로봇공학 교육 실습 시스템
Introduction to Robotics Teaching Lab
Quanser | Robotics & Mechatronics | Manipulator Robotics
Introduction to Robotics Teaching Lab
다학제 로봇공학 교육을 위한 Plug-and-Play 매니퓰레이터 로봇 실습실
제품 설명
Quanser Introduction to Robotics Teaching Lab은
기계공학, 전기전자공학, 메카트로닉스,
컴퓨터 및 로봇공학 전공의 학부 교육을 위해 설계된
턴키형 로봇 매니퓰레이터 교육 실습실입니다.
QArm Mini 로봇 매니퓰레이터 6대를 중심으로
교육과정과 연계된 Courseware,
교수자용 Instructor Materials 및 Assessments,
QLabs Virtual QArm 디지털 트윈,
QUARC™ Complete Lab License를 함께 구성하여
별도의 복잡한 시스템 구축 없이
로봇공학 실습 환경을 구성할 수 있습니다.
Forward / Inverse Kinematics와 같은
로봇 기구학의 기본 개념부터
Differential Kinematics,
Pick & Place,
Visual Servoing,
Object Detection,
Path Planning 및 Collision Monitoring까지
학부 로봇공학 교육에 필요한 내용을
단계적으로 실습할 수 있습니다.
QArm Mini의 컴팩트한 Benchtop 구조를 통해
하나의 실험실에 여러 대의 로봇을 배치할 수 있으며,
학생들이 직접 로봇을 조작하면서
이론과 실제 시스템의 동작을 연결하여 학습할 수 있습니다.
또한 QLabs Virtual QArm을 통해
실제 장비 사용 전 Pre-Lab 실습을 진행하거나
하이브리드 및 원격교육,
개별 학생의 추가 연습 환경을 제공할 수 있습니다.
QArm Mini는 USB 기반의 간편한 연결 방식을 지원하며,
Quanser QBot Platform에 장착하여
Mobile Manipulation 및 Warehouse Automation과 같은
고급 로봇 시스템 교육으로 확장할 수도 있습니다.
주요 특징
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Turnkey
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턴키형 로봇 교육 환경
QArm Mini 6대와 소프트웨어, 디지털 트윈, 학생 실습 콘텐츠 및 교수자 자료를 하나의 교육 패키지로 구성하여 실험실 구축과 수업 준비 시간을 줄일 수 있습니다. |
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Hands-On
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실제 로봇을 활용한 실습 중심 교육
학생들이 직접 로봇 매니퓰레이터를 제어하면서 기구학, 로봇 비전, 경로 계획 및 매니퓰레이션 원리를 실습할 수 있습니다. |
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Course-Ready
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교육과정에 바로 적용 가능한 Courseware
단계별 Concept Review, Lab Procedure, 평가 자료 및 Coding Exercise를 제공하여 수업과 실험에 바로 적용할 수 있습니다. |
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Digital Twin
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QLabs Virtual QArm 지원
실제 로봇 실습과 가상 로봇 실습을 연계하여 Pre-Lab, 개인 실습, 하이브리드 및 원격교육 환경을 구성할 수 있습니다. |
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Expandable
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Mobile Manipulation으로 확장
QArm Mini를 QBot Platform과 결합하여 이동 로봇과 매니퓰레이터가 통합된 Mobile Manipulation 및 Warehouse Automation 교육으로 확장할 수 있습니다. |
Teaching Lab 기본 구성
| 구분 | 구성 |
|---|---|
| Turnkey Hardware | 6 × QArm Mini Manipulator Arm |
| Courseware | Textbook-Aligned Courseware |
| Faculty Toolkit |
Instructor Materials Assessments |
| Digital Twin | QLabs Virtual QArm Subscription |
| Software License | QUARC™ Complete Lab License |
핵심 실습 장비 - QArm Mini
QArm Mini는
학부 수준의 로봇 매니퓰레이터 교육을 위해 설계된
컴팩트하고 안전한 4DOF 로봇암입니다.
Base Yaw와 Shoulder, Elbow, Wrist Pitch 축, Parallel Gripper 및 RGB 카메라를 갖추고 있어 로봇 기구학에서 Pick & Place, Object Detection 및 Visual Servoing까지 폭넓은 로봇 실습을 수행할 수 있습니다.
Base Yaw와 Shoulder, Elbow, Wrist Pitch 축, Parallel Gripper 및 RGB 카메라를 갖추고 있어 로봇 기구학에서 Pick & Place, Object Detection 및 Visual Servoing까지 폭넓은 로봇 실습을 수행할 수 있습니다.
QArm Mini 주요 사양
| 구분 | 사양 |
|---|---|
| Degrees of Freedom |
4 DOF Base : Yaw Shoulder / Elbow / Wrist : Pitch Parallel Gripper |
| Arm Reach | 382 mm |
| Gripper Grasp | 70 mm |
| Maximum Payload | 150 g |
| Sensing | Position / Speed / Current Monitoring |
| Maximum Speed | 180 deg/s |
| Nominal Speed | 60 deg/s |
| Camera |
RGB Camera 1280 × 720 @ 60 Hz |
| Programming |
MATLAB® / Simulink® Python™ / ROS 2 |
로봇공학 교육 과정
STEP 01. Forward Kinematics
Forward Kinematics를 이용하여
각 관절의 각도와 End-Effector 위치의
관계를 학습합니다.
Workspace Identification과 Lead Through 실습을 통해 로봇의 작업 공간 및 기본 조작 방법을 이해합니다.
Workspace Identification과 Lead Through 실습을 통해 로봇의 작업 공간 및 기본 조작 방법을 이해합니다.
STEP 02. Inverse Kinematics
원하는 End-Effector 위치를 기준으로
필요한 각 관절의 위치를 계산하는
Inverse Kinematics를 학습합니다.
Teach Pendant 방식의 로봇 위치 지정 및 제어 실습을 수행합니다.
Teach Pendant 방식의 로봇 위치 지정 및 제어 실습을 수행합니다.
STEP 03. Differential Kinematics
Joint Velocity와
End-Effector Velocity 사이의 관계를 분석하고
Differential Kinematics 및
로봇 속도 제어 개념을 학습합니다.
STEP 04. Visual Servoing
QArm Mini에 탑재된 RGB 카메라의
영상 정보를 이용하여
로봇의 움직임을 제어하는
Vision-Based Control을 실습합니다.
Fundamental Labs
• Forward Kinematics
• Workspace Identification
• Lead Through
• Inverse Kinematics
• Teach Pendant
• Differential Kinematics
• Visual Servoing
Advanced Labs
| • Payload Sensing | • Object Detection |
| • Path Monitoring | • Collision Monitoring |
| • Vision-Based Manipulation | • Multi-Agent Collaboration |
제공 교육 콘텐츠
| 콘텐츠 | 내용 |
|---|---|
| Concept Reviews | 각 실험에 필요한 로봇공학 핵심 이론 및 개념 학습 |
| Lab Procedures | 단계별 로봇 실습 절차 및 실험 방법 |
| Recommended Assessments | 학생 학습성과 확인을 위한 평가 자료 |
| Coding Exercises | 로봇 알고리즘 구현 및 프로그래밍 실습 |
Digital Twin 기반 실습
QLabs Virtual QArm
Introduction to Robotics Teaching Lab에는
QLabs Virtual QArm을 활용한
디지털 트윈 실습 환경이 포함됩니다.
실제 QArm 시스템의 동작을 가상환경에서 시뮬레이션할 수 있어 학생들이 실제 장비를 사용하기 전에 알고리즘과 실습 내용을 미리 확인할 수 있습니다.
이를 통해 Pre-Lab 실습, 원격 및 하이브리드 수업, 개별 학생의 추가 학습을 지원하며 실제 실험실 장비의 활용 효율을 높일 수 있습니다.
실제 QArm 시스템의 동작을 가상환경에서 시뮬레이션할 수 있어 학생들이 실제 장비를 사용하기 전에 알고리즘과 실습 내용을 미리 확인할 수 있습니다.
이를 통해 Pre-Lab 실습, 원격 및 하이브리드 수업, 개별 학생의 추가 학습을 지원하며 실제 실험실 장비의 활용 효율을 높일 수 있습니다.
Mobile Manipulation으로 확장
QArm Mini + QBot Platform
QArm Mini는 USB 연결을 통해
Quanser QBot Platform과
간편하게 통합할 수 있습니다.
이동 로봇의 Navigation 기능과 QArm Mini의 Manipulation 기능을 결합하여 Mobile Manipulator를 구성할 수 있으며, 기존 매니퓰레이터 교육에서 Warehouse Automation, 이동형 Pick & Place, Multi-Agent Collaboration 등으로 교육 범위를 확장할 수 있습니다.
※ QBot Platform은 별도 구성 제품입니다.
이동 로봇의 Navigation 기능과 QArm Mini의 Manipulation 기능을 결합하여 Mobile Manipulator를 구성할 수 있으며, 기존 매니퓰레이터 교육에서 Warehouse Automation, 이동형 Pick & Place, Multi-Agent Collaboration 등으로 교육 범위를 확장할 수 있습니다.
※ QBot Platform은 별도 구성 제품입니다.
교재 연계
Robot Modeling and Control
M. W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar
M. W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar
Introduction to Robotics: Mechanics and Control
J. Craig
J. Craig
Introduction to Autonomous Mobile Robots
R. Siegwart, I. R. Nourbakhsh, D. Scaramuzza
R. Siegwart, I. R. Nourbakhsh, D. Scaramuzza
주요 활용 분야
| • 로봇공학 기초 교육 | • 로봇 매니퓰레이터 |
| • Forward Kinematics | • Inverse Kinematics |
| • Differential Kinematics | • Pick & Place |
| • Robot Vision | • Visual Servoing |
| • Object Detection | • Payload Sensing |
| • Path Planning | • Collision Monitoring |
| • Mobile Manipulation | • Warehouse Automation |
| • 프로젝트 기반 로봇 교육 | • 캡스톤 디자인 |
로봇공학 이론에서 실제 시스템 구현까지
Introduction to Robotics Teaching Lab은
수학적인 로봇 기구학 이론만 학습하는 것이 아니라
학생들이 실제 QArm Mini 로봇을 직접 제어하여
이론이 실제 시스템에서 어떻게 구현되는지
확인할 수 있도록 설계되었습니다.
기초 Kinematics에서 시작하여 로봇 비전, Visual Servoing, 객체 인식, 경로 및 충돌 모니터링, 다중 로봇 협업까지 단계적으로 확장할 수 있어 학부 수준의 다양한 로봇공학 교육과정에 하나의 실습실을 활용할 수 있습니다.
기초 Kinematics에서 시작하여 로봇 비전, Visual Servoing, 객체 인식, 경로 및 충돌 모니터링, 다중 로봇 협업까지 단계적으로 확장할 수 있어 학부 수준의 다양한 로봇공학 교육과정에 하나의 실습실을 활용할 수 있습니다.
Quanser Introduction to Robotics Teaching Lab
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Quanser 공식 제품 페이지
제품 및 견적 문의
1670-3463
(주)영일교육시스템
