[기계공학과 학사졸업논문] 탁구공 발사장치의 설계 및 예상궤도 계산

소개글

"[기계공학과 학사졸업논문] 탁구공 발사장치의 설계 및 예상궤도 계산"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
1.1 연구 배경
1.2 선행연구 조사
1.2.1 공의 발사 방식
1.2.2 공의 낙하지점 결정 방식
1.3 연구목적

Ⅱ. 이론적 고찰
2.1 관련 이론
2.1.1 순간회전 중심
2.1.2 양력의 원리(Magnus Effect)
2.2 이론적 고찰
2.2.1 예상궤도 계산

Ⅲ. 설계 및 제작
3.1 모터 제원
3.2 기동부 및 동력 전달부 상세 설계
3.2.1 구동부 및 동력전달레일
3.2.2 컨트롤 박스
3.2.3 고 토크 기어드 모터 지지대
3.2.5 고 토크 기어드 모터
3.2.5 대형 풀리 지지대
3.2.6 풀리 설계
3.2.7 발사기 본체 바퀴
3.2.8 발사기 본체 바퀴 힌지
3.3 발사 부 상세 설계
3.3.1 발사 부 롤러
3.3.2 발사 부 소형 모터
3.3.3 발사 부 소형 모터 커플링
3.3.4 발사 부 소형 모터 지지대
3.3.5 발사 부 상, 하판
3.4 탁구공 공급 부 상세 설계
3.4.1 공 보관 부
3.4.2 공 공급 회전판
3.4.3 공 공급 슬라이드
3.5 설계 부품 조립
3.5.1 컨트롤러와 스위치, 지지대
3.5.2 소형 모터와 지지대, 위아래 판 및 기타


Ⅳ. 시험장치 및 방법
4.1 스펀지 크기에 따른 측정 방법
4.2 여러 각도의 공 공급 슬라이더(미끄럼틀)에 따른 측정
4.3 좌, 우 스핀운동 구현 시 공의 낙하지점 측정 방법 31

Ⅴ. 시험결과 및 고찰
5.1 좌, 우 스핀 낙하지점 측정결과
5.2 예상궤도와 측정결과 비교
5.3 시행착오 (Trial and error)

Ⅵ. 결 론

참 고 문 헌

Abstract

본문내용

Ⅰ. 서 론
1.1 연구배경
구기 종목인 탁구는 주변에서 흔히 볼 수 있는 보편화 된 스포츠 중 하나이다. 탁구라는 종목의 특성상 두 명 이상의 사람에 의해 게임이 진행되기 때문에 개인 연습 또한 반대편에서 공을 쳐주는 사람이 반드시 필요하다. 이러한 이유로 반대편에서 공을 쳐주는 사람이 없을 시 개인 연습이 서브 연습 등으로 제한적이게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공을 쳐주는 사람을 대신하는 탁구 로봇을 고안하게 되었다. 이때 탁구 로봇은 단순히 공을 발사하는 것에 그치지 않고 탁구공의 속도와 분당 발사 개수, 탁구공의 스핀과 방향을 조절할 수 있도록 설계하여 다양한 방향과 구속, 구질을 연습 할 수 있도록 한다. 또 탁구를 좀 더 접근하기 쉽고, 고난도 연습을 즐길 수 있게 하여 국민 체력 증진에 이바지 하고, 더 나아가 스포츠 산업의 획기적인 재화(財貨)로써 이익창출을 기대한다. 기존의 로봇과는 다르게 예상하지 못한 지점에 탁구공을 발사시킬 수 있어 실전과 같은 고난이도 훈련이 가능하도록 한다. 컨트롤 부분은 센서, 프로그래밍 장치를 이용하여 공이 서브되는 것을 자동화한다.

<Figure Ⅰ- > 탁구공 발사장치의 완성 사진

1.2 선행연구 조사
1.2.1 공의 발사방식
탁구에 대한 관심도가 점점 높아지면서 많은 사람들은 혼자서도 연습할 수 있는 탁구 로봇을 구매가 증가하고 있으며 그에 부응하는 다양한 탁구 로봇이 출시되고 있다. 탁구 로봇에 있어서 가장 중요한 부분은 공의 발사 장치이다. 가격에 따라 공 발사의 원리는 다양하게 구분 할 수 있으며 이 중 가장 흔히 볼 수 있는 로봇들은 2개의 롤러를 이용하여 공을 발사한다. 탁구공과 롤러 사이의 마찰력과 압력을 통해 탁구공을 고정시키며 서로의 접선방향으로의 힘을 전달하여 탁구공을 발사시킨다. 이것은 야구, 테니스 등과 같은 스포츠 종목에도 적용이 되며 대표적으로 아래 그림과 같은 기계가 있다.

참고 자료

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위키백과, 아두이노(15.10.27)
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%84%EB%91%90%EC%9D%B4%EB%85%B8.