졸업작품 연구보고서 - IMU와 GPS를 이용한 물체 추적 시스템

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졸업작품 연구보고서

 

국 문 요 약

IMU와 GPS를 이용한 물체 추적 시스템

 

 

김 상 민

목원대학교 공과대학 지능로봇공학과

 

 본 연구는 IMU센서와 GPS센서가 부착된 추적기를 사람 또는 물체에 부착하여 모바일 로봇이 추적기의 이동경로 데이터를 따라 추적하는 시스템이다.

 

 IMU센서는 자체 제작한 보정기를 통해 보정과정을 거친 후 칼만필터로 노이즈 제거를 하고 좌표계 변환과 ZUPT알고리즘을 적용시켜 이동거리를 구하였고 GPS센서는 센서값 그대로를 사용하여 칼만필터를 통해 IMU센서로 구한 거리와 GPS센서의 위치정보가 갖는 각각의 오차를 서로 보완해서 구한 이동경로 데이터를 생성하여 저장하고 wifi통신을 통해 모바일 로봇에 전달하면 전달된 시간에 맞게 이동경로 데이터를 따라 추적하는 시스템을 제작하였다.

 

 추적기를 통해 얻은 이동경로 데이터는 저장할 수 있어 언제든지 데이터를 입력하여 추적할 수 있으며 실시간으로 입력하여 실시간 추적도 할 수 있다. 또한 이를 눈으로 확인 할 수 있도록 카카오 맵 api를 사용하여 지도상에서 로봇과 추적기의 위치를 눈으로 쉽게 살펴 볼 수 있도록 제작 하였고, 실험을 통해 약 20초간 15미터 이동시 약1미터의 오차로 추적할 수 있음을 입증하였다.