특성화고 피지컬 컴퓨팅 심화 사례 - 덕암정보고 아두이노 로봇의수 제작

특성화고 전공 수업에서 외부 프로그램을 쓸 때는 "체험"보다 "실습 깊이"가 기준입니다. 서보모터 5개를 동시에 구동하는 전원 설계, 3D 파츠와 모터를 잇는 기구 조립, 센서 값을 각도로 바꾸는 코드처럼 실제 전공과 닿는 내용이어야 합니다. 로봇의수는 이 요소가 하루 안에 모두 들어가는 주제입니다.

이 글은 휴몬랩 교풀에듀가 덕암정보고등학교에서 2023년 11월 22일 운영한 아두이노 로봇의수 제작 수업 사례입니다. 3D 프린터 파츠, 플렉스 센서, 서보모터 5개로 휴머노이드 로봇의수를 만들고, 장갑에 붙인 센서로 손가락을 구부리면 로봇의수 관절이 따라 움직이는 결과물을 완성했습니다. 특성화고 전공 융합 수업, 로보틱스·휴머노이드 메커니즘 교육, 피지컬 컴퓨팅 심화 과정을 검토하는 담당자께 구성과 운영 방식을 정리해 드립니다.

프로그램 개요

제작 흐름 - 회로, 기구, 센서, 제어

수업은 코스웨어 코풀의 교육 자료를 참고해 로봇손 회로를 연결하는 데서 시작합니다. 로봇의수는 서보모터 5개를 쓰기 때문에 외부 전원이 반드시 필요하다는 점을 학생이 회로를 짜면서 이해합니다.

로봇손 회로를 연결한 아두이노입니다. 서보모터 5개와 플렉스 센서 5개의 신호선, 그리고 외부 전원을 정리하는 것이 첫 관문입니다.

3D 프린터로 출력한 손 파츠와 서보모터를 낚싯줄로 연결합니다. 서보모터가 관절 역할을 하고, 줄이 힘줄 역할을 합니다. 메탈 로봇암으로도 같은 수업이 가능하지만, 사람 손 모양의 3D 파츠가 의공학 진로 학생에게 더 직관적입니다.

이어 플렉스 센서를 다룹니다. 플렉스 센서는 유연한 기판이 구부러질 때 전기적 특성이 변하는 센서로, 손가락을 구부리면 그 변화를 아두이노가 읽어 서보모터를 일정 각도로 제어합니다. 학생은 센서 값과 모터 각도의 관계를 코드로 직접 정합니다.

완성한 로봇의수입니다. 플렉스 센서가 붙은 장갑을 끼고 손가락을 구부리면 로봇의수 각 관절이 따라 움직입니다. 학생은 제작 과정을 코풀에 정리해 기록으로 남겼습니다.

휴몬랩이 준비해 간 것

• 로봇의수 커스텀 키트: 3D 출력 파츠, 플렉스 센서, 서보모터, 외부 전원, 배선 부품을 학생 수에 맞춰 준비했습니다.

• 코스웨어 코풀: 회로도·코드·조립 순서를 온라인 자료로 제공하고, 학생이 제작 과정을 기록하도록 했습니다.

• 로봇의수 운영 경험: 2021년 성덕고를 시작으로 경북교육청 영재원, 청주공고, 군포고, 남창고, 용호고, 진위고 등에서 같은 주제를 운영해 왔습니다. 학교급과 시간에 따라 1일 집중형부터 8차시 동아리형까지 구성합니다.

이런 학교·기관에 맞습니다

• 특성화고·마이스터고의 전공 연계 피지컬 컴퓨팅 심화 수업

• 보건·의공학 진로 학생이 많은 학교의 진로 융합 프로그램

• 로보틱스·휴머노이드 메커니즘을 실물로 다루고 싶은 동아리

교육 상담 안내

학교·기관명, 대상 학과·학년, 참여 규모, 희망 일정·시간을 알려주시면 로봇의수 프로그램의 구성과 운영 방식, 견적을 안내해 드립니다.

• 교육 상담 신청: 상담 신청 폼 작성하기

• 메일 문의: biz@huemone.com

• 전화: 02-2059-1139

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