공학계역세특: IR센서 기반 라인트레이서 제작을 통한 모터 제어 알고리즘 탐구

「라인트레이서 제작 과정에서 IR센서의 감지값에 따른 모터 회전 제어 알고리즘을 작성하고, 실제 동작 결과를 분석함」
이 주제를 세특 보고서 형식 + 활동지 구성으로 풍성하게 톺아볼게요!

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🚗 세특 활동 예시 상세 정리

활동명: IR센서 기반 라인트레이서 제작을 통한 모터 제어 알고리즘 탐구

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🎯 활동 목표

• IR 센서를 이용해 흑백 라인을 감지하고, 감지값에 따라 로봇이 선을 따라가게 만든다.
• 조건문(if-else) 기반의 회전 제어 알고리즘을 직접 작성하고 수정해보며 결과를 비교 분석한다.
• 피드백 제어와 센서 반응형 로봇 구조를 체험하고 이해한다.

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🔧 세부 활동 내용

① 라인트레이서 키트 구성 및 조립

• 주요 부품:
  • IR 센서 2개 (좌/우 감지)
  • DC 모터 2개 (좌/우 바퀴 구동)
  • 모터 드라이버 (L298N)
  • 아두이노 우노, 바퀴, 섀시, 전원 배터리 팩
• IR 센서 배치는 로봇 하단 좌·우에 설치해 검은 선을 감지하도록 구성

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② IR 센서 작동 원리 실험

• 흰색 바닥: 반사량 높아 센서 ON (값 1)
• 검은 선: 빛 흡수 → 센서 OFF (값 0)
• 2개 센서 조합으로 로봇의 위치 판단

좌측 센서                  우측 센서           로봇 행동

0	0	직진
0	1	좌회전
1	0	우회전
1	1	멈춤 (or 직진 유지)

 

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③ 제어 알고리즘 코딩 예시

int leftSensor = digitalRead(2);  // 좌측 IR센서 int rightSensor = digitalRead(3); // 우측 IR센서 if (leftSensor == 0 && rightSensor == 0) {   goForward(); } else if (leftSensor == 0 && rightSensor == 1) {   turnLeft(); } else if (leftSensor == 1 && rightSensor == 0) {   turnRight(); } else {   stopMotors(); }

 

• goForward(), turnLeft(), turnRight(), stopMotors()는 각각 모터 회전 함수로 직접 정의

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🧪 실험 기록 방법

• 라인 너비/굽은 정도 변화에 따른 로봇의 반응 속도 측정
• 센서 간격 조정 실험: 너무 좁거나 넓으면 선 인식이 잘 안됨
• 검은색 테이프/흰 종이 조합 실험: 환경 조건에 따른 오작동 여부 분석
• 오류 발생 시 조건 수정, delay 값 조정 등 직접 코드 개선 시도

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📊 탐구 결과 요약

항목                                                         내용

센서 입력 → 출력 흐름	IR 감지값 → 아두이노 조건판단 → 모터 속도 조정
제어 방식	IF 조건문 기반, 실시간 피드백 적용
가장 어려웠던 점	선을 지나칠 때 회전 반응 속도 조절
가장 흥미로웠던 점	단순한 조합으로 다양한 행동 구현 가능성

 

 

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👉 라인트레이서_IR센서_모터제어_탐구활동지.docx

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💬 활동 소감

“로봇이 선을 따라 움직인다는 단순한 구조 속에서도
센서 입력과 제어 알고리즘의 조합이 얼마나 중요한지를 깨달았다.
처음엔 선을 잘 따라가지 못했지만, 조건을 조금씩 수정하며 개선해가는 과정에서
공학적 설계 사고와 디버깅 능력이 자연스럽게 향상되었다.”

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✍️ 세특 기록용 문장

「라인트레이서 제작 과정에서 IR센서의 감지값에 따른 모터 회전 제어 알고리즘을 작성하고, 실제 동작 결과를 분석하며 피드백 제어의 원리를 체험함」

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📚 전공 연계

• 로봇공학과: 센서 피드백 제어 알고리즘 기초
• 기계공학과: 바퀴 제어 및 이동 메커니즘 이해
• 컴퓨터공학과: 조건문 코딩 + 센서 입력 분석
• 전기전자공학: IR 센서와 모터 회로 연결 실습

🧡  마무리

“선을 따라 움직이는 로봇을 만들며, 내가 짠 코드로 실제 동작을 바꾸는 경험을 통해
공학이란 복잡한 개념이 생활 속에서 어떻게 구현되는지를 몸으로 느낄 수 있었다.”