홀센서 기반 다자유도 위치추정과 UWB 기반 경로 탐색 주행

Multi-Axis Position Sensing with Hall Sensors and UWB-Assisted Path-Tracking Mobility

연구 내용

홀센서 배열과 Clarke 변환의 영(Zero) 순분을 활용해 x-y-회전 위치를 동시에 추정하고, UWB 기반 위치추적을 적용한 경로 탐색형 주행 플랫폼을 개발하는 연구

자기장 기반 이동체의 위치를 센서 비용과 연산량을 고려해 추정하는 연구를 수행합니다. 홀센서를 회전축 방사상으로 다중 배치하고 센서 세트 간 차분 정보를 이용해 x-y 평행이동과 θ 회전 각을 동시에 계산합니다. Clarke 변환에서 유도되는 zero-sequence 성분을 활용하여 세 축 위치 성분을 빠르게 추정하도록 알고리즘을 구성하며, 신호 지연을 최소화하기 위해 최소 수준의 필터링을 적용합니다. 또한 UWB를 이용한 실시간 위치추적을 기반으로 실내 환경에서도 동작 가능한 경로 트랙킹 기술을 확보하는 주행 플랫폼 개발 과제를 수행합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

먼저 다자유도 위치 센싱을 목표로 홀센서 기반 3자유도(x, y, θ) 시스템 개발을 수행하여 센서 배치와 선형 연산 기반 추정 구조를 정립했습니다. 이후 magnetic levitation 및 로봇 관절 적용을 고려해 다수 홀센서를 저비용 구성으로 확장하고, Clarke 변환의 zero-sequence 성분을 사용해 x-y-θ 동시 추정을 구현하는 연구로 이어졌습니다. 병행하여 농업용 소형 이동체의 자율화를 목표로 UWB 기반 실시간 위치추적과 경로 탐색/주행 플랫폼을 구성하는 방향으로 확장했습니다. 최근 성과는 서로 다른 이동 플랫폼에서 위치추정과 경로 추적을 연계할 수 있는 구현 중심으로 발전하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

자기부상 위치센싱
로봇 관절 다축 포지셔닝
홀센서 기반 저비용 센싱
회전-병진 동시 추정
실내 UWB 위치추적
경로 트래킹 알고리즘 검증
농업용 주행 플랫폼 개발
센서 배치 최적화
신호지연 최소화 추정
다축 위치 모니터링 시스템