앞에서 이야기 한 것처럼 다양한 센서, 다양한 모터를 도전해보는 과정을 거쳤다.. 사용해봤던 센서로는 - 가속도 센서 - 레이저 거리 센서 - 초음파 거리 센서 - 게이트 센서 이런 센서들이 있었고, 모터로는 dc모터, servo 모터, step 모터 들을 사용해보면서 각가지 다양한 절망감을 체험했다. 가장 먼저 시도 한것은 거리 측정을 통한 주기 측정으로 가장 가운데 부분에서의 거리, 즉 가장 짧은 거리가 측정되게 한 뒤 그네를 움직이기 시작하여 짧은 거리가 총 3번 측정 되어 그것을 주기로 하여 움직이는 방법을 시도하였다. #include #include #include #include int remote = 7; int LENGTH = 180; // 원하는 높이 int MAXA = 60; // 원하..
컨설팅을 받으면서 우리의 주제는 그냥 그네에서 그네를 어떻게 잘 탈 수 있는지, 이때에 최적의 가속하는 방법과 감속하는 방법으로 바뀌기 시작했다. 이때 나는 그네타기 로봇을 만드는 작업에 집중하기 시작했고, 이때 근근이가 수행해야 할 작업은 2가지였다. 1. 주기를 스스로 판별하기 2. 판별한 주기를 통해 현재 위치를 확인하고, 특정 위치에서 눕거나 일어나는 활동을 하기 이 작업 중에 근근이 부분, 근근이 머리와 에너지가 들어가는 근근이 집 부분이 여러번 설계가 바뀌었지만.. 이러한 부분은 언급하지 않고 글을 쓰고자 한다. 위에서 말한 목표 중 첫번째인 주기 측정을 위해서 코드를 짜기 시작했다. 이러한 과정에서 센서에 대한 고민이 먼저 되기 시작하였다. 주기 인식을 위해서 생각한 알고리즘은 어떠한 센서이..
근근이라는 이름을 붙여주고 난 뒤 과학상자로 만든 근근이 1호가 너무 작아 실험을 진행한 뒤 결과를 잘 볼 수 없던 문제를 해결하기 위해서 어떤 방식으로 근근이의 크기를 키워줄 수 있는지 고민하게 되었다. 결론적으론 프로파일을 주문하여 프로파일을 근근이 집 삼아 근근이를 프로파일 위쪽에 근근이를 달 봉을 베어링을 이용해 달아 마찰을 최소화 하고자 하였다. 이후 아크릴을 이용해 그네를 여러번 디자인을 진행하였고, 그네 부분에 모터, 건전지, 아두이노 메가, 센서가 달릴 수 있는 모습으로 제작하게 되었다. 이후 전에 있던 끔찍한 경험인 시행착오법을 통해 주기를 간신히 비슷하게 맞추었던 경험을 해결하기 위해서 주기 측정을 위한 코딩을 진행하게 되었다.
시간이 다 되는 바람에 충북과학전람회에 보고서와 차트를 제작하여 내었다. 이때, 충북과학전람회에서의 우리의 발표는 정말이지.. 엉망이었다. 그러한 발표를 처음 해보면서 무척이나 떨렸고, 정말 100번의 발표를 했음에도 떨리는건 어쩔 수 없었다. 어쩌다보니 충북전람회는 끝이 나있었고, 우리는 결과를 기다리면서 탐구를 지속해서 진행하였다. 그리고 운이 좋게 충북과학전람회에서 특상을 받으면서(사진이 어디갔지..?) 전국과학전람회로 나갈 수 있게 되었다. 이후 우리는 컨설팅을 받으면서 주제의 구체화, 로봇에 대한 조언, 그네 타기 연구에 대한 조언들을 받으면서 분명히 성장하는 시간을 갖게 되었고, 전국과학전람회를 바라보게 되었다. 컨설팅을 통해서 그저 그네 메커니즘 탐구에서 우리의 탐구는 그네 타기 효과를 최대..
이후 우리는 할일은 많고 시간은 없는 관계로 분업을 하여 진행하였다. 나의 경우 그네 타기 모형을 제작하고 이를 프로그래밍해, 그네타기를 구현하게 되었다. 또한 승환이는 수식적으로 그네타기를 풀며, 실험을 진행하게 되었다. 그리고 수빈이는 그네타기에 대한 탐구를 정리하며 보고서, 차트, 탐구일지를 작성하였고, 그네타기 이론을 담당하였다. (그러한 관계로 이 글에서는 나의 담당이었던 그네 타기 모형(근근이)에 대한 이야기를 주로 풀어나가고자 한다.) 과학 상자를 이용해 그네를 만들고, 서브 모터와 아크릴 판을 통해서 사람의 몸을 나타내었다. 이를 통해서 아크릴 판을 주기적으로 움직여 그네 타기를 모방하는데에 성공하였다. #include Servo servserv; #define led 12 #define ..
이후 우리는 탐구를 설계하기 시작하였고, 다음 그림과 같은 방식으로 탐구를 진행하고자 하였다. 이후 설문 조사를 이용하여 어떤 방식으로 그네를 타는가에 대하여 조사하였다. 이때 설문에서는 그네타기에 대한 경험과 그네를 서서타는가, 앉아서 타는가, 그 방식들로 탈 때 하체 혹은 상체를 흔드는가에 대해서 물어보았다. 설문을 진행한 후 우리는 직접 그네를 타러 갔다. 그때 다양한 상황으로 그네를 타보았는데 그 상황들은 다음과 같았다. 상황 상체 다리 가속/감속 변수를 제한하지 않고 마음대로 그네 타기 O O 가속 다리를 움직이지 않고 상체만 움직인 그네 타기 O X 가속 상체를 움직이지 않고, 다리만 움직인 그네 타기 X O 가속 상체를 움직이지 않고, 다리를 역으로 움직여 그네 타기 X O 감속 https:..
선행연구를 알아보면서 이 연구를 진행해도 될지, 어떤 방향으로 진행하면 될 지 조금 알아보았다. 이후 이론적 배경을 공부하면서 탐구를 어떤 방식으로 나아가면 좋을지에 대해서 자세히 알아보기 시작하였다. 1. 역학적 에너지 보존 : 외력이 없는 환경에서 모든 에너지의 총합은 일정하게 유지된다는 법칙이다. 2. 관성 모멘트 및 각운동량 보존 법칙 : 회전 역학에 해당하는 내용으로 선운동은 F(힘), m(질량), x(변위), a(가속도), p(운동량) 을 사용하는 반면 각운동은 τ(토크, 돌림힘), I(관성모멘트), θ(각 변위), ω(각속도), L(각운동량)을 이용하게 된다. 이때 호도법을 통해서 s=rθ가 되며 이를 이용해 선운동 수식을 각운동 수식으로 바꿀 수 있게 된다.
탐구에 앞서서 일단 주제를 구체화 하고자 하였다. 그에 대한 아이디어는 다음과 같았다. - 줄다리기에서 이길 수 있는 방법을 역학적으로 분석하여 탐구하자 - 전을 잘 뒤집을 수 있는 방법에 대해 탐구하자 - 탁구의 역학적원리를 탐구하고 탁구에서 이길 수 있는 전략에 대해 탐구하자 - 그네 타기의 역학적 원리에 대해 탐구하자 - 농구나 축구에서 골을 잘 넣을 수 있는 방법에 대해 탐구하자 이 중 다른 문제들은 대답이 정해져 있었고, 최종적으로 남은 주제는 줄다리기와 그네 타기 였다. 그 2개의 주제 중 그네 타기에 대해서 더 궁금하여 그네타기라는 주제를 가지고 탐구를 하고자 하였다. 탐구에 앞서서 가장 먼저 선행 논문을 조사하게 되었다. 조사를 하면서 선생님과 함께 찾은 논문 및 연구들은 다음과 같았다. ..
우리의 전람회는 늦은 시기인 4월 말에 시작되었다. 시작된 방식은 노수빈이라는 친구가 청소시간에 나에게 오면서 탐구를 하겠냐고 묻는 것으로 시작되었는데, 그때 내가 이승환이라는 친구를 데려오면서 얘까지 같이 하자! 경험을 한번 쌓아보자 라는 마인드로 시작하게 되었다. 근데 전람회는 뭐지? 전람회란! 과학을 즐기자는 느낌의 큰 프로젝트라고 생각된다. 물리, 화학, 동물, 식물, 지구과학, 농림ㆍ수산, 산업 및 에너지, 환경 등 총 8가지 분야로 나눠져 있으며, 1946년에 시작된 매우 근본이 있는 대회 중 하나이다. 전국과학전람회의 시상은 대통령상, 국무총리상, 부문별 최우수상, 특상(1등급), 우수상(2등급), 장려상(3등급)으로 구성되어 있다. 처음 우리는 지도교사 정도일 선생님과 만나게 되었다. 그렇..
