라즈베리 파이 기반 제스처 제어 로봇

버튼 기반 제어에 지치셨나요? 소파에 기대앉아 간단한 손 제스처로 로봇 조종하는 상상해보세요. 이 튜토리얼은 라즈베리 파이, 가속도계, RF 통신으로 손 움직임에 반응하는 듀얼 모터 로봇 제작법을 보여줍니다.

개요

송신 측에서 라즈베리 파이 3로 가속도계 데이터 읽고 HT12E 모듈로 인코딩, 434MHz RF 쌍으로 신호 전송. 수신 측에서 12V 배터리가 HT12D 디코더와 L293D 모터 드라이버 구동, 수신된 제스처 명령 기반으로 두 DC 모터 제어.

부품

부품	사양	수량
라즈베리 파이	모델 3	1
마이크로SD 카드	≥ 8GB	1
가속도계	ADXL345 또는 MPU6050	1
RF 모듈	TX & RX 434MHz	1
전원 공급	파이용 5V USB, 로봇용 12V 배터리	1
와이어	암-수, 수-암 각 10개	10씩
인코더	HT12E (모듈 선호)	1
디코더	HT12D (모듈 선호)	1
모터 드라이버	L293D (모듈 선호)	1

블록 다이어그램

송신 측

가속도계가 원시 모션 데이터를 파이에 공급. 파이썬이 읽기값 처리해 모션 명령으로 매핑, 4비트 코드를 GPIO로 HT12E 인코더에 전송. 인코더가 코드 직렬화, RF 송신기가 브로드캐스트.

수신 측

RF 수신기가 신호 포착해 HT12D 디코더로 전달. 디코딩된 4비트 코드가 L293D 모터 드라이버 구동, 로봇 좌우 모터 제어해 전진, 후진, 좌회전, 우회전, 정지 동작 구현.

가속도계 기초

가속도계는 3축 가속도 측정. 정적 가속도(중력)로 기울기 파악, 동적 가속도로 움직임 감지. ADXL345나 MPU6050 같은 디지털 모델은 I²C 통신으로 저노이즈 신뢰성 데이터 제공. MPU6050은 자이로스코프도 포함해 더 복잡한 모션 감지에 유용.

가속도계 라즈베리 파이 연결

I²C 버스 사용: 파이 SDA, SCL 핀을 센서 SDA, SCL에 연결, 센서에 3.3V와 GND로 전원 공급. 라즈비안에서 I²C 활성화: sudo raspi-config → Interface Options → I²C. SMBus 유틸리티 설치:

sudo apt-get install python-smbus i2c-tools

디바이스 감지: sudo i2c-detect -y 1 - ADXL345는 0x53, MPU6050은 0x68 또는 0x69에서 나타남.

라이브러리 클론 후 예제 실행:

git clone https://github.com/pimoroni/adxl345-python
cd adxl345-python
sudo python example.py

MPU6050용: pip install mpu6050-raspberrypi 후 테스트:

from mpu6050 import mpu6050
sensor = mpu6050(0x69)
print(sensor.get_accel_data())

제스처 임계값 캘리브레이션

원하는 각 포즈(전진, 좌, 우, 후진, 정지)에 센서 놓고 원시 X, Y, Z 값 기록. 평균 계산 후 허용 밴드 설정, 실시간 읽기값이 밴드 내 들어오면 해당 모터 명령 트리거. 이 임계값을 파이썬 스크립트에 저장해 실시간 의사결정용으로 사용.

이 설정으로 라즈베리 파이 구동 견고한 무선 제스처 제어 로봇 완성.

추가 리소스

• ADXL345 파이썬 라이브러리
• MPU6050 파이썬 모듈