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레고로 배우는 기계의 운동원리 152 [개정판]

김창량 저 | 416쪽 | 값 27,000원 | 2023년 2월 10일 초판 발행

ISBN 979-11-6248-171-4 (13550) | 판형 191*248

 

레고 메커니즘 모형 20종 3D프린팅 출력용 STL 파일 싱기버스 무료 다운로드 제공

 

레고로 배우는 기계의 운동원리 152

 

 

■ 책소개

이 책에서는 자신만의 창작 로봇을 성공적으로 만들기 위한 152가지의 기구 모형을 소개합니다. 기구를 모형으로 만들 때 쉽고 안전하게 실습할 수 있는 교구로 레고 테크닉 부품(이하 레고 부품)을 사용합니다 .

레고 부품을 사용해서 만든 기구 모형을 통해 운동을 전달하는 기술과 방법에 대해 아이디어를 얻을 수 있을 것입니다.

저자는 “어떻게 하면 현실 세계에서 작동하고 있는 과학적이고 창의적인 메커니즘을 쉽고 즐겁게 배울 수 있을까?”라는 주제로 많은 고민과 연구를 했습니다. 일상생활, 산업현장, 전시회, 교육현장, 놀이공원, 책, 인터넷 등에서 콘텐츠의 소스가 될만한 아이디어, 정보 기술자료를 찾기 시작하여 자료를 수집하고 정리하여 레고 테크닉이라는 부품을 조합하고 응용하는 과정에서 “레고로 배우는 기계의 운동원리”라는 주제로 집필하게 되었습니다.

 

 

 

■ 차례

⦁머리말 Preface

⦁책 소개 Introduction

⦁개론 Summary

⦁공통 주의사항 Suggestions

 

PART 01 운동의 기본

Section 01 평면운동 TO 평면운동

M1 힘과 운동을 반대 방향으로 전달하기-1종 레버 운동

M2 힘과 운동을 같은 방향으로 전달하기-2종 레버 운동

M3 힘과 운동을 같은 방향으로 전달하기-3종 레버 운동

M4 같은 크기의 힘과 운동을 반대 방향으로 전달하기

M5 같은 크기의 힘과 운동을 90도 방향으로 전달하기

M6 같은 크기의 힘과 운동을 같은 방향으로 멀리 전달하기(1)

M7 같은 크기의 힘과 운동을 같은 방향으로 멀리 전달하기(2)

 

Section 02 회전운동 TO 평면운동

M8 계란형의 궤적을 그리는 평면운동 만들기

M9 편심기어로 속도가 변하는 평면운동(회전하면서 원호운동)만들기

M10 편심기어로 속도가 변하는 평면운동(회전하면서 직선운동)만들기

M11 가이드 없이 직선의 궤적을 그리는 평면운동(1)-호킨 근사직선운동

 

Section 03 원호운동 TO 평면운동

M12 가이드 없이 직선의 궤적을 그리는 평면운동(2)-체비세프 근사직선운동

M13 가이드 없이 직선의 궤적을 그리는 평면운동(3)-와트 근사직선운동

M14 가이드 없이 직선의 궤적을 그리는 평면운동(4)-스코프 러셀 근사직선운동

M15 가이드 없이 직선의 궤적을 그리는 평면운동(5)-포셀리에 직선운동

M16 원호운동으로 수평상태를 유지하는 평면운동 만들기

M17 T형 레버로 작은 힘을 가해서 큰 힘을 얻기

 

Section 04 직선운동 TO 평면운동

M18 회전하면서 직선으로 움직이는 평면운동 만들기

M19 타원의 궤적을 그리는 평면운동 만들기

 

Section 05 회전운동 TO 회전운동

M20 회전하는 두 링크를 연결해서 회전운동 전달하기

M21 한 개의 평행 사변형 링크로 회전운동 전달하기

M22 두 개의 평행 사변형 링크로 회전운동 전달하기

M23 회전하는 두 링크를 연결해서 출력되는 속도가 변하는 회전운동 전달하기

M24 평행하고 교차하지 않는 2개의 축 사이에서 회전운동 전달하기

M25 직각이고 교차하는 2개의 축 사이에서 회전운동 전달하기(1)

M26 직각이고 교차하는 2개의 축 사이에서 회전운동 전달하기(2)

M27 직각이고 교차하지 않는 2개의 축 사이에서 회전운동 전달하기

M28 스퍼기어 3개를 일렬로 맞물려서 회전운동 전달하기

M29 베벨기어 3개를 직각으로 맞물려서 회전운동 전달하기

M30 스퍼기어 3개를 일정한 각도로 맞물려서 회전운동 전달하기

M31 베벨기어 3개를 일정한 각도로 맞물려서 회전운동 전달하기

M32 두 바퀴 사이의 마찰력을 이용해서 회전운동 전달하기

M33 벨트와 풀리 사이의 마찰력을 이용해서 회전운동을 같은 방향으로 전달하기

M34 벨트와 풀리 사이의 마찰력을 이용해서 회전운동을 반대 방향으로 전달하기

M35 두 축 사이의 거리가 먼 경우에 정확한 속도비로 회전운동 전달하기

M36 한 방향으로만 회전운동 전달하기

M37 평행하고 교차하지 않는 두 축을 이어서 회전운동 전달하기(1)

M38 평행하고 교차하지 않는 두 축을 이어서 회전운동 전달하기(2)

M39 일정한 각도를 이루는 두 축을 이어서 회전운동 전달하기

 

Section 06 회전운동 TO 원호운동

M40 일정한 각도로 움직이는 왕복 원호운동 만들기(1)

M41 일정한 각도로 움직이는 왕복 원호운동 만들기(2)

M42 일정한 각도로 움직이는 왕복 원호운동 만들기(3)

M43 일정한 각도로 움직이는 왕복 원호운동 만들기(4)

M44 요동치는 왕복 원호운동 만들기

M45 왕복으로 움직이는 원호운동의 속도가 변하는 운동(1)

M46 왕복으로 움직이는 원호운동의 속도가 변하는 운동(2)

M47 캠을 사용해서 왕복 원호운동 만들기

M48 캠을 사용해서 3회 간헐적 왕복 원호운동 만들기

M49 캠을 사용해서 간헐적 왕복 원호운동 만들기

 

Section 07 회전운동 TO 직선운동

M50 링크를 사용해서 왕복 직선운동 만들기

M51 원판을 사용해서 왕복 직선운동 만들기

M52 슬롯 링크를 사용해서 왕복 직선운동 만들기

M53 슬롯 링크를 사용해서 양쪽 끝단에서 잠시 멈추는 왕복 직선운동 만들기

M54 랙 기어와 피니언 기어를 사용해서 직선운동 만들기

M55 웜과 랙 기어를 사용해서 직선운동 만들기

M56 캠을 사용해서 왕복 직선운동 만들기(1)

M57 캠을 사용해서 왕복 직선운동 만들기(2)

M58 캠을 사용해서 왕복 직선운동 만들기(3)

M59 캠을 사용해서 2회 간헐적 왕복 직선운동 만들기

M60 캠을 사용해서 양쪽 끝단에서 잠시 멈추는 왕복 직선운동 만들기

M61 수나사와 암나사를 사용해서 직선운동 만들기

 

Section 08 원호운동 TO 회전운동

M62 링크를 사용해서 왕복 원호운동으로 회전운동 만들기

M63 링크, 로프, 로프 풀리를 사용해서 왕복 원호운동으로 회전운동 만들기

M64 왕복 원호운동으로 한쪽 방향의 간헐적 회전운동 만들기

 

Section 09 원호운동 TO 원호운동

M65 일정한 각도로 움직이는 왕복 원호운동 만들기

M66 링크, 로프, 로프 풀리를 사용해서 왕복 원호운동으로 왕복 원호운동 만들기

 

Section 10 원호운동 TO 직선운동

M67 일정한 각도의 원호운동으로 직선운동 만들기

 

Section 11 직선운동 TO 회전운동

M68 왕복 직선운동으로 회전운동 만들기(1)

M69 왕복 직선운동으로 회전운동 만들기(2)

 

Section 12 직선운동 TO 원호운동

M70 직선운동으로 일정한 각도의 원호운동 만들기(1)

M71 직선운동으로 일정한 각도의 원호운동 만들기(2)

 

Section 13 직선운동 TO 직선운동

M72 경사면을 이용해서 직각 방향으로 직선운동 전달하기(1)

M73 경사면을 이용해서 직각 방향으로 직선운동 전달하기(2)

M74 양 방향으로 2개의 직선운동 전달하기

 

PART 02 운동의 조합

 

Section 01 전달되는 힘 변경하기

M75 레버 2개를 조합해서 원호운동의 힘 증가시키기

M76 스퍼기어에 레버를 조합해서 원호운동의 힘 증가시키기

M77 링크에 굽은 레버를 연결해서 직선운동의 힘 증가시키기

M78 스퍼기어에 레버를 조합해서 직선운동의 힘 증가시키기

M79 느리지만 힘이 크게 증가하는 왕복 직선운동 만들기

M80 느리지만 힘이 크게 증가하는 2개의 회전운동 만들기

 

Section 02 전달되는 속도 변경하기

M81 기어를 사용해서 고속으로 회전하는 운동 만들기

M82 체인과 스프라켓을 사용해서 고속으로 회전하는 운동 만들기

M83 1회 왕복 직선운동할 때마다 2바퀴씩 회전하는 운동 만들기

M84 1회 왕복 직선운동할 때마다 4바퀴씩 회전하는 운동 만들기

M85 편심기어로 속도가 변하는 2개의 왕복 원호운동 만들기

M86 슬롯형 벨 크랭크를 사용해서 속도가 변하는 평면운동과 왕복 원호운동 만들기

M87 슬롯형 벨 크랭크를 사용해서 속도가 변하는 왕복 직선운동 만들기

M88 슬롯형 기어를 사용해서 속도가 변하는 왕복 직선운동 만들기

M89 슬라이딩 기어를 축 방향으로 전환해서 2단계로 속도 변경하기

M90 입력의 회전방행에 따라 2단계로 속도 변경하기

M91 슬라이딩 레버를 전환해서 2단계로 속도 변경하기

 

Section 03 전달되는 속도 변경하기

M92 회전운동으로 한쪽 방향의 간헐적 회전운동 만들기

M93 회전운동으로 특정 구간에서 속도가 빠른 간헐적 회전운동 만들기

M94 한바퀴(360도) 회전할 때마다 1/4바퀴(90도)씩 간헐적 회전운동 만들기

M95 반바퀴(180도) 회전할 때마다 1/3바퀴(120도)씩 간헐적 회전운동 만들기

M96 1회 왕복 원호운동할 때마다 1/6바퀴(60도)씩 간헐적 회전운동 만들기

M97 왕복 직선운동으로 일정한 각도의 간헐적 회전운동 만들기

M98 특정한 구간에서 잠시 지연되는 간헐적 원호운동 만들기

M99 1회전으로 2회 간헐적 왕복 직선운동 만들기

M100 1회전으로 3회 간헐적 왕복 직선운동 만들기

 

Section 04 1개의 입력 운동으로 2개의 출력 운동 만들기

M101 베벨기어를 조합해서 속도와 회전력이 다른 2개의 회전운동 만들기

M102 벨트와 풀리를 조합해서 속도와 회전력이 다른 2개의 회전운동 만들기

M103 벨트와 풀리를 조합해서 2개의 왕복 회전운동 만들기

M104 슬라이더 크랭크와 레버를 조합해서 왕복 원호운동과 왕복 직선운동 만들기

M105 레버 크랭크와 랙 & 피니언 기어를 조합해서 왕복 원호운동과 왕복 직선운동 만들기

M106 레버 크랭크, 벨 크랭크, 슬라이더 크랭크를 조합해서 왕복 원호운동과 왕복 직선운동 만들기

M107 캠을 조합해서 간헐적 왕복 원호운동과 왕복 직선운동 만들기

M108 벨 크랭크를 조합해서 방향이 90도인 2개의 직선운동 만들기

M109 랙&피니언 기어를 조합해서 힘과 방향이 같은 2개의 직선운동 만들기

M110 랙&피니언 기어를 조합해서 힘이 같고 방향이 반대인 2개의 직선운동 만들기

M111 캠, 슬라이더 크랭크, 레버를 조합해서 2개의 왕복 직선운동 만들기

M112 웜&웜휠, 베벨기어, 슬라이더 크랭크를 조합해서 2개의 왕복 직선운동 만들기

 

Section 05 입력 조건에 따라 여러 개의 출력 만들기

M113 평행하고 교차하지 않는 두 축 사이에서 회전운동을 전달하거나 끊기

M114 평행하고 교차하는 두 축 사이에서 회전운동을 전달하거나 끊기

M115 직각이고 교차하는 두 축 사이에서 회전운동을 전달하거나 끊기

M116 입력의 회전방향에 따라 회전운동을 전달하거나 끊기

M117 벨트와 풀리 사이의 마찰력을 조절해서 회전운동을 전달하거나 끊기

M118 두 바퀴 사이의 마찰력을 조절해서 회전운동을 전달하거나 끊기

M119 고정하는 부품에 따라 3가지 출력 만들기

M120 정회전, 역회전, 정지의 3가지 출력 만들기

M121 입력의 회전방향에 따라 2개의 출력부로 회전운동을 전달하기

M122 슬라이딩 레버를 전환해서 2개의 출력부로 회전운동 전달하기

M123 2개의 출력부를 이동해서 회전운동 전달하기

 

Section 06 다양한 운동 만들기

M124 별도의 가이드 없이 동기화해서 직선운동 만들기

M125 대칭 상태를 유지하면서 왕복 직선운동 만들기

M126 출력되는 왕복 직선운동의 거리를 확대하기

M127 편심기어로 속도가 변하는 여러 가지 운동 만들기

M128 수평상태를 유지하면서 회전하는 평면운동 만들기

M129 왕복 원호운동과 왕복 직선운동의 평면운동을 1회전마다 반복하기

M130 왕복 원호운동과 왕복 직선운동의 평면운동을 5회전마다 반복하기

M131 회전하면서 원호로 움직이는 입력 운동 만들기

 

PART 03 운동의 응용

 

M132 수직상태를 유지하면서 움직이는 평면운동

M133 물체가 무거울수록 집는 힘이 강해지는 집게

M134 고속회전을 이용해서 진동을 발생시키기

M135 출력되는 원호운동을 이용해서 레버 전환하기

M136 천이나 종이를 자르는 전단운동

M137 래칫휠의 회전방지 방향 선택하기

M138 입력 조건에 따라 출력이 다양하게 변하는 차동기어

M139 두 축의 회전속도와 회전방향에 따라 속도가 다양하게 변하는 차동기어

M140 차동기어를 사용하는 삼륜차

M141 차동기어를 사용하거나 잠그기

M142 일정한 간격과 수평상태를 유지하는 2단 평행운동

M143 앞바퀴에서 뒷바퀴로 회전운동을 전달하기

M144 직선운동에 회전운동을 가하는 나사선운동

M145 신축성 있게 늘이고 줄이는 직선운동

M146 다리 4개로 걸어 다니기

M147 클릭과 폴을 전환해서 간헐적 회전운동의 방향 선택하기

M148 볼이 있을 때와 없을 때 출력이 다른 운동

M149 정회전과 역회전을 교대로 전환하는 간헐적 왕복 회전운동

M150 입력의 회전속도에 따라 위치가 변하는 왕복 직선운동

M151 양쪽 날개를 펄럭이는 운동

M152 부품을 일정한 간격으로 이송하는 운동

 

PART 04 부록

 

Section 01 3D 프린팅 메커니즘 모형 20종류에 대한 싱기버스 링크

M11 모형, M18 모형

M19 모형, M20 모형

M23 모형, M24 모형

M25 모형, M27 모형

M28 모형, M29 모형

M30 모형, M31 모형

M38 모형, M40 모형

M44 모형; M50 모형

M52 모형, M54 모형

M65 모형, M70 모형

 

Section 02 모형별 찾아보기

 

<책에 수록된 레고 메커니즘 색인>