setsci

SETSCI Conference Proceedings

2687-5527

SET Technology

10.36287/setsci.19.8.037

897dc1d2-de3e-4c88-8b77-7d1606ce9ba2

Açısal Hareket Sistemlerinin Hızını Ölçmek İçin BNO055 Sensör ve ESP32-WROOM-32 Mikrodenetleyici Kullanılarak Açısal Hareket Sistemlerinin Donanım Geliştirilmesi ve Ölçeklendirilmesi

Çindemir

Serhat

Erdoğan

Süleyman

Rollmech Automotive

21 11 2024

19 37 41

2024

SET Technology

CC BY 4.0

Hareket sırasında dairesel alanları tarayan sistemlerde, hareket hızını ölçmek için yaygın olarak jiroskoplar, takometreler ve kodlayıcılar kullanılır. Bu çalışmada, manyetometre, jiroskop ve ivmeölçer içeren BNO055 sensörü açısal hareketi ölçmek için kullanılmıştır. Sensörden gelen jiroskop ve ivmeölçer verileri açısal hızı ölçmek için kullanılmış ve veri işleme için bir ESP32-WROOM-32 mikrodenetleyici seçilmiştir. Bileşenler özel olarak tasarlanmış bir PCB'ye monte edilmiştir. Elektronik ölçüm cihazı vantuzlarla dönen bir sisteme sabitlenmiş ve sistemin belirli noktalardaki anlık doğrusal hızı hesaplanmıştır. Dairesel hareketin olduğu çeşitli sistemlerde kullanılabilmesi için sensör ile dönme merkezi arasındaki mesafe manuel olarak ölçülmüş ve Bluetooth aracılığıyla sisteme iletilmiştir. Sensörün vantuzlu montajı kullanım kolaylığını artırmıştır. Ayrıca PCB, anakarta veri aktarımını sağlayan RS485 haberleşmesi ile donatılmıştır. Anakart üzerindeki ESP32-WROOM-32E, WiFi bağlantısı sayesinde sensör verilerinin internet üzerinden bir sunucuya yüklenmesine olanak tanır. Böylece çeşitli uygulamalara uygun bir açısal hız ve açı ölçüm sistemi geliştirildi.

BNO055 ESP32WROOM32 açı ölçümü açısal hız hesaplama

BNO055 ESP32WROOM32 angle measurement angular velocity calculation

V. Saahar and R. Durai, "Designing MEMS Based Tuning Fork Gyroscope For Navigation Purpose", International conference on Communication and Signal Processing, pp. 1102-1107, April 2013.

B. Mashadi and M. Gowdini, "Vehicle Dynamics Control by Using an Active Gyroscopic Device", Journal of Dynamic Systems Measurement and Control, vol. 137, pp. 1-12, 2015.

C. Acar, A. Schofield, A.R. Trusov, L.E Costlow and A.M. Shkel, "Environmentally robust MEMS vibratory gyroscopes for automotive applications", IEEE Sensors Journal, vol. 9, pp. 1895-1906, 2009.

D. Dobriborsci, A. Kapitonov and N. Nikolaev, "The basics of the identification localization and navigation for mobile robots", International Conference on Information and Digital Technologies (IDT), pp. 100-105, 2017.

A.S. Kundu, O. Mazumder, P.K. Lenka and S. Bhaumik, "Hand Gesture Recognition Based Omnidirectional Wheelchair Control Using IMU and EMG Sensors", Journal of Intelligent and Robotic Systems., vol. 91, pp. 529-541, 2018.

K. Okada, T. Kakutani, H. Itano, Y. Matsu and S. Sugiyama, "Development of 6-axis Motion Sensors Using Piezoelectric Elements", Proceedings of the 21st Sensor Symposium, 2004.

Bakhshi, S., Mahoor, M. H., & Davidson, B. S. (2011). Development of a body joint angle measurement system using IMU sensors. Paper presented at the 2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

Yuan, Q., & Chen, I.-M. (2014). Localization and velocity tracking of human via 3 IMU sensors. Sensors and Actuators A: Physical, 212, 25-33.

H. Liu, X. Xie, M. Millar, M. Edmonds, F. Gao, Y. Zhu ve diğerleri, "Eklem pozisyonu ve kuvvet algılama yoluyla el-nesne manipülasyonunu incelemek için eldiven tabanlı bir sistem", IEEE/RSJ Uluslararası Intell. Robot Sistemleri Konferansı (IROS) Bildirileri, s. 6617-6624, Eylül 2017.

F. Fei, S. Xian, X. Xie, C. Wu, D. Yang, K. Yin ve diğerleri, "El kinematiği değerlendirmesi için çoklu sensörlere sahip giyilebilir bir eldiven sisteminin geliştirilmesi", Micromachines, cilt 12, sayı 4, s. 362, Mart 2021.