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내 손으로 직접 드론을 만들어 보자! 기체 설계부터 회로, 펌웨어, 조종 앱, 운영법까지!

이 책의 가장 큰 특징은 멀티콥터 드론을 제작하는 전 과정을 모두 담았다는 데 있다. 드론 제작 동호회나 대학생, 교육 종사자뿐만 아니라 드론에 관심 있는 일반인도 쉽게 접근할 수 있도록 드론에 관한 복잡한 이론은 피하고 실제 비행하는 드론 만들기에 집중한다. 기체를 모델링하고 회로를 설계하여, 부품을 디자인, 조립하는 과정을 비중 있게 다루었다. 또한, 오픈소스 펌웨어 개발을 통해 드론의 비행 원리를 터득함으로써 독자가 직접 기능을 추가하고 업데이트하여 자신만의 드론을 만들 수 있다. 스마트폰으로 드론을 조종할 수 있는 안드로이드 앱 개발 과정을 소개하고 PS4와 같은 게임 조종기로 드론을 조종하는 방법이나 드론에 부착한 카메라가 촬영한 영상 전송, 자동 비행 등 드론을 활용하여 다양하게 운용하는 방법까지 소개한다.

오로카와 함께하는 멀티콥터 드론 만들기!
이 책은 로봇 기술 공유 커뮤니티 '오로카(http://cafe.naver.com/openrt)'에서 제작한 쿼드콥터 드론 "스카이로버 나노"를 다룬다. 독자는 실제 드론을 만드는 전체 과정을 통해 자신만의 드론을 만들고 운용하는 방법을 습득할 수 있다.
또한, 이 책에서 제작하는 스카이로버 나노는 오로카를 통하여 하드웨어와 펌웨어를 지속적으로 업데이트할 수 있다. 따라서 독자는 드론에 관한 최신 기능과 성능을 접할 수 있으며, 책과 함께 드론을 만들고 운용할 때 다양한 질의응답을 활용할 수 있다.

1장 드론 제작 프로젝트 '스카이로버 나노'
1.1. 멀티콥터 소개
1.2. 스카이로버 나노 소개
1.2.1. 주요 사양
1.2.2. 주요 부품
1.2.3. 소프트웨어 소스 위치
1.3. 설계를 위한 준비
1.3.1. PTC Creo 설치
1.3.2. Creo 화면구성과 환경설정
1.3.3. 스카이로버 나노의 구조
1.3.4. 자제명세서(BOM) 만들기

2장 뼈대 모델링(3D 배치도)
2.1. 뼈대 모델 생성
2.2. 뼈대 모델링
2.2.1. 모터 거리 스케치
2.2.2. 회전날개 직경 스케치
2.2.3. 메인보드 스케치
2.2.4. 회전 방향과 번호 표시

3장 모터와 회전날개 모델링
3.1. 버니어 캘리퍼스 사용법
3.1.1. 버니어 캘리퍼스 치수 읽기
3.1.2. 버니어 캘리퍼스 측정법
3.2. 모터 모델링
3.2.1. 모터 치수 측정
3.2.2. CW 모터 모델링 따라 하기
3.2.3. CCW 모터 모델링 따라 하기
3.3. 회전날개 어셈블리
3.3.1. PROPELLER_CW 부품 어셈블리
3.3.2. PROPELLER_CCW 부품 어셈블리
3.4. 서브 어셈블리의 패턴
3.4.1. ASSY-MOTOR_CCW의 패턴
3.4.2. ASSY-MOTOR_CW의 패턴

4장 메인보드와 배터리 모델링
4.1. 메인보드
4.1.1. 메인보드 PCB 설계
4.1.2. 메인보드 부품 어셈블리
4.1.3. 메인보드 설계 변경
4.2. 리튬폴리머 배터리
4.2.1. 리튬폴리머 배터리의 특징
4.2.2. 리튬폴리머 배터리의 모델링
4.2.3. 리튬폴리머 배터리의 조립 배치

5장 확장보드와 몸체 설계
5.1. 확장보드 PCB 설계
5.1.1. 확장보드 부품 어셈블리
5.1.2. 확장보드 설계 변경
5.2. 몸체(Body) 설계
5.2.1. 설계 정보 가져오기
5.2.2. 몸체 설계

6장 협업 설계와 3D 프린팅
6.1. 메인보드 크기와 커넥터 위치 확정을 위한 협업
6.1.1. 메인보드 2D 도면 만들기
6.1.2. 2D 도면 넘겨주기
6.1.3. 메인보드 3D 아트웍 모델링 검토
6.2. 확장보드 크기 확정과 커넥터 위치 확정을 위한 협업
6.2.1. 확장보드 2D 도면 만들기
6.2.2. 확장보드 3D 아트웍 모델링 검토
6.3. 3D 프린팅과 조립
6.3.1. 3D 프린터 출력
6.3.2. 모터와 회전날개 조립
6.3.3. 보드 조립
6.3.4. 몸체와 모터의 조립
6.3.5. 확장보드와 배터리 조립
6.3.6. 정상 동작 확인

7장 스카이로버 회로 및 부품 설명
7.1. MCU
7.2. IMU 센서
7.3. 기압 센서
7.4. RF 통신
7.5. 전원
7.6. 메모리
7.7. 확장 커넥터
7.7.1. LEFT 확장 커넥터
7.7.2. RIGHT 확장 커넥터
7.8. 상부 커넥터
7.9. 버튼

8장 Altium Designer를 이용한 회로 설계
8.1. 회로 설계를 위한 준비
8.1.1. Altium Designer 소개
8.1.2. 부품 배치 및 속성
8.2. 부품 디자인
8.3. PCB 설계
8.3.1. 외부 파일 불러오기
8.3.2. 회로에서 PCB로 전환
8.3.3. 부품 배치
8.3.4. 배선(Net)
8.3.5. Copper 배치
8.3.6. 마무리 공정
8.4. PCB 부품 디자인
8.4.1. PCB 생성
8.4.2. 패드 배치
8.4.3. 가이드라인 배치
8.4.4. 3D 모형 제작
8.4.5. 라이브러리 등록 및 사용

9장 스카이로버 나노 펌웨어
9.1. 드론 오픈소스
9.1.1. Multiwii
9.1.2. Afroflight32
9.1.3. Flexbot
9.1.4. Ardupilot
9.1.5. Crazyflie
9.2. 펌웨어 분석
9.2.1. 시스템 구성
9.2.2. 펌웨어 구성
9.2.3. 메모리 구조
9.2.4. 기본 구조
9.2.5. 제어 구조
9.2.6. 자세 제어
9.3. 펌웨어 개발
9.3.1. 준비
9.3.2. 이클립스(Eclipse)
9.3.3. OpenOCD를 이용한 디버깅
9.3.4. 프로그래밍
9.4. 펌웨어 업데이트
9.4.1. ST-LINK/V2를 이용한 업데이트
9.4.2. CrazyRadio USB
9.4.3. DFU 업데이트
9.5. 펌웨어 설정
9.5.1. PC Client 설치 및 연결
9.5.2. PC Client 주요 기능

10장 스카이로버 안드로이드 조종 앱 개발
10.1. 프로젝트 생성
10.1.1. 작업공간 지정과 프로젝트 생성
10.1.2. 프로젝트 둘러보기
10.1.3. 실행 테스트
10.2. UI 구성
10.2.1. 화면 제어
10.2.2. 비행 데이터 표시
10.2.3. 이미지 버튼
10.2.4. 터치 조이스틱
10.2.5. 설정 화면 기본
10.3. UI 구현
10.3.1. 컨트롤러 구현
10.3.2. 비행 데이터 제어
10.3.3. 설정 화면 구성
10.4. 통신
10.4.1. 블루투스 연결
10.4.2. 패킷 구성과 전송
10.5. 마켓 등록
10.5.1. 개발자 등록
10.5.2. apk 생성
10.5.3. 애플리케이션 정보 등록

11장 스카이로버의 활용
11.1. 수동 제어
11.1.1. 다양한 조종 방법
11.1.2. PS4 조종기
11.1.3. 립모션
11.1.4. 그라운드 컨트롤 스테이션
11.2. 영상 전송
11.2.1. 무선 송신 카메라 연결
11.2.2. 영상 전송 받기
11.3. 자동 제어
11.3.1. 비콘(Vicon)을 이용한 호버링
11.3.2. 키넥트(Kinect)를 이용한 호버링
11.4. 공개 프로젝트 참여

부록 A : 펌웨어 개발환경 구축
A.1. 개발환경 개요
A.2. JDK 설치
A.2.1. Oracle JDK 내려받기 및 설치
A.2.2. Java 환경 변수 설정
A.3. 이클립스 설치
A.3.1. Eclipse CDT 내려받기
A.3.2. 이클립스 환경 변수 설정
A.4. GCC ARM Embedded 설치
A.5. Cross Build Tools 설치
A.6. GNU ARM 플러그인 설치

부록 B : 안드로이드 앱 개발환경 구축
B.1. 개발환경 개요
B.2. 안드로이드 SDK 설치
B.2.1. 안드로이드 SDK 내려받기
B.2.2. 안드로이드 플랫폼 내려받기
B.3. 안드로이드 개발 툴 설치
B.3.1. 이클립스 ADT 플러그인 설치
B.3.2. 애뮬레이터 연결