KR101262690B1 - 다리식 이동 로봇의 제어방법 - Google Patents

Abstract

로봇(1)을 대상물(A)에 대향시킨 상태에서, 대상물(A)에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇(1)의 중심(G)이 대상물(A)의 이동시킬 방향으로 운동량을 갖거나, 또는 상체(2)가 각운동량을 갖도록 로봇(1)의 상체(2)를 운동시키는 제 1 스텝과, 중심(G)에 운동량을 갖게 하고, 또는 상체(2)에 각운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇(1)의 상체(2)에 설치한 팔체(5)의 손끝(7)으로부터 대상물(A)에 힘을 작용시키고, 이 대상물(A)의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비한다. 이것에 의해, 대상물을 로봇에 의해 이동시키는 경우에 그 이동의 개시 전과 개시 후에 ZMP가 크게 변화하는 것을 방지하면서, 로봇의 운동을 매끄럽게 변화시킨다.

다리식 이동 로봇, 대상물, 운동량, 각운동량, 스텝

Description

다리식 이동 로봇의 제어방법{CONTROL METHOD OF LEG TYPE MOVING ROBOT}

본 발명은 다리식 이동 로봇의 제어방법에 관한 것으로서, 특히 이 로봇에 의해 어떤 대상물을 이동시키는 경우의 제어방법에 관한 것이다.

다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키는 작업을 행하는 기술로서는, 예를 들면 본원 출원인에 의한 일본 특개평10-230485호 공보(이하, 특허문헌 1이라고 함)에 개시되는 것이 알려져 있다.

이 기술에서는, 로봇의 운동에 의해 발생하는 관성력과, 로봇에 작용하는 중력 및 외력과의 합력이 목표 ZMP(목표 상반력 중심점) 주위에 발생하는 모멘트의 연직성분을 제외한 성분(수평성분)이 0이 된(목표 상반력 중심점에서 작용하는 상반력과 상기 합력이 균형을 이룸)다는 동역학적 평형조건을 만족시키도록, 목표 보용을 생성하도록 하고 있다.

상기 특허문헌 1에 개시되는 기술에서는, 예를 들면 대상물을 미는 작업을 개시하기 전은, 대상물로부터 로봇이 받는 반력(외력)은 0이기 때문에, 로봇의 운동에 의해 발생하는 관성력과 중력의 합력이 목표 ZMP 주위에 발생하는 모멘트의 수평성분이 0이 되도록 보용이 생성되게 된다. 그리고, 대상물을 미는 작업을 개시할 때부터, 상기 관성력과 중력과 0이 아닌 외력과의 합력이 목표 ZMP 주위에 발 생하는 모멘트의 수평성분이 0이 되도록 보용이 생성되게 된다.

이 때문에, 대상물을 미는 작업을 개시할 때에, 외력이 급변함으로써 ZMP가 급변한다. 이 때문에, 대상물을 밀기 전과 후에서 로봇의 운동상태를 매끄럽게 변화시키면서, ZMP를 로봇의 접지면(보다 상세하게는, 소위 지지다각형)의 적정한 범위 내에 들어가게 하는 것이 곤란하게 되어, 로봇의 안정성을 확보하는 것이 곤란하게 될 우려가 있었다. 여기에서, 지지다각형은 로봇의 접지면을 포함하는 최소의 볼록 다각형이다.

그래서, 예를 들면 대상물을 미는 작업을 개시했을 때에 로봇(여기에서는 2족이동 로봇으로 함)에 작용하는 반력에 의한 ZMP의 변화를 고려하고, 대상물을 미는 작업을 개시하기 전에, 로봇을 앞으로 기운 자세로 하여 팔체의 손끝(보다 일반적으로는 대상물을 밀기 위해서 대상물에 걸어맞추어지는 부위)을 대상물에 맞닿게 함과 동시에, 양다리체를 전후로 벌려서 착지시킨다. 그리고, 이 상태로부터, 팔체를 통하여 대상물에 힘을 가하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 양다리체를 전후로 벌림으로써, 대상물을 이동시킬 방향에서의 지지다각형의 길이가 길어지므로, 로봇으로부터 대상물에 힘을 가함으로써, ZMP가 급변해도 이 ZMP가 적절한 범위에 들어가도록 하여, 로봇의 안정성을 유지하면서, 대상물을 미는 것이 가능하게 된다.

그러나, 이렇게 한 경우에는, 대상물을 미는 작업을 개시하기 전에, 로봇의 자세를 상기한 바와 같이 조절하는 특별한 동작 제어가 필요하다. 이 때문에, 대상물을 미는 작업을 신속하게 개시할 수 없다. 또, 로봇의 1개의 다리체만을 접지 시키고 있는 상황에서는, 대상물을 미는 작업을 개시하는 것이 곤란하다.

본 발명은 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 대상물을 로봇에 의해 이동시키는 경우에 그 이동의 개시 전과 개시 후에서 ZMP가 크게 변화되는 것을 방지하면서, 로봇의 운동을 매끄럽게 변화시킬 수 있는 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다리식 이동 로봇의 제어방법의 제 1 발명은, 이러한 구적을 달성하기 위해서, 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에 행하게 하는 제어방법으로서, 상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 중심이 이 대상물의 이동시킬 방향으로 운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과, 이 중심에 운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시키고, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 제 1 발명에 의하면, 상기 제 1 스텝에서는, 로봇의 중심에 운동량(병진운동량)을 갖게 하기 위해서, 로봇의 상체의 가속도운동을 행하게 된다. 이 경우, 중심의 운동에 의한 관성력이 발생하지만, 로봇으로부터 대상물에 힘을 작용시키지 않도록 하므로(로봇으로부터 대상물에 작용하는 힘이 0 혹은 거의 0이 되도록 함), 대상물로부터 로봇이 받는 반력도 거의 0이 된다. 또, 제 1 스텝에서는, 로봇이 대상물로부터 반력을 대부분 받지 않는 상태에서 로봇의 중심에 운동량을 갖게 하면 되므로, 상체의 운동가속도, 나아가서는 중심의 운동가속도의 크기를 그다지 크게 할 필요는 없다. 따라서, 제 1 스텝에서는, ZMP가 로봇의 접지면(다리체의 접지면)을 포함하는 최소의 볼록 다각형인 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 하는 것이 가능하다. 또한, 본 명세서에서는, ZMP는 로봇의 운동(중심의 운동)에 의해 발생하는 관성력과 로봇에 작용하는 중력과 로봇이 대상물로부터 받는 반력과의 합력이, 그 점 주위에 발생하는 모멘트의 수평성분이 0이 되는 바닥면 상의 점을 의미한다.

이 제 1 스텝에 계속되는 상기 제 2 스텝에서는, 로봇의 중심이 운동량을 가진 상태에서, 로봇의 소정의 부위로부터 대상물에 힘을 작용시키므로, 대상물로부터 로봇이 받는 반력과 역방향의 관성력을 로봇의 중심에 발생시키면서(환언하면 반력에 의해 로봇의 중심의 운동량을 감소시키면서), 대상물의 이동을 개시하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 로봇으로부터 대상물에 힘을 작용시켜 이 대상물을 이동시키는 것을 개시했을 때에, 대상물로부터 로봇이 받는 반력과, 이것과 역방향의 중심의 관성력과의 합(벡터합)을 작게 할 수 있다. 그 때문에, ZMP가 상기 지지다각형으로부터 일탈하거나, 이 지지다각형의 단에 치우치거나 하는 것을 회피하여, 이 ZMP를 제 1 스텝의 경우와 동일하게 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 대상물을 이동시킬 때에, 그 이동방향에서 ZMP의 존재가능 범위인 지지다각형이 넓어지는 것과 같은 특별한 자세로 로봇을 제어하거나 하지 않고, ZMP가 대상물의 이동개시 전(제 1 스텝)과, 이동개시 후(제 2 스텝) 사이에서, ZMP가 급격하게 변화되는 것을 억제하면서, 로봇의 운동을 매끄럽게 변화시키는 것이 가능하게 된다.

상기 제 1 발명은 로봇의 중심의 병진운동의 운동량을 이용하는 것이지만, 각운동량을 이용하도록 해도 된다. 즉, 본 발명의 다리식 이동 로봇의 제어방법의 제 2 발명은 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에 행하게 하는 제어방법으로서, 상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 상체가 이 대상물을 이동시킬 방향으로 이 로봇의 중심 주위의 각운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과, 이 상체에 각운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시켜, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 제 2 발명에 의하면, 상기 제 1 스텝에서는, 로봇의 중심 주위의 각운동량을 상기 상체에 갖게 하기 위해서, 로봇의 상체의 자세변화운동(각가속도를 수반하는 상체의 경사운동)을 행하게 된다. 이 경우, 로봇의 상체의 자세변화운동에 의한 관성력이 발생하지만, 상기 제 1 발명과 동일하게, 로봇으로부터 대상물에 힘을 작용시키지 않도록 하므로, 대상물로부터 로봇이 받는 반력도 0 또는 거의 0이 된다. 또, 제 1 스텝에서는, 로봇이 대상물로부터 반력을 거의 받지 않는 상태에서 로봇의 상체에 각운동량을 갖게 하면 되므로, 상체의 각가속도를 그다지 크게 할 필요는 없다. 따라서, 제 1 스텝에서는, 제 1 발명과 동일하게, ZMP를 상기 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 하는 것이 가능하다.

그리고, 이 제 1 스텝에 계속되는 상기 제 2 스텝에서는, 로봇의 상체가 각운동량을 가진 상태에서, 로봇의 소정 부위로부터 대상물에 힘을 작용시키므로, 대상물로부터 로봇이 받는 반력에 의해 로봇의 상체의 중심 주위의 각운동량을 감소시키면서, 대상물의 이동을 개시하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 로봇으로부터 대상물에 힘을 작용시켜서 이 대상물을 이동시키는 것을 개시했을 때에, 대상물로부터 로봇이 받는 반력에 의해 로봇의 중심 주위에 발생하는 모멘트와, 이것과 역방향의 상체의 각가속도(각속도의 감속)에 수반되는 관성력(모멘트)과의 합(벡터 합)을 작게 할 수 있다. 그 때문에 ZMP가 상기 지지다각형으로부터 일탈하거나, 이 지지다각형의 끝에 치우치거나 하는 것을 회피하여, 이 ZMP를 제 1 스텝의 경우와 동일하게 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 되도록 할 수 있다.

따라서, 제 2 발명에 의하면, 제 1 발명과 동일하게, 대상물을 이동시킬 때에, 그 이동방향에서 ZMP의 존재가능 범위인 지지다각형이 넓어지는 것과 같은 특별한 자세로 로봇을 제어하거나 하지 않고, ZMP가 대상물의 이동개시 전(제 1 스텝)과, 이동개시 후(제 2 스텝) 사이에서, ZMP가 급격하게 변화되는 것을 억제하면서, 로봇의 운동을 매끄럽게 변화시키는 것이 가능하게 된다.

또, 제 1 발명과 제 2 발명을 복합하여, 로봇의 중심의 병진운동의 운동량과 상체의 각운동량 양자를 병용해도 된다. 즉, 본 발명의 다리식 이동 로봇의 제어방법의 제 3 발명은 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에 행하게 하는 제어방법으로서, 상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 중심이 이 대상물의 이동시킬 방향으로 운동량을 가짐과 동시에 이 로봇의 상체가 이 대상물의 이동시킬 방향으로 각운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과, 이 로봇의 중심 및 상체에 각각 상기 운동량 및 각운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시켜, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 제 3 발명에 의하면, 상기 제 1 스텝에서는, 로봇의 중심의 가속도운동(병진 가속도운동)과 상체의 각가속도운동을 행하게 되지만, 이들 운동은 로봇이 대상물로부터 반력을 거의 받지 않는 상태에서 행해진다. 이 때문에, 제 1 발명 및 제 2 발명과 동일하게, 제 1 스텝에서는, ZMP가 로봇의 접지면(다리체의 접지면)을 포함하는 최소의 볼록 다각형인 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 하는 것이 가능하다.

또, 이 제 1 스텝에 계속되는 제 2 스텝에서는, 로봇의 중심이 병진운동량을 갖고, 또한 상체가 각운동량을 가진 상태에서, 로봇의 소정의 부위로부터 대상물에 힘을 작용시키므로, 상기 제 1 발명 및 제 2 발명과 동일하게, 로봇으로부터 대상물에 힘을 작용시켜서 이 대상물을 이동시키는 것을 시작했을 때에, ZMP가 상기 지지다각형으로부터 일탈하거나, 이 지지다각형의 끝에 치우치거나 하는 것을 회피하여, 이 ZMP를 제 1 스텝의 경우와 동일하게 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가도록 할 수 있다.

따라서, 상기 제 1 발명 및 제 2 발명과 동일하게, 대상물을 이동시킬 때에, 그 이동방향에서 ZMP의 존재가능 범위인 지지다각형이 넓어지는 것과 같은 특별한 자세로 로봇을 제어하거나 하지 않고, ZMP가 대상물의 이동개시 전(제 1 스텝)과, 이동개시 후(제 2 스텝)의 사이에서, ZMP가 급격하게 변화되는 것을 억제하면서, 로봇의 운동을 매끄럽게 변화시키는 것이 가능하게 된다.

상기 제 1∼제 3 발명에서는, 상기 소정의 부위가 상기 상체로부터 연장하여 설치된 팔체임과 동시에, 이 팔체에는, 그 선단부와 상체와의 거리를 변경 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 관절이 설치되어 있을 때에는, 상기 제 1 스텝의 전에, 상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝을 구비하고, 상기 제 1 스텝에서의 상기 상체의 운동을, 이 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시킨 상태에서 상기 관절을 동작시키면서 실행하는 것이 바람직하다(제 4 발명).

이 제 4 발명에 의하면, 상기 제 1 스텝에서는, 로봇의 팔체의 선단부를 대상물에 접촉시킨 상태에서 이 팔체의 관절을 동작시킴으로써 로봇으로부터 대상물에 힘이 작용하지 않도록, 로봇의 상체의 운동을 행하여, 로봇의 중심에 병진운동량을 갖게 하거나, 상체에 각운동량을 갖게 할 수 있다. 구체적으로는, 대상물을 이동시키기 위해서 로봇의 상체를 대상물에 근접시킬 때(예를 들면, 대상물을 밀어서 이동시키려고 할 때)에는, 이 상체와 팔체의 선단부와의 거리가 짧아져 가도록 이 팔체의 관절을 동작시키면 된다. 또, 대상물을 이동시키기 위해서 로봇의 상체를 대상물로부터 멀어지게 해야 할 때(예를 들면 대상물을 끌어서 이동시키려고 할 때, 또는, 대상물을 들어 올리려고 할 때)에는, 이상체와 팔체의 선단부와의 거리가 길어져 가도록 이 팔체의 관절을 동작시키면 된다. 그리고, 팔체의 선단부를 대상물에 접촉시킨 채, 상기 제 2 스텝으로 이행하여, 이 팔체로부터 대상물에 힘을 작용시키므로, 제 1 스텝으로부터 제 2 스텝으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

이러한 제 4 발명에서는, 상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝은 상기 로봇의 이동정지 상태에서 실행되는 것이 바람직하다(제 5 발명). 이것에 의하면, 팔체를 대상물에 접촉시키는 동작과, 이것에 이어지는, 제 1 스텝, 제 2 스텝으로 이루어지는 일련의 동작을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 상기 제 1∼제 5 발명은 상기 다리체가 2개인 경우, 즉 다리식 이동 로봇이 2족이동 로봇일 경우에 바람직하다(제 6 발명).

보충하면, 본 발명에서, 대상물의 이동은 대상물을 바닥면상에서 이동시키는 경우에 한하지 않고, 이 대상물을 바닥면으로부터 들어올리는 것과 같은 이동도 포함된다.

도 1은 측면에서 본 본 발명의 제 1 실시형태에서의 다리식 이동 로봇으로서의 2족이동 로봇을 도시하는 도면,

도 2에서 도 2(a)∼(e)는 측면에서 본 제 1 실시형태에서의 대상물과 로봇의 위치관계를 시계열적으로 도시하는 도면,

도 3에서 도 3(a)∼(e)는 제 1 실시형태에서의 로봇(1)의 중심 및 ZMP의 수 평면 위치를 도 2(a)∼(e)에 각각 대응시켜서 시계열적으로 도시하는 도면,

도 4에서 도 4(a)∼(f)는 측면에서 본 제 2 실시형태에서의 대상물과 로봇의 위치관계를 시계열적으로 도시하는 도면,

도 5에서 도 5(a)∼(f)는 제 2 실시형태에서의 로봇(1)의 중심 및 ZMP의 수평면 위치를 도 4(a)∼(f)에 각각 대응시켜서 시계열적으로 도시하는 도면이다.

본 발명의 제 1 실시형태를 이하 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다.

도 1은 측면에서 본 본 실시형태의 다리식 이동 로봇의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다. 이 로봇(1)은, 2족이동 로봇이며, 상체(기체)(2)로부터 하방으로 연장하여 설치된 2개의 다리체(3, 3)와, 상체(2)의 좌우(지면에 수직한 방향)의 양측부로부터 연장하여 설치된 2개의 팔체(4, 4)와, 상체(2)의 상단부에 지지된 머리부(5)를 구비하고 있다. 또한, 도 1은 측면도이기 때문에, 다리체(3)와 팔체(4)는, 로봇(1)의 전방을 향하여 우측의 것만 도시되어 있다(좌측 다리체 및 팔체는 각각 도면 상, 우측의 다리체(3) 및 팔체(4)와 겹쳐 있음).

각 다리체(3)는, 상체(2)에 고관절(3a)을 통하여 연결되고, 이 다리체(3)의 선단부의 족평(6)과 고관절(3a) 사이에 무릎관절(3b) 및 발목관절(3c)을 구비하고 있다. 이들 고관절(3a), 무릎관절(3b) 및 발목관절(3c)은 1축 또는 복수 축 주위의 회전동작이 가능하게 되어 있다. 예를 들면 고관절(3a)은 3축 주위의 회전동작, 무릎관절(3b)은 1축 주위의 회전동작, 발목관절(3c)은 2축 주위의 회전동작이 가능하게 되어 있다. 이 경우, 각 다리체(3)의 족평(6)은 상체(2)에 대해 6자유도 의 운동이 가능하게 된다.

각 팔체(4)는 상체(2)에 견관절(4a)을 통하여 연결되고, 이 팔체(4)의 선단부의 손끝(7)과 견관절(4a) 사이에 주관절(4b) 및 손목관절(4c)을 구비하고 있다. 이들 견관절(4a), 주관절(4b) 및 손목관절(4c)은 1축 또는 복수 축 주위의 회전동작이 가능하게 되어 있다. 예를 들면 견관절(4a)은 3축 주위의 회전동작, 주관절(4b)은 1축 주위의 회전동작, 손목관절(4c)은 3축 주위의 회전동작이 가능하게 되어 있다. 이 경우, 각 팔체(4)의 손끝(7)은 상체(2)에 대해 7자유도의 운동이 가능하게 된다. 그리고, 각 팔체(4)는 그 관절(4a, 4b, 4c)의 동작에 의해, 이 팔체(4)의 선단부인 손끝(7)과 상체(2)와의 거리가 변경 가능하게 되어 있다. 또한, 팔체(4, 4)는 본 발명에서의 소정의 부위에 상당하는 것이다.

보충하면, 다리체(3) 및 팔체(4)의 자유도, 또는 관절의 개수 혹은 각 관절의 회전축 수는, 반드시 상기한 대로 할 필요는 없고, 로봇(1)에게 행하게 하고 싶은 운동형태 등에 따라 적당하게 설정되어 있으면 된다. 예를 들면, 팔체(4)는 그 손끝(7)(선단부)과 상체(2)와의 거리를 변경 가능하게 하는 하나의 관절만을 구비하는 것이어도 된다.

각 다리체(3) 및 각 팔체(4)의 각 관절에는, 전동 모터 등의 관절 액추에이터(도시생략)가 구비되어 있고, 그 관절 액추에이터를 구동함으로써 각 다리체(3) 및 각 팔체(4)의 원하는 운동이 행해지게 되어 있다. 그리고, 상체(2)에는, 마이크로컴퓨터 등을 포함하는 제어 유닛(10)이 탑재되어 있고, 이 제어 유닛(10)에 의해 각 관절 액추에이터의 동작, 나아가서는, 각 다리체(3) 및 각 팔체(4)의 운동이 제어된다.

다음에 본 실시형태의 로봇(1)에 의해, 어떤 대상물을 이동하는 작업, 예를 들면 대상물을 밀어서 이동시키는 작업을 행하는 경우에 있어서의 이 로봇(1)의 동작 제어에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2(a)∼(e)는 측면에서 본 대상물(A)(도시의 예에서는 대차(臺車))과 로봇(1)과의 위치관계를 시계열적으로 나타내는 도면이고, 도 3(a)∼(e)는 로봇(1)의 중심 및 ZMP의 수평면 위치를 도 2(a)∼(e)에 각각 대응시켜서 시계열적으로 도시하는 도면이다. 또한, 도 3(a)∼(e)에서는, ZMP를 ×표시로 나타내고 있다.

우선, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 로봇(1)을 대상물(A)에 대향시키고(로봇(1)의 전방 정면에 대상물(A)이 존재하도록 함), 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 대상물(A)에 맞닿게 한다. 이 경우, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)은, 대상물(A)에 미는 힘이 작용하지 않도록(대상물(A)에 로봇(1)으로부터 작용하는 힘이 거의 0이 되도록) 대상물(A)에 맞닿게(접촉하게) 한다. 또한, 이 예에서는, 로봇(1)의 양다리체(2, 2)는 좌우로 병렬한 상태에서 계속적으로 접지되고, 로봇(1)은 이동을 정지하고 있다. 또, 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 로봇(1)의 양다리체(2, 2)는 좌우로 병렬시키고 있지만, 양 족평(6, 6)의 접지위치가 전후로 벗어나 있어도 된다.

이 도 2(a)의 상태에서는, 로봇(1)의 중심(G)은 거의 정지해 있고, 측면에서 보아, 족평(6)의 상방에 위치해 있다. 이 상태에서는, 로봇(1)의 ZMP는, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 로봇(1)의 접지면(양 족평(6, 6)의 접지면)을 포함하는 최 소의 볼록 다각형인 지지다각형(S)의 거의 중앙부이고, 중심(G)의 연직 하방에 위치해 있다. 바꾸어 말하면, 도 2(a)의 상태에서는, ZMP가 도 3(a)에 도시한 위치가 되고, 또한, 팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)이 상기한 바와 같이 대상물(A)에 접촉하도록 로봇(1)의 자세제어가 행해지고 있다. 여기에서, 로봇(1)의 ZMP는, 상기한 바와 같이 로봇(1)의 운동(중심(G)의 운동)에 의해 발생하는 관성력과 로봇(1)에 작용하는 중력과 로봇(1)이 대상물(A)로부터 받는 반력(이하, 대상물 반력이라고도 함)과의 합력이, 그 점 주위에 발생하는 모멘트의 수평성분이 0이 되는 것과 같은 바닥면 상의 점이다. 도 2(a)의 상태에서는, 관성력과 대상물 반력이 거의 0이기 때문에, 중심(G)의 연직 하방의 바닥면 상의 점이 ZMP가 된다.

이어서, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 양 족평(6, 6)을 접지시킨 채, 상체(2)를 전방을 향해서 가속하도록(상체(2)를 가속하면서 대상물(A)에 근접시키도록) 양다리체(3, 3)를 동작시킨다(각 관절(3a∼3c)의 액추에이터의 동작 제어를 행함). 단, 이때, 양팔체(4, 4)는 대상물(A)에 미는 힘이 작용하지 않도록(대상물(A)에 로봇(1)으로부터 작용하는 힘이 거의 0이 되도록) 양팔체(4, 4)를 동작시킨다(각 관절(4a∼4c)의 액추에이터의 동작 제어를 행함). 즉, 상체(2)의 전방으로의 가속에 의해, 이 상체(2)가 대상물(A)에 근접할 수록, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 상체(2)에 근접시키도록 양팔체(4, 4)를 동작시킨다. 이러한 도 2(b)의 로봇(1)의 동작은 제 1 발명에서의 제 1 스텝의 동작에 상당하는 것이다.

이 도 2(b)의 동작 상태에서는, 상체(2)의 전방으로의 가속에 의해 로봇(1)의 중심(G)이 전방으로 가속되므로, 이 중심(G)의 관성력(중심(G)의 병진운동의 관 성력)은 도 3(b)의 화살표 Y1으로 나타내는 바와 같이 로봇(1)의 후방을 향해서 발생한다. 또, 로봇(1)이 받는 대상물 반력은 거의 0이다. 이 때문에, ZMP는 도 3(b)에서 도시하는 바와 같이 로봇(1)의 접지면(양 족평(6, 6)의 접지면)을 포함하는 지지다각형(S)의 후방측으로 이동한다. 또한, 로봇(1)의 상체(2)의 전방으로의 가속(나아가서는 중심(G)의 전방으로의 가속)은 ZMP가 지지다각형(S) 내에 들어가고, 또, 급격한 변화를 하지 않도록 행해진다.

이어서, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 내미는 동작(손끝(7, 7)을 상체(2)로부터 멀어지게 하는 동작)을 개시하고, 로봇(1)으로부터 대상물(A)로 전방을 향해서 힘(F)를 작용시키면서, 로봇(1)의 상체(2)의 전방으로의 운동속도를 감속한다. 이것에 의해, 대상물(A)을 로봇(1)의 전방으로 미는 작업이 개시된다. 이러한 도 2(c)의 동작은 본 발명에서의 제 2 스텝의 동작에 상당하는 것이다.

이 도 2(c)의 직전에서, 로봇(1)의 중심(G)이 전방을 향해서 운동(병진운동) 하고 있으므로, 도 2(c)의 상태에서는, 로봇(1)의 중심(G)의 운동량이 감소하면서, 대상물(A)의 운동량이 증가하고 이 대상물(A)이 로봇(1)의 전방을 향해서 이동하기 시작한다. 즉, 로봇(1)의 중심(G)의 운동량의 일부 혹은 전부가 대상물(A)의 운동량으로 변환된다. 따라서, 도 2(c)의 상태에서는, 로봇(1)의 중심(G)의 관성력은 도 3(c)에 화살표 Y2로 나타내는 바와 같이 로봇(1)의 전방을 향해서 발생한다. 또, 중심(G)에는, 로봇(1)으로부터 대상물(A)에 작용시키는 힘(F)의 반력, 즉, 대상물 반력(F'(=-F))이 대상물(A)로부터 작용한다. 이 때문에, ZMP는 로봇(1)의 접 지면(양 족평(6, 6)의 접지면)을 포함하는 지지다각형(S)의 단에 지나치게 치우치지 않고, 지지다각형(S)의 중앙 부근에 위치한다.

이어서, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 대상물(A)이 자주하여 로봇(1)으로부터 멀어진다. 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 이 도 2(d)의 상태 이후, 로봇(1)은, 그 중심(G)이 평면으로 보아 지지다각형(S)의 거의 중앙부로 이동하고, 최종적으로 도 2(e)에 도시하는 로봇(1)의 자세상태가 되도록 제어된다. 이 경우, ZMP가, 예를 들면 도 3(d), (e)에 도시하는 바와 같이, 지지다각형(S)의 거의 중앙부에 위치하도록 로봇(1)의 다리체(3) 및 팔체(4)의 동작 제어가 행해진다. 또한, 도 3(d), (e)에 도시하는 예에서는, 각각 도 2(d), (e)의 동작 상태에서 중심(G)의 가속도운동(상체(2)의 가속도운동)은 행해지지 않은(중심(G)의 관성력이 발생하지 않은) 것으로 하고 있고, 이 때문에, ZMP는 중심(G)의 연직 바로 아래에 위치하고 있다. 도 2(d)의 상태 이후는, 로봇(1)에 대상물 반력을 포함하는 외력(상반력을 제외함)이 작용하지 않으므로, 지장 없이, 상기한 바와 같이 ZMP를 지지다각형(S)의 거의 중앙부에 거의 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 로봇(1)의 동작(대상물(A)을 밀어서 이동시키는 동작)에 의해, ZMP의 변화를 비교적 작은 것으로 억제하고, 이 ZMP를 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 할 수 있다. 따라서, 대상물(A)을 밀기 시작하기 전에 양다리체(2, 2)의 족평(6, 6)을 의도적으로 전후로 벌려서 착지시키거나 할 필요가 없어, 로봇(1)에 의한 대상물(A)의 이동작업을 신속하고 또한 원활하게 개시할 수 있다.

다음에 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 또한, 본 실시형태는, 로봇의 구성은, 상기 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 제 1 실시형태와 동일한 참조부호를 사용하고 설명을 생략한다.

본 실시형태는, 로봇(1)에 의해, 대상물(A)을 밀어서 이동시키는 작업을 행하는 경우에 있어서의 이 로봇(1)의 동작 제어만이 제 1 실시형태와 상위하는 것이다. 이하, 그 동작 제어에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4(a)∼(f)는 측면에서 본 대상물(A)(도시의 예에서는 대차)과 로봇(1)과의 위치관계를 시계열적으로 도시하는 도면이고, 도 5(a)∼(f)는 로봇(1)의 중심 및 ZMP의 수평면 위치를 도 4(a)∼(f)에 각각 대응시켜서 시계열적으로 도시하는 도면이다. 또한, 도 5(a)∼(f)에서는 ZMP를 X표시로 나타내고 있다.

우선, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 로봇(1)을 대상물(A)에 대향시키고(로봇(1)의 전방 정면에 대상물(A)이 존재하도록 함), 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 대상물(A)에 접촉시킨다. 이 경우, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)은 대상물(A)에 미는 힘이 작용하지 않도록(대상물(A)에 로봇(1)으로부터 작용하는 힘이 거의 0이 되도록) 대상물(A)에 맞닿게(접촉) 한다. 또, 이 예에서는, 로봇(1)의 양다리체(2, 2)는 좌우로 병렬한 상태에서 계속적으로 접지되고, 로봇(1)은 이동을 정지하고 있다. 또, 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 로봇(1)의 양다리체(2, 2)는 좌우로 병렬시키고 있지만, 양 족평(6, 6)의 접지위치가 전후로 벗어나 있어도 된다.

이 도 4(a)의 상태는 상기 제 1 실시형태에서의 도 2(a)의 상태와 동일하다. 즉, 로봇(1)의 중심(G)은 거의 정지하고 있고, 측면에서 보아, 족평(6)의 상방에 위치해 있다. 그리고, 이 상태에서는, 제 1 실시형태와 동일하게, 로봇(1)의 ZMP 는 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 로봇(1)의 접지면(양 족평(6, 6)의 접지면)을 포함하는 지지다각형(S)의 거의 중앙부에서, 중심(G)의 연직 하방에 위치해 있다.

이어서, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 양 족평(6, 6)을 접지시킨 채, 로봇(1)의 허리부(고관절(3a)의 부근의 부위)를 전방으로 내미는 동시에, 상체(2)의 자세를 후방으로 기울이는 방향으로 기울이도록 양다리체(3, 3)의 각각의 각 관절(3a∼3c)의 액추에이터의 동작 제어를 행한다. 이 경우, 로봇(1)의 허리부의 내밀기 동작과, 상체(2)의 후방 기울임 동작은, 그것들의 동작에 의해 발생하는 관성력이 충분히 작게 되도록 비교적 천천히 행해짐과 동시에, 로봇(1)의 중심(G)이 도 4(a)의 상태로부터 전후 방향으로 크게 흔들리지 않게 행해진다. 또, 이 때, 양팔체(4, 4)에서는, 각 팔체(4)의 관절(4a∼4c)의 액추에이터의 동작 제어에 의해, 로봇(1)의 각 팔체(4)의 손끝(7)과 대상물(A) 사이의 작용력이 거의 0이 되는 상태에서 이 손끝(7)이 대상물(A)에 접촉한 상태로 유지된다.

이 도 4(b)의 동작은, 상기와 같이 행해지므로, 이 동작 시의 ZMP는, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 지지다각형(S)의 거의 중앙부에서 로봇(1)의 중심(G)의 거의 연직 직하의 위치에 유지된다. 또한, 상기의 예에서는, 도 4(b)의 동작을 천천히 행하도록 했지만, ZMP가 지지다각형(S) 내의 대략 중앙 부근에 들어가는 범위에서, 로봇(1)의 상체(2)에 각가속도를 발생시키거나, 중심(G)에 가속도(병진가속도)를 발생 시켜도 된다.

이어서, 도 4(c)에 도시하는 바와 같이, 양 족평(6, 6)을 접지시킨 채, 로봇(1)의 상체(2)를 전방으로 기울이는 방향(상체(2)가 대상물(A)에 근접하는 방향 으로 도 4(c) 중의 화살표 Y3의 방향)으로 가속하면서 기울이도록, 양다리체(3, 3)를 동작시킨다(각 관절(3a∼3c)의 액추에이터의 동작 제어를 행함). 이것에 의해, 상체(2)에 로봇(1)의 중심(G) 주위의 각운동량을 갖게 한다(각운동량을 증가시킴). 단, 이 때, 양팔체(4, 4)는 대상물(A)에 미는 힘이 작용하지 않도록(대상물(A)에 로봇(1)으로부터 작용하는 힘이 거의 0이 되도록), 각 관절(4a∼4c)의 액추에이터의 동작 제어가 행해진다. 즉, 상체(2) 전방 기울임 동작에 의해, 이 상체(2)가 대상물(A)에 근접한 것만큼, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 상체(2)에 근접시키도록 양팔체(4, 4)를 동작시킨다. 또한, 이때, 로봇(1)의 중심(G)은 움직이지 않도록 하여도 되지만, 도시의 예에서는, 전방을 향해서(대상물(A)을 향해서) 다소 가속하고 있다.

이 도 4(c)의 동작 상태에서는, 상체(2)를 전방으로 기울임(전방 기울임 방향으로의 각운동량의 증가)으로써, 그것과 역방향의 관성력(모멘트. 도 5(c)의 파선 화살표 Y4를 참조)이 중심(G)의 주위에 발생한다. 또한, 도 5에서 파선 화살표는 상체(2)의 자세 경사운동에 수반되는 관성력(모멘트)을 도시하고 있다. 이 경우, 이 관성력의 방향은 파선 화살표의 방향이 전방 방향일 때, 상체(2)의 전방 기울임 방향의 방향으로 하고, 파선 화살표의 방향이 후방 방향일 때, 상체(2)의 후방 기울임 방향의 방향으로 한다.

또, 본 실시형태의 예에서는, 상기의 바와 같이 로봇(1)의 중심(G)도 다소, 전방으로 가속하므로, 이 중심(G)의 관성력이 도 5(c)에 화살표 Y5로 나타내는 바와 같이, 로봇(1)의 후방을 향하여 발생한다. 또, 로봇(1)이 받는 대상물 반력은 거의 0이다. 이 때문에, ZMP는 도 5(c)에서 도시하는 바와 같이, 지지다각형(S)의 후방측 으로 이동한다. 또한, 로봇(1)의 상체(2)의 전방 기울임 동작은 ZMP가 지지다각형(S) 내에 들어가고, 또, 급격한 변화를 하지 않도록 행해진다.

이상과 같이 하여, 도 4(c)의 동작에 의해, 로봇(1)은 그 상체(2)가 중심(G)의 주위에 각운동량(전발 기울임 방향의 각운동량)을 가짐과 동시에, 중심(G)이 전방으로의 운동량(병진운동량)을 갖게 된다. 또한, 이 도 4(c)의 동작은 상기 제 2 발명, 또는 제 3 발명에서의 제 1 스텝의 동작에 상당하는 것이다.

이어서, 도 4(d)에 도시하는 바와 같이, 양팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 내미는 동작(손끝(7, 7)을 상체(2)로부터 멀어지게 하는 동작)을 개시하고, 로봇(1)으로부터 대상물(A)에 전방을 향해서 힘(F)을 작용시키면서, 로봇(1)의 상체(2)의 전방 기울임 방향으로의 각운동량을 감소시킨다(상체(2)의 경사 속도를 감속함). 이 때, 로봇(1)의 중심(G)의 전방으로의 운동속도도 감속된다. 이것에 의해, 대상물(A)을 로봇(1)의 전방으로 미는 작업이 개시된다. 이러한 도 4(d)의 동작은 상기 제 2 발명 또는 제 3 발명에서의 제 2 스텝의 동작에 상당하는 것이다.

이 도 4(d)의 직전에서, 로봇(1)의 상체(2)가 대상물(A)에 근접하도록 전방 기울임 운동을 하고 있다(중심(G)의 주위의 각운동량을 가지고 있음). 또, 여기에서의 예에서는, 로봇(1)의 중심(G)도 전방을 향해서 병진운동을 하고 있다. 이 때문에, 도 4(d)의 상태에서는, 로봇(1)의 상체(2)의 각운동량이 감소함과 동시에, 로봇(1)의 중심(G)의 운동량이 감소하면서, 대상물(A)의 운동량이 증가하고 이 대상물(A)이 로봇(1)의 전방을 향하여 이동하기 시작한다. 즉, 로봇(1)의 상체(2)의 각운동량과 중심(G)의 운동량의 일부가 대상물(A)의 운동량으로 변환된다. 따라서, 도 4(d)의 상태에서는, 로봇(1)의 상체(2)에는, 도 5(d)에 파선 화살표 Y6로 나타내는 바와 같이, 전방 방향으로 관성력(모멘트)이 발생하고, 또, 로봇(1)의 중심(G)에는, 도 5(d)에 화살표 Y7으로 나타내는 바와 같이 로봇(1)의 전방에 관성력(병진관성력)이 발생한다. 그리고, 중심(G)에는, 로봇(1)으로부터 대상물(A)에 작용시키는 힘(F)의 반력, 즉, 대상물 반력(F'(=-F))이 대상물(A)로부터 작용한다. 이 때문에, ZMP는 도 5(d)에 도시하는 바와 같이, 로봇(1)의 접지면(양 족평(6, 6)의 접지면)을 포함하는 지지다각형(S)의 끝에 지나치게 치우치지 않고, 지지다각형(S)의 중앙 부근에 위치한다.

이어서, 도 4(e)에 도시하는 바와 같이, 대상물(A)이 자주하여 로봇(1)으로부터 멀어진다. 본 실시형태에서 설명하는 예에서는, 이 도 4(e)의 상태 이후, 로봇(1)은 그 상체(2)의 자세가 도 4(e), (f)에 도시하는 바와 같이, 연직자세로 되돌려짐과 동시에, 중심(G)이 평면으로 보아 지지다각형(S)의 거의 중앙부로 이동하고, 최종적으로 도 4(f)에 도시하는 로봇(1)의 자세상태가 되도록 제어된다. 이 경우, ZMP가, 예를 들면 도 5(e),(f)에 도시하는 바와 같이 지지다각형(S)의 거의 중앙부에 위치하도록 로봇(1)의 다리체(3) 및 팔체(4)의 동작 제어가 행해진다. 또한, 도 5(e), (f)에 도시하는 예에서는, 상체(2)의 자세의 연직자세로의 복원과 중심(G)의 이동이 천천히 행해지고(이 때문에 관성력이 거의 발행하지 않음, ZMP는 중심(G)의 연직 바로 아래에 위치하고 있다. 도 4(e)의 상태 이후는, 로봇(1)에 대상물 반력을 포함하는 외력(상반력을 제외함)이 작용하지 않으므로, 지장 없이, 상기한 바와 같이 ZMP를 지지다각형(S)의 거의 중앙부에 거의 유지할 수 있다.

제 2 실시형태에서는, 이상에서 설명한 로봇(1)의 동작(대상물(A)을 밀어서 이동시키는 동작)에 의해, 대상물(A)을 밀기 시작하기 직전의 상체(2)의 각운동량과, 중심(G)의 운동량(병진운동량)을 이용하여, ZMP의 변화를 비교적 작게 억제하면서, 이 ZMP를 지지다각형 내에 여유를 가지고 들어가게 할 수 있다. 따라서, 제 1 실시형태와 동일하게, 대상물(A)을 밀기 시작하기 전에 양다리체(2, 2)의 족평(6, 6)을 의도적으로 전후로 열어서 착지시키거나 할 필요가 없이, 로봇(1)에 의한 대상물(A)의 이동작업을 신속하고 또한 원활하게 개시할 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시형태에서는, 대상물(A)의 이동을 개시하기 직전에 상체(2)에 각운동량을 발생시킬 때에, 로봇(1)의 중심(G)에도 운동량(병진운동량)을 발생시킬 수 있도록 했지만, 중심(G)이 움직이지 않도록 하면서, 상체(2)에 각운동량을 발생시켜도 된다.

또, 이상에서 설명한 각 실시형태에서는, 양다리체(2, 2)의 족평(6, 6)을 좌우측 방향으로 병렬시켜서 착지한 채, 대상물(A)을 이동시키는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 일방의 다리체(2)의 족평(6)만을 접지시킨 상태에서, 대상물(A)의 이동을 행하도록 하는 것도 가능하다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 대상물(A)을 밀어서 이동시키기 전에, 팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 대상물(A)에 맞닿게 했지만, 로봇(1)의 중심(G)에 운동량을 갖게 하거나, 또는, 상체(2)에 각운동량을 가지도록 상체(3)를 운동시키면서, 팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)을 대상물(A)에 맞닿게 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 대상물(A)을 밀어서 이동시키는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 대상물(A)을 끌어서 이동시키는 경우에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 대상물(A)에 끄는 힘을 작용시키기 전에, 로봇(1)의 중심(G)이 후방측으로 운동량을 갖거나, 또한, 로봇(1)의 상체(2)가 후방 기울임 방향으로 각운동량을 갖도록 상체(2)를 후방측 혹은 후방 기울임 방향으로 가속하고, 그 후에 로봇(1)으로부터 대상물(A)에 끄는 힘을 작용시키도록 하면 된다.

또한, 대상물을 로봇(1)에 의해 들어 올리는 것 경우에도, 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 예를 들면 로봇(1)의 상체(2)를 전방으로 기울게 하고, 팔체(4, 4)의 손끝(7, 7)으로 대상물을 파지한 상태에서, 대상물에 그 들어 올리는 방향의 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇(1)의 상체(2)의 자세를 연직자세를 향해서 가속하면서 일으킨다. 이것에 의해, 로봇(1)의 상체(2)에 후방 기울임 방향의 각운동량을 발생시킨다. 그리고, 이와 같이 로봇(1)의 상체(2)에 각운동량을 발생시킨 상태에서, 팔체(4, 4)로부터 대상물에 들어 올리는 방향의 힘을 작용시키고, 이 각운동량을 이용하여, 이 대상물을 들어 올리도록 하면 된다.

이상과 같이, 본 발명은 2족이동 로봇 등의 다리식 이동 로봇에 의해, 여러 다양함의 대상물을 밀어서 이동시키거나, 또는, 끌어서 이동시키거나, 또는 들어 올리는 등의 작업을 행하는 경우에, 대상물의 이동의 개시 전과 개시 후에서 로봇의 자세의 안정성을 용이하게 확보할 수 있는 것으로서 유용하다.

Claims (6)

1. 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에게 행하게 하는 제어방법으로서,

   상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 중심이 이 대상물의 이동시킬 방향으로 운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과,

   이 중심에 운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시켜, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비하고,

   상기 제 1 스텝에서는 ZMP가 상기 로봇의 후방으로 이동하도록, 상기 로봇의 상체를 운동시키며,

   상기 소정의 부위는, 상기 상체로부터 연장하여 설치된 팔체이며, 이 팔체에는, 그 선단부와 상체의 거리를 변경 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 관절이 설치되어 있고, 상기 제 1 스텝의 전에, 상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝을 구비하고, 상기 제 1 스텝에서의 상기 상체의 운동을, 이 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시킨 상태에서 상기 관절을 동작시키면서 실행하며,

   상기 다리체는 2개이고,

   상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝은, 상기 로봇의 양다리체를 좌우로 병렬시켜 접지시키거나, 일방의 다리체만을 접지시켜 로봇이 이동을 정지하고 있는 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 다리식 이동 로봇의 제어방법.
2. 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에 행하게 하는 제어방법으로서,

   상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 상체가 이 대상물의 이동시킬 방향으로 이 로봇의 중심 주위의 각운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과,

   이 상체에 각운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시켜, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비하고,

   상기 제 1 스텝에서는 ZMP가 상기 로봇의 중심의 연직 직하에서 일치하도록 상기 로봇의 상체를 운동시키며,

   상기 소정의 부위는, 상기 상체로부터 연장하여 설치된 팔체이며, 이 팔체에는, 그 선단부와 상체의 거리를 변경 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 관절이 설치되어 있고, 상기 제 1 스텝의 전에, 상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝을 구비하고, 상기 제 1 스텝에서의 상기 상체의 운동을, 이 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시킨 상태에서 상기 관절을 동작시키면서 실행하며,

   상기 다리체는 2개이고,

   상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝은, 상기 로봇의 양다리체를 좌우로 병렬시켜 접지시키거나, 일방의 다리체만을 접지시켜 로봇이 이동을 정지하고 있는 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 다리식 이동 로봇의 제어방법.
3. 상체로부터 연장하여 설치된 복수의 다리체를 구비하는 다리식 이동 로봇에 의해 대상물을 이동시키기 위한 동작을 이 로봇에게 행하게 하는 제어방법으로서,

   상기 로봇을 상기 대상물에 대향시킨 상태에서, 이 대상물에 로봇으로부터 힘이 작용하지 않도록 하면서, 로봇의 중심이 이 대상물의 이동시킬 방향으로 운동량을 가짐과 동시에 이 로봇의 상체가 이 대상물의 이동시킬 방향으로 각운동량을 갖도록 이 로봇의 상체를 운동시키는 제 1 스텝과,

   이 로봇의 중심 및 상체에 각각 상기 운동량 및 각운동량을 갖게 한 상태에서, 로봇의 상체에 설치한 소정의 부위로부터, 상기 대상물에 힘을 작용시켜, 이 대상물의 이동을 개시하는 제 2 스텝을 구비하고,

   상기 제 1 스텝에서는 ZMP가 상기 로봇의 중심의 연직 직하에서 일치하도록 상기 로봇의 상체를 운동시키며,

   상기 소정의 부위는, 상기 상체로부터 연장하여 설치된 팔체이며, 이 팔체에는, 그 선단부와 상체의 거리를 변경 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 관절이 설치되어 있고, 상기 제 1 스텝의 전에, 상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝을 구비하고, 상기 제 1 스텝에서의 상기 상체의 운동을, 이 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시킨 상태에서 상기 관절을 동작시키면서 실행하며,

   상기 다리체는 2개이고,

   상기 팔체의 적어도 선단부를 상기 대상물에 접촉시키는 스텝은, 상기 로봇의 양다리체를 좌우로 병렬시켜 접지시키거나, 일방의 다리체만을 접지시켜 로봇이 이동을 정지하고 있는 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 다리식 이동 로봇의 제어방법.
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