• Title/Summary/Keyword: 회전각속도

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An Algorithm for Detecting Linear Velocity and Angular Velocity for Improve Convenience of Assistive Walking System (보행보조시스템의 조작 편리성 향상을 위한 사용자의 선속도 및 회전각속도 검출 알고리즘)

  • Kim, Byeong-Cheol;Lee, Won-Young;Eom, Su-Hong;Jang, Mun-Seok;Kim, Pyeong-Su;Lee, Eung-Hyuk
    • Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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    • v.10 no.4
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    • pp.321-328
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    • 2016
  • In this paper, we propose a walk status method which can be fused with conventional walk intention method to improve convenience of an electric assistive walking system for elder people with restricted walking capabilities. The system uses a handlebar as a trigger and regards grabbing a handlebar as expressing will to walk. And the system uses a user's linear velocity and angular velocity as linear velocity and angular velocity of a system, checked by laser range finder. To achieve this, we propose a method to find a virtual central point of a human body by estimating a central point between two legs. The experiments are carried out by comparing user's linear velocity and angular velocity, and system's linear velocity and angular velocity. The results show that the error of linear velocity and angular velocity between a user and a system are 1% and 2.77%, which means the linear velocity and angular velocity of a user can be applied to a system. And it is confirmed that the proposed fusion method can prevent a user from being dragged by an assistive walking system or a malfunction caused by lack of experience

Statistical Blade Angular Velocity Information-based Wind Turbine Fault Diagnosis Monitoring System (블레이드 각속도 통계 정보 기반 풍력 발전기 고장 진단 모니터링 시스템)

  • Kim, Byoungjin;Kang, Suk-Ju;Park, Joon-Young
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.2 no.4
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    • pp.619-625
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    • 2016
  • In this paper, we propose a new fault diagnosis monitoring system using gyro sensor-based angular velocity calculation for blades of the wind turbine system. First, the proposed system generates the angular velocity dataset for the rotation speed of the normal blade. Using the dataset, we estimate and evaluate the state of blades for the wind turbine by comparing the current state with the pre-calculated normal state. In the experimental results, the angular velocity of the normal state was higher than $360^{\circ}/s$ while that of the damaged blades was lower than $360^{\circ}/s$ and the standard deviation of the angular velocity was significantly increased.

A calibration algorism for the bias of sensor axis in pedestrian dead reckoning system (보행자 관성 항법시스템에서의 센서 축 편향 보정 알고리즘)

  • Kim, Yun-Su;Park, Gun-Gu;Jo, Chan-Woong;Kim, Han-Bin;Lee, Chae-Woo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2015.10a
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    • pp.493-495
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    • 2015
  • PDR은 일반적으로 IMU센서로 부터의 가속도와 각속도를 측정하여 보행자의 위치를 추적하는 시스템이다. IMU센서로부터 측정된 가속도와 각속도 값은 센서를 기준으로 하기 때문에 보행자가 인지하는 고정 좌표계와는 차이가 있다. 이를 해결하기 위해 회전행렬을 사용하며 이후 계속해서 측정되는 각속도를 통해 회전행렬을 업데이트 한다. 업데이트된 회전행렬을 통해 좌표계를 환산하고 환산된 좌표계의 가속도 값으로부터 보행자는 고정좌표계 기준으로 위치 추적이 가능하다. 하지만 회전행렬을 업데이트 하는 과정에서 센서의 세 축이 이상적으로 수직이 아니라면 업데이트 과정에서 각속도의 오차가 누적되고 이는 좌표계를 환산에 영향을 끼쳐 위치 및 속도 추적 정확성을 낮춘다. 물리적인 Bias가 PDR 시스템에 누적오차를 발생시킨다. 이에 제안하는 센서 축 편향 보정 알고리즘은 IMU 센서의 물리적 축 오차를 보정해주어 더 정확한 위치 추적을 가능하게 한다. 또한 Matlab을 통해 데이터를 분석하고 알고리즘의 필요성을 보인다.

Interferometric Measurement of Flexure Error in a Ring Laser Gyroscope (간섭계를 이용한 링레이저 자이로스코프의 플렉셔 오차 측정)

  • 김정주;이동찬;이재철;조민식;권용율
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.272-273
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    • 2003
  • 링레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope-이하 RLG)는 비행기, 유도무기, 선박, 지상무기 등의 관성항법장치(Inertial Navigation System)에 사용되는 각속도 센서로서 항체의 위치와 자세 정보를 제공하는 핵심 구성품 중의 하나이다. 각속도 검출 원리는 삼각형 또는 사각형의 공진기에 He과 Ne을 혼합한 이득매질을 사용하여 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜서 Sagnac 효과에 의해 외부의 회전 입력을 받을 때 서로 다른 광 경로의 차이로 인한 두 빔의 간섭으로 회전각을 검출한다. (중략)

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Implementation of Educational Two-wheel Inverted Pendulum Robot using NXT Mindstorm (NXT Mindstorm을 이용한 교육용 이륜 도립진자 로봇 제작)

  • Jung, Bo Hwan
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.54 no.7
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    • pp.127-132
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    • 2017
  • In this paper, we propose a controller gain based on model based design and implement the two-wheel inverted pendulum type robot using NXT Lego and RobotC language. Two-wheel inverted pendulum robot consists of NXT mindstorm, servo DC motor with encoder, gyro sensor, and accelerometer sensor. We measurement wheel angle using bulit-in encoder and calculate wheel angle speed using moving average method. Gyro measures body angular velocity and accelerometer measures body pitch angle. We calculate body angle with complementary filter using gyro and accelerometer sensor. The control gain is a weighted value for wheel angle, wheel angular velocity, body pitch angle, and body pich angular velocity, respectively. We experiment and observe the effect of two-wheel inverted pendulum with respect to change of control gains.

Analysis shoulder pain of tennis players and the movement of the scapula in flat serve (테니스 선수의 어깨 통증과 플랫서브 동작의 견갑골 움직임 분석)

  • Park, Jong-Chul;Cha, Jung-Hoon
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.11 no.6
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    • pp.393-400
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    • 2020
  • This study used a three-dimensional motion analysis system for 15 elite tennis players (male 8, female7) to identify the relevance of scapula movement to shoulder pain. During the flat serve, the angular velocity and joint moment of scapula anterior/posterior tilt, downward/upward rotation, internal/external rotation were calculated and this was compared between groups. As a result, the maximum angular velocity for the anterior and posterior tilt tended to be higher in control group(CG) than in the shoulder pain group(SPG), and the maximum angular velocity for internal and external rotation in all phases except the follow-through phase was higher than that of CG. The maximum moment for the anterior and posterior tilt in the late coking phase was statistically significantly higher than that of SPG, the joint moment for the downward and upward rotation of the coking phase was statistically significantly lower than that of CG, and the moment for the internal and external rotation, the SPG was found to be lower than that of CG in the whole phases.

Polarity Verification of Direction Cosine Matrix of Gyro Sensor Using The Earth Rotational Rate (지구 회전 각속도를 이용한 자이로센서의 방향코사인행렬 극성검증)

  • Oh, Shi-Hwan;Kim, Jin-Hee
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.10 no.2
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • A Direction Cosine Matrix (DCM) of each satellites sensor/actuator which contains an directional information of sensor/actuator is implemented in the on-board flight software. In order to verify the polarity of direction cosine matrix, it is mostly used that an actual sensor/actuator output is compared with the expected output value which responses to the pre-defined external stimulus to the sensor/actuator. For the gyro sensors, the Earth rotational rate can be used as an external input for the polarity verification of DCM, without using an artificial stimulus. In this study, the polarity of gyro DCM is checked and verified using the several test data which have been acquired during the different system level test phases. Finally the polarity of DCM was successfully verified using the Earth rotational rate.

Design and Analysis of Square Beam Type Piezo-electric Vibrating Gyroscope (압전세락믹을 이용한 사각보형 진동자이로의 설계, 제작 및 평가)

  • 이정훈;박규연;이종원
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.282-286
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    • 1995
  • 일반적으로 관성계 내의 물체에 대한 동적특성의 파악을 위해서는 속도, 가속도 및 각속도, 각가속도에 대한 정보를 필요로 하며 자이로는 이중에서 각속도를 측정하는 장치이다. 운동하는 질량에 회전각속도가 인가될 때 발생되는 코리올리힘을 측정하여 회전각속도를 검출하는 개념의 각속도 센서인 진동자이로는 성능이 회전형 자이로에 비해 떨어지나 구조가 간단하고 소형이며 대량생산이 가능한 장점이 있다. 진동자이로의 효시로는 1950년 영국의 Sperry Gyroscope Company의 "Gyroton"이며, 전자기력을 이용한 가진과 측정이 그 특징으로서 실험실 조건에서 지구의 자전속도를 측정할 수 있었다. 그후 1960년대에 General Electric에서 "VYRO"라는 모델을 개발했는데 압전소자를 이용하여 가진과 측정을 하는 방법이 사용되었다. 1980년대에 Watson Ind., Soderkvist등은 센서자체가 압전물질로 만들어진 자이로를 실험하였고 1990년도에 들어서는 진동자이로의 원리를 마이크로 머시닝 기술과 연계시켜서 소형 경량화와 대량생산을 목표로 연구가 일부 진행되고 있다. 현재 제품화되어 실제 응용되고 있는 예로는 무라다사의 삼각프리즘 형태의 자이로, 토킨사의 원통형 자이로 등이 있으며 이러한 자이로는 캠코더 화면의 안정화 장치에 주로 사용되고 있다. 본 논문에서는 압전소자의 압전, 전왜 방정식으로 출발하여 자이로헤드의 동적 거동을 해석하였다. 진동자이로는 물체의 공진주파수에서의 진동현상을 이용하며, 두 방향의 고유진동수를 일치시켜야 하는 등의 설계조건이 있다. 이러한 조건을 만족하도록 사각보 구조를 기본으로 하여 새로운 형태의 자이로헤드를 고안하였다. 자이로헤드의 구동회로를 설계, 해석하고 각속도를 측정할 수 있는 검출회로를 설계하여 설계된 진동자이로의 동적 특성을 확인하고 보정회로를 이용하여 사용 주파수 영역을 넓혔다.이용하여 사용 주파수 영역을 넓혔다.러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다. 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the

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Detection of Rotations in Jump Rope using Complementary Filter (상보필터를 이용한 줄넘기 회전운동 검출)

  • Yoo, Byeong-Hyeon;Heo, Gyeongyong
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.21 no.1
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    • pp.8-16
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    • 2017
  • There are various methods to count the number of repetitive motions such as jump rope. Most of the methods use features extracted from the time-varying waves of acceleration or angular velocity, which is the main feature in the count of rotations in jump rope. However, there exist several variables and it is not easy to find the count with a single sensor. For example, accelerometer is susceptible to noise and vibration, and the angular velocity may cause a drift phenomenon, which is the main cause of the inaccurate count of jump rope rotation. In this paper, complementary filter is used to consider two sensors simultaneously and complement each other, which results in more accurate count in jump rope rotation. The proposed method can count the exact number of jump rope rotation compared to other existing methods only using one sensor value, which is confirmed through experimental results.

Flux Model of One-shaft Rotary Disc UF Module for the Separation of Oil Emulsion (1축 회전판형 UF 모듈의 투과모델 및 Oil Emulsion 분리 특성)

  • 김제우;노수홍
    • Membrane Journal
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    • v.6 no.2
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    • pp.86-95
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    • 1996
  • Rotary disc ultrafiltration module(RDM) was developed for the separation of oil e$$\mu$sions. This module was devised to reduce the gel polarization phenomenon by decoupling the operation pressure and the surface velocity of solution in ultrafiltration(UF) processes. The rotary disc membrane consists of 3mm-thick ABS plate covered with UF membrane (UOP, U.S.A.). When the angular velocity($\omega$) was increased, the pure water flux was slightly decreased due to pressure drop caused by centrifugal force and slip flow at the surface of membrane. The pressure drop was proportional to the square of linear velocity(${\omega}r$). When the angular velocity was changed from 52.36rad/s to 2.62rad/s, the flux decline for 5% cutting oil in one-shaft RDM at $25^{\circ}C$ and 0.1MPa was 30.16%. In the lower concentrations, angular velocity tends to give less effect on the flux. Flux(J; $kg/m^{2} \cdot s$) in a rotating disc module is mainly a function of the bulk concentration($C_{B}$; %), the linear velocity(${\omega}r$; m/s) and the effective transmembrane pressure($\Delta P_{T}$ ; Pa). Using a modified resistance-in-series model, the flux data of cutting oil experiments were fitted to give the following equation.

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