안녕하세요! 오늘은 초등학생이 도서관에서 책찾기에 도움을 주는 아이디어를 간단히 시연해 줄 수 있는 자율 로봇 프로젝트를 시작하게 된 이유와 프로젝트의 목표를 여러분께 소개하려고 합니다. 이 프로젝트는 라인을 따라 주행하면서 장애물을 만나면 책의 바코드를 스캔하고, 그 책을 찾아 레이저 포인터로 위치를 가리킨 후 다시 출발지로 돌아가는 자율 로봇을 만드는 것입니다. 처음에는 막연하게 시작한 프로젝트였지만, 직접 구현하면서 많은 재미와 도전이 있었습니다.
참고로 초등학생이 아이디어에 대한 시연을 위해 직접 함께 개발할 수 있는 난이도로 진행을 하기 위해 동작 시나리오를 구성했다는 점을 참조하여 주세요.
프로젝트 목표
이 도서관 도우미 자율 로봇 프로젝트의 목표는 다음과 같습니다:
- 라인 트래킹: 로봇이 지정된 라인을 따라 이동할 수 있어야 해요. 이때 적외선(IR) 센서를 이용해 흰색과 검은색을 구분하며 경로를 인식하게 됩니다.
- 장애물 감지: 초음파 센서를 이용해 로봇이 장애물을 감지하고 멈출 수 있어야 해요. 로봇이 책장이 있는 위치에 도착했을 때 멈추고 바코드를 스캔해야 하죠.
- 바코드 스캐닝: 로봇이 책장을 인식한 후, 서보 모터를 이용해 목을 좌우로 회전시키면서 책의 바코드를 스캔할 수 있어야 해요.
- 레이저 포인터 작동: 찾은 책의 위치를 가리키기 위해 로봇이 레이저 포인터를 사용해야 해요.
- 출발지 복귀: 마지막으로, 로봇은 다시 출발지로 돌아와야 합니다. 처음 라인을 따라 출발지로 복귀하는 과정을 다시 수행해야 해요.
필요한 준비물
먼저 자율 로봇을 만들기 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어 준비물을 확인해 볼게요. 프로젝트를 성공적으로 진행하려면 이 부품들이 꼭 필요합니다!
필요한 하드웨어
- Arduino Uno: 이 로봇의 두뇌라고 할 수 있는 아두이노는 로봇의 모든 동작을 제어하는 중요한 역할을 해요. 여러 센서와 모터를 연결하고 제어할 수 있어요.
- 적외선(IR) 센서: 로봇이 바닥의 흰색 라인과 검은색 배경을 구분하는 데 사용할 거예요. 두 개의 IR 센서를 사용하여 로봇이 올바르게 경로를 인식하게 됩니다.
- 초음파 센서: 장애물을 감지하는 데 사용되는 센서로, 로봇이 책장 앞에 도착하면 이를 감지하고 멈추게 해 줄 거예요.
- GM65 바코드 스캐너: 로봇이 책의 바코드를 스캔할 때 사용할 모듈입니다. 책의 바코드를 인식하여 찾고자 하는 책을 확인할 수 있어요.
- 서보 모터: 로봇의 목을 좌우로 돌리기 위해 사용할 서보 모터입니다. 서보 모터는 정밀한 각도 조절이 가능해서, 로봇의 목을 회전시키며 바코드를 스캔할 때 사용됩니다.
- 레이저 포인터: 찾은 책의 위치를 가리키기 위해 레이저 포인터를 사용할 거예요. 책의 위치를 명확하게 보여줄 수 있는 방법입니다.
- 바퀴와 모터 드라이버: 로봇이 움직이려면 바퀴와 모터가 필요하죠. 좌우 바퀴를 각각 제어하기 위해 서보 모터 두 개를 사용할 거예요.
- 블루투스 모듈: 블루투스를 이용해 로봇에 명령을 전송할 수 있도록 할 거예요. 바코드 정보를 원격으로 전송하고 로봇이 이 정보를 받아서 책을 찾아야 해요.
- 배터리: 로봇이 움직이려면 전원이 필요합니다. 배터리 팩을 사용해 로봇에 전원을 공급할 예정이에요.
필요한 소프트웨어
- Arduino IDE: 로봇의 코드를 작성하고 업로드하는 데 사용하는 소프트웨어입니다. 아두이노 IDE에서 자율 로봇의 모든 동작을 프로그램할 수 있어요.
- 블루투스 통신 프로그램: 바코드 정보를 원격으로 로봇에 전송하기 위해 블루투스 통신 프로그램을 사용할 거예요. 스마트폰 또는 PC에서 사용할 수 있어요.
프로젝트 계획
이 프로젝트는 크게 다섯 가지 주요 기능으로 나눌 수 있어요:
- 라인을 따라 주행: IR 센서를 이용해 로봇이 라인을 따라가는 코드를 작성할 거예요. 먼저 로봇이 주행하면서 라인을 제대로 따라가는지 테스트해야 합니다.
- 장애물 감지: 초음파 센서를 통해 장애물을 인식하면 로봇이 멈추고 다음 단계로 넘어가는 동작을 구현할 예정입니다.
- 바코드 스캐닝: 책장의 바코드를 스캔하는 코드를 작성하고 테스트해야 해요. 서보 모터로 목을 좌우로 움직이면서 바코드를 인식할 수 있도록 설정할 거예요.
- 레이저 포인터 작동: 바코드를 스캔하고 책을 찾으면, 로봇이 레이저 포인터로 책의 위치를 가리키는 동작을 수행하게 할 거예요.
- 출발지 복귀: 마지막으로, 로봇이 책을 찾은 후 출발지로 복귀하도록 할 계획입니다. 복귀하는 과정에서도 라인을 따라가는 주행이 필요해요.
마무리
첫 번째 단계에서는 자율 로봇을 만들기 위한 준비 작업을 소개해 드렸습니다. 자율 주행, 장애물 감지, 바코드 스캔, 레이저 포인터까지 다양한 기능을 구현할 예정이니 다음 게시글도 기대해 주세요! 다음 포스트에서는 라인 트래킹과 장애물 감지 구현에 대해 자세히 설명할 거예요.
로봇을 만들기 위해 필요한 준비물들을 잘 챙겨두시고, 다음 단계를 기대해 주세요! 😄
다음 포스트: [라인 트래킹과 장애물 감지 구현 (링크)]
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