• 제목/요약/키워드: Gyro Sensor

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모바일 역진자의 효율적 수평유지 기법 (An Efficient Horizontal Maintenance Technique for the Mobile Inverted Pendulum)

  • 윤재무;이재경;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.656-663
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    • 2007
  • A new dynamic balancing algorithm has been proposed to minimize the number of sensors necessary for the horizontal balancing of the mobile inverted pendulum while maintaining the same level of the commercial performance. The inverted pendulum technique is getting attention and there have been many researches on the Segway since the US inventor Dean Kamen commercialized. One of the major problems of the Segway is that many sensors are required for the control of the Segway, which results in the high price. In this research, a single gyro and a tilt sensor are fused to obtain the absolute tilt information, which is applied for the control of the mobile inverted pendulum. A dynamic balancing technique has been developed and applied for a robust control system against disturbances. The intelligent handling and stable curving of the Segway as a next generation mobile tool are verified with a human loading.

변형된 오일러각 기반의 칼만필터를 이용한 자세 추정 성능 향상 (Performance Improvement of Attitude Estimation Using Modified Euler Angle Based Kalman Filter)

  • 강철우;유영민;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.881-885
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    • 2008
  • To calculate the attitude in ARS(Attitude Reference System) using 3 gyros and 3 accelerometers, gyro drift must be compensated with accelerometer to avoid divergence of attitude error. Kalman filter is most popular method to integrate those two sensor outputs. In this paper, new Kalman filtering method is proposed for roll and pitch attitude estimation. New states are defined to make linear equation and algorithm for changing Kalman filter parameters is proposed to ignore disturbances of acceleration. This algorithm can be easily applied to low cost ARS.

동작분석기법을 활용한 골프코칭시스템 개발 (A Development of Golf Coaching using Human Motion Analysis)

  • 임석진
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.55-61
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    • 2013
  • For years, many studies have mainly been investigated in a complicated human motion analysis. Recently, many motion analysis equipments have been studied and developed. Therefore, the more complex human movement analyses are possible, we have enabled us to perform more and more complicated human movement analyses. A Three-dimensional(3D) motion analysis on of the several methods is a useful tool for analyzing the human motion analysis. The purpose of this study was to develop the 3D human motion analysis using a kalman filter algorithm and a gyro sensor. The algorithm and sensor were used to human motion analysis with high-speed motion capture. In this study, the developed system will be adapted to facilitate golf swing analysis. Using the developed system, golfers and coaches who do not have advanced biomechanical knowledge can easily be used to their golf swing analysis. Future study is necessary for more practical and efficient area such as other sports industries, 3D game industries, rehabilitation training, etc..

링레이저 자이로 관성항법시스템의 편향 오차 해석 (Flexure Error Analysis of RLG based INS)

  • 김광진;유명종;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.608-613
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    • 2006
  • Any input acceleration that bends RLG dithering axis causes flexure error, which is a source of the noncommutative error that can not be compensated by simply using integrated gyro sensor output. This paper introduces noncommutative error equations that define attitude errors caused by flexure errors. In this paper, flexure error is classified as sensor level error if the sensing axis coincides with the dithering axis and as system level error if the two axes do not coincide. The relationship between gyro output and the rotation vector is introduced and is used to define the coordinate transformation matrix and angular motion. Equations are derived for both sensor level and system level flexure error analysis. These equations show that RLG based INS attitude error caused by flexure is directly proportional to time, amount of input acceleration and the dynamic frequency of the vehicle.

Wireless Interface of Motion between Human and Robot

  • Jung, Seul;Jeon, Poong-Woo;Cho, Hyun-Taek;Jang, Pyung-Soo;Cho, Ki-Ho;Kim, Jeong-Gu;Song, Duck-Hee;Choi, Young-Kwon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.59.4-59
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    • 2001
  • In this paper, wireless interface of the motion between human and robot is implemented. The idea is that if a human who is equiped with device including accelerometer and rate-gyro sensor move his/her arm, then the robot follows human motion. The robot is designed as wheeled type mobile robot with two link arms. The robot´s basic movements such as forward, backward, left, right movement can be controlled from foot sensor which human steps on. Arm movements can be controlled by arm motion of human motion. In order to detect human motion, sensor data analysis from gyro and accelerometer has to be done. Data from sensors are transferred through wireless communication to activate the robot.

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거대 스케일 광학 센서 설계를 위한 파동 시뮬레이션(Wave Simulation) 기법 연구 (Wave Simulation Technique for Large-scale Optical Sensor Designs)

  • 이용훈;권태윤;최무한
    • 센서학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.62-65
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    • 2023
  • The wave mode calculation of a large-scale optical system in comparison to the working wavelength is practically impossible because the computational cost increases exponentially. In this paper, we propose a method that can obtain the optical mode in a large-scale optical system. The method carries out simulations by dividing the calculation area into blocks and moving along the light axis along which the light propagates. By applying this method to the calculation of resonant modes in a ring-type optical resonator, which is mainly used for ring laser optical gyro sensors, the efficiency of the proposed method was verified.

자이로 센서와 PID 제어를 이용한 드론 비행 안정화에 관한 연구 (A Study on Flight Stabilization of Drones by Gyro Sensor and PID Control)

  • 윤단비;이규열;한상기;김용훈;이승대
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.591-598
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    • 2017
  • 현재 무인항공기의 기술 변화와 시장 규모는 발 빠르게 확산되고 있다. 활용 범위의 확대로 드론을 쉽게 접할 수 있게 되면서 조종자의 조종 미숙으로 인한 피해가 발생한다. 이러한 문제 발생으로 인한 피해를 최소화하기 위해서 드론의 안정적인 비행 능력이 요구되며 이를 위하여 모터의 안정적인 속도 제어가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 모터의 제어 방안으로 Arduino를 주 제어장치로 사용하였으며 기체의 자세 안정화를 위하여 가속도 센서와 자이로 센서를 사용하였다. 또한, 초음파 센서를 드론에 탑재하여 일정 높이에서 호버링이 가능하도록 하였다. 안드로이드 앱을 이용하여 드론을 제어하였으며 그 결과 0~2m 범위의 지정한 위치에서 안정적으로 호버링이 가능함을 확인하였다.

DGPS와 기계시각을 이용한 자율주행 콤바인의 개발 (Development of Autonomous Combine Using DGPS and Machine Vision)

  • 조성인;박영식;최창현;황헌;김명락
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권1호
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    • pp.29-38
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    • 2001
  • A navigation system was developed for autonomous guidance of a combine. It consisted of a DGPS, a machine vision system, a gyro sensor and an ultrasonic sensor. For an autonomous operation of the combine, target points were determined at first. Secondly, heading angle and offset were calculated by comparing current positions obtained from the DGPS with the target points. Thirdly, the fuzzy controller decided steering angle by the fuzzy inference that took 3 inputs of heading angle, offset and distance to the bank around the rice field. Finally, the hydraulic system was actuated for the combine steering. In the case of the misbehavior of the DGPS, the machine vision system found the desired travel path. In this way, the combine traveled straight paths to the traget point and then turned to the next target point. The gyro sensor was used to check the turning angle. The autonomous combine traveled within 31.11cm deviation(RMS) on the straight paths and harvested up to 96% of the whole rice field. The field experiments proved a possibility of autonomous harvesting. Improvement of the DGPS accuracy should be studied further by compensation variations of combines attitude due to unevenness of the rice field.

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경사도로에서 다중 센서를 이용한 이동로봇의 위치추정 성능 개선 (Localization Performance Improvement for Mobile Robot using Multiple Sensors in Slope Road)

  • 김지용;이지홍;변재민;김성훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권1호
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    • pp.67-75
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실외환경에서 주행하는 이동로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 실외환경은 실내와 다르게 바닥이 고르지 않고, 경사진 지형 등 지면에 대한 불확실성을 포함한다. 이러한 환경에서 로봇의 진행 방향을 추정하기 위해 magnetic 센서 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)가 예전부터 많이 사용되어 왔다. Magnetic 센서는 진행방향에 대한 절대 각도를 알려주며, IMU는 센서 내부에서 자이로스코프와 가속도계, 전자 나침반을 사용하여 각도 정보를 제공한다. 하지만 본 연구에 사용된 이동로봇은 전기자동차로써 자기장의 영향을 많이 받기 때문에 위 두 센서를 사용할 수가 없는 실정이다. 그래서 자기장의 영향을 받지 않는 1축 자이로 센서 3개를 이용한 자이로 모듈을 구성하여 진행방향을 추정하는 알고리즘을 구현하였다. GPS와 엔코더, 자이로 센서 모듈 등을 통해 얻은 정보를 융합하여 확장 칼만 필터 알고리즘에 의한 이동로봇의 위치추정 알고리즘을 개발하였고 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

관성센서를 이용한 스트랩다운 탐색기 훼손영상 복원기법 (Inertial Sensor Aided Motion Deblurring for Strapdown Image Seekers)

  • 김기승;나성웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.43-48
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스트랩다운 영상탐색기 개발을 위해 각속도계 정보를 이용한 실용적인 움직임 훼손영상 복원 필터링 기법을 제안한다. 각속도계 편향오차가 움직임 훼손을 기술하기 위한 점확산 함수 파라미터의 불확실성으로 작용한다는 점에 착안하여, 이를 놈 제한조건을 만족하는 파라미터 불확실성으로 가정한 후 움직임 훼손 영상을 불확정 선형 상태 공간 방정식으로 모델링한다. 각속도계 편향오차에 의한 파라미터 불확실성 행렬이 놈 제한 조건을 만족한다는 가정 하에, 순환 선형 강인 칼만필터에 기반한 움직임 훼손영상 복원필터가 설계된다. 실제 IR 영상을 이용하여 제안된 영상훼손 복원 필터가 각속도계 편향 오차가 존재하는 상황에서도 신뢰할만한 영상복원 성능을 제공함을 확인한다.