경희대학교 기계공학과 기계공학실험 리포트 운동하는 물체의 자세 계측 실험

목차

1. 실험이론
2. 실험내용 및 실험방법
3. 실험결과 분석
4. 결론
5. 참고문헌

본문내용

1 – 1 ) 자세 계측이 필요한 이유 및 자이로 센서의 활용 예시
자세 계측이 필요한 이유는 어떤 물리적 변화에 대해 기계의 성능이나, 안정성등을 적절히 점검하고 예상하지 못한 변수에 대응하는데 필요한 과정이기에 의의가 있다. 자이로 센서는 이 과정의 도구로써 사용되며, 사전적 정의는 지구의 회전과 관계없이 높은 정확도로 항상 처음에 설정한 방향을 유지하는 성질을 이용하여 물체의 방위 변화를 측정하는 센서이고 항공기, 드론, 함정, 유도 무기, 차량 등 다양한 분야에서 항법용, 자세 제어용 등으로 사용되고 있다.

1 – 3 ) 랩뷰 코드에 대한 간단한 설명 (논리 흐름 위주)
3.3V를 인가하여 전기적 신호를 계측하여 얻은 측정 값을 DAQ 어시스턴트 데이터2 노드에 전달한다. DAQ는 데이터를 잘 수집 및 처리하여 하여 다음 노드로 데이터를 전달한다.
yaw와 pitch에 대한 해석을 진행 하는 것이다. 각 축의 회전 변화를 확인해야 하기에 자이로 센서에 측정된 x,y 축 에 대한 데이터 변환과정이 있고 이때 time stop 노드는 테이터 수집간격에 대한 정보가 담겨져 있으며 0.01초 간격임을 확인 할 수 있다. 따라서 우리가 데이터 해석을 진행 할 때, 아라비아 숫자로 표현 된 숫자에 0.01을 곱해줘야 원할한 해석을 진행 할 있다. 과정을 통해 각속도를 측정할 수 있다.
측정된 x,y 데이터는 위의 while loop과도 동일하다. 이때 로컬 변수 처리 노드를 통해 데이터 전달 과정이 원활하게 진행 될 수 있음을 확인 할 수 있고, 이 블록다이어 그램의 핵심은 위에서 구한 각속도를 적분하여 각도에 대한 해석을 할 수 있도록 웨이브 폼에 전달한다.
결국 측정된 각가속도를 통해, 각도를 계산하는 노드라는 것을 알 수 있다.

참고 자료

Figliola, Beasley, 강보선, 곽문규, 박익근, 박희재, 송명호, 정상화, Figliola, R. S, and Beasley, Donald E. 기계계측공학 / Richard S. Figliola, Donald E. Beasley 지음 ; 강보선 [외] 옮김 (2016) ~p125
[네이버 지식백과] 자이로 센서 [Gyro Sensor] (국방과학기술용어사전, 2011.)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3475335&cid=58439&categoryId=58439
[기계공학실험 매뉴얼], 『2019 실험8_운동하는 물체의 자세 계측_실험매뉴얼 』, 김정환
[ 강의자료], 『실험8_강의영상 』, 유한필
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3405053&cid=47324&categoryId=47324
Kreyszig, Norminton, 서진헌, Kreyszig, Erwin, Kreyszig, Herbert, and Norminton, E. J. (Kreyszig) 공업수학 / Erwin Kreyszig 저 ; 서진헌 [외] 공역 (2012).