실내 위치 비행 테스트를 위한 다중 링크 기반 테스트 벤치

Abstract

쿼드콥터 제어기의 설계 및 검증에는 각 제어기를 체계적으로 평가할 수 있는 적절한 테스트 벤치가 필요하다. 기존의 테스트 벤치는 주로 자세 및 각속도 제어기의 성능을 평가하는 데 초점이 맞추어져 있으며, 위치 및 속도 제어기의 성능을 평가하기 위해서는 일반적으로 외부 위치 센서에 의존하는데, 이는 이동성을 제한하고 실험 복잡성을 증가시킨다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 실내 위치 제어 실험을 위해 설계된 다중 링크 기반 테스트 벤치를 제안한다. 제안된 테스트 벤치는 6자유도 운동을 허용하기 위해 구면 관절로 연결된 여러 링크로 구성되며, 쿼드콥터의 운동 제약을 최소화하기 위해 강체 링크의 직렬 체인 형태로 구현된다. 또한 각 링크에는 IMU 센서가 장착되어 있어 외부 추적 시스템 없이도 정기구학을 통해 쿼드콥터의 위치를 추정할 수 있다. 2 링크 기반의 프로토타입을 이용한 실험을 통해, 제안된 테스트 벤치가 쿼드콥터 위치 제어 성능을 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다.