위드로봇 – 스테레오 카메라 캘리브레이션 강좌 후기
안녕하세요. 오늘 안내해드릴 내용은
5월 17일 위드로봇(주) 본사에서 진행된 스테레오 카메라&캘리브레이션 강좌 후기 입니다.
정확한 명칭은 “스테레오 카메라와 캘리브레이션 전용차트(wChar)를 이용한 스테레오 카메라 캘리브이션” 입니다.
앞서 위드로봇의 스테레오 카메라(OjOcamStereo-M031)는 2013년 하반기 위드로봇(주)에서 출시한 제품으로 1280 x 960 해상도와 45fps의 전송속도를 갖고 있으며 USB 3.0의 인터페이스를 갖고 있습니다.
자세한 제품의 스펙은 지난 포스팅과 디바이스마트 홈페이지에서 확인 하실수 있습니다.
이번 강의는 지난 2월에 진행되었건 강의와 같은 내용으로 스테레오 카메라에 이해와 기초지식습득을 위한 내용으로 진행 되었습니다.
5월 17일에 진행된 강의 3번째 무료강좌로 진행되었고 위드로봇의 유동현 팀장님께서 강의를 해주셨습니다.
전국에서 지원해주신 12명의 참가자와 함께 오전 10~12시 까지 2시간동안 크게 두 단락으로 나뉘어 진행되었습니다.
첫번째 시간에는 카메라에 대한 이해와 싱글 카메라 캘리브레이션을 위한 값 정리와 실제 캘리브레이션을 하는 모습을 보여주었습니다.
싱글카메라의 이해와 캘리브레이션 강의 요약
두번째 시간은 첫번째 시간에 강의 들은 내용을 바탕으로 스테레오 캘리브레이션에 대한 응용 강의가 진행되었습니다.
스테레오 카메라 강의 요약
위드로봇 제품을 이용한 스테레오 카메라 캘리브레이션까지 진행되고 강의는 마무리 되었습니다.
추가 질의 및 응답 시간에는 참여하신 모든분들의 궁금하셨던 점과 진행하고 계시는 프로젝트, 응용 방법등을 물으시고 답변을 받는 시간이었습니다.
이번 강의에는 위드로봇의 유동현 팀장님과 이은상 주임 연구원님께서 수고해주셨습니다.
스테레오카메라에 관심이 많으나 기회다 닿지 않아 강의를 듣지 못하신 분들과 강의를 듣고 되새기어 볼 수 있도록 위드로봇의 협조로 강의자료의 일부분을 공개하도록 하겠습니다.
또한 그동안 기회가 닿지 않았던 분들을 위해 6월 28일 추가 무료 강의가 진행됩니다. 기본적인 강의 내용과 진행 상황은 같으며 이번에도 저희 디바이스마트와 함께 진행되니 많은 참여 부탁드립니다.
Hong Kong Electronics Fair 2014
지난 4월 13일부터 16일까지 홍콩 춘계 전자전이 홍콩 컨벤션 센터에서 열렸다.
홍콩 전자전은 미국 라스베이거스 국제가전제품박람회(CES), 독일 하노버에서 열리는 세빗(CeBIT)과 함께
세계 3대 전자전문전시회로 꼽히는 행사로서, 약 2,700여개 업체가 참가한 엄청난 규모의 이번 전시회에는
디바이스마트를 운영하고 있는 (주)엔티렉스도 전시자로 참가했다.
스마트폰 관련 제품이 강세를 보인 이번 전시회는 스마트폰과 태블릿PC를 위한 휴대용 충전기나 스탠드,
액세서리, 케이스, 블루투스 스피커 등 관련 제품을 주력상품으로 하는 업체들이 주를 이루었고, 그 밖에
차량용품, 오디오 비디오 관련 전자제품, 스마트 홈, 통신제품, 3D프린터등 다양한 분야에서 수 많은 제품들이
전시되었다.
세계 각국의 많은 기업들이 참가하여 자사의 제품을 홍보하고 계약을 체결하는 등 거대한 비지니스의 장이었다.
세계 3대 전자전문 전시회 답게 약 7만명에 달하는 많은 관람객들이 전시장을 찾았다.
비지니스의 목적 이외에 일반 소비자의 모습도 자주 볼 수 있었다.
저마다 관심가는 제품을 참가기업 담당자에게 질문하고 설명을 듣는 모습.
데스크탑 컴퓨터의 케이스와 키보드, 마우스 등의 컴퓨터 주변기기 전시모습.
반으로 접히는 키보드와 휘어지는 키보드등 처음 접하는 새로운 기술의 제품은 아니었으나 기존 제품의 기능상
문제라던가, 사용시에 불편했던 등의 단점들을 많이 보완한 제품들이라 한다.
음향기기 관련 악세사리. 이번전시회에는 이런 알록달록하고 깜찍한 디자인의 헤드셋들이 유난히 많이 보였다.
제품의 디자인 뿐만 아니라 전시 부스와 전시대 등의 디자인도 무척이나 신경 쓴 모습.
여로모로 눈이 즐거운 전시회였다.
스마트폰 관련 악세사리 중 블루투스 스피커의 전시 모습.
스마트폰 거치기능, 알람시계 기능, 라디오 기능 등 다기능의 제품들이 역시 많았고, 이전에는 기능이면 기능위주,
디자인이면 디자인 위주의 한방향으로 치우친 제품들이 많았으나 이제는 그 두가지를 한제품에 합쳐놓은,
다기능 이면서 깜찍하고 멋진 제품들이 많이 보였다.
다음은 전시회장 어디를 가도 꼭 있었던 스마트폰과 태블릿 제품의 케이스류의 모습.
부착, 프린팅, 자수, 도색, 인기 케릭터를 이용한 브랜드화 제품 등 다양한 방법으로 엄청나게 많은 종류의 케이스들이
전시되고 있었다. 하나를 구입하면 금방 또 더 마음에 드는 제품이 나타날까 쉽게 구입하기 어려울것 같았다.
다음은 전세계적으로 핫한 아이템인 3D프린터이다. 역시나 “3D프린터 전용관”이 있을 정도.
3D프린터를 전문적으로 제조하는 글로벌 기업들이 한자리에 모였다.
1. 네덜란드 PP3DP사의 UP PLUS2. 2. 홍콩 ASK Technology 사의 제품.
3. 대만 ABICO사의 Fika2. 4. 독일 Envisiontec사의 ULTRA 3D.
3D프린터와 함께 출력물들도 많이 전시되어 있었다. 출력물의 품질을 통해 프린터의 성능을 어느정도 판단할 수가 있다.
이것은 전신 3D 스캐너. 발자국 모양의 발판에 올라간 사람의 형상을 스캔하는 장비이다.
3D프린터를 통해 자신의 모형을 만들 수가 있으니 정말 IT산업의 발전은 끝이 없는것 같다.
3D프린터를 전시한 글로벌 기업들 가운데 대한민국 (주)엔티렉스의 Rexbot 3D 가 당당하게 자리잡고 있었다.
OC타입 모델과 델타방식의 PA모델. 디자인적으로나 성능적으로나 많은 글로벌 기업들과 비교해서 전혀 손색이 없었다.
특히 OC타입 모델은 보급형 3D 프린터로서 외장 프레임 전체를 프로파일 및 금속으로 제작하였으며,
거의 동급최강의 스펙임에도 파격적인 저렴한 가격이 장점이다. 또한 기존에 노즐이 막히는 등의 문제점을 완벽하게
보완하여 통알루미늄으로 가공한 핫노즐을 적용시켰으며, 노즐뭉치를 일반 사용자도 손쉽게 교체할 수 있다.
엄청나게 많은 사람이 몰린 엔티렉스 부스. 쉴새없이 출력물을 찍어내고 있는 프린터들을 관심있게 살펴보며,
직원에게 끊임없이 질문하였고, 한번에 구매의사를 밝힌 바이어도 있었으며 카탈로그는 금새 동이 났다고 한다.
또한 전시회 관계자의 의해 인터뷰도 하였고 전시회 홈페이지에 내용이 실리기도 하였으며, 제품도 소개가 되었다.
전시회 홈페이지에 실린 인터뷰 기사 내용보기
3D 프린터 업계에 첫발을 내딛는 순간이며, 최고가 되기 위한 시작점이라고 볼 수 있는 이번 전시회에서 세계에
이름을 알리며 좋은 성과를 올렸으나 이에 만족하지 않고 언제나 사용자의 입장에서 끊임없이 제품을 개발하고
발전하여 국내, 나아가 세계에서도 굴지의 3D프린터 기업이 되길 바란다.
다음 전시회에는 엔티렉스 뿐만 아니라 모든 기업들의 더욱더 발전된 모습을 기대하고,
한층 더 다양한 볼거리, 즐길거리, 유용한 정보에 더욱더 실속있는 전시회가 되길 바라며 참관을 마친다.
[24호]DIY프로젝트 공모전 – 돈돈
심사평
NTREX Lab 기술적 난이도를 가지는 작품은 아니지만, 아이디어가 참신하고, 특히 DIY의 본래 취지에 부합해서 고려하면 좋은 컨셉의 작품으로 판단됩니다.
싱크웍스 재미있는 작품인 것 같다. 기술성 평가에 7을 주었는데 이것은 전자기술에만 준 것이 아니라 기구물적으로 돼지모양을 제작한 공로(?)를 인정한 것이다. 전자기술만 놓고 본다면 한 5점~ 전자기술을 모두가 한번 웃어볼 수 있는데 사용한 것에 대해서 창의성을 높게 평가하였다.
펌테크 작품자체가 단조롭고 단순한 느낌이 듭니다. 부가적인 기능이 더욱 보완되어야 할 것으로 생각됩니다.
JK전자 재미있는 작품이지만 실용성과 기술성 면에서는 조금 약한것 같습니다.
작품개요
농자천하자지대본이라고 일컬어진 우리의 농경사회에서 귀하게 여겨지던 소를 먹을 수 없던 우리 사회에서는 상대적으로 흔하게 먹을 수 있는 것이 개와 돼지였다. 그 중 한눈에 봐도 푸근한 인상을 주는 돼지는 새로운 사업을 하거나 풍작을 기원할 때도 제사상에 반드시 올라가게 되는 참으로 우리에게 친근한 동물이다.
현대로 나아오면서 이러한 전통은 계속 이어졌다. 새로운 혁신을 기대하고 상황의 변화를 기대하며 돼지 머리를 고사상에 올리는 전통이 계속 되었고 우리는 이와 같은 전통을 공대인으로서 이어가기로 했다. 연구방 동아리에서는 1년마다 창립제를 지내는데, 여기에 올라가게 될 돼지 머리를 전자회로를 이용한 모습으로 변화시켜, 미래를 주도하고 변화시킬 공대인의 자존심을 치켜 세우기로 하였다.
작품설명
철사로 이루어진 뼈대에 종이테이프, 락커로 살을 붙였고, 회로와 코드로 동작을 구현하였다. 삶은 무미건조한 돼지머리와는 달리 ‘돈돈’ 이는 돈을 받으면 웃음으로 반응해줄 줄 알아, 밝은 미래를 상징하는 돼지머리로서의 자격을 좀 더 갖추었다.
주요 동작 및 특징
인식 대기 상태에서 ‘돈돈’이는 아래쪽에 배치된 LED로 구현한 무표정한 눈이 떠져있다. 입 속에 설치된 센서에서 돈 봉투가 인식이 되면 양 귀를 앞 뒤로 흔들고, 웃는 눈이 되며, 콧구멍에 불이 깜빡인다.
전체 시스템 구성
돈돈은 오른쪽과 같은 알고리즘으로 작동된다.
돈돈 주요 부품 소개
적외선센서- 적외선 수·발광센서
적외선이 들어오면 저항이 무한대에서 어느 정도 낮아지게 된다. 평소 풀다운 저항에 의해 GND 값을 갖지만 적외선이 들어오게 되면 전압이 올라가게 된다. 돈 봉투가 흰색이기에 들어오면 적외선 반사를 가장 많이 하는 것을 이용하여 적외선 센서감지를 하였다.
모터- 서보모터를 사용
일정한 펄스에 듀티비를 통해 정해진 각도로 이동하는 모터. 귀를 움직이기 위해 사용하였다.
ATmega8
Atmel사의 8bit MCU Atmega8을 이용하였으며 사용한 기능은 아래와 같다.
·ADC Analog to Digital Converter : 아날로그의 값을 디지털값으로 바꾸어 준다. ADC의 기준 전압으로 비교하여 값을 정하며 16bit ADC이기 때문에 총 0 ~ 216-1 까지의 값이 나온다. 여기서는 봉투가 들어왔나 확인하기 위해 사용된 적외선 센서의 값을 처리하는데 사용하였다.
·TIMER : MCU 내부에서 숫자를 세는 기능. 8비트 카운터는 0 ~255까지 10비트 카운터는 0 ~ 1023까지 숫자를 센다. 여기서는 서보모터의 펄스 듀티비를 조절하기 위해 10비트 카운터를 사용하였다.
개발 환경
WinAVR 프로그램을 이용하여 C언어로 코딩하였다.
단계별 제작 과정
1. 아이디어 구상
지면 상에 기대하는 모습과 필요한 재료 구매 비용을 생각하였다.
2. 회로 구성
모형 제작에 앞서 회로를 만들고 코드를 짰다.
2.1 전원부 제작
2개의 서보모터와 다수의 LED를 작동시키기 위해서는 전류가 많이 필요하기 떄문에 3A까지 가능한 LM2576 소자를 이용하여 전원부를 제작하였다.
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2.2 눈 만들기
LED를 눈 모양으로 배치시켜 한 기판 안에 두 가지의 표정을 넣었다.
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2.3 귀뼈 만들기
서보모터를 이용하여 귀가 앞뒤로 움직이도록 했다.
3. 뼈대 제작
두 가지 종류에 두께의 철사를 이용하여 기본이 되는 돼지 얼굴의 뼈대를 만들었다.
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4. 살 붙이기
Masking Tape를 덧붙여 돼지 피부의 질감을 표현하였다.
5. 귀 만들기
철사로 이루어진 뼈대에 Masking Tape 로 제작하였다.
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6. 코 만들기
휴지심을 휘어서 돼지 코 모양으로 만들었다.
7. 센서 위치 잡기
휴지심으로 입을 만들어서 종이봉투를 잘 인식할 수 있는 위치를 찾아 센서를 고정시켰다. 센서는 적외선 센서를 사용하였고, 적외선이 반사되어 돌아오는 값을 디지털 값으로 변환하여 경계값 이상일때 돈봉투가 들어왔다는 것으로 인식하였다.
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8. 색 입히기
Ivory 락카로 1차 색을 입히고, Pastel Pink 락카로 돼지의 피부색을 칠하고, 빨간 색 락카로 입을 칠했다.
완성된 모습
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동영상 보기
http://www.youtube.com/watch?v=5ovRtrF4msg
기타(회로도, 소스코드, 참고문헌 등)
소스코드
| 소스코드
#include <avr/io.h> #define L_Angle 114 //왼쪽서보모터 기본각도 unsigned char smile; ISR(TIMER2_OVF_vect) //타이머2 오버플로우 인터럽트 } if(count == 10){ //오버플로우 인터러브가 100번째 걸릴때(웃는시간) } ISR(ADC_vect) //ADC 완료 인터럽트 if((ADCH > ADC_Th) && (smile == 0)){ //웃지 않으면서 센서값이 기준보다 클때 if(ADCH < ADC_Th){ //센서값이 기준보다 작을때 int main(void) //ADC 레지스터 설정 //Timer2 레지스터 설정 //귀 관련 포트설정 //눈 관련 포트설정 //코 관련 포트설정 sei(); TIMSK &= ~(1<<6); //타이머 인터럽트 중지 while(1); |
회로도 다운하기
[24호] DIY 프로젝트 공모전 - 돈돈
참고문헌
윤덕용, “ATmega128 마스터”, 2004,Ohm사
ATmega8 Datasheet
우수상을 수상하신 단국대학교 김재현님 외 세분께 진심으로 축하의 말씀을 드립니다. 수상하신 팀에게는 적립금 25만원과 함께 싱크웍스에서 제공해드리는 소정의 경품이 제공되었습니다. 다음호에는 명지대 기계공학과 김병조 외 4명의 “차선 인식을 통한 차량의 능동적 안전시스템 개발”이 소개될 예정입니다.
[24호]드라이버 3종 출시
모터드라이버 제작 전문 업체인 누리로봇에서 첫 모델로 300W급 모터를 제어할 수 있는 소형 BLDC 모터드라이버 1종과 1KW급 모터를 제어할 수 있는 DC, BLDC 모터드라이버 2종 총 3종을 출시했다.
1KW급 DC모터드라이버(DCMD-1000)
12V~100V까지의 넓은 전압을 가지고 외부 신호모드와 내부 매뉴얼 모드로 모터 구동이 가능하다. 모터 특성에 따른 최고 전류 제한 기능이 내장되었고, 전원 커넥터를 병렬로 설계하여 타워형으로 조립시 위 보드에서 전원 멀티 드랍이 가능하다.
· 파워 : 1KW
· 동작전압 : 12~1000V
· 출력전류 : ~100A(MAX 40A @ 24V)
· 동작온도 : -40~+125도
· 채널 : 1CH
· PWM 주파수 : 1~100Hz
· 구동모드 : Mode1- PWM, Direction 신호로 모터 구동, Model2- 가변저항, 스위치로 모터 구동
1KW급 BLDC모터드라이버(BLMD-1000)
12V~36V의 전압폭을 가지고 있으며, PWM과 모터 Direction 신호 만으로 쉽게 구동할 수 있다. 비 정상적인 로직을 입력할 경우 Shut Dwon 기능을 내장하고 있으며, U,V,W 3개 상의 전류를 피드백하여 백터 제어가 가능하고 내부 전원 레귤레이터를 내장하여 단일 전원으로 구동가능하다.
· 파워 : 1KW
· 동작전압 : 12~36V(모터 구동전압)
· 출력전류 : ~100A(MAX 40A @ 24V)
· 동작온도 : -40~+125도
· 채널 : 1CH
· PWM 주파수 : 1~1MHz
· 구동모드 : Mode1- PWM, Direction 신호로 모터 구동, Model2- 가변저항, 스위치로 모터 구동
300W급 BLDC모터드라이버(BLMD-300)
12V~24V의 전원 스펙을 가지고 있으며, 외부 신호 모드와 내부 매뉴얼 모드로 모터 구동이 가능하다. 외부 신호모드 사용시 외부 MCU를 이용하여 모터의 위치 및 속도 제어를 할 수 있고, 또한 내부 매뉴얼 모드를 사용할 경우 RC플랫폼 구동을 할 수 있다. 43mm X 35mm의 소형사이즈로서 협소한 공간에서도 효율적이다.
· 파워 : 300W
· 동작전압 : 12~24V(모터 구동전압)
· 출력전류 : ~13A(MAX 13A @ 24V)
· 동작온도 : -40~+125도
· 채널 : 1CH
· PWM 주파수 : 1~1MHz
· 구동모드 : Mode1- PWM, Direction 신호로 모터 구동, Model2- 가변저항, 스위치로 모터 구동
[24호]mySen-C[AHRS] 출시
하이펀 사에서 출시한 mySen-C는 MEMS 센서 기반의 초소형/초경량, 초저가 관성측정장치(AHRS)로 3축 가속도 센서, Gyro 센서, 지자기 센서로 구성되어있다. 초경량, 저전력 설계(nominal 1W), 초소형(40x30x13mm)사이즈를 갖고 있으며, 100Hz의 빠른 데이터 출력 속도와 TTL 3.3V Level 디지털 인터페이스 등의 다양한 출력을 갖고 있는 제품이다.
이 제품의 특징은 실시간으로 정보를 제공하며, Kalman filter 및 mySen 알고리즘 적용으로 Noise를 효과적으로 제거하고 Drift 현상을 제거했다. mySen-C는 자동차, 항공기와 같은 이동하는 물체의 위치, 자세, 속도 등의 정보를 제공하는데 사용될 뿐만 아니라 로봇, 기계 장치 및 사람의 움직임을 측정하는데 사용할 수 있는 최적의 센서 모듈이다.
■ 제품제원 ■
· 초경량, 저전력 설계 (nominal 1W)
· 초소형 사이즈 (40 × 30 × 13mm)
· 빠른 데이터 출력 속도 (100Hz)
· Digital Interface – UART (TTL 3.3V Level)
· 작동 범위 : 가속도 4g, 각속도 500deg/s, 지자기 130uT
· 다양한 출력
· Inertia data : 가속도 3축 (x, y, z) 데이터, 각속도 3축 (x, y, z) 데이터, 지자기(x, y, z) 3축 데이터 출력
· DCM data : Direction Cosine Matrix 출력
· Quaternion data : 쿼터니언 데이터 출력
· Euler angle data : 오일러 앵글 (roll, pitch, yaw)을 degree 단위로 출력
· 타 제품에서는 볼 수 없는 다양한 데이터를 받을 수 있어서 인체 움직임 감지, 자동차, 로봇, 선박, 항공기 등 다양한 분야에서 손쉽게 활용
· Calibration Sheet(보정성적서 제공)
TEL. 070-4607-3450
FAX. 031-908-3450
www.hyfun.co.kr