[2014] 드론(Drone) - 7 : 센서 오차 조정 및 보완필터 적용

드디어 7주차다 .

이거 생각보다 포스팅이 힘들다는 것을 느낀다. 요세 너무 바쁘다 텀과 기말고사와 사업을 동시에 하다보니

머리가 아프다.

일단 도움이 되기 위해 포스트 한다. 동영상도 편집중이니 동영상도 곧 올릴 예정!!

여튼 언제나 그렇든 일단 주차별 마인드 맵부터 보실까요?

동영상 추가!!!

마인드맵!! GoGo

H/W파트 GoGo!!

지난주에 진행했던 전 방향에 대한 시소 테스트를 보면 수평을 유지 못 한 것도 있지만 기체가 제자리에서 빙글빙글 돌려고 하였다. 센서 오차를 조정 해 가면서 기체가 수평은 유지할 수 있지만 제자리에서 빙글빙글 도는 현상이 더욱 심해졌다.

이런 현상의 원인으로 처음에는 수평유지 테스트를 위해 기체를 고정해 놓은 것 때문에 위로 올라가려는 힘과 잡고 있는 힘이 충돌해서 벌어지는 것인 줄 알았으나 실제 테스트 전에 확실하게 원인을 분석해 놔야겠다는 생각에 인터넷으로 영문 사이트를 뒤져 보다 보니

모터의 회전 방향과 프로펠러 방향이 기체에서 권장하는 방향과 틀려서 그런 거라는 것을 확인했다.

 

모터와 프롭의 방향을 그림과 같이 잡아주고 난 다음 수평유지 테스트를 다시 진행 해 본 결과 제자리에서 빙글빙글 도는 현상도 없고 수평 회복까지 잘 하였다.

제작 중인 기체에 진동이 심하게 느껴지는 것을 발견하였다. 기체에 진동이 심할 경우 센서들의 값에 혼동을 주어 정상적인 수평유지가 힘들 수 있기 때문에 이를 잡아주는 작업을 진행하였다.

프롭 밸런싱  

 

프로펠러의 균형을 잡아 줄 수 있는 프롭 밸런서라는 도구가 있다. 하지만 해외에서는 구하기 쉬워도 우리나라에서는 구하기 힘들고 가격도 비싸 제작 기한이 있는 입장에서는 구매하고 기다리는 것은 힘들어 직접 프롭 밸런서를 제작하였다.

 

그림 1을 보면 무게 균형이 안 맞아 한 쪽으로 기우는 것을 볼 수 가 있는데 가벼운 쪽에 절연 테이프를 조금씩 잘라 붙여 가며 무게 중심을 맞춰 주었다.

2. 모터 밸런싱

 

프로펠러 만큼은 아니지만 모터도 진동을 많이 만들어 내는 편이며 이 진동을 잡아주기 위해

모터 하나하나씩 스마트폰의 지진계 어플을 활용하여 진동을 측정하면서 모터 밸런싱 작업을 하였다.

S/W파트 GoGo!!!

1. 시뮬레이터 설정  

 

위의 시뮬레이션 설정 부분은 Mission Planner에서 기체와 기체에 들어가는 부속에 대한 설정 화면이다. 이 설정은 Mission Planner에서 잘 되어있었기에 설정에 따라 순차적으로 맞추어 나가면 되었다. 가장먼저 기체 종류를 선택하였고, 그 후에 ESC 라는 변속기와 기타 부수적인 센서 및 기체의 정보에 대해서 설정하였다.

2. P .I .D 설정

 

위의 하면은 P .I .D 설정 화면이다. P .I .D는 비례미분적분의 뜻으로써 기체가 비행하면서 자이로 센서 의 값을 이용해서 기체의 비행 안정성을 유지하고 비행함에 있어서 바람등의 외부적인 조건에 의해서 문제가 없도록 하는 설정이다.  

위의 P .I .D는 민감도를 조정하는 부분이다. 민감도는 P .I .D가 반응하는 데에 있어서 얼마나 빠르게 반응 할 것 인지를 정해주는 부분이다. 너무 늦어도 좋지 않고, 너무 빨라도 좋지 않기에 적당한 값이 필요하다. 

1. 조종기 모드에 따른 P .I .D 사용

소스와 같이 연동이 되어서 위의 소스가 돌아가게 된다. 이 소스를 사용하게 되면 각 조종기의 모드에 따라서 P .I .D의 수치정보 값을 다르게 사용할수 있게 됨.