만인을 위한 산업용로봇

산업용 로봇은 수십년 전부터 사용되어 왔습니다. 주로 자동차 제조과정에서 차체핸들링, 스폿용접 등의 용도로 사용되었는데, 수백킬로에 달하는 물체를 번쩍 들어올리곤 합니다. 하지만 이러한 로봇들은 대부분 크기가 크고 무겁기 때문에 이를 적용하지 못하는 생산현장이 많습니다. 또한, 대형로봇이 필요한 현장에서는 이미 적용한 경우가 많습니다. 물론 앞으로도 대형 로봇의 수요는 상당하겠지만, 두드러진 성장은 기대하기 어렵습니다. KUKA KR1000 Titan (출처: http://tools-guru.com/industry/kuka-titan/) Compact and lightweight 최근에는 콤팩트(compact)한 사이즈의 소형로봇에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 이러한 트렌드에는 어떤 배경이 있을까요?..

'로봇'이라 하면, 실제 동작하는 기구부를 떠올릴 것입니다. 하지만 데스크탑 PC에서 모니터와 본체가 나뉘어지듯이, 일반적인 산업용 로봇은 로봇암 기구부와 제어기로 나뉘어 집니다. 이번 포스팅에서는 하드웨어 및 소프트웨어 관점에서 산업용 로봇이 어떻게 구성되어 있는지 살펴보도록 하겠습니다. 하드웨어 (hardware) 처음에 언급한 바와 같이 산업용 로봇은 로봇암 기구부와 제어기로 분류할 수 있습니다. Robotic arm and controller (출처: UR5 with control box, Universal Robots) 로봇암은 링크와 구동부인 조인트로 구성됩니다. 우리 몸으로 치면 몸통부분이라 할 수 있는데, 링크는 팔이고, 조인트는 이름 그대로 팔꿈치나 어깨, 손목과 같은 관절에 해당된다고 ..

빠른 속도와 높은 정밀도, 그리고 넓은 이동범위까지, 다양한 장점을 자랑하는 로봇암이지만 약점이 한 가지 있습니다. 그것은 바로 특이점(singularity)! 특이점이란? 특이점은, 쉽게 설명하면, 로봇이 불편해하는 포즈라고 할 수 있습니다. 작업영역 내에서 로봇의 엔드이펙터는 거의 모든 위치에 도달할 수 있습니다. 하지만, 모든 위치에서 모든 자세를 표현할 수 있는 것은 아닙니다. 아주 극단적인 예로, 로봇암을 쭉 뻗어 작업영역의 경계에 위치할 때, 엔드이펙터가 밖을 향하는 자세는 가능하지만 안쪽을 향하는 자세를 취하기는 어렵습니다. 특정 위치에서 어떤 자세를 취하기 어려운 경우, 소위, 각이 안 나온다 싶을 때, 로봇이 특이점 근처에 있을 가능성이 클 것입니다. 기구학 관점에서 보면, 직교 공간의 ..

산업용 로봇의 움직임을 모션(motion)이라 부르는데, 로봇 모션에서 가장 중요한 것이 두 가지 있습니다. 어디로 가야 하는가. 먼저, 목표 위치(target position)가 중요합니다. 도달해야 할 위치를 프로그램에 기록해놓고 로봇은 그 위치를 향해 반복적으로 동작합니다. 위치는 산업용 로봇에서 가장 기본적이며 중요한 제어입력입니다. 산업용 로봇은 기본적으로 위치 제어(position control)를 한다고 보시면 됩니다. 어떻게 가야 하는가. 다음으로, 목표 위치로 이동하는 경로(trajectory)가 중요합니다. 로봇은 직선으로 움직일 수도 있고 곡선으로 움직일 수도 있습니다. 일반적으로 로봇의 이동 경로는 참조하는 공간에 따라 달라질 수 있습니다. (참조: 두 개의 공간) 우리는 산업용 로..

로봇의 사전적 정의는 논쟁의 여지가 있을 수 있지만, 다양한 타입의 로봇이 산업에서 사용되고 있다는 점은 말씀은 드릴 수 있습니다. 대표적인 것이 직교로봇(Cartesian 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 대표적..

대학교 2학년 때, 정보와 산업기술의 이해 라는 교양수업을 듣게 되었습니다. 매주 다른 분야의 공대 교수님들이 미래 유망한 연구분야(본인들의 연구분야)에 대해 소개하는 수업이었죠. 제조기술 분야의 기계공학 교수님은 첫 슬라이드에 휴머노이드 로봇 사진을 띄우고 이렇게 말씀하셨습니다. "This is not a robot" 휴머노이드 로봇 (출처: 휴보, 나무위키) 그러시더니, 로봇팔 사진을 하나 딱 띄우시면서 이렇게 말씀하셨습니다. "This is a real robot!" 산업용 로봇 (출처: UR5, 유니버설 로봇) 산업용 로봇이야 말로 당장 우리 삶에 도움이 될 수 있는 실용적인 로봇이라는 메시지였습니다. 이 프레젠테이션에 감명을 받아서인지, 10년이 지난 지금 저는 산업용 로봇 분야에 몸담고 있네요..