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손가락 모션 인식을 이용한 드론 제어 방법 설계
A Design of Method for Drone Control using Finger Motion Recognition 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호, 2020 July 15, 2020년, pp.127 - 128  

박유진 (경운대학교 항공소프트웨어공학과) ,  김현지 (경운대학교 항공소프트웨어공학과) ,  이현서 (경운대학교 항공소프트웨어공학과) ,  백윤지 (경운대학교 항공소프트웨어공학과) ,  김도균 (경운대학교 항공소프트웨어공학과) ,  최지훈 (아토즈) ,  하옥균 (경운대학교 항공소프트웨어공학과)

초록

다양한 장치와 상황을 인식하여 사람에게 필요한 장치를 제어하는 기술 중 사람의 모션 인식을 활용한 응용과 서비스가 증가하고 있다. 이러한 기술들은 카메라를 이용하여 사람의 모션을 캡처하는 방식과 센서를 이용하여 상황을 유추하는 방식이 대표적이다. 그러나 사람의 모션을 인식하는 기존의 방식들은 큰 단위 움직임을 추적하기 때문에 드론제어와 같이 섬세하면서도 시간적으로 효과적인 작업이 필요한 응용 분야에 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 사람의 손가락 동작을 기반으로 드론의 정밀하면서도 간편한 제어가 가능한 모션 인식 체계를 설계한다. 손가락 모션 인식 기반의 드론제어는 드론 축구 등과 같이 신속성과 정밀성이 필요한 분야의 서비스로 확장될 수 있다.

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제안 방법

  • 구현된 프로토타입은 손의 방향에 따라 드론의 상승/하강을 구현하 였고, 손가락의 엄지(전진), 검지(후진), 중지(좌), 약지(우)의 움직임 에 따라 드론의 자세 및 비행 변화가 이루어지도록 프로그래밍하였다. 구현된 기능은 실제 테스트를 통해 손가락 움직임을 반영하여 정상적으로 드론이 동작함을 확인하였다.
  • 드론의 동작을 제어하기 위해 전송된 신호는 드론의 자세 제어를 위한 Roll, Pitch, Yaw 값의 변화가 가능하도록 드론의 비행제어 모듈에 전달되어, 간단한 손가락 동작만으로 드론의 비행을 제어할 수 있게 설계하였다.
  • 그러나 기존의 방식들은 큰 단위의 움직임을 추적하며 작은 단위의 움직임은 인식하기 힘들어 드론제어와 같은 섬세하면서도 시간적으로 효과적인 작업이 필요한 응용 분야에서 적용하기 힘들다. 따라서 웨어러블 장갑을 이용하여 사용자가 특정 모션에 드론의 움직임을 지정하여 간단한 동작으로 정확하고 섬세한 동작을 시간, 컨트롤러로 인한 제약 없이 제어가 가능한 모션 인식 체계를 설계한다. 손가락 모션 인식 기반의 드론제어는 드론 축구 등과 같이 신속성과 정밀성이 필요한 분야의 서비스로 확장될 수 있다.
  • 설계된 손가락 모션 인식 기반의 드론 제어 시스템을 간단한 센서와 드론 제어 MCU 조합을 통해 프로토타입을 구현하였다. 손가락 모션 인식과 드론의 동작 신호를 생성하여 드론을 조종하기 위한 부분은 아두이노 나노를 기반으로 자이로/가속도 센서와 손가락 움직임 인식 을 위한 Flex 가변저항으로 구현하였고, 드론의 자세 및 비행 제어를 위한 모듈은 ATmega 2560 기반의 MCU에 C언어 기반으로 드론 비행제어 소프트웨어를 변형하여 탑재하였다.
  • 설계된 손가락 모션 인식 기반의 드론 제어 시스템을 간단한 센서와 드론 제어 MCU 조합을 통해 프로토타입을 구현하였다. 손가락 모션 인식과 드론의 동작 신호를 생성하여 드론을 조종하기 위한 부분은 아두이노 나노를 기반으로 자이로/가속도 센서와 손가락 움직임 인식 을 위한 Flex 가변저항으로 구현하였고, 드론의 자세 및 비행 제어를 위한 모듈은 ATmega 2560 기반의 MCU에 C언어 기반으로 드론 비행제어 소프트웨어를 변형하여 탑재하였다.
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