기타 부품

RC 컨트롤러 세트

RC 조종기(왼쪽)와 메인보드에 결합된 수신기(오른쪽)

ROS를 통해 선박을 구동하던 중 Wi-Fi 연결이 끊어지거나 SBC가 멈추는 등의 돌발 상황이 발생할 수 있습니다. 이럴 때 물에 직접 들어가는 대신 RC 컨트롤러를 활용해 원격으로 조작할 수 있습니다.

RC 컨트롤러에서 선박 액추에이터의 제어권을 설정할 수 있으며, RC 조작 모드에서는 쓰러스터, 키, RGBW LED를 조작할 수 있습니다.

컨트롤러 자체는 7채널이지만, 수신기가 4채널이기 때문에 4개의 채널만을 사용합니다.

• 채널 1: 쓰러스터 조작 (전/후진)
• 채널 2: 키 조작 (좌/우 각도)
• 채널 3: 액추에이터 제어권 설정
  • 위: ROS
  • 아래: RC 컨트롤러
• 채널 4: (RC 컨트롤러 모드에서)RGBW LED on/off

컨트롤러의 사용 방법은 MechaShip 시작하기-RC 원격 조작에서 자세히 다룰 예정입니다.

LCD 스크린 모듈

선박의 상태, SBC의 네트워크 연결 상태 등을 표시합니다. 전원 스위치를 짧게 눌러 네트워크 상세 정보 -> 배터리 정보 -> RC 컨트롤러 수신 데이터 -> 메인 화면 -> ... 을 순환할 수 있습니다.

• 네트워크 상세 정보: SBC가 연결된 Wi-Fi 네트워크의 SSID, IP 주소, 감도(dBm), 주파수(MHz), Ping(ms)를 표시합니다. 네트워크 상태가 좋지 않을 때 디버깅용으로 활용할 수 있습니다.
• 배터리 정보: 배터리의 전압과 잔량을 실시간으로 표시합니다.
• RC 컨트롤러 수신 데이터: RC 컨트롤러에서 전송되는 데이터의 원시값(PWM 펄스폭)을 표시합니다. RC 컨트롤러의 스로틀 레버와 키 휠의 중심점이나 최대치를 조절할 때 활용할 수 있습니다.

비상정지 스위치

긴급한 상황에서 사용하는 비상정지 스위치입니다.

액추에이터와 함께 메인보드에 연결되지만, 메인보드에는 비상정지 스위치 기능이 자체적으로 구현되어 있지 않습니다. ROS를 통해 비상정지 스위치의 상태가 전송되며, 이를 활용해 비상정지 기능을 직접 구현해야 합니다.

전원 스위치

선박의 전원을 켜고 끄기 위한 전원 스위치입니다.

선박의 전원이 꺼진 상태에서 짧게 눌러 선박의 전원을 켤 수 있고, 스위치를 5초 이상 눌러 선박의 전원을 끌 수 있습니다. 선박의 전원이 켜진 상태에서 스위치를 짧게 누르면 다음 LCD 메뉴로 이동합니다.

배터리

선박은 배터리로부터 전원을 공급받습니다.

MechaShip에서 사용하는 배터리는 7,200mAh 용량으로, 이는 7.2A의 부하를 약 1시간 동안 지속적으로 공급할 수 있음을 의미합니다. 메인보드의 SBC는 12V 기준 약 0.2~0.3A의 전류를 소모하며, 쓰러스터는 평균적으로 약 1A 내외의 전류를 사용합니다. 특히 쓰러스터가 가속할 때는 순간적으로 높은 전력이 요구되므로, 이를 안정적으로 공급하기 위해 높은 방전률(C-rate)을 가진 고성능 배터리를 사용합니다.

배터리에서 출력할 수 있는 최대 전류는 배터리 용량(mAh)에 방전률(C)을 곱하여 계산할 수 있습니다. 키트에 포함된 배터리는 7,200mAh × 100C = 720A로, 순간적으로 매우 큰 전류를 출력할 수 있습니다.

일반적인 리튬 폴리머 배터리는 배터리 잔량에 따라 약 2.8~4.2V의 전압 범위를 가집니다. 더 높은 전압을 얻기 위해 여러 개의 배터리를 직렬로 연결하여 사용하며, 이때 직렬로 연결된 배터리의 개수는 S로 표기합니다. 선박에서 사용하는 배터리는 3개의 셀이 직렬로 연결된 3S 배터리입니다. 이에 따라 배터리 전압은 잔량에 따라 0% 기준 2.8V × 3 = 8.4V, 100% 기준 4.2V × 3 = 12.6V 범위에서 변화합니다.

리튬 배터리는 특성상 충격과 과열에 매우 민감하며, 잘못 취급할 경우 화재나 폭발로 이어질 수 있으므로 아래의 주의사항을 반드시 지켜야 합니다.

1. 배터리에 충격을 가하거나 떨어뜨리지 마십시오. 외부 충격은 내부 셀 손상을 유발하여 화재 위험을 크게 증가시킵니다.
2. 배터리가 부풀어 오르거나, 과도하게 뜨거워질 경우 즉시 사용을 중단하십시오. 이상 징후가 있는 배터리는 절대 재사용하지 말고, 안전한 방법으로 폐기해야 합니다.
3. 전용 충전기만 사용하고, 과충전 및 과방전을 피하십시오. 허용 전압 범위를 벗어날 경우 배터리 수명이 급격히 저하되며 사고 위험이 있습니다.
4. 사용하지 않을 때는 배터리를 분리하여 서늘하고 건조한 장소에 보관하십시오. 고온 환경이나 직사광선은 배터리 성능 저하 및 화재의 원인이 됩니다.
5. 배터리 단자를 금속 물체와 접촉시키지 마십시오. 단락(쇼트)이 발생하면 순간적으로 매우 큰 전류가 흘러 위험합니다.

사양

• 종류: 리튬 폴리머(Li-Po) 배터리
• 전압: 8.4~12.6V (3S)
• 용량: 7,200mAh
• 방전률: 100C
• 커넥터: XT60 (위 사진의 커넥터는 딘스 단자)

배터리 밸런싱 충전기(완속 충전기)

배터리를 충전할 때에는 직렬로 연결된 각 셀의 전압을 균일하게 유지하며 충전하는 것이 매우 중요합니다. 각 배터리 셀의 전압이 서로 달라질 경우, 특정 셀이 과충전되거나 과방전되어 배터리 수명 저하 및 안전사고로 이어질 수 있습니다.

이를 방지하기 위해 사용하는 장비가 바로 배터리 밸런싱 충전기입니다. 밸런싱 충전기는 충전 과정에서 각 셀의 전압을 개별적으로 모니터링하고, 전압 차이가 발생하지 않도록 조절하여 모든 셀이 동일한 수준으로 충전되도록 도와줍니다.