이번 16회 시립대 라인트레이서 대회를 무사히 마치신것에 대해 진심으로 축하드립니다.


저희 동아리에서도 오랜만에 라인트레이서 대회를 준비한차라


정보도 없는 상태에서 시작하였습니다.


또한 군입대로 통한 2년간의 공백으로 머리상태는 백지상태나 마찬가지였죠


그래도 혼자 정보를 수집하고 책을 통해 공부하여 로봇을 동작(?) 시킬수 있어서 기분은 좋았습니다.


또 저희를 알아봐주신분이 계셔서 기뻤습니다!


본론으로 들어가자면


센서 인식하는 방법이 따로 있는것 같던데


저희가 사용하는 방식이 On/Off 방식이라고 하고 


포지션 방식(?) 이 따로 있다고 들었습니다.


이것을 하면 좀더 라인을 잘 보정할수 있다고 들었는데


어떤 원리로 동작하는지 자세히 알려주시면 감사하겠습니다!!


앞으로 더 개발하여 매년 참가하도록 하겠습니다 ㅎㅎ


항상 건승 기원하며 매년 대회를 주최해주셔서 감사합니다.

조회 수 :
7470
등록일 :
2013.08.19
15:39:34 (*.237.163.169)
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'8' 댓글

김상현

2013.08.19
16:03:54
(*.214.148.49)
profile

매년 참가하신다니 기쁩니다. 라인의 위치를 세밀하게 알기 위하여 각 센서 adc값의 가중 평균치를 구한 것을 포지션이라고 합니다.

 

라인의 위치를 검출하기 위해 가중치는 좌/우로 갈수록 선형적으로 증가하며 , 이 변위를 이용하여 라인의 위치를 알 수 있습니다.

 

센서 4개를 예로 들자면

 

{-200,100,100,200} 이라는 배열이 있습니다. 각 adc값을 이용해 이 각각의 해당되는 가중치들을 곱하고 / 총 합을 나눈다면

 

-200에서 200까지의 포지션이 구해집니다.  단순히 on off 방식을 이용하면 라인의 위치는 4개 또는 두개가 들어온것까지 다 구분한다면 3개가 더해지고 3개 4개 까지 합친다면 각각 2개 1개의 라인의 위치가 더해져 10개의 서로 다른 위치가 나오게 되는데 위의 배열에서는 400개의 서로 다른 라인의 위치를 알 수 있게 됩니다.

 

하지만 수축튜브를 사람이 정확하게 씌울 수 있는 것도 아니고 , 각 센서별 품질도 다르고 땜한 각도도 다르기 때문에 각 센서별 정규화를 해 주어야 합니다. 검은 시트지에서의 최대 adc값과 / 흰색 라인에서의 최대 adc값을 구하여  정규화를 합니다.

 

 

 

라는 수식에서 각 sensor adc data 값에 대하여 정규화된 값은 0부터 100% 까지의 값을 가질 수 있습니다. 

정규화된 데이터 값은 black max보다 작은 값이 들어오면 0

white max보다 큰 값이 들어오면 사용자가 정한 최대값 . 백분위로 한다면 100

그 사이 값이 들어오면 

(sensor_adc_data-black max) / (white max-black_max) * 100%

의 수식으로 나오고 

 

각 센서의 정규화된 값을 총합하여  가중치를 각 센서별로 곱하고  정규화 값의 총 합으로 나누면 포지션이 구해집니다 .

양현철

2013.08.19
16:18:35
(*.43.139.5)
profile

이해를 돕기 위해 첨언하자면


막대의 무게중심을 구하는것을 생각해보면 쉽습니다.


센서를 하나의 질량을 가진 물체로 생각하고


여러 센서들의 무게중심을 구해보십시오.


이때 센서의 ADC값을 무게로 생각하고 (각각의 센서마다 ADC값이 조금씩 다르므로 ADC값을 정규화 하여야합니다.)


센서의 위치를 수직선의 좌표로 생각하면 됩니다.


ㅎㅎ 이해안되신다면 질문 더 올려주세요.


이재영

2013.08.19
19:50:50
(*.223.17.138)
profile

막대의 무게중심 구하기 논제에 대해 더 도움을 드리자면,
'센서보드'를 '막대'로, 그리고 '라인'을 '질량이 있는 물체'로 가정하고, 막대의 중심점으로부터 총무게중심까지의 거리를 구하는 것입니다.
막대 중심으로부터의 '거리가 멀어질수록', 물체에 의한 시소의 기울어짐이 더 커지는 것을 생각하시면 됩니다.
'거리가 멀어질수록'이므로, 센서값에 대해 거리 가중평균법을 이용합니다.

Practice

2013.08.19
20:08:06
(*.237.163.169)

오오.. 정말 신세계입니다 ㅎㅎ 바로 이해되었습니다.


궁금한게 있는데

무게 중심값은 사용자 마음대로 부여해도 되는것인가요?

8조 센서의 경우 {-700, -300, -100, 100, 300, 700}; 이런식으로 주어도 괜찮을까요?


또 정규화가 백분율로 만드는것인가요? ㅎㅎ


만약 무게 중심을 계산한 값에 따라 속도제어를 하려면 그 값의 크기에 비례하여 0을 중심으로 양쪽 모터의 속도를 제어하시는지요?

김상현

2013.08.19
20:20:40
(*.214.148.49)
profile

백분율로 할수도 있고 다른 값을 쓸수도 있습니다 둘다 해봤는데 차이를 잘 모르겠어요 ...

 

숫자가 크면 더 여러가지 포지션이 나와서 좋을것 같기도 한데 필요한 만큼만 사용하시면 될 것 같습니다.

 

0일때 직진이고 오른쪽 왼쪽 + - 값에따라 모터 속도를 제어하는 함수를 넣습니다 .

 

0일때 양쪽 모터의 속도가 같은 것 맞습니다. 스텝모터를 사용하셨던 것 같아 스텝모터로 예를 들자면 인터럽트의 타이머값을 포지션에 따

 

라 변경합니다.

양현철

2013.08.19
22:39:30
(*.43.139.5)
profile

무게중심값은 마음대로  부여하면안됩니다.


로봇의 움직임을 해석하기위해서는 정확한 수치를 넣어주어야합니다.


각각의 센서가 2cm간격으로 배치되어있다면


{-5cm, -3cm, -1cm, 1cm, 3cm, 5cm}


이런식으로 로봇을 해석할 수 있는 수치로 넣어주어야합니다.ㅎㅎ



양현철

2013.08.19
23:01:24
(*.43.139.5)
profile

그리고 모터의 속도제어도 물리를 바탕으로 수식을 세워서 제어해보시면


좀 더 좋은 퍼포먼스를 보실 수 있을 것입니다.ㅎㅎ

Practice

2013.08.21
13:05:57
(*.237.163.169)

으음... 거기서부터는 머리 싸움이군요..


많은것을 알려주셔서 감사합니다 ㅎㅎ


내년에 완주할수 있도록 공부하겠습니다. ㅎㅎ

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