평형곤을 모사한 생체모방형 구동부 일체형 각속도 센서

정민기; 김지수; 장서형; 이태재; 심형보; 고형호; 조규진; 조동일

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정민기 (서울대학교) 김지수 (서울대학교) 장서형 (서울대학교) 이태재 (서울대학교) 심형보 (서울대학교) 고형호 (충남대학교) 조규진 (서울대학교) 조동일 (서울대학교)

저널정보: 제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제22권 제9호

발행연도: 2016.9

수록면: 705 - 709 (5page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2017

곤충 평형곤을 모사한 구동부 일체형 자이로 센서 feasibility 연구

정민기 2017.01 학위논문

2016

평형곤을 모사한 생체모방형 구동부 일체형 각속도 센서

정민기 , 김지수 , 장서형 외 5명 제어로봇시스템학회 논문지 2016.09 학술저널

곤충 평형곤을 모사한 로봇 구동부 일체형 자이로스코프 Feasibility 연구

정민기 , 장병문 , 김지수 외 4명 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 2016.03 학술대회자료

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Micro-electro-mechanical systems (MEMS) gyroscopes are widely used in various robot applications. However, these conventional gyroscopes need to vibrate the proof mass using a built-in actuator at a fixed resonance frequency to sense the Coriolis force. When a robot is not moving, the meaningless vibration of the gyroscope wastes power. In addition, this continuous vibration makes the sensor vulnerable to external sound waves with a frequency close to the proof-mass resonance frequency. In this paper, a feasibility study of a new type of gyroscope inspired by insect halteres is presented. In dipterous insects, halteres are a biological gyroscope that measures the Coriolis force. Wing muscles and halteres are mechanically linked, and the halteres oscillate simultaneously with wing beats. The vibrating haltere experiences the Coriolis force if the insect is going through a rotational motion. Inspired by this haltere structure, a gyroscope using a thin mast integrated with a robot actuation mechanism is proposed. The mast vibrates only when the robot is moving without requiring a separate actuator. The Coriolis force of the mast can be measured with an accelerometer installed at the tip of the mast. However, the signal from the accelerometer has multiple frequency components and also can be highly corrupted with noise, such that raw data are not meaningful. This paper also presents a suitable signal processing technique using the amplitude modulation method. The feasibility of the proposed haltere-inspired gyroscope is also experimentally evaluated.

#gyroscope #haltere #biomimetic sensor

참고문헌 (18)

참고문헌 신청

[학술대회논문] - M. G. Jeong / 2016 / Feasibility study of gyroscope integrated with actuation parts of a robot inspired by insect halteres / Proceedings of ICROS Annual Conference : 118 ~ 119

[학술지(정기간행물)] - 이태재 / 2015 / A Novel Method for Estimating the Heading Angle for a Home Service Robot using a Forward-viewing Mono-camera and Motion Sensors / International Journal of Control, Automation, and Systems 13 (3) : 709 ~ 717

[학술지(정기간행물)] - 명현 / 2010 / Mobile Robot Localization with Gyroscope and Constrained Kalman Filter / International Journal of Control, Automation, and Systems 8 (3) : 667 ~ 676

[학술지(정기간행물)] - 성상경 / 2009 / A Novel Control Loop Design and Its Application to the Force Balance of Vibratory Rate Sensor / International Journal of Control, Automation, and Systems 7 (4) : 545 ~ 552

[학술지(정기간행물)] - 김광훈 / 2015 / High-speed Train Navigation System based on Multi-sensor Data Fusion and Map Matching Algorithm / International Journal of Control, Automation, and Systems 13 (3) : 503 ~ 512

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