염광고등학교 라즈베리파이 AI 로봇암 교육 - 로봇암 조립부터 OpenCV 사물 추적까지
사례 요약
기관 | 염광고등학교 |
대상 | 염광고등학교 재학생 |
일정 | 2023년 12월 22일 |
교육 내용 | 라즈베리파이와 OpenCV를 활용한 인공지능 로봇암 제작 |
프로그램 | 피지컬 AI 메이커 |
교구·도구 | 교풀에듀 라즈베리파이 인공지능 AI 로봇암(메탈 프레임), OpenCV, VNC 원격 접속, 4개 영역 지도 |
결과물 | 조립한 로봇암, 전용 소프트웨어 제어, OpenCV 사물 인식·추적 |
염광고등학교 재학생들이 2023년 12월 22일 라즈베리파이와 OpenCV로 인공지능 로봇암을 만드는 교육을 받았습니다. 학생들은 메탈 로봇암의 프레임을 조립하고, 노트북에서 로봇암의 라즈베리파이에 원격 접속했습니다. 마지막에는 OpenCV로 실시간 영상을 처리해 로봇암이 사물을 인식하고 따라가게 했습니다.
OpenCV와 인공지능 로봇암
OpenCV는 Open Source Computer Vision의 약자로, 영상을 처리하는 오픈소스 라이브러리입니다. 실시간 이미지 처리가 가능하고 이미지·영상 처리, 객체 감지, 객체 추적, 패턴 인식 같은 함수와 알고리즘을 제공해 인공지능과 머신러닝 분야에서 널리 쓰입니다. 이번 교육에서는 로봇암에 단 카메라의 영상을 OpenCV로 처리했습니다.
로봇암 프레임 조립
학생들은 먼저 라즈베리파이 인공지능 로봇암의 프레임을 조립했습니다. 교풀에듀는 메탈 소재 로봇암의 프레임과 교육 자료를 함께 제공했습니다.
드라이버로 메탈 로봇암 프레임을 조립하는 학생들
VNC 원격 접속과 지도 배치
로봇암의 라즈베리파이는 핫스팟을 거쳐 VNC(Virtual Network Computing)로 원격 접속해 개발하고 사용합니다. 이 방식으로 라즈베리파이 개발 환경을 간편하게 설정할 수 있습니다.
노트북으로 로봇암의 라즈베리파이에 접속해 카메라 화면을 확인하는 학생들
다음으로 지도를 배치했습니다. 지도는 로봇 매치 영역, 파킹 영역, 정렬 영역, 적층 영역의 4가지 영역으로 나뉘며, 로봇암이 물건을 구분해 옮기는 가상의 환경이 됩니다.
R·G·B 색 영역이 표시된 지도 위의 로봇암과 빨간 블록
전용 소프트웨어 제어와 OpenCV 사물 추적
로봇암은 전용 소프트웨어에서 마우스로 상하좌우를 조작해 제어합니다. 이런 제어 기술은 스마트 팩토리를 구현하는 데 응용할 수 있습니다.
이어서 OpenCV 라이브러리로 실시간 영상을 처리해 로봇암이 사물을 인식하고 따라가게 했습니다. 위치 보정(캘리브레이션)을 마치기 전이라 약간 떨림이 있었지만, 사물을 인식해 따라가는 기능은 작동했습니다. 염광고등학교 학생들은 라즈베리파이(파이썬) 교육과 함께 AIoT를 활용한 인공지능 로봇암 교육까지 마쳤습니다.
현장 영상은 네이버 블로그 원문에서 볼 수 있습니다.
교풀에듀가 맡은 일
교구: 메탈 소재 라즈베리파이 인공지능 로봇암의 프레임과 교육 자료를 제공했습니다.
수업: 로봇암 조립, VNC 원격 접속, 지도 배치, 전용 소프트웨어 제어, OpenCV 사물 인식 순서로 수업을 진행했습니다.
이런 학교·기관에 맞습니다
라즈베리파이와 파이썬을 배운 고등학생에게 컴퓨터 비전과 로봇 제어를 이어서 가르치려는 학교
스마트 팩토리 같은 산업 자동화 기술을 로봇암 실습으로 다뤄 보려는 정보·공학 담당 교사
학생들이 로봇암을 직접 조립하고 카메라 영상으로 사물을 인식하게 하는 심화 수업을 찾는 고등학교
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