• 제목/요약/키워드: yaw-pitch-roll

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3-DOF Attitude Control of a Model Helicopter based on Explicit Decoupling and Adaptive Control Scheme

  • Park, M.S.;S.K. Hong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.85.6-85
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    • 2001
  • This paper describes a 3-DOF attitude control of a small model helicopter in hover through explicit decoupling and adaptive control scheme. A model helicopter mounted on gimbal-stand is considered as a system that has 3 independent SISO systems representing motions about roll, pitch and yaw axis and these subsystems are identified from the test flight data. In this consideration, the contribution of others to yaw channel is neglected since it is relatively small. Two PID controllers based on Ziegler-Nichols method are designed for roll pitch channels independently. Also, adaptive fuzzy tuner is designed and applied to those PID controllers to cope with coupling effects between each channel and system uncertainties due to variation of engine RPM. The experimental results show that the attitude control ...

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정위적체부방사선치료시 ExacTrac과 CBCT를 이용한 Combine IGRT의 유용성 평가 (Evaluation of Combine IGRT using ExacTrac and CBCT In SBRT)

  • 안민우;강효석;최병준;박상준;정다이;이건호;이두상;전명수
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제30권1_2호
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    • pp.201-208
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    • 2018
  • 목 적 : 본 연구에서는 정위적체부방사선치료시 ExacTrac과 CBCT를 단계적으로 적용한 Combine IGRT를 사용하여 Set-up 오차를 비교 및 분석하여 Combine IGRT의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 2014년 5월에서 2017년 11월까지 본원에 내원하여 trueBEAM Stx(Varian medical System, USA)에서 정위적체부방사선치료를 받은 환자 중 부위별로 뇌(Brain) 3명, 척추(Spine) 9명, 골반(Pelvis) 3명으로 분류하였다. 치료전 ExacTrac을 사용하여 Lateral(Lat), Longitudinal(Lng), Vertical(Vrt) 방향과 Roll, Pitch, Yaw 방향으로 Set-up 오차를 보정하였고, ExacTrac 이동 값을 적용 후 CBCT를 추가적으로 수행하여 Lat, Lng, Vrt, Rotation(Rtn) 방향으로 보정하였다. 결 과 : ExacTrac 사용시 뇌 부위의 오차는 Lat $0.18{\pm}0.25cm$, Lng $0.23{\pm}0.04cm$, Vrt $0.30{\pm}0.36cm$, Roll $0.36{\pm}0.21^{\circ}$, Pitch $1.72{\pm}0.62^{\circ}$, Yaw $1.80{\pm}1.21^{\circ}$, 척추 부위는 Lat $0.21{\pm}0.24cm$, Lng $0.27{\pm}0.36cm$, Vrt $0.26{\pm}0.42cm$, Roll $1.01{\pm}1.17^{\circ}$, Pitch $0.66{\pm}0.45^{\circ}$, Yaw $0.71{\pm}0.58^{\circ}$, 골반 부위는 Lat $0.20{\pm}0.16cm$, Lng $0.24{\pm}0.29cm$, Vrt $0.28{\pm}0.29cm$, Roll $0.83{\pm}0.21^{\circ}$, Pitch $0.57{\pm}0.45^{\circ}$, Yaw $0.52{\pm}0.27^{\circ}$로 나타났다. Couch 이동 후 CBCT를 하였을 때, 뇌 부위는 Lat $0.06{\pm}0.05cm$, Lng $0.07{\pm}0.06cm$, Vrt $0.00{\pm}0.00cm$, Rtn $0.0{\pm}0.0^{\circ}$, 척추 부위는 Lat $0.06{\pm}0.04cm$, Lng $0.16{\pm}0.30cm$, Vrt $0.08{\pm}0.08cm$, Rtn $0.00{\pm}0.00^{\circ}$, 골반 부위는 Lat $0.06{\pm}0.07cm$, Lng $0.04{\pm}0.05cm$, Vrt $0.06{\pm}0.04cm$, Rtn $0.0{\pm}0.0^{\circ}$ 오차가 발생하였다. 결 론 : 정위적체부방사선치료시 ExacTrac에 추가적으로 CBCT를 사용한 Combine IGRT의 경우는 ExacTrac만 사용한 경우보다 환자의 Set-up 오차를 줄일 수 있게 나타났다. 그러나 Combine IGRT를 적용함으로 환자 Set-up 확인시간, 영상획득을 위한 체내 흡수선량이 증가한다. 그러므로 환자 상황에 따라 Combine IGRT를 사용하여 환자의 Set-up 오차를 적게 함으로써 방사선치료 효과비를 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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이족 로봇의 보행 모델링 및 롤/피치/요 운동 특성 분석 (Modeling and RPY Motion Analysis of Bipedal Walking Robots)

  • 김병호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.353-358
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이족 로봇을 위한 가상의 다리에 기반한 보행 모델을 제시한 후, 시뮬레이션을 통하여 제시한 보행 모델의 근본적인 롤/피치/요(roll/pitch/yaw) 운동 특성을 분석한다. 이를 위하여 로봇의 무게 중심과 압력 중심에서의 운동 경로를 사람의 발걸음 운동 패턴과 유사한 임의의 패턴으로 설정하고, 이러한 경로를 따라 보행할 경우에 나타나는 주요 관성 성분 특성을 확인한다. 결과적으로, 이족 보행에서 롤, 피치 및 요 방향으로의 운동은 보행과정에서 생성될 수 있는 자연스러운 현상이며, 이것은 발걸음의 간격, 무게 중심의 위치 및 로봇 몸체의 이동가속도와 밀접한 관계가 있음을 보인다. 또한, 이족보행의 밸런스 관점에서 발의 위치 설정을 위한 경로계획의 중요성을 고찰한다.

능동 현가장치가 차량의 핸들링에 미치는 영향에 관한 연구 (A study on the effects of active suspension upon vehicle handling)

  • 이중섭;권혁조;오재윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.603-610
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    • 1998
  • This paper develops a 7 DOF vehicle model to study the effects of the active suspension on ride. The model is used to derive a control law for the active suspension using a full state linear optimal control technique. A wheelbase preview type active suspension is also considered in the control law derivation. The time delay between wheelbases is approximated using Pade approximation technique. The ride model is extended to a 14 DOF handling model. The 14 DOF handling model includes lateral, longitudinal, yaw and four wheel spin motions in addition to the 7 DOF ride model. A control law which is derived considering only ride related parameters is used to study the effects of the active suspension on a vehicle handling. J-turn maneuver simulation results show that the active suspension has a slower response in lateral acceleration and yaw rate, a bigger steady state lateral acceleration and an oversteer tendency. Lane changing maneuver simulation results show that the active suspension has a little bigger lateral acceleration but a much smaller roll angle and roll motion. Braking maneuver simulation results show that the active suspension has a much smaller pitch angle and pitch motion.

토모다이렉트 3D-CRT을 이용한 유방암 환자의 회전 오차 (Rotation Errors of Breast Cancer on 3D-CRT in TomoDirect)

  • 정재홍;조광환;문성권;배선현;민철기;김은석;여승구;최진호;정주영;최보영;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.6-11
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 토모다이렉트 3D-CRT (TD 3D-CRT)을 이용한 유방암 방사선치료에서 회전축(roll, pitch, and yaw) 오차를 분석하고 자 하였다. TD-3DCRT로 치료가 종료된 유방암 환자 총 20명을 선정하였고, 총 80회의 MVCT 영상을 바탕으로 시스템(systematic), 임의(random) 오류를 포함한 환자위치잡이 오차(patient setup errors)와 치료 여백(treatment margin, mm)을 후향적으로 분석하였다. 또한, 각 환자에 대한 회전축 오차 분석은 자동영상정합(automatic image registration)을 이용하였다. X, Y, Z 방향에 대한 치료여백은 각각 4.2 mm, 6.2 mm, 6.4 mm였다. 회전축 오차에 대한 평균 각도(degree)는 roll, pitch, yaw가 각각 0.3도, 0.5도, 0.1도였고, 시스템과 임의 오류는 모두 1도 이내였다. 전반적으로 환자 위치잡이 오차는 Y와 Z방향에서 X에 비하여 높게 나타났다. 본 연구에서 회전축 오차 각도가 2도 이내는 roll, pitch, yaw에서 각각 95.1%, 98.8%, 97.5% 분포였다. 그러나, 치료영역의 길이가 길어짐에 따라 치료 중심지점을 기준으로 상부와 하부의 가장자리(Edge)가 틀어지게(Twisted)될 가능성이 높아질 수 있다. 따라서 치료의 정확성과 재현성을 위하여 각 환자의 특성을 고려하고, 회전축 오차를 주기적으로 확인할 필요가 있다.

스마트폰 자이로센서를 이용한 Frontal-View 변환 알고리즘 설계 및 구현 (Design and Implementation of Frontal-View Algorithm for Smartphone Gyroscopes)

  • 조대균;박석천
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.199-206
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스마트폰의 자이로센서를 이용하여 다양한 각도에서 촬영한 현실세계의 객체를 증강현실을 위한 자연 마커로 사용할 수 있도록 가상의 Frontal-View로 변환할 수 있는 알고리즘을 설계하고 구현하였다. 제안한 알고리즘은 pitch, roll, yaw 3축에 대한 회전행렬을 획득하여 대상 이미지에 대한 yaw의 기준점을 설정하였다. 그 후 대상 이미지가 바닥, 벽면, 천장 중 어느 면인지 판단하여 그에 대한 회전 행렬을 보정하였다. 마지막으로 자이로 센서 좌표계와 영상 좌표계 사이의 차이를 고려해 Frontal-View를 얻기 위한 호모그래피 행렬을 획득하여 투영변환을 통해 촬영 영상으로부터 Frontal-View를 획득할 수 있도록 설계하였다. 구현된 Frontal-View 변환 프로그램을 평가하기 위해 바닥, 벽면, 천장에 대해 주변 환경을 스마트폰 환경에서 촬영한 영상을 Frontal-View로 변환하도록 테스트를 한 결과 본 논문에서 설계 및 구현한 변환 알고리즘이 여러 각도에서 촬영한 영상을 정상적으로 Frontal-View로 변환하는 것을 확인하였다.

함정운동에 의해 발사대 해치에 작용하는 외란에 관한 연구 (Study on the Disturbance Applied to Launcher Hatch by Ship Motions)

  • 변영철;강이석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1111-1118
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    • 2013
  • In this paper, the disturbance applied to launcher hatch by ship motions is introduced to identify the vertical ship motion disturbance. Basically, ship motions are comprised of 6 degrees of freedom: roll, pitch, yaw, heave, surge and sway. In the case of the shipboard launcher hatch the coupled pitch, heave and roll are significant motions to be transformed to a vertical direction motion. The maximum acceleration values are obtained from the vertical motion model and the ship motion data in accordance with ship type and hatch location on the ship. We verify that the maximum pitch motion mainly influences the launcher hatch and also present the quantity of the maximum load disturbance by the ship's motion acceleration.

이동중인 비행시스템의 자동조종장치 설계 (Autopilot design for BTT flight vehicles)

  • 백운보;허남수;이만형;황창선
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.87-92
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    • 1989
  • An autopilot for the class of Bank-To-Turn missiles is developed using a multivariable plant model & control design methodology. The roll-pitch-yaw cross coupling is included in the design considerations. Feedback system is designed using the Linear Quadratic Gaussian with Loop Transfer Recovery (LQG/LTR). Nonlinear simulations are presented to demonstrate the performances of the designed system.

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수격현상을 고려한 하이드라진 추력기 시스템 기초 설계 연구

  • 김병훈;조인현;나한비;최진철;하성업
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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    • pp.97-97
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    • 2004
  • 현재 KSLV-I에서 탑재부의 Pitch, Yaw, Roll의 3축 제어 및 2단부의 Roll 제어를 위해 사용되는 보조 추진 시스템은 구성이 단순하며, 신뢰성이 높은 것으로 알려져 있는 단일 추진제인 하이드라진을 이용하는 추진 시스템을 고려하고 있다. 이러한 하이드라진 추진 시스템은 추력실 전방에 설치되어 있는 추력기 밸브의 ON/OFF를 이용하여 추력을 조절하게 되는데, 이 때 추력기 밸브의 빠른 작동으로 인해 수격현상에 의한 급격한 압력 상승이 발생하게 되어 구조물의 손상을 발생하게 된다. (중략)

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재난 탐사 및 구조를 위한 로봇팔 설계 및 제어 (Design and Control of Robot Arm for Inspection and Rescue Operations)

  • 강진일;최형식;전봉환;지대형;오지윤;김준영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.888-894
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    • 2016
  • This paper presents the kinematic and dynamic analysis of the robot arm for inspection and rescue operations. The inspection robot arm has Pitch-Pitch-Pitch-Yaw motion for an optimal and stable view of the camera installed at the end of the manipulator. The rescue operation robot arm has Yaw-Pitch-Pitch-Roll motion to handle heavy tools. Additionally, both robot arms are waterproof, as they use the triple-layer O-ring. Furthermore, the dynamic equation including the damping force due to the mechanical seal for waterproofness was derived by using the Newton-Euler method. A control system using the ARM processor was developed and introduced in this paper, and its performance was verified through experiments.