엄마쌤과 함께하는 커넥트 LV.4
엄마쌤과 함께하는 커넥트 LV.4
[교재 확인하기]
커넥트 4단계에서 만들어볼 로봇입니다. 'F1자동차 스피온'부터 '폐기물처리로봇 로이'까지 총 11가지 로봇을 만나보세요.
>>> 교재 파일 바로가기
[프로그램 다운로드]
커넥트 4단계 로봇은 CPU블럭에 해당 로봇의 프로그램을 다운로드하여 게임을 즐길 수 있습니다.
한꺼번에 여러 프로그램이 다운로드 되지 않으니, 한 번에 한 가지만 다운로드 해주세요.
프로그램 설치 방법은 프로보 커넥트 e-매뉴얼 페이지를 참고해주세요.
[엄마쌤 로봇 교실]
아이와 함께 커넥트 4단계 로봇을 만들면서 지도할 내용들을 알아봅니다.
집에서 하는 로봇 교육, 엄마쌤 교실을 열어보세요!
01. F1자동차 스피온
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#14. 서보모터 축의 기준점을 맞추고 서보모터에 케이블을 먼저 꽂은 후 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
RF 리모컨으로 스피온을 조종합니다. 전/후진, 좌/우회전 및 경적 등을 울릴 수 있습니다.
02.
로봇 탐구 활동
스피온을 만들어보니 우리가 평소에 타는 자동차와 다르게 생긴 것을 알게 되었습니다.
일반 주행용이 아닌 경주용 자동차이기 때문인데요. 경주용 자동차는 일반 자동차와 어떻게 다른지 함께 알아보겠습니다.
📌 포뮬러 원(Formular One, F1)
포뮬러 자동차 경주 대회는 바퀴가 겉으로 드러난 오픈 휠(Open-Wheel) 형식의 자동차 경주 대회입니다. 포뮬러 원은 그 중 가장 높은 등급의 대회로, 줄여서 F1이라고 부릅니다.
F1 레이스카(경주용 차)에는 인간이 주행 가능한 최고의 속도를 내기 위해 다양한 과학 원리와 기술이 적용됩니다. 그 중 핵심은 '공기역학'을 이해하고 이용하는 것입니다. 시속 300km 이상으로 달리는 F1 차량은 주변의 아주 작은 공기의 흐름을 제어하지 못하면 큰 사고가 일어날 수 있기 때문에 더욱 주의해야 합니다.
📌 에어로다이나믹(공기역학)
✔ 다운포스(Downforce) : 경주용 자동차에서 가장 기본적으로 요구되는 공기역학적 기능이자 핵심입니다. F1 자동차가 달릴 때 만들어내는 공기가 차체를 누르는 힘을 가리키는데요, 이 힘이 엄청나기 때문에 이론적으로는 F1자동차가 천장에 붙어서 달릴 수도 있다고 합니다.
✔ F1 자동차의 특별한 부품들
1. 리어 윙(뒷날개) : 자동차 뒤쪽에 있는 큰 날개예요. 비행기의 날개를 뒤집어 놓은 것 같은 형태인 이 날개가 공기를 위로 밀어올려서 차를 아래로 누르는 힘을 만들어요.
2. 디퓨저 : 자동차 바닥 뒤쪽에 있는 부품이예요. 이게 차 밑으로 지나가는 공기를 빠르게 만들어서 차를 바닥에 붙게 해줘요.
3. S-덕트 : 자동차 앞쪽에 있는 구멍이예요. 이 구멍이 공기의 흐름을 좋게 만들어서 차가 더 잘 달릴 수 있게 해줘요.
✔ 재미있는 사실
F1 자동차는 이론적으로 천장에 붙어서도 달릴 수 있다고 해요. 그만큼 다운포스가 강하다는 뜻이예요.
이렇게 F1 자동차는 공기의 힘을 이용해서 더 빠르고 안전하게 달릴 수 있어요. 정말 멋지지 않나요?
02. 서스펜션카 락크
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#18, 19. 캐터필러 12개를 연결한 후, 톱니블럭에 감아 조립합니다.
#23. 듀얼핀에 고무줄을 걸고 2*7블럭에 걸쳐야 합니다. 위치를 정확히 확인하여 고무줄을 연결합니다.
📌 로봇 동작 원리
고무줄을 이용해 바퀴와 차체 사이에 탄성을 가진 서스펜션 구조를 만들어 거친 표면도 안정적으로 달릴 수 있습니다.
02.
로봇 탐구 활동
자동차의 중요한 부분인 서스펜션에 대해 알아볼게요.
📌서스펜션이란?
서스펜션은 자동차가 울퉁불퉁한 길을 달릴 때 승객들이 편안하게 탈 수 있도록 도와주는 특별한 장치예요.
✔ 서스펜션의 역할
1. 충격 흡수 : 도로의 울퉁불퉁한 부분을 지날 때 생기는 충격을 흡수해요.
2. 안정성 유지 : 자동차가 코너를 돌 때 기울어지는 것을 줄여줘요.
3. 타이어 접지력 향상 : 타이어가 항상 도로와 잘 닿아있게 해줘요.
✔ 서스펜션의 주요 부품
- 스프링 : 자동차의 무게를 지탱하고 충격을 흡수해요.
- 댐퍼 : 스프링이 너무 많이 흔들리는 것을 막아줘요.
- 링크와 암 : 바퀴를 자동차 본체에 연결해주는 부품이에요.
✔ 재미있는 사실
서스펜션은 마치 우리 몸의 근육과 뼈처럼 작용해요. 근육이 충격을 흡수하고 뼈가 몸을 지탱하듯이, 서스펜션도 자동차를 편안하고 안전하게 만들어 주는 거예요.
이렇게 서스펜션은 우리가 자동차를 탈 때 편안하고 안전하게 느낄 수 있도록 도와주는 중요한 장치랍니다. 다음에 자동차를 탈 때 서스펜션이 열심히 일하고 있다는 걸 기억해 보세요!
03. 버킷굴착기 블라스터
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#7. 조립 전에 고속모터에 케이블을 먼저 꽂은 후, 조립 방향에 주의하여 고속 모터를 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
서로 다른 3가지 종류의 모터가 사용되고 있습니다. 주행 목적의 일반 차량과 달리 특수한 기능을 가진 중장비 로봇에서 각 모터가 어떤 역할을 담당하고 있는지 확인해보세요. 서보모터- 캐터필러(무한궤도) / 일반모터-크레인 / 고속모터 - 굴착기
02.
로봇 탐구 활동
오늘 만들어본 블라스터와 같은 굴착기는 중장비라고 해요. 중장비에 대해 함께 알아볼게요.
📌 중장비란?
중장비는 큰 힘이 필요한 건설 현장에서 사용하는 거대한 기계예요. 마치 어른들의 장난감 같지만, 실제로는 매우 중요한 일을 하는 기계랍니다.
✔ 주요 중장비 종류
1. 굴삭기 : 큰 팔과 삽처럼 생긴 버킷으로 땅을 파는 기계예요.
2. 불도저 : 앞에 큰 날이 달려있어 땅을 밀어내는 데 사용돼요.
3. 크레인 : 높은 곳에 무거운 물건을 들어 올리는 데 쓰이는 긴 팔을 가진 기계예요.
4. 덤프트럭 : 큰 짐을 실어 나르는 거대한 트럭이에요.
5. 로더 : 큰 삽으로 흙이나 자갈을 퍼 담아 옮기는 기계예요.
✔ 재미있는 사실
- 일부 굴삭기는 집 3층 높이만큼 크답니다!
- 중장비 운전사들은 특별한 훈련을 받아야 해요.
- 요즘에는 가상현실(VR)로 중장비 운전을 배우기도 한대요.
📌 배거 293: 세상에서 제일 큰 중장비
배거 293이라는 거대한 기계가 있어요. 이 기계는 정말 어마어마하게 커서 상상하기 힘들 정도예요!
✔ 얼마나 큰가요?
- 높이가 96미터나 돼요. 30층 아파트만큼 높답니다!
- 길이는 225미터예요. 축구장 두 개를 이어 붙인 것보다 더 길어요.
- 무게는 14,200톤이에요. 코끼리 2,000마리를 모아 놓은 것만큼 무거워요!
✔ 무엇을 하나요?
배거 293은 독일의 큰 탄광에서 일해요. 하루에 24만 입방미터의 흙을 파낼 수 있어요. 이건 트럭 10,000대가 실어 나를 수 있는 양이에요!
✔ 재미있는 사실
- 이 기계를 만드는 데 10년이나 걸렸다고 해요.
- 5명의 사람들이 이 거대한 기계를 조종해요.
- 전기로 움직이는데, 작은 마을 전체에 공급할 수 있을 만큼의 전기를 사용해요.
중장비는 우리 주변의 건물, 도로, 다리를 만드는 데 꼭 필요해요. 다음에 공사 현장을 지나갈 때 이 거대한 기계들이 열심히 일하는 모습을 한번 살펴보세요! 우리 주변의 세상을 만드는 데 이런 놀라운 기계들이 도움을 주고 있답니다!
04. 바이크로봇 스톰
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#3. 서보모터를 조립하기 전에 기준점을 맞추고, 3핀 케이블을 꽂은 후 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
스톰 바이크의 중앙에 조립된 서보모터가 좌, 우회전으로 주행 방향을 결정하고 고속모터에 연결된 바퀴로 고속주행이 가능합니다. RF리모컨으로 속도를 높이거나 줄일 수 있으며 FND블럭에 표시되는 속도를 확인하며 주행 가능합니다.
02.
로봇 탐구 활동
스톰 바이크는 고속모터를 이용해 만들었어요. 고속 모터가 빠르게 돌아가는 이유는 모터 안에서 돌아가는 기어에서 찾을 수 있답니다.
📌 기어의 원리
기어는 톱니바퀴처럼 생긴 부품이에요. 이 톱니바퀴들이 서로 맞물려 돌아가면서 힘과 속도를 바꿔줘요.
- 큰 기어와 작은 기어 : 큰 기어가 천천히 돌면, 작은 기어는 빨리 돌아요.
- 힘 조절 : 기어를 이용하면 적은 힘으로도 무거운 것을 들어 올릴 수 있어요.
- 방향 바꾸기 : 기어를 이용해 회전 방향을 바꿀 수도 있어요.
📌 모터에 기어를 사용하는 이유
- 속도 감소와 토크 증가 : 기어를 통해 모터의 고속 회전을 낮은 속도로 변환하면서 동시에 토크(회전력)를 증가시킬 수 있습니다.
- 공간 효율성 : 기어드 모터는 콤팩트한 설계로 좁은 공간에서도 사용이 가능합니다.
- 에너지 효율 향상 : 기어를 사용하면 모터의 에너지 손실을 최소화하고 효율을 높일 수 있습니다.
- 다양한 응용 가능성 : 기어드 모터는 동력 전달, 선형 작동, 회전 작동 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.
- 비용 절감 : 기어를 사용하면 모터의 수명을 연장하고 유지보수 비용을 줄일 수 있습니다.
- 정밀 제어 : 기어드 모터는 속도와 위치 제어의 정밀도가 높아 자동화 및 로봇 공학 분야에서 유용합니다.
📌 기어의 톱니 수란?
기어는 동그란 바퀴 모양인데, 가장자리에 작은 이빨 같은 게 있어요. 이 이빨을 '톱니'라고 불러요. 기어마다 이 톱니의 개수가 다를 수 있어요.
✔ 톱니 수에 따른 변화
1. 톱니가 많은 큰 기어
- 천천히 돌아가요.
- 하지만 힘이 세져요.
- 무거운 것을 들어 올릴 때 유용해요.
2. 톱니가 적은 작은 기어
- 빨리 돌아가요.
- 힘은 조금 약해져요.
- 빠르게 움직여야 할 때 좋아요.
✔ 재미있는 비유
- 큰 기어는 거북이 같아요 : 천천히 가지만 무거운 걸 잘 옮겨요.
- 작은 기어는 토끼 같아요 : 빨리 가지만 무거운 걸 옮기긴 어려워요.
기어의 톱니 수를 잘 조절하면, 우리가 원하는 대로 기계를 빠르게 또는 힘세게 만들 수 있어요. 자전거나 시계, 심지어 큰 기계들도 이런 원리로 움직인답니다!
05. 탱크로봇 CT-1
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#3, 4. 여러 개의 핀이 조립되니, 각 부품이 조립되는 순서를 확인하고 위치와 방향에 주의하여 조립합니다.
#5. 서모보터 축의 기준을 맞추고 케이블을 먼저 꽂은 후 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
모터로 구동되는 캐터필러(무한궤도) 주행장치로 험난한 지형도 손쉽게 주행가능합니다. 서보모터에 연결된 대포를 위, 아래로 움직여 발사하면 LED블럭에 불이 들어옵니다.
02.
로봇 탐구 활동
험난한 길도 쉽게 주행하는 캐터필러(무한궤도) 주행장치에 대해 알아봅니다.
📌 캐터필러 주행장치란?
캐터필러 주행장치는 큰 기계들이 움직이는 특별한 방법이에요. 마치 거대한 벨트가 바퀴 역할을 하는 것처럼 생각하면 돼요.
✔ 주요 부분들
1. 캐터필러 : 긴 벨트 모양으로, 기계의 바닥을 감싸고 있어요.
2. 아이들 휠 : 캐터필러를 지지하는 작은 바퀴들이에요.
3. 구동축 : 캐터필러를 움직이게 하는 중요한 부분이에요.
✔ 어떻게 움직이나요?
- 구동축이 돌아가면 캐터필러 벨트가 움직여요.
- 캐터필러가 움직이면서 기계 전체가 앞으로 나아가요.
- 아이들 휠들이 캐터필러를 잘 지지해줘서 부드럽게 움직일 수 있어요.
✔ 왜 사용하나요?
1. 험한 길도 잘 갈 수 있어요 : 돌이나 모래가 많은 곳도 문제없어요.
2. 무거운 것도 잘 옮길 수 있어요 : 큰 힘으로 무거운 기계를 움직일 수 있어요.
3. 안전해요 : 넓은 면적으로 땅을 누르기 때문에 쉽게 넘어지지 않아요.
캐터필러 주행장치는 건설 현장이나 농장에서 많이 볼 수 있어요. 다음에 큰 기계를 보면, 그 아래에 있는 긴 벨트가 바로 캐터필러라는 걸 기억해보세요!
06. 스마트 모빌리티 몰리
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#5. 각 부품이 조립되는 순서를 확인합니다. 힌지블럭A가 조립되는 위치와 방향에 주의합니다.
📌 로봇 동작 원리
서보모터에 연결된 몰리가 좌, 우 방향으로 운전하면 고속모터가 장착된 스마트 모빌리티가 빠르게 주행합니다.
02.
로봇 탐구 활동
📌 스마트 모빌리티란?
스마트 모빌리티는 첨단 기술을 이용해 더 똑똑하고 편리하게 만든 새로운 교통 시스템이에요.
✔ 스마트 모빌리티의 장점
1. 교통 혼잡 줄이기 : 똑똑한 시스템으로 차가 덜 막히게 해줘요.
2. 시간 절약 : 목적지까지 더 빨리 갈 수 있어요.
3. 환경 보호 : 공해를 줄여 깨끗한 환경을 만들어요.
4. 편리한 이용 : 한 번의 결제로 여러 교통수단을 이용할 수 있어요.
✔ 스마트 모빌리티의 종류
1. 자율주행차 : 운전사 없이 스스로 움직이는 자동차예요.
2. 공유 서비스 : 차나 자전거를 여러 사람이 함께 사용해요.
3. 전기차 : 환경에 좋은 전기로 움직이는 자동차예요.
4. 개인교통수단 전동킥보드 같은 작은 이동 수단이에요.
5. 도심항공교통(UAM) : 하늘을 날아다니는 미래의 교통수단이에요.
스마트 모빌리티는 우리 생활을 더 편리하고 깨끗하게 만들어주는 멋진 기술이에요. 앞으로 더 많은 새로운 교통수단들이 생겨날 거예요!
07. 공룡로봇 알로
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#8. 두 개의 톱니블럭 모두 A면이 위로 향하도록 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
총 네 개의 모터가 공룡 알로의 움직임을 다양하게 보여줍니다. 서보모터에 톱니블럭으로 연결되는 다리의 움직임과, 또 다른 서보모터에 링크구조로 연결되어 움직이는 머리의 움직임을 살펴봅니다.
02.
로봇 탐구 활동
오늘 만들어본 공룡로봇 알로는 두 발로 걷는 이족보행 로봇이예요. 이족보행 로봇이 어떻게 걸을 수 있는지 알아볼게요.
📌 로봇의 다리 구조
이족보행 로봇은 사람처럼 두 다리로 걸어요. 로봇의 다리에는 중요한 부분들이 있어요.
1. 엉덩이 관절: 다리를 앞뒤로 움직이고 돌릴 수 있어요.
2. 무릎 관절: 다리를 구부리고 펼 수 있어요.
3. 발목 관절: 발을 위아래, 옆으로 움직일 수 있어요.
4. 발가락: 걸을 때 힘을 주는 데 도와줘요.
📌 로봇이 걷는 방법
로봇이 걷는 것은 마치 계속 넘어지지 않으려고 노력하는 것과 같아요. 로봇이 걷는 과정을 간단히 설명할게요.
1. 균형 잡기: 로봇은 센서를 사용해 자신의 위치를 계속 확인해요.
2. 발 들기: 한쪽 발을 들어 앞으로 내밀어요.
3. 발 내리기: 앞으로 낸 발을 바닥에 내려놓아요.
4. 무게 옮기기: 몸의 무게를 앞발로 옮겨요.
5. 반복하기: 다른 발로 같은 동작을 반복해요.
📌 로봇의 뇌
로봇에는 작은 컴퓨터가 있어요. 이 '뇌'는 로봇이 넘어지지 않고 걸을 수 있게 해줘요.
1. 걸음걸이 계획: 로봇이 어떻게 걸을지 미리 계획해요.
2. 센서 확인: 주변 환경을 계속 확인해요.
3. 빠른 조정: 균형을 잃지 않도록 빠르게 움직임을 바꿔요.
이족보행 로봇은 아직 완벽하지 않아요. 과학자들은 로봇이 더 자연스럽고 안정적으로 걸을 수 있도록 계속 연구하고 있어요. 미래에는 우리 주변에서 사람처럼 자유롭게 걸어 다니는 로봇들을 볼 수 있을지도 몰라요!
08. 운반로봇 딜리
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#21. 서보모터를 조립하기 전에 꼭 기준점을 맞추고 3핀 케이블을 꽂습니다. 다른 부품이 조립되는 위치와 방향에 주의하세요.
#22. 두 개의 톱니블럭 모두 A면이 바깥을 향하게 하여 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
캐터필러 주행장치로 움직이는 운반로봇 딜리에는 서보모터 두 개로 작동하는 로봇팔 집하 장치(그립)가 있습니다. 그립의 상하 움직임과 그립을 쥐고 피는 동작이 각각 다른 서보모터로 제어됩니다.
02.
로봇 탐구 활동
최근 빠르게 발전하고 있는 운반 로봇 기술에 대해 알아봅니다.
📌 운반 로봇이란?
운반 로봇은 물건을 자동으로 옮기는 똑똑한 기계예요. 사람이 하던 무거운 물건 나르기 같은 일을 대신해주는 로봇이죠.
✔ 주요 기술
1. 자율주행 기술
- 로봇이 혼자서 길을 찾아 움직일 수 있어요.
- 센서와 카메라를 이용해 주변 환경을 파악하고 장애물을 피해 다녀요.
2. 물체 인식 기술
- 카메라와 센서로 물건의 모양, 크기, 위치를 파악해요.
- 인공지능을 이용해 다양한 물건을 구별할 수 있어요.
3. 로봇 팔 기술
- 다양한 모양과 크기의 물건을 집을 수 있는 로봇 팔을 사용해요.
- 정교한 움직임으로 물건을 안전하게 옮길 수 있어요.
4. 협업 시스템
- 여러 대의 로봇이 서로 정보를 주고받으며 효율적으로 일해요.
- 중앙 컴퓨터가 로봇들의 작업을 조율해요.
✔ 운반 로봇의 장점
1. 효율성 : 24시간 쉬지 않고 일할 수 있어요.
2. 정확성 : 실수 없이 정확하게 물건을 옮겨요.
3. 안전성 : 위험한 환경에서도 안전하게 작업할 수 있어요.
4. 비용 절감 : 장기적으로 인건비를 줄일 수 있어요.
✔ 활용 분야
1. 물류 센터 : 상품을 분류하고 포장하는 데 사용돼요.
2. 공장 : 부품이나 완성품을 운반해요.
3. 병원 : 의약품이나 의료 기구를 옮겨요.
4. 건설 현장 : 무거운 자재를 나르는 데 활용돼요.
운반 로봇 기술은 계속 발전하고 있어요. 앞으로는 더 똑똑하고 다재다능한 로봇들이 우리 주변에서 활약하게 될 거예요. 이런 기술들이 우리 생활을 더 편리하고 효율적으로 만들어줄 거라고 기대할 수 있어요.
09. 지게차로봇 포리
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#25. 모터블럭 양쪽에 조립되는 두 톱니블럭 A면이 교재의 그림과 같이 한 쪽 방향을 향하게 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
서보모터에 연결된 뒷바퀴가 방향을 조절하고, 일반모터에 연결된 앞바퀴로 움직입니다. 지게차의 마스트와 캐리지도 각각 서보모터와 일반 모터로 작동합니다.
02.
로봇 탐구 활동
무거운 짐을 손쉽게 들고 나르는 지게차의 역할과 원리에 대해 알아봅니다.
📌 지게차의 역할
지게차는 공장, 창고, 물류 센터 등에서 무거운 물건을 들어 올리고 옮기는 데 사용되는 중요한 장비입니다. 주요 역할은 다음과 같습니다.
1. 물건 운반 : 팔레트에 실린 상품이나 무거운 자재를 한 곳에서 다른 곳으로 옮깁니다.
2. 적재 및 하역 : 트럭이나 선박에 물건을 싣거나 내리는 작업을 수행합니다.
3. 높은 곳 작업 : 높은 선반이나 저장 공간에 물건을 올리거나 내릴 수 있습니다.
📌 지게차의 원리
지게차의 작동 원리는 다음과 같습니다.
1. 시소 원리 : 지게차는 시소처럼 작동합니다. 앞쪽의 포크(갈래 모양의 부분)에 물건을 실으면, 뒤쪽에 있는 무거운 추(카운터웨이트)가 균형을 잡아줍니다.
2. 유압 시스템 : 포크를 들어 올리고 내리는 데는 유압 시스템이 사용됩니다. 유압 실린더에 기름을 넣어 압력을 가하면 포크가 올라가고, 압력을 빼면 내려갑니다.
3. 전륜 구동과 후륜 조향 : 대부분의 지게차는 앞바퀴로 움직이고 뒷바퀴로 방향을 조절합니다. 이렇게 하면 좁은 공간에서도 쉽게 회전할 수 있습니다.
4. 안정성 유지 : 지게차가 넘어지지 않도록 차체 후방에 무거운 추를 달아 균형을 잡습니다. 이 추의 무게는 보통 들어 올릴 수 있는 최대 하중과 비슷합니다.
지게차는 이러한 원리들을 조합하여 안전하고 효율적으로 무거운 물건을 옮길 수 있게 됩니다. 하지만 안전한 사용을 위해서는 적절한 교육과 주의가 필요합니다.
10. 굴착기로봇 카베이터
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
#10, 17. 서보모터를 조립하기 전에 기준을 꼭 맞추고, 3핀케이블을 꽂은 후 조립합니다.
#18~25. 굴착기 붐과 암 부분의 링크 구조를 확인하고 조립합니다.
📌 로봇 동작 원리
일반모터 두 개로 움직이는 굴착기로봇 카베이터의 하부장치(캐터필러 주행장치) 위에는 서보모터로 작동하는 상부장치(운전실)이 있습니다. 상부장치에는 또 다른 서보모터로 움직이는 붐과 암, 버킷이 연결되어 있습니다.
02.
로봇 탐구 활동
건설 현장에서 자주 볼 수 있는 중요한 중장비인 굴착기에 대해 알아봅니다.
📌 굴착기의 구조
굴착기는 크게 세 부분으로 나눌 수 있습니다:
1. 상부 회전체: 운전실과 엔진이 있는 부분
2. 작업 장치: 붐, 암, 버킷으로 구성된 긴 팔 모양의 부분
3. 하부 주행체: 무한궤도나 바퀴가 달린 부분
📌 굴착기의 작동 원리
굴착기는 유압 시스템을 이용해 작동합니다. 주요 원리는 다음과 같습니다:
1. 유압 시스템: 엔진이 유압 펌프를 구동하여 유압을 만듭니다.
2. 파스칼의 원리: 유압을 이용해 작은 힘으로 큰 힘을 만들어냅니다.
3. 유압 실린더: 유압을 이용해 붐, 암, 버킷을 움직입니다.
📌 유압 시스템이란?
유압 시스템은 물이나 기름 같은 액체의 힘을 이용해서 기계를 움직이는 방법이에요.
✔ 유압 시스템의 작동 원리
1. 액체를 눌러요: 특별한 펌프로 액체를 세게 눌러요.
2. 액체가 이동해요: 눌린 액체는 관을 타고 다른 곳으로 이동해요.
3. 힘을 전달해요: 이동한 액체가 기계의 다른 부분을 밀어서 움직이게 해요.
✔ 유압 시스템의 예
- 굴착기: 땅을 파는 큰 기계의 팔을 움직이는 데 사용돼요.
- 자동차 브레이크: 브레이크 페달을 밟으면 액체의 힘으로 바퀴를 멈추게 해요.
📌 굴착기의 주요 기능
1. 땅 파기: 버킷을 이용해 땅을 파고 흙을 퍼올립니다.
2. 물건 들어올리기: 무거운 물체를 들어 올릴 수 있습니다.
3. 지형 정리: 땅을 고르게 만들거나 모양을 다듬는 작업을 합니다.
굴착기는 유압 시스템의 힘을 이용해 작은 조작으로 큰 힘을 발휘할 수 있어 건설 현장에서 매우 유용하게 사용됩니다. 하지만 위험할 수도 있어요. 그래서 운전하는 사람은 특별한 교육을 받아야 합니다. 공사장 근처에서는 항상 조심해야 해요!
11. 폐기물처리로봇 로이
01.
오늘의 로봇
📌 조립 시 주의 사항 (#: 교재 조립 순서)
# 25, 33. 블럭과 핀이 조립되는 위치를 정확히 확인해주세요.
#34. 고무줄을 거는 위치를 확인해 주세요. 고무줄의 위치에 따라 동작이 원활하지 않을 수도 있습니다.
📌 로봇 동작 원리
서보모터에 연결된 로봇팔의 움직임에 따라 폐기물 집하장치의 뚜껑이 열리고 닫힙니다.
02.
로봇 탐구 활동
오늘 함께 만들어본 로이는 폐기물을 처리하는 로봇입니다. 우리가 버린 쓰레기를 다시 유용한 자원으로 바꾸는 중요한 단계인 폐기물 재활용 과정에 대해 알아봅니다.
📌 폐기물 재활용 과정
1. 수집 및 분류
- 사람들이 집에서 나오는 쓰레기를 분리수거함에 넣습니다.
- 수거된 쓰레기는 종류별로 나누어집니다. 예를 들어, 종이, 플라스틱, 유리, 금속 등으로 구분합니다.
2. 세척 및 파쇄
- 분류된 재활용품은 깨끗하게 씻어서 불순물을 제거합니다.
- 그런 다음, 큰 조각들을 작은 조각으로 잘라서 운반하기 쉽게 만듭니다. 이 과정을 '파쇄'라고 합니다.
3. 재활용 공정
- 잘게 잘린 재활용품은 각각의 재료에 맞는 방법으로 처리됩니다.
- 종이는 다시 종이로 만들기 위해 펄프 형태로 가공됩니다.
- 플라스틱은 녹여서 새로운 제품으로 만들거나, 알갱이 형태로 만들어져 다른 제품의 원료가 됩니다.
- 유리와 금속도 비슷하게 처리되어 새로운 용기로 재탄생합니다.
4. 새로운 제품으로 재생
- 마지막 단계에서는 이렇게 가공된 재료들이 모여서 새로운 제품으로 만들어집니다. 예를 들어, 플라스틱 병이 새 물병이나 장난감으로 변할 수 있습니다.
✔ 왜 재활용이 중요할까요?
- 쓰레기를 줄이고 환경을 보호할 수 있습니다.
- 자원을 아껴서 지구를 더 건강하게 유지할 수 있습니다.
재활용은 우리가 매일 할 수 있는 작은 실천이며, 지구를 지키는 데 큰 도움이 됩니다!
커넥트 4단계 11개 로봇을 모두 만들어보셨다면 나만의 창작 로봇도 만들어보세요.
커넥트 5단계에서 다시 만나요!