MCU Module Design for Posture Control based on ESP32

ESP32 기반 자세 제어용 MCU 모듈 설계

Recently, with the advent of the 4th industrial revolution, the role of robots is increasing, and the use of robots is also increasing in the service field. The most popular model for nonlinear research related to robots is the inverted pendulum system. A balancing robot using an inverted pendulum system is a representative nonlinear system and is mainly used to study control theory and other kinematic structures. In this paper, the state of the robot is measured using the 3-axis acceleration sensor (ADXL345) and 3-axis digital output gyro sensor (ITG-3200) or HMC5883L required for balancing robot control, and using the ESP32-WROOM-32 module. I want to design an MCU module that can control a balancing robot. In addition, by using the ESP32-WROOM-32 MCU module, we intend to design an MCU module that can monitor the state of the balancing robot based on WiFi or Bluetooth.

최근 4차 산업혁명의 도래로 로봇의 역할이 커지고 있으며, 서비스 분야에도 로봇의 활용이 증가하고 있다. 로봇과 관련된 비선형(nonlinear) 연구에 있어서 가장 대중적인 모델이 역진자(inverted pendulum) 시스템이라 할 수 있다. 역진자 시스템을 응용한 밸런싱 로봇(balancing robot)은 대표적인 비선형 시스템으로 제어이론 및 기타 기구학적 구조를 연구하는 데 주로 활용되고 있다. 본 논문에서는 밸런싱 로봇제어를 위하여 필요한 3축 가속도 센서(ADXL345) 및 3축 디지털 출력 자이로 센서(ITG-3200) 또는 HMC5883L를 활용하여 로봇의 상태를 계측하도록 하며, ESP32-WROOM-32 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇을 제어할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다. 또한 ESP32-WROOM-32 MCU 모듈을 활용하여 밸런싱 로봇의 상태를 WiFi 또는 Bluetooth 기반으로 모니터링할 수 있는 MCU 모듈을 설계하고자 한다.