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4 족 보행 로봇. [ 최종 발표 ]. 캡스톤 설계 15 조 지도교수 : 허돈 교수님 2002731087 한재민 2003731047 강동명 2004731056 황동준 2004731215 김정환. ( 조장 ). KW Univ. Electrical Engineering. Contents. 설계 선정 배경 및 목표 작품 세부 사항 설계내용 요약 4. 업무 분담 및 세부 추진 일정 5. 팀원의 공헌도 및 작품의 완성도 6. 현실적 제한 조건
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4족 보행 로봇 [ 최종 발표 ] 캡스톤 설계 15조 지도교수 : 허돈 교수님 2002731087 한재민 2003731047 강동명 2004731056 황동준 2004731215 김정환 (조장) KW Univ. Electrical Engineering
Contents • 설계 선정 배경 및 목표 • 작품 세부 사항 • 설계내용 요약 • 4. 업무 분담 및 세부 추진 일정 • 5. 팀원의 공헌도 및 작품의 완성도 • 6. 현실적 제한 조건 • 7. 결과물 사진 및 데모 시나리오 • 8. 동영상 시연 • 9. 부품 구입 내역 4족 보행 로봇
설계 선정 배경 및 목표 • 선정 배경 • 전기과에서 4년간 배운 지식과 로봇 공학을 종합 ⇒ 로봇 제작 • 로봇 산업의 무한한 발전 가능성 • █ 설계 목표 • 4족 보행 로봇의 원리와 구조 이해 • ATmega128 이해와 프로그래밍 이해 4족 보행 로봇
작품세부사항 (주요 부품) • 1. 서보 모터(RBM-606MG) Features ∙ Full metal 기어 사용 ∙ 출력축에 더블 베이링 구조 ∙ 180도 회전 ∙ 다양한 서보 모터 형태 구성 가능 ∙ 너트가 인서트 되어 있는 구조 ∙ White(Signal), Red(+), Black(Gnd) 4족 보행 로봇
작품세부사항 (주요 부품) Specifications Motor Type & Size Torque : 7.8kg/cm(6.0V) 9.8kg/cm(7.0V) Power : 5V ~ 7.4V Speed : 0.2sec/60degree(6.0V) 0.17sec/60degree(7.0V) Dimensions : 5cmX4cmX2cm thick Weight : 50g 4족 보행 로봇
작품세부사항 (주요 부품) • 2. ZigBee RF Module (ZBS-100) Features ∙ 사용자 장치와 UART 인터페이스 연결 ∙ 10 Pin의 외부 확장 핀 - 시리얼 2포트(RXD1, TXD1) ∙ 지그비 스테 버전 1.2 지원 ∙ 초소형 사이즈 : 17mmX19mm 19mmX21mm - 시스템 구동을 위해 별도의 드라이버를 설치할 필요 없음 - 입력 전압 : 3.3V , 5V 사용가능 4족 보행 로봇
작품세부사항 (주요 부품) • 3. ATtiny2313 Features ∙ 많은 포트수 와 범용성이 우수 ∙ 20Mhz의빠른속도 ∙ 2.7V의 저전력에서 동작 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (무선통신) SP3232 사용 (시리얼포트 사용) CP2102USB 사용 (USB포트 사용) 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (무선통신) • Sensor(DMS-80) • 절대 거리 측정 센서 • 일반 적외선 센서에 비해 색에 대한 영향을 적게 받는다. • 4.5~5.5V에서 동작 • VCC, GND, ADC로 구성 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (무선통신) • 소스 분석 ZIGBEE를 통해 통신포트로 들어오는 신호는 리모콘 부에서 스위치를 눌러서 들어오는 신호기 때문에 이는 항상 동작해야 하므로 인터럽트의 기능을 사용하였다. 그 뒤 그 값을 GETCHAR함수로 읽어 드리고 그 값을 UDR0으로 남게 된다. 그리고 TX와 PUTCHAR부분은 신호를 리모콘으로 보내는 부인데 특별히 사용하지는 않지만 코드비젼 스트디오의 위자드 기능을 사용하면서 자연히 만들어졌다. 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (모터 구동) • RBM-606MG 1 180 Degree rotation 2 Torque : 7.8kg/cm(6.0V) Operating voltage : 5~7V 3 Speed:0.2sec/60 degree 4 4족 보행 로봇
프레임 길이, 질량 30 cm, 40g Edge of Frame 100g 부하의 관성모멘트 Motor 선정 설계 내용 요약 (모터 구동) • 토크 계산 및 모터 선정 관성모먼트 계산 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (모터 구동) • Step Position 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (모터 구동) • 구동 사진 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (모터 구동) • Trouble Shooting 수작업 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (소프트웨어) • ATmega128 C 소스 1) interrupt [USART0_RXC] void usart0_rx_isr(void) -> RS232통신 RX부 인터럽터 2) char getchar(void) -> RS232통신 RX값 읽기 3) interrupt [USART0_TXC] void usart0_tx_isr(void) -> RS232통신 TX부 인터럽터 4) void putchar(char c) -> RS232통신 RX값 읽기 5) unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) ->ADC값 읽기 6) void delay_st(unsigned int t) -> 딜레이 함수 만들기(통신값에 의해 딜레이 조절가능) 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (소프트웨어) 7) void initstep() // robot init -> 로봇 초기화 8) void go_step() // robot init -> 앞으로 가기 9) void back_step() // robot init -> 뒤로가기 10) void right_step() // robot init -> 오른쪽으로 턴 11) void left_step() // robot init -> 좌측으로 턴 12) void main(void) 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (소프트웨어) • ATtiny2313 C 소스 4족 보행 로봇
설계 내용 요약 (첨단 도구의 활용) • 1. Codevision AVR CodevisionAVR은 Codewizard 기능을 이용하여 필요한 기능에 대한 소스코드를 자동적으로 생성하여 더욱 간편하게 다음과 같은 기능을 구현할 수 있다. • 2. Pspice 회로도 작성 및 시뮬레이션시 필요함 4족 보행 로봇
업무 분담 세부과제명 1 : 알고리즘 연구 담당자 : 한재민 세부과제명 2 : 모터 제어 담당자 : 강동명 4족 보행 로봇
업무 분담 세부과제명 3 : 소프트웨어 설계 담당자 : 황동준 세부과제명 4 : 하드웨어 설계 담당자 : 김정환 4족 보행 로봇
세부 추진 일정 4족 보행 로봇
일정 추진의 적정성 1) 설계 초반기 관련이론 공부에 최대한 시간을 투자하여 실제 제작시에 문제 발생을 최소화 하였음 2) 모듈 가격이 설계 예산을 초과하여 시간 지연이 발생 → 최초 계획 수립시 작품의 기능이나 난이도 외에 예산에 있어서도 적정수준의 목표설정 필요 4족 보행 로봇
팀원의 공헌도 4족 보행 로봇
작품의 완성도 4족 보행 로봇
현실적 제한 조건 4족 보행 로봇
결과물 사진 4족 보행 로봇
데모 시나리오 • 전원 투입 • Reset 버튼 초기화 • 전진 • 좌회전 • 우회전 • 후진 • 장애물 회피 4족 보행 로봇
동영상 시연 4족 보행 로봇
부품 구입 내역 4족 보행 로봇
Thank you! 캡스톤 설계 15조 홈페이지 주소 http://explore.kw.ac.kr/~hdj123/
