(30)의 각 다리들의 관절 위치 정보와 상기 이동질량부(40)의 질량추(44)의 위치 정보를 상기 위치감지센서를 통하여 입력된 값들을 연산하여 상기 관절 구동 모터를 제어하기 위한 마이크로 프로세서와, 그 마이크로 프로세서의 운영체계와 응용프로그램을 저장하기 위한 메모리(ROM, RAM)를 포함한다. The control unit 50 calculates the values of the joint position information of each leg of the leg portion 30 and the position information of the mass weight 44 of the moving mass portion 40 through the position detection sensor to calculate the values. A microprocessor for controlling the joint drive motor, and memory (ROM, RAM) for storing the operating system and applications of the microprocessor.

또한, 상기 다리부와 상기 제어부는 I/O Bus, USB, RS232C, Wireless Link 등을 통하여 유무선 통신을 하도록 구성된다. In addition, the leg portion and the control unit is configured to perform wired and wireless communication through an I / O bus, USB, RS232C, Wireless Link, and the like.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 애완용 보행로봇은 산보(Amble), 속보(Trot), 달리기(Gallop), 뛰기(Bound), 포복(Crawl)등과 같이 정의 된 걸음새가 미리 정의된 모션정보를 가지고 있다. By such a configuration, the pet walking robot of the present invention has a predefined motion information such as walk, walk, walk, gallop, bound, crawl, etc. have.

이러한, 걸음새는 연속적인 여러 정지자세를 특정한 시간간격으로 나타낸 것으로 근사화할 수 있다. 즉 정지화상을 연속적으로 재생하여 동화상을 구현하는 동영상의 원리와 비슷하다. 단 동화상이 화상정보로 표현되듯이 보행로봇의 정지자세는 로봇이 가지고 있는 모든 관절의 현재 지시값으로 나타낼 수 있다. This step can be approximated by representing several consecutive postures at specific time intervals. In other words, it is similar to the principle of a moving picture that continuously plays a still picture to realize a moving picture. However, as the moving image is represented by the image information, the stationary attitude of the walking robot can be represented by the current indication value of all the joints of the robot.

상기 관절의 지시값은 회전 관절(Revolute joint)에 대해서는 각도(Angle), 병진 관절(Translation Joint)에 대해서는 변위가 된다. The indicated value of the joint is an angle for the revolute joint and a displacement for the translation joint.

이때 보행로봇의 저지자세를 나타낼 수 있는 모든 관절의 지시값을 프레임(frame)이라고 정의하고 프레임(Frame)을 시계열(Time serise)로 작성한 것 을 모션정보(Motion Data)로 정의한다.At this time, the direction value of all joints that can represent the walking posture of the walking robot is defined as a frame, and a frame made of a time series is defined as motion data.

여기서, 미리 정의된 모션정보라 함은 보행로봇이 굴곡이 심한 지면이나 환경 변화를 감지해서 실시간으로 모션정보를 생성해서 동작을 구현하는 것이 아니라 미리 정의된 모션정보를 단순히 실행하는 것을 의미한다. Here, the predefined motion information means that the walking robot does not implement motion by generating motion information in real time by detecting a curved ground or environment change, but simply executes the predefined motion information.

도 7의 (a)에서 (h)까지 도시한 것처럼 본 발명의 이동질량부(40)에 의한 걸음새 구현은 왼쪽 앞다리(31)를 이동시키기 위해서는 질량추(44)를 도 7의 (a)에서 도시한 처럼 위치시킨 후, 도 7의 (b)에서 도시한 것처럼 왼쪽 앞다리(31)를 이동한다. As shown in (a) to (h) of FIG. 7, in the implementation of the gait by the moving mass part 40 of the present invention, in order to move the left front leg 31, the mass weight 44 is moved from (a) of FIG. 7. After positioning as shown, the left front leg 31 is moved as shown in FIG.

그리고, 상기 오른쪽 뒷다리(34)를 이동시키기 위해서 질량추(44)는 도 7의 (c)에서 도시한 것처럼 위치시킨 후, 도 7의 (d)에서 도시한 것처럼 오른쪽 뒷다리(34)를 이동한다. In order to move the right rear leg 34, the mass weight 44 is positioned as shown in (c) of FIG. 7 and then moves the right rear leg 34 as shown in (d) of FIG. .

또한, 상기 오른쪽 앞다리(32)를 이동시키기 위해서는 질량추(44)를 움직일 필요가 없기 때문에 도 7의 (e)에서 도시한 것처럼 그대로 오른쪽 앞다리(32)를 이동시키면 된다. In addition, since the mass weight 44 does not need to be moved to move the right front leg 32, the right front leg 32 may be moved as it is as shown in FIG.

마직막으로, 상기 왼쪽 뒷다리(33)를 이동시키기 위해서 질량추를 도 7의 (g)에서처럼 위치시킨 후, 도 7의 (h)에서 도시한 것처럼 왼쪽 뒷다리를 이동한다. Finally, in order to move the left hind leg 33, the mass weight is positioned as shown in FIG. 7 (g), and then the left hind leg is moved as shown in FIG. 7 (h).

상기 이동질량부(40)는, 도 8에서 도시한 것처럼, 애완용 보행로봇의 무게를

이라 하고 질량추(44) 무게를

라고 하고, 회전 질량의 회전반경 즉, 고정팔의 길이를 R이라 하면, 애완용 보행로봇의 무게

과 이동질량부의 질량추(44) 무 게

의 공통 무게중심은 이 두 무게중심을 잇는 선분상에 존재하게 된다. The moving mass portion 40, as shown in Figure 8, the weight of the pet walking robot

And the weight of the mass (44)

If the radius of rotation of the rotating mass, that is, the length of the fixed arm is R, the weight of the pet walking robot

Weight (44)

The common center of gravity of is on the line connecting these two centers of gravity.

이 공통무게중심은 몸체의 무게중심으로부터 거리는 다음 식에 의해서 계산된다. This common center of gravity is calculated by the following equation from the center of gravity of the body:

걸음새 구현이 용이하도록 적절한 이동질량부(40)의 질량추의(44) 질량

와 회전반경 즉 고정팔(43)의 길이 R을 선정한다.Mass of mass mass 44 of suitable moving mass 40 to facilitate steps

And the radius of rotation, that is, the length R of the fixed arm 43 is selected.

따라서, 본 발명에서 제시하는 이동질량부(40)는 미리 질량추(44)을 지지다각형의 내에 적절히 위치시킴으로써 보행로봇 몸체를 움직이기 위한 계산이 생략된다. Therefore, the moving mass part 40 proposed in the present invention omits the calculation for moving the walking robot body by properly placing the mass weight 44 in the support polygon in advance.

그리고, 본 발명의 애완용 보행로봇의 보행 제어 방법을, 도 9에서 도시한 바와 같이, 흐름도에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. And, as shown in Figure 9, the walking control method of the pet walking robot of the present invention will be described in detail according to the flow chart as follows.

본 발명의 애완용 보행로봇의 보행 제어 방법은 보행로봇의 모션정보에 입력된 걸음새 중 선택된 걸음새를 구현할 때 다리부(30)의 움직이는 다리의 순서를 정하는 제 1 단계와, 상기 보행로봇의 선택된 걸음새의 반복횟수를 정하는 제 2 단계와, 지면에서 떨어져 이동할 다리를 제외한 나머지 다리와 지면과의 접촉점들을 잇는 지지다각형을 도시하는 제 3 단계와, 보행로봇의 무게중심이 상기 지지다각형 내에 위치하도록 이동질량부(40)의 질량추(44)를 회전시키는 제 4 단계와, 상기 제 1단계에 의해 정해진 각 다리의 움직임의 순서대로 걸음새를 실현하는 5단계와, 상기 제 2단계에 의해 정해진 걸음새의 반복 횟수만큼 제 3단계와, 제 4단계 그리 고 제 5단계를 반복하는 6단계를 통해 보행 로봇의 무게중심을 자동적으로 지지 다각형 내에 위치시켜 걸음새를 구현하도록 한다. The walking control method of the pet walking robot according to the present invention includes a first step of determining the order of moving legs of the leg part 30 when implementing the selected steps among the steps entered in the motion information of the walking robot, and the selected steps of the walking robot. A second step of determining the number of repetitions; a third step showing a support polygon connecting the points of contact with the rest of the leg except the leg to move away from the ground; and a moving mass part such that the center of gravity of the walking robot is located within the support polygon. A fourth step of rotating the mass weight 44 of 40, a fifth step of realizing steps in the order of movement of each leg determined by the first step, and the number of repetitions of the steps determined by the second step Step 6, Step 4 and Step 5 repeat step 6 to automatically position the center of gravity of the walking robot within the support polygon Let's implement a bird.

따라서, 상기와 같은 방법으로 보행로봇의 걸음새를 구현할 때, 이동질량부(40)를 장착함으로써, 무게중심의 위치 계산을 위한 과정이 생략되고 자동적으로 밸런싱이 이루어지기 때문에 쉽게 걸음새를 구현할 수 있다. Therefore, when implementing the gait of the walking robot in the above manner, by mounting the moving mass portion 40, the process for calculating the position of the center of gravity is omitted and can be easily implemented because the balancing is made automatically.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 애완용 보행로봇의 걸음새를 구현할 때 이동질량 메커니즘을 이용해 복잡한 수학적 계산이 요구되지 않고, 자동적으로 보행 로봇의 무게중심이 지지 다각형 내의 위치하도록 하여 로봇의 몸체의 이동을 고려하지 않고 걸음새를 구현할 있는 효과를 갖는다. As described above, according to the present invention, when implementing the gait of a pet walking robot, complicated mathematical calculations are not required by using a moving mass mechanism, and the center of gravity of the walking robot is automatically positioned within the support polygon to move the body of the robot. Has the effect of implementing a step without considering.

Claims

In the pet walking robot comprising a body portion and a leg portion for walking while supporting the body portion, and a control unit for operating / controlling the leg joints of the leg portion,

A walking control device for a pet walking robot, characterized in that a moving mass part is further provided on one side of the body portion so that the center of gravity is located in a support polygon formed by connecting the contact points of the legs contacting the ground when the pet walking robot walks.

According to claim 1, wherein the moving mass portion is a mass weight driving motor for generating a driving force, a rotary shaft coupled to one end to interlock with the mass weight driving motor to transmit a rotational force, and axially perpendicular to the end of the rotary shaft Gait control device for pet walking robot, characterized in that consisting of a fixed arm coupled to, and a mass weight coupled to one end of the fixed arm

According to claim 1 or 2, Walking control apparatus for a walking robot, characterized in that the moving mass is provided in the body portion.

The walking control apparatus of claim 2, wherein the mass weight is defective to move along the fixed arm.

The first step in ordering the moving legs when the walking robot implements a step;

A second step of determining the repetition frequency of the walking robot;

A third step showing the support polygon connecting the points of contact between the remaining legs and the ground except for the legs to be moved off the ground;

A fourth step of driving the moving mass so that the center of gravity of the walking robot is located within the support polygon;

A fifth step of executing steps in the order determined in the first step;

Walking control method of pet walking robot through six steps of repeating the third, fourth and fifth steps by the number of times determined in the second step