Mamdani 퍼지추론을 이용한 화살의 탄착점 측정 시스템

Abstract

제조공정을 통해 생산된 화살의 성능은 화살의 이동궤적(궁사의 패러독스)과 탄착점의 집적도에 따라 좌우된다. 특히 동일한 환경에서 반복적으로 화살의 슈팅실험을 수행할 경우, 반복실험에서 얻어진 화살의 탄착점 집적도는 화살 성능 평가에서 중요한 객관적 지표가 된다. 그러나 화살의 탄착점에 대한 분석은 현재 상용화된 기술이 부족하며, 기존의 연구들은 화살의 성능에 영향을 미치는 제조공정 변수(화살깃, 화살촉, 화살의 곧기, 중량, 외경, 스파인)만을 최적화하려는 방향으로 기술력이 집중되어 있다. 본 논문에서는 화살의 주요성능지표인 화살의 탄착점 측정 자동화를 위해, Mamdani 퍼지 추론 시스템(Mamdani Fuzzy Inference System)과 도형의 닮음(Similarity of Polygon)을 이용한 화살의 탄착점 측정 시스템을 제안한다. 라인레이저(Line Laser)와 포토다이오드어레이(Photo Diode Array)를 이용하여 고속(약 275km/h)으로 이동하는 화살의 탄착점 데이터를 계측하고, 계측된 데이터를 퍼지 추론과 도형의 닮음을 이용하여 화살의 탄착점으로 사상(Mapping) 시킨다. The performance of arrow from a manufacturing process depends on arrow's trajectory(archer's paradox) and intensity of an impact points. Especially, when conducting a shooting experiment over and over in the same experiment condition, the intensity of impact point is an objective standard to judge the performance of the arrow. However, the analysis method for the impact point is not enough, a previous research of the arrow's performance has been focused on a skill to optimize a manufacturing variables(feathers of an arrow, barb of an arrow, arrow's shaft, weight, external diameter, spine). In this paper, We propose measurement system of arrow's impact point with Mamdani fuzzy inference system and similarity of polygon for automation of impact point's measurement. Measuring the impact point data of the arrow moving with a high speed(approximately 275km/h) by using line laser and photo diode array, then the measured data are mapped to arrow's impact point with fuzzy inference and similarity of polygon.