창의적 공학 설계 제안서 (레고 로보랩 robolab lego-nxt) (자동 휴지말이 로봇)

소개글

레고 nxt를 이용해 수업을 진행한 창의적 공학설계수업시간에 작성한 프로젝트 제안서 입니다. 로보랩(robolab)을 이용한 창의적 공학 설계 수업이고요.

이 리포트는 최종 작품을 내기 전에 제출한 작품 제안서 입니다. 최종 보고서는 아니고 단지 어떠한 아이디어 창출 과정을 통해 이런 작품을 고안하게 되었고 그에 따른 대략의 프로그래밍도를 짜서 구성한 제안서 입니다.
고안해낸 자동 휴지말이 로봇을 생각하게된 아이디어 창출과정과 그 결과에 따른 개발목적, 기본기능, 개발 내용, 대략적인 robolab프로그래밍 등으로 구성되어 있습니다.

목차

1. 개발 project 명 자동 두루마리 휴지 말이 로봇
2. 개발 목적
3. 기본적 기능
4. 개발 내용
5. 개발 선행 사례 조사
6. 분석 모델링 - 두루마리 휴지 말이 로봇 알고리즘
7. 개발 제품의 아이디어 창출 과정 - 브레인스토밍
8. 추진일정
9. 역할분담

본문내용

1. 개발 project 명
자동 두루마리 휴지 말이 로봇

2. 개발 목적
두루마리휴지는 현재 일상생활 어디에서나 폭넓게 쓰이고 있으며, 특히 화장실에서 유용하게 쓰이고 있다. 하지만 이렇게 많이 사용하는 만큼 사용하는 양에 비해 낭비되는 휴지의 양도 상당하다. 낭비되는 휴지는 물자낭비, 환경오염 등 여러 문제를 일으킬 수 있다. 우리 조는 이에 착안하여 평소에 낭비되는 휴지의 양도 줄이고, 더 편리하게 휴지를 사용할 수 있도록 자동 두루마리휴지 걸이를 만들고자 한다.
두루마리휴지를 자동으로 감아서 필요한 양만큼 사용가능하게 제어할 수 있도록 robolab 프로그램으로 프로그래밍을 해서 lego mindstorm으로 제품을 만들어보자.
창의적 공학설계 수업시간에 배운 모터의 회전, 센서의 인식, 소리 인식 등의 기능을 이해하고 응용해본다.

3. 기본적 기능
① 자동으로 두루마리 휴지의 휴지심을 돌려 휴지가 사용가능하도록 풀리게 한다.
② 위에서 풀려진 휴지를 손으로 직접 감듯이 모터를 회전시켜 휴지가 감기도록 만든다.
③ 적당한 길이로 감긴 휴지를 가위나 칼 혹은 모터의 회전을 이용하여 잘라낸다.

4. 개발 내용
- 사용하는 휴지는 일반 가정에서 사용하는 사이즈의 두루마리 휴지를 사용한다.
- 휴지가 풀리는 상층부, 휴지를 감는 하층부 이렇게 2개의 모터를 기본적으로 사용하고 필요하다면 휴지를 자를 수 있는 모터의 기능을 추가해서 최대 모터 3개를 사용한다.
- 휴지가 자동으로 풀릴 때 음악소리가 흘러나오게 만든다.
- 제품을 처음 사용할 때에는 버튼을 눌러서 사용해야 하지만 추가적으로 박수소리나 큰 소리를 인식해 그 소리에 반응해 그때부터 기계가 작동하도록 만들 수 있다.
- 모터에 휴지심을 끼울 수 있게 지지대를 만들고 모터의 회전 속도를 천천히 돌리면서 적당량의 휴지가 풀리게끔 회전 횟수를 조정한다.
- 휴지가 풀리는 부분에서는 모터를 이용해 두 손을 이용하듯이 감을 수 있는 부분을 만들어 휴지가 풀리는 속도와 맞춰서 같이 휴지를 감을 수 있게 조정한다.
- 휴지를 다 감은 후 잘라낼 때 가위나 칼을 기기에 붙여서 모터를 이용해 잘라내는 방법을 사용하거나, 또 다른 방법으로는 밑 부분에서 천천히 회전하던 속도를 갑자기 빠르게 돌리도록 한다. 두 번째 방법을 사용하게 되면 휴지가 그 속도를 이기지 못하고 잘라진다.

참고 자료

http://www.youtube.com/results?search_query=lego+mindstorm
http://www.nxtprograms.com/index1.html
http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx
http://cafe.naver.com/prinstern