로봇은 다양한 센서를 이용하여 외부환 경 변화를 수집합니다. 음파를 감지하는 센서부터 매우 특이한 화학물질까지 탐색 하는 센서야 말로 로봇의 눈과 귀와 같은 감각기관이라 할 수 있습니다. 이러한 다 양한 센서 중 초음파센서는 다양한 기구 및 로봇에 이용되고 있습니다. 초음파란 파동의 한 가지 형태로 가청진동수(20~20000 Hz)보다 높은 진동수 를 가지고 있는 음파를 말한다. 초음파를 이용하여 박쥐, 나방, 돌고 래 등이 의사소통을 하거나 장애물을 감지한다.
음파의 진동수가 커지면 그 파장은 짧아집니다. 따라서 회절현상 이 일어나기 어렵고 물체의 그늘이 생
기기 쉽습니다. 또, 빛과 같이 한 방향 으로도 가지런히 전달할 수 있게 된다.
이것을 응용한 것이 초음파 소나입니 다. 소나는 항해 목적에 음파를 이용하 는 것의 총칭이지만, 현재는 초음파를 발사해서, 그 반사를 수신하고 반사한
물체(어군·고래·잠수함·선박·기계 수뢰 등)의 위치, 거리, 방향 등을 알아내는 목적의 것도 포함해서 소나라 부르고 있습니다. 이 경우 목적으로 하는 반사물의 종류에 따라서 측심기, 어군 탐지기, 고래 탐지, 대(對)잠수함 소나 등으로 불리며, 각각의 목적에 적합한 장치 로 만들어져 있습니다. 특히 거리를 재기 위해서는 초음파의 펄스파 를 사용합니다. 펄스파란 팽팽한 줄의 한쪽 끝을 아래위로 빠르게 한번 흔들거나 관의 피스톤을 순간적으로 움직이면, 교란이 줄이나 피스톤 내부의 공기를 따라 전파합니다. 이와 같이 평행상태로부터 일어난 순간적인 교란을 펄스파라 합니다. 발사한 다음에 되돌아오
기까지의 시간을 재면 반사물까지 의 거리를 구할 수 있습니다. 소나 와 같은 원리로, 고체내의 정보를 포착하는 장치도 있다. 초음파 탐상 기(探傷機)는 물체를 부수지 않고 내부의 결함을 탐지하는 장치로, 반 사되어 오는 초음파로부터 그 결함 의 크기나 위치를 알 수가 있습니 다. 또 초음파 후도계는 구조물의 한편에서 초음파를 보내어 그 두
<휴대폰 스케치>
<초음파를 이용한 진단>
께를 재는 장치입니다. 반대편에서 반사된 초음파와 입사한 초음파 로 만들어지는 정상파를 이용하여 물체의 두께를 잽니다.
초음파의 의학 방면에서의 이 용도 활발합니다. 체내의 종기나 담석, 이물질의 발견 등에도 이용 되고 있습니다. 또 심장에 초음파 를 대고, 반사파의 도플러 효과에 따른 파장 변화를 재서, 심장의 운동을 조사할 수도 있습니다. 공 업 방면에서는 단단하면서 깨지
기 쉬운 수정·보석 등을 초음파를 이용하여 특수한 모양으로 절단하 는 일에도 사용됩니다. 또 시계나 카메라의 부품 등 작은 정밀 부품 의 세정에도 이용되고 있습니다. 이 밖에 혼합되지 않는 액체와 액 체를 유화시키거나 화학 반응을 촉진시키기도 하고, 초음파로 살균 하여 음식물을 보존하는 데에도 도움이 되고 있습니다.(위키백과)
2. 로봇제작을 위한 설계
제품을 개발하기 위해서는 여러 단계를 거쳐야 합니다. 시장조사 를 시작으로 제품의 컨셉 잡기, 초기 제품디자인, 제품 설계를 위한 일반적인 정보수집, 리서치, 디자인 방향설정, 아이디어 전개, 디자 인 발전, 디자인 모형제작, 금형 및 기구개발 순서로 진행된다고 합 니다. 우리는 이 모든 작업을 다 해볼 수 없으므로 중요한 순서 몇 가지를 추출하여 해보고자 합니다. 컨셉 회의 이후로 해야할 일은 초기제품 디자인입니다. 컨셉에 가장 적절한 디자인을 스케치해보 고, 디자인 회의를 통하여 가장 좋은 디자인을 선별하도록 합시다.
스케치(sketch)란 설계하는 사람의 머릿 속에 순간순간 떠오르는 이미지를 시각적 으로 나타내는 기법입니다. 아무리 훌륭 한 제품이라 하더라도 스케치부터 시작하 기 때문에 스케치 작업은 제품 전반에 걸 쳐 매우 중요한 작업이라 할 수 있습니 다. 스케치는 크게 2가지 종류가 있습니 다. 스크래치 스케치(scratch sketch)와 프 리젠테이션 스케치(presentation sketch) 로 나뉩니다. 스크래치 스케치는 아이디 어를 정교화 시킬 목적으로 하는 스케치 이고, 프리젠테이션 스케치는 다른 사람
<자동차 스케치 과정>
에게 이해를 구할 목적으로 하는 스케치입니다. 프리젠테이션 스케 치의 경우 보통 투시도로 작성되며 완성된 형태, 색, 재질 등을 모 두 표현해야하기 때문에 상당한 기법이 필요합니다. 생활용품 정도 를 만들 때에는 스크래치 스케치가 많이 쓰이게 됩니다.
스케치를 하는 특별한 기법이 있다기보다는 물체의 이미지를 명 확하게 표현하도록 노력합니다. 스케치는 보통 다음의 과정을 거치 게 됩니다. 첫 단계는 물체의 외관을 대략 그리고, 다음에 불필요한 선을 지우면서 물체를 약간 구체화시킵니다. 마지막으로 명암을 넣 어 물체를 매끄럽게 표현합니다. 하지만 마지막 단계를 꼭 반드시 해야 하는 것은 아닙니다. 스케치를 잘하기 위해서는 다양한 물건을 그려보는 것이 중요합니다, 특
히 원형의 물건의 경우에는 중 심선을 그리고 시작하면 쉽게 그릴 수 있습니다.
간단한 물건이나 아이디어는 스케치와 구상도만으로도 충분 히 제품을 만들 수 있습니다.
제작 도면을 만들기 위해서는
정투상법, 등각투상법, 경사투상법을 그리는 것이 원칙입니다. 구상 도란 스케치를 좀더 정교하게 그린 후 정교한 스케치 도면위에 만 들 치수를 기입한 것을 말합니다. 아래의 빈칸에 제품 구상도를 그 려보도록 합시다.
<Arduino>
<대표적인 오픈소스 프로그램 Linux>