(2) 모터로 관절을 표현해보자 (팔)

모터로 관절을 표현해보자!! (모터 배치 & 팔)


모터를 알려드립니다.

어릴 적 애니메이션 ‘달려라 부메랑’ 의 인기로 모든 남자 아이들은 미니카 한 개 씩은 가져본 적이 있지요? 저 역시 블랙모터, 골드 모터 등등 여러 부품을 바꿔가면서 미니카의 성능을 업그레이드 했던 경험이 있습니다. 여러분은 모두 모터에 대해서 어렴풋이 알고 있습니다.
건전지를 끼우고 전원 스위치를 켜면 모터는 굉음과 동시에 최대속도를 내면서 달려갑니다. 앞으로 가는 것은 좋으나 속도 조절, 움직일 거리 조절은 할 수는 없고 매우 빠른 속도로 달려가다가 벽에 부딛쳐 앞 범퍼가 부러지기도 합니다.
한 번쯤 이런 생각을 해 보시지 않았나요?
“내가 원하는 위치에서 정확하게 멈춰 줬으면 좋겠다”
“내가 걷는, 뛰는 속도랑 비슷하게 미니카가 달려 줬음 좋겠다”
하지만 어떻게 해야 위와 같이 모터를 내 맘대로 조종할 수 있을 지 잘 모르겠지요?
그렇다고, 모터 내부에 대해 해부하고, 전자 기호들을 그려 가면서 배우는 것은 머리가 아픕니다.
우리의 목표는 움직이는 작은 휴머노이드 로봇을 만드는 것이기 때문에 어려운 것들은 뒤로 하고 그냥 모터부터 잘 제어되는 여러 상용 모터를 소개해 드리겠습니다.
■ 원하는 위치, 속도로 모터를 움직이는 방법

1. 스마트한 모터를 구입한다. 
2. 위 모터가 원하는 대화(통신 방법) 을 사용해서 명령한다
 
참 쉽습니다. 그럼 국내에는 어떤 제품이 있는지 알아볼까요?
로보티즈 Dinamixel 시리즈

http://www.robotis.com/index/

 국 내외에서 많이 알려진 로봇 플랫폼 및 모터 회사입니다. 데니스홍 교수와 한재권 박사가 있는 회사이기도 하지요. 꽤 오랜 시간동안 축적한 소형 휴머노이드 로봇 모터를 생산하고 있으며 본 블로그에서 만들 로봇은 로보티즈의 AX12+를 사용합니다. (단가 38,500원)

 로보빌더 제품

http://www.rqworld.com/

 소형 교육용 로봇 플랫폼을 생산, 판매하고 있으며 조립과 분해가 편리한 반면, 커스터마이징해서 자신만의 로봇을 만들기에는 다소 제약이 따릅니다만, 저렴하게 로봇을 만들고 싶으신 분들께 추천합니다.

 동부로봇

http://www.dongburobot.com/jsp/cms/view.jsp?code=100216

 최근 소형 로봇 모터를 생산하기 시작하였으며 아직 많은 사용자가 확보되지 않아 커뮤니티가 활발하게 이뤄지지는 않고 있습니다.

각 모터 제조사마다 조금씩 다르겠지만 다음과 같은

■ 원하는 위치, 속도로 모터를 움직이는 방법

1. 스마트한 모터를 구입한다. 
2. 위 모터가 원하는 대화(통신 방법) 을 사용해서 명령한다
 

방법에서 벗어나지 않습니다. 모두 저런 식으로 동작하지요

즉 우리는 모터에 전원을 넣어주고(배터리 or 어댑터) 통신을 이용하여 모터에게 “어느 위치로 가세요”, “속도는 얼마나 되도록 돌아가세요” 라는 명령을 전달해 주면 알아서 가게 됩니다.

한가지 더 고려해야 할 사항이 있습니다.

바로 토크인데요, 모터가 얼마나 큰 힘을 가지고 돌릴 수 있는지를 알려주는 척도입니다. 로봇이 크면 클 수록 토크가 큰 모터를 사용해야 하며, 반대로 작으면 작을 수록 토크가 작은 것을 사용해도 괜찮습니다. 일반적으로 2~3kg 정도의 (현 프로젝트 : 샤크라타이니 : 의 로봇 무게는 2.5kg정도입니다) 로봇은 로보티즈사 AX12+ 정도이면 충분합니다. 토크에 따른 모터 선정이 여러분에게는 어려우실 수 있고, 토크가 큰 모터는 기하급수적으로 모터가 비싸지기 때문에 일단, 작은 모터를 사용해서 제작해 보도록 하겠습니다.

관절에 붙여보겠습니다

자! 드디어 모터를 마음대로 다룰 수 있게 되었습니다.  휴머노이드 로봇의 관절에 (우리 맘대로 움직일 수 있게 된)모터를 장착하여 한 번 만들어 볼까요?
우리가 쓰게 될 모터는 AX12+입니다.

우리의 샤크라 타이니는 이렇게 모터를 사용합니다.
팔 (한 팔당 4개, 양 팔 8개)
어깨 (3개 : 3축)
팔꿈치 (1개 : 1축)
다리 (한 다리당 6개, 양 다리 12개)
골반 (3개 : 3축)
무릎 (1개 : 1축)
발목 (2개 : 2축 : 3축을 사용하여도 되지만 최소한의 기능을 위하여 2축을 사용합니다)
총 20개를 사용합니다.

팔의 관절 구조  (3축 어깨 + 1축 팔꿈치)

위처럼 어깨 3축과 팔꿈치 1축을 표현했습니다.

모터를 배치하는 것은 각 관절이 몇 개의 축을 담당하는지를 정하면 그 후에는 자신이 원하는대로 배치하면 됩니다. 주의할 점은 각도를 90도로 배치해야 한다는 것입니다. 다른 각도로 설치해도 되지만 그렇게 하면 두 개 이상의 모터가 동시에 돌아야 직각의 방향으로 팔이 진행되기 때문이죠. 모터 배치가 로봇의 모양에 안좋은 영향을 주기도 해서 일부러 비틀어 설치하기도 합니다. 모든 것은 제작자 몫이지만, 일단 샤크라 타이니는 저렇게 했습니다.

다음 포스팅은 다리 관절을 알려드리겠습니다.

Advertisements

답글 남기기

아래 항목을 채우거나 오른쪽 아이콘 중 하나를 클릭하여 로그 인 하세요:

WordPress.com 로고

WordPress.com의 계정을 사용하여 댓글을 남깁니다. 로그아웃 / 변경 )

Twitter 사진

Twitter의 계정을 사용하여 댓글을 남깁니다. 로그아웃 / 변경 )

Facebook 사진

Facebook의 계정을 사용하여 댓글을 남깁니다. 로그아웃 / 변경 )

Google+ photo

Google+의 계정을 사용하여 댓글을 남깁니다. 로그아웃 / 변경 )

%s에 연결하는 중