창의적 공학설계

2013년 2학기

팀 프로젝트 과제 설명

Rev. 01

기계/항공·조선·산업공학부

1. 왕복 자동차

1. 목적

다음에 제시된 코스를 가능한 한 짧은 시간 안에 코스 이탈없이 2번 왕복할 수 있는 자동차를 설계하고 제작한다.

2. 규정

- 4인 1팀이 되어 왕복 자동차를 제작한다.

- 자동차는 바퀴가 4개 이하이고 길이 100cm, 폭 60cm인 수평 트랙을 2번 왕복해야 한다.

(경사각 10°)

- 테스트 트랙은 평평한 합판으로 만들어지며, 자동차는 이 트랙의 표면을 손상시키지 말아야 한다.

- 구동축이나 구동바퀴의 동력원은 3 Volt 모터이하이고 AA 배터리 혹은 AAA 배터리 2개 이하로 사용되어야 한다. (충전지 사용 금지)

- 자동차는 경기를 시작하기 위하여 스스로 출발하여야 한다. (밀어서 출발시키는 것은 허용되지 않는다.)

- 바퀴나 몸체 등 구동되는 부분이 테스트 코스의 바닥에 접촉한 후에는 병진 이동이 허용되지 않는다. 동작은 회전만이 허용된다. 병진운동이 허용되지 않는다는 것은 바퀴가 바닥에 접촉한 후 끌려가는 것이 안 된다는 것이고 회전은 바퀴가 굴러가는 것을 의미한다. 따라서 벽에 부딪힌 후에는 후진으로 움직여야 한다.

- 왕복자동차 내에 전자적인 장치도 허용된다.

단, 리모트 컨트롤러로 관련된 전자 장치는 불가.

- 자동차의 길이는 10cm 이하로 제한된다. 10cm를 초과할 경우에는 실격으로 처리한다.

- 시중에서 판매하는 자동차 완제품을 절단 가공하거나, 완제품의 차체를 이용할 경우에는 실격으로 처리한다.

- 자동차를 작동시키기 위한 외부 스위치는 허용되지만 일단 트랙에서 출발 한 후에는 만질 수 없다.

- 반환지역의 끝 부분에는 단단한 벽이 설치되며, 자동차가 되돌아오기 위하여 이 벽에 부딪히는 것이 허용된다.

- 시합 중 자동차가 트랙을 이탈하면 탈락이다.

3. 우승자 결정

- 트랙을 가장 빠른 시간 안에 2번 왕복한 팀이 우승하게 된다.

- 팀당 2번을 시도하여 최고기록으로 우승자를 결정 한다.

- 우승자의 최고기록이 동일 할 경우 다른기록으로 평가 한다.

4. 학점 결정

- 학점은 대회점수, 비용보고서, 참여도, 디자인, 설계과정, 개인발표, 출석 등을 기준으로 담당교수님이 설정한다.

5. 정산 및 기타

- 모든 참가팀은 정산기한 내에 비용보고서 및 영수증을 제출해야 한다.

- 미 제출한 팀은 벌점을 받으며 학점에 반영된다.

2. 탁구공 발사장치

1. 목적

이동 발사차량에 장착된 발사포에서 탁구공을 발사하여 1m 직경의 과녁 중앙에 맞출 수 있는 장치를 설계하고 제작한다.

2. 규정

아래의 규정을 지키지 않을 경우 실격처리 될 수 있습니다.

1) 발사차량

- 발사차량은 출발선에서 자체 동력으로 움직이며 밀어서 출발시킬 수 없다.

- 출발 후에는 제작팀의 외부의 조종을 받을 수 없다.

- 발사차량은 경기코스의 3m 에서 5m 사이에 설정된 발사지역까지 이동해야 한다.

(발사지점 3m, 5m 는 경기코스에 표시되어 있음)

- 발사차량(발사포의 길이가 발사차량보다 긴 경우는 발사포)은 탁구공을 발사하기 전에 3m 와 5m 사이에서 완전 정지한 후 탁구공을 발사해야한다.

- 발사차량(또는 발사포)이 3m 또는 5m 선에 걸쳐서 정지할 경우는 실격으로 처리된다. 또한 발사포가 탁구공을 발사한 후에 발사차량의 동력으로 발사차량이 이동하면 실격으로 처리된다. 단, 발사충격으로 발사차량이 이동한 경우는 실격에 해당되지 않는다.

- 경기코스의 폭은 1.5미터이고 과녁은 출발선으로부터 6m에 위치한다. (경기코스 그림 참조)

- 발사차량의 크기는 가로 40cm, 세로 40cm, 높이 40cm를 초과할 수 없다.

- 사용부품 및 재료

기성품(완제품) 또는 재활용품에서 사용가능한 부분은 차량 구동에 필요한 기어박스 및 모터, 전지홀더, 스위치, 스프링, 바퀴의 축(샤프트) 등이다. 그 외 모든 부분은 직접 제작해야 한다. 예를 들면 바퀴, 발사차량의 몸체(프레임)는 PVC파이프, 아크릴, 스티로폼, 나무 등으로 직접 제작해야 한다. 단, 도르래와 같은 직접 제작이 어려운 부품은 구입하여 사용할 수 있다.

※ 나사 등과 같은 부자재는 직접 제작부품에 해당하지 않는다.

2) 발사포

- 탁구공 발사(때리는)에 사용하는 동력은 스프링(모든 형태 가능), 고무줄, 모터, 전자석, 압축공기 및 이와 유사한 것으로 제한한다. 탁구공 발사에 화약, 물, 불 등을 이용할 수 없다. 또한 발사시간을 맞추거나 발사 방아쇠를 당기기 위해 화약, 물, 불 등은 사용할 수 없다. 단, 열이 필요한 경우 건전지를 이용한 열은 사용이 가능하다.

- 발사포의 길이는 40cm, 직경은 10cm를 초과할 수 없다.

- 발사차량 출발 후에 발사지역내에서 발사포의 상하 및 후진 이동은 가능하나 전진이동은 불가능하다. (발사차량의 경우와 마찬가지로 제작팀에 의한 발사포의 외부 조정은 불가능하다) 발사포의 이동에서 발사포가 발사지역 3m, 5m 선에 걸쳐있을 수 없다.

- 사용부품 및 재료

기성품(포신, 격발장치 등)은 어느 부분에도 사용할 수 없다. 즉, 발사포의 모든 부분은 직접 제작한다. 단, 도르래와 같은 직접 제작이 어려운 부품은 구입하여 사용할 수 있다.

※ 나사 등과 같은 부자재는 직접 제작부품에 해당하지 않는다.

3) 발사차량, 발사포 공통사항

- 탁구공 발사 후 작품의 모든 부품(탁구공은 제외)은 작품에서 이탈되지 않아야 한다. (예를 들면 탁구공을 치는 공이도 실을 이용해 지면에 떨어지지 않도록 한다)

- 발사차량의 발사포 위치는 자유롭게 정하되 발사차량과 발사포를 결합했을 때 크기는 가로 40cm, 세로 40cm, 높이 40cm의 상자 안에 들어가도록 제작한다.

- 발사차량의 출발로부터 탁구공을 발사하기까지의 소요시간은 1분으로 한다.

- 사용부품 및 재료

전기․전자부품이 필요하다면 단일 부품(전선, 모터, 저항, 콘덴서, 스위치 등)을 구입해서 조합하여 사용할 수 있다. 그러나 전기․전자 완성키트 사용은 금지한다.

3. 우승자 결정 기준

- 점수는 탁구공이 과녁의 중앙을 얼마나 가까이 맞추는가로 정한다.

- 2번 시도를 하여 그 평균값을 사용한다.

- 동점 팀이 나올 경우는 동점 팀들이 재시합을 하여 순위를 결정한다.

4. 학점 결정

- 학점은 대회점수, 비용보고서, 참여도, 디자인, 설계과정, 개인발표, 출석등을 기준으로 담당교수님이 설정한다.

5. 정산 및 기타

- 모든 참가팀은 영수증 정산 기간내에 비용보고서 및 영수증을 제출해야 한다.

- 미 제출한 팀은 벌점을 받으며 학점에 반영된다.

6. 발사대 설명

- 과녁은 중앙으로부터 5개의 원이 그려져 있다.

- 편의상 중심은 10점이고 다음은 8점, 6점, 4점, 2점등으로 표시되어 있다.

- 발사대의 트랙길이는 다음과 같고 트랙 폭은 1.5미터이다. (트랙은 복도 바닥을 사용)

- 출발선부터 과녁까지의 거리는 6m 이고, 과녁직경은 1m, 과녁 중심까지 높이는 지면에서 1.5m로 되어있다.

3. 호버크래프트

1. 목적

다음 그림과 같은 아크릴 평판(길이 3m, 폭 60 Cm)를 공중에 부양하여 폭 40 cm의 목표지점(골인지점)을 빠른 시간에 통과하는 호버크래프트 장치를 설계하고 제작한다.

트랙의 양쪽은 10Cm의 벽

2. 규정

- 4인 1팀이 되어 호버크래프트를 제작한다.

- 호버크래프트는 길이 3m, 폭 60 cm인 수평 트랙을 주행하여, 목표지점(골인지점)을 통과하여야 한다.

골인지점을 통과하지 못하면 실격이다.

- 테스트 트랙은 아크릴로 만들어지며, 호버크래프트는 이 트랙의 표면을 손상시키지 말아야 한다.

- 동력원은 소형 모터(개수 제한 없음)를 사용하고, 전원은 AA 배터리 혹은 AAA 배터리 4개 이하를 사용해야 한다. (충전지 사용 금지)

- 호크래프트의 길이와 폭은 각각 30cm 및 25cm 이내이어야 한다. 높이는 20cm 이하로 제작되어야 한다.

- 호버크래프트를 작동시키기 위한 외부 스위치는 허용되지만, 일단 트랙에서 출발 한 후에는 만질 수 없다.

- 호버크래프트는 출발선 뒤에서 정지상태에서 자체 동력으로 출발하여야 한다. 또한 호버크래프트가 움직이기 시작하는 데 30초 이상 소요될 수 없다.

- 호버크래프트는 제품으로 판매되는 기트를 이용하면 안됨

- 단, 프로펠러, 모터, 배터리 케이스 등은 기성품 사용이 가능하다. (사용하고자 하는 재료에 의문이 있는 경우 사전에 상담 할 것)

3. 우승자 결정 기준

- 출발선에서 종료 지점을 가장 빨리 도달하는 팀이 우승

- 팀당 2번 시도를 하여 평균 기록으로 우승자를 결정한다. (1회만 성공한 경우는 1회의 성적만 반영한다.)

- 우승자 결정에 있어 동점 팀 발생 시는 동점 팀이 1번의 재 시도를 통하여 우승자를 결정한다. 단, 성적에 반영하는 기록은 이전 2회의 평균 점수를 그대로 사용한다.

4. 학점 결정

- 학점은 대회점수, 비용보고서, 참여도, 디자인, 설계과정, 개인발표, 출석 등을 기준으로 담당교수님이 설정한다.

5. 정산 및 기타

- 모든 참가팀은 영수증 정산 기간 내에 비용보고서 및 영수증을 제출해야 한다.

- 미 제출한 팀은 벌점을 받으며 학점에 반영된다.