[캡스톤디자인] 아두이노 로봇을 활용하여 물체운반로봇 만들기. 모터동작, 적외선센서, 초음파센서 동작 포함

소개글

캡스톤 디자인을 준비하시는 분들께 많은 도움이 될것입니다.
처음 준비부터 결과까지 꼼꼼히 썼으며 에이플 받았습니다.
센서를 이용하고, 모터를 이용하여 로봇이 움직이는 원리도 기재하였습니다.
오실로 스코프를 이용해 실제로도 동작이 잘된다는것도 표기하였습니다.
초음파 센서도 포함하였습니다.

목차

Ⅰ. 서 론
1 - 1. 과제 개요
1 - 2. 작품 구조 및 동작 원리
1 - 3. 기대효과

Ⅱ. 이론 해석
2 - 1. 모터
2 - 2. 센서
2 - 3. 통신
2 - 4. 관련이론 : P제어

Ⅲ. 본 론
3 - 1. 하드웨어
3 - 2. 시뮬레이션 동작실험

Ⅳ. 고 찰
4 - 1. 고 찰

본문내용

과거부터 인간은 무거운 물건을 효율적으로 운반, 이동시키기 위해 많은 방법을 이용해 왔다. 손수레, 리어카 등의 물체나 당나귀, 말 같은 동물들의 도움을 받아 무거운 물건을 효율적으로 옮기기 위해 노력했다. 그리고 21세기 현대기술의 발달로 인해 컨베이어 벨트 및 지게차 등을 이용한 물건 이동에 대한 기술이 발달 되었다. 그러나 위의 현대기술들은 직접 조종을 하거나 사람이 끌어야 하며 이동성이 낮았다. 이를 보완하기 위해 사람을 따라다니는 이동성이 용이한 물체 운반로봇인 ‘동키봇(Donkey bot)’을 구상하게 되었다.

- 3D 모형도 -

작품의 구조도

➀ 적외선 센서를 이용하여 로봇이 주인을 감지하여 따라오게 설정.
➁ 적외선 센서가 사람의 움직임에 따라 행동 패턴이 달라지도록 프로그래밍을 설계
➂ 로봇이 주행 도중 장애물 또는 낭떠러지가 있을 경우 이를 감지 후 탈출하도록 설정
➃ Xbee 무선통신을 통해 사람이 센서 인식범위 이탈 시 전용 리모컨으로 원격 조종
➄ 로봇의 위치를 실시간으로 파악하며 멀리서 컴퓨터로 무선 조종 가능.

‘동키봇’은 사람이 옮기기 힘든 무거운 짐을 힘을 쓰지 않고 옮길 수 있게 도와 줄 것이다. 크기에 따라 소형화 시에는 가정용으로 사용하여 장보기 로봇으로 사용 될 수있고, 가정 내에서 무거운 짐을 옮길 때 사용 할 수 있다. 뿐만 아니라 대형화를 통해 최대하중을 늘리면 상업 및 공업용으로도 유용하게 사용하여 힘을 들이지 않고도 무거운 물건들을 효율적으로 옮길 수 있게 될 것이다.

'Donkey bot'을 구성하는데 필요한 이론 위주로 구성하였다. 로봇을 움직이게 하는 가장 기본적인 모터부터 센서와 통신장비까지 자세한 이론들이 첨부되어 있다. 특히 'Donkey bot'은 적외선 센서와 초음파 센서 두 가지로 동작시킬 수 있는데 이에 대한 두 가지 이론 모두를 첨부하였다. 또한 'Donkey bot'의 핵심이론인 'P제어‘에 대해서도 설명 하고 있기 때문에 제어계측공학 전공이 아니더라도 쉽게 이해 할 수 있을 것이다.

참고 자료

「제어시스템공학 , 박진배 외 5명 , 홍릉과학 출판사」
「센서 및 시스템 , 김남호 , 세종출판사」
「야금야금 아두이노, 심재창,고주영,정욱진,이명학 지음 ,카오스북」
「아두이노 로봇 보난자, 고든 맥콤 , 맥그로힐Edu」
「아두이노 쿡북 , 마이클 마끌리스 , 제이펄」