101013 로봇카실험

소개

홍익대 기계시스템디자인 2010년 기계공학실험 A+자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
(1) PSD센서의 원리
(2) HBE-RoboCAR

4. 실험기구

5. 실험과정
(1) 근접 장애물 인식
(2) 충돌 회피

6. 결과 및 고찰
(1) 근접 장애물 인식
(2) 충돌 회피
(3) 실습에서 사용한 C-code를 분석한 후, Comment문을 작성해 본다.
(4) 비고 및 고찰

본문내용

1. 실험제목
PSD센서를 이용한 근접 장애물 인식 및 충돌회피


2. 실험목적
(1) PSD센서의 원리를 이해하고 AVR Studio을 다룰 수 있다.
(2) C언어 프로그램을 이해하고 상황에 따라 적용시킬 수 있다.

3. 실험이론
(1) PSD센서의 원리
PSD는 삼각 측량 방식으로 거리를 측정하는 센서이다. 적외선LED를 통해 광선이 방출된 후
전방의 물체에 반사되어 PSD의 수광부로 입사되는 위치에 따라 물체와의 거리를 측정한다.
PSD에는 일축방향(一軸方向)만의 광을 검출하는 1차원 PSD와, 평면상의 광 위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD가 있으며, 모두 pin 포토다이오드 구조를 갖는다.
PSD센서는 근거리에서 높은 정확도를 가지며, 대상물체의 색이나 온도변화 등 환경요소에 둔감한 장점이 있다.

① 1차원 PSD
고 저항 실리콘 기판(i­층) 표면에 p층을, 후면에 n층을 형성하고, 상하에 출력신호를 얻기 위한 전극이 설치되어 있다.
표면에 형성된 p층은 균일하게 분포하는 전류 분할저항으로 기능한다.
입사광 위치에서 발생된 총 광전류 Io는 각 전극까지 저항 값에 역비례하여 나누어 각 전극에 출력된다.
, ,
저항 층은 균일하므로, 저항 값이 길이에 비례한다고 가정하면,
,
위 두 전류의 차(IA-IB )를 합(IA+IB)으로 나눈 식을 위치신호라고 하며

또 그림과 같이 중심에 대해서 위치를 정의하면 위치변환공식은

이와 같이, 입사광의 세기와 그 변화에 관계없이 위치신호를 얻을 수 있다.

② 2차원 PSD
㉮ 표면 분할형( tetra-lateral type PSD)

표면 분할형에서 광전류는 각각의 전극에 향하여 4분할되어 출력되는데, 모든 전극이 동일 저항층상에 인접하므로 전극간의 상호간섭이 있고, 위치검출에 왜곡이 생기기 쉽다.
* 위치 변환공식

㉯ 양면 분할형(tetra-lateral type PSD)
양면 분할형은 각각의 면에 독립하여 전류분할이 이루어지기 때문에 위치 직선성이 우수하다. (즉, 전극이 근접해 있지 않기 때문에)
* 위치 변환 공식

참고자료

· 없음