라인트레이서의 동작과 원리
목차 라인트레이서 란? 본문내용 2. 라인트레이서 제작 개요 3. 동작 원리 5. 동작 원리(바닥 감지) 태그이 자료와 함께 구매한 자료
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이런 노하우도 있어요!더보기찾던 자료가 아닌가요?아래 자료들 중 찾던 자료가 있는지 확인해보세요 라인트레이서란 일정한 선을 따라서 움직이는 로봇을 말한다. 공장에서는 이 로봇을 이용하여 일정한 위치로 물건을 옮기는 로봇으로 사용할 수가 있다. 일반적인 라인트레이서 대회에서는 어느 로봇이 길을 벗어나지 않고 가장 빨리 도착점에 이르는가를 겨루게 된다. 라인트레이서란 ? 라인트레이서란 바닥에 그려진 선을 따라서 이동하는 단순한 형태의 로봇을 말합니다. 흰색바닥에 그려진 검은 선(또는 검은 바닥에 그려진 흰색)을 따라가는 로봇으로서 산업체에서 물건을 운반하는 무인 차에 많이 응용되는 기술입니다. 제작할 라인트레이서는 두 개의 DC모터와 4조의 센서 사용하여 움직이며 트레이서가 라인에서 벗어난 정도를 3조의 광센서를 통하여 감지하여 그감지된 빛의 양에 따라 적절히 양쪽 DC모터의 속도 차를 두어 계속하여 LINE의 중앙으로 항해 주행하도록 설계 되었습니다. 나머지 하나의 센서로 특정한 부분에서 정지를 한다거나 속도를 줄이는데 이용할 수 있습니다.센서에 의해 감지된 빛을 모터의 속도차로 변환하는 것은 CPU(89C2051)에 내장 되어 있는 2K BYTE의 프로그램에 의하여 구동됩니다. 동작원리 위의 내용을 보면 트레이서는 바닥에 그려진 LINE만 붸아가는 것으로 생각할 것입니다.간단하게 동작 할 것이라고 생각이 되겠지만 원리를 보면 이런저런 생각하여야 합니다. 개념적 내용을 살펴보면 드레이서가 바닥의 LINE를 똑바로 붸아가기 위하여 "인식"이라는 개념이 필요합니다. 인식된 결과를 가지고 모터의 속도를 제어하는 과정에서 제작자는 로봇제작의 기본 및 프로그램의 기초가 되는 지식과 감각를 습득 할수 있습니다. 그러면 트레이서의 동작원리를 이해하여 나가는데 있어서 제일 먼저 생각하여야 할 것은 무엇일까요? 첫째로 바닥에 그려진 선을 감지하기 위하여 센서가 필요하고,선은 어둡고
밝은 명암 차로 인하여 구분이 되므로 사용할 센서는 광센서가 필요합니다.광센서는 기본적으로 빛을 쏘고 그 빛이 반사 되어 오는 양을 감지하여 라인과 바닥의 명암을 구분합니다.또한 라인트레이서가 움직여야 함으로 모터가 있어야 하며 방향을 전환하기위하여 2개의 DC모터가 필요합니다. 그리고 감지된 센서의 데이터를 모터의 속도 차로 바꾸어주는 회로가 라인트레이서의 핵심적인 동작기술이라고 할 수 있습니다.라인트레이서의 대략적인 구조를 정리하면 다음과 같습니다. 바닥감지 → 구동에 유용한 정보 → CPU에서의 처리 → 모터회전 1. 바닥감지 센서는 적외선 센서를 사용하며 동작원리는 빛을 쏘아서 반사되는 빛의 양을 감지하여 검은색(또는 흰색)인 선과 흰색(또는 검은색)인 바닥을 구별합니다. 센서부는 빛을 쏘는 발광부(EL-7L)와 그 빛이 반사 되여 돌아오는 양을 감지하는 수광부(ST-7L)로 구성됩니다. ★ 발광부는 LED(발광다이오드)를 저항과 직렬로 연결하고 ULN2803
ARRAY(집합)TR를 이용하여 필요시 ON/OFF합니다.그렇게 함으로서 전류를 줄이고 빛을 강하게 보낼수있읍니다.저항은 전류를 제한하는 보호소자의 역할만 할뿐입니다.발광부(EL-7L)는 일정이상의 전압을 가하면 적외선을 발하게 되는데 적외선은 사람의 눈으로는 보이지 않으므로 제작시 극성에 유의. ※ VCC와 89C2051로부터 전원을 넣으면 발광다이오드(EL-7L)는 적외선을 발사하게됩니다. ★ 수광부(ST-7L) PHOTO TR이 빛을 감지하는 수광소자입니다. 이 소자는 발광부에서 발사하는 적외선을 바닥에 반사시켜서 그 빛의 양을 감지합니다. 감지한 전압은 빛에 따라서 고저가 나타나지만 그것은 디지털소자의 전압레벨인 L레벨(0볼트) 또는 H레벨(5볼트)로 출력되지 않습니다. 그래서 여기에 필요한 것이 전압비교기 2.구동에 유용한 정보 구동에 유용한 정보 취한다는것은 센서를 통해 감지된 자료 중에 유용한 것을 뽑아내어 취하는 것을 말합니다. (2개의 값에 3개의 센서이므로 8가지의 경우의 수가 나타납니다) 편의상 검은 색을 감지했을 경우를 1, 흰색을 감지했을 경우를 0 이라고 표기하기로 합시다.흰 바닥에 검은선을 따라 주행한다고 했을 때 3점의 값이 010으로 나타나면 현재 가운데로 주행하고 있다는 뜻입니다.만약에 100으로 감지 되었다면 현재 선의 왼쪽으로 치우쳐있다는 뜻이며 001으로 감지 되였다면 현재 선의 오른쪽으로 치우쳐있다는 뜻입니다.이와 같은 값은 매우 유용한 정보입니다.그러나 101과 같은 값은 나타나기 힘든 형태의 것으로 별로 유용한 정보가 아닙니다. 경기규정 라인 트레이서(LINE TRACER) 경기란 자율이동 로보트가 임의의 주행선을 따라서 주행하면서 속도를 경쟁하는 경기이다. 출전하는 로보트를 라인 트레이서라고 한다. 제 1장 : 라인 트레이서에 관한 규정 1) 라인 트레이서의 크기는 가로, 세로 25*25(cm)이내이며 높이에는 제한이 없다. 2) 라인 트레이서는 자립형이어야 하며 연소 기관을 사용해서는 않된다. 출발 조작시의 조작 이외 에는 외부로부터 일체의 조작을 허용하지 않는다. 3) 라인 트레이서는 경기중에 조작자에 의해 하드웨어 및 소프트웨어의 추가, 분해, 교환, 변경을 하여서는 않된다. 다만 경미한 수리 조정과 충진지의 교환은 허용된다. 제 2장 : 코스 및 블록에 관한 규정 1) 코스의 주행면은 흰색과 검정색의 모자이크로 구성되고 코스의 폭을 1.9cm 이고 바탕색과 반 대의 색을 가진다. 2) 코스는 직선과 원호의 조합에 따라 구성된 폐곡선이다. 3) 원호의 곡률반경은 항상 20cm이다 4) 코스는 직각으로 교차하는 곳이 있다. 단, 교차점에서 좌우로 꺽는 것은 허가 되지 않는다. 5) 코스의 주행면은 통상 수평이고 부분적으로는 최대 5도의 기울기가 있는 경우가 있는 것으로 한다. 6) 바닥은 40cm*40cm의 정방형 구역의 6*9개로 구성되어 있다. 7) 라인 트레이서의 출발은 바닥의 모서리 블록에서 출발한다. 8) 블록간의 라인은 불록 중앙을 통과한다. 9) 출발 마크와 골 마크는 출발 블록의 왼쪽에 있고 폭 19mm, 길이 40mm의 직사각형 모양이다. 10) 출발과 골을 체크하는 센서의 위치는 출발 마크와 골 마크의 동일 직선에 있고 센서의 발광 부와 수광부의 거리는 40cm이다. 11) 센서는 가로 세로 높이 12*12*50(mm)의 사각 기둥 모양에 부착되어 있다. 제 3장: 경기에 관한 규정 1) 라인 트레이서가 1회 주행에 필요했던 최단시가을 그 트레이서의 1회 주행시간 기록으로 한다. 2) 1회 주행시간의 측정은 트레이서의 본체의 일부가 출발 마크의 위를 통과하면서부터 시작되고 다시 골 마크 위를 통과하는 사이를 측정한다. 3) 라인 트레이서는 10분간 7회까지 주행 하는 것이 가능하다 4) 라인 트레이서의 최종 기록은 여러 주행 중 가장 빠른 것으로 한다. 5) 주행은 원칙적으로 매회 코스위를 정해진 출발지역에서부터 지정된 방향에 대하여 출발하는 것으로 하지만 그회의 주행후 계속 다음의 주행을 행하는 것이 가능하다. 6) 매회 주행후, 골 지점을 통과하면서 신속하게 자동정지한 경우를 제외하고, 다음 회의 주행을 개시한 것으로 간주한다. 7) 조작자는 경기 위원장의 지시 또는 주행 중지의 허가가 없는 한 주행중의 트레이서를 만져서 는 않된다. 경기 위원장은 라인 트레이서가 정지 코스 아웃 또는 주행 불능과 같은 경우 주행 중 지 신청을 인정한다. 8) 주행중 라인 트레이서 본체가 라인위에서 부터 완전히 이탈한 경우 코스 아웃이라고 간주하고 그회의 주행을 중지하는 것으로한다. 9) 경기장의 조명, 온도 ,습도는 보통의 실내 환경으로 한다. 조명의 조정에 관한 신청은 받아 들 이지 않는다. 10) 경기 위원장은 필요하다고 인정한 경우 조작자에 대해서 트레이서에 관한 설명을 요구할 수 있다. [주의] 1) 경기중 프로그램의 로딩(loading) 및 롬(ROM) 교환을 행하는 것은 허가 되지 않는다. 또 경기 중에 라인 트레이서를 본체와 독립하여 개발 장치와 단말기에 접속하여 프로그램의 실행에 관해 서 지시를 주는 것도 금지 된다. 2) 코스는 어느 정도의 단계의 차이가 생길 수 있다. |
라인트레이서 원리 - lainteuleiseo wonli
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