[라인트레이서] 라인트레이서 최종보고서 (학술제 출품작)

소개글

교내 학술제 라인트레이서 대회를 준비하면서 결과를 종합해놓은 자료입니다.
스테핑모터와 ATmega128을 이용하여 만들었습니다.
유용하게 쓰시기 바랍니다.

목차

Ⅰ. 제 목
라인트레이서의 설계 및 구동
Ⅱ. 설 계 목 적
Ⅲ. 이론 및 원리
(1) 바디부분
(2) 센서부분
(3) MAIN부분
(4) MOTOR부분
Ⅳ. 토 의
Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

Ⅰ. 제 목
라인트레이서의 설계 및 구동
Ⅱ. 설 계 목 적
교내 학술제의 라인트레이서 대회를 통하여 하드웨어 및 소프트웨어 설계 및 제작을 경험하고 계측 및 제어를 이해 및 숙달 할 수 있도록 한다.
라인트레이서는 검은 바닥에 그려진 흰색 (또는 흰색 바닥에 그려진 검은 선)을 따라가는 로봇으로서 산업체에서 물건을 운반하는 무인 차에 많이 응용되는 기술이다. 이 로봇은 스스로 선을 감지하고, 자신의 동력으로 선이 그려진 주행판을 완주해야 한다. 이를 위해서는 눈에 해당하는 센서, 발에 해당하는 모터, 머리라고 할 수 있는 프로세서 부분의 연구가 필요하고, 또 로봇에 이들을 잘 운용하고 보다 효율적으로 빨리 움직일 수 있도록 프로그램을 개발해야 한다.
본 프로젝트는 독립 전원을 가지고 한 쌍의 스텝 모터와 센서를 사용하여 움직이며 라인트레이서가 라인에서 벗어난 정도를 광센서를 통하여 감지하여 그 감지된 빛의 양에 따라 적절히 양쪽 스텝 모터의 속도 차를 두어 계속 라인트레이서의 중심선이 LINE의 중앙으로 향하며 주행하도록 하며, 나머지 두 개의 센서를 가지고 표시선을 감지하게 하여 정해진 위치( 오른쪽에 표시선이 온 자리)에서 정지하도록 하는 것을 목표로 한다.
Ⅲ. 이론 및 원리
1. 동작 원리
라인트레이서는 바닥에 그려진 선을 감지해야 한다. 이때, 광센서를 이용하게 되는데, 광센서는 빛을 쏘았을 때, 색에 따라 빛을 반사하는 양이 다름을 이용하는 것으로, 흰색은 빛의 반사가 많고, 검정색은 빛을 흡수하여 반사량이 극히 적으므로, 이 차이점을 이용하여 라인트레이서는 바닥에 있는 선을 감지하게 된다. 그리고, 이 바닥에 감지된 정보를 구동에 유용한 정보로 가공하여 CPU에서 처리해서 모터가 회전하도록 한다. 구동에 유용한 정보로 가공한다는 것은 센서를 통해 받아들인 값은 빛의 양이므로 아날로그 값인데 이를 제어하기 위해서는 디지털 값으로 바꾸어 주어야 한다. 이때, 사용하는 것이 비교기나, ADC로, 비교기는 값을 0또는 1의 값으로 바꾸어주고, ADC는 아날로그 값을 여러 가지의 수로 분할하여 전달해 주게 된다.

참고 자료

1. 이재창, “(라인트레이서) Bascom-AVR 로봇스터디”, 동일, 2003.
2. 윤덕용, “ATmega 128을 활용한 졸업작품 만들기”, Ohm사, 2005.
3. 황해권, “I love atmega 128”, Ohm사, 2005.
4. 윤지녕, “마이크로 로봇 바이블” 개정판, 성안당, 2001.
5. http://www.alldatasheets.co.kr