3d digitizing

소개글

3d digitizig 실험입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
1. 실험목적 1page
2. 실험이론
2-1. 측정원리
2-2. 신호처리

Ⅱ. 본 론
3. 실험 장치 2page
3-1. 접촉식 3차원 위치 측정기
3-1-1. 장치구성
4. 실험 방법 3page
5. 실험 시 유의사항
5-1. 측정오차
6. 실험결과 및 정리 4page
6-1. 실험결과
6-1-1. 오차측정결과
6-1-2. 3차원형상측정결과
6-2. 용어정리 5page
6-2-1. 디지타이저(Dizitizer)
6-2-2. 전위차계(potentiometer)
6-2-3. 유니버셜 조인트(universal joint)

Ⅲ. 결 론
7. 실험결과
7-1. 3차원 형상 재구성 결과
7-1-1. 측정된 3차원 좌표를 바탕으로 CAD 프로그램을 이용하여 형상 재구성.
6page
7-1-1. 실제 3차원 형상과 비교를 하여 실제형상과 차이가 있으면 그에 대한 이유를 실험의 전반적인 내용과 구성을 바탕으로 설명하시오.
7-1-3. 실험을 통해 알게 된 것과 궁금하게 된 것을 쓰시오.

8. 실험 결과 평가

9. 참고문헌 7page
그림, 그래프, 도표 목차
<그림.1> 신호 처리과정 2page
<그림.2> 접촉식 3차원 위치 측정기 2page
<그림.3> 전위차계(potentiometer)의 외형치수 3page
<그림.4> Measurement error 3page
<그림.5> 3차원 측정 좌표값을 표시 4page
<그림.6> 각 좌표값을 선으로 연결 4page
<그림.7> 복원형상 6page
<표.1> Measurement Error 4page
<표.2> 오차측정결과 4page

본문내용

Ⅰ. 서론
1. 실험목적
2차원의 물체는 간단한 도구(자, 각도기 등)만 있으면 정확한 위치 측정이 가능한 반면, 3차원 형상은 위의 간단한 도구만으로는 측정의 한계가 있으며, 설사 측정을 했다 하더라도 많은 오차를 유발 한다. 그러므로 3차원 형상의 특정부분의 위치 파악을 위해서는 별도의 장비를 개발하고 이를 이용할 필요성이 있다.
본 실험에서는 3차원 물체의 각 점의 위치를 파악할 수 있는 장비를 정확히 이해하고 이용하여 DATA를 도출하고, 이를 CAD작업을 통해 형태를 복원하는 방법에 대해 알아보도록 한다.
2. 실험이론
2-1. 측정원리
이와 같이 구성된 3차원 위치 측정기의 측정 원리는 다음 식을 이용하여 좌표축을 변환하여 변환된 좌표축에서의 위치를 계산함으로써 3차원 공간상의 위치를 결정하는 것이다.
(1)
식 (1)에서 [Tij]는 4×4 변환 행렬(transformation matrix)로서 기준 i 좌표계에 대한 j 좌표계의 전이와 회전량을 정의하게 된다. 즉, 다음 식과 같이 표현될 수 있다.
(2)
식 (2)에서 [Rij]는 3×3 회전 행렬, [Dij]는 3×1 이동 행렬을 의미한다. 즉, [Rij]는 각 전위차계를 통하여 받아들여지는 회전량이고, [Dij]는 각 링크의 길이를 의미한다.
2-2. 신호처리
각 전위차계에서 발생하는 신호 처리 과정은 다음과 같다. 링크와 링크를 연결하고 있는 조인트에 전위차계(JC22S 2K, 0.5%, Copal)를 장착하여 위치의 변화에 따른 링크의 회전량을 측정하고, 각각의 전위차계에서 나오는 신호는 6개의 아날로그 채널을 이용하여 12bit의 분해능과 10Ks/s를 가지고 있는 데이터 수집장치(NI USB-DAQ 6008, National Instrument)를 통해서 각도의 변화량을 측정한다. 이를 Labview 7.0(National Instrument) 소프트웨어를 이용하여 제어하며, Fig. 1 은 Labview 신호 처리 과정을 나타낸다.
각각 측정된 센서의 각도 변화량 값은 작성된 프로그램에 의해 순차적으로 저장되고 Matlab을 이용하여 앞절에서 설명한 알고리즘을 적용하여 위치로 환산한다.

참고 자료

- 로보틱스입문 3판 / 피어슨 Prentice hall / 이대길
- 로봇 공학의 이해 / 사이텍 미디어 / 이석규
- 기구학 / 피어슨 에듀케이션 / 최용제