▪ 3D 보조기기 정보

1. 기기 개발 이유 및 사용 목적을 자세히 적어주세요.

최근 장기화된 코로나19상황속에서 식당, 은행 등 어느곳에서든 출입을 하기위해선 QR체크인이 필수이다. 물론 일반인들에겐 QR코드 인식이 단순히 네모칸안에 QR코드를 넣는일이겠지만 시각장애인의 경우 그일은 매우 어렵고 힘들 것이다. 이러한 불편함을 호소하는 내용의 뉴스나 기사들을 심심찮게 볼 수 있다. 그래서 우리는 시각장애인이 힘들게 QR인식기를 찾아 휴대폰을 갖다 댈 필요없이 휴대폰을 올려놓기만 하면 알아서 QR체크인을 진행해주는 기기를 개발하였다. 이런 기기를 개발함으로써 시각장애인이 QR체크인으로 인해 겪는 어려움이나 불편함이 줄어들 것이다.  

* 관련기사 :

https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=5153521

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

1) QR인식기(QR코드를 인식받기 위한 휴대폰이나 태블릿PC)를 인식기 거치대에 올려놓는다.

2) QR체크인을 하기위한 시각장애인의 휴대폰에서 QR코드를 켜서 휴대폰 통안에 넣는다.

3) 빨간색 스위치버튼을 누른다.

4) 한번 버튼을 누르게 될경우 시각장애인의 휴대폰이 기기의 레일을 따라 QR인식기쪽으로 향해 내려가 QR코드를 인식한 후 다시 원위치로 돌아온다.

5) 인식이 끝나 QR체크인이 완료되면 휴대폰을 꺼낸다.

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)을 자세히 적어주세요.

-기기에 대한 부가적인 설명

한 본체 및 부품, 각 부품을 연결할 때 필요한 너트와 볼트, 모터 2개, 스위치, 전선 그리고 제품을 작동시킬때 필요한 아두이노Uno로 구성되어져 있다.

3D프린터로 출력한 부품은 STL파일로 제출한 회전팔, 이음팔, 레일, 바퀴, 휴대폰통, 찐본체 파일이다. 볼트와 너트는 회전팔과 이음팔을 연결할 때 십자접시머리볼트(M3-45mm)와 너트(M4-3.2mm)를 사용하였고, 이음팔 바퀴를 연결할 때, 육각볼트(M8-110mm)그리고 너트(M8-6.5mm)를 사용하였다.

본 기기는 시각장애인을 위한 제품인 점을 고려하여 스위치와 휴대폰통이 위치한 곳에 각각 ‘스위치’와 ‘휴대폰통’을 점자로 변환한 글자를 추가하여 시각장애인이 더욱 사용하기 쉽게 만들었다.

제품을 구동시키기 위해 아두이노Uno, 저속모터, 스위치, 전선을 사용하였다. 작동의 경우 스위치를 한번 누를 경우 가장 높은지점에 있는 휴대폰통이 아래로 내려가 QR인식기 쪽으로 이동한뒤 다시 올라오는 방식으로 크랭크라는 원리를 이용하였다.

*구동을 위해 구성한 코드는 이미지 파일로 첨부하였습니다. 구동영상은 아래 링크를 통해 확인하실 수 있습니다.

-사용경험  

Inventor 프로그램을 이용하여 직접 설계하고 3D프린터를 통해 출력을 해보니 개선하면 좋을 사안들이 몇개 있었다. 여러 번 출력하여 개선사항을 모두 반영하면 좋았겠지만 기기의 크기가 작지 않다보니 출력하는 비용이 적지않았기 때문에 추가 출력을 하지 못하였다.

1) 휴대폰통이 위아래로 움직일 수 있게 해주는 레일의 경우 설계를 네모모형으로 하였다. 네모모형으로 하였을 경우 마찰이 생기기 때문에 구동이 원활하게 되는것을 방해하였다. 따라서 개선방안으로는 네모모형에서 원형모형으로 바꿔 마찰력을 줄여주는 것이다. 레일을 원형으로 바꿀 경우 마찰력이 크게 줄어들 것으로 기대한다.

2) 위의 개선사항과 연계하여 보면 휴대폰통 중 레일을 지나가는 부분에 필렛(모서리의 이음부분에 곡률을 주는 방법)을 주어 마찰을 줄여주고 이동을 원할하게 하는것이다.

3) 3D프린터를 통해 출력을 한번만 하게 되다보니 공차문제가 생겼다. 다시 한번 출력을 하게될 경우 오차를 감안하여 공차를 기존보다 크게 줄 것이다.

-적용사례

코로나시국 속 QR체크인이 필수인 현시점에서 QR인식기를 비치해놓은 식당, 공공기관 등 모든곳에서 활용이 가능한 기기이다. 기존에도 QR인식기(휴대폰 및 태블릿)을 비치해놓은 모든곳에서 거치대를 기본적으로 사용하고 있기때문에 이번에 개발한 기기로 대체할 경우 일반적인 경우엔 거치대의 용도로 시각장애인이 이용할 경우 QR인식보조기기로 활용이 가능하기 때문에 활용성 또한 좋을 것으로 기대한다. 

-발전방안

QR인식기에 있는 QR코드를 인식하기 위해서는 모터를 이용하여 휴대폰을 상하로 움직여야한다. 또한 QR코드를 인식하려면 모터가 저속으로 움직여야하기때문에 저속모터를 사용하였다. 여기서 약간의 문제가 있었다. 저가의 저속모터의 경우, 내부기어가 플라스틱으로 되어있기 때문에 휴대폰의 하중을 받게 될 경우 내부의 기어가 마모되어 힘을 제대로 전달하기 어렵다. 따라서 내부기어의 강도가 높은 재료(예를 들면 금속)로 이루어진 모터를 이용하면 내구성이 더 좋아지고 구동 또한 원활하게 이루어질 것같다.

또한 직접 구동으로 이어지진 않았지만 팀원들과 이야기한 좋은 아이디어가 있었다. 기기에 스피커를 달아 스위치를 누른 순간부터 휴대폰통이 다시 돌아올때까지 시각장애인이 소리를 통해 QR체크인이 끝나는 시간을 대략적으로 확인할 수 있게 해주는 것이다.  

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