KR100886340B1 - 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치 및 방법 - Google Patents
이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
데이터 쉬트를 사용한 경우 | 제1 실시예를 적용한 경우 | |
1 | 24.73 | -0.17 |
2 | 23.33 | -1.57 |
3 | 23.70 | -1.20 |
4 | 23.61 | -1.29 |
5 | 24.23 | -0.68 |
6 | -25.92 | 0.59 |
7 | -25.78 | 0.76 |
8 | -25.81 | 0.74 |
9 | -25.34 | 1.17 |
10 | -25.63 | 0.91 |
평균 | 24.83 | 0.99 |
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- 고정 환경에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라;획득된 복수의 상기 영상 데이터를 분석하여 이동 로봇의 복수의 회전 각속도를 계산하는 회전각 계산부;상기 이동 로봇의 회전 관성에 따른 복수의 원 데이터를 출력하는 자이로 센서; 및상기 복수의 원 데이터 및 상기 복수의 회전 각속도 간의 관계를 나타내는 스케일 인자를 계산하는 스케일 인자 계산부를 포함하고,상기 스케일 인자 계산부는상기 복수의 원 데이터 및 상기 복수의 회전 각속도로 이루어지는 복수의 데이터 쌍에 최소 자승법을 적용하여 상기 스케일 인자를 계산하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제5항에 있어서,상기 최소 자승법은 가중 최소 자승법이고,상기 스케일 인자 계산부는 상기 복수의 데이터 쌍 각각에 대한 가중치를 부여하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 가중치는상기 이동 로봇의 이동 상태 및 정지 상태를 구분하는 경계에 가까울수록 더 큰 값이 부여되는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 스케일 인자는소정 차수의 다항식의 계수들의 집합인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 스케일 인자 계산부는상기 이동 로봇의 정지시에 측정된 원 데이터에 의하여, 상기 이동 로봇의 회전 중에 상기 자이로 센서의 바이어스를 보간하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 최소 자승법에서 사용되는 목적 함수에 입력되는 값은 상기 원 데이터에서 상기 보간된 바이어스를 차감한 값인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 고정 환경에 대한 영상 데이터를 획득하는 카메라;상기 획득된 영상 데이터의 분석을 토대로 이동 로봇의 회전각을 계산하는 회전각 계산부;모터의 회전 속도에 따른 엔코더 데이터를 출력하는 엔코더;상기 계산된 회전각 및 상기 회전각에 대응되는 엔코더 데이터를 이용하여 엔코더 파라미터를 계산하고, 상기 계산된 엔코더 파라미터에 복수의 엔코더 데이터를 적용하여 복수의 참조 각속도를 구하는 참조 각속도 계산부;상기 이동 로봇의 회전 관성에 따른 복수의 원 데이터를 출력하는 자이로 센서; 및상기 복수의 원 데이터 및 상기 복수의 참조 각속도 간의 관계를 나타내는 스케일 인자를 계산하는 스케일 인자 계산부를 포함하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 엔코더 파라미터는상기 계산된 회전각을 상기 이동 로봇의 각 바퀴에 대한 엔코더 변위들의 선형 결합으로 나타낼 때의 계수들인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제11항에 있어서,상기 고정 환경은 천정인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 원 데이터는상기 자이로 센서의 출력 전압인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제11항에 있어서,상기 이동 로봇의 소정의 각속도 패턴으로 회전시키는 모터 제어부를 더 포함하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 스케일 인자 계산부는상기 복수의 원 데이터 및 상기 복수의 참조 각속도로 이루어지는 복수의 데이터 쌍에 최소 자승법을 적용하여 상기 스케일 인자를 계산하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제16항에 있어서,상기 최소 자승법은 가중 최소 자승법이고,상기 스케일 인자 계산부는 상기 복수의 데이터 쌍 각각에 대한 가중치를 부여하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 가중치는상기 이동 로봇의 회전 상태 및 정지 상태를 구분하는 경계에 가까울수록 더 큰 값이 부여되는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 스케일 인자는소정 차수의 다항식의 계수들의 집합인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 스케일 인자 계산부는상기 이동 로봇의 정지시에 측정된 원 데이터에 의하여, 상기 이동 로봇의 회전 중에 상기 자이로 센서의 바이어스를 보간하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
- 제20항에 있어서, 상기 최소 자승법에서 사용되는 목적 함수에 입력되는 값은 상기 원 데이터에서 상기 보간된 바이어스를 차감한 값인, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 장치.
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- 고정 환경에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계;상기 획득된 영상 데이터의 분석을 토대로 이동 로봇의 회전각을 계산하는 단계;상기 계산된 회전각 및 상기 회전각에 대응되는 엔코더 데이터를 이용하여 엔코더 파라미터를 계산하는 단계;상기 계산된 엔코더 파라미터에 복수의 엔코더 데이터를 적용하여 복수의 참 조 각속도를 구하는 단계; 및상기 이동 로봇의 회전 관성에 따른 복수의 원 데이터 및 상기 복수의 참조 각속도 간의 관계를 나타내는 스케일 인자를 계산하는 단계를 포함하는, 이동 로봇의 자이로 센서를 캘리브레이션하는 방법.
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