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홀센서를 이용한 이동로봇의 위치인식 시스템
Positioning System for Mobile Robot using Hall Sensor 원문보기

대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회, 2007 July 18, 2007년, pp.1754 - 1755  

김의선 (신경대학교) ,  이창기 (신경대학교) ,  김기중 (신경대학교) ,  김원호 (신경대학교) ,  박주용 (신경대학교) ,  임형규 (신경대학교) ,  박세원 (신경대학교)

초록
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영구자석을 사용한 마커가 설치된 자기장 이동 경로에서 이동 로봇의 경로 인식을 위한 위치인식 시스템이다. 저가의 홀센서를 일정 간격의 열로 배치한 센서를 설계 제작하고, 그 센서를 이용하여 측정된 마커의 자계 값을 이용하여 경로상의 위치를 인식할 수 있도록 하였다. 마커의 극성을 인식하는 새로운 방법을 제시하고, 인식된 극성을 코드화하여 경로상의 특이점들에 배치함으로써 경로 이동 중에 그 점들의 위치를 인식하도록 하였으며, 로봇은 그 위치에서 미리 정해진 행동을 하도록 프로그램 하였다. 센서들 간의 통신 방법을 논하였고, 각 센서들에서 얻어진 정보로부터 이동 로봇의 경로상의 위치인 측방향 변위 오차와 방향각 오차를 기하학적으로 산출한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 센서들을 로봇에 배치하여 경로상의 위치를 정확히 인식할 수 있는 위치 인식 시스템을 제안하였다. 각 센서들에서 얻어진 정보들로부터 이동 로봇의 경로상의 위치인 측방향 변위 오차와 방향각 오차를 기하학 적으로 산출할 수 있는 식을 도출하였다.
  • 마커의 극성을 인식하는 새로운 방법을 제시하고, 인식된 극성을 코드화하여 경로상의 특이점들에 배치함으로써 경로 이동 중에 그 점들의 위치를 인식하도록 하였으며, 로봇은 그 위치에서 미리 정해진 행동을 하도록 프로그램한다. 배치된 센서들 간의 통신 방법을 논하고, 각 센서들에서 얻어진 정보들로부터 이동 로봇의 경로상의 위치인 측방향 변 위 오차와 방향각 오차를 기하학적으로 산출한다.
  • 홀센서들을 하나의 열로 배치하였기 때문에 지구자기장 제거의 문제가 쉽게 해결이 되었다. 마커의 극성을 인식하는 새로운 방법을 제시하였다. 센서들을 로봇에 배치하여 경로상의 위치를 정확히 인식할 수 있는 위치 인식 시스템을 제안하였다.
  • 마커의 극성을 인식하는 새로운 방법을 제시하고, 인식된 극성을 코드화하여 경로상의 특이점들에 배치함으로써 경로 이동 중에 그 점들의 위치를 인식하도록 하였으며, 로봇은 그 위치에서 미리 정해진 행동을 하도록 프로그램한다. 배치된 센서들 간의 통신 방법을 논하고, 각 센서들에서 얻어진 정보들로부터 이동 로봇의 경로상의 위치인 측방향 변 위 오차와 방향각 오차를 기하학적으로 산출한다.
  • 마커의 극성을 인식하는 새로운 방법을 제시하였다. 센서들을 로봇에 배치하여 경로상의 위치를 정확히 인식할 수 있는 위치 인식 시스템을 제안하였다. 각 센서들에서 얻어진 정보들로부터 이동 로봇의 경로상의 위치인 측방향 변위 오차와 방향각 오차를 기하학 적으로 산출할 수 있는 식을 도출하였다.
  • 이 논문에서는 프로그램이 가능한 저가의 홀센서를 일정 간격 열로 배치하고, 각 센서들로 측정된 자기장 값으로부터 마커의 위치를 인식할 수 있는 센서를 설계 제작하며, 그 센서들을 로봇에 적절히 배치함으로써 경로상의 위치를 정확히 인식할 수 있는 위치 인식 시스템을 제안한다. 홀센서들을 하나의 열로 배치하였기 때문에 지구자기장 제거의 문제가 쉽게 해결이 된다.
  • 저가의 홀센서를 일정 간격 열로 배치하고, 각 센서들로 측정된 자기장 값으로부터 마커의 위치를 인식할 수 있는 센서를 설계 제작하였다. 홀센서들을 하나의 열로 배치하였기 때문에 지구자기장 제거의 문제가 쉽게 해결이 되었다.
  • 그림 3은 센서의 좌표축 선정과 축에 따른 자기장 값의 측정 예를 보였다. 지표면과 평행하게 이동 로봇의 진행 방향으로 Bx 축으로, 진행방향의 오른쪽 90° 방향을 By 축으로, 로봇에서 지표면 쪽을 Bz 축으로 하였다. 그림 3의 (b)는 측정 자기장의 예를 나타냈다.

대상 데이터

  • 사용한 홀센서는 독일 MICRONAS사의 HAL815이며, 측정 범위는 ±30mT - ±150mT이고, 그림1과 같이 자기장 측정 범위, 최고 및 최저 전압, 감도 등을 프로그램 할 수 있다. 홀센서는 그림 2와 같이 1[cm]간 격으로 32개를 배치하였으며, 센서들이 서로 등 간격을 유지하고 정확히 동일 평면상에 위치하도록 센서들은 그림 2의 (b)처럼 아크릴을 이용하여 고정시켰다.
  • 제작한 센서 보드는 32개의 홀센서를 1[cm] 간격으로 배치하였고, 센서 값의 A/D변환과 데이터의 처리, LD(Lateral Deviation)의 산출 그리고 다른 센서보드들과의 통신을 위하여 Atmel사의 ATmega2560을 프로 세서로 채용하였다.
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