ANDY - 다목적 휴머노이드 로봇

소프트웨어 작동 원리

부팅부터 종료까지 앤디(Andy)의 작동 주기 간략 개요입니다. 전체 코드베이스는 오픈소스로 여기서 확인 가능. 단순화된 플로차트로 프로세스 설명.

1단계: 앤디 시작

후면 파워 스위치로 앤디 활성화. 11.1V 1300mAh 리포 배터리에서 UBEC 거쳐 L298N 모터 드라이버들과 라즈베리 파이로 전력 공급. 파이 부팅 후 자동으로 boot.sh 실행, 메인 애플리케이션 런치. 스크립트가 설정 파일 2개 로드 - 서버 시작 여부, 클라이언트 로그인 허용 여부, 향후 모드 플래그 확인. 마지막으로 마이크를 정의된 무음 임계값으로 캘리브레이션.

2단계: 명령 수신

시스템 가동 후 앤디는 상태 머신으로 동작. 내장 마이크로부터, 서버 활성 시 네트워크로부터 명령을 지속 청취. 인식된 음성을 텍스트로 전사해 명령 핸들러로 전달.

3단계: 명령 실행

cmds.py의 적절한 루틴 호출. 종료 요청 시 소프트웨어와 하드웨어 모두 안전 종료, 그 외 명령 실행 후 청취 상태로 복귀.

결론

앤디 소프트웨어는 1,600줄 이상으로 모터 제어, 음성 인식, 네트워킹 망라. 프로토타입 #1 데모 영상 시청 권장. 코드 완전 투명 공개로 기여와 리뷰 환영.

두뇌

라즈베리 파이가 앤디의 중앙 프로세서로 모터 드라이버부터 음성 처리까지 모두 담당. 모든 로직은 위 링크된 오픈소스 저장소에 캡슐화.

전원

앤디는 11.1V 1300mAh 리포 배터리로 구동. UBEC가 전압을 5V로 강하해 파이에 안정적 공급.

모터 구동

세 개 L298N H-브리지 드라이버가 총 6개 DC 모터 제어 - 드라이버당 2개씩 - 앤디가 복잡한 로코모션 패턴 수행 가능.

GPIO 확장

파이의 제한된 GPIO 핀 극복 위해 MCP23017 I²C 익스펜더로 추가 출력 확보. 현재 상태 LED 구동 중이나 향후 주변기기 확장에 활용 가능.

향후 버전 - 버전 2

앤디 다음 프로토타입은 원본 6 DOF 대비 10 DOF(자유도) 완전 관절 바디 탑재 예정. 하드웨어 개선 계획 개요:

회로도 및 새 기능

• 배터리 전압 모니터링 및 자동 저전압 종료로 SD 카드와 배터리 수명 보호
• 라즈베리 파이 부팅 표시 파워온 LED
• 실시간 배터리 상태, 주변 데시벨 레벨, 에러 신호 표시용 10세그먼트 LED 바 그래프
• 서보 10개: 다리 4개(4 DOF), 팔 6개(6 DOF)

배터리 모니터링

내장 회로가 배터리 전압 지속 체크. 안전 임계값 미만으로 떨어지면 앤디가 우아하게 파워다운, 데이터 손상 방지 및 배터리 수명 연장. 잔여 충전량 LED 바에 시각화.

파워온 인디케이터

파이의 3.3V 레일로 구동되는 그린 LED가 부팅 즉시 점등, 앤디 온라인 상태 빠른 시각적 큐 제공.

5-세그먼트 LED 출력

전용 5-세그먼트 디스플레이는 아직 없으나 커스텀 LED 바로 배터리 전압, 주변 소음 표시, 에러 시 깜빡임 신호.

10 서보 모터

10개 서보로 다리 각 4 DOF, 팔 각 6 DOF 달성, 더 자연스러운 보행과 정밀 조작 가능.

프로젝트 전망

이족 보행 다리 부품 8월 입고 예상, 이후 워킹 데모 촬영. 팔 완전 관절 등 추가 기능은 부품 수급 상황에 따라 가을·겨울 롤아웃 예정. 댓글란으로 기여와 기능 제안 환영.

종합적 기술 심층 분석은 'ANDY - A Multi-Purpose Humanoid Robot' 전체 프로젝트 문서 참조.