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Notes de l'éditeur
안녕하십니까 2023 창의적종합설계 경진대회 E1M4팀 발표자 안정환 입니다.
저희는 오늘 간단한 작품설명, 기계 파트와 전자 파트를 나누어서 제작 중인데 각각의 진행상황, 그리고 앞으로의 계획 순으로 발표를 진행해 보도록 하겠습니다.
저희 아이디어는 세가지 사항을 목표로 제작 하고 있습니다. 첫째로 허벅지의 움직임을 감지한 근전도 센서가 모터를 작동시켜 걸음을 가능하게 할 것입니다. 두번째로 발목 각도를 블루투스를 통해 조절하여 걸음 시 올바른 걸음걸이를 유도하게 할 것입니다. 마지막으로 구조물의 치수를 자유자재로 조절할 수 있게 제작하여 구조물 하나로 여러 명의 사람이 사용 할 수 있도록 제작할 예정입니다.
기계 파트에서의 현재까지 진행상황입니다. 모델링을 하긴 하였지만 아직 소재 선정, 정확한 치수를 정하지 못하여 프로토타입을 먼저 제작하고 있습니다. 화면의 사진은 구조물의 무릎 쪽에 들어가는 경첩입니다.
앞서 설명 드린 전산볼트를 이용하여 리니어 엑추 에이터를 제작해보았습니다. 근전도 센서에서 신호를 받은 모터가 작동하면 모터에 연결된 기어가 회전하여 무릎이 굽혀졌다 펴졌다 할 수 있는 구조로 제작중입니다. 액추 에이터를 하나 더 제작하여 허리와 허벅지 역시 굽힐 수 있도록 부착 할 것입니다. 아직 발목부와 구조물의 치수를 조절 할 수 있는 부분은 프로토 타입으로 제작되지 않았는데 8월이 되기전에 제작을 끝낼 예정입니다.
이전에는 스테핑모터를 사용해서 다리의 관절을 제어하려했지만 스테핑모터의 특성상 각도는 세밀하게 조절할 수 있지만 큰 힘을 낼 수 없기에 DC모터를 사용할 예정입니다.
DC모터는 전압만 인가하면 일정한 속도와 한방향으로 작동하지만 아두이노로 속도와 방향을 제어할 수 있습니다.
보통 아두이노에서 센서와 모듈을 제어하는 전압은 3.3V~5V을 사용하고 DC모터는 이보다 더 높은 전압에서 동작하게 설계되어 있습니다. 따라서 12V나 9V등 5V보다 높은 전압을 사용할 경우 전압레벨을 아두이노와 맞춰줄 필요가 있기 때문에 릴레이 모듈을 사용할 것입니다. 최대 250V의 전압을 5V로 맞춰줄 수 있습니다.
L298N 드라이버 모듈은 2개의 DC모터 또는 하나의 스테핑 모터를 제어하기 위한 것인데, 12V,허용전류는2A까지입니다.
BTS7960 드라이버 모듈은 하나의 DC모터를 제어하기 위한 것으로 7~24V, 허용전류가 43A인 대용량 드라이버입니다.
DC모터의 속도와 방향을 조절하기위해 모터 드라이버를 사용하는데 프로토타입에 적용될 DC모터가 결정되면 둘 중 하나의 모터 드라이버를 사용할 예정입니다.
앞으로의 계획입니다. 적어도 7월까지는 프로토 타입 제작을 완성하고 소재 선정, 정확한 치수를 정하여 8월 부터는 미리 제작해본 프로토 타입을 바탕으로 빠르게 작품을 제작할 예정입니다.