[창의성공학]실습 01 로봇소개

(1)

창의성공학

실습 #1

목포해양대학교

김용화

[Adapted from 메카트로닉스, 목포해양대학교 이광운]

• 마이크로 프로세서 – 연산 및 데이터의 처리를 목적으로 하는 중앙처리장치(CPU). PC에 주로 사용됨. 메모리 및 통신 모듈을 내장하기도 함. • 마이크로 콘트롤러 – 제어를 목적으로 마이크로 프로세서 외에 메모리 및 다양한 I/O를 포함 하는 단일 칩 마이크로 컴퓨터로, 전력 소비가 적고, 시스템 구현이 단 순하며, 가격이 상대적으로 저렴함. 통신, 액추에이터 제어, 센서 인터페 이스 등 로봇에 필요한 기능들을 제어하는 데는 마이크로 콘트롤러가 적합함. PC용 마이크로 프로세서 8비트 마이크로 콘트롤러

CH1-1. 마이크로 컨트롤러

2

(2)

CH1-2. 로봇의 정의 및 어원

• 로봇(Robot)이란? – 국립국어원 표준국어대사전 • 로봇(robot) 「명사」 「1」『기계』인간과 비슷한 형태를 가지고 걷기도 하고 말도 하는 기계 장치. ≒인조인간. 「2」『기계』어떤 작업이나 조작을 자동적으로 하는 기계 장치. 「3」남의 지시대로 움직이는 사람을 비유적으로 이르는 말.

– Collins English Dictionary • robotn

1. a machine programmed to perform specific tasks in a human manner, esp. one with a human shape,

2. a person of machine-like efficiency

3

CH1-2. 로봇의 정의 및 어원

• 로봇의 어원 : 위키백과사전(http://ko.wikipedia.org/)

– 'Robot'이라는 말은 1921년 체코슬로바키아의 극작가 Karel Capek의 희 곡 R.U.R.(Rosuum' s Universial Robots)에서 처음 사용됨. 로봇의 어원 은 체코어의 노동을 의미하는 단어 'robota'에서 나왔다고 알려지고 있 다. Capek는 그의 R.U.R. 중에서 모든 작업능력에서 인간과 동등하거나 그 이상이면서 인간적 “감정”이나 “혼”을 가지고 있지 않은 로봇이라고 불리는 인조인간을 등장시키고 있다. – 'Robotics'라는 말은 로봇의 활용과 로봇 공학을 의미. 이 말은 미국 과 학자이면서 작가인아이작 아시모프가 1942년에 발간한 단편 Runaround에서 최초로 사용. 희곡 R.U.R의 한 장면 4

(3)

CH1-2. 로봇의 3원칙

• 로봇의 3원칙: 위키백과사전 (http://ko.wikipedia.org/) – 아이작 아시모프가 1950년 발간한 소설인 'I'Robot'에서 제안된 로봇의 행동에 관한 3가지 원칙이다. 1. 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처해 있는 인간을 방관 해서도 안 된다. 2. 로봇은 인간의 명령에 반드시 복종해야만 한다. 단, 제1법칙에 거스를 경우는 예외다. 3. 로봇은 자기 자신을 보호해야만 한다. 단, 제1법칙과 제2법칙에 거스를 경우는 예외다. – 군사용 로봇이 공격의 기능을 갖출 경우, 첫번째 원칙에 위배되게 된다. 5

CH1-3. 로봇의 과거

• 세계 최초의 로봇 – AD 60년 경의 로봇 • 바퀴와 줄을 연결하여 위치에너지를 운동에너지로 변환하여 움직이는 세계최초의 로봇 6 http://www.youtube.com/v/xyQIo9iS_z0&hl=en_US&feature=player_embedded &version=3

(4)

CH1-3. 로봇의 과거

• 과거의 로봇 자격루 일본 애도시대 로봇 (Tea Serving) 중국의 물 시계 7 http://www.youtube.com/watch?v=tcOaXYF6qAE

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• 산업용 로봇 : 로봇이 가장 많이 적용되고 있는 분야 – 인간이 작업하기 곤란한 환경에서 로봇의 활용 (예 : 원자로 내부 검사장치 로봇 ) – 신속하고 정확한 반복 작업 능력을 이용한 대량 생산 (예 : 자동차 용접 로봇) – 정밀한 작업이 요구되는 환경 (예 : 반도체, LCD 생산 공장에서의 로봇 활용) 원자로 검사 로봇 자동차 용접로봇 반도체 웨이퍼 이송 로봇 8

(5)

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• 가정용 로봇 : 현재는 시작단계로 미미한 수준이나, 미래에 인간 생 활에 큰 영향을 줄 것으로 예상 – 가사 작업을 보조해 주는 로봇 (예:청소 로봇) – 엔터테인먼트, 교육과 관련된 로봇 가정용 청소 로봇 _{Entertainment robot} 9

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• Sony QRIO Robot(Entertainment)

10 "Makes life fun, makes you happy!"

(6)

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• 의료용 로봇 : 수술 로봇 및 의료 보조 로봇이 상용화되고 있음. – 정밀 제어 로봇의 도입으로 어렵고 복잡한 수술의 성공률 향상 – 의료 인력 부족에 대처하기 위한 의료 보조 로봇의 등장 – 나노(Nano) 기술을 이용한 초소형 로봇이 진단/치료 목적의 의료용으로 사용될 것임 로봇 손 의료용 수술 로봇 의료 보조 로봇 의료용 수술 로봇 11

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• 우주 항공, 군사용 로봇 – 우주/극지 환경에서 인간을 대신하는 탐사 로봇(예 : 패스파인더) – 미국 중심으로 군사용 로봇이 실전 배치되어 운용되고 있음. – 군사용 로봇이 공격의 기능을 갖출 경우, 로봇 3원칙의 첫 번째 원칙에 위배되게 된다. 12 군사용 로봇 (PACKBOT)

(7)

CH1-4. 로봇의 현재와 응용분야

• iRobot의 PACKBOT(군사용)

13 http://www.irobot.com/gi/ground/510_PackBot/