2주만에 깨달은 이브온라인의 특징

이브 온라인은 PvP게임입니다

이 문장은 아닐수도 있고 맞을 수도 있습니다. 이브 온라인의 서비스 회사인 CCP는 모든 유저에게 무한에 가까운 자유도를 주고 있습니다. 유저들은 게임이 제공하는 스토리라인을 따라 미션을 수행할 수도 있지만 튜토리얼이 끝나자 마자 퀘스트를 포기해버린 후 웜홀에 있는 해적단에 가입할 수도 있습니다.

CCP는 게임속의 안정적인 물가유지를 위해 경제학자까지 동원하여 시스템을 관리하고 있습니다. 그리고 물가 유지를 위한 가장 중요한 부분으로 PvP가 있습니다. 이브온라인의 세계도 다른 게임처럼 끝임없이 자원이 생성됩니다. 말 그대로 ‘무한한 자원’입니다. 무한한 자원은 필연적으로 재화의 가치 하락과 유저들의 아이템 인플레이션을 유발하는데요, CCP는 이 부분을 PvP를 통해 해결하고 있습니다.

게임 속에서 상대방에게 공격당해 죽으면 우주선이 파괴되는데, 이때 가지고 있는 아이템의 절반이 사라지고 절반은 누구에게나 빼앗길 수 있는 상태가 됩니다. 결국 2의 재화를 생산해도 PvP 한 번에 1로 줄어든다는 말입니다. 그리고 우주선이 파괴된 유저는 다시 우주선을 사기 위해 2의 재화를 소모하게 됩니다. 또한 아이템 중에는 우주선이 파괴시 그냥 증발하는 아이템이 있기 때문에 눈에 보이지 않는 재화의 손실이 있습니다. 결국 PvP를 할 때마다 아주 조금씩 이브 온라인내의 재화가 증가하기는 하지만 그 증가폭이 미미하게 됩니다. 이런 이유로 CCP는 유저들의 PvP를 최대한 아니 적극적으로 지원(?!)하고 있습니다.

이브 온라인은 현실 게임입니다

말이 조금 이상하긴 하지만 현실을 그대로 반영하는 게임이라는 뜻입니다.

제가 보름 정도 해 본 결과를 토대로 말씀드리면 그렇습니다. 인간이 진짜 우주에서 생활하게 되고, 무한에 가까운 우주라 한다면 그 안에서 발생할 수 있는 거의 대부분의 일이 다 일어납니다. 이브온라인에서는 다른 게임에서 경험할 수 있는 배송 서비스가 없습니다. 그래서 자원의 채집부터 배송, 제작, 판매까지 모든 것을 유저들이 해야 합니다. 그러다보니 실제 사회와 마찬가지로 여러가지 직업이 생겨나고 심지어 물건을 받아 파는 중간상인까지 존재합니다. 단지… 이 사회가 무법천지라는 것만 제외하곤 말이죠.

그럼 제가 2주간 이브온라인을 해보고 느낀 경험을 말씀드리겠습니다.

  • 이브온라인에는 레벨이 없습니다. 대신 누구나 시간을 들여 스킬을 익힐 수 있으며 이 스킬을 통해 기술을 연마합니다. 하지만 이 스킬이라는 것은 유료 결제기간 동안만 성장하기 때문에 스킬을 키우기 위해서는 계속 유료 결제를 해야합니다. 그렇지 않은 경우엔 CCP에서 제공하는 현질을 통해 스킬을 익히게 됩니다. 결국 어느쪽으로든 CCP는 돈을 벌게 됩니다.
  • 대부분의 사용자가 알트(Alternative의 약어)라고 부르는 부계정을 가지고 있습니다. 하지만 라이선스의 문제로 유저들은 두 개 이상의 계정을 유료로 결제해 사용하고 있습니다. 심지어 원활한 육성과 사업을 위해 컴퓨터까지 두 대를 이용하는 경우가 있습니다.
  • 위의 이유로 화면에 보이는 접속자 수는 시간당 23,000명 정도지만 실제 유저의 수는 16,000명 아래 일 것으로 생각됩니다. 결국 완전 골수 유저가 가득한 게임입니다.
  • 이브온라인 게임 내에서 멀티 계정에 대한 상품을 판매하고 있지만 그래도 유료 결제 또는 직접 게임내 화폐를 벌어 구입하는게 낫습니다.
  • 만약 오메가 계정(유료 결제)을 시작하겠다고 결심하셨다면 바로 알파 계정(무료 계정)을 하나 더 만드시길 추천합니다. 이브온라인은 시간이 돈이라 가능한한 빨리 만들어 스킬포인트라도 쌓이게 하면 유리합니다.
  • 전체적으로 진입장벽이 매우 높다고 생각합니다. 특히 시작하고 얼마 안되 퍽치기를 당하면 심리적 타격이 상당할테니까요. 추천할만한 방법은 나무위키나 펀즈위키의 내용을 충분히 보고 시작하면 그래도 낫습니다.
  • 이브 온라인의 세계는 경찰이 없으면 우리가 어떤 생활을 하게 될 지 잘 알려주고 있습니다. 절도, 강도, 사기, 납치, 암살, 테러, 전쟁, 그 모든것이 게임내에 존재합니다. 심지어 상대방 회사에 대한 스파이질도 서슴치 않습니다.
  • 물론 이브 온라인은 경찰이 있어도 어떤 경우엔 아무 도움도 되지 않는다는 것 역시 보여줍니다.

그래도 추천은 합니다

눈 감으면 코 베어가는 세상의 게임이기는 하지만 그래도 재미있습니다. 게임 내에서 유저들이 만들어 낸 수많은 컨텐츠가 있으며 게임 자체가 제공하는 컨텐츠도 있습니다. 저 처럼 별 생각없이 시작했다가도 금새 빠져 쉬지않고 하는 분들이 많은 것 같습니다.

뭐 게임은 직접 해봐야 할 수 있습니다.

시간이 되신다면 한번 해보시길 권합니다. 와우(월드 오브 워크래프트)보다 긴 수명의 게임이 지금까지 존재하는 이유를 이해하실 수 있을겁니다.

모두에 의한 모두를 위한 모두의 배틀로얄

eveOnline

이브 온라인이라고 하면 누가 뭐래도 이 농담이 사실 아닐까 싶다.

위에 사진은 플레이어들이 만든 것인데 한글로 번역하면 “우주에서는… 니가 비명을 지르던 말던 아무도 신경 안써. 제목 : 모두가 너를 싫어해”이다.

진짜냐고 물어본다면 나도 아직 한 달도 되지 않아서 뭐라 말 할 수는 없지만 많은 플레이어들이 동감하고 주의를 주곤 한다.

“근처에 동동 떠있는 알(플레이어가 탄 비상 탈출선)도 조심해요”

“이브온라인에서는 사기당하는 놈이 등신이지요”

“이상하면 일단 죽이세요”

농담같지…? 근데 해보니까 진짜 농담이 아니더라. 다른 MMORPG처럼 혼자 열심히 레벨업 하고 있으면 갑자기 파티 맺어서 게임하자는 놈들이 있거든. 근데 수락 해주면 워프(warp)로 킬러가 나타나 날 죽이고 간다 하더라. 그리고 장거리 이동을 위한 스타게이트 주위에는 항상 아무 이유없이 유저를 죽이기 위해 기회를 노리는 다른 유저가 도사리고 있고. 이유도 간단하다.

  • 돈이 많을 것 같아서
  • 심심해서
  • 내 우주선보다 크니까
  • 아이디가 맘에 안들어서
  • 우주선 아랫쪽이 빨간색이라서
  • 그냥

사실 이유라고 하는 것들도 웃기지도 않고 그냥 죽이고 싶으니까 죽이는 게임이다. 그리고 이 게임의 개발사인 CCP는 모든 이들에게 더더욱 격렬하고 많은 PvP(플레이어가 다른 플레이어를 죽임)를 격려하고 있다. 마치 여기까지 들으면 지옥에서 기어올라온 게임 같지만, 아직도 24시간 내내 2만 5천명에서 3만명의 유저가 계속 접속해 있는 신기한 게임이다.

물론 게임 내에서 다른 유저를 죽이는 것 말고도 다양한 즐길거리가 존재하지만, 언제나 뒷통수를 조심해야 한다는 사실은 변함없다. 약 30분간 어디서 하는지도 모르는 튜토리얼이 끝나고 나면 안전하다고 말하기는 하나 언제는 퍽치기가 발생할 수 있는 우주공간에 던져져 버리니까 말이다.

게임이 잔인한 걸까 인간이 잔인한 걸까

산업혁명 시대에 이야기를 들어보면, 우리가 ‘Gentleman’이라고 부르던 영국 신사들은 심심하면 주인없는 개를 묶어놓고 칼 던지기를 한다거나 지나가는 창녀를 붙잡아 술통에 거꾸로 박아놓고는 다리를 칼로 찌르며 놀았다고 한다. 물론 매일매일 이런 짓을 했으면 영국 시내는 아비규환 그 자체였겠지만, 그래도 이런 기록이 남아있는 것을 보면 ‘심심해서’ 남을 괴롭히는 놀이가 그다지 큰 문제는 아니였다는 생각은 든다.

열심히 식량을 나르고 있는 개미행렬을 아무 이유없이 손으로 뭉게 죽이는 어린아이라든가, 동물의 반응이 궁금해서 호기심으로 태워죽이고 끓는 물을 붓는 사람들이라든가, 게임에서 아무 이유없이 상대방을 공격해 죽이는 모든 행동이 나의 관점에서는 동일하게 보인다.

그냥 인간은 누가 교육하지 않으면 자기 맘대로 하고 싶은 동물인가 보다.

심한말로 그냥 내비두면 애초부터 남 신경 안쓰고 자기 하고 싶은대로 하는 개새끼들이 아닌가 싶다. 아아… 성악설이라고? 노노…. 아닙니다요.

내 말의 요지는 ‘인간은 악해서 그런 짓을 하는게 아니다. 그냥 자기 본능에 충실할 따름이다’ 입니다. 그냥 이렇게 생겨먹은 것들이라는 말이라고요.

교류를 직류로 바꿔보자 (AC to DC converter)

— 주의 —

220V의 전기를 작동시키는 회로는 감전의 위험이 있습니다!

특히 220V는 사망사고의 원인이 되므로 반드시 스위치, 퓨즈의 설치가 필요하며,
감전에 대비하셔야 합니다. 

참고로 이 글을 보고 뭘 만드시든 전 책임 안집니다 (냉랭) 

DIY 또는 하나 구매해야 해!

한국의 콘센트 전기는 220V 60Hz입니다. 아시다시피 교류(VAC)이며 1초에 60번 +극과 -극이 바뀝니다. 그런데 우리가 사용하는 이런 저런 전자 부품과 장난감은 전부 직류(VDC)로 작동합니다. 특히 저처럼 취미로 이것저것 만들다 보면 안정적인 직류 전원공급 장치가 필요합니다.

물론 회로 제작을 할 때는 전문적인 전원공급장치가 있습니다. 가격은 약 40만원대 이지요.

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요렇게 생겼습니다.
엘레파츠나 디바이스 마트에 가시면 많이 있어요

뭐… 돈이 있으시다면 하나 구입을 추천해 드리지만, 그게 어렵다면 급하게나마 12V또는 더 낮은 전압의 전원공급장치를 직접 하나 만들어보시길 권합니다. 우리는 뭐든지 DIY하니까요!
(물론 이런 전원공급장치는 사용자가 원하는 전압과 전류를 설정할 수 있어 꼭 필요하긴 합니다 ㅠㅠ)

변압기(트랜스포머, Transformer)와 컨버전의 이론

이… 것은, 제가 자주 가는 카페의 글을 참고하시길 바랍니다. 이해가 쏙쏙 되도록 설명해주셔서 꼭 추천드리고 싶습니다.

내용을 찬찬히 읽어보셨다면 아시겠지만, 특별한 이유가 없다면 브릿지 정류회로를 사용하지 반파(Half wave)나 전파(Full wave)회로는 사용하지 않을 것 같습니다. 특히 브릿지 다이오드는 기성품이 있으므로 편하게 컨버터를 제작할 수 있습니다.

이 브릿지 다이오드를 이용한 회로도는 아래와 같습니다.  브릿지 다이오드는 그냥 네 개의 다이오드를 하나의 소켓 안에 조립해 놓은 것인데요, 교류전압의 위상이 바뀌어도 일정하게 +극에 전류를 흘려 넣어줄 수 있도록 구성되어 있습니다.

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커패시터를 설치하지 않았다면 실제로 부하(Load)에서 받는 전기의 파형은 아래와 같습니다.

conversion

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(그림 원본)
뭐 일단 교류 성분을 전부 직류로 바꾼 것은 사실이지만 이대로는 쓸 수가 없습니다. 이 그래프에 보이는 올라갔다 내려갔다 하는 모양(전압 리플이라고 부릅니다)을 가능한한 평평한 직선형으로 바꿔줘야 제대로 된 직류라고 할 수 있는데, 간단히 커패시터를 부하와 병렬로 달아주시면 해결이 됩니다. (거의) 완벽한 평행선을 만들고 싶으면 어마어마하게 용량이 큰 커패시터를 달아주시면 되지만 굳이 그럴 필요가 없는게… (아래 참조)

실제 제작시 참고사항

그… 이미 여러번 만들기도 했지만, 워낙 간단한 회로라 따로 만드는 법은 보여드리지 않겠습니다. 다만 몇 가지 참고사항을 적어드립니다.
  • 전원 케이블의 선
    • 220V 전선을 잘라보면 총 3개의 선이 있습니다. 멀티미터로 찍어보시면 아시겠지만 보통 녹색 선이 어스(접지)입니다. 이것 빼고 나머지 두 개가 전원선인데 어느쪽으로 연결하든 교류는 극성이 바뀌니 신경쓸 필요 없습니다.
  • 스위치와 퓨즈
    • 보통 스위치와 퓨즈는 트랜스포머의 앞단에 연결하시면 됩니다. 220V는 위험하므로 반드시 퓨즈를 준비하신 후 제작하셔야 하며 감전에 주의하십시요.
    • 조금 더 불안하시면 트랜스포머 뒷 단에 다이오드를 하나 달아주시는 방법이 있겠죠?
  • LED 하나를 달아주세요
    • 스위치를 올려도 제대로 전기가 나오는지 알 수가 없으니 출력단에 병렬로 LED를 하나 달아주시는 것이 좋습니다.
  • 출력 전압
    • 앞의 이론 링크를 보셨으면 아시겠지만 트랜스포머의 2차권선 전압(출력 전압)은 1차 권선과 2차권선의 전선감기의 비로 정해집니다. 그냥 원하는 출력 전압을 골라 트랜스포머를 구입하시면 됩니다.
    • 출력전압은 커패시터를 통과시켜도 전압 리플이 완전히 사라지는 건 아니라 전압 레귤레이터(Voltage regulator) 회로를 통과시킨 후 사용하시는 것이 좋습니다.

뒷얘기

처음에 한 두번은 만들어서 쓰게 되지만, 이상하게 변압기는 만들기 귀찮다는 느낌이 강하고 인터넷 쇼핑몰만 찾아보아도 LCD모니터용 고출력 어뎁터가 잔뜩 있어 가까이 안하게 되는 특징이 있습니다.
뭐 굳이 만들어보고 싶으시다면 딱 하나만 만들어보시길 추천드리며, 왠만하면 12V 5~6A짜리 LCD용 고출력 어뎁터를 쓰시길 권합니다. (이건 사고나면 보험처리도 되요)
크리에이티브 커먼즈 라이선스
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Nixie tube test

닉시관(nixie tube)의 테스트를 진행했습니다.
아주 오랜 시간이 걸렸네요. 하지만 다행히도 잘 작동합니다.

조금 고민이 되는 것은 100kOhm저항을 걸어서 연결하면 글자가 절반밖에 나오지 않는다는 것입니다.
10kOhm을 걸어보니 글자가 잘 나오는 것으로 봐서는 전류량의 문제같은데 제 멀티미터는 180V에서 전류를 측정할 수 없기 때문에 답답합니다.

부스트 컨버터와 한계

닉시튜브를 이용한 환경 모니터를 만들려는 시도중, 승압회로를 만들다 한계에 봉착했습니다. 그래서 이런 저런 자료를 찾아보다 몇 가지 사실을 알게 되었습니다.

보통 DC-DC 승압회로로 사용하는 것이 Boost Converter(부스트 컨버터)인데요, 이 회로는 인덕터와 스위치(MOSFET)을 이용해 승압을 시키는 방식입니다. 일반적인 회로는 아래와 같습니다.

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이 회로의 특징은 MOSFET을 켰다 꺼서(On/Off) 인덕터(L)를 충전했다 방전하여 조금씩 전압을 키워 승압시키는 방식이라 생각하시면 좋습니다.

이 방식의 한계에 대해서 알아본 결과 다음의 그래프를 얻을 수 있었습니다.

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부스트 컨버터의 승압 능력은 기본적으로 듀티 사이클의 영향을 받는다고 합니다. 다시 말해 듀티 사이클(작동 시간)이 길어지면 길어질 수록 승압의 배율(Vin에서 Vout의 배율)이 증가한다고 합니다. 이론상의 최대 승압 비율은 약 10배(x10)이며, 이 수치가 나오기 위해서는 듀티 사이클(Duty cycle)이 95%이상 나와야 한다고 합니다. 하지만… 저도 잘은 모르겠지만 이건 어디까지나 이론상의 수치라 실제로 부스트 컨버터를 이용한 승압 회로는 6배(x6)를 최대로 보고 있다고 합니다.
네… 이 이야기를 듣고 555타이머와 부스트 컨버터를 이용한 승압회로는 한계가 있음을 깨달았습니다. 오히려 9V를 넣어(Vin) 120V(Vout) 나온것만 해도 장하다고 생각하기로 했습니다.

역시 “교류는 승압도 간단해요!”라고 하셨던 무선통신 강사님의 말씀이 맞나 봅니다.

 References :

1. Determining the practical limit for boost factor in DC-DC voltage conversion

2. Working with Boost Converters

로봇 팔

로봇의 팔을 만들어보자

주의 : 손이 없음

주의 : 작업하다 그만둔문서입니다. 

로봇 팔을 만들어 보고 있습니다. 부제목과 같이 아직 손을 만들 생각은 전혀 없습니다.

(두둥! 그렇다면 팔이 왜 필요해)

…사실은… 손도 같이 만들어 보고 싶지만 팔에 비해서 어마어마하게 복잡하고 또 관절운동도 복잡해서 엄두를 못 내겠 더라구요. 그래서 팔만 만들어 보기로 했습니다.

1. 기본 도안

지난번 로봇을 만들다 포기했던 가장 큰 이유는 “내가 가지고 있는 부품에 딱 맞는 프레임(로봇의 껍질이나 골격등등)을 구하기가 너무나 어려웠기 때문입니다. 그래서 이번에는 직접 디자인을 해서 요즘 많은 관심을 받고 있는 3D 프린터로 직접 인쇄를 해보기로 했습니다. 3D프린터로 출력을 하려면 아래의 도구가 필요하겠지요.

  • 3D 프린터
  • 프린팅용 프로그램 (프린터에 같이 포함되어 있음)
  • 디자인 프로그램 (프린터에 같이 포함되어 있는 경우가 많음)

어차피 저는 3D프린터로 무언가 예쁘고 아름다운 조형물을 출력할 계획은 아니었기 때문에 가능한한 싼 물건을 사기로 했습니다. 제가 고른 것은 Anet A8 제품이고요.

……조립한 당일날 메인보드가 고장나서 모든걸 포기하곤 XYZ 프린팅의 제품을 구입했습니다. “과정에 불가한 3D프린터”에 너무 많은 노력을 하고 싶지 않았다고 할까요?

디자인 소프트웨어는 AutoDesk에서 무료로 공급하고 있는 TinkerCAD를 사용했습니다. 제품 고유의 프로그램을 쓸 수도 있지만 온라인으로 바로바로 작업이 가능해서 이것을 선택했습니다.

기본적인 형태 디자인은 아래와 같습니다.

 

upper
기본형태

한쪽 팔만 다시 보자면..

shoulder

  1. 몸통에 서보모터와 스테핑 모터를 고정시킵니다 (청색은 스테핑 모터)
  2. 커플러에 몸통 밖으로 나갈 축을 연결하고 몸통에 부착된 베어링으로 안정시킵니다
  3. 이 그림에서는 보이지 않지만 관절 역할을 할 유니버설 조인트를 이용해 팔과 잇습니다.
  4. 역시 그림에는 없지만 뼈대 역할을 할 막대와 유니버설 조인트로 전완부와 상완부를 연결합니다
  5. 마지막으로 와이어를 이용해 관절운동을 조절합니다

 

2. 좀 더 세부적인 문제들

여기까지 디자인 하면서 지인분과 많은 이야기를 나눴습니다. 전 기계공학적 머리가 0 상태인데다, 아무 생각이 없기 때문이죠. 지인분이 가장 문제로 삼은 것은 ‘동력전달’ 문제 입니다. 저는 금속 와이어를 사용해서 동력을 전달할 생각이었는데 지인분은 관절축(뼈대)에 모터를 직결하는게 어떤지 물어봤습니다. 사실 이런 방식으로 만들어 본 적이 한번 있지만 다시 한번 고민을 해봤습니다. 아래와 같은 문제가 있었습니다.

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서보모터의 형태 (출처)
  • 내가 가지고 있는 모터는 대부분 서보모터이다
  • 어깨와 팔꿈치 관절, 그리고 조금 억지를 부리면 손목 관절까지도 구부림, 폄, 내회전, 외회전의 기능이 있다
  • 서보모터라도 이런 움직임을 구현하지 못하는 것은 아니지만 가장 큰 문제는 이런 움직임을 구현하기 위해서는 서보모터의 모터헤드에 움직이려는 관절의 축(뼈대)을 직접 연결해야 한다
  • 모터에 직결한 경우 아래쪽(원위부)의 전체 무게는 모터의 정지부하 또는 하중으로 작용한다
  • 와이어를 쓰던 축을 모터에 직결하던 정지부하가 안 걸리는 것은 아니지만, 모터에 축을 직결하면 손목에서 어깨 관절로 가면 갈 수록 모터는 더 많은 하중을 견뎌야 하고 이로인해 불필요한 전력 낭비가 발생한다
  • 또한 관절부에 모터를 위치시키면 아무리 토크가 높은 모터라고 하더라도 팔 자체의 기본 무게(프레임 + 각종 부품 + 원위부 관절에 달린 모터 무게)로 인해 실제 사용 가능한 토크는 줄어들게 된다
  • 대부분의 서보모터는 모터헤드가 모터의 가운데 위치하지 않기 때문에 설계가 극도로 어려워진다
  • 와이어를 이용하면 팔 전체에 모터의 무게를 제거할 수 있다
  • 모터를 몸통에 위치 시키면 무게 중심을 안정시킬 수 있다
  • 와이어를 안쪽과 바깥쪽에 각각 두 개씩 위치 시키면 비틀림을 구현할 수 있다
  • 와이어가 프레임에 직접적으로 닿는 것을 피하기 위해 추가적인 베어링과 축을 바꿀 부위가 필요하다
  • 와이어를 제어하는 모터의 제어 코딩이 더 복잡해지고, 몸통부에서의 설계가 복잡해진다
  • 모터 직결보다 좁은 범위에서의 관절운동만이 가능하다

뭐 이러한 이유로 인해 와이어를 선택한 것도 있지만, 안 해본 것이니 해보자는 생각으로도 시작을 해봤습니다.

3. 실제 디자인

아래의 사이트에서 직접 도면을 보실 수 있습니다.

  1. 팔의 아래쪽
  2. 팔의 위쪽

기본적으로 어떻게 움직이는지에 대해 많은 고민을 했습니다. 이건 고민을 하며 그려본 기본 개념도입니다.

arm
골격의 움직임 기본 개념(왼쪽이 손목)

관절은 3D프린터로 정밀하게 만들기 어려울 것 같고, 또 두 부위를 연결하기 위한 부품도 복잡해서 유니버설 조인트(Universal joint)라는 것을 이용하기로 했습니다.

arm joint
관절의 기본 컨셉
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관절의 축과 와이어를 지지할 지지대

관절의 형태는 지금까지 한번도 구상해본 적이 없어서 제 나름대로 디자인을 해봤습니다. 처음 생각에서 조금 차이가 생겼다고 한다면 근육이 되는 와이어를 골격에 붙일 수가 없어서 프레임에 봉(rod)을 달아 연결하기로 했습니다.

이런 저런 것들을 고려한 다음 다음의 형태로 두 개의 플라스틱 판을 만들어 결합시키기로 했습니다.

forearm_upper.png
팔의 위쪽 프레임
lower.png
팔의 아래쪽 프레임

이 두 가지를 3D프린터로 제작해서 결합시키면 제일 위의 그림처럼 연결이 됩니다. 물론 프린트 후 어느정도의 손질이 필요하겠지만요. 아무튼 이런 형태로 조립을 했을 때 로봇의 몸제는 아래의 그림처럼 될 것 같습니다.

concept02
몸통

그림에 갈색은 서보모터구요, 파란색은 스테핑 모터, 그리고 녹색은 아두이노 보드 입니다. 앞 뒤의 회색 부분은 껍질입니다. 네에.. 아무 기능도 없는 껍질입니다. 킁;;

concept01
몸통의 후측면

앞에서 잘 보이지 않지만, 앞쪽 서보모터 네 개는 가운데 붉은색 패널에 구멍을 뚫어 등쪽까지 나오게 했습니다. 그리고 뒤쪽 서보모터 두개는 패널에 수평으로 배치해서 가급적 어깨와 가까운 부위에 모터 헤드가 위치하도록 해봤습니다.

여기까지 디자인을 하고 나서 ‘알리 익스프레스‘에서 이것 저것 부품을 주문했습니다. 알리 익스프레스는 가격이 싼 대신 시간이 오래 걸려서 아마 다음달에나 조립을 시작하지 않을까 싶습니다. 필요한 부품으로 아래의 것들을 우선 주문했습니다.

4.  Bill Of Material (BOM, 자재 명세서)

  • 볼 베어링
  • 커플러
  • 유니버설 조인트
  • 4mm 카본 막대
  • 5mm 스테인레스 막대

5. 제작

3D 프린터가 도착해서 우선 프레임을 제작해 봤습니다. 유니버설 조인트와 카본 막대가 가장 중요한데 아직 도착을 안해서요. ㅠㅠ 대략 두 시간 정도가 걸렸고 아래와 같은 형태가 되었습니다.

2017-08-31 09.37.38

멀리서 보면 아름답기 그지 없지요..?

2017-08-31 09.37.58  2017-08-31 09.37.43

잘 보면 솔기 같은 것도 있고 불규칙한 부분도 있고 그렇습니다. 약간의 사포질은 필요하겠군요.

ㅡㅡ; 나머지 부분도 한번 출력을 해봐야 겠습니다. 반대쪽도 출력해 봤는데 디자인의 사이즈와 실제 출력 사이즈가 달라서 맞물리지가 않았습니다. 또한 가운데 봉을 지지대 없이 설계했더니 엉망이 되어버렸습니다.

2017-08-31 14.49.16
사진을 확대해 보면 거미줄 같은 것이 잔뜩 있습니다
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끼워 보면 끼워지지 않습니다

그런데… 만들다가 크나큰 문제를 하나 발견했습니다. 유니버설 조인트를 이용해 팔의 내회전/외회전을 구현하려고 했는데 그게 축이 조인트와 고정되어 버리면 불가능하겠더군요. 그걸 왜 지금까지 몰랐는지. ㅠㅠ 결국 이 문제를 해결하기 위해서 고민하다가 아주 굵은(?!) 뼈대를 만들기로 했습니다.

arm_shaft_cover.png
플라스틱 샤프트

3D프린터로 샤프트를 만드는 겁니다. 가운데 4mm 카본 막대가 들어갈 수 있는 공간을 만들었고, 양쪽 끝 부분에 볼베어링이 들어갈 수 있는 공간도 확보했습니다. 카본 막대는 통으로 쓰는 것이 아니라 절반 정도로 잘라서 위/아래에 각각 따로 끼울 겁니다. 그리고 그 카본 막대를 볼 베어링에 끼우면 플라스틱 샤프트와 카본막대가 따로 움직일 수 있기 때문에 내회전/외회전이 가능할 것으로 생각합니다. 양쪽에 있는 작은 네모 구멍은 와이어를 90° 간격으로 고정하기 위한 구멍입니다.

설계대로 출력을 해 봤는데 원하는 사이즈가 나오지 않아서 다시 조정을 한 후 출력을 했습니다.

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출력한 결과물

생각보다 오차가 심각해서 조금 더 수정을 해야 할 것 같습니다. 베어링이 제대로 안 들어가네요. 그리고… 몇 번의 시행착오 끝에 추가로 조금 변경했습니다. 와이어를 고정할 위치와, 와이어가 지나갈 구멍을 만들어 주었지요. 아래는 그 이미지입니다.

rev_shaft
수정한 샤프트

몇 차례의 리비전 후에 이런 모습이 되었습니다. 처음보다는 많이 복잡해 졌지요? 저도 만들다 보니 이렇게 복잡하다는 것을 알게 되었습니다. ㅎ

일단 안쪽에 베어링을 넣을 공간을 총 네 개 만들었습니다. 카본 샤프트의 흔들림을 막기 위해 각각 두 개의 베어링을 끼울 수 있도록 했구요, 와이어를 고정한 후 그 와이어가 샤프트의 방향을 따라 위치할 수 있도록 중간에 작은 걸쇠를 만들었습니다. 물론 이 부분은 추후에 바뀔 가능성이 높습니다. 아무래도 스텐레스보다 플라스틱은 경도가 약하기 때문에 부러질 수 있다는 생각이 들었거든요.

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어라.. 사진이 돌아갔네요. 왜 그러지…? 아무튼 베어링 위치는 잘 맞습니다.

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베어링도 잘 들어가 있습니다. 삐딱한 것은 고정을 안해서 그런 것이구요. ㅎ 일단은 이대로 만들어 볼 생각입니다.
이제.. 나머지 재료만 오면 되겠군요. 기다려야 겠습니다. 기다리면서 시간도 남고 해서 어깨 관절을 위한 플라스틱 프레임을 만들어 보기로 했습니다. 초기 디자인과 사뭇 다른 부분도 있지만 기본적인 개념은 아래와 같습니다.

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기본 개념

까만 동그라미는 와이어의 방향(벡터)가 바뀌는 부위입니다. 위쪽 그림을 보시면 이해가 되실 거구요, 몸통의 스테핑 모터를 기준으로 몇 번의 각이 바뀌며 와이어가 몸통에 이어지도록 했습니다. 측면도를 보시면 조금 더 이해가 쉬울지도 모르겠습니다.

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기본 개념. 측면도 포함

잘 보시면 아주 복잡한 각도로 벡터가 바뀌게 됩니다. 어쩔 수 없어요. 제가 머리가 나쁘니 더 좋은 방법을 찾아내질 못했습니다. ㅠㅠ

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모터의 위치

모터가 아주… 어마어마하게 붙어 있습니다. 가운데 정사각형은 스테핑 모터이구요, 나머지는 전부 서보모터 입니다.

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Pullley(도르레)를 이용한 결선도

지금 생각은 중간에 몇 군데 도르레를 위치 시켜서 와이어의 방향을 바꾸면 어떨까 생각해 보고 있습니다. 아직, 어떻게 구현할 지는 제대로 정하지 못했어요. 아무튼 여기까지 해 놓고 3D 디자인을 해 보았습니다.

shoulder_final
어깨 구동축. Pulley 없음

Pulley를 넣지 않았는데도 어마어마하게 복잡한 형태가 되었습니다. 좌우에 튀어나와 있는 곳은 전부 서보모터를 고정하기 위한 곳이구요, 가운데 정사각형 공간에는 커플링과 모터의 축이 위치할 공간입니다. 실제 서보모터는 뒤쪽에 위치하구요. 여기까지는 되었는데! 아직 도르레(Pulley)를 넣을 공간을 만들지 못했습니다. ㅠㅠ

 

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아두이노 우노(Arduino UNO) 설계도

아두이노 기본 사이즈에 대한 설계도

로봇 만들기를 진행하면서 필요에 의해 찾은 자료입니다.

원본 출처는 여기 입니다. 개인적인 생각으로는 이 분도 이곳 저곳에서 검색을 통해 정리하신 것 같습니다.

1. Arduino UNO

arduino_uno_dims_lg.png

Screen-shot-2013-08-28-at-18.14.41.png

Arduino-Uno-Mega-Dimensions

arduino_uno_drawing_1000x703.png

2. Arduino Mega

arduino_mega_drawing_1000x528

3. Arduino Nano v3.0

arduino-nano-v30-atmega328-blue-4.jpg

arduino-nanomanual23-3-728

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