Canonical URI: https://w3id.org/kmath/textbook_problem/mirae_vision_p139_robot_design_exploration
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| rdfs:label | 미래엔 p139 꿈을 이루는 수학 |
| rdfs:comment | 미래엔 공통수학1 교과서 p139에서 이미지 판독으로 추출한 로봇 설계와 행렬 활용 읽기 자료. |
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| math:bodyText | 로봇 설계자, 행렬로 로봇을 설계한다! 로봇 설계자는 로봇 제품에 요구되는 사항을 분석하여 로봇 하드웨어의 사양과 구조의 개념을 설계하는 일을 한다. 여기에는 로봇에 사용되는 구동 장치의 설계, 로봇 자세와 동작을 제어하기 위한 회로의 설계, 로봇에 부착된 다양한 센서 신호 처리 장치의 설계 등이 포함된다. 또, 로봇 제품이 규격에 맞게 제작되었는지 시험하고 평가하며, 로봇의 안정적인 사용을 보장하기 위한 고장 분석과 예방 대책을 수립하고 사용자를 교육한다. 로봇 설계와 제작은 기술 발전이 계속되면서 빠르게 성장하는 산업 분야이다. 로봇은 사람이 직접 수행하기 어렵거나 불가능한 작업을 대신할 수 있도록 산업, 의료, 군사, 심해와 우주 탐험 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 로봇에 장착되는 팔이나 다리가 원활하게 작동하려면 관절이 유연하게 움직여야 하는데, 이런 기능을 설계할 때 행렬의 다양한 연산과 성질이 이용된다. 관절이 두 개인 로봇 팔을 설계하는 도면에서, 길이가 \(l_1\)과 \(l_2\)인 로봇 팔의 두 관절 \(P_1\)과 \(P_2\)의 회전 범위는 \(2\times1\) 행렬 \(P_1=\begin{pmatrix}l_1\cos\theta_1\\l_1\sin\theta_1\end{pmatrix}\), \(P_2=\begin{pmatrix}l_2\cos(\theta_1+\theta_2)\\ l_2\sin(\theta_1+\theta_2)\end{pmatrix}\)와 같이 나타낼 수 있다. 이때 전체 로봇 팔 \(P\)의 회전 범위는 \(P=P_1+P_2=\begin{pmatrix} l_1\cos\theta_1+l_2\cos(\theta_1+\theta_2)\\ l_1\sin\theta_1+l_2\sin(\theta_1+\theta_2) \end{pmatrix}\)이다. 또한 중심각이 \(x^\circ\)이고 반지름이 \(r\)인 부채꼴에서 점 \(A\)의 좌표는 \((r\cos x^\circ,r\sin x^\circ)\)이고, 이를 \(2\times1\) 행렬 \(\begin{pmatrix}r\cos x^\circ\\r\sin x^\circ\end{pmatrix}\)로 나타낼 수 있다. |
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| math:problemKind | exploration |
| math:problemNumber | 꿈을 이루는 수학 |
| math:problemType | problem_type:matrix_addition_scalar |
| math:reviewStatus | reviewed |
| math:sourceSection | textbook_section:mirae_matrix_operations |
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