STATS
제작시간: 5시간
제작비용: 55달러
난이도: ●●●●○
종이접기는 오랜 역사를 자랑하는 공예다. 그 신묘함은 현대 과학과 공학에도 영향을 주고 있다.
실제로 이미 2차원의 평평한 물체를 3차원으로 접는 종이접기를 응용해 우주반사경과 우주 태양전지, 혈관확장용 스텐트 등 다양한 제품들이 개발되고 있다. MIT의 박사후 과정생인 앙꾸르 메타는 이런 종이접기 기술로 저렴한 로봇을 만들었다.
로봇 제작을 시작하려면 본을 출력해 선을 따라 잘라내서 접은 다음, 간단한 전자부품을 부착하면 된다. 그러면 아두이노 컨트롤러가 두뇌 역할을 해 로봇을 움직인다. 메타의 샘플 코딩을 입력할 경우 광센서가 반사광을 측정, 직사광선이 비치지 않는 어두운 곳을 찾아 돌아다닌다. 사용 중 종이가 찢어지면 어쩌냐고? 별일 아니다. 새로 만들면 그만이다. 로봇 몸체로 쓰인 명함 용지(cardstock)는 1장당 100~200원이면 살 수 있다.
“전문 엔지니어가 아닌 사람들도 휴대폰과 스마트기기를 사용합니다. 종이접기를 활용하면 이렇듯 쉽고 부담 없이 로봇을 만들 수 있습니다.
popsci.com/paperbot에서 자세한 종이접기 방법과 사진, 코딩 등의 자세한 정보를 확 인할 수 있다.
준비물
- 도터 보드
- A4 규격의 명함 인쇄용지 3매
- 연속회전 서보모터 2개 아두이노 프로 미니 3.3V/8 ㎒
- 수놈 브레이크어웨이 헤더 (직선 30개, 직각 6개)
- 암놈 헤더 30개
- 스위치
- 배터리 커넥터
- 1.8㏀ 저항기
- 미니 광센서
- 5㎜ 백색 LED
- FTDI 베이직 브레이크아웃 3.3V
- 3.7V 130mAh 1S 2540C 리튬폴리머 배터리
- 리튬폴리머 배터리 충전기
INSTRUCTIONS
1. 인쇄회로기판을 취급하는 온라인몰에서 도터 보드(daughter board)를 구입해 회로를 완성한다. 구체적 회로도는 popsci.com/ paperbot에서 확인할 수 있다.
2. popsci.com/paperbot에 나와 있는 로봇 본체 및 바퀴의 가이드 패턴을 명함 용지에 인쇄, 적색선을 따라 잘라낸다. 직선을 자를 때는 삼각자와 칼을 이용한다. 먼저 외곽선을 자르고, 주요 부분을 접은 뒤에 세부적인 부분을 자르는 게 좋다. 청색선은 A자 모양(mountain fold), 녹색선은 V자 모양(valley fold)으로 접는다.
3. 접은 바퀴를 조립한다. 플라스틱 ‘서보 더블 암’의 양쪽 암(arm)을 바퀴 중심부의 틈새 사이로 밀어 넣으면 된다.
4.아두이노 컨트롤러의 기판 윗면에 수놈 싱글 핀 6개를 남땜한다. 또 싱글 수놈 헤더 12개를 기판 아랫면의 양쪽 측면에 납 땜한다.
5. 직각 수놈 헤더 3개를 도터 보드 아래쪽 9열과 6열에 납땜한다. 암놈 헤더 6개를 ANLG 구멍에 끼워 넣어 납땜하고 LED와 광센서, 저항기를 연결한다. 그리고 스위치를 기판 아랫면에, 배터리 커넥터의 전선을 기판 윗면의 양(+), 음(-) 구멍에 끼워 납땜한다. 또 싱글 암놈 헤더 12개를 기판 윗면의 양쪽에 납땜한다.
6. 본체의 종이는 4부분으로 구성된다. 이중 두 번째로 큰 부분에 아두이노를 놓고, 그곳의 구멍에 아두이노의 핀을 끼운다. popsci.com/paperbot의 지침에 따라 아두이노가 놓인 종이와 그 위쪽 및 아래쪽 종이를 접어 합 체한다.
7. 아직 접지 않은 가장 큰 부분과 아두이노가 들어있는 종이를 접어 합체한다. 모든 탭을 끼워서 본체 조립을 마친다. 이후 바퀴의 더블 암을 본체에 끼우고, 도터 보드의 암놈 커넥터를 본체 위쪽을 통해 아두이노의 수놈 핀과 단단히 연결한다. 그러면 도터 보드의 스위치가 본체의 꼬리 쪽으로 향하게 된다.
8. 저항기의 한쪽 끝을 광센서에 납땜한다. 저항기와 광센서를 가장 앞쪽에 위치한 3개의 암놈 헤더에, LED를 2개의 암놈 헤더에 연결한다.
9. FTDI 베이직 브레이크아웃 3.3V를 이용해 아두이노에 샘플 코드를 업로드한다.
10. 도터 보드와 종이 사이에 배터리를 위치시켜 연결한다. 이제 스위치를 켜면 종이 로봇이 어둠을 찾아 달려 나갈 것이다.
WARNING: 리튬 폴리머 배터리는 화재의 위험성이 있다. 배터리에 적힌 주의사항을 확인한 뒤 종이로봇에 연결해야 한다.
