[기전시스템기초설계] ‘stiquito’ - 형상기억합금을 이용한 스티키토 만들기

소개글

[기전시스템기초설계] ‘stiquito’ - 형상기억합금을 이용한 스티키토 만들기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 제작 목적

2. 스티키토란?

3. 형상기억합금이란?
　1)형상기억합금의 정의
　2)형상기억합금의 응용과 전망
　3)형상기억합금의 특징

4. 제작과정
　1) 제어부
　2) 몸체부
　　(1)본체 만들기
　　(2)다리와 파워버스
　　(3)제어 와이어
　　(4)작동자

5.결과 및 고찰

본문내용

만 원래 길이로 되돌아가기는 어려울 것이다.
<방법>
1
지름 0.020인치, 길이 100mm 피아노선 세 개를 가지고 다리를 먼저 만든다.
2
각 피아노선의 가운데를 15각이 되도록 구부린다.
*주의: 너무 많이 구부리면 끊어질 위험이 있다.
V자 모양의 정점 부분은 뾰족하면 안 되고, 약간 둥글어야 한다.
3
70mm 길이의 피아노선으로 파워버스를 만든다. 이 파워버스를 본체 위 다리 구 멍 사이에 놓는다.
4
피아노선 다리를 임시로 구부려서 본체에 있는 다리 구멍에 끼워 넣고 아래쪽에서 잡아당겨 파워버스가 V자 모양 안에 꽉 끼이게 한다. 본체를 뒤집어서 손을 사용하여 다리를 위쪽으로 당기면서 바깥쪽으로 쫙 펴서 파워버스를 단단하게 고정한다.
5
다리가 본체에 대하여 수평하게 되면, 다리를 바깥쪽으로 계속 당기면서 집게로 다리를 잡아 아래로 구부려 본체에 만들어져 있는 홈에 들어가게 한다.
*주의: 이 단계에서 파워버스는 단단하게 제자리에 고정되어 있어야 한다. 또한 본체 크림프에 혹시 닿게 되지 않는지 확인해야 한다.
6
본체에서 30mm쯤 되는 부분을 90로 구부려 무릎을 만듦으로써 다리의 수평 조인트 부분과 수직 조인트 부분이 구분되게 한다. 수직 부분을 조정하여 서로 평행이 되게 한다.
7
수직 조인트 부분을 와이어 절단기로 손질하여서 땅에 닿지 않는 다리가 없게 한다.
(3) 제어와이어
<방법>
1
와이어를 120mm 길이가 되도록 두 개를 자른다.
제어 와이어의 양끝에서 각 12mm만큼의 피복을 칼로 벗겨내 나중에 삼각보행(tripod gait)을 제어하는 제어기에 연결할 수 있는 준비를 한다.
2
와이어에서 피복 두 부분을 잘라 옮긴다. 칼을 사용하여 와이어의 한쪽 끝에서 36mm 되는 위치의 피복을 자른다. 같은 쪽 끝에서 66mm 되는 위치의 피복을 다시 자른다.
*주의: 피복을 자를 때 와이어 둘레를 한 바퀴 돌리면서 잘라야 한다. 와이어 자체는 손상되지 않도록 주의한다.
3
잘려진 피복을 부드럽게 밀어서 와이어의 끝과 중간 두 곳에 4mm만한 빈 곳이 생기게 한다.
4
이러한 방식으로 두 개를 만든다.
(3) 작동자(Actuator)
<방법>
1
니티놀 와이어를 길이 60mm가 되게 6개를 자른다.
여유분의 와이어를 사용하여 70mm가 되게 잘라서 나중에 다리 크림프를 설치할 때 쉽게 매듭을 만들 수 있도록 하는 것이 더 좋을 것이다.
2
칼을 사용하여서 9mm 길이의 본체 크림프를 6개 만들고, 4mm 길이의 다리 크림프를 6개 만든다.
3
니티놀 와이어에 본체 크림프를 접합시킨다.
와이어의 한 쪽 끝에 매듭을 만든다.
4
9mm 본체 크림프를 골라서 와이어의 매듭 부분을 크림프에 끼워 넣고 크림프를 통과하도록 와이어를 밀어준다. 매듭이 크림프 바깥쪽으로 나오게 해야 한다.
5
니티놀 와이어르 잘 돌려서 크림프를 한쪽으로 잘 놓은 다음, 집게를 사용하여 크림프를 매듭과 반대되는 쪽의 끝에서 약 2mm 정도만큼 눌러서 닫는다. 와이어가 크림프의 납작해진 면의 가운데가 아니라, 오른쪽이든 왼쪽이든 한 쪽 끝에 닿아서 나오도록 만들어야 한다.
와이어의 매듭 부분을 당겨서 매듭이 크림프의 납작해진 면에 걸리게 한다.
6
본체 크림프를 만들 때 세 개는 니티놀 와이어가 크림프의 납작해진 면의 왼쪽 끝에 닿아 나오게 하고, 나머지 세 개는 오른쪽 끝에 닿아 나오게 해야 한다.
7
와이어에서 본체 크림프의 위치를 유지하면서 집게를 사용하여 크림프의 납작해진 부분을 위쪽으로 구부려 45 각도가 되게 만든다. 세 개는 왼쪽으로, 세 개는 오른쪽으로 기울게 준비한다.
8
본체의 아래쪽이 얼굴을 향하게 한 다음, 왼쪽으로 기울어진 크림프는 본체의 왼쪽에, 오른쪽으로 기울어진 크림프는 본체의 오른쪽에 오도록 연결한다.
9
제어 와이어의 피복 없는 부분을 본체의 앞의 왼쪽에 있는 크림프에 끼워 넣어 V자형을 만든다. 왼쪽으로 기울게 만든 본체 크림프를 구멍에 넣어 제어 와이어를 고정한다.
10
계속해서 제어 와이어를 다음 위치에 꽂고 본체 크림프로 고정해서 삼각보행을 제어할 수 있게 한다. 제어 와이어는 앞쪽의 왼쪽, 가운데의 오른쪽, 뒤쪽의 왼쪽에 있는 크림프 구멍에 넣어야 한다.
11
뒤쪽 크림프를 설치할 때는 제어 와이어로 본체를 한번 감아서 와이어가 본체의 아래쪽에서부터 구멍으로 들어가게 한다. 비슷한 순서로 나머지 와이어를 반대편 구멍에 꽂아 연결한다.
12
마지막으로 집게를 사용하여서 크림프의 납작한 부분을 본체에 대하여 45 각도가 되도록 구부려 주면 제어 와이어와 본체 크림프 조립이 모두 끝난다.
13
각각의 니티놀 와이어 작동자에 매듭을 만드는데, 수직 조인트 가까이에서 무릎쯤에 오게 만든다. 집게로 매듭을 조여서 0.1mm가 되게 한다.
14
4mm 다리 크림프를 꺼내어 수직 조인트에 끼워 넣고 무릎까지 밀어 올린다.
15
니티놀 와이어를 크림프에 끼워 넣는다.
16
와이어를 팽팽하게 당겨 수평 조인트가 약간 휘는 듯한 느낌이 나게 한다.
5. 결과 및 고찰
스티키토의 제어부를 만들 때 회로도를 보고 기판에 잘 배치하여 납땜하기까지 한 번에 성공할 수 있어 뿌듯했다. 기초회로, 전자회로 때 배웠던 회로 읽는 법과 납땜하는 법을 사용할 수 있었다. Power Supply로 5V전압을 가해주었을 때 LED가 번갈아 가며 반짝이는 것을 볼 수 있었는데 이 과정에서 IC가 약간 열을 받아 뜨거워지는 결과가 발생했다. 제어부의 납땜한 부분을 다시 한 번 살펴보았지만 그 이유를 발견할 수 없었다. 이 제어부를 나중에 만든 몸체부와 연결했을 때 몸체부의 다리를 움직이게 해야 하는데 형상기억합금을 팽팽하게 연결하지 않아서 그런지 다리를 움직이게 하는 데에는 실패해 많은 아쉬움이 남았다. 몸체부를 만들 때 ABS판을 그라인더로 깎고 드릴로 구멍을 뚫었는데 기계 쪽 실습도 흥미로웠다. 알루미늄 튜브에 형상기억합금과 피아노선을 연결하는 과정이 잘 들어가지 않아 가장 힘들었던 것 같다. 최종적으로는 몸체부 다리가 움직이지 않아 많은 아쉬움을 남겼지만 회로 부분의 기초라 할 수 있는 기전시스템 과목을 들으며 기본기를 다시 한 번 다질 수 있어 좋았다.

키워드

기전시스템기초설계,   형상기억합금,   스티키토 만들기,   스티키토,   스티키토 제작,   제작과정,   형상기억합금의 정의,   형상기억합금의 응용,   형상기억합금을 이용한 스티키토 만들기