(AI 로봇 마스터) 수업 운영계획서

제주특별자치도(청)

□ 학습 목표

◦ 라즈베리 파이(리눅스 OS) 환경을 구축하고, 빌드 햇을 통해 레고 모터와 센서를 파이썬으로 제어할 수 있다.

◦ 구글 Coral TPU(AI 가속기)의 원리를 이해하고, 티처블 머신으로 학습시킨 모델을 로봇에 이식할 수 있다.

◦ 카메라 비전 정보를 바탕으로 스스로 판단하고 움직이는 자율주행 AI 로봇 프로젝트를 수행한다.

□ 영역별 활동 목표 및 내용

활동	활동 목표	활동 내용
진로 탐색	로봇/임베디드 개발자 직무 체험	◦ 리눅스 터미널 명령어(CLI) 실습을 통한 시스템 엔지니어링 기초 습득 ◦ 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW) 인터페이스 제어 원리 이해
융합 사고	AI 기술과 기구학의 결합	◦ 카메라 영상 처리(OpenCV)와 로봇 구동 메커니즘 융합 ◦ TPU 가속기를 활용한 실시간 객체 인식 및 반응 속도 최적화
문제 해결	FLL 미션 해결 방식 적용	◦ 센서 값 오차 보정 및 모터 정밀 제어 알고리즘 구현 ◦ 특정 사물(예: 마스크, 표지판) 인식 시 동작하는 미션 수행

□ 수업 시간별 주요 활동 내용

차시	일시	주요 학습 내용	수업 시간		강사명	장소
			시간	누계
1	1일차	[OT & HW] 라즈베리 파이, 빌드 햇, Coral TPU 구조 이해 및 하드웨어 조립	1	1	이강민 또는 고병화	실습실
2	1일차	[OS 구축] 라즈베리 파이 OS 설치, Wi-Fi/SSH/VNC 설정 및 개발 환경 최적화	1	2	이강민 또는 고병화	실습실
3	1일차	[리눅스] GUI vs CLI 차이 이해, 필수 리눅스 명령어(ls, cd, sudo 등) 실습	1	3	이강민 또는 고병화	실습실
4	1일차	[라이브러리] 카메라, OpenCV, 빌드 햇, TPU 구동을 위한 필수 패키지 설치	1	4	이강민 또는 고병화	실습실
5	2일차	[파이썬 & 로봇 1] 빌드 햇(Build HAT) 라이브러리 기초 및 레고 모터 연결 테스트	1	5	이강민 또는 고병화	실습실
6	2일차	[파이썬 & 로봇 2] 파이썬 제어문(if, while)을 활용한 모터 속도/각도 정밀 제어	1	6	이강민 또는 고병화	실습실
7	2일차	[파이썬 & 로봇 3] 거리/힘/컬러 센서 값 읽기 및 센서 연동 자율 동작 구현	1	7	이강민 또는 고병화	실습실
8	2일차	[FLL 응용] 로봇의 직진/회전 보정 알고리즘 작성 및 주행 미션 테스트	1	8	이강민 또는 고병화	실습실
9	3일차	[AI 비전 1] 라즈베리 파이 카메라(CSI) 연결 및 OpenCV 활용 영상 송출 실습	1	9	이강민 또는 고병화	실습실
10	3일차	[AI 비전 2] 구글 Coral TPU(가속기)의 역할 이해 및 CPU 처리 속도 비교 체험	1	10	이강민 또는 고병화	실습실
11	3일차	[모델 학습] 구글 티처블 머신을 활용한 나만의 이미지 데이터 수집 및 학습	1	11	이강민 또는 고병화	실습실
12	3일차	[모델 변환] 학습 모델을 Edge TPU용(TFLite)으로 변환하고 라즈베리 파이에 이식	1	12	이강민 또는 고병화	실습실
13	4일차	[프로젝트] AI 로봇 구현 1: 실시간 사물 인식(추론) 파이썬 코드 작성	1	13	이강민 또는 고병화	실습실
14	4일차	[프로젝트] AI 로봇 구현 2: 인식 결과(마스크 유무 등)에 따른 모터 구동 로직 결합	1	14	이강민 또는 고병화	실습실
15	4일차	[최종 미션] "지시를 따르는 AI 로봇" - 카메라로 명령 카드 인식 후 주행하기	1	15	이강민 또는 고병화	실습실
16	4일차	[평가] 프로젝트 시연, 코드 리뷰 및 로봇 공학 분야 진로 멘토링	1	16	이강민 또는 고병화	실습실