드론의 센서 : 자이로 스코프
STUDY
지도 위에 표시된 곳을 자동으로 날아가거나 버튼 하나로 처음 이륙한 장소까지 돌아오는 멀티콥터뿐만 아니라 조종기가 명령하는 데로만 움직이는 간단한 완구형 드론이나 레이싱 드론도 내부에 작게는 한 개 많게는 수십 개의 센서들이 측정한 값으로 비행을 하고 있습니다. 센서의 숫자와 종류를 많이 가진 멀티콥터일수록 더 많은 지능형 비행을 할 수 있습니다.
자이로스코프 센서 (Gyro, Gyroscope sensor)
멀티콥터는 자이로센서의 발전과 함께 대중화했다고 말해도 크게 틀리지 않을 만큼 가장 중요한 센서입니다. 자이로 센서는 기체의 각속도를 측정하는 장치입니다. 다시 말해서 센서를 중심으로 같은 시간에 얼마의 각도로 돌아갔는지 측정합니다. 그 각속도 값을 누적하면 움직인 각도를 구할 수 있기 때문에 멀티콥터의 자세 제어에 기본이 되는 센서입니다.
회전하는 팽이는 항상 제자리를 유지합니다. from wikipedia
기계식 자이로 스코프 from https://www.youtube.com/watch?v=0E8JfFdcJK8수년 전만 해도 RC에 적용되는 자이로스코프는 회전하는 팽이가 제자리에 서있는 것과 같은 원리를 이용한 기계식 자이로 스코프가 사용되었습니다. 그러나 현재 멀티콥터의 자이로 센서는 주로 FC에 칩 형태(MPU, Micro Processor Unit)로 부착되어 있습니다. 이런 자이로 센서는 물체가 움직일 때 움직이는 방향에 직각으로 작용하는 힘 코리올리의 힘 (Coriolis force)을 측정하는 방법으로 동작합니다.
레이싱 드론의 아크로 모드 비행 (Acro Mode Flight, Manual Mode Flight)는 이 자이로 센서의 값만으로 기체를 제어하기 때문에 센서에서 정보를 읽는 속도가 기체 성능에 큰 영향을 미칩니다.
Naze32 FC는 InvenSense 사의 MPu6500을 사용합니다
Naze32에 적용된 MPu6500 칩은 내부에 자이로센서와 가속도 센서를 둘 다 가지고 있습니다. 현미경 사진으로 보면 작은 칩 안에 마치 기계 부품 같은 것이 믿을 수 없을 만큼 작게 인쇄되어 동작합니다. 이런 반도체 제조 공법으로 만든 미세한 기계 부품을 미세전자기계시스템 (MEMS, Micro Electronical Systems)이라고 부릅니다.
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