하드웨어 & BOM
mechadog 호환 부품·키트 + 4WD 전동부품 추가
Cite as: mecha4wd v26.06a · BOM · wiki/hardware
1. 시스템 아키텍처 (lifted from mechadog)
![[mecha4wd 분해도 — PETG chassis·4 BLDC 모터 + 타이밍벝 + 4 가니·Pico 2 + PCA9685 + Rock 5C Lite + BNO055 + Pi Camera v3 + ToF×4 + 3S LiPo + USB-C + RGB LED 링 라벨링]](images/01_exploded_view.png)
[BT Keyboard] --BT 4.0--> [Rock 5C Lite 8GB]
│ USB-CDC ←→ [Pico 2]
│ I2C 0x40 → [PCA9685]
│ I2C 0x70 → [RGB LED ring ×8 WS2812]
│ USB-A → [BNO055 IMU]
│ USB-A → [VL53L0X ToF ×4] over I2C hub
│ MIPI CSI → [Pi Camera v3]
├─ [L298N / DRV8871] → [BLDC ×4]
└─ [5V 5A BEC] ← [3S 11.1V 2200mAh LiPo]
(optional) ── UART4 RX ─── [Matek R24-P6 RX] ←── RF 2.4GHz ─── [ELRS TX switch / USB]
2. KPI
- 외형: 190 × 130 × 85 mm
- 무게: ≈ 2.0 kg (3S LiPo 포함)
- 구동: 4WD (BLDC + timing belt 2:1)
- 최고 속도: 약 1.2 m/s (블록코딩 데모 시 0.4 m/s 안전 운전 추천)
- 센서: Pi Camera v3 + ToF ×4 + BNO055
- 블록코드 응답: < 100 ms (Blockly → Python → ROS2 → BLDC feedback)
3. BOM — 메인 (서보형과 호환)
| 카테고리 | 항목 | 수량 | USD | KRW | 출처 / 노트 |
|---|---|---|---|---|---|
| MCUs (mechadog와 동일) | Raspberry Pi Pico 2 | 1 | $5 | ₩7,000 | raspberrypi.com |
| Rock 5C Lite 8GB | 1 | $65 | ₩91,000 | radxa forum · 6 TOPS RKNN | |
| I/O 확장 | PCA9685 16-Ch I2C servo driver | 1 | $5 | ₩7,000 | (저가 모듈) |
| IMU | Adafruit BNO055 break-out | 1 | $34.95 | ₩49,000 | adafruit 2472 |
| ToF 센서 | VL53L0X breakout ×4 (front/back/left/right) | 4 | $16 (4×$4) | ₩22,400 | adafruit 3317 + TCA9548A 도 사용 가능 ($6.95) |
| 카메라 | Pi Camera v3 (IMX708, FOV 120°) | 1 | $25 | ₩35,000 | Rock 5C CSI 직접 접속 |
| LED status | WS2812B 8-LED ring (RGB) | 1 | $7 | ₩9,800 | Adafruit 2854 호환 |
| Buzzer | 5V active buzzer | 1 | $1 | ₩1,400 | — |
| 모터 제어 | L298N H-bridge 모듈 ×2 (또는) | 2 | $5 (2×$2.5) | ₩7,000 | 또는 DRV8871 모듈 1개 $5로 Quote 대체 |
| DRV8871 brushed DC 모터 driver (단품) | 2 | $10 | ₩14,000 | Pololu 2967 등 가능 | |
| 모터·변속·휠 | 마이크로 BLDC 모터 (1624N 또는 1306) ×4 | 4 | $40 (4×$10) | ₩56,000 | Aliexpress 일반 |
| Timing belt 10T pulley + 60T wheel pulley | 4 set | $8 | ₩11,200 | (2:1 감속) | |
| 고무 tire + hub ×4 (Dia 65mm Width 30mm) | 4 | $8 | ₩11,200 | (RC car tire) | |
| RF 조종 라인 (옵션) | Matek R24-P6 6Ch ELRS RX | 1 | $20 | ₩28,000 | mechadog와 동일 (TX는 별도) |
| BT 키보드 (기본 컨트롤) | tiny Bluetooth 키보드 (Rii) | 1 | $15 | ₩21,000 | Rii i8 / Amazon |
| Battery / 전원 | 3S 11.1V 2200mAh LiPo + anti-spark + 5V BEC + DRV8871용 보조 buck | 1 set | $26 | ₩36,400 | mechadog 동일 라인 |
| LiPo 충전기 | ToolkitRC M6AC | 1 | $50 | ₩70,000 | (mechadog 동일) |
| 3D 프린트 | PETG Basic 1.5kg (chassis + 서스펜션 spring + pulley) | 1.5 kg | $27 | ₩37,800 | (Bambu Lab PETG Basic $17.99/kg) |
| TPU 머터리 | TPU 95A 100g (휠 insert + bumper) | 100 g | $5 | ₩7,000 | 장갑 BBL Bambu Lab TPU |
| 케이블 / small parts | JST-XH 2.54 mm 케이블 + set of M3/M2.5 bolt + 너트 | 1 set | $12 | ₩16,800 | — |
| 서브토탈 | $336 | ₩478,800 | |||
| 10% 예비비 | $34 | ₩47,880 | |||
| 배송 / 관세 (한국 기준 약 15%) | $50 | ₩71,820 | |||
| 총 BOM (TX 미포함, BT 키보드 포함) | $420 | ~₩598,500 | |||
| 총 BOM (TX 미포함, BT 키보드 미포함) | $405 | ~₩577,500 | |||
가격 검증 필요 모든 가격은 공개 자료 또는 일반 가격대의 추정치입니다. KL/한국 시장 발주 시점에 따라 5~15% 변동 가능. A사 AI 대비 약 1/8 가격(₩598k vs ₩4,840,000)에 위치합니다.
4. mechadog와 호환 부품 (중복 구매 X)
동일 키트에서 두 플랫폼 모두 조립 가능 — mechadog와 mecha4wd는 다음 부품을 그대로 공유:
| 메인. | mechadog에서 사용 | mecha4wd에서 사용 |
|---|---|---|
| Raspberry Pi Pico 2 | Yes | Yes |
| PCA9685 | Yes (12 servo) | Yes (WS2812 LED·option 사용) |
| Rock 5C Lite 8GB | Yes | Yes |
| BNO055 IMU | Yes | Yes |
| 3S LiPo + anti-spark | Yes | Yes |
| Matek R24-P6 | Yes (RC 조종) | Yes (RC 조종 option) |
| Pi Camera v3 | Yes (장애물 인지) | Yes (장애물/라인 인지) |
교 차이는:
- mechadog: 12 servo + 12 PCA9685 PWM channel + 3D printed 3DOF 다리 4개
- mecha4wd: 4 BLDC + L298N/DRV8871 driver + timing belt + 4 wheel + 3D printed chassis + RGB LED ring
5. PCB 레이아웃 — estimate
Single-board design: Rock 5C carrier + Pico 2 + BNO055 + ToF expansion + L298N/DRV8871 footprint + RGB LED driver. 60×80 mm 2-layer PCB 권장.
+--------------------------------+
| [Rock 5C carrier] | ← 40-pin header
| |
| [BNO055 mount] [TCA9548A MUX] |
| |
| [DRV8871 ×1] [L298N M2 footprint]|
| |
| [WS2812 ring header] [Buzzer] |
| |
| [USB-C PD input] [XT60 anti-spark] |
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6. 카메라 vs torch (백업)
Pi Camera v3는 1080p 30fps CSI 직접 접속. CSI 커넥터가 Rock 5C의 MIPI-CSI에 표준으로 제공됩니다. CSI 케이블은 15 cm 라인이 Apple mini-coax준 — 주의 취급.