..PAGE:1RC 서보모터를 이용한직립보행 로봇97101094김봉천..PAGE:2..PAGE:3▣ 구성● 로봇의 미래● 직립보행 로봇● RC 서버모터 기초● 2족 보행로봇 현재..PAGE:4◆로봇의 미래▲2010년 1세대 로봇－ 프로세싱능력 :3000MIPS －지능수준:도마뱀 (혼자서 길을 찾을 수 있고 청소·배달은 물론 공장에서 더욱 진일보한 작업을 수행하게 된다.) ※ MIPS(million ofinstructions per second·초당 100만개의 명령어를 실행하는 능력)▲2020년 2세대 로봇－프로세싱 능력:10만MIPS －지능수준:생쥐 (학습을 통해 일을 배울 수 있고 스스로의 수행능력을 개선할 수 있게 된다. 1세대 로봇과 같은 작업들을 수행하지만 더 많은 융통성을 지니게 되고 작업 결과도 신뢰할 수 있다.)▲2030년 3세대 로봇－프로세싱 능력:300만 MIPS －지능수준:원숭이 (각 사물의 용도에 대해 이해하게 되고, 생명체를 구분할 수 있다. 새로운 작업에 앞서 시뮬레이션을 통해 준비를 하게 되고, 주위 사람들의 기분을 읽을 수 있다.)▲2040년 4세대 로봇 －프로세싱 능력:1억MIPS －지능수준:인간 (인간처럼 말을 할 수있고 이해할 수 있게 되며 독창적 사고가 가능하다. 자신의 행위결과를 예측할 수도 있다. 인간과 같은 수준 혹은 그 이상의 추론능력을 지닌다.)▲2050년 로보 사피엔스 출현인간을 추월해 지구의 주인이 된다. 로봇은 소프트웨어로 만든 인류의 정신적 유산, 이를테면 지식·문화·가치관을 모두 물려 받게 된다. 이때의 로봇은 지혜를 가진 로봇, 즉‘로보 사피엔스’라고 말한다..PAGE:5직립보행 로봇'직립보행로봇'이란 말도 정확하진 않지만, '걷는 로봇'이라는 말도 적절하진 않습니다. 걷는 로봇은 다리의 유무에 중점을 두는 것이고, 이는 2개, 4개, 6개 등의 다리를 포함합니다. 중점을 두고 있는 것은 2족 보행 로봇, 다시 말해 인간형 보행을 하는 로봇을 지칭합니다. 그러므로 기왕 바꾼다면 이족 보행로봇정도로 말하겠습니다.두발로 걷는 인간형 로봇.다리에 전달되는 무게문제때문에 발전의 속도가 더뎠으나 최근 소니사의 아이보와 경쟁 업체들의 다른 직립보행 로봇의 잇단 발표로 다시 관심이 집중되고 있다.중국도 최근 선행자라는 인간형 로봇을 선보였으나, 선전에 비해 별로 대단해보이지 않아 많은 이들의 이야기거리가 되기도 했다..PAGE:6혼다 기술연구소자립식 이족 보행로봇 ASIMO소니의 소형 로보트(하이템포의 곡에 맞추어춤추어 보이는 장면)..PAGE:7●선행자중국 장사국방과학 기술대학에서 중국 최초의 인간형 로봇 개발세계에서 인간크기의 2족 보행 로봇 기술을 가진 나라는 일본과 미국, 한국밖에 없다고 알려지고 있습니다...PAGE:8● 2족보행이란 것은 매우 중요한 사안입니다. 첫째, 로봇과 인간의 인터페이스에 있어서 이란 것은 사회적 상호작용에 있어서 많은 영향을 미치기 때문이지요.그리고 이미 인간을 위해 디자인된 많은 환경에서 쉽게 인간과 치환 가능하다는 점에서, 또 다리가 결국은 바퀴보다 융통성 있다는 면에서 그렇습니다● 재활의학적인 측면에서는 2족 보행은 중요한 과제라고 생각합니다. 아직까지는 많은 연구가 필요하겠지만, 인간을 만족할 만한 수준으로 흉내낼수 잇는 2족 보행이 가능한 시스템은 많은 환자에게 희망이 될거라고 생각합니다...PAGE:9RC 서보모터를 이용한직립보행 로봇..PAGE:10R/C 서보모터현재 나와있는 보행 로봇에는 구동모터를 대부분 R/C 서보로 사용하고 있다.그 이유는 제작의 간편성과 제어의 용이함 때문이다. 그러나 이러한 서보가 다 좋은 것은 아니다. 피드백이 없어 로봇의 상태가 어떤지 알 수 없다는 것이다. 그래서 서보선정 시 매우 신중히 생각해 보아야할 것이다.토크만을 고려하면 가격이 비싸지고 적당히 가격을 맞추자니 토크가 문제다. 일단 서보의 토크를 우선으로 고려한다면 아마도 디지털 서보를 사용할 것이다. 디지털 서보는 프로그래밍어블이라는 특징을 가지고 있다.기존의 서보는 아날로그회로를 가지고 있었기 때문에 유지하고자 하는 각에 해당 제어펄스를 계속 입력해 주어야 했다. 그러나 디지털 서보는 그렇지 않다. 내부에 컨트롤러가 내장되어 있어 전원이 유지되는 한 입력 펄스가 없어도 현재 상태를 유지하고 있다...PAGE:111. R/C서보에 대해...서보는 관성이 작아 정밀제어가 가능한 모터 즉 DC서보모터와 5개의 감속기어, 각을 젤 수 있는 볼륨(가변저항 혹은 포텐셜메터), 그리고 제어 회로로 구성된 모듈이다. 일반적으로 R/C서보 혹은 서보라고 부르며 그 용도는 이름 그대로 R/C(Radio Control) 모형에 사용된다. 입력단자는 3개로 그중 빨강(혹은 주황)은 +4.8~6v(건전지에서의 양극)전원이고 검정(혹은 파랑)은 0V(접지 혹은 건전지에서의 음극), 그리고 노랑은 제어용 단자이다.○ 서보는 -90°～0°～90°까지의 동작범위를 가지고 있다.○ 전원은 4.8V～6V까지 사용되며 조금 넘어도 무리는 가지만 동작은 한다.○ 토크는 구동축에서 1cm거리에서 들 수 있는 무게를 나타내는데 1kg이하부터 20kg이상까지 다양하다.○ 사이즈는 엄지 손가락만한 것부터 주먹 반만한 것까지 있다.○ 사이즈와 토크는 보통 비례관계이며 무게도 이와 같다.○ 무게는 10여g에서 200g까지이다.○ 각속도는 60°를 회전하는대 걸리는 시간으로 보통 0.15~0.4sec이다..PAGE:122.제어방법에 대해3~20msec의 low level과 0.7~2.3msec의 high level이 조합된 신호로 제어됩니다. high level은 서보의 구동 각을 좌우합니다. 0.7msec는 -90°, 1.5msec는 0°, 그리고 2.3msec는 90°에 대응된다...PAGE:13R/C 서보모듈모터의 종류와 가격, 성능은 아주 많은데 그중 국내산으로는 하이텍사가 있습니다. 그리고 외국에는 일본의 ko-propo, jr-propo,등이 있습니다.일단 서보를 사용한 로봇들은 크기가 20~50cm, 무게가 1~3kg으로 소형로봇에 속합니다. 이러한 로봇을 움직이기 위해서는 모터의 토크를 적절히 사용해야 하는데... 보통 중간사이즈 모터인 토크11~13kg/cm를 사용합니다. 이것은 주로 다리에 사용하는 것으로 규격이 4*4*2cm, 56g정도 입니다. 제품은 하이텍의 hs5945MG(144000원 상급), hs5645MG(중상상급) 그리고 ko-propo사의 pds2144(175000원 상급) 그리고 jr-propo사의 ds8425(210000원 상급)이 있습니다. 이것들은 거의 비슷한 성능을 내는데 ko, 하이텍, jr순으로 보시면 등급을 나눌수 있습니다..PAGE:14제작비로봇의 제작비는 중상급 서보를 사용할 경우 50~100만원이 소요되며 상급은 모터의 갯수에 따라 150~250만원의 비용이 서보구입비로 소요됩니다. 다소 센 비싼 가격이지만 일반 감속DC서보모터에 비하면 떡값이라고 봐야 합니다.예로 스위스미니모터가 있는데 중하급으로 감속기+dc서보모터+엔코더 일체형으로된 모터가 약40만원입니다. 물론 제어회로는 따로 구성해야 합니다. 일본후지쯔하의 로봇이 후지쯔사 모터를 사용했다는데 로봇가격이 5500만원이나 한다는군요! 일반 판매되는 10~20만원짜리 감속기 달린 dc서보가 있지만 토크가 7kg/cm밖에 되질 않아 오히려 R/C서보 보다 못한 걸로 생각됩니다. 참고로 R/C서보는 정가보다 20~30%싸게 구입이 가능합니다.※토크는 모터축으로부터 1cm거리에서 들 수 있는 힘의 단위로 kg/cm를 사용합니다..PAGE:15이런 모터들은 구하는 것도 쉽지 않습니다. 그러나 위에 가격들을 보고 겁먹을 필요는 없습니다.시중에는 13000원~16000원 정도에 미니 R/C 서보모터가 많이 있고 이런것은 구하기도 쉽습니다. 이것으로도 보행로봇을 만드는 사람들이 많이 있고, 제가 가지고 있는 모터도 13000원 정도로 하이텍사에 HS-303이란모델로 이 비슷한 성능의 서보모터들이 많이 있습니다. 역시 토크가 약한 단점이 있지만 다른 곳에 무게를 줄인다면 직립보행로봇은 충분히 구현 할 수 있습니다...PAGE:162족 로봇의 설계 그림..PAGE:172족 보행로봇 현재일본의 니시무라 데루가츠씨가 2002년 2월 일본 과학미래관에서 세계 최초로 2족 보행 로봇에 의한 격투 경기대회를 개최한 것을 시작으로, 2회 대회를 2002년 8월에 3월 대회를 2003년2월 일본과학미래관에서 개최한 첨단 지능 로봇 기술과 엔터테인먼트성을 접목한 인간 공존형 인간형 로봇의 미래의 무한한 가능성을 제공하고 있는 대회입니다
![[지능로봇] 서보모터 2족보행로봇](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2003/11/28/data2654140-0001.jpg)
