거미형 4족 로봇

소개글

과거의 로봇은 자동화하기 위한 시스템이며 공장 노동자의 단순 반복적인 작업을 자동화하여 공장 노동자의 노동력을 절감시키는 것이 목적이었다. 그 결과 물자 유통의 자동화 조립 공정의 자동화를 이루어 단위 시간당 생산성을 향상시키고 노동자 수의 감소에 따른 인건비의 절감 등의 효과를 거두게 되었다. 그러나 로봇기술이 발전하면서 인간에게 위험한 장소나 인간이 직접 접근할 수 없는 장소에서 인간을 대신해 목적하는 행동을 로봇에게 대행시킬 수 있게 되었다. 또, 원자력 발전소나 우주 공간 등 인간의 육체적 한계를 초과하는 상황이나 초미세 세계에서 이용되었다.
최근 노령화 사회로 접어들면서 환자, 신체 부자유자 등을 도와 인간이 해야 할 일을 보조하거나 대신하는 의료복지용 로봇과 상호 대화를 하며 지능을 가져 아이들에게 학습 효과를 높이고 집안일을 도울 수 있는 가정용, 애완용 로봇의 필요성이 높아지고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위한 로봇에 있어 이동의 기능은 필수적이다. 인간과 같은 생활공간에 있기 위해서는 기존의 로봇의 이동구조로는 불가능하다. 그 해결 방안으로 인간이나 동물과 같은 이동구조의 로봇이 요구된다. 이번에 만들 4족 로봇은 그 해결 방안으로 동물과 같은 이동구조와 독립적인 움직임을 가진다. 이 4족 로봇은 보행 시스템을 가지고 있는 로봇으로 사람과 같은 공간에서 생활한다. 또, 4족 로봇은 인터럽트 명령에 따라 행동하고 행동에 따른 감정표현을 할 수 있는 준 지능형 로봇이다. 기계로서 일을 하는 것이 아니라 애완동물로써 친구의 역할과 집을 지키는 등 인간과 같은 주거 공간에 있는 하나의 생물체로써의 구현을 목표로 하였다.

목차

1. 과제 개요
1.1 개발 동기
1.2 개발 목표

2. 작품 개발 내용
2.1 전체 구성도
2.2 동작설명
2.3 알리고즘 및 회로도
2.3.1 구현 알리고즘
1) 본체부 흐름도
2) 리모컨부 흐름도
3) 초음파부 흐름도
4) 조도(CdS)부 흐름도
2.3.2 H/W 회로도
1) 본체 메인 회로
2) 리모컨 회로

3. 소요부품 및 장비
3.1 소요부품
3.2 장 비
3.3 프로그램
1) 본체부
2) 리모컨부

4. 진행과정, 개발결과 및 기대효과
4.1 진행과정
4.2 개발결과
4.3 기대효과

5. 추진 일정

6. 기 타
6.1 애로사항
6.2 해결방법
6.3 건의사항 및 소감
7. 참고 문헌

본문내용

1. 과제 개요
1.1 개발 동기
과거의 로봇은 자동화하기 위한 시스템이며 공장 노동자의 단순 반복적인 작업을 자동화하여 공장 노동자의 노동력을 절감시키는 것이 목적이었다. 그 결과 물자 유통의 자동화 조립 공정의 자동화를 이루어 단위 시간당 생산성을 향상시키고 노동자 수의 감소에 따른 인건비의 절감 등의 효과를 거두게 되었다. 그러나 로봇기술이 발전하면서 인간에게 위험한 장소나 인간이 직접 접근할 수 없는 장소에서 인간을 대신해 목적하는 행동을 로봇에게 대행시킬 수 있게 되었다. 또, 원자력 발전소나 우주 공간 등 인간의 육체적 한계를 초과하는 상황이나 초미세 세계에서 이용되었다.
최근 노령화 사회로 접어들면서 환자, 신체 부자유자 등을 도와 인간이 해야 할 일을 보조하거나 대신하는 의료복지용 로봇과 상호 대화를 하며 지능을 가져 아이들에게 학습 효과를 높이고 집안일을 도울 수 있는 가정용, 애완용 로봇의 필요성이 높아지고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위한 로봇에 있어 이동의 기능은 필수적이다. 인간과 같은 생활공간에 있기 위해서는 기존의 로봇의 이동구조로는 불가능하다. 그 해결 방안으로 인간이나 동물과 같은 이동구조의 로봇이 요구된다. 이번에 만들 4족 로봇은 그 해결 방안으로 동물과 같은 이동구조와 독립적인 움직임을 가진다. 이 4족 로봇은 보행 시스템을 가지고 있는 로봇으로 사람과 같은 공간에서 생활한다. 또, 4족 로봇은 인터럽트 명령에 따라 행동하고 행동에 따른 감정표현을 할 수 있는 준 지능형 로봇이다. 기계로서 일을 하는 것이 아니라 애완동물로써 친구의 역할과 집을 지키는 등 인간과 같은 주거 공간에 있는 하나의 생물체로써의 구현을 목표로 하였다.


1.2 개발 목표
우리가 제작할려고 하는 4족 거미로봇은 일반 로봇과는 차별을 두기위해 크기가 일반 4족 로봇과는 달리 손다박 크기정도이다. 또, 좀 더 자유롭고 부드러운 보행을 위하여 관절부를 일반 4족 로봇과는 달리 거미형태로 걷는 보행에 목표를 두었다. 크기에서 보다 작게 만들기 위해 초소형 서보 모터를 사용할 계획이다. 또한, 기존에 배웠던 이론 및 지식을 최대한 많이 이용해 보고자 많은 소자들을 사용할 목적이다. 초음파, 조도 센서를 사용하여 로봇의 장애물 감지 및 주위의 밝기를 감지하고 이에 반응하는 퍼포먼스를 줄 계획이다. 그리고, 로봇의 상태를 표시하는 방법으로 깔끔하면서도 번거로움을 덜기위해 2색LED를 사용할 계획이다. 동작은 블루투스를 사용하여 리모컨을 제작하여 간편하게 제어를 할 수 있도록 구성할 계획이다.

참고 자료

[1] 신동욱/오창헌 공저 “알기 쉽게 배우는 AVR ATmega128” Ohm사 p.336~341
[2] 윤지녕 “마이크로 로봇 바이블” 성안당 p.302~315
[3] 윤덕용 저 “AVR ATmega128 정복” Ohm사 p.119~132, p.145~165
[4] 황해권/배성준 공저 “I LOVE ATmega128" 복두출판사 p.252~269
[5] 당근이의 AVR 갖고 놀기 http://cafe.naver.com/carroty.cafe
[6] http://electel.co.kr/shop/index.php
[7] 곡요흔 (1992).“메카트로닉스를 위한 센서응용회로101선”도서출판세화 p.112-120