운동하는 물체의 자세 계측 보고서

목차

1. 실험 개요 및 실험 목적

2. 실험 배경 및 이론
2.1 실험 배경
2.2 실험 이론

3. 실험 장치 및 과정
3.1 실험 장치
3.2 실험 과정

4. 실험 결과 분석
4.1 피칭, 요잉 데이터 그래프
4.2 position 계측 (이론적, Pitch 고려, Pitch + Yaw 고려)

5. 오차 원인 분석 및 Compensation의 효과 및 고찰
5.1 실험데이터와 이론적인 운동에서 발생하는 차이에 대한 원인 및 고찰
5.2 Compensation의 효과 및 고찰

6. Labview
6.1 Block diagram 전체적인 동작
6.2 Block diagram 요소 설명

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 개요 및 실험 목적
본 실험에서는 자세 제어 장치에 광범위하게 사용되고 있는 자이로센서를 활용한 기초적인 실험으로 자이로센서의 원리와 활용 방법을 익힐 수 있도록 한다. 이론값과 실험값의 차이를 확인하고 원인 분석을 통한 실제 상황에서 유연하게 대처할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 즉, 이번 실험은 시간에 따른 position(높이) 변화를 측정하는 실험이라 할 수 있다.

2. 실험 배경 및 이론
2.1 실험 배경
동역학에 있어 가장 기본적인 뉴턴의 운동법칙과 자이로센서로부터 얻을 수 있는 정보를 통해 공간상을 운동하는 물체의 자세를 계측하고 나아가 물체의 시간에 따른 궤적을 유추하여 재현한다.
2.2 실험 이론
※ 오일러 각
롤 (Rolling), 피치 (Pitching), 요 (Yawing)
롤 (Rolling) : x축 방향으로 일어나는 회전운동
피치 (Pitching) : y축 방향으로 일어나는 회전운동
요 (Yawing) : z축 방향으로 일어나는 회전운동

<중 략>

3.2 실험 과정
1) 센서와 브래드 보드간 회로를 구성한다.
2) Labview 프로그램 실행한다.
3) 센서를 물체에 연결한다.
4) 물체를 자유 낙하시킨다. ( 센서 부분이 민감하므로 되도록 건들지 않는다. )
5) 엑셀 형태로 데이터를 기록한다.

3. 실험 결과 분석
3.1 피칭, 요잉 데이터 그래프

실험한 피칭, 요잉 데이터 값을 나타낸 그래프이다. 이번 실험에서는 Pitch와 Yaw만 고려한다. x축은 시간이고 y축은 각도 변화이다. 여기서 0.01초마다 데이터를 측정했다. 위 데이터 그래프로 우리는 몇 가지 사실을 예상할 수 있다. 말해보자면, 실험에서 약 1초가 지난 시점에서 상하로의 큰 움직임이 있었다는 것과 실험 진행 중에 계속해서 좌우로의 움직임이 있었다는 것을 알 수 있다. Pitch data가 약 1초 지점에서 저렇게 급격하게 상승한 이유는 트랙이..

<중 략>

참고 자료

http://www.ni.com/ko-kr.html