로봇과학의 실제

로봇과학의 실제 2011.11.23(수) 경기북과학고 교사 정웅열

1. LEGO MINDSTORMS NXT LEGO MINDSTORMS NXT란 무엇인가? • RCX에 이은 LEGO사의 차세대 로봇 컨트롤러 • 32bit ARM7 Processor 800MHz • 64KB RAM / 256KB Flash Memory • 입력포트 4 / 출력포트 3 • USB / Bluetooth 통신 지원 • 100*64 Graphic LCD / 스피커 • 충전식 배터리(7.6v) 지원 • 서보모터(엔코더 내장) • 초음파 / 사운드 / 터치 / 라이트 센서

기존 LEGO RCX용 디바이스 호환 엔코더 내장형 서보 모터 충전식 리튬폴리머 배터리 터치 센서 그래픽 LCD 및 블루투스 무선통신 내장 USB 2.0 지원 사운드 센서 초음파 센서 라이트 센서 1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT의 Sensor와 Actuator

Output USB LCD Speaker Input 1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT Controller의 외형 꺼진 상태 : 전원 켜기 켜진 상태 : 가운데 메뉴 실행 좌측의 메뉴로 넘어감 우측의 메뉴로 넘어감 취소 / 최상위 메뉴에서 끄기

1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT 메뉴 설명

1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT 프로그래밍 1

1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT 프로그래밍 2

1. LEGO MINDSTORMS NXT NXT-G 화면구성

1. LEGO MINDSTORMS NXT 기본(Common) 팔레트

1. LEGO MINDSTORMS NXT 블록명령어와 옵션 팔레트

1. LEGO MINDSTORMS NXT Wait for 블록

1. LEGO MINDSTORMS NXT 전체(Complete) 팔레트

1. LEGO MINDSTORMS NXT 도구(Tool) Palette

1. LEGO MINDSTORMS NXT 펌웨어(Firmware) 다운로드

1. LEGO MINDSTORMS NXT 제어판(Control Panel)

1. LEGO MINDSTORMS NXT 연결 및 데이터 관리

1. LEGO MINDSTORMS NXT 메모리 관리

1. LEGO MINDSTORMS NXT 최초의 프로그램

2. 터치센서 터치 센서 (Touch Sensor) 회로 폐쇄 회로 개방 대기상태 전류의 흐름 전압 측정 안눌림 눌림

2. 터치센서 터치 센서의동작 • 로봇이 주변 장애물에 반응할 수 있게 함 • 보기(View) 메뉴를 통한 센서의 반응 확인 3가지 인식 형태

2. 터치센서 터치 센서의동작 • 로봇이 주변 장애물에 반응할 수 있게 함 • 보기(View) 메뉴를 통한 센서의 반응 확인 3가지 인식 형태 1 - 누르고 있는 경우 0 - 해제한 경우

2. 터치센서 장애물 인식 프로그램 • 터치 센서를 이용해 전진하다가 물체에 닿으면 정지하는 프로그램을 작성해 보자.

2. 터치센서 장애물 인식 프로그램 2 • 터치 센서를 누를 때마다 전진과 후진을 반복하는 프로그램을 작성해 보자.

3. 사운드센서 사운드센서 (Sound Sensor) • 사운드 센서는 데시벨 레벨 • 즉, 소리의 크기 또는 강도를 감지한다. • dB : 모든 실제 소리. • 즉, 인간이 듣기에 너무 높거나 낮은 소리 포함 • dBA : 사람의 귀가 실제로 들을 수 있는 소리 <음원이 센서에서 1m거리에 있다고 가정할 때>

3. 사운드센서 사운드센서의 동작 • 로봇이 주변 소리에반응할 수 있게 함 • 소리의 크기나 강도를 감지 • dB(모든 실제 소리)와 dBA(인간이 감지가능한 소리)모두 감지 • 90dB까지 측정 가능/센서가 읽을 수 있는 음향의 백분율(%)로 표시 • 보기(View) 메뉴를 통한 센서의 반응 확인

3. 사운드센서 사운드 센서 View 프로그램 • 10초 동안만, 사운드 센서의 센싱 값을 실시간으로 LCD 창에 표시해보자.

3. 사운드센서 사운드 인식 프로그램 • 사운드 센서를 이용해 박수 소리가 나면 앞으로 전진하는 프로그램을 작성해 보자. • 단, 정지는 터치 센서를 이용한다.

3. 사운드센서 사운드 인식 프로그램 2 • 박수 소리가 날 때마다, 전진과 후진을 반복하는 프로그램을 작성해보자.

4. 빛 센서 빛센서 (Light Sensor) • 전방에 간접조명용 붉은LED와 Photo Transistor가 내장되어 있으며, 명암을 구분 • 지면과 수직방향, 5mm가 가장 적합 • 조명의 켜짐 유무에 따라 액티브 모드/인액티브모드를 가지고 있다. • 측정 값은 0~100%으로 표현

사람의 눈을 통한 인식 로봇의 빛 센서를 통한 인식 4. 빛 센서 빛센서의 동작 • 로봇이 명암을 구분하고, 실내에서의 광도 감지 및 채색된 표면의 광도 감지하게 함 • 보기(View) 메뉴를 통한 센서의 반응 확인 • 반사광(Reflected light)을 통한 색채 감지

4. 빛 센서 경계값(문턱값, Threshold, Cutoff, Trigger Value) • 어두운 영역과 밝은 영역을 어떻게 구분할 것인가?

4. 빛 센서 빛 센서 인식프로그램 • 전진하던 로봇이 낭떠러지를 만나면 멈추는 로봇 프로그램을 작성해보자. • 단,정지한 후 총 주행시간을 LCD 창에 표시해보자.

4. 빛 센서 빛 센서 인식프로그램 • 전진하던 로봇이 낭떠러지를 만나면 멈추는 로봇 프로그램을 작성해보자.

4. 빛 센서 빛 센서 인식프로그램 • 전진하던 로봇이 낭떠러지를 만나면 멈추는 로봇 프로그램을 작성해보자. • 단, 정지한 후 총 주행시간을 LCD 창에 표시해보자.

4. 빛 센서 빛 센서 인식프로그램 • 첫 번째 검정라인 통과 - 두 번째 검정라인 인식 하면 정지

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