• Title/Summary/Keyword: 관성 계측 센서

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A study on bio-signal process for prosthesis arm control (인공의수의 능동 제어를 위한 생체 신호 처리에 관한 연구)

  • Ahn, Young-Myung;Yoo, Jae-Myung
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.43 no.4
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    • pp.28-36
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    • 2006
  • In this paper, an algorithm to classify the 4 motions of arm and a control system to position control the prosthesis are studied. To classify the 4 motions, we use flex sensors which is electrical resistance type sensor that can measure warp of muscle. The flex sensors are attached to the biceps brchii muscle and coracobrachialis muscle and the sensor signals are passed the sensing system. 4 motion of the forearm - flexion and extension, the pronation and supination are classified from this. Also position of forearm is measured from the classified signals. Finally, A two D.O.F prosthesis arm with RC servo-motor is designed to verify the validity of the algorithm. At this time, fuzzy controller is used to reduce the position error by rotary inertia and noise. From the experiment, the position error had occurred within about 5 degree.

Quad-rotor Robust Controller Design for Autonomous Flight (쿼드로터의 자율비행을 위한 로보스트 제어기 설계)

  • Kim, Min;Byun, Gi-Sik;Kim, Gwan-Hyung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.539-540
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    • 2012
  • 최근까지 무인 항공기는 군사적인 목적으로 활용하기 위해 활발하게 연구 되어 왔다. 근래에 들어 레저용, 또는 상업용으로 활용도가 급격히 증대되고 있다. 이에 국내외의 대학 및 연구기간에서 무인항공기의 자동비행 제어시스템을 위한 연구를 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 무인항공기로 제어하기가 쉽고 활용도가 높은 쿼드로터 비행체가 각광을 받고 있는데 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 이러한 쿼드로터는 4개의 로터의 속도 제어로 비행체의 위치제어가 가능하다. 쿼드로터의 구조적인 이점으로 제어가 쉬운 반면 바람과 같은 외란에 매우 취약하다는 단점이 있어 실제 위치 제어가 쉽지가 않다. 본 논문에서는 외란(disturbance)에 취약한 쿼드로터의 위치제어를 안정하게 제어하기 위해 비행체의 자세 측정 센서인 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)를 만들어 비행체의 자세를 측정 할 수 있도록 하였다. IMU는 자이로(Gyro)와 가속도(Accelerometer) 센서를 융합하여 비행체의 Roll, Pitch, Yaw 자세를 계측할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 일반적인 PID 제어기법을 적용하여 기존의 쿼드로터의 비행체에 대한 제어 성능을 실험을 제시하고자 한다.

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A Hybrid Navigation System for Underwater Unmanned Vehicles, Using a Range Sonar (초음파 거리계를 이용한 무인잠수정의 수중 복합 항법시스템)

  • LEE PAN-MOOK;JEON BONG-HWAN;KIM SEA-MOON;LEE CHONG-MOO;LIM YONG-KON;YANG SEUNG-IL
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.18 no.4 s.59
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    • pp.33-39
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    • 2004
  • This paper presents a hybrid underwater navigation system for unmanned underwater vehicles, using an additional range sonar, where the navigation system is based on inertial and Doppler velocity sensors. Conventional underwater navigation systems are generally based on an inertial measurement unit (IMU) and a Doppler velocity log (DVL), accompanying a magnetic compass and a depth sensor. Although the conventional navigation systems update the bias errors of inertial sensors and the scale effects of DVL, the estimated position slowly drifts as time passes. This paper proposes a measurement model that uses the range sonar to improve the performance of the IMU-DVL navigation system, for extended operation of underwater vehicles. The proposed navigation model includes the bias errors of IMU, the scale effects of VL, and the bias error of the range sonar. An extended Kalman filter was adopted to propagate the error covariance, to update the measurement errors, and to correct the state equation, when the external measurements are available. To illustrate the effectiveness of the hybrid navigation system, simulations were conducted with the 6-d.o.f. equations of motion of an AUV in lawn-mowing survey mode.

Improvement of Multi-beam Echo Sounder's Depth Accuracy (다중빔 음향측심기 수심 정확도 개선)

  • Choi Chul Eung;Kim Youn Soo;Suh Yong Cheol
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • Multi-beam echo sounder is more precise and efficient than single beam echo sounder relatively because it is able to survey a wide area with 3 times or 4 times swath width as much as the depth of water using multi-beam echo sounder. It is sure to be needed to control supplementary equipment accurately, however, because the principle of creation and measurement of the beam is elaborate and influenced a great deal by vessel's motion. We analyzed using visual and statistical methods in both sections of the depth of water where were the places of the center of the beam and ± 45° angles from the central beam to improve the precise of Multi-beam echo sounder in this study. In result, it was required to control supplementary equipment because of errors from the vibration of an inertia governor and misalignment of extra units. Therefore, we reduced the vibration from the vessel's engine by sticking rubbers to the inertia governor and measured the offset values of extra units accurately, converted them to the values of horizontal position and lined up. In result, the precise in sounding the depth at the place of ± 45° from the center of the beam was improved from the level of the 1st order to the special order in a hydrographic survey of the IHO S44 standards and a phenomenon of ripple patterns in the overlapped area by misalignment was decreased remarkably.

Convergence of Initial Estimation Error in a Hybrid Underwater Navigation System with a Range Sonar (초음파 거리계를 갖는 수중복합항법시스템의 초기오차 수렴 특성)

  • LEE PAN MOOK;JUN BONG HUAN;KIM SEA MOON;CHOI HYUN TAEK;LEE CHONG MOO;KIM KI HUN
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.19 no.6 s.67
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    • pp.78-85
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    • 2005
  • Initial alignment and localization are important topics in inertial navigation systems, since misalignment and initial position error wholly propagate into the navigation systems and deteriorate the performance of the systems. This paper presents the error convergence characteristics of the hybrid navigation system for underwater vehicles initial position, which is based on an inertial measurement unit (IMU) accompanying a range sensor. This paper demonstrates the improvement on the navigational performance oj the hybrid system with the range information, especially focused on the convergence of the estimation of underwater vehicles initial position error. Simulations are performed with experimental data obtained from a rotating ann test with a fish model. The convergence speed and condition of the initial error removal for random initial position errors are examined with Monte Carlo simulation. In addition, numerical simulation is conducted with an AUV model in lawn-mowing survey mode to illustrate the error convergence of the hybrid navigation System for initial position error.

Development of Hydrologic Data Aquisition and Management System(HDAMS) in Anyangcheon watershed (안양천 유역의 실시간 수문모니터링 자료관리시스템 개발)

  • Lee, Kyoung-Do;Kim, You-Jin;Kim, Nam-Il;Lee, Kil-Seoung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.2029-2033
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    • 2007
  • 오늘날 특정 유역에서의 수문현상 및 수문순환에 대한 분석을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해서는 수문자료의 관측은 반드시 수반되어야 하며, 관측자료의 품질관리 및 원시자료의 관리 등이 요구되고 있는 실정이다. 관측된 수문자료의 품질관리라 함은 자료의 신뢰도 분석과 자료의 보완의 두 과정을 포함한다. 여기서, 신뢰도 분석이라 함은 자료 속에 포함된 불확실성을 판별하는 작업을 의미하며, 자료의 불확실성은 위에서 언급된 자료의 불충분 및 불안정을 제외한 부정확, 불일관성에서 비롯된다. 자료의 보완이라 함은 자료의 신뢰도 분석을 통하여 자료 속에 포함된 불확실한 성분들을 찾아내고, 이를 제거한 후 완전한 자료로 대체하고, 자료가 결측된 경우 공백을 연결함으로써 자료의 완전성을 유지하거나 또는 불충분한 자료를 확장하는 일련의 보완작업이라고 정의한다. 자료의 품질을 결정하는 주요 인자는 크게 관측소 관리의 하드웨어적인 측면과 자료 분석의 소프트웨어적인 측면이 있다. 하드웨어적인 측면에서의 수문자료 품질관리를 위해서 본 과제에서는 현장에 설치된 수위계, 강우량계의 센서 등에 대한 장비를 점검하고, 현장실측을 통해 지속적으로 측정값을 보정해주는 역할을 수행하고 있으며, 소프트웨어적인 측면에서 수문자료의 품질관리를 위해서는 수문자료의 수집 단계부터 시작하여 데이터베이스 저장, 필터링, 통계분석, 웹 및 C/S(Client Server)를 통한 배포 등의 일련의 자료 처리 과정을 수행할 수 있는 수문자료관리 프로그램을 웹 시스템과 C/S로 분류하여 정의내릴 수 있다. 본 연구에서는 수문자료의 관리자 입장에서의 보다 효율적이고 체계적으로 자료를 관리하고 분석하기 위한 방안으로 수문자료관리시스템(Hydrologic Data Aquisition and Management System, HDAMS)을 개발하였다. 이 시스템은 안양천 유역에서 시범 적용하고 있으며, 범용성을 전제로 개발되었다. 또한 수문자료 관리 프로그램의 DB 구조 및 DB 자료를 활용한 다양한 분석기능은 갖도록 설계하였으며 계획된 데이터베이스 구조를 바탕으로 계측기 인터페이스와 사용자 인터페이스, 데이터베이스 간의 연동이 원활히 이루어지도록 개발하고자 한다.

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