좀 큰 밸런싱 로봇 두번째 - 손따라 다니기 - The Robot/Robot by PinkWink 2011/10/24 20:43
오늘 아침에 일어나니 기온이 확실히 떨어진것 같습니다. 다들 감기조심들 하고 계시죠?^^. 제가 일하는 연구소가 이번 주 목.금.토.일에 일산 킨텍스에서 열리는 로봇 전시회에 참가를 한답니다. 비록 다른 우수한 기업의 연구소에 비하면, 아직은 보잘것 없지만, 그래도 꾸준히 참가하고 견문도 넓혀야죠^^.



제 블로그에서 제가 직.간접적으로 제작을 한 로봇을 소개할때, 역진자(inverted pendulum)과 비스므리한 아이들을 소개한 경우가 압도적으로 많네요. 오늘도 그런 아이를 하나 소개할려구요^^. 최근 저는 자다가 말고 문득 그냥 재미로 땡겨서 예전에 연재했던 밸런싱로봇[관련글]을 좀 크게 만든걸 소개했었는데요.[관련글] 그때의 좀 무식하고 볼품없던 타이어 두개에서 조금... 아주 조금 더 이쁘게 했습니다.


이전의 타이어 두개보다는 낫죠?^^ 저래뵈도, 무게는 빨강공처럼 생긴애만 10kg쯤 됩니다.^^. 좀 더 재미있는 걸 해보기 위해 일부러 계속 무게중심을 위에 두고 있어요^^


저 앞의 조그만 바퀴는 뒤에도 있는데, 그냥, 전원을 껐을때, 주차하는 용도입니다. 주행중에는 사용을 안해요^^ 저걸 사용하면 밸런싱 로봇이라고 부를 수 없으니 말이죠^^




저렇게 주행 중에는 바퀴가 지면에 안닿죠...


저희 연구소 주행테스트실에서 외롭게 서있는 아이입니다.^^ 이번에는 지난번과 달리 가만히 제자리를 지키는게 아니라, 밀고다니는 용도로 한번 맞춰본것입니다. 뭐 어떤 센서를 사용해서 주행할 수도 있구요. 혹은 어디 끈에 매달아서 끌고도 다녀볼까요?^^ 뭐 하여간 제자리를 지키는 제어기는 생략했어요... 그래도 힘을 안 줬는데 계속 움직이면 곤란하니까, 움직이는 속도에 대해서는 제어기가 동작을 하도록 되어있습니다. 

아참, 모터는 지난번과 동일하게 BLDC모터 두개를 사용하고, 각도 추정은 NT-ARSv1[관련글]을 사용합니다.

이제 동영상 한 번 보시죵^^






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  • 모피우스 2011/10/24 22:41

    멋지다는 말 밖에 나오질 않습니다.

    혹시 뮤지컬 보고 싶으시면 연락주세요. 제목은 '하이킥'이구요. 제자 참여한 작품입니다. 공연장은 영등포 cgv 아트홀입니다. 평일 저녁 8시, 토 2시, 7시, 일요일 7시입니다. 관심있으시면 블로그에 남겨주세요.

    • PinkWink 2011/10/25 00:12

      우와 멋지네요. 이번주에 끝나나요? 이번주는 저도 전시회가 있어서요 ㅠㅠ 다음주까지 하면 좋을텐데요^^

  • 이병현 2011/10/24 23:33

    Wow. 안정성이 굉장히 높군요^^
    특히 빨간색 공이 인상적이네요~
    잘 보고 가요~ㅋ

    • PinkWink 2011/10/25 00:06

      감사합니다. 빨강공 괜찮죠^?^
      뭔가 막 스다듬어주고싶어요 ㅎㅎ

  • 핑구야 날자 2011/10/25 08:06

    와우 오랜만에 작품을 보게 되네요.. 중심을 잘 잡으면서 움직이는 모습이 멋져요 어른 키 반만하네요 생각보다 크군요

    • PinkWink 2011/10/25 09:12

      그러게요.. 오랜만에 로봇관련 업데이트에요...
      역시 회사생활로 인해.. 블로그 관리가 쉽지가 않네요^^

  • meercat 2011/10/26 09:14

    안녕하세요?

    핑크윙크님 블로그 통해 많이 배우고 있는 학생들입니다.

    다름이 아니라 저희도 이번에 밸런싱 로봇을 만들어보았는데요,

    직접 만든 IMU를 사용하여 각도를 얻고 있고, 엔코더모터를 이용하여 제어하고 있습니다.

    현재 PID 계수를 맞추고 있고, 아래 링크의 동영상과 같이 작동하는 상태입니다.

    http://blog.naver.com/jjangkyhg/10122390879


    보시다시피 처음에는 안정적으로 서있는 듯 하다가 좌우로 스윙을 점점 합니다.


    최대한 제자리에서 스테이블하게 서있게 하고싶은데 잘 안되는 것 같습니다.

    이러한 경우에는 어떤 파라미터를 손을 봐야 할까요?

    감사합니다!

  • meercak 2011/10/26 11:04

    아, 해결했습니다. 이제 엄청 잘서있네요 ㅠㅠ

    http://blog.naver.com/jjangkyhg/10122398498

    아, 그리고 하나 궁금한 것이, 예전에 올리신 글 중에서 pitch control하신 것이 있었는데, 어떤 파라미터를 바꿔서 제어해야 하나요?

    블루투스로 값 받아서 앞뒤 좌우 이동 제어도 해보고 싶은데 모르는게 너무 많네요....

    그래도 핑크윙크님 블로그 보면서 많이 배우고 있습니다.
    감사합니다:)

    • PinkWink 2011/10/26 16:26

      네.. 빨리해결하셨네요 축하드립니다.
      말씀하신 부분은
      http://pinkwink.kr/344 에서 이야기했지만,
      모터의 위치를 제어할때
      원하는 위치와의 에러를 '0'이 되도록 꾸민것입니다.

  • 영진 2011/10/26 11:35

    저는 로봇전시회 목요일 참관하러 가는데 ㅎㅎㅎ 사람들 많이오겠죠?

    • PinkWink 2011/10/26 16:26

      사실.. 제가 입사를 올해 1월에 했기때문에 잘 모릅니다만, 다른 연구원들 말을 들어보니.. 사람은 정말 많이 온다고 하더군요^^

  • 구차니 2011/10/30 11:11

    억 제목이 낙시 같아요 ㅠ.ㅠ
    손따라 다닌다길래 영상인식해서 팔로우 미~ 하면 쪼르르륵 오는줄 알았어요 ㅋ

  • 크니 2012/04/21 23:06

    물어볼거 있는데요.... 밸런싱 로봇 제작할려고 하는 학생입니다...아직 초짜인데....
    밸런싱 로봇 자료 찾아보니깐 자이로센서+틸트센서 같이 써야 된다고 들었는데 그 이유 알고 싶어요....
    저는 자이로 센서하나로 가능할거라고 생각하는데....

    핑크님은 어떤 센서 적용 시켰나요????

    또 보니깐 안정성이 상당히 높으신대 어떤 제어방법을 사용하셨나여????

    • PinkWink 2012/04/23 09:50

      시중에 나와있는 저가의 자이로센서들의 경우 각도를 얻기위해 적분을 수행하면서 그 오차가 커지는 현상이 있습니다. 그래서 자이로에 또 하나의 센서를 더 써서 서로 보정하도록 합니다. 주로 가속도센서를 많이들 쓰시더군요.

  • 이상수 2012/08/10 13:15

    안녕하세요. 저는 경일대학교 로봇응용학과 재학중인 3학년 이상수 입니다.
    다름이 아니고 PinkWink님 블로그를 보는내내 와~~ 이런 로봇들이 현재 출시되어있구나 하고 계속 놀라고 있습니다.. 제가 이번에 밸런싱 로봇을 조그만하게 만들어 보려고 하고있습니다. Artmega128 기반으로 자이로센서와 기울기센서 혼합하여 밸런싱 로봇을 만들고 싶은데 제가 알아야 할 지식과 정보들을 구하고 싶습니다.

    • PinkWink 2012/08/10 16:12

      밸런싱로봇을 만들기위해필요한 지식이 많습니다만,
      일단, 로봇이 기울어지는 각도를 알아야합니다. 이에대한 센서에 대한 지식이 필요하며
      모터를 구동시켜야하니 그 방법도 알아야합니다.
      그리고, 저는 블로그에서 동역학 기반의 제어기법을 많이 언급했습니다만, 인터넷으로 보면, 적절히 try-and-again으로 잘 만든 분들이 무쟈게 많습니다^^

  • woojin 2012/09/30 19:05

    안녕하세요, 저는 컴퓨터 공학부로
    커널쪽을 전문적으로 공부하고있습니다. 따라서 AVR, Arduino 같은 MP들도 많이 접하게 돼는데요^^..
    이번에 balancing robot을 주제로 공부를 하고 있습니다.
    핑크윙크님께서 하셨던 방법과 비슷하게나마, 이론부터 공부할 생각입니다. 하지만, 핑크윙크님의 블로그 게시글을
    보면서 미적분 + 심화미적분 + 선형대수 정도의 간단한 지식밖에 없는 저로써는 '라그랑지' '세타위의 점(닷)' 등의 용어들을 이해하기가 어렵네요 .. 그래서 동역학을 위한 수학공부부터 하기로 결심했는데요. 혹시 어떤 책이나 핑크윙크님의 강의를 추천해 주신다면 감사하겠습니다. (아.. 제일쉬운건 핑크윙크님이 만드신 저 엄청난.. 각도계산기를 사는게 가장 좋겠지만요 :)

    • PinkWink 2012/10/04 11:06

      각도를 측정하는 것은 상태를 알기 위한 것이고,
      제어기르 설계하는것은 다른 이야기입니다.
      만약 동역학 기반으로 제어기를 설계하시겠다면,
      Control에 대한 일반적 교재에서 펜들럼 같은 쉬운 예제로 다루는 동역학을 학습하셔도 되고,
      라그랑지 방법으로 검색해보셔도 됩니다.
      제 경우는 Lego의 Mindstorm의 동역학 문서를 참조했습니다.

  • woojin 2012/09/30 19:55

    아..그리고 한가지 더 여쭙고 싶은게 있습니다.. :)
    제가 생각했던 밸런싱 로봇이라는 건 ..
    바퀴 2개의 모터 + 상체가 넘어지지 않게 돌아갈 수 있는 motor 이 2가지를
    생각했는데 글을 자세히 보다보니 그런게 전혀 아닌가보군요 ..
    바퀴2개( 즉 모터 2개 , 상체를 제어하는 모터는 없음 )
    로만 이어져있고 어떻게 하면 넘어지지 않고 그 균형을 제대로 유지할 수 있는지가 관건인것같습니다.
    그에 따라 모터의 출력 혹은 방향이 달라지게 하야 균형을 잡는것이 맞는지 궁금합니다..^^;

    • PinkWink 2012/10/04 11:07

      동역학을 유도해서 제어기를 설계하는 경우, 자신의 몸을 바로 잡으면서 주행이 가능해집니다. 물론 많은 인터넷 자료를 보면, 꼭 동역학 기반이 아니라고 하더라도, 잘 제어하시는 분들이 많더군요.
      전 단지 제가 그렇게 했다는 거구요.^^

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