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건설기계공학 September 7, 2026

불도저 기초 - 크롤러 구동력과 블레이드 제어 이해하기

불도저는 유압과 구동계를 통해 흙을 밀어내는 블레이드와 크롤러의 제어를 통합한 기계입니다. 이 글에서는 지면 압력, 견인력, 블레이드 자세, GNSS/IMU 기반 ICT 구조, 코마츠 D61/D65 시리즈와 캐터필러 D6 XE의 설계 배경, 그리고 전동화 및 자율 수평 유지 연구를 방정식과 현장 관점을 통해 정리합니다.

Fundamentals · 9 분 읽기 건설기계공학 September 7, 2026

유압 굴삭기 - 센서와 방정식을 통해 붐, 암, 유성 기어 이해하기

유압 굴삭기는 디젤 엔진의 회전력을 유압 펌프, 실린더 및 감속 기어에 전달하는 이동형 로봇입니다. 이 글에서는 붐, 암 및 버킷의 운동학, IMU를 이용한 버킷 가장자리 추정, 상부 구조 및 하부 구조의 유성 기어, 코마츠와 캐터필러의 최신 ICT/전동화 노력, 그리고 자율 굴착에 대한 진행 중인 연구를 도식화합니다.

Fundamentals · 13 분 읽기 로봇공학 기초 September 7, 2026

VIO/LIO 입문 — IMU와 카메라 또는 LiDAR를 결합하여 자체 위치 파악하기

카메라나 LiDAR만으로는 특정 상황에서 한계가 있습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 IMU(가속도계 + 자이로스코프)를 두 센서에 결합하는 것이 중요한데, VIO(Visual-Inertial Odometry)와 LIO(LiDAR-Inertial Odometry)가 바로 그 예입니다. 이 글에서는 IMU만으로는 위치를 정확하게 파악할 수 없는 이유부터 시작하여 필터 기반 방식과 최적화 기반 방식이라는 두 가지 설계 철학, 그리고 ROVIO, OKVIS, VINS-Mono, OpenVINS부터 LIO-SAM, FAST-LIO2에 이르기까지 주요 알고리즘들을 살펴봅니다.

Fundamentals · 24 분 읽기 로봇공학 기초 September 6, 2026

센서 융합 입문 — 여러 센서를 활용하여 하나의 세계 모델 구축하기

카메라는 의미 전달에, LiDAR는 기하학적 정보 전달에, IMU는 움직임 감지에 강점을 가지고 있지만, 각각 고유의 사각지대가 존재합니다. 칼만 필터나 팩터 그래프와 같은 확률 및 최적화 기반 수학 기법을 통해 여러 센서를 융합하는 방법부터 VIO(카메라×IMU), LIO(LiDAR×IMU), BEV Fusion(카메라×LiDAR)과 같은 구체적인 센서 조합에 이르기까지, 센서 융합이 어떻게 여러 센서를 하나의 세계 모델로 변환하는지 체계적으로 살펴봅니다.

Fundamentals · 22 분 읽기 건설기계공학 September 4, 2026

건설 기계 자동화 및 원격 제어 기초 — i-Construction부터 광산 자율 운반까지

건설기계 자동화는 단계적으로 발전해 왔습니다. GNSS와 IMU를 이용해 날끝 위치를 측정하는 기계 유도 시스템, 위험 지역에서 안전한 거리를 두고 무선으로 조종하는 원격 조작 시스템, 그리고 현재 광산과 채석장에서 가동 중인 자율 운반 시스템 등이 그 예입니다. 본 기사에서는 국토교통성의 i-건설 정책, 운젠-부겐다케 산에서 시작된 무인 건설의 역사, 그리고 고마쓰의 FrontRunner AHS와 캐터필러의 Command의 현재 성과를 정리하여 소개합니다.

Fundamentals · 13 분 읽기 컴퓨터 비전 September 3, 2026

음성/영상 입문 - 카메라와 IMU를 이용한 모션 추정의 실용적인 기초

시각 오도메트리(VO)와 시각-관성 오도메트리(VIO)는 일련의 이미지와 관성 측정값을 이용하여 로봇이나 카메라의 상대적인 움직임을 추정합니다. 이 글에서는 단안 센서의 크기 모호성, IMU 사전 통합, 초기화, 필터링과 최적화, VINS-Mono 및 OpenVINS와 같은 구현 방식, 평가 지표, 그리고 오류 발생 조건 등을 수학적 설명과 도표를 통해 다룹니다.

Fundamentals · 27 분 읽기 로봇공학 기초 September 3, 2026

추측항법 기초 — 바퀴, IMU, GNSS를 통합하여 로봇의 움직임을 추적하는 방법

추측항법은 바퀴 회전, IMU 판독값, 속도 센서 데이터를 통합하여 로봇의 자세와 위치를 업데이트하는 기본 기술입니다. 이 글에서는 차동 구동 방식의 운동학, 누적 오차, 확장 칼만 필터(EKF) 기반 보정, 그리고 실내 운송 로봇과 자율 주행 로봇에 적용한 사례를 방정식과 도표를 통해 다룹니다.

Fundamentals · 11 분 읽기 센서와 하드웨어 September 3, 2026

자기력계의 작동 원리 및 주요 제품 — 보쉬, ST, 허니웰

지구 자기장의 방향을 감지하여 방향을 결정하는 자기계는 전원이 공급되는 한 절대 방향 외부 기준값을 지속적으로 반환하는 유일한 센서입니다. 스마트폰의 전자 나침반부터 드론의 요각 보정, 큐브샛의 자세 제어에 이르기까지 다양한 분야에서 사용됩니다. 이 글에서는 자기계의 네 가지 기본 물리적 원리인 홀 효과, AMR, GMR, 플럭스게이트를 살펴보고, Bosch BMM150, STMicroelectronics LIS3MDL, Honeywell HMC5883L의 실제 칩 사양을 비교합니다. 또한 경철/연철 오차 및 그 보정, AHRS 센서와 IMU의 융합, 그리고 광물 탐사부터 제2차 세계 대전 당시 잠수함 수색, 달 탐사를 거쳐 오늘날의 큐브샛 자세 제어에 이르기까지 자기계 기술의 역사를 다룹니다.

Fundamentals · 24 분 읽기 센서와 하드웨어 August 10, 2026

IMU의 작동 원리 및 주요 제품 — Xsens, Bosch, Analog Devices

IMU는 가속도계와 자이로스코프를 결합하여 차량 자체의 병진 가속도와 회전 속도를 직접 감지합니다. 카메라나 LiDAR와 달리 외부 장치에 의존하지 않지만, 이러한 자립성에는 피할 수 없는 한계가 있습니다. 바로 시간이 지남에 따라 오차가 누적된다는 점입니다(드리프트). 본 연구에서는 MEMS 자이로스코프의 원리, 알란 분산 잡음 분석, 소비자용 칩부터 내비게이션 등급 모듈까지의 등급 체계, 그리고 Xsens의 MTi 시리즈 제품 전략에 대해 자세히 살펴봅니다.

Fundamentals · 18 분 읽기