Linear Actuator를 이용한 2족 보행 로봇 제작 ~ #2


지난 글이 7월 12이고 그 지난 글이 6월 19일이었다.
지난 글은 3D 프린터 A/S 관련 글이었으니 로봇 제작과 관련된 글은 달 수로 2달이 지났다.
출력 시간과 여러가지 여건상 글 작성이 늦어질 것을 예상하긴 했으나 생각 이상으로 글 작성 간격이
길어지고 있다...ㅠ.ㅠ


이래서는 맥이 끊어질 것 같아 지금 새로운 방법을 모색하고 있다.


Scratch Building


Scratch Building의 정의는 이렇다.


Scratch Building란 상업용 킷을 이용하지 않고 처음부터 일상의 각종 재료를 이용하여 축적 모형을 제작하는 방법이다. — Wikipedia : https://en.wikipedia.org/wiki/Scratch_building


메이커 코스프레를 하고 있다보니 관련 분야에 대한 지식들이 하나 둘씩 모인다.
현재 제작 중인 로봇에 참고하기 위해 주로 pinterest와 youtube를 통해 mech, war robot, robot 등으로 검색을
하다보면 대체로 컨셉 아트에 해당하는 2D 일러스트나 3D 모델링들이 검색된다. 그런데 가끔 조금 독특한 형태의 로봇
모형들이 검색되는 경우가 었다. 꽤나 사실적이면서도 건담류의 기성 상용 제품들과는 달리 매우 거칠고 투박한, 그리고
매우 유니크한 로봇들...


물론 Scratch Building이 로봇에만 국한되는 제작법은 아니지만 내가 하고자 하는 것이 로봇 제작이기에 로봇을 위주로
찾게 되었다.






제작 영상 : https://youtu.be/ftmtvu9dB2s


한편으로는 Kitbashing이라는 제작법도 있다.

Kitbashing이란 서로 다른 기존 상용 모델 제품을 조합하여 새로운 축적 모형을 제작하는 방법이다.
-- Wikipedia : https://en.wikipedia.org/wiki/Kitbashing

사실 건프라를 이용하여 기존 상용 제품과는 다른 모델들을 만들어 내는 것은 엄격하게 말해 Kitbashing에 속하지만
넓은 범위에서 Scratch Building이라는 용어를 더 자주 사용하는 것 같다. 역으로 Scratch Building이라고 하지만
상용 밀리터리 모델 킷을 이용하여 모형을 만드는 경우도 많기는 하다.


중요한 것은 3D 프린터를 이용하면 수작업으로 표현하기 어려운 형태를 쉽게 만들어낼 수 있다는 장점이 있지만 출력
시간으로 소모되는 시간과 또 3D 프린터라고 해서 만능은 아니기에 이러한 Scratch Building 기술을 익혀놓는다면
좋은 시너지 효과가 생길 것으로 생각된다.



즉, 기본적인 형태는 단순한 모양의 입체로 3D 프린터로 출력하여 골격을 갖추고 디테일한 디자인은 scratch building
으로 보강을 하는 것이다. 왕년에 3T 두께의 하드보드를 커터로 수도 없이 잘랐던 내가 뭘 두려워하랴...-.-


로봇 제작 재개!


일단 이전 작성한 글에서 3D 프린터 A/S 후기를 올렸었다. 그런데...


A/S 받고 온지 3일만에 다시 문제가 생겼다. 이미 한 차례 방문으로 우리 집에서 그 곳이 얼마나 먼지를 학습했기에
마음은 급하지만 더이상 방문할 엄두는 내지 못하고 이번에는 택배로 A/S를 보냈다. 택배 배송기간, 수리기간 모두
합쳐 꼬박 1주일 간의 시간을 손가락 빨면서 기다렸다...ㅠ.ㅠ(물론 계속 모델링을 하긴 했다).


1주일의 기나긴 기다림 끝에 드디어 프린터가 돌아왔고. 약간 달리진 부분이 있어 문의했더니 모터쪽 결함으로 인해
수리 기간이 길어질 것 같아 새로 입고된 다른 제품을 대신 보내줬단다. 토요일에 프린터를 받아 주말 동안 테스트 출력을
해본 결과는 합격이었다.


그렇게 해서 그동안 모델링한 각 부위들을 차례차례 출력하였다. 우선 골반 부위에 SG90 서보모터 6개를 고정시킬
부품은 모두 출력이 되어 조립을 해보았다. 기존 포함된 서보 혼을 대체할 부품도 만들어 끼워주었다.


전체적으로 생각보다 크기가 상당히 컸다.




다음으로는 골반과 허벅지를 이어줄 연결부를 만들었다. 상당한 출력 시간이 필요한 부품이었는데 한 번 실패한 후
무사히 2개를 모두 출력하였다. 다만 한쪽에서 수축이 발생하여 조금 변형이 생겼는데 어차피 외장을 입힐테니 가볍게
넘어가기로 했다.




이렇게 만들어진 모든 부품을 조립하니 아래 사진과 같은 모양이 되었다. 다시 봐도 좀 크다.




일단 동작 범위를 보면 아래 영상과 같다. 이러한 동작을 아두이노를 이용하여 제어를 해야 한다.


https://youtu.be/N7aqzBunBYk



욕심같아서는 아래 사진과 같은 Stewart platform으로 구현을 하고 싶지만 그러려면 다리 한쪽에 6개의
actuator가 필요하게 되어 일단 조금 심플하게 만들어봤다.





> Stewart platform이란? : https://en.wikipedia.org/wiki/Stewart_platform


3D 프린팅의 어려움...


이렇게 한동안 신나게 출력하고 조립하고 잘 진행되는 듯하더니...또 다시 전조 증상이 발생하기 시작했다.




위 사진은 허벅지 부위에 이전에 만들었던 linear actuator를 고정시킬 부품인데, 보시다시피 상단부에 구멍이 숭숭
뚫린 것이 압출 불량의 증상이 나타났다. 여기까지는 그리 심하지 않고 역시나 외장 부품으로 상당부분 가려질 것이라서
용서가 되었는데...




이 부품은 말하자면 허벅지 뼈대로 고관절과 무릎을 이어주는 부품인데 무릎쪽 연결 부위가 이렇게 심하게 골다공증
증상을 보이고 있다. 그리고 이 것을 시작으로 이후 출력해야 할 부품들이 제대로 출력되지 않고있다. 최초 발생했던
문제들처럼 일정정도 출력 후에 필라멘트가 압출되지 않고 노즐만 헛돌다가 출력이 끝난다. 밤에 출력 걸어 놓은 것을
아침에 확인해봤을 때 반동가리도 안되는 부분만 오롯이 놓여있는 모습이 보이면...ㅠ.ㅠ




이 무더운 날 가뜩이나 잠 설치는데 프린터의 소음까지 견뎌가며 기다린 결과가 이런 것이라면...ㅠ.ㅠ


그런데 아무래도 이번에는 프린터 자체의 문제도 있겠지만 모델링 문제도 한몫 한 것이 아닌가 싶다.




그림에서 보는 것과 같이 분할면이 복잡하다. 아무래도 tweek을 너무 많이 사용한 것이 문제가 아닌가 싶다.
tweek을 쓰다 보면 면의 두께가 매우 얇아지는 문제가 많이 나타나고 또한 경사각이 많이 생긴다 이런 형태들이 출력에
영향을 주었을 것 같다. 이 것보다 복잡한 구조물이 더 많은데...걱정이다...ㅠ.ㅠ


우선은 급한대로 출력 속도를 좀 늦춰봐야겠다. 아무래도 좁은 간격을 빠르게 움직이면서 충분한 압출이 이뤄지지 않은 
것 같다. 만약 그래도 안되면 조금 더 단순한 모양으로 출력을 한 뒤 디테일은 scratch building으로 처리해야겠다.
더이상은 A/S 보내는 것도 힘들다...ㅠ.ㅠ 다음 3D 프린터는 무조건 자작이다!


글 작성 후 몇가지 테스트 중에 3D 프린터 문제를 해결하였다. 아래 사진의 빨간 표시가 된 부분은
thingiverse에 올라와 있는 필라멘트 필터라는 도구다.
저 안에는 솜뭉치가 들어있고 약간의 올리브유를 적셔주었다. 


원래 이 필터의 목적은 필라멘트에 묻은 먼지등을 제거해주는 역할인데 내 프린터는 저 필터가 없었을 경우
장시간 출력을 하게 되면 필라멘트가 빨려들어가는 입구에서 열로 인해 꺾여버린다.
거의 90도로 꺾이다보니 익스트루더 모터가 잡아당겨도 꺾어진 각도 때문에 제대로 필라멘트를 끌어오지
못하는 문제가 발생을 한 것이다.


결국 필터를 저 위치에 끼워주니 필라멘트가 꺾이는 상황을 방지할 수 있게 되었고
이후로 다시 출력이 잘 되고 있다^^.




정리


일단 다리까지만 모델링한 상태가 아래 사진과 같다.




아직도 출력할 부품들은 많은데 프린터는 위태위태하고...마음은 급하고. 내 계획으로는 8월까지는 로봇 제작을 완료해야
하는데...하....여차하면 16년도에 SEW 프로토타입을 만들었을 때처럼 동력부를 제외한 나머지 부분은 full scratch
building으로 처리해야 할지도 모르겠다...이 더운날에...


오늘도 우리 집 방 한구석에는 자그마한 3D 프린터가 
한여름 불볕더위를 더하는 데 한 몫 하고 있다...ㅠ.ㅠ


facebook page : https://www.facebook.com/HJ.WOO/?modal=admin_todo_tour

블로그 이미지

마즈다

이미 마흔을 넘어섰지만 아직도 꿈을 좇고 있습니다. 그래서 그 꿈에 다가가기 위한 단편들을 하나 둘 씩 모아가고 있지요. 이 곳에 그 단편들이 모일 겁니다...^^



Linear Actuator Ver. 2, Ver. 3 제작


지난 포스팅에서 앞으로 내가 만들고자 하는 로봇과 그러한 로봇을 만들기 위한 준비로써 Linear Actuator
시제품을 만드는 과정을 설명하였다.


하지만 시제품이다보니 여러모로 한계가 있었다. 우선 지난 작업의 한계들을 조금 살펴보고 가자.


  1. 모터 선정의 문제 : 지난 번 사용한 모터는 8520 coreless 모터로 주 용도는 소형 드론을 만드는데 사용하는 모터다. 따라서 RPM은 매우 높으나 torque는 낮아서 지난 포스팅의 동영상에서 보듯이 작은 마찰에도 내부 실린더가 잘 올라오지 않거나 움직이는 속도가 잘 조절이 안되는 모습이었다. 게다가 모터 축이 원통형이어서 웬만큼 단단히 접착하지 않으면 모터 축과 연결하는 부품이 헛돌기 일쑤다.
  2. 멈춤 제어 장치 부재 : 내부 실린더가 위나 아래의 끝부분에 도달하게 되면 모터를 정지시켜 더이상 작동하지 않도록 해야 모터에 부하가 걸리지 않을 것이다. 하지만 개인이 제작하는 수준이다보니 아직은 구현이 쉽지 않다. 일단 소프트웨어적으로 구현을 하기 위해 encoder를 함께 구매해놨지만 아직 사용은 안하고 있다. 당분간은 아두이노 스케치상에서 적절한 시간 조절을 통해 멈춤을 제어해야 할 것 같다.
  3. 구조 설계의 문제 : 이 부분은 아직도 딱부러지게 해결을 못했다. 가급적 조립과 분해가 쉽도록 하기 위해 머리를 굴리고 있으나 이번 제작한 것들은 조립이 까다롭게 되었다. 그리고 내부 실린더가 헛도는 것을 막기 위해 내부 실린더 하단부를 사각형으로 만들고 그에 따라 외부 실린더의 내부도 사각형 형태로 만들었었는데 아무래도 마찰이 큰 것 같아 이번에는 조금 바꿔보았다. 하지만 3D 프린팅의 관점에서보면 지난번 구조가 더 효율적이다.


이러한 문제점들을 일부 개선하여 새롭게 버전 2와 버전 3의 Linear Actuator를 만들었다.
여전히 몇가지 문제는 남아있지만 동작은 한결 자연스러워졌다(버전 2와 버전 3의 차이는 모터와 전체 크기의 차이다). 


모터 선정


모터와 관련해서는 앞서 언급한대로 고 RPM, 저 torque 문제와 원통형의 모터축 문제를 해결해야 했다.
우선 torque 문제를 해결하기 위해 geared motor를 검색했다. 그냥 예전에 기어박스를 이용하여 속도를 줄이면 
torque가 올라간다는 것을 주워 들은 것 같다...-.- 다행히 많은 검색 결과가 나왔다. 게다가 대부분의 geared 모터는
모터 축(엄밀히 말하면 기어박스의 축)이 D컷이 되어있었다(D컷은 원통형 축의 한쪽을 잘라내어 모터 축이 헛도는 
것을 막는 방법으로 잘라내고 난 모양이 영문 D와 같다고 하여 D컷이라고 한다).




다음 기준으로는 가능한한 소형화를 해야 하기 때문에 모터의 크기가 중요 선정 기준이 되었다. 사실 지난 번 사용한
8520(지름 8.5mm, 높이 20mm) 모터정도가 딱 좋다 싶었는데 정작 Linear Actuator를 만들고 나니 생각보다
크기가 컸다. 어쨌든 8520 모터를 크기의 기준으로 삼았다.


이렇게 기준을 정하고 선정한 첫번째 모터가 바로 N20 모터를 베이스로 한 일군의 기어모터였다.
N20 모터는 가로, 세로, 높이가 각각 10mm X 12mm X 15mm정도되는 크기의 사각형 형태의 모터로 주로 소형
서보모터를 만드는데 사용되거나 앞단에 금속 기어박스를 달아 판매를 한다. 메이저 제조사는 pololu라는 업체인 것
같은데 가격이 비싸고, 중국산 카피제품은 허용 전압과 기어비에 따라 3천 원 대 후반에서 만 원대에서 구매 가능하다.





나는 일단 banggood에서 12V, 100RPM의 스펙을 갖는 모터를 선택하여 주문하였으나...2달이 다되가는 지금까지
도착하지 않고 있다는 슬픈 전설이...ㅠ.ㅠ


결국 국내 업체를 통해 6V, 450RPM에 뒤쪽으로 encoder를 달 수 있는 제품을 포함하여 추가로 2종류의 변형 
제품을 구매했다.


일단 이 제품은 생각보다 크기가 작고 스펙에 따라서는 꽤 높은 토크를 낸다는 점이 장점이다. 내가 처음 banggood
에서 주문한 제품의 경우 정격토크가 2.0kgf-cm정도다. 가격은 약 3,900원 정도. 하지만 미처 생각하지 못한 것이
있었으니...바로 모터의 형태다. 그 전에 사용한 8520 모터는 원통형의 모양이었지만 이 모터는 육면체 모양이다.
8.5mm와 12mm...별 차이가 없어보이지만 지름이 8.5mm인 것과 사각형의 한 변이 12mm인 것은 결과물에서
엄청난 차이를 만들게 된다(아래 버전별 비교사진 참고).


일단 N20모터를 기준으로 모델링을 하는 과정에서 크기가 상당히 커진다는 것을 확인하고 추가로 모터를 검색하였다.
그러다 발견한 것이 LCP 시리즈였다. 이 모터는 지름 6mm의 원통형 모터로 유성기어가 장착된 모델인데 가장
높은 토크를 가진 모델이 LCP06-A03V-0700으로 기어박스 포함 전체 길이는 약 21mm 정도로 8520모터와 비슷
한 크기를 가졌다. 3V에서 작동하며 정격토크는 200gf-cm이고 40RPM의 속도를 낸다.




이 모터를 사용하여 만든 Linear Actuator가 가장 적당한 크기였다.


벗뜨! 그러나!


일단 이 모터의 가장 큰 단점은 가격이다. 국내 업체 중 가장 싼 곳이 개당 8,400원에 판매하고 있다. N20 베이스 
모터와 비교하면 크기는 1/2, 가격은 X2 + 𝛼인 것이다. 게다가 40RPM...사실 이 방면으로는 젬병인 문돌이다보니
40RPM이 의미하는 바를 몰랐다. 1분에 40바퀴 돌아간다는 것 정도는 검색질로 알 수 있었으나 그게 어느 정도의
속도인지는 정말 몰랐다...ㅠ.ㅠ 


회전 운동이 물체를 움직이는 거리와 회전 운동을 직선 운동으로 바꾼 후 물체를 움직이는 거리는 천지 차이다.
물론 회전 운동의 경우 회전 축으로부터의 거리가 영향을 크게 미치고 직선 운동의 경우 나사선의 간격이 영향을
미치므로 직접 비교는 힘들지만 아무튼 M2나 M3 사이즈의 작은 볼트의 나사선 간격을 놓고 보면 모터의 회전 속도가
웬만큼 빠르지 않다면 움직이는 거리가 매우 작다(아래 동영상 참고). 


만일 이 모터를 사용한 Linear Actuator로 만들 수 있는 로봇이 있다면 그것은 단 하나! 바로 달팽이 로봇이다...-.-


결국 이 모터보다 한 등급 낮은 120gf-cm의 토크에 200RPM의 속도를 갖는 모터를 추가로 주문했다.


참고로 몇가지 모터들을 비교한 사진을 올린다. 첫 번째 사진의 오른쪽 모터는 직경 4mm 크기의 진동 모터다.
혹시나 어떻게 사용해볼 수 있을까 하고 덜컥 구입했지만…역시나 이 크기로는 무리다…



좌측부터 8520 coreless 모터, LCP06-A03V-0700 유성 기어 모터, 초소형 진동 모터




좌측부터 일반 DC 모터(학습용), N20 기어 모터, SG90 서보 모터, LCP06-A03V-0700 유성 기어 모터, 
마이크로 서보 모터


3D 프린팅


지난 포스팅에서도 언급한 바와 같이 3D 프린터를 이용하는데 있어 가장 큰 문제는 바로 공차 설정이다.
0.5mm를 줘도 안들어가는 일이 비일비재하여 아예 넉넉하게 0.8 ~ 1.0mm 정도 준 후 볼트로 조여 최종 고정시키는 
방식을 사용하기로 했다. 하지만 이 방법도 만능이 아닌 것이 FDM 방식의 3D 프린터는 녹은 필라멘트를 실처럼 얇게
뽑아 한층한층 쌓아가며 만드는 방식이다보니 이렇게 층이 쌓인 방향으로는 강도가 매우 약하다. 자칫 볼트를 심하게
조일 경우 이 층이 갈라져 깨져버린다. 이 문제를 막을 방법은 출력물의 두께를 두껍게 하는 것 뿐이지만 마냥 그럴 
수도 없고...


또 다른 문제는 개인차가 있는 문제이겠지만 간혹 출력 중 노즐이 막히는 경우가 있다. 대략 5시간 가까이 출력해야 
하는 부품이 3시간 출력후 노즐이 막혀 헛돌고 있으면...나무아미타불...ㅠ.ㅠ 한 몇번 이런 문제가 생기다보니 답답한
마음에 차라리 전문 출력 업체에 출력 의뢰를 하려고 했더니 이건 또 가격이 안드로메다인지라...ㅠ.ㅠ


최대한 출력 시간을 줄일 수 있도록 모델링을 하고 출력 중 환경(온도, 진동 등)이 일정하게 유지되도록 하는 외에는
달리 방법이 없다. 특히 출력 시간의 경우 동일한 모델을 180도 돌려 출력하는 것만으로도 시간을 줄일 수 있다.
가능한한 서포터가 적게 출력되도록 하는 것이 아무래도 출력 시간을 줄일 수 있지만 가급적이면 조립되는 면에는
서포터가 안생기도록 하는 것이 나중에 매끈한 면으로 서로 연결할 수 있어 유리하다. 결국 케바케로 출력 시간이
결정될 수밖에 없다.


그럼 버전 2와 버전 3의 3D 프린터 출력물 및 구성품을 알아보자.




버전 2

  1. 외부 실린더 하단 덮개 (O-ring으로 연결)
  2. 모터 하우징
  3. 외부 실린더
  4. 볼트와 모터 축 연결부 (볼트는 M2, 30mm 렌치 볼트)
  5. 너트와 외부 실린더 연결부 (너트는 M2 사이즈, 외부 실린더는 외경 3mm 스테인레스 파이프)
  6. 내부 실린더 덮개 (O-ring으로 연결)
  7. LCP06-A03V-00700 유성 기어 모터


버전 2의 조립 과정은 다음과 같다.




버전 3는 구성품만 설명한다. 조립 과정은 비슷비슷...




버전 3

  1. 외부 실린더 상단 덮개 (버전 2의 경우 이 부분이 실린더와 일체형이다)
  2. 외부 실린더 하단부 (모터 삽입부)
  3. 외부 실린더 상단부
  4. 볼트와 모터 축 연결부 (볼트는 M6, 60mm 육각볼트)
  5. 너트와 내부 실린터 연결부 (너트는 M6, 내부 실린더는 외경 8mm 스테인레스 파이프)
  6. 외부 실린더 하단 덮개 (처음에는 짧게 만들었으나 외부 실린더의 연결부가 보기 안좋아서 가리기 위해 길게 만들었음)
  7. N20 6V 450rpm 기어 모터
  8. 내부 실린더 덮개


버전 3의 경우 조립 과정에서 외부 실린더 상단과 하단 조립 후 외부 실린더 하단 덮개가 이 연결부를 덮게 되는데
꽤 여유있게 공차를 주었음에도, 출력물의 바닥과 천정이 살짝 퍼지는 현상과 함께 볼트를 체결하면서 볼트가 잘못 
들어가 연결부에 변형이 생기는 문제가 발생하여 조립이 빡빡하게 되었다.

 

덕분에 다시 분해하면서 외부 실린더 하단부의 연결 부위가 박살이 나서 4시간 넘는 출력물을 새로 뽑아야 했다...ㅠ.ㅠ 
새로 뽑은 부품으로 조립할 때는 줄로 연결부위를 조금 다듬어 주었더니 무리없이 조립이 되었다.


마지막으로 완성된 제품의 버전별 크기를 비교해보면 다음과 같다.




사진 왼쪽부터 
버전 3 : 길이 약 15cm / 무게 약 56g
프로토타입 : 길이 약 10cm / 무게 약 24g (사진에서는 내부 실린더가 약간 돌출된 상태라 조금 길어보임)
버전 2 : 길이 약 8.5cm / 무게 약 7g


3D 프린팅을 위한 모델링 파일은 아래 링크에서 받을 수 있다.


모델링 파일

Ver. 3 : https://www.thingiverse.com/thing:2956768

Ver. 2 : https://www.thingiverse.com/thing:2956757


동작 테스트


동작 테스트는 동영상으로 감상해보자.
타이머를 켜놓았으니 초당 얼마나 움직이는지 확인하면 되겠다. 다만 버전 3의 경우 원래 6V에서 작동하는 모터인데
버전 2와 동일한 3.7v의 리튬 폴리머 배터리로 작동을 시킨 만큼 이 동영상보다는 좀 더 속도가 나올 것이다.

다만 아직 얼마만큼의 무게를 움직일 수 있는지에 대해서는 테스트를 하지 않았다.




문제점


제법 개선을 했음에도 불구하고 여전히 문제가 있다. 앞서 말한 정지 제어가 안된다는 문제와 구조적으로 내부 
실린더와 너트를 연결하는 부위를 원형으로 하는 대신 외부 실린더 안쪽에는 돌기를, 너트 연결부에는 홈을 파서
내부 실린더가 헛도는 것을 막도록 바꾸었는데 조립의 편의성 때문에 모터와 볼트 연결부 역시 동일한 구조로 
만들었다. 이 구조는 만일 양 끝단이 당겨지는 힘을 받았을 때 모터 축과 볼트 연결부가 단단히 고정되어있지 않다면
내부 실린더가 빠져버리는 문제가 발생할 수 있다.


고쳐야 하겠지만...새로 설계하고 출력하는 시간이 어마무시 하므로, 괜찮겠지 하고 넘어가보자...ㅠ.ㅠ


속도 문제는 새로운 모터가 도착하는대로 다시 테스트를 해볼 것이다.


그나저나 본격적으로 로봇을 만들기 시작하게 되면 이 부품들을 몇세트 씩은 더 뽑아야 하는데...또 얼마나 많은
시간이 걸릴까...


정리


아직 많은 문제점이 있지만 그래도 제법 그럴듯한 모양으로 Linear Actuator가 만들어졌다(하지만 지금도 3D 
프린터 출력 시간을 생각하면 치가 떨린다). 이제 본격적으로 로봇을 설계하고 만들어야 하겠지만 최소한 버전 3를
1개 더 만들어야 하고 버전 2를 6개 정도는 더 만들어야 한다. 나의 생활 패턴 상 3D 프린팅을 하는 데만도 2주는
잡아야 할 것 같다. 물론 그 전에 적절한 힘을 낼 수 있는지 먼저 테스트도 해야 하고...


어쨌든 본격적인 로봇 작업이 시작되면 지금보다는 좀 더 재밌는 글을 쓸 수 있지 않을까 기대해본다^^

블로그 이미지

마즈다

이미 마흔을 넘어섰지만 아직도 꿈을 좇고 있습니다. 그래서 그 꿈에 다가가기 위한 단편들을 하나 둘 씩 모아가고 있지요. 이 곳에 그 단편들이 모일 겁니다...^^

3D 프린터 개봉기 및 간단 사용기 - USEED Creator mini


2016년, 아두이노를 처음 접하면서 나에겐 신세계가 열렸다!
애초에 현재의 직업인 개발자를 선택한 이유 중의 하나도 새로운(?) 무언가를 만들어낸다는 점이었는데 아두이노는
실물을 만지고 만들어낸다는 점이 더 역동적이고 흥미를 느끼게 한 것이다. 그리고 항상 좋은 소프트웨어는 좋은
하드웨어와 결합했을 때 그 진가가 발휘된다는 생각을 갖고 있던 나에게 아두이노는 더없는 도전의 대상이었다.


그러나 여기에도 장벽이 있었으니…알맹이는 어찌어찌 만들만한 기술을 익혔는데 이 알맹이를 실용적으로 포장할만한
껍데기는 도무지 제대로 만들 수가 없었다. 커터와 자 그리고 하드보드를 이용해서 쌩 노가다도 해보았고 돈을 들여
MDF로 레이저 커팅도 해보았으나 마음에 쏙 드는 결과물은 얻을 수가 없었다. 특히나 외장 문제로 가장 힘들었던 것이
바로 4족 보행 로봇과 싱글콥터(프로펠러 1개짜리 드론)를 만들 때였다. 이 두 작업은 외장 부품을 제대로 만들지
못해서 현재 중단 상태라고 봐도 과언이 아니다(사실은 본업과 관련된 프로젝트 때문에 손을 못대고 있는 부분이 더 크다). 그렇게 나에게 3D 프린터 장만은 중요한 숙원 사업이 되었다. 


그리고 드디어 그 숙원 사업을 달성하게 되었다.
오늘은 간단하게 개봉기와 샘플 출력기를 적어볼까 한다.
이 글은 아무런 협찬도 받지 않았으며 생애 첫 3D 프린터인 만큼 비교 대상도 없어 장점과 단점에 대해서는
완전히 개인적인 판단임을 참고하기 바란다.


USEED Creator mini


사실 그 동안 3D 프린터를 장만하지 못했던 것은 어처구니 없게도 공간의 문제였다. 사실 이미 banggood.com 같은
해외 사이트에 보면 10만원대 초반 가격대의 제품도 심심치않게 찾아볼 수 있을 만큼 이미 3D 프린터의 가격 장벽은
거의 없다고 보아야 할 것이다. 물론 출력물의 품질은 큰 문제가 되니 꼼꼼히 따져볼 필요가 있다. 그렇기에 아무래도
너무 싼 가격의 제품은 꺼려질 수밖에 없기도 하다. 아래 이미지는 banggood.com에서 15만원 ~ 25만원 사이의
3D 프린터를 검색한 결과 중 일부이다.




어쨌든 나에게 중요한 것은 그 무엇도 아니고 “공간”이었다. 그러다가 발견한 것이 바로 USEED라는 업체의
Creator mini라는 제품이었다(크레이터 미니라고 읽는다). 이 제품을 처음 접한 곳은 페이스북의 타임라인에 
게시된 광고였다.


처음 호감을 갖게된 것은 탄탄해보이는 외관과 완성품이라는 점이었다. 저가 모델의 대부분이 직접 조립을 해야
하는 경우가 많은데 아무리 아두이노로 무언가를 만드는게 좋아도 이건 또 별개의 문제다…-.- 차라리 모든 부품을
직접 하나 하나 구매해서 만들면 또 모를까…(사실 다음 아두이노 프로젝트로 계획하고 있는 것이 로봇 Arm 형태의
3D 프린터이다)


그리고 제품 판매처의 사용자 후기에 올라온 샘플 출력 이미지도 한몫 했다. 3D 프린터 무경험자인 내가 보기엔
더없이 훌륭한 품질을 보여주었다. 비슷한 크기의 XYZ사의 다빈치 나노도 고려를 했지만 샘플 출력물의 품질이
영 맘에 들지 않아 고민을 했었는데 크레이터 미니의 출력물을 보고 마음을 굳히게 되었다. 물론 설정에 따라 품질은
달라지고 또 실물과 사진은 차이가 있겠지만…


Creator mini의 스펙은 판매처 이미지로 대신한다.


Creator mini



개봉기


역시나 제품 사이즈는 아담했다. 포장 박스의 사이즈도 작아 사무실에서 물건을 받고 집으로 가져오는데도 큰 부담이 
없었다. 집에 들고올 때 손잡이 만드느라고 박스에 테이프가 조금 지저분하게 붙어있다…^^;;




드디어 박스 개봉!
가장 위에는 작은 박스가 하나 있는데 여기에는 기본 제공되는 필라멘트와 각종 도구들 및 부품들이 들어있다.
도구와 부품은 측면을 막아주는 투명 아크릴판, 정면의 투명 아크릴 문, 필라멘트 거치용 부품, 핀셋, USB 메모리,
USB 케이블, SD카드 1장과 SD카드 어댑터, 전원 케이블과 어댑터 등이다.


Creator mini boxCreator mini 부품Creator mini 부품



부품 박스를 들어내면 완충재가 보이고 이 완충재를 걷어내면 드디어 아담한 3D 프린터 본체가 보인다.




그리고 사용법을 적은 프린트물 1권, 제품 안내서 1 장, USEED의 타 제품에 대한 안내 브로셔 1장이 들어있다.




이제 본체를 꺼내보자! 탄탄한 철제 프레임이 내구성에 대한 신뢰감을 주었다. 색상이 검은색이어서 그런지 겉보기에는
크 작은 크기와는 달리 꽤나 묵직하고 듬직해보였다. 각각 정면, 상단, 측면에서 찍은 사진들이다.


Creator mini frontCreator mini topCreator mini side



후면에는 필라멘트 거치대를 위한 홈들과 필라멘트가 이동할 튜브가 붙어있다. 부품박스에 있는 필라멘트 거치대 부품
2개를 원통형으로 조립한 후 후면의 홈에 꽂고 시계방향으로 돌리면 거치대 설치는 완료다. 그런데 거치대가 꼭 맞지
않고 조금 헐렁거려 살짝 불안하기도 하다. 이렇게 한 후 필라멘트를 걸고 튜브 안으로 필라멘트를 넣어 반대편으로
나온 필라멘트를 익스트루더에 꽂아주면 된다(간단한 작업이라 사진은 생략…^^;;;).


Creator mini back



측면 보호 판넬은 네 귀퉁이를 동봉된 핀으로 고정하면 되고 문은 경첩부위에 위에서 아래로 꽂아주면 끝이다.
이렇게 해서 모든 조립이 완료되었다.


Creator mini full setting



이렇게 완성된 프린터를 책상위 올려주었다. 책상 위에 올리니 정말로 딱 알맞은 사이즈의 프린터를 샀구나 하는
생각이 절로 났다. 원래 사용하지 않는 17인치 LCD 모니터가 있던 자리인데 치우고나니 답답했던 분위기도 가시고
여러모로 좋았다.


Creator mini setting complete



평가


사실 장점이나 단점을 따지는 것이 무의미하게 느껴진다. 앞서 말한바와 같이 다른 기기를 사용해본 적이 없는 상태로
마땅히 비교할 대상도 없는데다가 단점으로 꼽을만한 것들이 대체로 제조사에서 ‘가정용, 교육용’으로 용도를 명시해서
판매하고 있는만큼 그 용도에서는 단점이 될 수 없다는 것이 내 생각이다. 따라서 몇가지 개인적으로 느낀점만 적어
보도록 하겠다.


가장 만족스러운 부분은 제조사의 서비스이다. 호불호가 갈릴 수도 있지만 택배사를 이용하지 않고 직접 직원이 배송을
하여 설치 지원도 해주고 4개정도의 출력물 샘플도 주고 네이버 톡을 이용하여 늦은시간까지 질문에 답변을 해주는 등
개인적으로는 매우 만족스러웠다.


앞에서도 계속 언급한 바와 같이 작은 사이즈는 공간 활용면에서 충분히 매리트가 있다. 다만 출력사이즈 역시
작으므로 이 점은 고려하여야 한다.


출력 품질은 개인적으로 매우 만족스럽다. 아래 이미지는 제조사에서 샘플 출력물로 제공해준 것 중 하나인데
꽤나 매끄러운 표면을 보여준다.




그리고 출력 시간과 소음인데…이 부분은 다른 제품과의 비교를 통해 평가해야 할 부분인 것 같아 간단히 샘플
출력 기준으로 테스트 내용만 적어보자면 위 사자의 경우 속도 25%로 하여 진행해보니 약 10시간 정도 걸릴 것 같고
(너무 오래 걸려서 프린팅 진행 중 중지시켜버렸다…-.-) 샘플로 들어있던 실사이즈 레고 캐릭터의 경우 속도를 50%로 
하여 약 4시간 정도 걸렸다. 자세한 내용은 출력기를 따로 포스팅하겠다. 소음은 개인차가 있을 것 같지만 나같이
무던한 성격인 경우 옆에 있어도 그냥저냥 참을만 하다^^;;


매뉴얼의 경우 품질이 다소 아쉬웠다. A4 용지에 인쇄한후 스테플러로 찍은 것으로 일단 인쇄된 사진이 알아보기
힘들었고 전체적으로 내용도 아쉬움이 있다. 최소한 전체 메뉴에 대한 설명이라도 있었으면 좋겠다. 모든 메뉴를
다 사용하는 것은 아니지만 그래도 눈에 보이는 메뉴들인데 각각이 어떤 기능을 하는지는 알아 두는 것이 좋지 않을까?
그밖에 실사용과 관련된 내용들은 유튜브에 동영상으로 잘 정리가 되어있어 이 점은 맘에 들었다.


그밖에 제품 디자인과 프레임은 크게 만족스럽지만 측면과 정면의 투명 아크릴은 조금 약해 보여 충격에 주의해야 할 
것같다.


슬라이서 프로그램으로는 Repetire라는 프로그램을 동영상과 매뉴얼로 설명하고 있으나 스펙에도 있듯이 CURA도
사용 가능하다.


정리


작년 말에 3D 프린터 구매가 힘들 것 같아 무료로 사용할 수 있는 공간을 알아본 후 성수 메이커스페이스에 교육
신청을 하고 이용해보려고 하였다. 그런데 교육 당일 갑자기 집에 우환이 생기는 바람에 사전 연락도 못한 채 교육을
불참하게 되었다. 그래서 더더욱 미련이 남았었는데…이렇게 구입을 하게 되었다.


아무리 명필이 붓을 가리지 않는다고는 하지만 커터와 자로 3D 프린터를 당해낼 수는 없는 것이다…ㅠ.ㅠ
하지만 좋은 도구라도 어떻게 사용하느냐에 따라 그 가치가 달라지는 것 역시 사실이다.


당분간은 본업과 관련된 공부로 아이들 장난감이 좀 뽑아줘야 할 것 같고 틈틈이 준비를 하여 올 하반기부터
본격적으로 그동안 미뤄두었던 로봇, 드론 등의 작업을 다시 시작하게 될 것이다. 3D 프린터를 이용하여 작업을
할 때마다 간단하게 포스팅을 하여 좀 더 많은 정보를 공유하도록 하겠다.

블로그 이미지

마즈다

이미 마흔을 넘어섰지만 아직도 꿈을 좇고 있습니다. 그래서 그 꿈에 다가가기 위한 단편들을 하나 둘 씩 모아가고 있지요. 이 곳에 그 단편들이 모일 겁니다...^^