1조-NASA - 편집 역사

2020.1admse1: /* 상세설계 내용 */

2020-06-28T05:55:15Z

‎상세설계 내용

2020.1admse1: /* 관련 기술의 현황 */

2020-06-28T05:49:40Z

‎관련 기술의 현황

2020.1admse1: /* 관련 기술의 현황 및 분석(State of art) */

2020-06-28T05:49:16Z

‎관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

2020.1admse1: /* 개발 과제의 목표 및 내용 */

2020-06-28T05:48:40Z

‎개발 과제의 목표 및 내용

2020.1admse1: /* 설계 사양 */

2020-06-28T05:47:55Z

‎설계 사양

2020.1admse1: /* 설계 사양 */

2020-06-28T05:47:35Z

‎설계 사양

2020.1admse1: /* 설계사양 */

2020-06-28T05:47:22Z

‎설계사양

2020.1admse1: /* 개념설계안 */

2020-06-28T05:46:32Z

‎개념설계안

2020.1admse1: /* 개념설계안 */

2020-06-28T05:46:16Z

‎개념설계안

2020.1admse1: /* 개념설계안 */

2020-06-28T05:45:39Z

‎개념설계안

@@ 195번째 줄: / 195번째 줄: @@
 ===상세설계 내용===
-내용
+====제품 설명====
 ==결과 및 평가==

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 ◇ 정종락, 2017, 스토퍼를 구비한 유아용 보행기(Baby walker)의 특허 시스템은 전방 운행과 측면 운행 시에 문턱을 넘어가거나 계단에 진입하는 경우에 스토퍼를 구비해 전복이나 추락을 방지한다.
-  라. 특허전략
+====특허전략====
 ◇ 기존의 보행기는 일정 가속도 이상이 되면 가속도 센서가 인지하여 브레이크를 작동시킨다. 그러나 우리 조의 센서부착형 자동제어 보행기를 통해 벽에 부딪히기 전에 적외선 센서가 인식해서 멈추기 때문에 가속도센서를 사용할 필요가 없고, 또한 평지인 실내에서만 사용할 제품이기 때문에 기울기 센서를 사용할 필요가 없다.

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 ◇ 충북대학교 산학협력단, 2019, 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차(SMART STROLLER FOR ENSURING BABY'S SAFETY)에 따르면 유모차가 이동할 때 일정 가속도 이상이 되면 가속도 센서가 인지하여 브레이크 작동한다. 기울기 센서에 의해 유모차가 오르막길에 있는지 내리막길에 있는지 판단하여, 오르막길인 경우 모터를 동작시켜 유모차 조작을 돕는다.
- ◇ 한상윤, 2013, 자동속도 제어형 보행기(a walker with auto locomotion control).의 특허는 바퀴에 부착된 센서는 바퀴의 회전수를 측정해 속도를 계산한다. 속도가 일정 수준에 도달하게 되면 전기적으로 연결된 브레이크에 신호를 보내 속도를 줄인다.
+◇ 한상윤, 2013, 자동속도 제어형 보행기(a walker with auto locomotion control).의 특허는 바퀴에 부착된 센서는 바퀴의 회전수를 측정해 속도를 계산한다. 속도가 일정 수준에 도달하게 되면 전기적으로 연결된 브레이크에 신호를 보내 속도를 줄인다.
- ◇ 유영배, 2015, 유모차 브레이크 시스템(Baby Carriage Brake System).에 따르면 평상시에는 유모차의 브레이크가 잠금 상태로 작동하고, 보호자가 손잡이를 잡는 경우 이를 감지하여 브레이크가 자동 해제되어 이동이 가능하게 제어됨으로써 보호자가 유모차를 끄는 과정에서 유모차를 놓침으로 인해 발생하는 안전사고를 미연에 방지한다.
+◇ 유영배, 2015, 유모차 브레이크 시스템(Baby Carriage Brake System).에 따르면 평상시에는 유모차의 브레이크가 잠금 상태로 작동하고, 보호자가 손잡이를 잡는 경우 이를 감지하여 브레이크가 자동 해제되어 이동이 가능하게 제어됨으로써 보호자가 유모차를 끄는 과정에서 유모차를 놓침으로 인해 발생하는 안전사고를 미연에 방지한다.
- ◇ 정종락, 2017, 스토퍼를 구비한 유아용 보행기(Baby walker)의 특허 시스템은 전방 운행과 측면 운행 시에 문턱을 넘어가거나 계단에 진입하는 경우에 스토퍼를 구비해 전복이나 추락을 방지한다.
+◇ 정종락, 2017, 스토퍼를 구비한 유아용 보행기(Baby walker)의 특허 시스템은 전방 운행과 측면 운행 시에 문턱을 넘어가거나 계단에 진입하는 경우에 스토퍼를 구비해 전복이나 추락을 방지한다.
    라. 특허전략
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 ◇ 기존의 보행기는 일정 가속도 이상이 되면 가속도 센서가 인지하여 브레이크를 작동시킨다. 그러나 우리 조의 센서부착형 자동제어 보행기를 통해 벽에 부딪히기 전에 적외선 센서가 인식해서 멈추기 때문에 가속도센서를 사용할 필요가 없고, 또한 평지인 실내에서만 사용할 제품이기 때문에 기울기 센서를 사용할 필요가 없다.
- ◇ 또, 회전수를 측정해 속도를 계산하여 브레이크의 속도를 줄일 때 속도에 의해 정지하게 되면 갑작스런 사고에 대응할 수 없다. 따라서 센서 감지에 의한 제동 방식을 채택하였다.
+◇ 또, 회전수를 측정해 속도를 계산하여 브레이크의 속도를 줄일 때 속도에 의해 정지하게 되면 갑작스런 사고에 대응할 수 없다. 따라서 센서 감지에 의한 제동 방식을 채택하였다.
- ◇ 기존의 유모차 브레이크 시스템은 보호자가 손잡이를 잡는 경우에 브레이크가 자동 해제되어 제어함으로써, 보호자가 유모차를 미는 과정에서 유모차를 놓쳐 발생하는 안전사고를 사전에 방지한다. 따라서 4면의 센서들이 장애물과의 거리를 계산하고 브레이크가 작동하여 제동한다. 보호자가 없어도 안전사고를 방지할 수 있다.
+◇ 기존의 유모차 브레이크 시스템은 보호자가 손잡이를 잡는 경우에 브레이크가 자동 해제되어 제어함으로써, 보호자가 유모차를 미는 과정에서 유모차를 놓쳐 발생하는 안전사고를 사전에 방지한다. 따라서 4면의 센서들이 장애물과의 거리를 계산하고 브레이크가 작동하여 제동한다. 보호자가 없어도 안전사고를 방지할 수 있다.
 ◇ 기존의 스토퍼를 구비한 유아용 보행기는 전방 운행과 측면 운행 시에 문턱을 넘어가거나 계단에 진입하는 경우에 스토퍼를 구비해 전복이나 추락을 방지한다. 그러나 우리 제품은, 전방 운행, 측면 운행 뿐만 아니라 장애물, 벽 등에 의한 충돌도 방지할 수 있다. 이를 통해 충돌 위험을 좀 더 일찍 감지하여 사고를 예방한다.

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 ====개발 과제의 목표 및 내용====
-◇ 본 과제의 궁극적인 목표는 장애물 인지 후 브레이크를 작동시켜 안전한 보행기를 제작하고자 한다.
+◇ 본 과제의 궁극적인 목표는 장애물 인지 후 브레이크를 작동시켜 안전한 보행기를 제작하고자 한다. 이에 따라 다음 3가지의 목표를 달성하고자 한다.
- 이에 따라 다음 3가지의 목표를 달성하고자 한다.
 . 보행기 작동 시, 가장 효율적인 위치와 개수를 결정해 빠르고 정확하게 장애물을 인지하도록 한다.
 . 보행기 작동 시, 자동제어를 통하여 보호자와 사용자가 충돌 및 전복 가능성을 인식하지 못하여도 제품이 작동되도록 한다.

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   ◇ 가격 경쟁력을 가진다
 ====설계 사양====
- ◇제품 요구사항은 크게 기능, 내구성, 가격, 실험 조건으로 나뉜다.
+◇제품 요구사항은 크게 기능, 내구성, 가격, 실험 조건으로 나뉜다.
   ◇아이를 안전하게 보호하는 기능, 센서 감지 후 브레이크 제동 기능 및 알람모듈을 통한 경보기능, 보호자를 감지하면 PIR 센서로 브레이크를 해제하는 기능이 있다.
   ◇내구성은 고무 패드가 단단히 아크릴 및 솔레노이드 모터에 부착되어있는지, 센서가 점퍼와이어와 결합이 잘 되어있는지 등의 전반적인 제품 내구성을 의미한다.
   ◇가격은 안전성이 보장되는 한 최소한의 센서를 부착하여 기존 보행기 시장에서도 경쟁력을 갖출 수 있도록 많은 실험을 통해 최적 센서 수와 배치를 알아낸다.
   ◇실험 조건은 아이가 최대한 안전할 수 있도록 기존 보행기의 속도보다 한층 더 올린 최대 속력을 1.2m/s로 설정하여 최악의 상황에서도 안전성을 입증할 수 있도록 위 조건에서 실험한다.

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 ◇다음은 우리 제품이 어떠한 방식으로 만들어지는지에 관한 설명이다. 브레이크 작동 방법, 브레이크의 재료, 센서의 개수에 따른 실험을 통해 최적의 조건을 찾았다.
-====①브레이크 작동 방법====
+====브레이크 작동 방법====
 첫 번째로, 위쪽 방향에서 브레이크 블록이 바퀴 휠을 누르는 방식을 생각해보았다. 평소에는 브레이크 블록이 위쪽에 붙어있지만, 신호를 받으면 이 블록이 내려와 제동력을 가하여 바퀴를 멈추게 된다. 하지만 바퀴가 360도 돌아가기 때문에, 슬립링을 사용한다 하더라도 실제로 적용시켜 좋은 내구성과 안정성을 가지기는 힘들어 이 아이디어는 보류했다.
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 이렇게 바닥을 잡아 브레이크가 작동되게 하는 것의 장점은 어떠한 재질의 바닥이라도 쉽게 브레이크를 잡을 수 있다는 점과 설치가 쉽다는 점, 다른 부가적인 재료가 적게 든다는 점에서 경제성과 안정성에서 모두 좋은 모습을 보인다는 것이다.
-====②브레이크 재질====
+====브레이크 재질====
 브레이크 재질에 따라서도 제동효율이 달라지므로 다양한 브레이크 재료들을 같은 조건으로 실험하였다. 주로 보행기는 실내에서 사용되기 때문에, 실내의 바닥 재질 (주로, 대리석, 장판, 플라스틱장판 등) 과 브레이크 재질의 마찰력에 관한 실험을 진행하고 최적의 효율을 내는 재료를 선택했다.

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 ===개념설계안===
- ◇우리는 보행기 사고로부터 아이를 어떻게 지킬 수 있을지 생각했다. 아이들이 보행기를 타고 벽에 부딪히거나 계단이나 턱에 걸려 추락하는 사고를 방지하고자 한다. 이를 방지하기 위해 아두이노와 센서를 활용한다. 센서가 위험을 감지해서 브레이크를 작동시켜 보행기를 멈춘다.
+◇우리는 보행기 사고로부터 아이를 어떻게 지킬 수 있을지 생각했다. 아이들이 보행기를 타고 벽에 부딪히거나 계단이나 턱에 걸려 추락하는 사고를 방지하고자 한다. 이를 방지하기 위해 아두이노와 센서를 활용한다. 센서가 위험을 감지해서 브레이크를 작동시켜 보행기를 멈춘다.
 ◇첫 번째로, 적외선 센서를 보행기에 부착시킨다. 그리고 적외선을 방출하고 반사되는 적외선을 측정해서 거리를 계산한다. 결과적으로 브레이크를 작동시킨다. 적외선 센서로 벽과의 충돌을 예방할 수 있을 것이다.
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 브레이크 재질에 따라서도 제동효율이 달라지므로 다양한 브레이크 재료들을 같은 조건으로 실험하였다. 주로 보행기는 실내에서 사용되기 때문에, 실내의 바닥 재질 (주로, 대리석, 장판, 플라스틱장판 등) 과 브레이크 재질의 마찰력에 관한 실험을 진행하고 최적의 효율을 내는 재료를 선택했다.
- 브레이크 고무의 종류로는 폴리우레탄, 폴리클로로프렌, 니트릴, 스틸렌부타딜렌 고무(SBR) 등을 철물점에서 구입하여 구동횟수에 따른 마모도, 제동까지 걸리는 시간 등의 실험을 했다. 이러한 실험 결과, SBR이 제동성과 안정성, 내구성에서 뛰어난 성능을 보였기 때문에, 브레이크 재질로 SBR을 선택하였다.
+브레이크 고무의 종류로는 폴리우레탄, 폴리클로로프렌, 니트릴, 스틸렌부타딜렌 고무(SBR) 등을 철물점에서 구입하여 구동횟수에 따른 마모도, 제동까지 걸리는 시간 등의 실험을 했다. 이러한 실험 결과, SBR이 제동성과 안정성, 내구성에서 뛰어난 성능을 보였기 때문에, 브레이크 재질로 SBR을 선택하였다.
 ===이론적 계산 및 시뮬레이션===