• 제목/요약/키워드: 오차운동

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확장칼만필터를 이용한 이동로봇의 위치와 자세 추정 시스템 (The Position and Heading Estimation System of Mobile Robot Using the Extended Kalman Filter)

  • 진광식;윤태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.683-686
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    • 1999
  • 이동로봇은 주행성을 가지며 설정된 이동 경로에 따라 목적지까지 자율적으로 이동하기 위해서는 이동로봇의 실제 위치에 대한 정확한 정보가 확보되어야 한다. 정보확보를 위해서 보통 엔코더, 자이로센서, 비젼센서, 레이저 거리등의 센서를 주로 사용한다. 본 연구에서 주행중인 이동로봇의 위치는 상대센서인 엔코더를 통해 측정된 운동변화량과 출발점에서 이동로봇의 위치로부터 자기유도 주행방법에 의해 계산된다. 이들 상대센서는 이동로봇의 실제 이동에 따라 주행거리 및 주행 방향 변화를 항상 측정할 수 있으므로, 전체 주행구간에 걸쳐 이동로봇의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 상대센서 측정값에 발생된 오차가 위치 평가값이 연속적으로 누적되므로 실제 위치에 대한 오차가 발생하는 단점이 있다. 즉, 바닥의 미끄럼, 요철, 로봇의 요동(Vibration)등 큰 오차의 요인이 된다. 본 연구에서는 위치를 직접 추정하지 않고 엔코드에서 나온 위치오차, Heading 오차, 자체 엔코드오차 그리고, 자이로 오차와 지자기 센서 오차를 Extended Kalman Filter를 통해 추정하여 이 오차를 다시 위치 계산과 Heading에 되돌려 줌으로서 오차를 보정하는 방법을 제시한다.

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고도를 고려한 정밀도 높은 운동거리 측정시스템 (The exercise-distance measuring system with high precision considering of altitude)

  • 김대호;정인범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.615-625
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    • 2012
  • 운동자들의 운동 정보를 측정하기 위하여 스마트 폰의 운동 애플리케이션들은 GPS장치에서 얻은 정보들을 사용한다. 이러한 애플리케이션에서 사용자에게 제공하는 운동정보는 뛰거나 걸은 거리, 시간, 칼로리 소모량, 평균 속도 등 이다. 이들 중 운동한 거리는 모든 정보의 바탕이 되므로 정확한 측정이 필요하다. 그러나 현재 사용되는 거리 측정법은 지구를 구 또는 타원으로 가정하여 계산하기 때문에 실제 운동거리와는 오차가 생기게 된다. 실제로 지구의 표면은 경사로 이루어져 있기 때문이다. 본 논문에서는 이 오차를 보정하여 지형의 경사도를 반영한 새로운 거리측정 알고리즘을 제안한다. 제한된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 스마트 폰을 기반으로 한 운동 라이프가이드 시스템을 구축하였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 보다 정확한 운동 거리 측정 정보를 제공함을 보인다.

능동제어모세관을 이용한 유정압테이블의 운동정도 향상 (Improvement of Motion Accuracy Using Active Controlled Capillary in Hydrostatic Table)

  • Park, C.H.;Song, Y.C.;Lee, H.S.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권12호
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    • pp.114-120
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    • 1997
  • For compensating the error motion of hydrostatic tables, we have introduced a way that the clearance of table is controlled corresponding to the amount of eror with the actively controlled variable capillary, named as ACC. In previous paper, through the basic test, it was confirmed that by the use of ACC, the error motion within 2.7$\mu$ m of a hydrostatic table could be compensated with the resolution of 27nm, 1/100 contollable range, and with the frequency bandwidth of 5.5Hz, structurally. In this paper, we performed practical compensation of the linear and angular motion error of hydrostatic table using ACC. For improving the compensated motion accuracy, iterative control method is put into the control system. The experimental results show that by the simultaneous compensation of error, the linear and angular motion error are improved upto 0.25$\mu$ m and 0.4arcsec, which are about 1/10 and 1/3 of the non-compensated motion errors respectively.

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가속도계를 이용한 파고 알고리즘 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Wave Height Algorithm using Accelerometer)

  • 정동근;임명재;이준택
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.215-220
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    • 2014
  • 파고 부이에 설치된 가속도센서를 통해 가속도 값을 측정하고, 이를 통해 파고를 계산하는 알고리즘은 대부분 측정된 가속도값의 이중적분을 취하여 구하고 있다. 이와 같은 적분과정은 오차의 누적을 수반하게 되며, 오차의 누적은, 자칫 오측정 및 시스템의 불안정으로 이어질 수 있다. 한편, 해수면의 물입자 운동은 주기적이며 타원운동을 하고 있다는 사실이 잘 알려져 있다. 이러한 사실로 부터, 선형적 관계를 이용하여 타원 운동식을 직접 계산할 수 있으며, 이에 대한 최소값을 구함으로써 파고를 얻을 수 있게 된다. 본 연구는, 이중 적분 과정을 통해 수반되는 오차누적의 영향을 최소화하는 방법으로서 선형적 관계의 이용가능성을 확보하고자 하는데 그 목적이 있다.

고속 HMC 이송계의 운동특성 평가 및 운동오차 예측 (Performance Assessment and Contouring Error Prediction of High Speed HMC)

  • 최헌종;허남환;강은구;이석우;홍원표
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.375-381
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    • 2004
  • Recently, the evolution in production techniques (e.g. high-speed milling) and the complex shapes involved in modem production design has been increasingly popular. The key to the achievement is a drastic improvement of the dynamic behavior of the machine tool axes used in production machinery. The more complex these tool paths the higher the speed and acceleration requirements. But it is very difficult to reach the target for high speed machine tool because of the limitations of servo system and motion control system. However the direct drive design of machine tool axes, which is based on linear motors and which recently appeared on the market, is a viable candidate to meet the ever increasing demands, because of these advantages such as no backlash, less friction, more mechanical simplicity and very higher acceleration and velocity comparing to the traditional system. This paper focused on the performance tests of the high speed horizontal machine tool based on linear motor. Especially, dynamic characteristics were investigated through circular test and circular form machining test is carried out considering many important parameter. Therefore these several experiments is used to be evaluated the model for prediction of circular motion error and circular machined error.

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오차보정을 위한 초정밀 테이블의 5 자유도 운동오차 측정 (Measurement of 5 DOF Motion Errors in the Ultra Precision Feed Tables for Error Compensation)

  • 오윤진;박천홍;이득우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.672-676
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    • 2004
  • In this paper, measuring system of 5 DOF motion errors are proposed using two capacitive type sensor, a straight edge and a laser interfoerometer. Yawing error and pitching error are measured using the laser interferometer, and rolling error is measured by the reversal method using a capacitive type sensor. Linear motion errors of horizontal and vertical direction are measured using the sequential two point method. In this case, influence of angular motion errors is compensated using the previously measured angular motion errors. In the horizontal direction, measuring accuracy is within 0.05 $\mu$m and 0.27 arcsec, and in the vertical direction, it is within 0.15 $\mu$m and 0.5 arcsec. From these results, it is confirmed that the proposed measureing system is very effective to the measurement of 5 DOF motion errors in the ultra precision feed tables.

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운동물체의 파라미터 추정에 필요한 대응점과 샘플링주기의 설정 (Establishment of Correspondent points and Sampling Period Needed to Estimate Object Motion Parameters)

  • 정남채;문용선;박종안
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.26-35
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    • 1997
  • 본 논문에서는 무중력하에서 자유운동하는 물체의 화상정보로부터 그 운동을 추정할 때의 특징점의 대응점을 선택과 샘플링 주기를 설정하는 방법을 제안하였다. 관성 좌표계를 우주 로봇에 내장된 카메라 좌표계로 치환하여 화상에서 구해진 정보로부터 대응점 문제를 해석하고, 대상 물체의 운동을 결정하는 각속도 vector $\omega$를 구하는 것이 가능하다는 것을 시뮬레이션에 의하여 조사하였다. 또한, 특징점의 운동거리에 대한 상대오차가 양자화에 의해서 증가하기 때문에 샘플링 주기 ${\Delta}t$가 짧으면 각속도의 상대오차는 증가한다. 역으로 샘플링 주기 ${\Delta}t$가 너무 길어져도 각속도가 근사화될 때 샘를링 주기가 길기 때문에 오차가 증가한다. 한편, 정밀도는 해상도가 증가함에 따라 증가한다는 것을 확인하였다.

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회전정밀도의 고정밀 측정기술 (High Precision Measurement of Rotational Accuracy)

  • ;박천홍
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • 초정밀 공작기계의 기능은 초정밀 운동에 의해 대부분 지배된다. 이러한 운동을 생성하는 고정밀 베어링의 운동정밀도는 이미 나노미터 레벨에 도달하고 있으며, 이러한 운동정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 측정하는 것(정밀나노계측)이 중요한 과제가 되고 있다. 예를 들어, 초정밀선반 등에 있어서, 공기베어링을 대표로 하는 높은 회전정밀도를 갖는 회전축(주축)이 사용되고 있으며, 따라서 이러한 고정밀 주축의 회전정밀도를 나노미터 레벨의 정밀도로 평가하는 기술은 매우 중요하다. (중략)

전달함수를 이용한 유정압테이블 운동정밀도 해석법의 실험적 검증 (Experimental Verification on Motion Error Analysis Method of Hydrostatic Tables Using Transfer Function)

  • 오윤진;박천홍;이찬홍;홍준희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.64-71
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    • 2002
  • A new model utilizing a transfer function was proposed in the previous paper fur analizing motion errors of hydrostatic tables. Validity of the proposed method was theoretically verified as the calculated motion errors were compared with the results by conventional multi pad method. In this paper, relationship between form error of rail and motion errors of hydrostatic table is analized theoretically in order to comprehand so-called ‘averaging effect of oil film’. Experiments on the motion errors of hydrostatic table is conducted with 3 different rails, and the results are compared with the results calculated by Transfer Function Method. The results show good agreement. From the results, it is verified that TFM is very effective to analize the motion errors of hydrostatic table.

전달함수를 이용한 유정압테이블 운동정밀도 해석법의 실험적 검증 (Experimental Verification on Motion Error Analysis Method of Hydrostatic Tables Using Transfer Function)

  • 박천흥;오윤진;이후상;홍준희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.454-458
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    • 2001
  • A new model utilizing a transfer function was proposed in the previous paper for analizing motion errors of hydrostatic tables. Validity of the proposed method was theoretically verified as the calculated motion errors were compared with the results by conventional multi pad method. In this paper, relationship between form error of rail and motion errors of hydrostatic table is analized theoretically in order to comprehand so-called 'averaging effect of oil film'. Experiments on the motion errors of hydrostatic table is conducted with 3 different rails, and the results are compared with the results calculated by Transfer Function Method. The results show good agreement. From the results, it is verified that TFM is very effective to analize the motion errors of hydrostatic table.

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