다양한 타입의 산업용 로봇

로봇의 사전적 정의는 논쟁의 여지가 있을 수 있지만, 다양한 타입의 로봇이 산업에서 사용되고 있다는 점은 말씀은 드릴 수 있습니다.

대표적인 것이 직교로봇(Cartesian^[각주:1] Robot)입니다. 직교로봇은 쉽게 말하면, 직선으로 움직이는 로봇을 말합니다. 빠르고 정확하며, 복잡한 수학적 알고리즘을 필요로 하지 않는 것이 장점입니다.

직교로봇 (출처: Linear actuators, PBC Linear)

이와 전혀 다른 타입으로는, 자율주행능력을 갖춘 모바일로봇이 있습니다. 가정에서도 로봇청소기는 제법 보편화되어 있는데요, 최근 산업계에서는 모바일로봇에 대한 수요가 급증하는 추세입니다. 

모바일 로봇 (출처: Mobile robot, Wikipedia)

사람팔을 닮은 로봇암(Robotic Arm) 또한 대표적인 산업용로봇입니다. 비교적 빠른 속도와 높은 정확도를 자랑하며, 무엇보다 크기에 비해 작업영역이 넓고 다양한 자세를 취할 수 있기 때문에 다양한 응용작업에 활용할 수 있습니다. 

대부분^[각주:2]의 산업용 로봇의 경우, 모터의 회전력에 의해 로봇이 움직이는데, 모터에 의해 회전하는 부분을 조인트(관절) 혹은 축이라고 부릅니다.^[각주:3]

로봇암의 경우, 몇 개의 축이 있느냐에 따라 로봇을 구분하기도 하는데, 가장 일반적인 로봇암은 6개의 회전축으로 구성된 6축 다관절 로봇(6-axis articulated robot)입니다. 6축 로봇의 가장 큰 장점은 3차원 공간 상의 모든 위치와 자세를 취할 수 있다는 점입니다.^[각주:4] 이를 바탕으로 이곳 저곳을 움직이며 다양한 작업을 소화할 수 있습니다.

참고로, 7축 로봇의 경우, 공간 상에서 조금 더 유연한 자세를 취할 수 있다는 장점이 있습니다.^[각주:5] 하지만 모터와 감속기라는 비싼 부품을 하나 더 사용해야 하기 때문에 비용이 올라가고, 6축 로봇 대비 복잡한 소프트웨어가 필요하며, 결정적으로 대부분의 작업이 6축 로봇으로 충분합니다. 이러한 이유로 산업 현장에서는 6축 로봇이 가장 많이 사용됩니다.

6축 로봇암 (출처: UR3, 유니버설 로봇)

이 외에도 SCARA 및 Delta 타입 로봇이 산업용으로 많이 쓰이고 있습니다. 로봇 타입마다 특성이 다른 만큼, 용도에 맞는 로봇을 적절히 선택하여 사용하는 것이 중요합니다.

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잘못된 내용이나 질문 있는 분들은 편하게 댓글 달아 주세요. 감사합니다.

1. Cartesian은 유명한 수학자이자 철학자인 데카르트를 가리키는데요, 데카르트 좌표계가 우리가 흔히 알고 있는 XYZ 3차원 좌표계입니다. [본문으로]
2. 신소재를 활용한 스마트 액츄에이터 혹은 유압 등 구동원은 다양할 수 있겠지만 산업현장에서 사용되는 대부분의 로봇은 전기적 모터에 의해 동작합니다. [본문으로]
3. 두 개의 링크 사이에 있다는 의미에서 조인트, 회전의 중심이 되기 때문에 축이라고 부릅니다. 6축 다관절 로봇의 경우 동의어처럼 쓰이기도 합니다. [본문으로]
4. 3차원 공간은 X, Y, Z축이 있습니다. 공간 상의 위치로 이동하기 위해 3개의 자유도가, 자세를 취하기 위해 3개의 자유도가 필요합니다. 6축 로봇은 6자유도를 갖기 때문에 모든 위치와 자세를 취할 수 있습니다. [본문으로]
5. 7축 로봇은 자유도가 하나 남게 되어 더욱 다양한 위치와 자세를 취할 수 있습니다. [본문으로]