07 Lab View For Arm 마이크로컨트롤러를 이용한 지능 로봇 제어 교육 한백전자 로봇 및 신호처리 최태웅 팀장

HanBackHanBack Electronics Co.LTD.Electronics Co.LTD.

LabVIEWLabVIEW for ARM for ARM 마이크로마이크로 컨트롤러를컨트롤러를 이용한이용한지능지능 로봇로봇 제어교육제어교육

Date: 2009.5.21 ,PM 16:40

Place: 건국대학교 새천년관 대공연장

Announcer: 한백전자 기술연구소 최태웅

Email : [email protected]

Homepage: www.hanback.co.kr


AgendaAgenda

Intelligent RobotIntelligent RobotThe next generation RobotThe next generation Robot

IntroductionIntroduction

HBEHBE--EmbeddedEmbedded--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--MCUMCU--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--RoboMotorRoboMotor--SESE--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--SensorSensor--LabVIEWLabVIEW

Robots Instruments of Robots Instruments of educationeducation

Robots Education MethodRobots Education MethodThe bottleneck of Robots educationThe bottleneck of Robots educationLabVIEWLabVIEW for Arm microcontrollerfor Arm microcontrollerSystem design descriptionSystem design description

ConclusionConclusion CurriculumCurriculumBooksBooks


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Intelligent RobotIntelligent RobotThe next generation RobotThe next generation Robot


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Intelligent Robot

Hanback Electronics

ComputerProgramming

Signal Processing

KinematicsDynamics

Artificial Intelligence

ControlTheory

Intelligent Robot

MicroprocessorSystems

ActuatorSensor

Communication


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The Next Generation of Robot

ROBOT

기구기구

조작 : 팔(arm),손(hand, gripper),얼굴표현,haptic

작업 : 제조,전문서비스,개인서비스,서비스기본기능

이동메커니즘 : 무한궤도,이족보행,다족보행,비행,점프이동,수중이동,특수이동

판단 : 학습 ,인지/정서,추론

인식 : 사람인식,물체/환경인식,음성/음향인식,생체신호인식,특수인식,위치인식

작용 : 감정표현,항법,행동

센서: 시각,청각,촉각,운동,위치,환경,생체신호센서

소재 : 외관소재,센서소재,기구소재

구동부: 구동기,드라이버,동력변환장치,전원

SOC : 통신,전용프로세서

플랫폼: H/W 플랫폼,S/W 플랫폼

네트워크: 네트워크 인프라,네트워크기반 제어/서비스

시스템 엔지니어링: 시스템 설계,시스템평가 및 표준화,외형 디자인

지능지능

부품부품

시스템시스템

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

반사행동과 감각능력수행 학습기반행동과 고수준 감각능력 수행인지기반사회적행동과친인간적 감각능력수행

1세수준 2세수준 3세수준 4세수준 5세수준

계단기어 올라가기 계단 걸어 올라가기 계단 걸어 내려오기 한발서기 한발 뛰기


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Robot education methodRobot education method

The Bottleneck of Robots educationThe Bottleneck of Robots educationLabVIEWLabVIEW for arm microcontrollerfor arm microcontrollerSystem Design descriptionSystem Design description


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Robots Education MethodRobots Education Method

The Bottleneck of Robots education

이론 과 실제의 불일치로봇실현을 위한 다양한 선행지식요구로 인한 접근의 어려움융합기술로써의 다양한 기술적 숙지의 어려움체계적이고 창의적으로 표현할 수 있는 교육적도구 미비통합개발환경의 필요성 갈망

?


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LabVIEW for Arm Microcontroller

“그래픽 기반 프로그래밍 언어인 LabVIEW+ RealVIEW 마이크로 컨트롤러 통합개발환경”

그래픽기반 개발환경 LabVIEW그래픽 기반프로그래밍 을 통한 컴파일 환경효과적인 데이터디버깅 환경

Interactive 한 모니터링 및 분석 제어프로우챠트 및 상태머신 흐름을 통한 시스템 디자인Stand alone 시스템 구현

Interactive 한 모니터링과 분석을 통하여 최적의 독립구동 로봇 이식


System design description


Luminary Cortex-M3 LM3S8962

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C code generation

Blinky.vi

Blinky.cBuild

Compile



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Target Run code

Download over Ulink2 JTAG

Run

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Interactive debug connection

over Ulink2 JTAG.

Debug



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Target Specific

Blinky.cBlinky.vi

Code Generation

Build

TargetLibrary

Target code

Run

Debug



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Robots Instruments of educationRobots Instruments of education

HBEHBE--RoboMotorRoboMotor--SESE--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--EmbeddedEmbedded--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--MCUMCU--LabVIEWLabVIEWHBEHBE--SensorSensor--LabVIEWLabVIEW


HBE-RoboMotor-SE-LabVIEW를 이용한 창의적 로봇시스템 제어

Robots instruments of educationRobots instruments of education

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학습전개모든 학습은 로봇요소기술의 기본원리를 파악하기 위해 수동제어를 수행수동제어를 통해 얻은 지식을 통해 프로그래밍제어 수행

구성메인 마이크로컨트롤러 모듈스테핑 모터 모듈DC,서보,바퀴구동체 모듈시청각,후각 모듈다관절 구동체 모듈초음파 측정 모듈

학습구성요소Digital 제어 및 측정System 제어Communication 제어Stepping 모터 제어DC,서보모터 제어 및 바퀴구동체 제어펜틸트모터 제어 측정 및 시청각 구동체 제어관절모터 제어 측정 및 다관절 구동체 제어초음파센서를 이용한 거리측정




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학습요소Digital 제어 및 측정Digital 제어의 원리

구성LED Display 제어Text LCD Display 제어Switch Input 상태 측정 및 제어




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학습요소Digital 제어 및 측정Digital 제어의 원리

구성LED Display 제어Text LCD Display 제어Switch Input 상태 측정 및 제어




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학습요소스테핑 모터 제어 와 측정

구성여자방식에 따른 스테핑모터구동스테핑모터의 정역회전스테핑모터의 가감속스테핑모터의 각도측정

Robots education of




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학습요소DC모터 ,서보모터,바퀴구동체 제어

구성DC모터 제어서보모터 제어바퀴구동체 제어




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학습요소펜틸트 구동체와 시청각 후각 센싱

구성펜틸트 모터 제어시각센서청각센서




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학습요소다관절 구동체

구성관절 구동제어3축 가속도 센서측정압력센서와 관절을 이용한 물체 운반


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HBE-Embedded-LabVIEW를 이용한 창의적 Arm 마이크로 컨트롤러 제어


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학습전개다양한 peripheral 장치를 익히고 프로젝트별 학습수행동적 자율구동체를 통한 학습 검증

구성Peripheral 모듈동적 자율구동체

학습구성요소디지털 입출력을 위한 GPIO 제어아날로그 입력을 위한 A/D 제어출력장치(OLED) 제어 동작모터 제어UART ,TCP/IP 통신온도센서 와 VFD 를 이용한 디지털 온도계OLED와 스위치를 이용한 디지털 그림판PSD 센서를 이용한 회피 주행적외선 센서를 이용한 라인트레이서




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학습요소OLED와 스위치를 이용한 디지털 그림판

구성Switch inputOLED Display




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학습요소PSD 센서를 이용한 회피주행

구성구동모터 제어PSD 센서




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학습요소적외선센서를 이용한 라인트레이서

구성Project


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HBE-MCU-LabVIEW로 배우는 마이크로 컨트롤어 제어


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학습전개탈부착 , 결선형태의 주변 장치의 제어

구성Peripheral 결선방식의 모듈

학습구성요소CPLD 모듈제어LED,FND,Array FND,TextLCD,SensorMemory,Relay,DAC,Audio,UARTOLED,Step motor,switch,Key padFreq Measure,Interrupt Analysis ModuleOption Module interface

LM-3S8962

Luminay Cortex-M3

이더넷 커넥터

Port 커넥터

Port 커넥터

U-Link 커넥터




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학습요소아날로그 입력을 위한 A/D제어

구성선택적 센서 입력

MCU 모듈 포트 B4, AD1

MCU 모듈 포트 AD0

MCU 모듈

센서 모듈 UR_OUT Signal

센서 모듈

온도/습도센서

광다이오드

조도센서(CDS)




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학습요소인터넷을 통한 원격 제어

구성TCP/IP 통신LED,Text LCD


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HBE-MCU-LabVIEW로 배우는 센서의 이해와 응용


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학습전개다양한 센서의 원리 및 응용

구성센서 파라미터 특성별로 모듈러 구성

학습구성요소광량센서 온도센서변위센서 운동센서자기센서 압력센서광센서와 스텝모터를 활용한 커튼제어인체감지센서와 버져를 이용한 도난경보기온습도센서를 이용한 디지털 온도계




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학습요소광센서 모듈

구성포토트랜지스터컬러 센서초전센서(인체감지)




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학습요소운동센서모듈

구성Accelerometer 센서Compass 센서




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학습요소광센서와 스텝모터를 활용한 커튼제어

구성광센서Step 모터




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학습요소인체감지센서와 버져를 이용한 도난경보기

구성인체감지센서버져


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ConclusionConclusion

CurriculumCurriculumBooksBooks


Curriculum


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교육과정명 창의적로봇시스템제어

교육과정개요 ARM 마이크로 컨트롤러용 LabVIEW Embedded 개발환경은 임베디드 설계를 위한 종합적인 그래픽개발 환경이다. 이 교육 과정에서는 LabVIEW기반의 그래픽 개발 환경을 이용하여 학생들로 하여금쉽게효과적으로로봇시스템을제어할수 있도록한다.

실습장비 HBE-RoboMotor-SE-LabVIEW교재 HBE- RoboMotor-SE-LabVIEW를이용한 창의적로봇시스템제어

주차 항목 강의내용 구분1 LabVIEW의이해

LabVIEW와 그 개발 환경을이해하고, 프로그래밍 방법을 습득한다.

실습환경 : PC의 LabVIEW임베디드개발환경

LabVIEW임베디드소개 및 구성 이론/실습2 LabVIEW 데이터타입,배열클러스터의이해 이론/실습

3 LabVIEW연산방법,서브모듈화,반복제어구조 이론/실습

4 LabVIEW 조건구조,순차구조,파일입출력 이론/실습

13 LabVIEW의이해로봇제어응용실습실습환경 : PC의 LabVIEW임베디드개발환경

바퀴구동체응용실습 응용/실습14 시청각구동체응용실습 응용/실습

15 다관절구동체응용실습 응용/실습

16 초음파센서를이용한거리측정응용실습 응용/실습


Books


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Q & A


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Thank you

Technology

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