본 작품은 자동화 컵홀더기로 리니어 엑추에이터(D.C모터)와 초음파센서를 활용하여 컵홀더를 자동으로 펴 줄 수 있는 매커니즘을 구현하고자 하였다.<전공지식을 복합적으로 재활용하는 기존제품의 최적설계방식이 아닌 전공지식을 종합적으로 활용하면서도 창의적 아이디어 도출에 주안점을 두는 리뉴얼설계 방식을 채택함-과정 단순화) 완성의 과정은 최초 특정 주제에 대한 1)문제점 인식 → 독창적 · 창의적요소를 충족시키는 2)아이디어 도출 → 3)모델링 및 회로 구상 · 귀납적(e.g.실험)방법으로 실현가능성 검증 → 4)회로 구성 · 재료가공 및 조립 → 5)구동하여 기능의 실현 확인 → 6)최종적인 성능 평가 및 문제해결의 실효성 확인 · 성능평가결과에 따른 상용화 가능성(상업성) 논의로 이루어졌다. 정리하자면 일상에서의 불편함이나 문제점을 인식하고, 이를 해결할수 있는 제품을 공학지식 을 접목시켜 직접 기획·설계·제작해봄으로써 산업현장에서의 문제해결능력을 함양하고, 그 수요 에 발맞춰 실효성을 가질수 있도록하는데 주안점을 두었다고 할 수 있다.1. 서론 우리나라의 커피수요는 경제성장과 함께 지속적 으로 증가해옴 → 2010년 이후 국내 커피시장의 규모가 크게 증대 · 커피문화 정상급 자리매김 ∴ 커피문화 확산 → 커피의 필수불가결화 우리나라 테이크아웃 문화는 커피문화의 정착과 가장 밀접한 연관을 가지고 형성즉, 커피문화의 확산≡테이크아웃 문화확산(정의) 하지만 일상 카페에서 커피 테이크아웃시 홀더를 수동으로 결합하고있음.이러한 점에 착안하여 컵과 홀더 수동결합간 시간비용·안전성·편의성 부분에서 문제소지가 있을수 있다고 판단 → 문제의 상당비중이 홀더를 피는 과정에 있음 ∴ 홀더를 자동으로 펴주는 매커니즘구현 필요이러한 문제점을 해결하기 위하여 최초설정한 연구목적은 다음과 같다.① 적합한 리니어모터를 활용하여 컵홀더를 자동으로 로딩할수 있는 매커니즘을 구현한다. ② 모터의 용도: 컵홀더 이송 / 컵받침대 제어
송전탑 전선 점검 로봇Robot for checking electric wiresOOO, OOO지도교수 : OOO, OOO본 보고서는 송전탑 전선을 앞, 뒤로 이동하며 실시간으로 영상을 송출하여 원격으로 전선을 점검하는 로봇을 구현하고자 한다. 로봇의 구동은 롤러 구동과 카메라 구동으로 나뉘며, 롤러 구동은 적정 속도와 토크를 가진 감속 DC모터를 사용하였고, 카메라 구동은 서보모터를 사용하여 상하좌우로 구동하며 다각도의 영상을 얻을 수 있도록 했다. 원격제어는 블루투스 모듈 HC-05를 사용하여 모터를 제어했고, 와이파이 모듈이 부착된 ESP8266 보드와 Aducam을 사용하여 실시간으로 영상을 송출하여 점검이 가능하도록 했다.1. 서론송전탑 전선 점검 업무는 지상 30m에서 최대 100m 가 넘는 높이에서 전선의 손상 유무를 확인하는 업무이다. 이는 인명피해의 위험이 높은 업무로 본 로봇으로 대체한다면 업무 중 사고를 방지할 수 있다. 본 로봇은 전선의 처짐과 양쪽 전선간의 거리 변화에 관계없이 구동이 가능하게 하여 원활하게 전선 위를 움직이며 점검이 가능하게 하는 것을 목표로 하였다.2. 주요 연구 내용2.1 모델링(1) 초기모델링초기 모델링은 전선 4줄을 물고 이동하게 설계하였다. 전선 간의 간격에 영향을 받지 않고 구동이 가능하게 하였고, 로봇을 전선에 설치하는 과정을 생각하며 초기 모델링을 하였다.1 OOO(email: ________@ut.ac.kr , xxx-xxxx-xxxx, 팀장)2 OOO(email: ________@ut.ac.kr , xxx-xxxx-xxxx, 팀원)그림 2.1-1 (2) 최종모델링최종 모델링은 2줄의 전선을 물고 이동하는 형태로 변경하였다. 로봇의 경량화와 설치과정이 간편해 진다는 장점이 있고. 초기 모델링은 상하좌우로 비틀어지는 것을 방지해야 하지만, 최종 모델링 에서는 좌우 틀어짐만 방지하면 되기 때문에 로봇의 제어 측면에서도 이점이 있다.그림 2.1-2 2.2 로봇의 각 부(1) 구동 부 (그림 2.2-1)① 상,계하였다.초기 모델링(그림 2.2-4)에서는 롤러와 레일을 사용하여 양 구동부가 자유롭게 움직일 수 있게 하였다. 그 후 양 구동부의 변위를 같게 해주는 역할로 스프링을 사용하도록 했다. 이는 양 변위를 정확히 같게 할 수 없고, 스프링의 수명이 길지 않다는 점을 고려하여 모델링을 수정하였다.최종 모델링(그림 2.2-5)에서는 레일 자체를 설계하고 양 구동부의 변위를 맞추는 것에 랙 피니언 기어를 활용하였다(그림 2.2-6). 레일의 설계에서 구동부의 최대 변위와 최소변위를 방해하지 않으면서 랙의 이탈 방지를 위하여 서포터를 설치하였다(그림2.2-8).구동부와의 결합을 위해 에폭시를 사용하였다. 내구성을 위해 구동 부 하부에 홈을 내어 결합력을 증가시켰다.그림 2.2-4 그림 2.2-5 그림 2.2-6 그림 2.2-7 그림 2.2-8 (3) 카메라 부화면 구도의 다양성을 위해 서보모터 SG90(그림2.2-9) 2개를 사용하여 상하좌우로 회전 가능한 거치대(그림 2.2-10)를 설계하여 제작하였다. 거치대의 서보모터 구동은 블루투스 모듈 HC-05(그림 2.2-11)를 사용해 원격으로 상하좌우 5°씩 회전할 수 있게 설정했다.카메라 모듈은 아두이노 보드와 호환이 쉬운 Aducam(그림 2.2-12) 이라는 제품을 사용했다. 이 카메라 모듈은 2MP 이미지 센서인 OV2640이 탑재되어있고, 아두이노와 SPI 통신을 통해 데이터 처리를 할 수 있다. 사물인터넷, 로봇 카메라로 응용하기에 적합하여 이 모듈을 사용하였다.와이파이 통신을 통한 영상 송출을 위해 와이파이 모듈인 esp8266이 탑재된 아두이노 보드(그림2.2-13)를 사용하였다. 이 보드는 Aducam과도 호환이 가능하여 원활한 영상 송출이 가능하고, 또 회로 구성이 간단해져 깔끔한 배선이 가능하다.그림 2.2-9 그림 2.2-10 그림 2.2-11 그림2.2-12 그림 2.2-13 2.3 원격제어(1) 블루투스 통신 [2]롤러 구동모터인 감속 DC모터와 카메라 구동 모터인 서보모터를 블루투스 통신을 통 위해 로봇의 밑면에 부착하였다.3. 실험 및 결과3.1 모터제어실물 제작이 완성되기 전에 DC모터와 서보모터의 동작 실험을 했다. DC모터는 모터 드라이버 L298N을 사용하여 모터의 정회전, 역회전을 제어하였다. 모터 드라이버에 6v 베터리팩을 연결하고 모터를 구동시켰을 때 토크가 충분히 커 구동에 문제가 없을 것이라고 예상하였다.그 후 블루투스 모듈을 사용해 DC모터와 서보모터의 동작을 확인 하였다. 처음 블루투스 HC-06 모듈을 사용하였는데 스마트폰과 페어링이 되지 않아 소스코드와 연결 핀을 여러 번 수정하였으나, 모듈의 고장으로 확인되어 HC-05 모듈을 사용하여 동작을 성공시켰다.그림 3.1-1 DC모터 제어그림 3.1-2 서보모터 제어3.2 레일 부 제작구동 부 좌우 이동을 위해 제작한 부분으로 처음에는 시제품으로 나와 있는 레일과 롤러를 사용하려고 했으나, 정확한 양 구동 부 변위 값을 위해 랙 피니언 기어를 활용하였다. 처음 설계 시 레일과 랙 부품 사이에 마찰 면이 넓다고 생각되어 랙 부품 양쪽에 롤러를 부착하여 레일에 롤러만 닿을 수 있게 하여 마찰을 줄이려고 했다. 3D 프린터로 부품을 제작 후 레일 부를 결합하였는데 레일과 랙 사이 마찰이 거의 없어 롤러를 제거 하였다.그림 3.2-1 3.3 실물 제작 후 구동 시험여러 문제로 실물 제작이 늦어져 구동 시험을 막바지에 할 수 있었다. 로봇의 무게는 예상 무게와 비슷한 약 2.3kg 정도로 제작 되었다. 구동 시험을 할 장치는 1.5mm 전선과 알루미늄 프로파일을 사용하여 제작하였다. 전선은 사이 간격이 30cm에서 시작하여 24cm까지 줄어들도록 설치하였다.로봇을 전선에 설치하고 처음 구동 시험을 했을 때 모터 토크는 충분한데 오른쪽 롤러가 조금씩 미끄러지는 결과를 보여 롤러 표면에 실리콘을 조금 더 도포하였다. 그 후 안정적인 구동을 보였다.구동을 성공 시킨 후 각 부품의 자리를 확정하고 Bread Board 을 제거하고 PCB기판에 납땜을 하여 배선을 조금 더 깔끔하게 했다.그림 2rial.begin(9600);pinMode(PIN_A1, OUTPUT);pinMode(PIN_A2, OUTPUT);pinMode(PIN_B1, OUTPUT);pinMode(PIN_B2, OUTPUT);sv1.attach(9);sv2.attach(11);Serial.println("Arduino RC Car is ready to start");}void loop() {while (!btSerial.available());while (btSerial.available()) {val = btSerial.read();Serial.print(val);if (val == '4') { //leftSerial.println("left");left();} else if (val == '6') { //rightSerial.println("right");right();} else if (val == '8') { //forwardSerial.println("forward");forward();} else if (val == '2') { //backwardSerial.println("backward");backward();} else if (val == '0') { //stopSerial.println("stop");stop();} else if (val == 'C') {Serial.println("svup");svup();} else if (val == 'D') {Serial.println("svdown");svdown();} else if (val == 'E') {Serial.println("svleft");svleft();} else if (val == 'F') {Serial.println("svright");svright();}}sv1.write(val1);sv2.write(val2);}void svleft() {val1 += 5;if (val1 >= 175) {val1 = 175;}delay(100);}void svright() {val1 -= 5;if (val1 = 18DEC);total_time = 0;Serial.println("CAM Capture Done!");total_time = millis();camCapture(myCAM);total_time = millis() - total_time;Serial.print("send total_time used (in miliseconds):");Serial.println(total_time, DEC);Serial.println("CAM send Done!");}void serverStream(){WiFiClient client = server.client();String response = "HTTP/1.1 200 OKrn";response += "Content-Type: multipart/x-mixed-replace; boundary=framernrn";server.sendContent(response);while (1){start_capture();while (!myCAM.get_bit(ARDUCHIP_TRIG, CAP_DONE_MASK));size_t len = myCAM.read_fifo_length();if (len >= 393216){Serial.println("Over size.");continue;}else if (len == 0 ){Serial.println("Size is 0.");continue;}myCAM.CS_LOW();myCAM.set_fifo_burst();SPI.transfer(0xFF);if (!client.connected()) break;response = "--framern";response += "Content-Type: image/jpegrnrn";server.sendContent(response);static const size_t bufferSize = 4096;static uint8_t buffer[bufferSize] = {0xFF};while (len) {size_t will_copy = (len < bu
전쟁사 과제1715046 임재연우선 제1차 세계대전은 1914년 7월 28일부터 1918년 11월 11일까지 유럽을 중심으로 일어난 전쟁이다. 제2차 세계대전이 발생하기 전까지는 단순히 세계대전 또는 대전이라고 불렸으며, 미국에서는 처음에 유럽전쟁이라고도 불렸다. 제1차 세계대전으로 병사 900만 명 이상이 사망하였으며, 기술 및 산업의 고도화와 전술적 교착 상태로 인해 사상자 비율이 악화되었다. 제1차 세계대전은 사망자가 가장 많았던 전쟁 중 하나이며, 참전국의 수많은 혁명 등을 포함하여 주요한 정치적 변화가 일어난 전쟁이였다.제1차 세계대전에서 가장 중요한 나라인 독일이 어떻게 탄생했는지부터 알아보자. 1870년대 말 강대국이였던 프로이센 왕국은 옆에 붙어있던 오스트리아, 헝가리 제국을 연달아 전쟁에 승리하고, 1871년 1월 독일 제국의 탄생을 선포한다. 독일 제국 탄생의 일등공신은 프로이센의 정치인 ‘비스마르크’ 이였다. 그는 천재적인 외교 감각으로 주변 강대국을 포섭하고 유럽 대륙의 외교와 정세를 주도했다. 우선 우측에 위치한 강력한 군사력을 지닌 러시아와 친하게 지내고, 좌측에 위치한 프랑스를 철저히 외면함으로써 고립을 시키는 것이였다. 이렇게 함으로써 양옆의 전쟁이 벌어지는 것을 방지하는 완벽한 독일 중심의 외교 정책으로 시행할 수 있게 됬다. 이렇게 독일은 오스트리아, 이탈리아와 삼국동맹, 오스트리아, 러시아와는 삼제동맹을 맺는다. 이제 여기서 오스트리아와 거대한 위험요소가 있었는데 그것은 바로 발칸반도를 놓고 러시아와 오스트리아 간에 갈등이 생겼기 때문이다. 왜냐하면 당시 발칸반도에 있던 국가들은 러시아와 같은 슬라브족 국가이고, 슬라브족 국가들끼리는 정치, 경제, 문화적으로 협력하고 뭉치자는 ‘범슬라브주의’ 의 일 환으로 러시아는 발칸반도에 있는 국가 중 하나인 세르비아의 팽창을 지지했다. 하지만 오스트리아는 발칸반도로 세력을 확장하고자 했기 때문에 러시아와 대립 구조를 이루게 되었다. 이러한 대립상태에서 독일의 ‘비스마르크’가 중재에 나섰고, 이를 통해서 독일이 유럽 대륙의 세력 균형을 유지해주는 역할을 하게 된다. 하지만 이 평화도 오래가지 않았다. 바로 발칸반도의 심장부 사라예보에서 울린 총소리 때문이였다. 이 사건에 대해 알아보기 전에 독일의 변화를 알아보자. 독일에서는 빌헬름 2세가 비스마르크를 밀어내고 스스로 나라를 통치하였다. 중재자 역할을 하면서 유럽 대륙의 세력 균형을 유지를 하던 비스마르크와는 달리 매우 적극적인 팽창정책을 실시했다. 러시아 와의 삼제동맹을 폐기하고, 러시아를 적대시하면서 독일의 힘을 드러내기 시작한 것이다. 그렇게 빌헬름 2세의 식민지 확장 정책에 위기감을 느낀 영국 그리고 독일에 의해 고립되어 있었던 프랑스와 러시아 세 나라가 동맹을 맺게 되고, 빌헬름 2세의 적극적인 팽창정책에 유럽대륙의 세력균형은 점점 무너지기 시작했다.1914년 6월 28일 오스트리아 제국의 황태자 페르디난트 대공과 그의 부인 조피는 군사 훈련에 참관하기 위해 보스니아 헤르체고비나의 수도 사라예보를 방문한다. 이때 사라예보 한복판에서 한 청년이 나타나 오스트리아 황태자 부부를 총으로 쏜다. 이 참혹한 사건의 이유는 오스트리아와 세르비아 간의 대립 때문이다. 당시 오스트리아 황태자 부부는 세르비아가 오스트리아에 병합되는 것을 계획하고 있었는데 강력한 민족주의를 주장하는 청년이 속한 ‘검은손 단체’ 로써는 절대적으로 용납 할 수 없었기 때문이다. 따라서 이렇게 해서라도 오스트리아 병합을 막고, 같은 민족들의 독립 의지를 불태우고자 이러한 일을 벌인 것이다. 하지만 그 누구도 이 사건이 제1차 세계대전의 불씨가 될 줄 몰랐을 것이다. 이 일 이후에 화가 난 오스트리아는 이 사건을 구실로 세르비아에 전쟁을 일으키고자 했다. 하지만 러시아, 독일의 눈치를 봐야 했기 때문에 바로 전쟁을 일으킬 순 없었다. 이로부터 한 달 뒤 결국 독일 제국의 황제 빌헬름 2세가 오스트리아에 대한 절대적인 지지를 약속한다. 이에 오스트리아는 기다린 듯 행동을 개시하였으며, 러시아는 역시 슬라브 민족인 세르비아를 도와 오스트리아와의 전쟁을 준비하였다. 그리고 1914년 7월 28일 오스트리아는 세르비아에 선전 포고하고 7월 30이 러시아도 총 동원령을 내린다. 러시아가 총동원령을 내리자 독일도 8월 1일에 바로 러시아에 선전포고를 한다. 이때 독일은 러시아와 동맹인 프랑스도 참전할 것으로 판단하고 바로 이틀 뒤 프랑스에도 선전 포고하며 “슐리펜계획‘을 발동한다. 슐리펜계획이란 러시아와 프랑스가 동맹을 맺게되자 그 사이에 낀 독일은 양쪽에서 동시에 쳐들어오면 불리한 것을 알고 있었기에 애초에 서부 전선으로 빠르게 치고나가 7주만에 프랑스를 점령하고 이후 모든 병력을 철도에 태워 동부전선으로 이동시켜 러시아와 싸운다는 계획이였다. 따라서 독일은 계획대로 서쪽으로 나아가기 위해서 우선 중립국인 벨기에를 침략했다. 이에 벨기에의 국제적인 중립을 보증해주던 영국도 가만히 있을 수 없어 영국도 벨기에를 도와 독일에 맞서 싸우고, 영국과 동맹을 맺을 일본도 영국의 지원요구 때문에 참전하게 된다. 이렇게 세르비아 민족주의자 청년 한 명이 저지른 사건은 점차 대전쟁으로 번지게 되었다.슐리펜계획에 따라서 독일은 벨기에를 거쳐 프랑스 까지 진격하는데 성공하지만 영프 연합군에게 저지되어 7주만에 프랑스를 점령한다는 계획은 실패로 돌아갔고, 전쟁이 길어지면서 독일이 우려했던 양면전쟁이라는 최악의 결과를 낳게 되었다. 이제 방어태세로 고착화된 서부전선의 상황을 이겨내기 위해 독일군은 프랑스 베르됭요새에 대규모 공세를 가한다. 수개월 동안 이어진 이 전투로 인해서 독일과 프랑스 양측 합쳐서 100만명에 가까운 어마어마한 사상자가 발생하게 된다. 그래서 영국은 자신의 편인 프랑스군의 피해를 줄여주기 위해 솜이라는 강 주변에서 독일군을 향해 대규모 공세를 가한다. 이 결과 영프 연합군은 독일군을 밀고 전진 하였지만 사상자는 60만명에 달했다.1916년 6월 동부전선에서는 러시아의 브루실로프라는 장군 주도하에 오스트리아군에 대규모 공격을 가하였고, 이로인해서 오스트리아군은 엄청난 피해를 입게 되어 무너지기 일보직전까지 오게 되지만 독일의 도움으로 간신히 버티는데 성공한다. 그리고 1917년 미국이 전쟁에 참전하게 되는 계기가 발생하기 된다. 첫 번째 사건은 독일의 무제한 잠수함 작전이다. 1차 세계대전중 영국은 강력한 해군력으로 바다를 휘어잡고, 타국의 해상무역을 차단하고 있었다. 이러한 영국의 방해를 뚫고자 이 작전을 시행하였는데 이작전은 중립국을 포함하여 적으로 판단되면 무차별적으로 공격하겠다는 것이다. 이에 따라서 미국의 선박과 미국인이 사망하는 사건이 발생하게 된다. 두 번째 사건은 독일이 멕시코에 보낸 밀지이다. 독일은 미국이 전쟁을 개시할 경우를 대비해서 멕시코에 도움을 부탁하는데 그 내용은 도와주면 미국에 뺏긴 영토를 찾게 도와준다는 내용이였다. 이 밀지 내용이 공개되면서 1917년 4월 6일 미국이 1차 세계대전에 참전하게 된다. 1918년 미국이 본격적으로 유럽전선에 투입되기 시작하였고 미국, 프랑스, 영국 연합군은 힘을 모아서 독일과 동맹 국가들의 방어선을 서서히 붕괴하기 시작한다. 10월 오스만 제국이 항복하고 이어서 11월 오스트리아-헝가리 제국도 항복을 했다. 또한 독일에서도 11월 혁명이 일어나고 이로인해서 황제 빌헬름 2세가 망명을 하며 제국이 붕괴되었고, 독일이 결국 항복하게 되면서 전쟁을 끝나게 되었다.
캡스톤 디자인 컵홀더기 최종결과보고서 , 전체적인 제작과정 및 소스코드 첨부
