수학적 모델링을 이용한 뱀 로봇 제작
페이지 정보
- 연번 8-09
- 제목(국문) 수학적 모델링을 이용한 뱀 로봇 제작
- 제목(영문) Creating a snake robot using mathematical modeling
- 학술지명 청소년과학창의연구
- 호수 Vol.8
- 발간일 2023-03-31
- 저자 김준환, 박병하, 안은성, 한승민
- 분야 공학
- 페이지 구간 pp.135-146
- 총 페이지 수 12
- 키워드(국문) 뱀 로봇, 유전 알고리즘, 아두이노, 푸리에 변환, 수학적 모델링
- 키워드(영문) Snake robot, genetic algorithm, Arduino, Fourier transform, mathematical modeling
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초록(국문)
뱀의 움직임을 구현할 수 있는 뱀 로봇을 제작하기 위해 수학적 모델링을 이용하였다. 뱀의 움직임을 프로그램을 활용하여 운동을 분석하였고 그 결과 뱀의 움직임과 푸리에식이 가장 유사하다는 것을 알 수 있었다.
그에 따라 푸리에식의 형태로 뱀의 움직임을 구현하고 푸리에 식의 계수를 처음에 임의로 설정하여 연구하고 그 뒤에는 유전 알고리즘을 활용하여 최적의 움직임에 해당하는 계수를 찾고 움직임을 구현하였다.
하드웨어 측면에서 처음에는 아두이노 키트에서 제공되는 기본 서보모터를 사용하였다. 로봇의 구조와 회로는 틴커캐드라는 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 설계한 후 제작하였다. 하지만 더 정교한 움직임을 구현할 수 있는 AX-12A모터를 사용하였다. -
초록(영문)
Mathematical modeling was used to create a snake robot that could mimic the movement of a snake. The motion of the snake was analyzed using the program, and as a result, the Fourier equation was most similar to the motion of the snake.
Accordingly, in the process of implementing the movement of the snake in the form of a Fourier formula, a genetic algorithm was used to find the coefficient corresponding to the optimal movement.
The structure and circuit of the robot were designed and manufactured using a simulation program called Tinkercad, and an AX-12A motor was used to realize more sophisticated movements.