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수업 5: Z축을 따라 자율 이동

이전 수업에서는 6축 로봇 팔이 두 축을 따라 움직이도록 코딩하여 x축과 y축을 살펴보았습니다.

이 수업에서는 z축에 대해 알아보고, 이 세 번째 축을 따라 움직이도록 6축 팔을 코딩하는 방법을 알아봅니다.

이 수업을 마치면 여러 축이 동시에 바뀌면서 움직이는 것을 포함하여 z축을 따라 움직이는 6축 팔을 코딩할 수 있게 됩니다.

플랫폼, 시그널 타워, 6축 암을 갖춘 CTE 워크셀 설정. z축은 양의 z 방향을 가리키는 파란색 화살표로 표시됩니다.

Z축 소개

데카르트 좌표계에서 z축은 수직 이동이나 높이를 나타냅니다.

일반적으로 수평적 움직임(좌우 및 앞뒤)에 해당하는 x축과 y축과 달리 z축은 두 축 모두에 수직이며 이 영상에서 볼 수 있듯이 위아래로 움직입니다. 산업 현장에서 이 수직축은 다양한 높이에서 들어올리거나 내리거나 닿아야 하는 작업에 필수적입니다.

비디오 파일

6축 암의 경우, z축은 암이 얼마나 높이 또는 낮게 확장되는지를 제어합니다. 이 영상에서 보여지는 것처럼, 팔이 목표물에 정확하게 도달하고, 장애물을 피하고, 섬세한 작업을 수행하려면 z축을 따라 움직이는 정밀도가 매우 중요합니다.

제조업에서 로봇은 종종 z축을 사용하여 컨베이어 벨트에 구성품을 놓거나, 품목을 쌓거나, 수직 운동이 필요한 조립 작업을 수행합니다. 창고에서 로봇 시스템은 z축을 활용하여 다양한 선반 수준에서 품목을 검색하거나 저장합니다.
 

비디오 파일

VEX코드에서 동작을 코딩할 때, 이 영상에서 보여지는 것처럼 6축 팔을 들어올리거나 내리는 작업의 경우 z축을 고려해야 합니다. 이는 3, 4과에서 보았던 x축과 y축으로 제한된 움직임과 비교했을 때 복잡성이 더 높습니다.
 

이 비디오 클립에서는 6축 암이 안전한 위치에서 시작한 다음 타일 위치 18에서 디스크를 집어 올립니다. 디스크를 고정하기 위해 z축을 따라 아래로 이동한 다음, 타일의 다른 디스크 위로 안전하게 이동하기 위해 디스크를 z축을 따라 위로 들어 올립니다. 6축 암은 타일 위치 33 위로 이동한 후 z축을 따라 아래로 이동하여 디스크를 새 위치에 안전하게 떨어뜨립니다.

비디오 파일

Z축을 따라 6축 암 코딩

z축은 이전 수업에서 x축과 y축을 따라 움직임을 코딩했던 것과 유사한 방식으로 사용할 수 있습니다. 아래 단계에 따라 6축 팔을 z축을 따라 움직이도록 코딩하세요.

레슨 4에서 저장된 프로젝트를 엽니다. 프로젝트 이름을 바꾸고 z 값을변경하여 장치에 저장합니다.

프로젝트 이름 필드가 빨간색 상자로 표시되고 'z 값 변경'으로 설정된 VEXcode GO 도구 모음입니다.

두 개의 값을 위치로 이동 블록의 값을 다음 좌표로 변경합니다. 좌표는 (x, y, z)로 표기됩니다.

  • (100, 0, 50)
  • (100, 0, 200) 

이렇게 하면 6축 암이 어떤 역할을 할 것이라고 생각하시나요? 엔지니어링 노트에 예측 내용을 기록하세요.

VEXcode EXP 블록은 위치 입력이 강조 표시된 상태로 프로젝트됩니다. 이 프로젝트는 "시작할 때 팔을 x 100 y 0 z 50mm 위치로 이동하고 2초간 기다린 후 팔을 x 100 y 0 z 200mm 위치로 이동합니다."라고 되어 있습니다.

6축 암이 VEX코드에 연결되어 있는지 확인하세요. 프로젝트를 실행합니다.

6축 암이 z축을 따라 움직이는 모습을 관찰하세요. 6축 암이 안전 위치(120, 0, 100)로 이동한 후 프로젝트의 블록을 실행하는 것을 확인하세요.

Arm과 Step 아이콘 사이에 빨간색 상자 안에 실행 버튼이 표시된 VEXcode EXP 도구 모음입니다.

6축 암이 더 이상 움직이지 않으면 프로젝트를 중지합니다.

엔지니어링 노트에 관찰 내용을 기록하세요. 이 프로젝트에서 6축 암은 어떻게 움직였나요? 귀하의 예측과 비슷한가요, 아니면 다릅니까? 왜? 

단계 및 공유 아이콘 사이에 빨간색 상자로 표시된 중지 버튼이 있는 VEXcode EXP 도구 모음입니다.

이 애니메이션에서 볼 수 있듯이 z값이 변경되면 6축 암이 z축을 따라 확장되고 축소됩니다.

이 프로젝트에서 6축 팔의 움직임과 비교하면 어떻습니까? 

비디오 파일

귀하의 정보를 위해

위치 로 이동 블록에 (x, y, z) 좌표를 삽입하여 여러 축을 따라 한 번에 이동을 결합할 수도 있습니다.

위치의 구체적인 (x, y, z) 좌표를 찾으려면 VEXcode EXP의 모니터 콘솔을 사용할 수 있습니다. 콘솔을 열려면 도구 모음의 오른쪽 상단에 있는 모니터 콘솔 아이콘을 선택하세요.

코드 뷰어와 티치 펜던트 아이콘 사이에 빨간색 상자로 모니터 버튼이 표시된 VEXcode EXP 도구 모음입니다.

모니터 콘솔이 열리고 엔드 이펙터의 현재 x, y, z 값과 신호 타워가 눌리고 있는지 여부를 포함한 데이터가 표시됩니다. 아래 영상에서 볼 수 있듯이, 6축 암을 수동으로 움직이면 모니터 콘솔 값이 실시간으로 업데이트됩니다.

비디오 파일

활동

이제 z축을 따라 움직이는 6축 팔을 코딩하는 방법을 배웠으므로 이러한 기술을 연습해 보겠습니다. 이 활동에서는 6축 팔이 z축을 따라 움직이도록 코드를 작성하여 6축 팔이 움직일 수 있는 최소 및 최대 z값을 찾습니다.

플랫폼, 시그널 타워, 6축 암을 갖춘 CTE 워크셀 설정. z축은 양의 z 방향을 가리키는 파란색 화살표로 표시됩니다.

  1. 6축 암이 움직일 수 있는 최소 및 최대 z값을 예측해 보세요. 예측된 값을 엔지니어링 노트북에 기록하세요.
  2. 위의 동일한 프로젝트를 사용하여 위치로 이동 블록의 z값을 예측한 값으로 변경합니다.
  3. 예측을 테스트하려면 프로젝트를 실행하세요. 6축 암이 VEX코드에 연결되어 있는지 확인하세요.
  4. 계속해서 다양한 z값을 예측하고 테스트합니다. 프로젝트를 테스트할 때는 예측과 결과를 엔지니어링 노트북에 기록해 두세요. 최소값과 최대값은 어떻게 되나요? 
  5. 귀하의 결과를 다른 그룹의 값과 비교해보세요. 그것들은 비슷한가, 아니면 다른가? 어느 그룹이 가장 크고 가장 작은 값을 가지고 있나요? 해당 값을 테스트하고 필요한 경우 결과를 조정하세요. 

이해도 확인

다음 수업을 시작하기 전에 엔지니어링 노트북에서 아래 문서의 질문에 답하여 이 수업의 개념을 이해했는지 확인하세요. 

이해도 확인 질문 > (Google Doc / .docx / .pdf)


다음 > 선택하여 '모두 합치기' 활동에서 여러분의 기술을 결합하세요.