II. 서 론21세기를 살아가는 우리들에게 가장 밀접하게 다가온 것이라면 바로 로봇이다. 일상생활에 쓰이는 각종 가전제품들도 일종의 로봇이라고 생각해도 무리가 아니다. 그리고 생산현장에서는 반복작업에서 위험 작업까지 사람대신 로봇이 그 일을 대신 수행하고 있다. 여기서 우리는 로봇에 대한 다양한 부분을 알아보고 특히 산업용 로봇의 종류와 용도를 상세히 살펴 본다.II. 본 론1. 로봇의 어원로봇 이라는 말은 1921년 체코슬로바키아의 극작가 카렐 차페크(Karel Capek)의 희곡 R.U.R.(Rosuum' s Universial Robots)에서 처음 사용되었습니다. 로봇의 어원은 체코어의 노동을 의미하는 단어 '로보타(robota)'에서 나왔다고 알려져 있습니다. 차페크는 그의 책에서 모든 작업능력에서 인간과 동등하거나 그 이상이면서 감정이나 혼은 가지고 있지 않은 로봇이라고 불리우는 인조인간을 등장시켰습니다. 내용을 잠깐 살펴보면, 쇠조각으로 변한 로봇이 반항하는 정신을 키워 자신들의 창조주인 인간을 전부 죽여 버린다는 비극적 이야기를 담고 있습니다.‘로보틱스’라는 말은 ‘로봇의 활용’과 ‘로봇 공학’을 의미합니다. 이 말은 미국 과학자이면서 작가인 아이작 아시모프’Issac Asimov’(1920.1.2.-1992.4.6)에 의해 1942년에 발간한 단편 Runaround에서 최초로 사용되었습니다. 그리고 1950년에는 장편소설인 'I Robot' 을 발간했는데, 이 책에서 아시모프는 로봇의 행동에 관한 삼원칙을 제안했습니다.제1원칙 : 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처해있는 인간을 방관해서도 안 된다.제2원칙 : 로봇은 인간의 명령에 반드시 복종해야만 한다.단, 제1법칙에 거스를 경우는 예외다.제3원칙 : 로봇은 자기 자신을 보호해야만 한다. 단, 제1법칙과 제2법칙에 거스를 경우는 예외다.2. 로봇의 정의다양한 활용분야 만큼이나 로봇의 정의는 다양하다.1 역사적인 정의 : 공포를 주거나 우스운 행동을 하는 융통성이 없는 기계 인간수 있는 능력은 있어도 생각할 수 있는 능력이 없는 인간을닮은 것.4 퀸·메리 대학의 스링그 교수의 정의팔과 손을 가지고, 인간에게 프로그램 되어져서 여러 가지 연속 동작이나 운반 작업을하고, 주위를 잘 보고, 애초부터 결정된 방법으로, 자기의 운동을 조절하여 움직일 수있는 기계.6 자동 제어에 의한 조작 기능 혹은 이동 기능을 가지며, 프로그램에 의해 다양한 작업의 수행이 가능한 기계.7 동아 세계대백과 : 사람의 손발과 같은 동작을 하는 기계, 인조인간이라고도 한다. 예전에는 사람과 같은 모습을 한 인형을 만들어 그 내부에 기계장치를조립해 넣고 손발 그 밖의 부분을 본래의 사람과 마찬가지로 동작하는 자동인형을 가리켰다.3. 오늘날 로봇에 영향을 주게된 역사적 발명18, 19세기에는 산업혁명의 시대 기계들은 실을 짜거나, 옷감을 만드는 일 등 이전까지는 숙련된 장인들이 해왔던 작업을 수행했습니다. 그리고 막 발명되었던 증기엔진이 새로운 동력원으로 등장했다. 1764년 영국의 방직공 제임스 하그리브스는 딸이 쓰러뜨린 방직기계를 보고 물레바퀴가 수직으로 세워져도 여전히 작동한다는 사실을 알게 되었고 수직으로 세워진 기계가 전부 하나의 기계로 돌아갈 수 있다는 것을 깨달아 결국 80개의 실을 짤 수 있는 기계를 만들었고 자신의 딸의 이름을 따서 ‘실 짜는 제니’라고 불렀다. 처음으로 많은 일을 한꺼번에 처리할 수 있게 되었지만 이 기계는 자동으로 움직이는 것이 아니므로 그것을 조종할 사람이 필요했다. 그러나 곧 부분적으로 기계를 제어할 수 있는 제어기가 발명되었다. 바로 스코틀랜드의 제임스 와트가 ‘뜬공 조절기’라는 제어기를 발명한 것이다. 엔진이 점점 빨리돌면 양옆의 공이 원심력으로 인해 점점 공중에 뜨게되고 증기벨브를 점점 조이게 되어 엔진의 속도가 느려지게 되는데, 느려지면 다시 공은 천천히 내려오게 된다는 원리이다. 이 제어장치는 최초로 피드백’을 하는 장치였다.이를 기점으로 여러 가지 유용한 기술들이 더 발명이 되고 로봇에 응용됨으로써 금속 로봇이 등장했.산업용 로봇(Industrial Robot)이 최초로 이용된 것은 1961년 Ford 자동차 회사에서 금형주조 기계의 탈착용으로 설치한 Unimate 로봇이다. 그로부터 수천의 로봇이 미국, 일본 및 구주에서 각종 산업분야의 작업용으로 설치, 사용되었으며 또한 그 후 많은 로봇 기술의 발달이 진행되었는 바 급속한 발달은 역시 컴퓨터의 발달 덕분이라고 하지 않을 수 없다. 마이크로프로세서가 보편화되기 시작하는 1980년 전후에 현대적인 산업용 로봇의 등장이 많이 이루어졌다. 특히 유니메이션사의 계속적인 연구는 1978년에 수직다관절 로봇의 대표적인 PUMA Manipulator를 등장시켜 산업용 로봇의 발전을 한층 더 가속화시켰다.이어 1979년 일본의 야마니시대학에서 조립작업에 가장 보편적으로 많이 사용되고 있는 수평다관절형의 SCARA 로봇을 개발하였고, 1981년에 앞으로 더욱 중요성이 커지리라고 보이는 다이렉트 드라이브 로봇(Direct-drive Robot)이 미국의 카네기멜론대학에서 개발되었다. 현재 산업용 로봇은 전세계에서 약 백만대 정도 사용되고 있는데 위의 수직다관절, 수평다관절, 다이렉트-드라이브 로봇으로부터 이어나온 다양한 형태의 로봇들과 가장 간단한 형태의 로봇인 직교좌표형 로봇 등이 산업 현장에서 주로 사용되어지고 있다. 또한 최근에는 주로 반도체 산업에 필요한 크린 로봇(Clean Robot)이 개발되어 사용되고 있으며, 이 로봇은 수평다관절 및 수직다관절 로봇을 크린 룸(Clean room)에서 사용 가능하도록 변화시킨 것이다.현재의 산업용 로봇은 미국 로봇공업회에서 1979년에 다음과 같이 정의하고 있다.“A reprogrammable multifunction manipulator designed to move materials, parts, tools, or specialized device through variable programmed motions, for the performance of a variety of tasks램이 가능한 다기능의 기계장치”즉 산업용 로봇은 다양한 작업을 수행하기 위해 프로그램의 변경이 가능한 다기능의 기계적 조작장치로서, 현재 대부분의 산업용 로봇은 실제 컴퓨터 제어에 의해 다양한 조작이 가능하다. 또한 물류 자동화를 위한 AGV(Automated Guided Vehicle)도 이동 로봇(Mobile robot)의 일종이며, 현재는 비전(vision) 및 각종 센서를 이용하여 이동 로봇의 지능화를 위한 연구가 로보틱스 분야에서 활발히 이루어지고 있는 실정이다.4.산업용 로봇산업용 로봇은 여러 가지 방법으로 분류할 수 있는데 로봇의 동작형태, 용도 등에 의하여 다음과 같이 분류할 수 있다.(1) 동작 형태에 의한 분류산업용 로봇은 몇개의 단위 동작의 조합에 의해 구동이 되며, 이러한 동작 형태에 의해 분류할 수 있다. 여기서 단위 동작이란 ‘신축(직동)’, ‘회전’, ‘선회’의 세 가지가 주류를 이루고 있다. 인간의 손의 경우 손목을 비트는 것이 회전이고, 손목을 굽히는 것이 선회가 된다.(2) 용도별 분류산업용 로봇을 생산 현장에서 사용되어지는 주요 용도별로 분류하면 표 2와 같고, 그 이외에도 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 수직다관절 로봇은 주로 용접, 도장, 가공 등의 기계산업을 중심으로 발달하고 있는 반면, 수평다관절과 직교좌표 로봇은 부품조립과 검사공정 위주의 전자산업을 중심으로 발달되어 왔다.아래에는 국내외에서 생산되는 로봇을 알아보았다. 산업용 로봇의 용도는 아크, 스폿, 프레스, 이./적제, 가공장비소재투입 및 취출, 주조 / 주물기, 연마, 사상, 절단등이 있다.1 아크용접 로봇{아크(ARC)용접은 용접하려는 2개 이상의 금속을 맞대거나겹쳐서, 용접WIRE와 모재 사이에 고전압의 아크를 발생시켜그 열에 의해서 금속을 접합하는 방법으로, 이를 로봇시스템에응용한 것이 “ARC 용접 로봇시스템”이다.{{{2 스폿 용접 로봇{스폿(SPOT)용접은 용접하려는 2개 이상의 금속을 맞대거나겹쳐서, 단시간 내에 대전류를 통전하여, 그때 접촉용한 것이 “SPOT 용접 로봇시스템”이다.{{{{3 Painting / Sealing 로봇시스템{도장(Patining)은 도장하려는 피도체(被塗體)를 보호하고,그 피도체의 외관 및 상품성을 향상시키기 위해 표면에 도료를칠하는 것을 말하며, 이를 로봇시스템에 응용한 것이 “도장 로봇시스템”이다.실링(Sealing)은 연결부위에 PVC Sealant를 도포하여 품질상 대단히중요한 방수, 방진, 방음효과 및 부식방지등을 목적으로 한다{{{{{현대중공업의 HR006 / 범용아크{현대중공업의 HR120 / 범용 스폿{ABB의 IRB140(F) 범용 주조 아크{ABB IRB580 페인팅{Kawasaki / KRE320-L / 페인팅{ABB IRB6400R/3.0-100 / 범용 프레스{삼성전자의 PLC2(120) 이 / 적재{삼성전자의 RMO-1T / 무인운송{삼성전자의 SL7 / 범용 클린룸{Adept의 AdeptModules / 범용 클린룸{{Adept의 AdeptVicron 300S / Wafer반송용{Kawasaki의 TL210S(T),211S(T) / Flat Panel 반송{Yaskawa(클린룸)의 CSL10 / LCD Handling{Fanuc의 S-430iW / 범용 주조 스폿< 그림 : 산업용 로봇의 다양한 종류 예와 용도 >5. 산업용 로봇의 지능화산업용 로봇을 보다 지적으로 하기 위해서는 무엇이 필요한가. 로봇의 지적 제어에 관하여 산업계의 로봇 기술자가 당면 개발해야 할 지능 로봇의 수준은 다음과 같이 요약할 수 있다.우선 시각이나 촉각 센서를 갖고 3차원의 환경을 인식하는 능력이다. 이것은 보다 광범위한 환경에서 작업하기 위한 것이고, 설정된 환경에서 기존 환경으로 전환하는 것과 로봇의 적용 범위를 확대하기 위한 열쇠가 된다.다음으로 요구되는 것은 유연한 교시(teach)가 가능한 능력이다. 이것은 로봇 작업의 프로그래밍을 가능한 한 쉽게 하는 것과 센서를 활용해 실행시의 적응성을 높이는 것의 두 가지로 요약된다. 용접 작업 등에 있어 복잡한 로 있다.
![[로봇] 다양한 용도의 산업용 로봇](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/09/25/data1126623-0001.jpg)
