청소년
청소년을 위한 교양 로보틱스개론
루미너리북스 교육출판 에디팅 팀
루미너리북스
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- 소장
- 13,000 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 1.6 MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791142944789 | ||
책 소개
로보틱스는 더 이상 공상과학소설 속 이야기가 아니다. 1920년 체코 작가 카렐 차페크가 희곡에서 처음 사용한 로봇이라는 용어부터 시작하여, 오늘날 우리 일상 곳곳에서 활동하는 청소로봇, 자율주행자동차, 수술로봇까지 로봇 기술은 현실이 되었다. 이 책은 한국 고등학생들이 대학교 수준의 로보틱스 개념을 체계적으로 이해할 수 있도록 구성된 교양서이다. 아시모프의 로봇 3법칙이 현대 로봇 윤리에 미친 영향부터 최신 인공지능과 로봇의 융합 기술까지, 복잡한 공학 개념들을 구체적인 사례와 함께 설명한다. 로봇이 인간의 삶을 어떻게 변화시키고 있는지, 그리고 앞으로 우리 사회에 어떤 영향을 미칠 것인지에 대한 통찰력을 제공한다.
이 책은 24개 챕터를 통해 로보틱스의 모든 영역을 포괄한다. 센서가 정보를 수집하고 제어기가 판단하며 액추에이터가 동작을 수행하는 로봇의 기본 3요소부터 시작하여, 카메라와 초음파를 활용한 시각 센서 기술, 전기 모터와 유압 시스템의 구동 원리를 상세히 다룬다. PID 제어기를 통한 정밀 제어 방법과 순운동학과 역운동학을 활용한 로봇 팔의 움직임 계산, 장애물을 피하며 최적 경로를 찾는 내비게이션 알고리즘까지 수학적 원리를 실제 사례로 설명한다. 머신러닝과 딥러닝이 로봇의 인식 능력을 어떻게 향상시키는지, 컴퓨터 비전 기술이 로봇의 눈 역할을 어떻게 수행하는지도 구체적으로 제시한다.
산업 현장에서 활약하는 제조용 로봇부터 가정에서 사용하는 서비스 로봇, 의료진을 보조하는 수술 로봇까지 다양한 응용 분야를 실제 사례로 보여준다. 자율주행 기술의 5단계 레벨 분류와 라이다, 카메라, 레이더를 융합한 환경 인식 시스템, 인간의 외형을 모방한 휴머노이드 로봇의 보행 제어 기술을 다룬다. ROS 로봇 운영체제를 활용한 소프트웨어 개발 방법과 가상 환경에서의 시뮬레이션 기술, 생물체의 구조를 모방한 바이오 로보틱스까지 최신 기술 동향을 소개한다. 개미와 벌의 군집 행동을 응용한 스웜 로보틱스와 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 등 미래 지향적 연구 분야도 포함한다.
로봇 기술이 가져올 미래 사회의 모습을 전망하며, 스마트시티에서의 통합 관리 시스템, 개인 맞춤형 교육을 제공하는 AI 교사, 정밀 농업을 통한 지속 가능한 식량 생산 체계를 구체적으로 제시한다. 동시에 로봇 자동화로 인한 일자리 변화와 자율 무기 개발의 윤리적 쟁점, 알고리즘 편향성 문제 등 사회적 과제들도 균형 있게 다룬다. 로봇 시스템 개발의 전 과정을 단계별로 설명하여 독자들이 실제 프로젝트에 참여할 수 있는 실무 지식도 제공한다. 이 책을 통해 독자들은 로보틱스가 단순한 기술이 아닌 인문학, 사회과학, 윤리학과 결합된 융합 학문임을 이해하게 될 것이다.
* 이 책은 주GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
이 책은 24개 챕터를 통해 로보틱스의 모든 영역을 포괄한다. 센서가 정보를 수집하고 제어기가 판단하며 액추에이터가 동작을 수행하는 로봇의 기본 3요소부터 시작하여, 카메라와 초음파를 활용한 시각 센서 기술, 전기 모터와 유압 시스템의 구동 원리를 상세히 다룬다. PID 제어기를 통한 정밀 제어 방법과 순운동학과 역운동학을 활용한 로봇 팔의 움직임 계산, 장애물을 피하며 최적 경로를 찾는 내비게이션 알고리즘까지 수학적 원리를 실제 사례로 설명한다. 머신러닝과 딥러닝이 로봇의 인식 능력을 어떻게 향상시키는지, 컴퓨터 비전 기술이 로봇의 눈 역할을 어떻게 수행하는지도 구체적으로 제시한다.
산업 현장에서 활약하는 제조용 로봇부터 가정에서 사용하는 서비스 로봇, 의료진을 보조하는 수술 로봇까지 다양한 응용 분야를 실제 사례로 보여준다. 자율주행 기술의 5단계 레벨 분류와 라이다, 카메라, 레이더를 융합한 환경 인식 시스템, 인간의 외형을 모방한 휴머노이드 로봇의 보행 제어 기술을 다룬다. ROS 로봇 운영체제를 활용한 소프트웨어 개발 방법과 가상 환경에서의 시뮬레이션 기술, 생물체의 구조를 모방한 바이오 로보틱스까지 최신 기술 동향을 소개한다. 개미와 벌의 군집 행동을 응용한 스웜 로보틱스와 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 등 미래 지향적 연구 분야도 포함한다.
로봇 기술이 가져올 미래 사회의 모습을 전망하며, 스마트시티에서의 통합 관리 시스템, 개인 맞춤형 교육을 제공하는 AI 교사, 정밀 농업을 통한 지속 가능한 식량 생산 체계를 구체적으로 제시한다. 동시에 로봇 자동화로 인한 일자리 변화와 자율 무기 개발의 윤리적 쟁점, 알고리즘 편향성 문제 등 사회적 과제들도 균형 있게 다룬다. 로봇 시스템 개발의 전 과정을 단계별로 설명하여 독자들이 실제 프로젝트에 참여할 수 있는 실무 지식도 제공한다. 이 책을 통해 독자들은 로보틱스가 단순한 기술이 아닌 인문학, 사회과학, 윤리학과 결합된 융합 학문임을 이해하게 될 것이다.
* 이 책은 주GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
목차
1. 로보틱스의 탄생과 발전
2. 로봇의 기본 구조와 분류
3. 센서 기술의 이해
4. 액추에이터와 구동 시스템
5. 제어 시스템의 원리
6. 로봇 운동학 기초
7. 로봇 동역학과 힘 제어
8. 경로 계획과 내비게이션
9. 인공지능과 로봇의 만남
10. 컴퓨터 비전과 영상 처리
11. 자율주행 로봇의 기술
12. 산업용 로봇의 활용
13. 서비스 로봇의 세계
14. 휴머노이드 로봇 개발
15. 로봇 프로그래밍 언어
16. ROS 로봇 운영체제
17. 로봇 시뮬레이션 기술
18. 바이오 로보틱스 융합
19. 스웜 로보틱스 시스템
20. 로봇과 인간의 안전
21. 로봇 윤리와 사회적 쟁점
22. 미래 로보틱스 기술 전망
23. 로봇이 바꾸는 미래 사회
24. 로보틱스 개발 프로젝트
2. 로봇의 기본 구조와 분류
3. 센서 기술의 이해
4. 액추에이터와 구동 시스템
5. 제어 시스템의 원리
6. 로봇 운동학 기초
7. 로봇 동역학과 힘 제어
8. 경로 계획과 내비게이션
9. 인공지능과 로봇의 만남
10. 컴퓨터 비전과 영상 처리
11. 자율주행 로봇의 기술
12. 산업용 로봇의 활용
13. 서비스 로봇의 세계
14. 휴머노이드 로봇 개발
15. 로봇 프로그래밍 언어
16. ROS 로봇 운영체제
17. 로봇 시뮬레이션 기술
18. 바이오 로보틱스 융합
19. 스웜 로보틱스 시스템
20. 로봇과 인간의 안전
21. 로봇 윤리와 사회적 쟁점
22. 미래 로보틱스 기술 전망
23. 로봇이 바꾸는 미래 사회
24. 로보틱스 개발 프로젝트