1. 개요

프로보 테크닉은 단계별로 로봇을 제작하고 코딩을 학습할 수 있는 교육용 로봇 시리즈입니다. 이 시리즈는 국내 최초로 풀메탈 모터를 적용하여 강력한 파워와 내구성을 자랑하며, RF 리모컨을 사용하여 최대 30m까지 동작이 가능합니다.

특히, 레벨2부터는 이전 단계의 키트가 필요하기 때문에 학습이 단계적으로 연결되도록 설계되었습니다.

프로보 테크닉은 총 7단계로 구성되어 있으며, 각 단계마다 6개에서 11개의 로봇 모델을 제작할 수 있습니다. 레벨이 올라갈수록 조립 난이도가 증가하여, 학습자들은 창의력과 문제 해결 능력을 단계적으로 향상시킬 수 있습니다.

이러한 구성은 방과후 학교, 학원, 동아리 활동 등에서 분기별 교육 키트로 활용되며, 학습자들에게 재미있고 창의적인 방식으로 로봇을 배우는 경험을 제공합니다.

프로보 테크닉은 단계별로 설계된 학습 과정을 통해, 단순한 조립을 넘어 코딩과 창의적 문제 해결 능력을 기르는 데 초점을 맞추고 있습니다.

*주의사항

1. 로봇은 물과 불을 싫어해요!

로봇의 부품에는 물, 불, 습기, 전기기 등 약한 전자 부품들이 있기 때문에 주의해야 해요. 특히 CPU 보드나 회로 보드들은 물이나 음료수가 묻지 않게 주의해요.

2. 선은 잡고 돌리지 마세요!

전선이 연결된 부분은 약한 부분이기 때문에 선을 손으로 잡고 돌리거나 세계 당기면 끊어질 수 있으니 조심히 사용해야 해요.

3. 케이블 방향을 확인하세요!

케이블의 커넥터에는 한쪽 끝이 톱 튀어나와 있어요. 케이블을 다른 전자부품에 연결할 때는 반드시 방향에 주의해서 꽂아야 해요. 만약 선을 잘못 꽂으면 로봇이 오작동하거나 고장이 날 수 있어요.

4. 사용 후 배터리는 빼주세요!

로봇을 이동하거나 보관할 때에는 배터리를 꼭 로봇과 분리해주세요. 그리고 다 쓴 배터리는 환경보호를 위해 반드시 폐건전지 수거함에 버리고 새 배터리와 쓴 배터리를 섞어 사용하면 안돼요.

5. 부품을 땅에 떨어뜨리지 마세요!

로봇 부품은 크기가 작고 종류가 많아서 책상 아래나 바닥에 떨어뜨리기 쉬우니 분실에 주의해야 해요. 조립할 때 반드시 주변 정리를 깨끗이 하고, 필요한 부품만 꺼내서 조립해요.

6. 부품에 맞는 공구를 사용하세요!

공구를 사용할 때에는 부품에 맞는 공구를 사용해야 해요. 볼트는 십자드라이버로 고정하고, 너트는 너트드라이버로 고정해야 해요.

2. 기본 사용법(하드웨어)

2.1. RF 리모컨

1. RF 수신보드 장착방법

- 리모컨이 보낸 신호를 받는 RF 수신 보드를 CPU블럭에 한 번 장착하면 분해하지 않아요.

2. RF 리모콘 건전지 교체

- 뒤 커버를 밀어내린 후 건전지 두 개를 +,-를 구분하여 넣어주세요.

3. RF 리모컨 전원 켜기

- RF 리모콘에 건전지를 넣고 뒷면의 파워 스위치를 한 번 누르면 앞면의 LED가 깜빡거리면서 전원이 켜져요.

4. 페어링 하는방법

- 처음 페어링 하는 방법

RF 리모컨과 CPU 블럭의 전원을 켠 후, RF 리모컨과 RF 수신 보드의 페어링 스위치를 누르면 LED가 빠르게 깜빡거리면서 서로의 신호를 찾아요.

- 페어링 등록 완료

- 페어링 한 로봇과 다시 연결하기

한 번 연결했던 로봇은 전원을 껐다 켜도 RF 수신 보드의 LED가 천천히 깜빡거리면서 기존 등록된 리모컨의 신호를 찾아 자동으로 연결돼요.

2.2. RF 리모컨 업그레이드

 RF 리모컨 업그레이드

1) 리모컨의 버튼과 RF 그립 모듈을 추가하는 업그레이드 방법에 대해 알아 보아요.

2) 파워 CPU보드에 RF 수신 모듈 장착 방법

3) RF 리모컨 페어링 방법

2.3. RF 리모컨 작동 에러

1. 리모컨 건전지의 +,- 가 올바르게 장착되었는지 확인해 주세요.

2. 리모컨이 해당 로봇에 제대로 페어링 되어있는지 확인해 주세요.

- RF 페어링 하기

1) 처음 페어링 하는 방법

- RF 리모컨과 CPU 블럭의 전원을 켠 후, RF 리모컨과 RF 수신 모듈의 페어링 스위치를 누르면 LED가 깜빡거리면서 서로의 신호를 찾아요.

2) 페어링 등록 완료

- RF 리모컨과 RF 수신 모듈의 LED가 깜빡거리지 않고 계속 켜져 있으면 페어링이 완료된거예요.

- RF리모컨의 버튼을 누를 때, RF 수신 모듈의 파란 수신 LED가 켜지는지 확인해요.

3) 페어링 했던 로봇은 자동으로 연결!

- 한 번 페어링했던 로봇은 전원을 껐다 키면 자동으로 등록된 리모콘의 신호를 찾아 연결해요.

- 리모컨을 누를 때, 파란 수신 LED가 켜지는지 확인해요.

2.4. 로봇 움직임이 이상할 때

노란색으로 표시된 홈 부분의 각도에 주의해서 조립해요.

각도가 맞지 않으면 로봇이 제대로 움직이지 않아요.

3. 기본 사용법(소프트웨어)

3.1. HEX

 

- PROBO HEX 설치

1) PC버전 (2025.02.12. 기준 PROBOHEX 2.3이 최신버전입니다.!)

- PC버전을 다운로드하려면 아래 버튼을 클릭하세요

- 설치 방법

1. hexsetup 클릭
2. 실행
3. 체크하고 Next
4. Install
5. Finish

◀ ▶

2. 안드로이드 버전

- 안드로이드 버전을 다운로드하려면 아래 버튼을 클릭하세요.

3. 프로그램 실행

*프로보 헥스(HEX) - PC버전

1) 프로그램 실행 및 드라이버 다운로드

- 프로그램을 실행한 뒤 화면을 아래로 스와이프하여 Driver Download를 선택합니다.

- PC에서는 화면을 클릭해 아래로 이동하세요.

       
 

2) USB 드라이버 설치

- 검은색 USB 드라이버를 선택해 설치합니다.

- 하얀색 USB 드라이버는 구형이므로 신형 USB로 교체 후 진행하세요.

3) Install

- Install 버튼을 클릭 

- 확인 버튼 클릭

       
 

4) 포트 연결 확인

- 설치 완료 후 포트가 정상적으로 연결되었는지 확인합니다.

5) 문제 해결

- 연결되지 않을 경우 Uninstall을 클릭한 뒤 다시 Install하여 재설치합니다.

1) 테크닉 버튼을 클릭합니다.

2) 레벨 목록이 표시됩니다.

3) USB 연결이 필요하며, 연결 옵션이 표시됩니다. 

- USB 아이콘을 클릭하면 다운로드가 실행됩니다.
- PDF 아이콘을 클릭하면 조립도가 나옵니다.

- 빨간색 아이콘(비디오)을 클릭하면 동작 영상을 볼 수 있습니다.

 

 

 

 

3.2. GULC 프로그램

1. 프로보 테크닉을 하기 위한 코딩 GULC

◀ ▶

4. Level 1

1. 프로보 테크닉 1단계

프로보 테크닉 1단계는 로봇 제작의 가장 기초적인 단계로, 1단계 부품만 사용하여 다양한 로봇을 조립할 수 있습니다. 

1단계는 독립적으로 사용 가능하며, 이후 단계들에서 추가 부품과 결합하여 더 복잡한 로봇을 제작하는 기초가 됩니다.

따라서, 1단계 부품은 이후 단계에서도 반드시 필요한 기본 구성 요소이므로, 다음 단계로 진행하려면 1단계 부품을 잘 보관해야 합니다.

2. 주요 부품

1) CPU보드

로봇의 머리에 해당하며, 코딩 내용을 기억하고 다른 부품들을 제어하는 역할을 해요. ‘프로보 테크닉’의 진행을 위해서는 CPU 보드가 꼭 필요하답니다.

2) 적외선 센서 보드

적외선의 정보를 감지할 수 있는 소자로, 적외선을 송신할 수 있는 송신부와 수신할 수 있는 수신부로 나누어져 있어요. 

송신부가 눈에 보이지 않는 빛(적외선)을 발사하고, 물체에 반사되어 돌아오는 빛의 양을 수신부가 감지하여 물체가 얼마나 가까이 있는지 측정할 수 있어요.

3) 스위치 보드

버튼을 누르면 전류가 흐르고, 손을 떼면 전류가 차단되는 ‘누름 스위치’ 종류의 하나예요. 

버튼을 눌렀을 때 경쾌한 딸깍 소리가 들려 버튼을 눌렀는지 정확히 인식할 수 있어요.

4) USB 다운로더

레벨 2부터는 컴퓨터와 CPU 보드를 연결하기 위해 USB 다운로더가 필요합니다.

이 케이블을 통해 컴퓨터에 저장된 코딩 내용을 CPU 보드로 전송할 수 있으며, 연결된 동안에는 컴퓨터로부터 전원도 함께 공급받게 됩니다.

1. 노래하는 부엉이 새요

1.1. 노래하는 부엉이 새요 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 새요는 불빛을 내며 노래하는 로봇이에요.

1.2. 탐구활동 : 우리 생활 속에 부엉이 모습

- 부엉이 :

 올빼미과 부엉이류의 새를 통틀어 이르는 명칭으로 대표적인 맹금류 중 하나예요. 귀엽게 생긴 외모와는 반대로 강한 부리와 발톱을 가지고 있어 작은 동물들을 사냥해요. 올빼미와 비슷하지만 귀가 있으면 부엉이, 귀가 없으면 올빼미랍니다.

- 올빼미 :

올빼미는 부엉이와 비슷하지만 귀가 없는 부엉이랍니다.

- 수리부엉이 : 

1.3. 동작 영상

2. 비행기 로봇 에어크래프트

2.1. 비행기 로봇 에어크래프트 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 에어크래프트는 프로펠러를 회전하는 비행기 로봇이에요

2.2. 탐구활동 :  ​프로펠러를 사용한 비행체

스포츠에 주로 사용되는 작고 가벼운 경비행기나 헬리콥터는 프로펠러를 사용하는 대표적인 비행체예요. 프로펠러는 폭이 좁고 약간 비틀린 모양의 날개로, 비행체에 장착하면 앞으로 나가는 힘(추진력)을 발생시켜요. 그리고 프로펠러의 날개 수와 크기, 비틀린 정도에 따라 추진력의 크기가 달라지고, 프로펠러가 회전하는 방향에 따라 비행체가 움직이는 방향이 달라집니다.

2.3. 테크닉 이야기

1) 로봇의 구조

2) 프로보 테크닉 구조

 

- 회로

사람의 신체기관과 같이 각종 기능들이 들어 있는 전자회로 하드웨어를 말해요.

- 기구

사람의 뼈와 같은 기능으로 로봇의 형태를 만들어주는 각종 프레임을 기구라고 해요.

- 프로그램

사람의 뇌와 같은 기능으로 눈에 보이지 않지만, 여러 가지 며열ㅇ을 내려 로봇을 움직일 수 있게 하는 소프트웨어를 말해요.

2.4. 동작 영상

3. 장애물 감지 로봇 범퍼카

3.1. 장애물 감지 로봇 범퍼카 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 범퍼카는 장애물에 부딪히면 스위치가 눌려져 장애물의 위치를 판단하고, 다른 방향으로 피해 이동하는 장애물 감지 로봇이에요.

3.2. 탐구활동 : ​충격을 줄여주는 '범퍼'

놀이공원에서 볼 수 있는 범퍼카는 자동차끼리 서로 충돌하면서 놀 수 있도록 만든 놀이 기구예요.

범퍼는 충격을 줄여주는 장치를 말하는데, 범퍼카의 범퍼는 두터운 고무 튜브에 공기를 가득 채워서 자동차끼리 충돌했을 때의 충격을 줄여준답니다.

 

3.3. 회로 이야기

​1) CPU란 Central Processing unit의 약자로, 중앙처리 장치라고 해요.,

2) CPU의 핵심부품 반도체에 대해 알아보아요.

(순수한 상태에서는 전기가 통하지 않지만 불순물을 첨가하면 전기가 통해요.)

- 도체 : 전기나 열이 잘 흐르는 물질로써 금,은,구리,철,알루미늄 등이 있고, 다른 말로는 전도체라고 해요.

- 부도체 : 전기나 열이 잘 전달되지 않는 물질로써 종이,나무,유리,고무 등이 있고, 다른 말로 절연체라고 해요.

- 반도체 : 도체와 부도체의 중간 영역에 속하며, 집적회로를 만드는데 사용해요.

3) 우리 생활 속에서 CPU를 찾아보아요.

(가전제품과 자동차와 같은 전자 장치에는 CPU가 들어 있어요.)

3.4. 동작 영상

4. 물개 로봇 보노

4.1. 물개 로봇 보노 특징 

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 보노는 코를 누른 횟수만큼 앞으로 전진하는 로봇이에요.

4.2. 탐구활동 : 포유친구 물개​

​

- 넓은 바다에서 무리 지어 사는 물개는, 햇볕을 좋아해서 바위나 모래밭에서 햇볕을 쬐며 휴식을 취하는 것을 좋아해요.

- 물개는 네 다리를 이용해서 걷는 물론, 다리가 지느러미처럼 생겨서 물속에서 헤엄도 잘 쳐요. 그리고 몸에는 보호 털과 속털이 촘촘하게 나있어서 추운 날씨에도 잘 견딜 수 있어요.

- 크고 까만 눈이 매력인 물개는 작은 귀를 가졌지만 물속에서 잘 들을 수 있고, 긴 콧수염과 코를 이용해서 먹이를 찾는데, 주로 작은 물고기나 오징어류를 좋아합니다.

​

4.3. 회로 이야기

4.4. 동작 영상

5. 공룡 로봇 티노

5.1. 공룡 로봇 티노 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 티노는 작고 귀여운 공룡 로봇으로 스위치를 누르면, 눌려진 명령에 따라 움직여요.

5.2. 탐구활동 : ​ 최고의 사냥꾼, 티라노사우루스

- 티라노사우루스는 ‘폭군 도마뱀’이라는 뜻으로, 지구상에 살았던 육식공룡 중 가장 무섭고 사나운 공룡이에요. 티라노사우루스는 앞다리는 짧지만 날카로운 발톱이 두 개가 있고, 뒷다리는 엄청나게 크고 튼튼하며, 날카로운 이빨과 강한 턱을 지닌 것이 특징이에요.

- 티라노사우루스는 날카로운 이빨과 커다란 발톱으로 먹이를 잡아먹고, 크고 긴 꼬리로 몸의 중심을 잡거나 사냥감을 잡을 때 사용했답니다.

5.3. 기구 이야기

1) 프레임은 "틀"이라는 뜻으로, 사람의 뼈와 같이 로봇의 기본 형태를 구성할 수 있는 기구 부분을 말해요.

1) 철(Fe)

 

4) 휠(바퀴)의 역사

- 차륜이라고 불리기도 하는 바퀴는 무거운 물체를 이동시키며, 인간문화를 발전시키는데 중요한 역할을 한 것 중이 하나예요.

5.4. 동작 영상

6. 순찰 로봇 패트롤카

6.1. 순찰 로봇 패트롤카 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 패트롤카는 순찰차라는 뜻으로 우리 주변에 범죄나 사고의 방지를 위하여 여러 곳을 두루 돌아다니며 안전을 지키는 순찰로봇이에요.

6.2. 탐구활동 : 패트롤카의 경고등은 왜 빨간색과 파란색일까요?

패트롤카와 같이 긴급함을 알리기 위해 차의 위쪽에 다는 불빛은 경고등이라고 해요. 

패트롤카의 경고등은 왜 빨간색과 파란색을 사용할까요? 빨간색은 위험을 알리며 정지의 뜻을 가졌어요. 

즉, 범죄현장이나 사고가 있는 위험한 곳을 의미하는 거예요. 반면에 파란색은 안전을 의미하는데, 안전조치를 위해서 경찰이 출동하여 국민을 보호한다는 의미가 있어요.

패트롤카의 경고등과 사이렌은 긴급상황일 때만 사용할 수 있는데, 이때에는 일반 자동차들이 길을 비켜줘야 긴급상황에 처한 사람들을 구할 수 있습니다.

1) 모터란, 전기 에너지를 기계(회전) 에너지로 바꿔주는 장치예요.

2) 모터의 원리

- 전자석 : 금속에 코일이 감겨진 상태에서 전류를 흘리면 자석의 성질을 갖게 되어 N극과 S극이 생겨요.

- 모터의 원리 : 모터는 전자석의 원리를 이용해요. 회전축을 가진 전자석 주변에 자석을 두면 같은 극끼리는 서로 당기고, 다른 극끼리는 밀어내는 힘을 발생하여 전자석이 회전하게 되는데, 이것이 모터 회전의 기초 원리가 돼요.

3) 기어란 2개 이상의 축 사이에서 회전력이나 동력을 전달하는 장치예요.

6.4. 동작 영상

7. 바퀴벌레 로봇 로치

7.1. 바퀴벌레 로봇 로치 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 로치는 적외선센서로 앞에 있는 물체를 감지하여 피해 가고, 위험한 낭떠러지에서도 떨어지지 않는 신기하고 똑똑한 로봇이에요.

7.2. 탐구활동

라쿠카라차 라쿠카라차 아름다운 그 얼굴~ ♪’ 맥시코 민속 라쿠카라차는 ‘바퀴벌레’를 뜻해요. 바퀴벌레는 병균을 옮긴다 하여 혐오의 대상으로 여겨지지만, 강한 생명력과 적응력, 학습 능력이 뛰어난 동물이에요.

바퀴벌레는 습하고 따뜻한 곳을 좋아하지만 먹이와 물만 있으면 어떤 환경에서도 적응하고, 바퀴벌레는 감각기관이 정보를 인식해 행동으로 옮기는 데 걸리는 시간은 사람에 비해 10~100배 빠르다 고해요. 

또, 학습능력을 갖추고 있어 자신이 다닌 길을 기억하고 목적지까지 도달하는 시간을 줄이기도 한답니다.

7.3. 프로그램 이야기

1) 코딩이란, 사람이 작성한 명령을 컴퓨터가 이해할 수 있도록 특정의 언어로 입력하는 것을 말해요.

7.4. 동작 영상

8. 악어 로봇 엘리

8.1. 악어 로봇 엘리 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 엘리는 입안에 있는 세 개의 스위치 버튼 중 하나를 누르면 악어가 입을 다물어 물게 되는 복불복 게임 로봇이에요.

8.2. 탐구활동 : ​ 악어와 악어새

- 악어는 난폭한 육식동물로 유명하지만, 악어새에게만큼은 자상한 친구예요. 

악어와 악어새는 서로 의존하면서 살아가는 사이예요. 악어가 물가에서 입 벌리고 쉬고 있을 때 악어새는 그 속으로 들어가 이빨 사이의 고기 조각이나 찌꺼기를 먹으면서 악어의 이빨을 청소해줘요.

그리고 악어새는 악어의 이빨 사이에 끼인 먹이 찌꺼기를 제거해 줌으로써 먹이를 얻고, 안전한 휴식처도 얻게 된답니다.

8.3. 프로그램 이야기

1) 프로그램 파일 다운로드 순서

- 코딩된 프로그램을 변환한 뒤 로봇에 다운로드해요.

2) 이지 다운로더

- C언어로 작성된 프로그램을 쉡게 로봇에 다운로드 해주는 프로그램이에요.

3) 컴파일

- 사람들이 작성하는 고급언어를 기계어로 바꾸는 과정을 컴파일이라고 해요.

4)  컴퓨터가 2진수를 사용하는 이유

- 컴퓨터는 사람처럼 생각을 다양하게 저장할 수 없어서, 두 값의 신호(0 또는 1)로 있거나 없다라는 것으로만 판단할 수 있어요.

8.4. 동작 영상

9. 배틀 로봇 썬더볼트

9.1. 배틀 로봇 썬더볼트 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의  썬더볼트는 경사지고 날렵한 구조로 수비에도 강할 뿐 아니라 다른 로봇을 파고들어 밀어내는 공격도 할 수 있는 강력한 유선 조종 로봇이에요.

9.2. 탐구활동 : ​배틀로봇

배틀로봇은 두대 이상의 로봇들이 여러가지 방법을 이용하여 상대 로봇을 부수거나 밀어내는 형식으로 진행되는 로봇 대회를 수행하는 로봇을 말해요.

로봇의 형태나 공격과 수비 방법은 다양하나, 일반적으로 바퀴를 가진 형태를 띠고 있으며 회전형, 들어 올리기형 등의 공격 무기를 장착하는 경우가 많답니다.

9.3. 과학 이야기

1) 과학의 발전과 산업 혁명

- 1차 산업 혁명 - 기계화 혁명

- 2차 산업 혁명 - 전기 에너지를 기반으로 한 대량 생산

- 3차 산업 혁명 - 컴퓨터를 기반으로 한 정보화 시대

- 4차 산업 혁명 - 새로운 기술의 현재 및 가까운 미래

2) 새로운 기술의 시대

- 새로운 기술의 급격한 발달로 예측할 수 있는 새로운 미래 사회
 

3) 4차 산업혁명의 기반이 되는 기술

9.4. 동작 영상

10. 순발력 테스트 두더지 게임

10.1. 순발력 테스트 두더지 게임 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 순발력 테스트 두더지 게임

10.2. 탐구활동 :​ 두더지 잡기 게임

- 놀이공원이나 게임장에서 쉽게 볼 수 있는 '두더지 잡기 게임'은 여러 개의 두더지 구멍에서 랜덤하게 두더지가 머리를 내밀면, 고무망치로 두더지를 터치하여 점수를 획득하는 재미있는 게임이에요.

10.3. 과학 이야기

1) 에너지란, 물체가 가지고 있는 일을 할 수 있는 능력을 총칭하는 말이에요.

2) 전기 에너지를 만드는 발전소의 종류를 알아보아요.

- 우리 생활 속 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장소를 발전소라고 해요.

3) 과도한 에너지 생산의 피해

- 우리 생활의 편의를 생각한 무분별한 화석 에너지의 사용이 만든 사례

- 장점

오염물질 배출이 적어 친환경적

지구 곳곳에 고르게 분포

끊임없이 재생 가능, 비고갈

- 단점
자연환경의 영향을 크게 받음

막대한 투자 비용, 낮은 경제성

10.4. 동작 영상

11. 애완 로봇 아지

11.1. 애완 로봇 아지 특징

- 프로보 테크닉 1단계(레벨1)의 아지는 귀에 손을 가까이하면 손을 따라오는 귀여운 애완로봇이에요.

* 주의사항

1) 아지의 귀(적외선센서)는 햇빛을 바라보면 안돼요.

2) 아지가 동작을 시작하기 직전부터 센서가 거리를 확인하니 센서를 가리면 안돼요.

11.2. 탐구활동 : 애완동물 로봇​

- 애완동물 로봇은 살아있는 동물처럼 큰 소리로 짖거나 털이 날리지 않고, 식사나 배변을 하지 않는다는 장점이 있어요. 

그리고 인공지능을 탑재하여 눈을 깜빡이거나 눈으로 표정을 표현하고, 꼬리를 흔드는 행동은 물론, 공을 주워오는 놀이 등을 할 수 있어 많은 사랑을 받고 있어요. 

뿐만 아니라 애완동물 로봇은 어린이, 노인, 바쁜 직장인들의 친구가 되어주기도 하고, 자폐증이나 우울증, 치매 등을 치료할 때도 많은 도움이 된답니다

11.3. 로봇 이야기

1) 배틀 로봇이란 최소 두 대 이상의 로봇들이 여러 방법을 이용하여 상대 로봇을 부수거나 밀어내는 로봇을 총칭하는 말이에요.

2) 배틀 로봇의 역사

- 배틀 로봇 경기는 1987년 미국에서 처음 치러졌고, 1994년 미국에서 처음으로 배틀 로봇 방송이 개설되었어요.

3) 로봇 대회의 종류

4) PRC 배틀 로봇 대회

11.4. 동작 영상

5. Level 2

1. 프로보 테크닉 2단계

2단계 로봇은 1단계 부품과 2단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1단계 부품을 꼭 챙겨주세요.​

2. 주요 부품

1) RF 리모컨

RF(Radio Frequency)는 무선 주파수의 약자로 적외선 리모컨 방식이 아닌 TV나 라디오처럼 주파수 통신으로 리모컨 신호를 전달해요. 

그래서 보다 먼 거리에서도 신속하고 정확히 조종이 가능하며, 서로 다른 주파수를 자동으로 설정하기 때문에 여러 명이 동시에 조종할 수 있어요.

2) RF 수신모듈

3) 서보모터(MS-780)

서보모터는 프로보 테크닉 로봇의 속도와 위치 등의 움직임을 제어하기 위해서 사용되는 모터입니다.

1. 서비스 로봇 모노

1.1. 서비스 로봇 모노 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 모노는 물건을 가져다주는 서비스 로봇이에요.

1.2. 탐구활동 : ​ 우리 생활 속에 서비스 로봇

사람의 일을 대신해줄 수 있는 로봇 중 산업분야가 아닌 가정이나 의료 등에서 다양한 서비스를 제공하는 로봇을 서비스 로봇이라고 해요. 

서비스 로봇은 몸이 약한 사람들의 이동을 돕거나 청소를 대신하여 삶을 편리하게 해주며, 교육이나 안내 같은 공공 서비스 등 다양한 분야에서 사람들을 돕는답니다.

1.3. 테크닉 이야기

1) 공구 사용법

- 볼트와 너트가 잘 풀리지 않을 때, 볼트를 먼저 풀어주세요.

2) 앵글탭

- 135도로 꺾여있어 다양한 모양을 만들 수 있는 프레임이에요.

3) 경첩

- 프레임과 프레임을 움직일 수 있게 이어주는 기구물이에요.

4) 링크 도구들 

1.4. 동작 영상

2. 기차 로봇 라인트레인

2.1. 기차 로봇 라인트레인 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 라인트레인은 철도를 따라 달리는 기차처럼 적외선 센서로 바닥의 라인을 감지하여 길을 따라 이동하는 로봇이에요.

2.2. 탐구활동 : ​라인트레이서란?

라인트레이서는 Line(선)과 Tracer(추적자)의 합성어로, 흰색 바닥에 그려진 검은색 선을 따라 이동하는 로봇을 말해요. 

라인트레이서에는 적외선 센서가 사용되는데, 적외선 센서는 빛을 쏘아 반사되어 돌아오는 빛의 양을 감지하여 흰색과 검은색을 구분할 수 있습니다.

2.3. 테크닉 이야기

​1) 프로보 테크닉의 특징

2) 프로보 테크닉의 새로운 기능

2.4. 동작 영상

3. 격투기 로봇 롤링파이터

3.1. 격투기 로봇 롤링파이터 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 롤링파이터는 긴 팔을 휘두르며 강력한 펀치를 날릴 수 있고, 앞뒤로 구르기를 하면서 상대방을 넘어트리는 공격을 할 수 있는 격투기 로봇이에요. 

3.2. 탐구활동 : 격투로봇

격투로봇은 두 로봇이 격투를 벌여 승패를 가리는 경기나 스포츠를 수행하는 로봇을 말해요. 

격투로봇마다 공격할 수 있는 손과 다리의 형태가 다르며, 글러브를 착용한 로봇도 있어요. 

그리고 격투로봇인 만큼 강력한 펀치는 물론, 팔과 다리를 굽혀 자세를 취하는 등 격투 경기의 적합한 동작들이 가능합니다.

3.4. 동작 영상

4. 사마귀 로봇 멘티스

4.1. 사마귀 로봇 멘티스 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 멘티스는 사마귀라는 뜻을 지닌 곤충형 로봇이에요.

- 앞뒤로 움직일 때마다 마치 당랑권 무술을 하는 것처럼 두 다리를 날렵하게 움직이는 사마귀 로봇이지요.

4.2. 탐구활동 :  ​곤충 로봇

곤충은 크기는 작지만 눈으로 볼 수 있는 각도가 넓어 천적인 공격을 쉽게 피할 수 있는데, 이렇게 곤충의 특징과 장점을 이용한 로봇을 곤충 로봇이라고 해요.

곤충 로봇 중 바퀴벌레 로봇은 바닥이 평평하지 않은 곳에서 빠르게 움직일 수 있고, 쌍키 로봇은 다리의 끝에 빨판이 있어서 벽을 타고 자유롭게 움직일 수 있어요. 

곤충의 특징을 잘 살린 곤충 로봇은 눈에 소형 카메라를 갖추고, 곤충의 감각기관인 더듬이처럼 센서를 이용하여 인질구조나 재난 피해가 있는 곳에서 사람들을 구출하는 데 많이 이용하고 있습니다.

4.3. 회로 이야기

​1) 센서

- 열,빛,온도,압력,소리 등의 변화를 감지하여 신호로 알려주는 전자부품을 말해요.

안간에게 감각기관이 있듯이 로봇은 센서를 이용하여 변화를 감지할 수 있어요.

2) 사람의 감각기관에 해당하는 센서를 알아보아요.

3) 우리 생활 속의 다양한 센서들

4) 사람이 보지 못하거나 느끼지 못하는 것을 대신 알려주는 센서들

4.4. 동작 영상

5. 전투 로봇 샷건

5.1. 전투 로봇 샷건 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 샷건은 자유롭게 이동이 가능하고, 장착된 고물줄 총으로 적군을 소탕할 수 있는 진투 로봇이에요.

5.2. 탐구활동 : ​샷건

샷건은 짧은 거리를 발포할 때 사용하는 총기로, 탄환을 한 발 넣는 대신에 여러 발의 탄환을 넣고 발사하면 탄환들이 흩어지면서 움직이는 목표물도 비교적 쉽게 잡을 수 있다는 것을 이용하여 만들어진 총기예요.

그리고 보통 총구는 한 개지만, 두 개의 총구가 부착되어 있는 것도 있답니다.

5.3. 기구 이야기

​1) 링크란 연결한다는 뜻으로 기구에서는 연결 고리를 뜻해요. 이러한 링크는 로봇을 움직일 수 있게 하는데 꼭 필요한 기구예요.

2) 링크가 사용된 로봇

3) 경칩(힌지)

4) 체인

5.4. 동작 영상

6. 오토바이 로봇 쿠터

6.1. 오토바이 로봇 쿠터 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 쿠터는 앞바퀴의 조향장치로 사용된 서보모터를 이용하여 자유롭게 주행할 수 있는 소형 오토바이 로봇이에요.

6.2. 탐구활동 : ​스쿠터

스크터는 두 바퀴로 굴러가는 오토바이의 한 종류로, 일반 오토바이보다 바퀴의 지름이 작고 소형의 모터를 장착하여 짧은 거리를 이동할 때 편리하게 이용할 수 있는 이동 수단이에요.

스크터는 비교적 가격이 저렴하고 차체가 가벼우며, 여성들도 쉽게 탑승할 수 있어 대만과 중국에서는 주요 이동 수단으로 많이 이용하고 있습니다.

6.3. 기구 이야기

​1) 모터의 종류

2) 직류 모터의 종류

3) 브러쉬 서보모터 

4) 서보모터의 구성품

6.4. 동작 영상

7. 경운기 로봇 덜덜이

7.1. 경운기 로봇 덜덜이 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 덜덜이는 사람이나 짐을 운반할 수 있는 고마운 농기계 로봇이에요.

7.2. 탐구활동 : ​경운기​

옛날에는 농작물이 잘 자랄 수 있도록 논밭의 흙을 부수거나 땅을 고를 때 소를 이용했지만, 현대에는 경운기라는 트랙터를 이용해요. 말 그대로 경운기는 농사일을 돕는 기계에요. 

논밭을 갈거나, 흙덩이를 부수어 땅을 고르게 하고, 씨 뿌리기나 농작물 운반 등 농부들에게 도움을 주는 고마운 농기계랍니다.

7.3. 프로그램 이야기

​1) 알고리즘

2) 알고리즘 특징

3) 알고리즘 사용

4) 알고리즘 발달

7.4. 동작 영상

8. 트럭 로봇 덤프

8.1. 트럭 로봇 덤프 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 덤프는 적재함(짐칸)에 물건을 싣고 이동이 가능하며, 목적지에 도착했을 때 적재함을 들어 올려 물건을 쏟아내릴 수 있는 덤프트럭 로봇이에요.

8.2. 탐구활동 : ​덤프 트럭

공사현장에서 쉽게 볼 수 있는 덤프트럭은 차체 뒤에 적재함이 있는 특수화물자동차로, 목적지에서 적재함을 기울이면 자동으로 싣고 있는 물건이 내려가는 기능을 갖고 있어요. 

다른 운반기계에 비해 튼튼하고 기능성이 좋아 흙, 모래, 자갈 등과 같이 공사자재를 먼 거리로 운반하는데 유용하게 쓰이고 있습니다.

8.3. 프로그램 이야기

​1) DC 모터

-  DC모터를 동작시키는 방법에는 motor1,. motor, all motor, whell 4가지 방법이 있어요.

2) 서보모터 함수

3) while 반복문

4) if 조건문

8.4. 동작 영상

9. 운반 로봇 로더

9.1. 운반 로봇 로더 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 로더는 공사현장에서 삽처럼 생긴 버킷으로 토목,흙,돌 등을 퍼서 옮겨 놓기도 하고 덤프트럭에 실어주는 역할을 하는 운반 로봇이에요.

9.2. 탐구활동 : ​로더

로더는 공사장의 토목이나 흙, 돌과 같이 사람이 들기 힘든 무거운 짐을 옮길 때 사용하는 특수자동차에요. 

로더는 위아래로 자유롭게 움직이는 버킷이 달려있어 무거운 짐을 쉽게 들어 올리거나 내릴 수 있고, 들어 올린 짐을 트럭과 같은 이동 화물에 옮기기 편리하도록 크고 튼튼한 바퀴 또는 휠도가 장착되어 있어 딱히 고르지 못한 공사장에도 쉽게 이동할 수 있답니다.

9.3. 과학 이야기

​1) 마찰력 

- 물체가 어떤 면과 접촉하여 운동할 때 그 물체의 운동을 방해하는 힘을 마찰력이라고 해요.

 

2) 마찰력의 크기

마찰력의 크기는 물체의 무게와 접촉면의 거친 정도에 따라 달라져요.

3) 마찰력의 이용

로봇도 마찰력의 크기를 이용하여 원하는 동작을 할 수 있어요.

4) 우리 생활 속의 마찰력

9.4. 동작 영상

10. 배틀 로봇 포세이돈

10.1. 배틀 로봇 포세이돈 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 포세이돈은 그리스 신화에서 강력한 삼지창 무기를 지닌 바다의 신 이름을 따서 만든 배틀 로봇이에요.

- 앞,뒤로 비스듬한 면은 방패처럼 방어를 할 수 있어요.

- 끝에 달린 삼지창처럼 생긴 포크는 상대방을 파고 들어 번쩍 들어 올리거나 뒤집어 버리는 강력한 공격을 할 수 있어요.

10.2. 탐구활동 : ​배틀 로봇의 종류

배틀 로봇은 상대 로봇을 파손시키거나 경기장 밖으로 몰아내기 경기, 혹은 스포츠를 수행하는 로봇을 말해요.

배틀 로봇은 로봇의 형태나 공격 수단이 다양한데, 일반적으로 바퀴와 차체를 가진 형태에 회전형이나 들어 올리기형의 공격 무기를 달고 있어요.

10.3. 과학 이야기

1) 관성이란 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고, 운동하는 물체는 계속 운동을 하려는 성질을 관성이라고 해요.

2) 관성을 처음 발견한 사람

- 아이작 뉴턴 

영국의 물리학자이면서 천문학자인 아이작 뉴턴은 운동에 관한 3법칙(관성, 힘·가속도, 작용·반작용)을 정리하였는데, 그중 첫 번째 법칙이 바로 관성의 법칙이에요.

- 뉴턴과 사과나무 일화

뉴턴과 사과나무 일화 시골에 내려가 사과나무 아래에서 산책을 하던 뉴턴은 사과가 떨어지는 것을 보고 고구마 모든 것을 당기고 있는 게 아니라는 영감을 얻어 중력을 발견하여 만유인력의 법칙을

완성하였다는 이야기가 있어요.

3) 관성의 법칙을 이용한 실험

4) 관성과 안전

- 안전벨트나 에어백은 자동차가 급정거 시, 관성에 의해 우리 몸이 앞으로 튕겨 나가는 사고를 막아주는 고마운 장치들이에요

10.4. 동작 영상

11. 괴물 로봇 몬스터해머

11.1. 괴물 로봇 몬스터해머 특징

- 프로보 테크닉 2단계(레벨2)의 몬스터해머는 자유롭게 이동하면서 뿅망치를 들고 상대 로봇을 공격하고, 공격을 당하면 아파서 뒤뚱뒤뚱거리는 귀여운 괴물 로봇이에요.

11.2. 탐구활동 : ​검도

검도는 머리에 호구를 착용한 2명의 선수가 경기 규칙에 따라 좌우로 상대방의 특정 부위를 때리거나 찔러서 승패를 겨루는 경기예요. 

상대를 공격할 수 있는 부분은 손목, 머리, 허리, 목 등이로 정해져 있으며, 선수는 안면(머리와 얼굴)을 보호하기 위해 호구를 착용한답니다.

11.3. 로봇 이야기 

1) 휴머노이드란 인간형태의 로봇으로 인간의 행동을 가장 잘 모방할 수 있는 로봇이에요.

- 특징 : 두발로 걸을 수 있어요.

사람과 비슷한 모양을 하고 있어요.

사람의 행동을 가장 잘 따라 해요.

2) 세계를 대표하는 휴머노이드

3) 휴머노이드의 필요성

4) 미래의 휴머노이드

- 미래에는 크기와 형태, 그리고 기능도 매우 다양하고 날로 발전하겠지만, 어려운 환경에서 인간을 도와주며 인류 삶의 질을 향상시킨다는 점은 변하지 않을 거예요.

11.4. 동작 영상

6. Level 3

1. 프로보 테크닉 3단계

3단계 로봇은 1,2단계 부품과 3단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1,2단계 부품을 꼭 챙겨주세요.

​

​2. 주요 부품

​1) 사운드 보드

- 사운드 보드는 CPU 보드와 연결하여 간편하게 여러 가지의 소리를 낼 수 있으며, 음량 조절이 가능합니다.

2) DC모터(R-120) 

- DC 모터는 회전의 속도 제어가 쉬워서 자동차나 이동하는 로봇에 주로 사용해요.

- 정방향 역방향의 회전 변경이 간편하여 다양한 로봇 구조에서 사용합니다.

3. 주제와 제작되는 로봇은 아래와 같습니다.

1. 4륜구동 자동차 지프

1.1. 4륜구동 자동차 지프 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 지프는 4개의 모터를 이용하여 바퀴를 구동시킴으로써 2륜 자동차보다 훨씬 힘이 세고, 험한 지형에서도 힘차게 달려 나갈 수 있는 로봇이에요.

1.2. 탐구활동 : 지프

전쟁의 역사와 함께한 지프는 험난한 길에서도 잘 달릴 수 있는 군용 네 바퀴 승용차예요. 

지프는 구조가 간단하지만 견고하고, 차체에 비해서 구동력이 강력해 들판이나 습지, 자갈 & 모랫길 등 일반 승용차로는 수행하기 어려운 곳에서도 쉽게 달릴 수 있어요. 또, 오늘날의 지프는 성능이 보강되어 여러 분야에서 폭넓게 사랑받고 있답니다.

1.3. 테크닉 이야기

​1) 사운드보드는 CPU보드와 연결하면 간편하게 여러 가지의 소리를 낼 수 있으며, 음량 조절도 가능해요.

2) 로봇의 4륜 구동 동작 시 케이블 연결 방법

- DC 모터를 CPU에 연결할 때는 로봇을 뒤에서 바라본 상태에서 왼쪽 바퀴를 M1에, 오른쪽 바퀴를 M2에 연결해요.
 

3) 모터프레임과 L탭2X4에 대하여 알아보아요.

4) 모터의 소음이 커졌을때

1.4. 동작 영상

2. 인공로봇 팔 사이보그핸드

2.1. 인공로봇 팔 사이보그핸드 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 사이보그핸드는 손의 장애로 불편을 겪는 사람들에게 도움을 주기 위한 인공 로봇 손으로, 사람의 손처럼 물건을 잡고 놓을 수 있으며 손목을 회전 시킬 수도 있어요.

2.2. 탐구활동 : ​사이보그는 로봇이 아니에요.

사이보그는 로봇이 아니에요. 

사이보그란? 인간의 뇌 이외의 손과 발, 내장 등을 기계적 장치와 결합한 형태를 말해요. 

즉, 반 인간, 반 기계로 구성되어 있죠. 예를 들어, 하반신 마비로 걷지 못하는 사람의 다리에 기계적 장치를 장착하면 진짜 다리처럼 걷고, 달릴 수 있게 돼요. 

즉, 사이보그는 기계적인 도움을 받아 신체의 장애를 극복한 사람을 뜻하기 때문에 사이보그는 로봇이 아닙니다.

2.3. 로봇 이야기

2) 사이보그의 특징
 

​3) 사이보그의 필요성

- 현재의 의학 기술로는 사고나 장애로 인해 신체의 일부를 잃은 사람들의 공간적인 부분만 대처 해줄 수 있지만, 사이보그 기술은 뇌와 연결하여 신체의 일부처럼 우리의 삶을 정상적으로 살 수 있게 도와줘요.

​4) 미래의 사이보그 모습

- 기존의 신체 일부뿐만 아니라 새로운 형태의 모습을 하며, 원하는 움직임을 조절할 수 있는 사이보그로 발전할거예요.

2.4. 동작 영상

3. 검투사 로봇 글라디

3.1. 검투사 로봇 글라디 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 글라디는 검투사라는 뜻을 지닌 글라디아토르에서 따온 이름이에요.

- 크고 멋진 칼을 휘둘러 적을 공격하고, 튼튼한 방패로 상대방의 공격도 방어할 수 있는 검투사 로봇이에요.

3.2. 탐구활동 : ​검투사

​검투사는 고대 로마의 불거리 중 하나로 원형의 경기장에서 싸우는 투사를 뜻해요. 

검투사의 경기는 원래 고대 수장의 장례의식의 일부로 행하던 풍습에서 유래되었으나 기원전 3세기부터 로마로 유입된 후 당시 권력자가 시민의 인기를 얻기 위한 불거리로 바뀌었습니다.

 

3.3. 회로 이야기

​1) 전류란 전자의 흐름을 말해요. (*전류의 단위 : A(암페어))

2) 전류의 흐름과 전자의 이동

- 전류의 방향과 전자의 이동방향은 서로 반대 방향이에요.

전류의 흐름과 전자의 이동 전류의 방향과 전자의 이동방향은 서로 반대 방향이에요.

과학자들은 전자의 존재를 발견하기 전에 전류의 방향을 +극 → -극으로 정의하였고, 

그 후 전자의 흐름이 전류이고 전자는 -극 → +극 방향으로 

이동한다는 사실을 알았지만 전류의 방향은 예전에 정한 대로 사용하면서 전류의 방향과 전자의 흐름 방향이 반대가 되었어요.

 3) 전압이란

- 전류를 흐르게 하는힘(전기 에너지)이에요. 

전압의 단위 : V(볼트)

4) 전지의 직렬연결과 병렬연결

3.4. 동작 영상

4. 미사일 로봇 멀탱

4.1. 미사일 로봇 멀탱 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 멀탱은 서보모터를 이용하여 발사대를 위아래로 조종해요.

- 목표물을 향해 고무줄을 2개씩 3번 발사할 수 있는 로봇이에요.

4.2. 탐구활동 : ​로켓형 무기 '미사일'

​미사일은 대표에서 발사되는 포탄처럼 겨냥을 해서 쓰는 것이 아니라 스스로 추진에 필요한 연료 장치를 내장한 로켓 형태의 무기로, 연소 연료를 후부에서 배출하여 전진하는 군사용 무기를 말해요.

그리고 미사일은 자체 내의 기구에 의해 발사된 후에도 날아가는 속도 및 방향을 수정하여 목표물을 명중시키는 기능을 가지고 있답니다.

4.3. 회로 이야기

1) 저항이란 전류가 흐르는 것을 방해하는 것을 말해요.

저항의 단위 : Ω(옴)

2) 도선의 길이와 두께에 따른 저항값

3) 도선의 재질에 따른 저항값

* 전기가 가장 잘 통하는 물질은 은이지만 가격이 비싸 구리를 가장 많이 사용해요.

4) 저항의 기호와 모양애 대하여 알아보아요.

- 저항에는 여러가지 색상의 띠가 있는데, 이 색상은 저항 값을 의미해요.

4.4. 동작 영상

5. 투석기 로봇 캐터펄트

5.1. 투석기 로봇 캐터펄트 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 캐터펄트는 무거운 돌을 멀리 던져서 적들을 공격하는 옛날 무기 '투석기'를 모델로 한 로봇이에요.

5.2. 탐구활동 : ​투석기 '캐터펄트' 

투석기의 일종인 ‘캐터펄트’는 먼 거리에서 성을 공격하기 위해 포탄을 던지는 발사 기구를 말해요. 

캐터펄트는 지렛대(지레)의 원리와 끈의 반동을 이용하여 무거운 돌을 발사할 수 있어요. 

또, 돌뿐만 아니라 창과 화살을 발사하는 것도 있었으며, 그 종류가 다양해요. 캐터펄트는 그리스어로 '스윙하는' 물건을 나타내는 말로, 물건을 일정한 거리까지 날려보내기 위한 발사 장치랍니다.

5.3. 기구 이야기

​1) 지레란 무거운 물체를 작은 힘으로 들어 올릴 때 사용하는 도구예요.

2) 지레의 종류

- 지레는 힘점, 받침점, 작용점의 위치에 따라 3가지로 분리할 수 있어요.

4) 투석기 종류

- 투석기는 고대시대에 존재하는 공격용 특수무기로 돌을 발사하는 것과 화살을 발사하는 것으로 구분되며, 동영과 서양에서 오랜 시간 동안 여러 형태와 이름으로 존재했어요.

 

5.4. 동작 영상

6. 변신 로봇 티봇

6.1. 변신 로봇 티봇 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 티봇은 자동차처럼 바퀴를 이용하여 주행하다가 사람처럼 벌떡 일어나 왔다 갔다 움직일 수 있는 로봇이에요.

6.2. 탐구활동 : ​영화 '트랜스포머'

- 영화 '트랜스포머'는 정의를 수호하는 '오토봇' 군단과 약한 파괴자 '디셉티콘' 군단이 지구로 떨어진 '큐브'를 찾기 위해 지구로 침투해 결투를 벌이는 영화예요.

- 오토봇과 디셉티콘 군단은 어떤 행성이든 침입해 그 행성에 존재하는 기계로 자신을 변형시킬 수 있는 능력이 있어요. 

- 특히 자동차, 헬리콥터, 전투기 등의 탈것으로 변신하지요. 그리고 사람과 대화는 물론, 감정을 느끼며, 생각하는 능력이 뛰어나답니다.

​

6.3. 기구 이야기

​1) 도르래란 바퀴에 끈이나 체인을 걸어 힘의 방향을 바꾸거나 작은 힘으로 큰 힘을 내는 장치로, 고정 도르래와 움직 도르래, 그리고 복합 도르래가 있어요.

​2) 일상 속의 도르래

3) 도르래를 이용한 거중기

- 거중기는 조선시대 실학자 정약용이 설계하여 만든 것으로, 복합 도르래를 이용하여 무거운 물체를 들어 올릴 수 있는 오늘날의 기중기예요.

4) 거중기의 원리를 알아보아요

- 도르래의 개수에 따라 힘을 분산시켜 무거운 물건을 쉽게 들어 올릴 수 있어요.

6.4. 동작 영상

7. 운반 로봇 리프트그랩

7.1. 운반 로봇 리프트그랩 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 리프트그랩은 물건을 집고 놓을 수 있는 모양의 그랩이 위, 아래로 올렸다 내릴 수 있는 리프트 장치에 연결되어 있는 운반 로봇이에요.

7.2. 탐구활동 : ​하물운반 로봇 '롤링 핸들 로봇'​

- 미국의 '보스터 다이내믹스'라는 회사에서 개발한 롤링 핸들 로봇은 새로운 방식의 화물운반 로봇이에요. 

- 롤링 핸들 로봇은 두 개의 바퀴로 부드럽고 신속하게 이동이 가능하며, 두 팔 대신 1개의 진공 팔로 물건을 흡착해 들고 올리고, 내릴 수 있어요. 

- 또, ‘물건 옮기기’라는 분명한 목표를 가지고 개발되어 QR코드와 유사한 바코드를 읽어내 화물 운반대에 서 특정한 물건을 식별하는 것은 물론, 정해진 장소로 물건을 옮기고 정리할 수도 있답니다."

1) 구조화 프로그램은 프로그램을 단순화하여 단계적으로 쉽게 목표에 도달할 수 있게 만드는 것을 구조화 프로그램이라고 해요.

2) 순차 구조는 위에서 아래로 명령을 하나씩 순차적으로 처리하는 구조예요.

3) 조건 구조는 조건문 if를 사용하여 주어진 조건이 참인지, 거짓인지에 따라 다른 명령을 처리하는 구조예요.

4) 반복 구조는 반복문 for를 사용하여 같은 명령을 여러 번 실행할 때 사용하는 구조를 말해요.

7.4. 동작 영상

8. 6연발 장갑차 아머드

11.1. 6연발 장갑차 아머드 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 아머드는 4륜 구동 장갑차 로봇으로, 험난한 지형도 힘차게 달릴 수 있으며 멋지고 강력한 6연발 고무줄 기관총이 달려 있어요.

11.2. 탐구활동 : 전차

- 차체에 강철판을 덧씌운 전투차량을 통틀어 장갑차라고 해요. 장갑차는 임무에 따라 형태가 다앙한데, 바퀴의 구조에 따라 크게 차륜식 장갑차와 캐도식 장갑차로 구분할 수 있어요. 

- 차륜식 장갑차는 자동차형 바퀴를 사용하는 방식이며, 캐도식 장갑차는 무한궤도(캐터필러)를 사용해요. 

- 차륜식은 전체적으로 무게가 가벼우며 도로 주행 속도가 빠른 것이 장점이지만 도로가 아닌 곳에서 주행하기가 힘들어요. 반면, 캐도식은 무게가 무겁고 도로 주행 속도는 느리지만 험한 지형에서도 주행이 가능하다는 장점이 있답니다.

8.3. 프로그램 이야기

​1) Port On/Off

- LED를 제어할 수 있으며, CPU에 연결된 포트를 직접 제어할 수 있어요.

2) for 반복문으로써 변수를 설정하고 사용해야 해요

3) switch는 분기문으로써 변수를 설정하고 사용해야 해요.

4) case와 default는 swith의 하위 블록이에요.

8.4. 동작 영상

9. 곤충 로봇 장풍이

9.1. 곤충 로봇 장풍이 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 장풍이는 곤충처럼 6개의 다리로 이동해요.

- 자신보다 큰 물체도 번쩍 들어 올릴 수 있는 강력한 뿔 공격이 가능한 장수풍뎅이 로봇이에요.

9.2. 탐구활동 : ​소바을 책임지는 곤충 로봇

​- 딱정벌레와 장수풍뎅이의 공통점으로 딱딱한 껍데기를 들 수 있어요. 

- 곤충의 딱딱한 껍데기가 자기 몸을 지키는 것을 이용하여 산불진압용 소방로봇이 개발되고 있다고 해요. 

9.3. 과학 이야기

​1) 파동은 진동과 에너지가 사방으로 전달되어 퍼져나가는 것을 말해요.

2) 파동의 종류

3) 소리(음파)는 물체나 공기의 진동으로 인해 전달되는 파동을 말해요.

9.4. 동작 영상

10. 배틀 로봇 헤라클레스

10.1. 배틀 로봇 헤라클레스 특징

- 프로보 테크닉 3단계(레벨3)의 헤라클레스는 그리스 신화에서 가장 힘이 세고 유명한 신의 이름을 따써 만든 배틀 로봇이에요.

- 4개의 DC모터를 이용하여 힘차게 전진할 수 있으며, 2개의 서보모터를 이용하여 강력한 공격을 할 수 있어요.

10.2. 탐구활동 : ​배틀 로봇의 구성요소​

- 배틀로봇은 크게 모터와 엔진, 전지와 같은 동력전달장치나 회로를 포함한 각종 전자부품, 그리고 로봇을 구동하기 위한 바퀴, 공격 무기와 더불어 내부를 보호하는 외피 등으로 이루어져 있어요. 모터는 일반적으로 바퀴 및 회전형 공격기로 사용되며, 로봇의 외피는 적의 공격으로부터 내부를 보호하기 위한 용도로 사용돼요. 

- 로봇의 외피 재질은 다양하나 풀리카보네이트, 플라스틱, 알루미늄, 철, 티타늄 등이 많이 사용되며, 공격 무기는 들어 올리기형, 튑날 & 송곳을 이용한 공격 등 그 형태가 다양합니다.

10.3. 과학 이야기

​1) 2차산업혁명을 이끈 전기

- 증기기관을 이용한 유럽 중심의 산업들이 1870년대 이후 전기의 사용화로 미국으로 이동을 하게 되었어요.

2) 전기를 공급하는 방식은 직류(DC)와 교류(AC)가 있어요.

​3) 전기를 전송할 수 있게 한 과학자들

전력 시스템의 표준화를 두고 에디슨(DC) VS 테슬라(AC)의 싸움

1882년 에디슨은 직류발전기를 개발하였지만, 먼 거리까지 송전하기에는 어려움을 겪었어요. 

그때 오스트리아에서 은 젊은 과학자 테슬라가 에디슨 회사에서 일하며 해결책을 찾아내게 돼요. 

하지만 당시 에디슨은 직류발전기에 투자를 많이 하여 테슬라와 관계가 나빠지게 되고, 테슬라는 회사를 떠나 오게 돼요. 

이후 전력시스템의 표준화는 독일 테슬라의 교류방식이 인정받기 시작하자 이에 질투한 에디슨은 여러 가지 방법으로 테슬라를 괴롭히고, 결국 15년간의 다툼 끝에 테슬라의 교류 시스템이 승리하여 현재 우리가 사용하는 다상교류 방식이 국제 표준이 되었어요.

10.4. 동작 영상

7. Level 4

1. 프로보 테크닉 4단계

4단계 로봇은 1, 2, 3단계 부품과 4단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1, 2, 3단계 부품을 꼭 챙겨주세요.

2. RF 리모컨 업그레이드

1) 리모컨의 버튼과 RF 그립 모듈을 추가하는 업그레이드 방법에 대해 알아 보아요.

2) 파워 CPU보드에 RF 수신 모듈 장착 방법

3) RF 리모컨 페어링 방법

3. 메카넘 훨 사용방법

1) 메카넘 훨 조립 방법

- 메카넘 훨은 A타입과 B타입이 있는데 두 타입 모두 조립방법은 동일해요.

1. 축구 로봇 사커

 

1.1. 축구 로봇 사커 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 싸커는 전 방향으로 이동이 가능한 기능성 바퀴(메카넘 휠)를 사용하여 상하좌우는 물론, 옆으로 이동이 가능한 축구 로봇이에요.

1.2. 탐구활동 : 세계 로봇 축구대회

- 한국 KAIST가 주도해 창설한 세계로봇축구연맹(FIRA)에서 매년 'FIRA Robot World Cup'이라는 이름으로 개최하는 로봇축구대회를 말해요.

- 세계 로봇축구대회는 매년 열리고 있으며, 4개 대륙(North America, South America, Europe, Asia-Pacific)의 예선전을 거쳐 세계 대회가 개최되고 있어요.

- 해마다 세계 7-10개국에서 수십여 개의 팀이 참여하며, 토너먼트 형식으로 전후반전 각 5분씩 진행되고 있습니다.

1.3. 테크닉 이야기

 

​1) 프로보 파워 CPU

- 가장 큰 특징은 전원 포트가 두 개여서 배터리 케이스를 두개 사용할 수 있습니다.

- DC모터 4개를 각각 제어할 수 있어요.

- 프로보 파워 CPU의 전원을 켜고, 스타트 스위치를 눌러 로봇을 동작해요.

2) 고속 모터와 모터 연장 케이블

3) 업그레이드 된 RF 리모컨

4) 프로보 메카넘 휠

5) 프로보 스펀지 

1.4. 동작 영상

2. 선풍기 로봇 윈디

 

2.1. 노선풍기 로봇 윈디 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 원디는 시원한 바람을 만들어주는 선풍기 로봇이에요.

- 원디의 날개는 고속 모터를 이용하여 바람의 세기를 조절할 수 있어요.

- 서보모터를 이용하여 상하좌우로 바람의 방향을 조절할 수 있어요.

2.2. 탐구활동 : ​선풍기의 날개

선풍기에 전기를 공급해주면 전기의 힘으로 선풍기에 달린 전동기(모터)가 회전하고, 전동기는 선풍기의 날개를 회전시켜요.

선풍기의 날개는 아래쪽이 뒤로,위쪽이 앞으로 휘어져 있는데, 날개를 휘어진 방향대로 계속 회전시키면 날개 뒤쪽에 있는 공기가 날개 앞쪽으로 밀려오면서 우리에게 시원한 바람을 내보낸답니다.

2) 로봇과 4차 산업혁명

 

2.4. 동작 영상

3. 2륜 구동 바이크

3.1. 2륜 구동 바이크 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 바이크는 level 2의 오토바이 로봇 스쿠터와 다르게 고속 모터 2개와 파워 CPU보드를 장착하여 훨씬 빠른 속도와 큰 힘을 낼 수 있어요.

3.2. 탐구활동 : ​싸이카(경찰 오토바이)

싸이카은 경찰이 주로 교통 단속업무에 사용하는 모터사이클로 사이렌이 앞쪽 뱃지형 엠블럼 상단부에 있어 '싸이카'라고 해요. 

싸이카에는 경찰사와 대화가 가능한 무전기는 물론, 실시간 위치를 보내는 GPS가 자차에 있어 모든 싸이카 위치 추적과 통제가 가능해요. 

그뿐만 아니라 경찰이 업무 진행을 하는데 필요한 각종 장비가 구비되어 있답니다.

3.3. 회로 이야기

 

​1) 콘덴서

​2) 콘덴서의 원리

 

3) 다이오드

4) 발광 다이오드

3.4. 동작 영상

4. 배틀 로봇 블레이드

4.1. 배틀 로봇 블레이드 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 블레이드는 고속 모터에 강력한 회전 무기를 장착한 공격형 배틀 로봇이에요.

- 회전 무기를 작동시키면 '윙~'하면서 고속으로 회전이 시작되고, 점점 가속도와 원심력이 증가하면서 강력한 파워로 상대 로봇을 공격할 수 있어요.

4.2. 탐구활동 : 회전 무기형 배틀 로봇

모터를 이용한 회전형 무기를 갖춘 배틀로봇으로 수직 회전 무기형과 수평 회전 무기형이 있어요.

로봇을 조립하는 형태에 따라 다소 차이가 있지만, 수직 회전 무기형은 무기가 세워져 있어 공격 범위가 좁아요. 

반면, 수평 회전 무기는 가로형 무기 형태로 구동하는데 안정성이 높으며, 로봇이 뒤집혀도 공격이 가능해요. 

또, 파괴력이 높아 공격형 배틀로봇으로 많이 사용하는 방식 중 하나랍니다.

4.3. 회로 이야기

 

​1) 진공관

1883년 에디슨이 백열전구를 개발하던 중 진공상태에서 금속을 가열하면 전류가 흐르는 것을 발견하게 되는데, 이를 '에디슨 효과'라고 해요.

에디슨 효과를 기초로 해서 영국의 플레밍이 진공 유리관 속에 백열전구와 같은 필라멘트와 2개의 금속판 전극(음극과 양극)을 설치하고, 두 극 사이에 전기를 공급하면 전류가 흐르도록 하는 장치, 진공관을 발명하게 되었어요.

2) 우리 생활 속에서 진공관

진공관은 작은 전기 신호를 큰 전기 신호로 증폭시킬 수 있어 초기 라디오나 TV,컴퓨터 등에 사용되었으나 유리관이 깨지기 쉬웠고, 열이 많이 발생했으며, 크기가 커 오늘날의 트랜지스터가 개발되었어요.

3) 트랜지스터

- 라디오의 스피커와 같이 작은 전기 신호를 큰 전기신호로 증폭해주는 전자부품을 말해요.

4) 우리 생활 속에서 트랜지스트

- 트랜지스터는 소리의 증폭 기능이 있어 스피커, 라디오, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북등의 전자 부품으로 사용되고 있어요.

 

4.4. 동작 영상

5. 자벌레 로봇 웜

 

1.1. 자벌레 로봇 웜 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 웜은 벌레라는 뜻으로 꿈틀꿈틀 허리는 굽혔다 폈다가 하면서 앞으로 나가는 귀여운 자벌레 로봇이에요.

1.2. 탐구활동 : 자벌레

나비, 나방, 그 외 곤충의 유충(애벌레)을 자벌레라고 해요. 자벌레는 

배다리가 퇴화되어 운동할 때 몸을 움츠렸다 폈다 하면서 기어 다니며, 주로 나무나 나뭇잎, 풀 등을 먹고 살아요.

그리고 자벌레는 나뭇가지나 나뭇잎에 붙어 사는데, 몸의 색과 모양을 사는 곳과 맞추어 자신을 보호한답니다.

2) 프로보 모터의 RPM

프로보의 DC 모터에는 R-120과 R-300이 있어요. R-120은 모터의 회전축이 1분 동안 120바퀴 회전을 의미하고, R-300은 1분 동안 300바퀴 회전을 의미해요. 

R-300은 회전 속도가 빠르기 때문에 고속 모터라고 불리며, 경주용 자동차와 같이 스피드가 필요한 로봇에 사용돼요.

3) RPM 측정기

모터와 선풍기, 믹서기, 세탁기, 자동차 등 다양한 분야에서 사용할 수 있는 RPM 측정기에는 레이저 발신부와 수신부가 있어요. 

발신부에서 레이저를 발사하고, 수신부에서 물체에 반사되어 되돌아온 레이저를 감지하여 RPM 값을 측정해요.

1.4. 동작 영상

6. 복싱 로봇 타이슨

 

6.1.  복싱 로봇 타이슨 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 타이슨은 빠른잽과 강력한 어퍼컷 펀치를 날릴 수 있는 복싱 로봇이에요. 

6.2. 탐구활동 : 복싱

복싱은 권투라고도 부르며, 정사각형 링 안에서 양손에 글러브를 끼고 주먹만을 이용하여 상대방의 얼굴과 몸통 등을 공격하고 방어하며 승패를 겨루는 스포츠예요.

복싱은 공이나 기구를 이용하는 다른 경기와는 달리 순간적으로 두 선수의 공격과 방어가 동시에 일어나기 때문에 민첩성과 순발력을 필요로 하는 경기랍니다.

2) 프로보 테크닉의 볼트와 드라이버

프로보 테크닉의 로봇을 조립할 때 사용하는 작은 볼트와 볼트를 조이기 위해 사용하는 드라이버에도 빗면이 있어요.

드라이버의 끝을 살펴보면 비스듬히 뾰족하게 되어있어 볼트를 쉽게 조이고, 풀 수 있어요.

3) 우리 생활 속에서 빗면

6.4. 동작 영상

7. 배틀 로봇 더블스피어

7.1. 배틀 로봇 더블스피어 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 더블스피어는 앞뒤로 공격 무기가 달린 배틀 로봇이에요.

- 더블스피어의 두 공격 무기는 빗면 형태로 자유자재로 들어 올릴 수 있는 특징이 있어 상대 로봇을 밀어내기는 물론, 들어올리거나 뒤집기 공격이 가능한 강력한 배틀 로봇이에요.

7.2. 탐구활동 : ​빗민형 배틀 로봇

빗면을 갖춘 형태의 배틀로봇으로 공격과 수비가 모두 가능해요.

빗면형 배틀로봇은 상대 로봇의 밑부분을 파고들어 밀어내는 공격이 가능하며, 한 번 밀어내면 상대 로봇이 빠져나오기 어렵다는 장점을 지니고 있어요.

또, 빗면을 이용하여 상대 로봇의 공격을 흘려보내거나 회전 무기에 대한 저항력을 갖추고 있어 수비에도 효율적이랍니다.

7.3. 프로그램 이야기

 

​1) 자료 구조

​

2) 자료 구조의 종류

3) 트리 구조

컴퓨터에서도 이런 구조로 폴더를 사용해서 자료를 저장해요.

C 드라이브 안에는 수많은 폴더들이 존재하고, 특정 폴더 안에 들어가면 또 수많은 폴더와 파일들로 나뉘어 있어요. 

트리 구조는 복잡하고 많은 파일들을 알아보기 쉽게 정리할 수 있을 뿐 아니라, 사용하는 목적이나 중요도에 맞게 나열할 수 있기 때문에 많이 사용하는 자료 구조예요.

 

7.4. 동작 영상

8. 미션 로봇 로드그랩

8.1. 미션 로봇 로드그랩 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 로드그랩은 물건을 집어 짐칸에 싣는 미션용 로봇이에요.

- 로드그랩은 메카넘 휠을 사용하여 상하좌우는 물론, 바로 옆 이동 등 전 방향 이동이 가능해요. 

8.2. 탐구활동 : ​미션 로봇

- 제한 시간 안에 주어진 미션을 수행하는 로봇을 뜻해요.

- 로봇 미션에는 목표물을 정해진 구역으로 운반하기·볼을 큐브에 올리거나 상대팀에게 많이 넘기기·라인 따라가기·길 찾기·계단 오르기 등 미션의 종류는 다양하며, 미션에 따라 게임 방법이나 규칙, 그리고 로봇의 형태와 기능 등이 달라진답니다.

8.3. 프로그램 이야기

 

​1) SOUND(사운드)

2) ONCE와 REPEART의 차이점

 

8.4. 동작 영상

9. 목도리 도마뱀 로봇 또리

 

9.1. 노래하는 부엉이 새요 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의

9.2. 탐구활동 : 목도리 도마뱀

목도리도마뱀은 나무 위에서 살면서 곤충이나 거미류를 잡아먹어요. 

몸길이는 60~90cm로, 날씬하고 긴 꼬리가 있으며, 머리는 작고 몸은 비늘로 덮여 있어요.

목도리도마뱀은 목 주름이 많은데, 목 주름은 암컷을 유인하거나 체온을 조절할 때, 그리고 적이 나타나면 목 주름을 우산처럼 활짝 펴고 위협해요. 

그리고 위험을 느끼면 뒷다리로 서서 빠르게 나무 위로 도망간답니다.

9.3. 과학 이야기

​1) 에너지와 에너지 전환

2) 롤러코스터의 에너지 전환

 

​3) 원심력이란?

​원운동을 하는 물체에 나타나는 관성력으로, 원의 중심에서 멀어지려는 방향으로 작용하는 힘을 말해요.

쇼트트랙 선수들이 빠르게 곡선 구간을 돌 때 선수들은 곡선의 중심과 반대 방향으로 작용하는 원심력을 받게 돼요. 

그래서 선수들은 원심력을 극복하기 위해 몸을 최대한 안쪽으로 기울여요.

9.4. 동작 영상

10. 청소 로봇 크리링

10.1. 청소 로봇 크리링 특징

- 프로보 테크닉 레벨4단계의 크리링은 우리 주변의 쓰레기를 쓸어 담을 수 있는 청소 로봇이에요.

- 쓰레기를 쓸어 담는 속도를 빠르게, 또는 느리게 조절 할 수 있어요.

- 청소가 끝나면 쓰레받기를 들고 이동해서 목적지에 쓰레기를 쏟아버릴 수 있어요.

10.2. 탐구활동 : ​로봇 청소기

스스로 사물을 인식하고 움직이며, 먼지를 흡입 & 물걸레 청소를 하는 로봇 청소기예요.

초음파, 적외선, 범퍼 등 다양한 센서를 장착하고 있어 장애물을 감지하고, 장애물에 대한 거리를 판단하여 충돌을 피해 청소할 수 있어요.

또, 자동 충전 기능을 갖추고 있어 방전되기 전에 스스로 충전장치를 찾아가 충전할 수 있는 지능형 로봇이랍니다.

2) 자격루 동작 원리

3) 자격루 과학 원리

4) 과학자 장영실

장영실은 조선에 귀화한 중국인 아버지와 노비 신분의 어머니 사이에 태어나 어머니의 신분을 따라 노비가 되었어요.

어려서부터 물건을 고치는 솜씨가 뛰어나 태종 때 궁중 기술자로 뽑혀 일하게 되었고, 그의 재능을 알아본 세종은 장영실이 과학 기구를 개발할 수 있도록 끊임없이 지원해주며, 노비 신분에서 벗어나 상의원 별좌라는 관직에까지 오를 수 있게 도와줬어요.

장영실은 조선 시대 과학자라 불릴 만큼 과학 분야에서 뛰어난 업적을 많이 남겼는데, 자동 물시계 자격루 외 천문을 관측하여 계절을 알 수 있게 도와준 간의와 혼천의, 해시계 앙부일구, 하천의 범람을 막기 위해 비의 양을 재는 측우기 등을 개발하였답니다.

 

10.4. 동작 영상

8. Level 5

1. 프로보 테크닉 5단계

5단계 로봇은 1~4단계 부품과 5단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1~4단계 부품을 꼭 챙겨주세요.

2. 테크닉 5단계(레벨5)에 새롭게 들어가는 부품

1) 오프로드 바퀴

​오프로드 바퀴는 고무 타이어 표면에 미끄럼을 방지하는 돌기가 있고, 타이어 안쪽에는 공기와 스펀지를 이용하여 장애물로부터 충격을 완화하도록 푹신푹신하게 만들어져서 지면이 고르지 못한 험난한 지형에서도 원활한 이동이 가능합니다. 

2. 캐터필러와 캐터와이어

캐터필러는 여러 개를 연결하여 지게차의 리프트 체인이나 탱크의 바퀴(무한궤도)로 사용합니다. 

캐터필러에 부착된 캐터 타이어는 미끄럼을 방지하여 평지뿐만이 아니라 기울어진 사면에서도 이동할 수 있게 해줍니다.

​

3) 기타 새로운 부품

작은 톱니와 큰 톱니 : 축에 연결되어 회전이나 동력을 전달하는 장치예요. 주로, 캐터필러와 함께 사용해요.

아이들링 : 주로 작은 톱니, 큰 톱니와 함께 사용하며 톱니보다 조금 더 매끄럽게 회전력이나 동력을 전달해요.

축 (200mm) : 막대 모양의 부품으로 바퀴와 바퀴를 연결하여 동력을 전달하거나 수직운동을 하는 물체의 기둥이 돼요.

조정부싱과 슬라이드부싱 : 가운데에 구멍이 뚫려있는 부품으로, 부싱에 축을 끼워 수직운동을 하는 로봇을 조립할 때 사용해요.

특히, 조정부싱은 바퀴로 사용된 아이들링이 좌우로 이동하지 않게 고정시키는 역할을 하기도 해요.

탄력판과 12X16프레임 : 탄력판은 투명한 판으로, 탄력판의 탄성력을 이용하여 물체를 발사하는 용도로도 사용해요.

12X16프레임은 베이스 프레임으로, 큰 로봇의 기본 뼈대로 사용해요.

3. 주제와 제작되는 로봇은 아래와 같습니다.

1. 오프로드 로봇 리버스

1.1. 오프로드 로봇 리버스 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 리버스는 큰 오프로드 바퀴를 사용해요.

- 차체의 위·아래가 비슷한 구조로 되어있어 장애물에 로봇이 뒤집어져도 문제없이 주행이 가능한 로봇이에요.

1.2. 로봇 과학 이야기

1) 오프로드와 온로드

- 오프로드(Off Road)는 흙이나 모래, 자갈, 바위 등이 있는 자연상태 그대로의 비포장도로를 말해요.

오프로드에서 주행하는 차는 크고 튼튼하며, 흙이 파여있는 타이어를 사용하여 울퉁불퉁한 길에서 달리고 점프할 수 있어요.

- 온로드(On Road)* 매끈하게 포장된 아스팔트 도로를 생각하면 돼요.

온로드에서 주행하는 차는 대부분 차체가 낮고, 넓고 매끈한 타이어를 사용하여 안정적인 코너링과 빠른 스피드를 낼 수 있어요.

리버스(Reverse)는 '정반대로 뒤바꾸다'라는 뜻을 가진 로봇으로, 장애물이나 벽을 타고 올라가다가 반대로 뒤집어져도 문제없이 주행이 가능해요.

또, 커다란 광폭 휠과 돌기가 있는 스파이크 타이어 덕분에 울퉁불퉁 험한 지형에서도 거침없이 주행할 수 있는 오프로드 로봇이랍니다.

- 헤지호그(고슴도치)

리버스처럼 뒤집어져도 주행할 수 있는 로봇은 어떻게 활용할 수 있을까요?

리버스에 카메라를 설치하여 화재 장소에서 수색이나 구조에 사용하거나 우주 탐사로봇으로 활용하는 것은 어떨까요?

리버스처럼 4륜 구동 오프로드 자동차는 아니지만, 뒤집어져도 동작이 가능한 탐사로봇이 있다고 해요. 바로, 미국항공우주국(NASA)의 과학자들이 개발한 헤지호그(고슴도치) 탐사로봇이에요.

기존의 탐사로봇은 바퀴에 체인을 담아 이동하므로 로봇이 뒤집어질 경우 작동이 어려운 점이 있었는데, 헤지호그는 바퀴나 다리가 없는 주사위 모양의 소형 탐사로봇으로 점프하거나 구르고, 뒤집는 동작이 가능하여 어떤 지표면에서도 운용이 가능하다고 해요.

 

1.3. 동작 영상

2. 하키 로봇 캐넌슈터

2.1. 하키 로봇 캐넌슈터 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 캐논슈터는 고속모터에 오프로드 바퀴를 장착하여 매우 빠른 속도로 주행해요.

- 탄력판의 탄성을 이용하여 강력한 슛을 쏘는 하키 로봇이에요.

2.2. 로봇 과학 이야기

1) 스포츠 ‘아이스하키’에 대하여 알아보아요.

- 아이스하키는 직사각형의 빙상에서 두 팀이 스틱으로 퍽(고무로 만든 원판)을 쳐서 상대팀의 골대에 넣는 스포츠예요.

- 한 팀에 골키퍼 1명, 수비수 2명, 공격수 3명이 필요해요.

- 경기는 20분을 1피리어드로 하여 3피리어드의 총 60분 경기를 하며, 피리어드와 피리어드 사이에는 휴식 시간 15분이 주어져요.

- 아이스하키 선수들은 스케이트나, 스틱, 퍽 등으로 몸을 보호하기 위해 어깨와 가슴, 정강이 부분에 보호대를 착용하며, 헬멧과 두꺼운 장갑을 착용해요.

2) 탄성

- 하기 로봇 ‘캐넌슈터’는 탄력판의 탄성을 이용하여 강력한 솟을 발사할 수 있어요.

- 탄성이란 무엇일까요? 외부의 힘에 의해 길이나 모양이 변한 물체가 이 힘이 제거되었을 때 원래의 상태로 되돌아가려고 하는 성질을 말해요.

3) 우리 일상 속의 탄성력

- 탄성이 강한 물체에는 고무줄과 용수철이 있어요.

고무줄의 탄성을 이용한 물체에는 고무풍선과 머리끈, 양말이 있으며, 용수철의 탄성을 이용한 물체에는 번지점프용 줄, 트램펄린, 용수철 저울, 완력기 등이 있어요.

 

2.3. 동작 영상

3. 전차 로봇 파이어탱크

3.1. 전차 로봇 파이어탱크 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 파이어탱크는 구동모터에 큰 톱니와 캐터필러를 장착하여 전차의 구조를 이뤄요.

- 캐터필터의 가이드 역할을 하는 아이들링과 축은 로봇 앞쪽에 2단 구조로 되어있어 경사면과 장애물을 넘어 주행할 수 있어요.

3.2. 로봇 과학 이야기

1) 무한궤도

무한궤도(캐터필러)는 2개 이상의 바퀴에 여러 개의 철판을 연결한 궤도를 바퀴에 연결하여 사용하는 추진 방식이에요.

바퀴에는 톱니가 있어 톱니를 궤도의 구멍에 연결하여 바퀴가 돌아갈 때 궤도도 함께 돌아가게 하는 방법으로 차량을 움직여요.

2) 무한궤도의 쓰임

무한궤도는 타이어보다 표면적이 넓어 차량의 무게를 잘 분산시키기 때문에 땅을 누르는 압력이 낮아 무른 땅에서도 가라앉지 않으며, 험난한 길에서도 주행이 가능하기 때문에 군사용 전차나 불도저, 굴삭기, 트랙터 등의 중장비 차량에 많이 사용돼요.

3) 무게(힘)의 분산

사람들이 달걀 위를 걸어가는 모습을 본 적이 있나요?

어떻게 달걀이 깨지지 않고, 그 위를 사람이 걸을 수 있을까요?

여기에는 ‘무게(힘)의 분산’이라는 과학 원리가 숨어있어요.

달걀 하나는 사람의 몸무게를 견디지 못해서 쉽게 깨지지만, 달걀을 여러 개 놓으면 사람을 지탱하고 있는 달걀 하나하나가 사람의 몸무게를 균일하게 분산시켜서 쉽게 깨지지 않는 거예요.

- 무한궤도 : 군사용 전차는 바퀴로 사용된 여러 개의 철판들이 무거운 차량의 무게를 분산시키기 때문에 무른 땅 위에서도 빠지지 않아요.

- 스키 : 눈 위를 걸으면 발이 빠지지만, 스키를 신으면 스키의 긴 날이 무게를 분산시키기 때문에 빠지지 않아요.

- 침대 매트리스 : 매트리스 안에는 여러 개의 용수철이 들어있어 사람의 몸무게를 나누어 지탱하기 때문에 쉽게 꺼지지 않아요.

- 테이블과 의자 : 다리가 하나인 의자보다 다리가 4개인 의자가 안정적이에요.

 

3.3. 동작 영상

4. 전차 로봇 파이어 탱크

4.1. 전차 로봇 파이어 탱크 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 파이어 탱크는 구동부에 캐터필러를 장착하여 험난한 지형에서도 주행이 가능합니다.

- 탱크 상부를 좌우로 회전시키면서 2연발 고무줄 기관포를 발사할 수 있는 전투형 전차 로봇이에요.

1) 전차

포나 기관총 등을 탑재하고, 두꺼운 장갑(방어 판)으로 둘러싸인 차체에 험난한 지형에서도 주행할 수 있는 강력한 추진 기관과 주행장치(무한궤도)를 지닌 전투 차량을 말해요.

2) 전차의 발전

12세기 레오나르도 다빈치가 스케치한 '전차 스케치'를 기본으로 발달된 전차가 기술적으로 개발 가능해진 것은 20세기 초 내연 기관 엔진과 무한궤도(캐터필러)의 조합 덕분이었어요.

전차는 아군을 최대한 보호하며, 적군의 방어막을 뚫고 들어가 화력을 발휘하기 위한 목적으로 나날이 발전해오면서 오늘날의 전차가 완성되었어요.

 

4.3. 동작 영상

5. 운반 로봇 파워 지게차

5.1. 운반 로봇 파워 지게차 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 파워 지게차는 물건을 수직으로 올리고 내릴 수 있어 원하는 높이에 물건을 운반할 수 있는 로봇이에요.

1) 지게차의 구조

- 지게차는 무거운 화물을 들어 올리고 내리는데 사용하는 특수자동차로, 포크리프트라고도 불러요.

- 지게차는 차체 앞쪽에 있는 L자형으로 굽은 포크에 화물을 싣고, 리프트 체인을 이용하여 화물을 들어 올리거나 내릴 수 있어요.

- 지게차는 앞바퀴로 조향하는 일반 자동차와 달리 뒷바퀴로 조향하기 때문에 작은 회전 반경을 가지고 있어 좁은 공간에서도 방향 전환이 가능해요.

 

5.3. 동작 영상

6. 자동 발사 로봇 캐넌 탱크

6.1. 자동 발사 로봇 캐넌 탱크 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 캐넌 탱크는 대포라는 뜻의 캐넌처럼 강력한 포탄을 발사할 수 있는 탱크 로봇이에요.

- 서보모터의 정확한 동작과 탄력판의 탄성력을 이용하여 포탄을 멀리까지 발사할 수 있어요.

6.2. 로봇 과학 이야기

1) 배팅 머신

2) 배팅 머신 원리

 

6.3. 동작 영상

7. 중장비 로봇 파워 불도저

7.1. 중장비 로봇 파워 불도저 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 파워 불도저는 차체 앞면에 배토판(블레이드)을 장착해요.

- 바퀴로는 DC모터에 톱니와 캐터필러를 장착한 트랙터 구조의 로봇이에요.

7.2. 로봇 과학 이야기

1) 불도저

불도저는 도로를 만들거나 건물을 지을 때 땅을 다지는 기초작업을 하는 특수자동차예요. 

차체 앞쪽에 붙어있는 배토판을 활용하여 흙, 모래, 자갈 등을 밀어내어 땅을 고르고 평평하게 하는 등 도로 공사에 널리 쓰이며, 몽석 있는 단단한 물질을 부드럽게 하기 위해 블레이드 끝에 톱이 달려있는 형태도 있어요.

이외에도 불도저는 거친 땅을 부드럽게 만들거나, 건물의 기초를 만들기 위해 땅을 파낼 때, 나무의 뿌리를 뽑거나, 겨울철 눈을 치울 때 등에도 쓰여요.

2) 주행방식에 따른 불도저의 구분

- 불도저는 주행하는 방식에 따라 타이어 장치가 있는 것을 '타이어식 불도저', 무한궤도가 달린 것을 '크롤러식 불도저'라고 해요.

무한궤도는 여러 개의 철판 조각을 벨트처럼 연결하여 바퀴로 사용하는 것을 말해요. 

무한궤도를 장착한 크롤러식 불도저는 타이어보다 지면과 닿는 면적이 넓고, 마찰도 커 울퉁불퉁한 길과 진흙에서도 자유롭게 주행할 수 있어요. 

반면, 큰 타이어를 장착한 타이어식 불도저는 무한궤도보다 속도를 낼 수 있으므로 먼 거리 작업에 적당해요

 

7.3. 동작 영상

8. 중장비 로봇 트레일러

8.1. 중장비 로봇 트레일러 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 트레일러 트럭은 트레일러를 견인하여 트럭으로 많은 물건들을 싣고 이동할 수 있는 특수자동차예요.

8.2. 로봇 과학 이야기

​1) 화물 차량

- 트럭이라고 불리는 화물차량은 각종 화물이나 공사자재물, 자동차, 식료품, 그리고 동물들을 다른 지역으로 운반하는 일을 해요. 트럭은 용도에 따라 그 종류가 다양한데, 크게 카고트럭, 덤프트럭, 트레일러로 구분돼요.

2) 화물 차량 종류

- 카고트럭

일반적인 적재함이 달린 기본형 트럭으로 도로에서 쉽게 볼 수 있어요.

카고트럭은 적재함에 지붕이 없기 때문에 싣고자 하는 화물의 부피나 모양에 따른 제약에서 자유로운 것이 장점이지만, 날씨의 영향을 많이 받고, 화물이 떨어지지 않게 단단히 고정해야 하는 단점이 있어요.

- 덤프트럭 

적재함을 기울여 적재물을 자동으로 내릴 수 있는 기능을 가진 트럭으로 흙과 모래, 골재 등을 운반하는 공사현장에서 많이 쓰여요.

- 트레일러

트럭 또는 트랙터 뒤에 긴 트레일러를 연결한 차량을 말해요. 

우리나라에서는 트레일러를 한 개만 연결시키지만, 오스트레일리아 같은 넓은 국가에서는 여러 개를 연결하기도 하는데, 트레일러를 여러 개 연결한 차량을 '로드트레인'이라고 불러요.

3) 트레일러의 주행방법

- 전진할 때

트레일러의 머리 부분인 트럭이 전진하면서 좌회전을 하면 뒤에 연결된 트레일러도 좌회전을 해요.

트럭의 핸들을 돌리는 방향에 따라 트레일러가 트럭을 따라 원을 그리며 이동하는 거예요.

- 후진할 때

그렇다면 트럭이 후진하면서 좌회전을 하면 트레일러는 어떻게 움직일까요?

오른쪽 그림과 같이 트레일러는 트럭과 반대로 후회전을 해요.

즉, 트레일러트럭이 후진할 때는 가고자 하는 방향의 반대로 핸들을 돌려야 해요.

8.3. 동작 영상

9. 중장비 로봇 파워크레인

9.1. 중장비 로봇 파워크레인 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 로봇 파워크레인은 후크(갈고리)가 달린 줄과 도르래를 이용하여 물건을 들어 올리고 다른 곳으로 옮길 수 있는 중장비 로봇이에요. 

9.2. 로봇 과학 이야기

1) 크레인

- 크레인은 화물을 들어 올려서 상, 하, 좌, 우, 앞, 뒤로 운반하는 기계로, '기중기'라고도 불려요.

- 크레인은 크게 차량에 크레인을 설치한 이동식 크레인과 고정식 타워 크레인으로 구분되며, 이동식 크레인은 주행하는 방식에 따라 타이어를 사용한 휠 크레인과 무한궤도를 사용한 크롤러 크레인이 있어요.

2) 이동식 크레인의 구조

- 훅블록 : 물건을 걸을 수 있는 갈고리 모양의 장치가 달려있어요.

- 와이어로프:  훅블록의 높낮이를 조절하는 장치예요.

- 붐 : 위로 길게 뻗은 장치로, 훅블록에 매달은 물건을 들어 올리거나 옮겨요.

- 기복실린더 : 피스톤이 위아래로 왕복운동을 하면서 붐 길이를 조절해요.

- 윈치 : 원통형의 드럼에 와이어로프를 감아, 도르래를 이용해서 물건을 높은 곳으로 들어 올리는 장치예요.

- 카운터웨이트 : 들어 올린 물건에 의해 붐이 기우는 것을 막아줘요.

3) 고정식 타워 크레인의 구조와 원리

- 지브 : 탑 위에서 회전하며 호이스팅 로프의 길이를 조절하여 호이스팅 블록의 높낮이를 조절해요.

- 평형추 : 지브와 물건의 무게 균형을 맞추기 위해 물건을 들어 올리는 반대 측에 매달아 놓은 콘크리트 덩어리를 말해요.

- 도르래의 원리 : 타워 크레인은 움직 도르래가 4개가 사용되어 무거운 물건을 8배의 힘으로 쉽게 들어 올릴 수 있어요.

- 지레의 원리 : 운전실(받침점)을 중심으로 들어 올린 물건의 무게가 무거우면 도르래가 운전석 가까이로 이동하여 물건을 들어 올리고, 가벼우면 도르래가 지브의 끝으로 이동하여 물건을 들어 올려요.

마치 시소의 균형을 맞추기 위해 무거운 사람이 받침점으로부터 가까운 곳에 앉고, 가벼운 사람은 받침점으로부터 멀리 앉는 것과 같은 원리랍니다.

 

9.3. 동작 영상

10. 다목적 전술차량 험비

10.1. 다목적 전술차량 험비 특징

- 프로보 테크닉 레벨5단계의 험비는 서보모터 2개를 사용하여 앞바퀴 조향과 뒷바퀴 조향이 모두 가능한 다목적 전술차량 로봇이에요.

10.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 2륜 조향 장치

자동차의 진행방향을 바꾸는 장치를 조향 장치라고 해요.

그리고 보통 자동차의 조향 장치는 앞바퀴만으로 조향하는 2륜 조향 장치를 사용해요. 

2륜 조향 장치는 핸들을 좌우로 회전시키면 앞바퀴가 좌우로 주행 방향이 정해지는 방식으로, 앞바퀴의 방향이 바뀌고 뒤이어 뒷바퀴의 방향이 변환되는 방식이에요.

2) 4륜 조향 장치

4륜 조향 장치는 뒷바퀴도 방향 전환을 할 수 있는 구조로 되어있어, 앞바퀴와 뒷바퀴를 거의 동시에 조향하는 방식이에요.

일정 속도 이상에서는 앞바퀴와 뒷바퀴가 동일한 방향으로 조향되어 미끄럼이 감소되고, 자동차의 차산 변경이나 코너링 시 안정감을 향상시켜요.

 

10.3. 동작 영상

9. Level 6

1. 프로보 테크닉 6단계

6단계 로봇은 1~5단계 부품과 6단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1~5단계 부품을 꼭 챙겨주세요.

​

​2.  테크닉 5단계(레벨6)에 새롭게 들어가는 부품

1) 터보 드라이버

- 파워 CPU보드에 여러 개의 서보모터를 연결하여 동시에 동작하게 되면 순간적으로 전력 소모가 너무 커져서 파워 CPU보드가 리셋되고, 로봇이 멈춰버릴 수 있어요.

1 - 레귤레이터란?

3 - 파워 CPU보드와 터보 드라이버의 연결

 

2. 메탈 서보모터 MS-1000

메탈 서보모터(MS-1000)는 더욱 강력한 힘으로 크고, 무거운 로봇을 동작시킬 수 있어요.

(메탈 서보모터는 10kg 정도의 힘을 가지고 있어요.)

1. 수송 로봇 캐리어

1.1. 수송 로봇 캐리어 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 캐리어는 주행 방식으로 튼튼한 캐터필러를 가진 수송 로봇이에요.

- 다른 로봇 혹은 자량과 함께 이동할 때 캐리어 위에 싣고 가면 에너지를 아낄 수 있어요.

- 고장으로 인해 이동이 불가한 로봇에게 도움을 줄 수 있어요.

1.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 힘과 운동

- 힘이란 물체의 운동 상태를 변하게 하거나 모양을 변하게 하는 것을 말해요. 

예를 들어 공을 세게 던지면 공은 순간적으로 찌그러지면서 멀리 날아가는데, 이렇게 힘은 물체를 움직이거나 멈추게 하고, 때로는 찌그러지게 하는 등 그 형태를 변하게 해요.

2) 뉴턴의 운동 3법칙

뉴턴은 '관성의 법칙', '가속도의 법칙', '작용 반작용의 법칙'이란 운동에 관한 3가지 법칙을 발견했어요.

- 뉴턴의 운동 제 1법칙 - 관성

외부로부터 물체에 어떤 힘이 작용하지 않는 한, 물체가 자신의 운동 상태를 계속 유지하려고 하는 성질을 관성이라고 해요.

자세히 말하면, 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고, 운동하고 있는 물체는 계속해서 운동을 하려는 성질을 말해요.

- 뉴턴의 운동 제 2법칙 - 힘과 가속도

물체의 운동 상태는 물체에 작용하는 힘의 크기와 물체의 무게에 따라 변해요.

이와 같이 운동 상태의 변화(속도의 변화)를 가속도라고 해요.

축구공을 세게 차면 빠른 속도로 날아가고, 약하게 차면 천천히 날아가듯이 물체에 힘이 작용하면 물체는 그 힘의 크기만큼 가속도를 갖게 돼요.

또, 같은 크기의 힘이 작용했을 때 가벼운 공이면 더 빠르게 날아가고, 무거운 공이면 그만큼 느리게 날아가는 데 물체의 가속도는 물체의 무게에 반비례한다는 것을 알 수 있어요.

- 뉴턴의 운동 제 3법칙 - 작용 반작용

맞닿은 두 물체가 서로 밀 때, 두 물체가 서로에게 작용하는 힘의 크기는 같지만 방향은 반대가 되는 것을 말해요.

이때 한쪽 힘은 작용, 다른 쪽의 힘을 반작용이라고 해요.

예를 들어, 노를 저어 물을 뒤로 밀어내면 배가 앞으로 나아가는데 물을 뒤로 밀어낸 힘(작용)의 크기만큼 배가 앞으로 나아가는 힘(반작용)이 발생해요.

 

 

1.3. 동작 영상

2. 배트맨 바이크 배트포드

2.1. 배트맨 바이크 배트포드 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 배트포드는 앞뒤로 두 개씩의 오프로드 바퀴와 핸들에 스프링을 장착하여 주행시 있을 수 있는 충격을 완화하기 때문에 고속 모드에서도 안정적은 균형을 유지 할 수 있어요.

2.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 배트맨 자동차와 오토바이

- 영화 '배트맨'을 보면 일반 자동차와는 다른 외형에 특수한 기능이 있는 배트맨 자동차 '텀블러'와 오토바이 '배트포드'를 볼 수 있어요.

2) 배트맨 자동차 '텀블러'

군용 장갑차의 외형을 갖춘 텀블러는 고성능 엔진과 제어장치를 장착하여 엄청난 속도와 탑승자를 보호해주는 것이 특징이에요.

텀블러의 구조를 살펴보면, 전방에 큰 바퀴 2개와 후방에 2개씩의 총 6개의 타이어가 있어서 두꺼운 벽이나 장애물을 밟고 지나가거나 파괴하면서 전진할 수 있어요.

3) 배트맨 오토바이 배트포드

배트포드는 배트맨 자동차 '텀블러'의 앞바퀴로 사용되다가 비상 시 오토바이 형태로 분리되는 탈출 장비예요.

배트포드의 앞바퀴 양쪽에는 기관총과 갈고리가 달린 로프가 있어 적을 공격하거나 장애물을 파괴하는 데 사용해요.

그리고 차체의 축을 접었다 펼 수 있고, 앞바퀴가 앞으로 구르기만 하는 것이 아니라 옆 구르기도 가능해요.

 

2.3. 동작 영상

3. 강아지 로봇 코코

3.1. 강아지 로봇 코코 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 코코는 강아지처럼 머리를 숙여 먹이를 먹고, 꼬리를 흔들며 기분을 표현할 수 있는 애완견 로봇이에요.

- 4개의 DC모터와 메카넘 훨로 다양한 방향으로 이동이 가능해요.

3.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 애완용 로봇

- 애완용 로봇은 인공지능(AI) 기능을 탑재한 로봇으로 눈에는 카메라가 장착되어 있어 주인을 알아보고, 미소에도 반응하면서 강아지의 장점을 표현할 수 있어요.

그리고 센서 기능과 소리 인식으로 주인이 어떤 명령을 했을 때 그 과제를 수행할 수 있어요.

2) 인공지능(AI)이란

스스로 운전하는 자동차를 본 적이 있나요? 사람과 바둑을 두는 컴퓨터(알파고)와 같이 우리 주변에는 인공지능 기능이 탑재된 기계들이 많아요. 

인공지능(AI)이란, 기계가 인간의 행동을 따라하거나 어떤 문제를 사고하고 해결 할 수 있는 것을 말해요.

더 나아가 기계가 경험을 통해 학습하고, 기존 지식에 새롭게 입력된 내용을 결합시켜 사람과 같은 방식으로 과제를 수행할 수 있도록 지원하는 기술을 인공지능이라고 해요.

3) 인공지능(AI)의 발전 과정

3.3. 동작 영상

4. 운반 로봇 파워로더

4.1.  운반 로봇 파워로더 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 파워로더는 공사장에서 갑처럼 생긴 버킷으로 토목, 흙, 돌 등을 퍼서 옮겨놓는 중 장비 로더를 모델로 한 운반 로봇이에요. 

4.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 로더

로더는 '적재기'라고도 부르며, 주로 공사 현장에서 토사(흙) 골재를 덤프트럭에 싣거나 운반하는 중장비예요.

​2) 로더의 종류

주행 방식에 따라 타이어 장치가 있는 '타이어식(휠) 로더'와 무한궤도가 달린 '크롤러식 로더'로 구분해요.

- 기동성이 우수하여 고속 작업이나 낮은 건널목 운영에 유용합니다.

- 안전규칙의 준수에 따른 도로운 소산시키지 않아요.

- 전자의 경우는 돈 많이 이루는 속성 지역에서는 작업이 허락됩니다.

- 지면과 닿는 면적이 넓어, 전지형이 낮아요.

- 수평 지역에서는 작업이 용이해요.

- 경리력이 크고, 안정성이 높아요.

- 기동성이 낮아 작업의 작업이 불리해요.

3) 불도저와 로더의 차이점

불도저와 로더는 겉보기에는 비슷해 보이지만, 구조와 쓰임이 달라요.

불도저는 앞에 달린 '배토판(블레이드)'으로 흙을 밀어내어 땅을 고르고, 평탄하게 만드는 목적으로 사용돼요.

반면에 로더는 앞에 달린 '버킷'으로 흙이나 자갈을 담아서 나르는 목적으로 사용된답니다.

 

4.3. 동작 영상

5. 레이싱 로봇 랠리카

5.1. 레이싱 로봇 랠리카 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 랠리카는 주어진 시간내에 여러 단계를 거쳐서 도로상에서 장거리를 경주하는 레이싱카에요.

- 랠리카는 빠른 속도는 물론, 튼튼하고 내구성이 좋아 울퉁불퉁한 도로에서 거침없이 주행할 수 있어요.

5.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 카레이싱

일정한 코스를 정해놓고 여러 대의 자동차가 최고 속도를 경쟁하는 경기예요.

2) 카레이싱 종류

- 온로드

아스팔트 도로와 같이 포장도로에서 주행하는 경기로, 차량의 종류로는 투어링카, 포뮬러, 카트가 있어요.

- 오프로드 

산과 같이 흙이나 바위가 있는 비포장도로를 주행하는 경기로, 차량의 종류로는 투어링과 랠리가 있어요.

3) 온로드 레이싱카의 구조

온로드 레이싱카는 빠른 스피드를 필요로 하기 때문에 공기역학과 노착력의 최적화가 필요하며 자동차가 주행하는데 필요한 요소 외에 내구가 비약적인 것이 특징이에요.

또, 차체 뒤쪽에는 '스포일러'라는 부착된 날개가 달려있고, 고속도 엔진과 전자제품을 끌어가기 위해 복고 밀집한 타이어를 사용하는 등 최고의 스피드를 발휘하기 위한 구조로 되어있어요.

 

4) 온도르 레이싱카의 과학 원리 - 베이누이 정리

스포일러의 기능을 알기 위해서는 비행기의 원리를 떠올리면 돼요.

스포일러와 비행기의 날개는 그 모양과 원리가 매우 흡사하기 때문이에요.

비행기가 하늘을 날 수 있는 이유는 바로 비행기 날개의 모양과 '베르누이의 정리'로 설명할 수 있어요.

베이누르 정리란? '에너지 보존법칙'을 공기나 물과 같은 유체에 적용시킨 것으로, '유체의 속력이 빨라지면 압력은 감소하고, 속력이 느려지면 압력은 증가한다'라는 원리예요.

비행기 날개의 모습을 보면 아래쪽은 날개가 거의 평평해서 공기의 흐름이 느려요. 

하지만 날개 위쪽은 곡선으로 되어있어 공기 흐름이 빨라져요. 

그래서 아래쪽은 압력이 높아지고, 위쪽은 압력이 낮아지기 때문에 위로 올라가는 힘(양력)이 작용해요.

 

5.3. 동작 영상

6. 배틀 로봇 토네이도

6.1. 배틀 로봇 토네이도 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 토네이도는 태풍과 같은 강력한 회전형 무기 해머를 가진 배틀 로봇이에요.

6.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 등속 원운동

등속 원 운동이란, 물체가 원을 그리며 일정한 속력으로 회전하는 운동을 말해요.

2) 속력만 변하는 운동

원운동이 속력은 그대로이고 방향만 바뀌는 운동이라면, 반대로 방향은 그대로인데 속력만 변하는 운동이 있어요.

바로 낙하 운동이에요. 높은 건물에서 구슬을 떨어뜨리면 어떻게 될까요?

구슬은 지구가 끌어당기는 힘(중력)에 의해 땅으로 떨어질 거예요.

아래 그림은 높은 곳에서 구슬을 떨어뜨리고, 구슬이 떨어지는 모습을 1초 간격으로 나타낸 거예요.

구슬이 땅에 가까워질수록 떨어지는 간격이 더 커지는 것을 볼 수 있는데, 같은 1초인데도 간격이 크다는 것은 그만큼 떨어지는 속력이 빨라졌다는 것을 뜻해요.

이렇게 일정한 속도로 빨라지는 것을 등가속도 운동이라고 해요.

3) 방향과 속력이 모두 변하는 운동

공을 던지면 공은 포물선을 그리며 날아가요.

이것은 비스듬히 던져진 공에도 중력이 작용하여 공이 휘면서 방향이 바뀌기 때문이에요.

공을 던지면 공은 계속 방향을 조금씩 바꾸며 하늘을 향해 날아가고, 속력은 점점 줄어들어요.

그러다가 최고 높이에 도달하면 속력이 최소가 돼요.

그리고 공이 아래로 떨어지면서도 계속 방향을 조금씩 바꾸는데, 이때 속력은 점점 빨라지고, 공이 땅에 떨어질 때는 최고 속력이 되어 포물선이 그려지는 거예요.

 

6.3. 동작 영상

7. 폭탄 제거 로봇 세이트

7.1. 폭탄 제거 로봇 세이트 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 세이트는 각 관절별로 운동을 할 수 있어 경사면이나 계단을 오를 수 있어요. 

7.2. 로봇 과학 이야기

​

1). 폭발물 제거 로봇은 왜 필요할까요?

폭발물을 제거하는 특수부대는 폭탄을 처리하는 매우 위험한 작업을 해요.

언제 터질지 모르는 폭발물을 안전하게 처리하기란 매우 위험한 일이에요.

자칫 실수를 하거나 만에 하나 예기치 못하게 폭발을 하게 되면 수많은 인명 피해가 발생할 수 있기 때문이에요.

이러한 위험한 작업을 로봇으로 대체한다면, 어떨까요? 실제로 전 세계에서는 폭발물 제거 로봇의 개발에 많은 관심을 가지고 있어요.

 

2) 폭발물 제거 로봇의 종류

- 팩봇

팩봇은 위쪽에 탑재된 카메라를 통해 실시간 영상 촬영이 가능하며, 집게손을 활용해 문을 열 수도 있어요.

또, 정사면과 계단은 물론, 험한 지형에서도 빠른 속도로 접근할 수 있어 폭발물에 대한 빠른 접근과 탐지가 가능한 특징을 지니고 있어요.

- 탈론

탈론은 폭발물을 제거 · 정찰 · 인명구조작전 등 다양한 임무를 수행할 수 있어 전 세계에서 광범위하게 사용되고 있어요.

탈론은 모래밭이나는 위에서도 이동이 가능하며, 고출력 무선 장치를 이용하여 기지로부터 약 1km 떨어진 곳에서도 작전을 수행할 수 있어요.

- 드래곤 러너

드래곤 러너는 가벼운 무게 때문에 사람 이동에 메고 휴대가 가능한 로봇이에요.

또, 환경에 따라 궤도형이나 차량형으로 변형이 가능하며, 부품을 자유롭게 떼었다 붙일 수 있어 임무 수행에 알맞은 형태로 변형이 가능해요.

- 애드로스 & 카플란

애드로스는 다른 폭발물 제거 로봇들보다 2~3배 정도의 장시간 · 장거리 작전에 유용하며,

카플란은 지표 투시 3차원(3D) 레이더를 갖춰 땅속 1m 내외에 묻혀 있는 폭발물을 감지할 수 있어요.

 

7.3. 동작 영상

8. 중장비 로봇 파워 굴착기

8.1. 중장비 로봇 파워 굴착기 특징

- 프로보 테크닉 레벨6단계의 파워굴착기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴착작업, 토사를 운반한 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정리 작업 등을 하는 건설기계를 형성한 로봇이에요.

8.2. 로봇 과학 이야기

​

1) 굴착기

굴착기는 땅이나 암석 등을 파내는 중장비예요.

굴착기는 타이어식 또는 크롤러식의 주행 방식을 가지며, 유압으로 움직이는 삽 모양의 버킷을 탑재하고 있어요.

2) 굴착기의 주요 구조

굴착기는 붐,암,버킷을 조종하여 모든 작업을 자유롭게 할 수 있어요.

이떄, 각 관절 부위에 있는 유압 피스톤의 왕복 작용으로 굴착기가 움직이는데, 이 피스톤을 움직이는 힘은 작은 힘으로 큰 힘을 발휘하게 하는 '파스칼의 원리'를 이용한 거예요.

3) 파스칼의 원리

밀폐된 용기 안에 있는 기체나 액체를 어느 한 곳에서 압력을 가하게 되면 용기의 어느 곳에서든 동일한 압력으로 그 힘이 전달 된다는 원리예요.

1653년 파스칼의 원리를 정의한 블레즈 파스칼은 프랑스의 과학자이자 수학자예요.

어릴 때부터 몸이 약했던 파스칼은 학교 교육을 받지 못하였지만 기하학에 관심이 많았고, 계산하는 것을 좋아했다고 해요.

파스칼은 12살이 되던 해에 삼각형의 내각이 180도라는 사실을 스스로의 힘으로 발견하여 많은 수학자들에게 관심을 갖게 되었고, 19세 때에는 회계사인 아버지를 돕고자 최초의 계산기를 만들었어요.

또, 1653년 '파스칼의 원리'를 정의하여 오늘날의 굴착기 등 기계장치의 창시자가 되었습니다.

8.3. 동작 영상

10. Level 7

1. 프로보 테크닉 7단계

7단계 로봇은 1~6단계 부품과 7단계 부품을 함께 사용해야 로봇을 조립할 수 있어요. 1~6단계 부품을 꼭 챙겨주세요.

2. 몬스터 바퀴

1) 바퀴의 지름이 12cm, 폭이 5.5cm로 크기가 큰 것이 특징이에요.

2) 바퀴 안에는 공기와 스펀지가 들어있어 충격을 흡수해요.

3) 바퀴를 구성하는 타이어의 표면에는 큰 홈이 많아 미끄럼을 방지해요.

3. RGB LED

4. RGB LED의 직렬연결과 병렬연결

두 개 이상의 RGB LED를 파워 CPU보드에 연결하는 방법에는 직렬연결 방법과 병렬연결 방법 두 가지가 있어요.

1) RGB LED의 직렬연결

RGB LED를 각각 파워 CPU보드에 연결하는 방식이에요.

각각의 RGB LED를 다른 색상, 다른 속도로 제어할 수 있어요.

2) RGB LED의 병렬연결

두 개 이상의 RGB LED를 서로 연결한 후, 파워 CPU보드에 연결하는 방식이에요.

함께 연결된 RGB LED를 같은 색상, 같은 속도로 한 번에 제어할 수 있어요.

3. 주제와 제작되는 로봇은 아래와 같습니다.

1. 오프로드카 몬스터 트럭

1.1. 오프로드카 몬스터 트럭 특징 

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 몬스터 트럭은 거대한 몬스터 바퀴를 사륜구동방식으로 작동하여 험한 지형에서도 거침없이 주행할 수 있는 오프로드 자동차예요.

- RGB LED를 라이트로 사용하여 다양한 색상의 라이트 빛을 제어할 수 있는 특징이 있어요.

1.2. 로봇 과학 이야기

​1) RGB LED

- RGB LED는 한개의 LED에 빨,녹,파 LED가 모두 들어 있어서 빛의 3원색 조합으로 다양한 색을 만들 수 있는 멀티 컬러 LED예요.

- RGB LED는 빌딩의 뉴스와 광고를 보여주는 큰 전광판이나 화려한 빛으로 다양한 분위기를 연출하는 무대 조명 등과 같이 사용할 수 있는 범위가 넓어요.

- 특히, 고휘도(높은 발광효과) LED를 사용한 프로보의 RGB LED는 일반 LED보다 더욱 밝게 빛을 발산하기 때문에 로봇의 라이트로 사용하면 어두운 곳에서도 길을 환하게 비추면서 장애물을 주행할 수 있어요.

2) 삼원색

삼원색은 '빛의 삼원색'과 '색의 삼원색' 두 가지로 나뉘어요.

- 빛의 삼원색(RGB)

빛을 삼원색은 빨강색, 녹색, 파란색을 말해요.

이 삼원색을 적당한 비율로 배합하면 여러가지 색을 만들 수 있으며, 세가지 색을 모두 같은 비율로 발광시킬 경우 멀리서 볼 때 백색 빛으로 보이고, 체도가 높아지기 때문에 '가산 혼합' 이라고 해요.

- 색의 삼원색(CMYK)

색의 삼원색은 청록색(Cyan 사이언), 자홍색(Mazenta 마젠타), 노란색(Yellow 옐로우)을 말해요. 

이 삼원색을 적당한 비율로 배합하면 여러 가지 색을 만들 수 있으며, 세 가지 색을 모두 같은 비율로 섞으면 점점 어두워져 검정 색이 되고 채도가 낮아지기 때문에 '감산 혼합' 이라고 해요.

우리가 종이 인쇄할 때 사용하는 프린터를 보면 주로 색의 삼원색과 검은색(Black 블랙)까지 더해서 4가지 잉크를 사용하고 있습니다.

2. 다이나믹 슈퍼 버기카

2.1.다이나믹 슈퍼 버기카 특징

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 슈퍼 버키카는 오프로드 레이싱카로, 바퀴에 장착된 4개의 고속 모터 덕분에 강한 힘과 빠른 속도를 자랑해요.

- 언덕을 만나 점프하더라도 충격을 흡수해주는 몬스터바퀴와 서스펜션이 장착되어 안전한 점프가 가능해요.

2.2. 로봇 과학 이야기

1) 서스펜션  
 

서스펜션에 대하여 알아보아요. 서스펜션은, 타이어와 차체를 연결하는 부분에 장착된 장치로 '흡진장치'라고도 불려요. 

서스펜션은 자동차가 주행 시 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 충격을 흡수하고, 타이어를 노면에 항상안게 접지시켜주는 중요한 역할을 합니다

2) 서스펜션의 구조

서스펜션은, 타이어와 차체를 연결하는 부분에 장착된 장치로 '흡진장치'라고도 불려요.

 서스펜션은 자동차가 주행 시 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 충격을 흡수하고, 타이어를 노면에 항상안게 접지시켜주는 중요한 역할을 합니다.

- 쇼크 흡수 : 쇼크 흡수는 차량의 가속력과 위아래로 들썩거리는 스프링을 잡아주는 역할을 해요.

- 서스펜션암 : 서스펜션암은 하중을 잘 지탱해주며 위아래로 움직이는 스프링을 잡아주는 역할을 해요.

- 서스펜션링크 : 서스펜션의 바깥쪽 서스펜션 장치와 차체를 연결해요."

3) 서스펜션의 기능

- 충격완화 

서스펜션이 없다면, 주행시 노면에 따른 충격이 그대로 차체와 운전자에게 전해질 거예요.

그러면 차량의 수면이 짧아지는 것은 물론, 진동이 심해 승차감이 떨어지겠죠? 

서스펜션은 노면으로부터 전해지는 충격을 흡수하여 차를 보호하고, 승차감을 높여줘요.

- 차체 무게 지탱

서스펜션은 바퀴와 연결되어 있고, 네 개의 바퀴는 모두 지면과 연결되어 있어요. 

즉, 서스펜션이 차체의 무게를 지탱해요.

- 노면과 접지력 유지

자동차가 빠르게 제자리 회전 및 코너를 돌 때 타이어와 지면의 접지 상황이 실시간으로 변해요. 

서스펜션은 주행 안정성을 위해 노면과의 접지력을 최대한으로 유지시켜요.

- 그 외

자동차가 비포장도로를 달리거나 방지턱을 넘은 후에도 차량은 본래 높이를 유지하고, 차량의 진동과 소음, 타이어의 편마모를 방지해요.

4) 일반 승용차와 스포츠카의 서스펜션은 어떻게 다를까?

- 승용차의 경우 일상적인 도로상황에서 충격을 완화하는 역할을 하기 때문에 서스펜션의 스프링은 다소 부드러운 것을 사용하여 편안한 승차감을 제공.

-반면에, 스포츠카는 스피드가 빠른만큼 다단계 서스펜션 (멀티링크 스프링)를 채용하여 비틀림을 최소화하고 고속주행시 커브길에서 대처하기 쉽게 설계되어 있고, 안정적으로 주행할 수 있게 도와줌.

3. 배틀 로봇 와일드 몬스터

3.1. 배틀 로봇 와일드 몬스터 특징

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 와일드 몬스터는 거대한 배틀 로봇으로 빠른 스피드와 튼튼하고 강력한 무기를 자랑해요.

- 와일드 몬스터의 무기 리프트는 두 개의 서보모터와 한 개의 메탈 서보모터로 구동하기 때문에 강력한 공격과 수비가 가능해요.

- 몬스터 바퀴를 사용하여 상대 로봇을 밞고 올라 탈 수 있어요.

3.2. 로봇 과학 이야기

​1) 모터의 토크

모터가 회전하는 힘(회전력)을 토크라고 해요. 

예를 들어 렌치로 볼트를 조이거나 풀기 위해 팔에 힘을 주는 것과 같아요.

2) 토크의 단위

토크의 단위는 렌치의 길이와 렌치에 주는 힘의 크기에 따라 N/m(뉴턴미터: 1kgf·m = 9.80665N·m), 또는 kgf/m, kgf/cm 단위를 사용해요. 

1뉴턴미터와 1kgf·m는 힘의단위에서 1m 높이에 작용한 수직방향으로 1 뉴턴포인트의 힘, 또는 1kg의 물건의 무게 가량의 힘의 작용력을 말해요.

3) 토크를 이용한 다양한 공구

- 토크 렌치

모든 기계를 점검하기 위해 사용하는 볼트와 너트는 적당한 힘을 가해 조여주어야 해요. 

너무 무리해서 조이게 되면 부품이 파손될 수 있기 때문이에요. 

그런데 얼마만큼의 힘으로 조여야 하는지 어떻게 알 수 있을까요? 

이 때 사용하는 공구가 바로 토크 렌치예요. 

토크 렌치는 볼트와 너트 등 나사의 '조이기 토크'를 측정하면서 적당한 토크 값으로 조여주는 공구로, 지나침 조임이나 풀림을 방지할 수 있어요.

- 전동 드릴

전동 드릴 전동 드릴은 전기를 동력으로 사용해 비트를 회전시켜 구멍을 뚫는 공구예요. 

전동 드릴 앞에 어떤 비트를 장착하느냐에 따라 구멍을 뚫는 드릴이 되거나 나사를 조이거나 빼는 드라이버가 되기도 해요. 

전동 드릴에는 '토크 조절 스위치가 있는데 드라이버로 사용 시 토크를 조절할 수 있으며, 나사 등이 다 조여지면 회전을 멈춰 부품의 손상을 줄여준답니다.

4. 연사로봇 개틀링 머신

4.1. 연사로봇 개틀링 머신 특징

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 개틀링 머신은 4륜 구동에 몬스터바퀴를 장착하여 험난한 지형에서도 거침없이 주행이 가능해요.

- 수십 발의 고무줄을 연속 발사하는 강력한 개틀링포가 있어요.

4.2. 로봇 과학 이야기

​1) 개틀링 건

방아쇠를 당기면 탄환이 연속으로 발사되는 총을 기관총이라고 해요.

그리고 세계 최초의 기관총은 1862년 리처드 개틀링이 개발한 개틀링 건이에요.

초기 개틀링 건은 수동으로 돌려서 탄환을 발사하는 구조지만, >탄환을 빠른 속도로 여러 발을 발사할 수 있어 전쟁 무기로 채택되었어요.

현대의 개틀링 포는 자동으로 탄환을 장전, 발사될 수 있게 모터를 사용하여 개량되었고, 전투기와 전투함 등에 군용 무기로 사용되고 있어요.

2) 개틀링 건의 발사 원리

개틀링 건의 가장 큰 특징은 개별 발사 장치가 부착된 여러 개의 총신이 달려 있고, 이 총신이 돌아가면서 탄환을 발사한다는 거예요.

개틀링 건의 발사 원리는 간단해요.

① 수동으로 돌리는 손잡이가 총신을 움직여, 총신이 위쪽에 있는 탄창 입을 지나게 해요.

② 그리하면 중력에 의해 탄환이 총신에 장전돼요.

③ 총신이 1식 방향축 이동했을 때 용수철이 장착된 핀이 탄환을 발사해요.

④ 탄환이 발사된 총신은 아래쪽으로 움직이고, 사용한 탄피는 바닥으로 떨어지게 돼요.

이렇게 한 총신이 발사되는 동안 다른 총신은 저절로 장전되기 때문에 연속으로사격이 가능한 거예요.

3) 리처드 조더 개틀링

본래 의사였던 리처드 조던 개틀링(Dr. Richard Jordan Gatling, 1818~1903) 박사는 의술 대신 공학에 삶을 바쳤던 위인이에요.

1861년 미국에서 남북전쟁이 시작되었을 때 개틀링은 자신의 고향인 인디애나를 지나가는 무수한 수의 사상자들을 보고 충격을 받았어요.

전쟁터에서 부상을 입은 병사들뿐 아니라 질병과 영양 부족으로 고통받는 병사들도 많았지요.

병사들의 수를 줄이는 것만으로도 수천 명의 목숨을 구할 수 있다고 생각한 그는 발사 속도를 높인 새로운 무기를 발명하게 되었어요.

이 새로운 무기는 그의 이름을 따서 ‘개틀링 건(개틀링 총, Gatling gun)’이라고 불렸답니다.

이후 리처드 조던 개틀링은 무기 ‘개틀링 건’ 개발에 힘쓰면서, 모내기 기계와 증기 정온기를 발명하여 농업에도 큰 발전을 가져다주었다고 해요.

5. 초대형 운반 로봇 울트라 로더

5.1. 초대형 운반 로봇 울트라 로더 특징

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 울트라 로더는 광석이나 그 밖의 퇴적물을 버킷에 밀어 넣고, 퍼올려서 한곳에 옮겨 놓는 대형 운반 로봇이에요.

- 큰 크기를 자랑하는 울트라 로더는 튼튼한 몬스터 바퀴로 안전한 주행을 해요.

- 버킷과 암을 지탱하는 메탈 서보모터(MS-1000)로 물체를 안전하게 옮겨요.

5.2. 로봇 과학 이야기

1) 세상에서 제일 큰 중장비

 - 골착기_배거 293

배거(Bagger) 293은 세계에서 가장 큰 차로 기네스북에 기록된 독일에서 만든 석탄 광산용 굴착기에요.

이 중장비는 높이 96m, 가로 길이 225m, 자체 무게 1만 4200톤으로 그 크기가 상상을 초월해요.

또, 광산 벽을 부수는 거대한 휠은 지름이 21.3m로 둘레에 버킷(삽) 20개가 회전하면서 석탄을 굴착하는데, 하루 동안 약 24만 톤의 석탄을 굴착할 수 있다고 해요.

이는 축구장을 지하 11층까지 팔 수 있는 넓이로 어마어마합니다.
 

- 로더_레투나우 L-2350

세계 최대의 고무 타이어와 가장 큰 버킷(Bucket)을 장착한 로더로, 2300마력의 엔진으로 한 번에 16만 파운드(약 72.5톤)를 들어 올릴 수 있어요.

바퀴의 높이만 해도 성인 2명의 크기보다 높으며, 버킷은 13m 높이까지 들어 올릴 수 있어요.

- 불도저_장갑 캐터필러 D9R

건설, 구조, 시위 진압 등에 사용하기 위해 만들어진 15톤 크기의 불도저예요.

차체 전체가 장갑으로 덮이고, 조종실이 방탄유리로 밀봉되어 있어 불도저 자체가 방탄이 되며, 실내가 밀폐되어 가스 공격에도 안전해요.

- 크레인_립헬 LTM 11200-9.1

8개의 메인 붐에 보조 붐을 추가로 달면 최대 126m까지 늘릴 수 있는 이동식 크레인으로, 1200톤을 들어 올릴 수 있어요.

- 크롤러 트랜스포터

크롤러 트랜스포터는 미국 나사(NASA)에서 사용하고 있는 로켓 발사대 운반용 트랜스포터예요.

독일의 초대형 굴삭기 배거가 완성되기 전까지 지상에서 움직이는 세계 최대 구조물로 기록되어 있어요.

크기는 가로 40m, 세로 35m, 높이 약 9m 정도로 큰 크기를 자랑해요.

또한, 자체 무게는 2700톤에 달하며, 자기 무게의 약 3배 정도의 화물을 운반할 수 있어 로켓이나 배럴을 운반하는 데 사용해요.

6. 코너링 오토바이 틸팅 바이크

1.1. 코너링 오토바이 틸팅 바이크 특징

- 프로보 테크닉 레벨7단계의 틸팅 바이크는 빠른 속도로 구불구불한 길을 달리는 것이 가능하여 스릴 있는 주행을 할 수 있어요.

- 고속으로 달리는 차체는 회전 시 원심력으로 인해 경로를 이탈할 수 있기 때문에 몸체를 기울여 안정감 있게 코너를 돌 수 있도록 '틸팅' 기술을 적용한 로봇이에요.

1.2. 로봇 과학 이야기

​1) 틸팅 바이크의 특징

- 쇼트트랙

쇼트트랙 선수가 곡선 구간을 돌 때 속도를 높이기 위해서 몸을 안쪽으로 기울이는 것을 본 적이 있나요? 

빠르게 원운동을 하는 물체가 중심 밖으로 나가려는 힘을 원심력이라고 하는데, 이 원심력에 의해 넘어지지 않으려고 몸을 원심력 반대 방향으로 기울이는 거예요.

- 틸팅바이크

우리가 학습한 틸팅바이크도 이와 같은 원리를 적용한 로봇이에요. 

고속으로 주행하는 틸팅바이크는 곡선 구간이나 회전을 할 때 원심력으로 인해 경로를 이탈하고 쓰러질 수 있어요. 

그래서 차체를 낮게 좌우로 기울여 안정감 있는 코너링을 하는데, 이렇게 각도를 조절하는 기술을 '틸팅'이라고 해요.

​2) 틸팅열차

틸팅열차(Tilting Train)는 '기울어지는 열차'라는 뜻이에요. 

모든 고속 열차들은 곡선 선로에서 속도를 줄여야 하는데, 속도를 줄이지 않으면 원심력이 작용하여 열차가 선로 밖으로 이탈할 가능성이 커요. 

그런데 틸팅열차는 여러 단계를 거쳐 정확하게 기울어지는 시스템을 가지고 있어, 곡선 선로에서 무거운 차체를 통째로 기울여 별도로 속도를 줄이지 않고도 안전하게 주행할 수 있어요

3) 한국형 틸팅열차 TTX

우리나라에도 틸팅열차가 개발되었고, TTX라고 불려요.

TTX는 곡선 선로에서 속도를 줄이는 기존 열차와는 달리 곡선에서 차체를 안쪽으로 기울여 원심력을 극복해 빠른 속도를 유지하며 주행할 수 있어요.

이때 좌우로 최대 8도까지 기울 수 있으며, 곡선 선로를 고속으로 주행해도 열차가 함께 기울어지기 때문에 원심력과 평형을 이루며 편안한 승차감까지 가진다고 해요.

직선 선로 주행 시 기존 열차보다 주행 속도 향상 (최고 주행 속도: 180km/h, 설계 최고 속도: 200km/h)

곡선 선로 주행 시 차체가 기울어지는 틸팅장치로 선로 이탈 방지

곡선 선로에서 주행 속도 약 20km/h 이상 향상

4) 틸딩 원리

주변에서 등판이 젖혀지는 의자를 쉽게 볼 수 있어요.

이 의자는 틸팅 원리를 적용한 의자로, 인체에 맞게 등판 각도가 자유롭게 변하기 때문에 편안한 착석감을 줘요.

또한, 모터사이클 경주에서도 선수들이 고속으로 코너링할 때 몸을 안쪽으로 최대한 기우는 것도 틸팅 원리랍니다.

11. G-PRC 로봇 대회

11.1. LED TOUCH 테크닉 종목 안내

 

LED TOUCH 테크닉 로봇

11.2. SPEED TOUCH 테크닉 종목 안내