인생 프로젝트 시작 - MORS(4족보행로봇) 프로젝트 #2 Restart

2019/08/05 - [로봇] - 인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #1 개요

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #1 개요

2020/05/30 - [로봇] - 인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #3 Modeling

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #3 Modeling

https://mazdah.tistory.com/865

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #4 다리 제작

2020/08/16 - [로봇] - 인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #5 조립 완료… 그러나…

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #5 조립 완료… 그러나…

 

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #1 개요를 작성한 것이 19년 8월 5일이었다.

그리고 어언 9개월이 넘게 지나버렸다.

 

회사일과 가정사로 이래저래 바쁜 나날로 손을 대지는 못했지만 머릿속에서는 한시도 생각이 떠난 적이 

없었다. 그래서 틈나는대로 무엇을 어떻게 준비해야 하는지 고민하고 공부해야 할 것들, 각종 필요한

부품들을 생각해가면서 겨우겨우 생각의 끈을 이어왔다.

 

그리고 이제 어느정도 상황이 호전되어 다시금 그 때의 계획을 진행할 수 있는 여력이 생겼다. 그동안

구상했던 내용들도 좀 바뀌고 새로운 장비와 부품도 잔뜩 모아놔서 아예 새롭게 시작하는 느낌이기에

제목을 Restart라고 붙여보았다…^^

 

Review

 

새롭게 시작하기 전에 먼저 이전에 해놓았던 것들을 조금 되돌아봐야겠다.

인생 프로젝트 시작 - MORS 프로젝트 #1 개요에서 핵심적인 부분에 대해서 많은 설명을

하였고 다시 시작하는 지금에도 그 핵심은 벗어나지 않는다. 다만 당시에 설계했던 내용의 일부를 

실제로 구현을 해보니 문제가 좀 있어보여 어느정도 수정이 필요해 보였을 뿐이다.

 

가장 큰 문제는 바로 크기였다. 애초에 설계할 때부터 당시 내가 가진 3D 프린터로는 출력을

하지 못할 정도의 사이즈였지만 막상 출력 대행을 맡기고 그 결과물을 받아보자…아무 감흥도 없이

거대하구나…라는 생각이 그냥 자연스럽게 들 정도로 사이즈가 컸다. 그런데 그 큰 사이즈의 대부분이

긴 USB 케이블을 욱여넣는데 쓰이다보니 보다 효율적인 구조를 찾아야 한다는 생각 들수밖에

없었다. 바빴던 그 기간동안 머릿속을 채운 생각 중 가장 큰 것은 바로 크기에 대한 고민이었다.

 

 

크기와 더불어 가장 개선하고 싶었던 부분은 연결부이다. 계획 당시 라즈베리파이를 베이스 컨트롤러로

하고 아두이노를 각 모듈 컨트롤러로 하여 라즈베리파이와 아두이노를 USB로 연결하고자 하였고

또, 모터 구동을 위해 별도의 전원 연결부를 추가하였다. 하지만 USB 연장 케이블과 DC 플러그 잭

등으로 연결하도록 해놓고 보니 부피도 커지고 모양새도 좋지 않아보였다. 바로 크기와 함께 가장

고민했던 부분이다.

 

 

지금 새롭게 구상하고 있는 방법은 USB 케이블 중 마그네틱 단자를 가진 놈을 활용하는 것인데 납땜 등

잔손이 많이 가서 일단 보류 상태이다.

 

 

마지막으로 프로젝트 시작 당시 로봇 다리의 일부분도 설계를 했었는데 불안정한 구조, DC 모터를 이용한

구성이다보니 모터 상태에 대한 피드백을 받을 수 없어 리미트 스위치나 가변 저항을 이용한 폐루프 구현

등이 제대로 설계가 안되어 역시나 다시 만들어야 할 상황이며 모든 구동부에 N20 마이크로 모터를 사용

하려던 계획을 수정하여 리니어 액츄에이터 수를 줄이고 많은 부분 서보모터로 대체할 계획인다.

 

 

 

 

이렇게 적고 보니 결국 프로젝트를 처음부터 다시 시작해야 할 판이다…그래서 Restart이지만…ㅠ.ㅠ

 

새로운 준비

 

1. Fusion 360 학습

 

어차피 실력 없는 목수가 천원 짜리 망치를 쓰던 10만원 짜리 망치를 쓰던 뽑아내는 결과물은 결국 장작일뿐

…ㅠ.ㅠ 모델링 툴 is 뭔들 제대로 된 설계가 나오랴마는, 어쨌든 기존에 사용하던 123D Design은 분명

한계가 있었다. 뭐 그래도 꾸역꾸역 이정도 모델링은 해놓았지만…

 

 

그런데 Fusion 360을 접하는 순간 적어도 나에게는 신세계가 열렸다. 스케치를 하고 모델링을 하는 기능은

큰 감흥이 없었지만 history 기능, joint 기능 등은 정말 경이로움 그 자체였다. 게다가!!! 이 모든 기능을 

포함한 가격이 무려 무료!!! 지금 즉시 전화 주세요~가 아니라 Autodesk 사이트에서 가입 후 적절한

자격 증명을 하면 무료로 사용할 수 있다. 기본적으로 개인 라이센스를 신청하면 무료이지만 뭔가 더 나은게

있을까 하고 나는 스타트업 라이센스로 신청을 했다.

 

처음에는 Fusion 360을 123D Design 쓰듯이 사용했다…-.- 기준이 되는 부품을 복사해가면서 결합되는 

부품을 하나하나 만들어 별도의 파일로 저장하는 식으로…그렇게 첫 번째 작품으로 리니어 액츄에이터를

하나 만들었다. 예전에 버전 3까지 만들었으니 이번은 버전 4인 셈이다.

 

 

하지만 덩치가 너무 커서 다시 만들고 있다는 슬픈 전설이…ㅠ.ㅠ

 

이후 유튜브 강좌를 보면서 차근차근 학습을 하고 있는 중이고 가장 최근에 내가 구상하고 있는 구조가

어떻게 동작할지 미리 볼 수 있도록 joint 기능을 이용하는 방법도 알게 되었다.

 

 

 

올해의 최대 목표는 바로 이 Fusion 360을 마스터 하는 것이다~

 

2. 3D 프린터 교체

 

올 초까지 USEED라는 업체의 Creator mini라는 작은 사이즈의 3D 프린터를 사용하고 있었다.

비록 출력 사이즈는 작지만 레벨링만 맞으면 출력물의 결과는 좋은 편이었다. 그런데… 바로 그 레벨링이

문제였다. 자주 틀어지는 데다가 다시 맞추기가 여간 어려운 것이 아니다. 가뜩이나 사이즈가 작은 놈에

손을 비집고 넣어서 베드 아래쪽에 있는 작은 볼트를 육각렌치로 돌려서 조절해야 하는…스트레지 지수

만땅의 작업이었다. 결국 베드쪽이 요로코롬 되었다…

 

 

이러한 사정으로 계속 아내의 눈치만 보다가 결국 Ender 3 Pro K를 새로 구입하게 되었다. 구입기는

다음 링크에서 확인할 수 있다.

 

ENDER 3 PRO K 구입기

 

사실 조립 과정에서 문제가 생길까봐 DIY 형태를 피해왔었는데 생각보다 조립이 어렵지 않았고 조립 후

작동도 너무 잘되어 차라리 진작에 DIY 형태를 살 것을 하는 후회의 쓰나미가…ㅠ.ㅠ

 

3. 각종 부품 구입

 

처음에 리니어 액츄에이터를 만들 때는 육각볼트, 너트를 이용했었다. 하지만 이번에는 정밀도를 좀 높여

보고자 리드 스크류를 써보기로 하였다. 거의 대부분의 판매처에서 지름 8mm가 가장 작은 사이즈였으나

다행히 5mm짜리를 파는 곳이 있어 구입을 하였다. 육각 볼트를 사용할 때도 M6 정도를 사용했으니 축은

큰 차이가 없었으나 육각 너트에 비해 리드 스크류용 너트는 지름이 20mm나 되어서 전체 사이즈는 엄청

커지게 되었다.

 

 

물론 중요한 구동부인 모터를 빼놓을 수 없다. 서보모터는 기존에 구입해놓은 것이 많고 새로 N20 DC

마이크로 기어드 모터를 다수 구입하고 나중에 만들 로봇팔에 쓸 스텝포터까지 무지하게 사다놨다.

 

 

다음으로는 베이스와 모듈의 연결을 위한 각종 케이블과 마이크로 USB 단자들, 그리고 네오디움 자석들

 

 

아직은 먼 이야기지만 로봇의 동작 데이터를 모을 클러스터를 구성하기 위해 라즈베리파이 4 4Gb 9개

 

 

기타 옴니휠, 커플러, 베어링, 스프링 등등 잡다한 부품들까지…

 

 

정말 이정도면 로보트 태권브이도 만들 수 있지 않을까 싶다.

 

정리

 

꿈을 꾸는 것은 언제나 즐겁다. 

물론 그 꿈을 이루기 위한 재능이나 자원이 부족할 경우에는 무척 답답하지만…

아직은 즐거움 반 답답함 반인 상태인 것 같다. 그저 장난감 같은 것 하나 만드는 것 뿐이지만

알아야 할 것, 익혀야 할 것들이 너무 많다. 하지만 다행히도 그 과정 역시 즐거움을 선사하니

그저 꾸준히 밀고 나가면 된다.

 

비록 더디지만 한걸음 한걸 나아갈 것이다. 그래서 새로운 시작이다~!