본 연구는 Lego Mindstorms NXT 상에서 음악을 재생할 수 있도록 하는 SimMusic language를 정의한다. 재생하고자 하는 악보는 SimMusic language로 작성되고, Lego Mindstorms NXT로 조립된 SimMusic player는 SimMusic 프로그램을 읽고 음악을 재생한다. SimMusic player를 통해 하나의 악보가 재생되는 일련의 과정은 컴퓨터 구조에서 프로그램이 수행되는 과정을 기반으로 구현되었기 때문에, 본 연구는 비전공자도 쉽게 컴퓨터 과학의 기초를 다질 수 있는 계기가 된다.
This paper introduces development of location estimation and navigation system of mobile robots using USN and LEGO Mindstorms NXT. Developed system includes location estimation, location and navigation information display and navigation control parts. It used ZigBee based USN which was built with CC2431 chip to locate blind node and implemented fuzzy model to improve ability of calculation of distances from reference nodes and location of mobile robots. This paper proposed combination method of location estimation using USN and encoder which is built in motors of mobile robots. Experimental results showed proposed method is superior to the method which used USN only in location estimation and navigating robots. Developed system can locate current position of mobile robots and monitor information from sensor nodes like temperature, humidity and send control signal to mobile robot to move.
유비쿼터스(Ubiquitous)를 주제로 현대사회의 흐름을 반영한 스마트하고 편리한 시스템 구축을 목표로 한다. 현재 국내 스마트폰 사용자가 2천만명을 돌파하였고, 경제활동인구 2,500만명 중 80%가 스마트폰을 사용하고 있는 것으로 나타난다. 이러한 시대 흐름에 맞는 스마트폰을 활용한 편리함과 가정의 보안을 고려, Mindstorms NXT를 활용한 출입문 관리 시스템 및 Smart Home Security 시스템이다.
본 논문에서는 휴대폰과 LEGO Mindstorms NXT를 이용한 원격제어로봇 개발 모델을 제안하고 이를 기반으로 원격제어 로봇을 설계하였다. 제안하는 원격제어로봇 개발 방법은 LEGO Mindstorms NXT를 이용한 하드웨어 설계, 다양한 Tool을 이용한 소프트웨어 설계, Host System의 응용프로그램 개발로 구성되며, Host System으로는 WPAN Platform을 탑재한 휴대폰을, 통신 방식으로는 블루투스를 적용한다.
본 논문에서는 대학생 대상의 ROBOTC 기반 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정 개발 내용을 보이고, 이 과정에 대한 교육효과를 분석하였다. 교육과정은 로봇의 기본 이해와 실습, 응용로봇 실습, 창의로봇 설계 및 구현으로 구성하였다. 2009년부터 3년간 교육을 진행하는 동안, 6개 분반 총 94명의 수강생을 대상으로 설문조사를 실시하여 교육효과를 분석하였다. 분석 결과를 통해 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정이 학습동기와 학습의욕을 불러 일으켰고, 학생들의 교과목 교육목표 및 학습성과 달성도가 우수하였음을 보인다. 또한 학생들의 수업 및 과제물 수행에 대한 참여도가 매우 높았으며, 문제해결능력과 창의력 향상에 도움을 주었고, 조별 프로젝트 수행으로 협동심도 향상되었다. 마지막으로 ROBOTC기반 프로그래밍에 의한 로봇 제어 실습으로 C언어 프로그래밍 능력 향상에도 도움을 준 것으로 나타났다.
본 논문에서는 영상처리 및 패턴인식 관련 과목에서 알고리즘의 효과적인 교육과 학습 흥미 유발이 가능하게 하는 LEGO Mindstorms 기반의 설계 프로젝트의 운영 방안에 대해 제안한다. 또한 실제 적용 사례를 분석하여 그 타당성을 검증한다. Mindstorms는 10여 년 전부터 여러 나라의 정규 교과목 수업에 활발하게 사용되고 있으며 수업에 적용한 사례에 대한 연구도 다수 발표되었다. 연구 결과는 대체적으로 Mindstorms의 사용이 수업에 긍정적인 효과를 나타내는 것으로 보고하고 있지만 일부 부정적 의견도 존재한다. 부정적 견해의 주요 원인은 Mindstorms의 사용으로 인한 비예측적인(unpredictable) 요소의 발생이다. 이런 비예측성은 주로 로봇의 아날로그적인 특징에 기인하며 학습 효율의 저하를 초래하고 있다. 본 논문에서 기술하는 설계 프로젝트는 로봇에 대한 의존도를 최소화하여 비예측적인 요소의 발생을 억제함으로써 로봇 사용으로 인한 수업 흥미도는 증가시키되 추가적으로 발생할 수 있는 학습내용과 고려사항은 최소화하여 알고리즘 학습에 집중할 수 있도록 한다.
LEGO Mindstorms NXT is a powerful robot programming target. It has ARM7, sensor and motor ports, and bluetooth support. and G-Code, C-Based, JAVA programming support, too. In this paper, we introduce the effectiveness of NXT via computer science education at college and university.
레고 마인드스톰 NXT는 다른 로봇 키드에 비해서 조작이 간편하며, 고차원적인 로봇 행위를 제어하기 위해 펌웨어인 leJOS를 지원하며, 블루투스를 이용한 원격 제어가 가능하다. 그러나 leJOS는 외부 파일을 제어하거나 센서 하드웨어가 정상 동작하지 않는 등의 몇 가지 문제점이 발견되었다. 본 논문에서는 leJOS가 갖는 이러한 일련의 문제점을 살펴보고, 이에 대한 해결책을 제시한다.
본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT라는 로봇을 활용하여 프로그래밍을 재미있게 수업할 수 있는 방안에 대해서 모색하였다. 수업의 목표는 단편적인 지식 습득이 아닌 미로찾기라는 문제해결을 목표로 한다. 이 로봇은 컴퓨터에 설치된 NXT-G라는 GUI와 USB를 통해서 통신을 하도록 되어있다. 이 GUI는 텍스트 기반 방식이 아닌 아이콘 기반 방식 프로그래밍 도구이다. 본 논문에서는 16주를 초급 단계, 중급 단계, 고급단계로 나누어서 계획하였다. 초급 단계에서는 GUI 사용 방법과 로봇의 센서들의 작동방법을 익히는 것에 주안점을 두었다. 중급 단계에서는 저(低)난이도 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 고급 단계에서는 중(中)난이도와 고(高)난이도의 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 모든 미로찾기 문제는 알고리즘 작성, 순서도 작성, 스택을 이용한 프로그래밍이라는 3가지 과정을 거치도록 구성하였다.
본 연구는 같은 로봇 교구에 다른 프로그래밍 도구를 적용하였다. 로봇은 레고 마인드스톰 NXT을 활용하였다. 프로그래밍 도구는 일반적인 블록 프로그래밍 도구로는 NXT-G를 사용하였고, 시뮬레이션 프로그래밍 도구로는 MSRDS를 사용하였으며, 모바일 프로그래밍 도구로는 앱 인벤터(App Inventor)를 사용하였다. 위 3가지 프로그래밍 도구에 따라 학습들의 흥미와 학습효과를 이끌어 낼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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