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<학술연구>
YOLOv8 기반 지능형 객체 추적 및 전위형 원형 랙-피니언 메커니즘을 적용한 360° 회전형 범용 애드온 플랫폼 개발
Development of a 360° Rotating Universal Add-on Platform Using YOLOv8-Based Intelligent Object Tracking and a Profile-Shifted Circular Rack-and-Pinion Mechanism
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- 발행기관
- 한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) 바로가기
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- 간행물
- 한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) KCI 등재 바로가기
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- 통권
- 제28권 제5호 (2026.10)바로가기
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- 페이지
- pp.976-982
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- 저자
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- 언어
- 한국어(KOR)
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- URL
- https://www.earticle.net/Article/A494580
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원문정보
초록
- 영어
- This study proposes a 3600 rotating universal intelligent add-on platform combining YOLOv8 vision perception and a profile-shifted circular rack-and-pinion mechanism to overcome the angular limits of conventional rotating appliances. Implemented on a Raspberry Pi 5, the system calculates real-time target position errors while suppressing motor hunting via an EMA filter and a deadzone control (±26 pixels). To prevent gear undercut during FDM 3D printing and avoid mechanical locking due to material thermal shrinkage, a profile shift coefficient (x=0.36) and a 0.50 mm effective composite tolerance were applied. Dynamic step response testing under an 80-pixel input condition demonstrated a fast settling time of 0.85 seconds without overshoot. Under standard indoor conditions (above 500 lx, within a 3 m radius), the platform achieved a target detection accuracy exceeding 95% with an average processing speed of over 21.5 FPS. Furthermore, a 60-minute continuous operation test verified that key component temperatures saturated stably (CPU maximum 46.6°C), demonstrating mechanical and thermal durability without structural gear deformation or thermal throttling.
목차
Abstract
1. 서론
2. 시스템 설계 및 구현
2.1 제어 시스템 및 메커니즘 구성
2.2 시스템 개발 프로세스
2.3 랙 및 피니언 기어를 활용한 동작 메커니즘 설계
2.4 감지 및 객체 추적 시스템 설계
2.5 비전 데이터 평활화 및 제어 안정화 기술
2.6 제어 및 기구부의 통합 시스템 구축
3. 실험 및 검증
3.1 가동 신뢰성 검증 및 실험 결과
3.2 동적 응답 특성 시험(Step Response)
3.3 실내 조도 환경 및 이격 거리에 따른 인식 신뢰성 실험
3.4 시스템 장기 연속 가동 및 내구성 안정성 테스트
4. 결론
References
키워드
욜로v8 객체탐지모델 객체추적 원형 랙-피니언 프로파일 이동기어 데드존 제어 애드온 플랫폼 YOLOv8 Object Tracking Circular Rack and Pinion Profile-Shifted Gear Deadzone Control Add-on Platform저자
간행물 정보
발행기관
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- 발행기관명
- 한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) [Korean Society of Mechanical Technology]
- 설립연도
- 1999
- 분야
- 공학>기계공학
- 소개
- 기계 관련 산업 분야에 관한 학술과 현장 적용 기술을 연구하고 교류하며, 이에 관련된 학문과 기술 발전 및 보급에 기여함으로써 과학과 기술의 진흥에 이바지함을 그 목적으로 한다.
간행물
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- 간행물명
- 한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) [Journal of the Korean Society of Mechanical and Aviation Technology ]
- 간기
- 격월간
- pISSN
- 1229-604X
- eISSN
- 2508-3805
- 수록기간
- 1999~2026
- 등재여부
- KCI 등재
- 십진분류
- KDC 550 DDC 620
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