M-Robot 개발을 위한 서보 테스팅

• 로봇을 개발하는 과정에서 필요한 '공학'적 지식 및 마이크로 비트와 서보 16개, 그것을 구동할 수 있는 Analog to digital 핀 16개 확장보트를 활용하여 '로봇'교육을 진행합니다. 

• 파일럿 테스트 교육으로 고등학교  2학년 학생을 바탕으로 년 68차시를 진행하여 수업을 진행합니다.  

서보 16개 테스팅 코드

로봇에 사용될 배터리의 용량을 와트시(Watt-hours, Wh)로 계산하는 것은 전류(A)와 전압(V)을 고려하여 배터리가 저장할 수 있는 에너지 총량을 추정하는 데 도움이 됩니다. MG90s 서보모터 4개를 사용할 경우 다음과 같은 방법으로 계산할 수 있습니다.

1단계: 모터 당 최대 전류와 전압(V) 계산

• MG90s 서보모터의 최대 전류는 600mA (0.6A)이며, 일반적으로 이 모터들은 5V에서 작동합니다.

2단계: 모터 전체의 최대 전류(I) 계산

• 4개의 모터가 모두 최대 전류를 소모할 때의 전체 전류는 다음과 같습니다.

• 0.6𝐴×4=2.4𝐴

3단계: 와트(W) 계산

• 총 소비 전력(W)는 전압(V)과 전류(I)의 곱으로 계산됩니다

• 5𝑉×2.4𝐴=12𝑊

4단계: 와트시(Wh) 계산

• 로봇이 특정 시간 동안 작동해야 한다고 가정할 때, 필요한 와트시(Wh)를 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 로봇이 1시간 동안 작동하도록 설계되었다면 12𝑊×1시간=12𝑊, 이는 최소 12Wh의 배터리 용량이 필요함을 의미합니다.

5단계: 안전 여유분 고려

• 배터리의 실제 사용에서는 최대 부하를 지속적으로 사용하지 않는 것이 일반적이므로, 안전 여유분을 추가합니다. 20~30%를 더할 경우 12𝑊ℎ×1.25=15𝑊ℎ, 따라서, 최소 15Wh의 배터리 용량이 적절할 것입니다.

6단계: 배터리 선택

• 계산된 와트시(Wh) 값을 바탕으로 적절한 배터리를 선택합니다. 이는 배터리의 전압과 용량을 고려하여 선택해야 합니다. 예를 들어, 5V 배터리를 사용하는 경우, 약 3Ah (15Wh / 5V = 3Ah) 이상의 용량을 가진 배터리를 선택하는 것이 좋습니다. 이러한 계산을 통해 로봇이 효율적으로 작동하도록 필요한 배터리 용량을 정확히 추정할 수 있습니다.