1. 개요
협동 로봇(collaborative robot, cobot)은 사람과 같은 공간에서 협력하여 작업을 수행하는 로봇이다.
과거에는 로봇이 조립 생산과 제조 공정에 주로 투입되었으나 최근에는 농업, 서비스업은 물론 금융, 의료, 배달, 수중, 주차, 충전, 푸드테크, 지식서비스업까지 진출하고 있는만큼 최근에는 사람과 물리적으로 상호작용을 하면서 작업이 가능한 협동 로봇이 등장하고 있다.
기존의 산업용 로봇이 사람과 분리되어 안전 펜스 등의 독립된 공간에서 작동하도록 설계된 것과 달리 안전 펜스 없이도 인간과 함께 작업할 수 있도록 설계되었다. 또한 산업용 로봇은 단순 반복 작업을 주로 수행했으나 협동 로봇은 인공지능, 사물인터넷 등의 IT 기술을 접목하여 주변 환경을 인식하며 사람과 공동으로 작업이 가능하다는 특징이 있다.
2. 배경
기존의 산업용 로봇은 주로 대기업의 생산 공장에서 소품종 대량 생산 작업에 많이 사용되고 있다. 대표적인 예가 자동차 공장에서의 용접 작업이다. 그러나 중소기업은 대량 생산보다는 소량 다품종 생산이 필요한 경우가 많으므로 기존의 산업용 로봇을 사용하면 빈번하게 작업을 위한 프로그램 교체가 필요하며, 이를 위해서는 숙련된 로봇 엔지니어가 필요하지만, 중소기업이 이러한 조건을 갖추기는 어렵다.그러므로 기존의 산업용 로봇에 비해서 쉬운 교시[설명]가 가능한 로봇이 요구되었다.
이와 같은 중소기업의 현실을 해결하기 위해서 협동 로봇이 개발되었다.
협동 로봇의 개념은 2005년부터 2009년까지 수행된 유럽연합 FP6(Framework Program 6, 제6차 프레임워크 프로그램)의 'SMErobot' 프로젝트로 부터 시작되었다. 이 프로젝트에는 유럽의 KUKA, ABB와 같은 로봇업체, DLR(독일 항공우주센터, 영문명: German Aerospace Center)과 같은 연구소 및 여러 유명 대학들이 컨소시엄 형태로 참여하였다. 그 후 FP7에 이의 후속으로 'SMErobotics' 프로젝트가 진행되었다.
협동 로봇의 경우 안전펜스의 설치 없이 작업자와 동일한 공간에서 작업이 가능하므로 공장의 레이아웃을 변경하지 않고도 바로 로봇을 현업에 투입할 수 있으며, 로봇 엔지니어가 없더라도 단순한 작업의 경우에는 몇 분 만에 로봇을 현업에 투입하는 것이 가능할 정도로 사용이 편리하다.
3. 산업용 로봇과의 비교
3.1. 공통점
기본적으로 협동 로봇은 산업용 로봇의 한 종류이기 때문에 산업용 로봇과 비슷한 로봇팔의 형태를 지니고 있다.협동 로봇과 산업용 로봇은 모두 생산성과 효율성을 높이기 위해 자동화 기술을 사용하여 반복적인 작업이나 정밀한 작업을 자동으로 수행할 수 있다. 특히 자동차 부품 조립에서 나사 체결과 같은 세밀한 작업이나 반도체 제조 과정에서의 고난도 작업에 활용될 수 있다.
또한 두 로봇은 인간 작업자보다 훨씬 정확하고 정밀한 작업을 수행할 수 있어 제품의 품질 관리에 유리하다는 공통점이 있다.이는 제품에서 불량품이 나올 확률을 감소시키고 제품의 일관성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.
3.2. 차이점
| 산업용 로봇과 협동 로봇의 특징을 보여주는 영상 |
협동 로봇은 기본적으로는 수직 다관절형 산업용 로봇의 한 종류이다. 그러므로 일반 산업용 로봇의 기능에 더하여, 충돌 안전성과 쉬운 교시[설명] 기능 등이 추가되었다고 볼 수 있다. 일단 사람과 같은 공간에서 동작하도록 가정되었기에 충돌시 상해를 막고자 기존의 산업용 로봇과는 다르게 경량화 및 모듈화 설계를 기본으로 한다.
협동 로봇은 직원들과 함께 일하도록 설계되어 있는 반면에, 산업용 로봇은 직원들을 대신하여 일을 한다는 것이 가장 명백한 차이점이다. 협동 로봇은 직원들이 직접 하기에는 다소 위험하거나, 신체적으로 부담이 되거나, 지루할 수 있는 작업을 수행하며, 제품의 실제 제작과 관련된 작업을 제외하지 않고도 더 안전하고 효율적인 작업 공간을 만드는 데에 도움이 된다. 반면, 산업용 로봇은 제조 현장에서 사람의 도움 없이 거의 전적으로 제조 공정을 자동화하는 데 사용된다. 이렇게 하면 근무자들은 일상적이지 않으며 반복적인 동작으로부터 발생하는 부상의 위험을 줄이고 보다 의미 있는 작업을 할 수 있게 된다.
협동 로봇은 또한 산업용 로봇보다 더 쉽게 프로그래밍할 수 있다. 협동 로봇은 수행하는 일에 대한 ‘학습’이 가능하기 때문이다. 공장 근로자가 단순히 팔을 원하는 경로에 따라 움직이는 것만으로도 협동 로봇은 다시 프로그래밍될 수 있다. 이 과정에서 협동 로봇은 새로운 동작을 ‘기억’하여 스스로 반복하는 것이 가능하다. 하지만 산업용 로봇은 그렇게 쉽게 다시 프로그래밍될 수 없으며, 엔지니어가 프로세스 변경사항을 적용하기 위해 새로운 코드를 작성해야 한다.
협동 로봇은 적절한 크기와 인간과 가까운 곳에서 작업이 가능해야 된다는 것에 대한 필요성 때문에 무거운 중량과 부피가 큰 제품을 다룰 수 있을 만큼 설계되지 않았다. 따라서 근본적으로 동일한 페이로드를 가지는 산업용 로봇에 비해 성능이 부족하다. 다만 산업용 로봇은 자동차 제조와 같은 분야에서 사용되는 더 무겁고, 큰 자재들을 다룰 수 있고, 또한 인간이 로봇의 작업 범위에 들어오지 못하게 하기 위한 안전 펜스가 필요한 반면, 협동 로봇은 사람 주변에서도 기능할 수 있을 만큼 안전하며 산업용 로봇처럼 안전 관련 인프라가 요구되지 않는다.
3.3. 협동 로봇의 산업용 로봇 대체 가능성
협동 로봇이 고착화되어 있던 산업용 로봇 업계의 새로운 분야이기 때문에 협동 로봇이 저숙련 공장 노동자들을 완전히 대체하거나, 산업용 로봇에나 알맞은 중량과 부피가 큰 제품에 대한 제조 작업을 수행하기를 기대하는 사람들이 있으며 제조업체들은 이를 마케팅 요소로 삼는다. 그러나 대체 가능성은 없다.앞서 설명한 바와 같이 협동 로봇은 작업 반경 내에서 작업자와 함께 작동하도록 특별히 설계되었으며, 안전 문제 및 효율성을 저해하는 각종 요인을 최소화하는 솔루션으로서 최적의 성능을 발휘한다. 즉 안전 문제는 펜스 등으로 해결하고 효율성을 저해하는 요소를 최소화 하는 솔루션만 따로 고려한다면 작업 반경내에 작업자가 없어도 되는 공정에서는 존재 의의가 없다. 이 경우 협동로봇이 자랑하는 안전요소는 오히려 쓸데없는 군살로서 성능저하만 유발한다.
따라서 수많은 협동로봇 업체가 우후죽순마냥 생겨나도 산업용 로봇은 여전히 제조 분야에서 제 역할을 다하고 있으며 50kg가 넘어가는 페이로드나 작업시간이 중요한 분야에선 대체가 아예 불가능하다. 따라서 협동로봇이 산업용 로봇의 위상을 대체할 가능성이 있는 조건은 작업시간은 느려도 되고 안전펜스를 칠수가 없고 작업자가 동작범위 내로 수시로 진입해야하며 5~30kg 의 페이로드를 가지는 매우 제한적인 범위에 국한된다.
4. 용도
4.1. 제조업
자동차 부품 조립, 전자 제품 생산, 포장 및 적재 작업 등 다양한 공정에서 협동 로봇이 활용되고 있다. 특히 인간 작업자와 협력하여 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 로봇이 부품을 정렬하거나 조립하는 동안 작업자는 품질 검사나 복잡한 설계를 맡는 등 역할 분담이 가능하다.
4.2. 물류
물류 창고에서 물품을 이동하고 분류하는 작업에 사용된다. 협동 로봇은 사람과 협력하여 빠르고 정확하게 물품을 정리하고 운반할 수 있다. 특히, AI 기술과 결합하여 실시간으로 물품을 추적하거나 최적의 경로를 계산하는 데 활용되며, 대규모 물류 센터에서 작업 속도를 크게 향상시킨다.
4.3. 서비스업
호텔, 식당, 카페 등에서 음식이나 물건을 전달하는 역할로 협동 로봇이 사용된다. 사람이 수행하기 어려운 반복적 작업을 대신해 작업자의 피로를 줄이고 효율성을 높인다.
4.4. 농업
작물의 성장 상태를 모니터링하거나, 수확 및 포장 작업을 수행한다. 협동 로봇은 농업 노동력을 보완하고, 농작물의 생산성을 높이는 데 기여하고 있다. 예를 들어, 드론과 함께 사용되어 특정 농작물의 상태를 분석하고, 필요한 경우 해충 방제 작업이나 비료 살포 작업도 자동으로 수행할 수 있다.
5. 한국에서의 필요성
협동 로봇의 특징으로 인간-로봇 간의 협업 및 로봇의 유연성을 들 수 있다. 대기업의 소품종 대량생산 체계에서는 재래식 산업용 로봇이 적합할 수 있지만, 중소기업의 다품종 소량생산 체계에서는 이러한 재래식 산업용 로봇은 효용성이 반감된다. 공장 면적이 좁은 중소기업 현장에서는 반드시 안전펜스를 설치하고, 안전거리를 확보하여야 사용이 가능한 재래식 산업용 로봇은 공간상의 제약으로 원천적으로 사용이 불가능한 경우가 많다.전 세계적인 인건비의 상승, 위험하고 힘든 산업현장 기피 현상 등의 문제는 이제 자동화, 특히 로봇에 기반한 자동화가 아니면 해결하기 어려운 문제가 되고 있다. 현재 로봇을 도입한 중소기업의 비율은 저조하지만, 향후 로봇의 도입 없이는 공장의 운영이 매우 어려운 시기가 도래하고 있다.
이러한 어려움을 협동 로봇을 통해 해결할 수 있다.
국내에서 수직 다관절 로봇을 생산하는 업체는 현대로보틱스가 거의 유일하다고 할 수 있다. 기존에는 삼성, LG, 대우 등 수직 다관절 로봇을 개발하던 여러 대기업이 있었지만, 1997년 외환위기 시에 대부분 로봇 사업을 포기하였다. 현대로보틱스도 세계 시장을 장악한 빅 5(ABB, FANUC, Yaskawa, KUKA, Kawasaki 등)와는 브랜드 인지도나 판매량에 있어서 큰 차이가 있다.
현재 국내의 몇몇 중소 업체가 수직 다관절 로봇의 시제품을 개발하고, 사업을 하려는 의지를 보이고 있지만, 비록 로봇 기술을 확보하고 있더라도 판매망이나 브랜드 측면에서 현실적으로 진입 장벽이 너무 높다. 이에 비해서, 협동 로봇은 수직 다관절 로봇의 한 종류이기는 하지만, 기존의 수직 다관절 로봇과는 또 다른 새로운 시장을 형성하고 있으며, 시장이 형성된 지도 몇 년 되지 않는다.
Universal Robots이라는 시장을 선점한 절대 강자가 있기는 하지만, 향후 시장이 크게 증가할 전망이므로, 후발 업체인 국내 기업들에게도 충분한 기회가 있다. 기업과 정부가 노력하면 협동 로봇 시장에서는 한국이 강자로 부상할 수 있는 가능성이 있다.
협동 로봇의 육성은 한국 산업용 로봇 업계에게는 좋은 기회로, 이 기회를 통해서 한국이 단지 로봇을 많이 활용하는 나라에서 로봇을 많이 생산하기도 하는 나라로 거듭날 수 있다.
6. 장단점
6.1. 장점
6.1.1. 향상된 안전성
협동 로봇의 가장 강력한 장점 중 하나는 작업자 가까이에서 안전하게 작동할 수 있다는 것이다. 사고를 방지하기 위해 안전 케이지나 장벽이 필요한 기존 산업용 로봇과 달리 협동 로봇에는 인간의 존재를 감지하고 대응할 수 있는 고급 센서와 소프트웨어가 장착되어 있다. 이를 통해 바닥 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있고 작업장 부상 위험을 줄일 수 있다.6.1.2. 유연성과 적응성
협동 로봇은 유연성이 뛰어나고 재프로그래밍이 용이하도록 설계되어 제조 업체가 변화하는 생산 요구 사항에 신속하게 적용할 수 있다. 일반적으로 단일 작업에만 전념하는 기존 로봇과 달리 협동 로봇은 쉽게 재배치되어 동일한 시설 내에서 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이러한 다용도성으로 인해 교체가 자주 발생하는 소규모 배치 생산에 매우 적합하다.6.1.3. 생산성 향상
반복적이거나 육체적으로 힘든 작업을 자동화함으로써 협동 로봇은 제조 작업의 전반적인 생산성을 높이는 데 도움이 될 수 있다. 협동 로봇은 인간 작업자와 함께 작업함으로써 조립, 선택 및 배치 작업, 품질 관리와 같은 작업을 지원할 수 있으므로 직원은 더 복잡하거나 부가가치가 높은 활동에 집중할 수 있다. 이를 통해 사이클 시간이 단축되고 리드 타임이 감소하며 처리량이 향상될 수 있다.6.1.4. 비용 효율성
기존 산업용 로봇은 하드웨어와 인프라 모두에 상당한 초기 투자가 필요한 반면, 협동 로봇은 일반적으로 배포하는 데 더 비용 효율적이다. 협동 로봇은 일반적으로 다른 로봇보다 작고 가벼워서 비용이 많이 드는 공장 현장 개조의 필요성이 줄어든다. 또한 프로그래밍 및 재프로그래밍이 간편하여 설정 및 통합 비용이 낮아져 중소기업을 비롯한 다양한 제조업체에서 사용할 수 있다.6.1.5. 인체공학적 개선
협동 로봇은 육체적으로 힘들거나 인간 작업자에게 인체공학적 위험을 초래하는 작업을 대신하여 작업장의 인체공학성을 개선하는 데 도움을 줄 수 있다. 반복적인 동작이나 무거운 물건을 들어올리는 작업을 처리함으로써 협동 로봇은 근골격계 부상의 위험을 줄이고 보다 안전하고 편안한 작업 환경을 만드는 데 도움이 될 수 있다.6.2. 단점
6.2.1. 제한된 성능
협동 로봇은 인간 작업자와 긴밀한 협력이 필요한 작업에 탁월하지만 일반적으로 기존 산업용 로봇만큼 강력하거나 빠르지는 않다. 즉 근본적으로 성능이 떨어진다. 협동 로봇은 일반적으로 탑재량 용량도 낮고 작동 속도가 느리기 때문에 산업용 로봇으로 인력을 대체하고 하는 분야에 안전요소를 제외하면 적합하지 않다. 특히 무거운 물건을 들어올리거나 고속 정밀도가 필요한 응용 분야에 대해선 매우 부적절하다.6.2.2. 복잡한 통합
협동 로봇을 기존 제조 시스템에 통합하는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스일 수 있습니다. 전용 작업 셀에 설치되는 경우가 많은 기존 로봇과 달리 코봇은 생산을 중단하지 않고 기존 작업 흐름에 원활하게 통합되어야 합니다. 이를 위해서는 장비, 프로세스, 안전 프로토콜의 수정은 물론 직원을 위한 전문 교육이 필요할 수 있습니다.6.2.3. 제한된 자율성
협동 로봇은 인간과 함께 작업할 수 있지만 여전히 인간의 감독과 개입에 크게 의존한다. 인간의 감독 없이 독립적으로 작동할 수 있는 자율 로봇과 달리 협동 로봇은 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 지속적인 모니터링이 필요하다. 이로 인해 특정 작업이나 프로세스를 완전히 자동화할 수 있는 잠재력이 제한될 수 있다.
6.2.4. 기술적 한계
기술 발전에도 불구하고 협동 로봇은 여전히 성능과 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 특정 기술적 한계에 직면해 있다. 센서 정확도, 환경 가변성 및 소프트웨어 복잡성과 같은 문제는 협동 로봇이 인간 작업자와 효과적으로 협력하고 정확하고 일관성 있게 작업을 수행하는 능력에 영향을 미칠 수 있다.
6.2.5. 문화적 저항
작업장에 협동 로봇을 도입하는 것은 직무 이동이나 역할과 책임의 변화를 두려워하는 직원들의 저항에 직면할 수 있다. 협동 로봇은 인간 작업자를 대체하기보다는 보완하도록 설계되었지만 여전히 직업 안정성과 자동화가 인력에 미치는 영향에 대한 우려가 있을 수 있다. 명확한 의사소통, 교육, 기술 재교육 이니셔티브를 통해 이러한 문제를 해결하는 것은 긍정적이고 협력적인 작업 환경을 조성하는 데 필수적이다.7. 현황
7.1. 국내
국내에서는 고려대에서 국내 처음으로 협동 로봇 연구를 수행하였다. 인간-로봇 간의 충돌에 관한 지속적인 연구 결과를 바탕으로 중소기업과의 산학과제를 2007년 7월부터 2년간 수행하면서 협동 로봇과 유사한 개념의 로봇 매니퓰레이터를 개발하였다.협동 로봇과 관련된 최초의 정부 과제는 산업통상자원부의 ‘인간-로봇 협업 매니퓰레이션 기술’ 과제로 2008년 12월부터 2011년 9월까지 한국기계연구원 주관으로 진행되었다.
이 과제의 후속으로 산업통상자원부의 ‘안전 머니퓰레이터 기반의 양팔로봇 작업기술’ 과제가 2010년 12월부터 2016년 11월까지 6년에 걸쳐서 한국기계연구원 주관으로 국내 17개 연구기관이 참여하여 진행되었다.
현재도 협동 로봇과 관련된 2-3개의 연구 과제가 진행 중이다. 국내에서 연구 차원에서 개발된 협동 로봇은 여러 종류가 있지만, 상업적으로 출시된 첫 협동 로봇이 어느 제품인지는 다소 불분명하다.
2015년에 푸른기술이 협동 로봇 시제품을 전시하였으나, 실제 상업화는 최근에 이루어졌다.
한화테크윈이 2017년 3월에 HCR 시리즈 2종을 출시하였고, 두산로보틱스도 2017년 9월에 M시리즈의 협동 로봇 4종을 출시하였다.
그리고 뉴로메카도 2017년부터 여러 종류의 협동 로봇을 출시하였으며, 레인보우로보틱스가 2018년부터 협동 로봇을 출시하였다.
현대로보틱스도 최근 자체의 협동 로봇을 출시하였으며, 현재도 2-3개 기업이 협동 로봇 출시를 앞두고 있다.
7.2. 해외
해외에서는 Universal Robots, KUKA, Fanuc, ABB 등 글로벌 기업이 협동 로봇 시장을 선도하고 있다. 특히 북미와 유럽에서는 협동 로봇을 다양한 산업에서 활용하고 있으며, 기술 발전과 함께 적용 분야가 지속적으로 확대되고 있다.2005년에 협동 로봇의 선두주자인 Universal Robots가 덴마크에서 창업하였다. 2009년에 첫 협동 로봇인 UR 시리즈를 출시하여 오늘에 이르렀다.
미국에서는 Rethink Robotics가 2012년에 양팔 로봇인 Baxter를 출시하여 많은 관심을 받았으며, 2015년에 성능을 향상시킨 Sawyer를 출시하였다.
독일의 KUKA는 독일 항공우주연구소인 DLR이 개발한 협동 로봇인 LWR 시리즈를 기술 이전 받아서 이를 기반으로 자체 LBRiiwa 시리즈를 출시하였다.
8. 전망
2010년경에 협동 로봇이 처음 시장에 출시된 이후에 산업용 로봇과는 다른 수요층을 형성하면서 기존 산업용 로봇과는 다른 시장을 형성하기도 하였지만, 기본적으로는 기존 산업용 로봇을 대체하는 수요도 있다.| |
| 세계 산업용 로봇의 신규 설치 대수 |
매년 산업용 로봇의 설치 대수는 꾸준하게 증가하고 있다. 2017년과 2018년에 폭발적으로 설치 대수가 증가하다가 2019년도에 성장세가 다소 둔화되었고, 2020년에는 코로나 사태로 인한 전 세계적인 불황으로 설치 대수가 정체되고 있지만 여전히 최근 평균 40만 대 정도가 전 세계적으로 새로 설치되고 있다. 이는 시장 규모로는 132억 달러(약 15조 원)에 달하며, 매년 8.5%씩 증가하고 있다.
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| 세계 협동 로봇의 판매 대수 |
반면, 협동 로봇 시장은 매년 20%씩 증가하고 있어서, 매년 8% 정도 성장하는 산업용 로봇에 비해서 가파르게 시장 규모가 증가하고 있으므로, 전체 산업용 로봇에서 차지하는 비중도 크게 증가할 것으로 예상된다.
9. 주요 제조사 및 제품
9.1. 국내
- 두산로보틱스
2017년 9월에 가반하중 6, 10, 15 kg의 4종의 협동 로봇 M0609, M0617, M1013, M1509을 출시하였다. 타 기업과는 달리 동일한 가반하중에 대해서도 작업반경이 900 mm와 1,700 mm의 두 종의 라인업을 갖추어 소비자의 다양한 요구를 충족시켰다. 타 제품과는 달리 관절 토크 센서를 내장하여 매우 민감하게 충돌을 감지할 수 있으며, 다양한 작업을 수행할 수 있도록 하였다. 2017년 12월에는 수원에 본사와 공장을 신축하고, 최대 2만 대를 양산할 수 있는 체제를 갖추었다. 2019년에 가반하중 5/9 kg의 저가의 A 시리즈를, 2021년 초에는 중력보상 장치를 내장하여 가반하중을 20/25 kg으로 올린 H 시리즈를 출시하였다. 전 세계 협동 로봇 업체 중에서 가장 다양한 라인업을 갖추고 있으며, 현재 국내 협동 로봇 기업 중에서 매출이 가장 크다.
- 한화정밀기계
2017년 3월에 가반하중 5 kg, 작업반경 915 mm, 반복정밀도 0.1 mm의 6자유도 수직 다관절형 협동 로봇인 HCR-5를 출시하였다. 사용자 친화적인 디자인, 쉬운 프로그래밍, 직접 교시[설명] 기능과 직관적인 소프트웨어 GUI를 통해서 쉽게 로봇을 조작할 수 있다. 한화테크윈에서 분할한 한화정밀기계가 협동 로봇을 사업을 수행하다가, 지금은 ㈜한화/기계에서 사업을 진행하고 있다. 2018년 상반기에 가반하중 3 kg과 12 kg인 HCR-3와 HCR-12를 출시하여 다양한 라인업을 선보였다. 또한, 싱가포르 현지에 합작법인을 설립하여 동남아시아 협동 로봇 시장을 공략하고 있다.
- 뉴로메카
2016년 10월에 연구용 플랫폼인 Indy-RP, 2017년 3월에 중국산 플랫폼을 기반으로 한 Indy 3/5/10을 발표하였고, 2017년 9월에 자체 플랫폼 기반의 가반하중 7 kg, 무게 24 kg의 Indy 7을 발표하는 등 중저가 협동 로봇 시장에서 활발하게 다양한 로봇을 선보이고 있다. 임피던스 제어를 통해서 사람이 의도하는 힘에 민감하게 반응할 수 있으며, 의도하지 않은 충돌에 대해서는 센서 없이 알고리즘만으로 충돌을 감지하여 안전성을 보장하고 있다. 직접 교시[설명], 온라인/오프라인 로봇 프로그래밍 등의 기능을 제공하고 있다. 로봇 제어 기술에 있어서는 세계적인 수준을 보유하고 있다.
- 레인보우로보틱스
휴머노이드 로봇 기술을 기반으로 창업된 레인보우로보틱스는 2019년도부터 가반하중이 3, 5, 10 kg인 협동 로봇 RB3, RB5, RB10의 RB 시리즈를 출시하였다. 레인보우로보틱스는 모터, 엔코더, 브레이크 등 모든 부품을 내재화하고 직접 생산하여 로봇을 제조한다는 목표를 갖고 노력하고 있다. 향후에는 감속기도 내재화하려고 개발 중이다. 그리고 자가 충돌 감지 기능 및 특화된 역기구학 알고리즘을 내장하고 있다.
- 푸른기술
금융 자동화 및 역무 자동화 기업인 푸른기술은 15 kg의 가반하중과 1,300 mm의 작업반경을 갖는 고가반하중의 6자유도 협동 로봇인 Symphony-15를 2021년 말에 출시하였다. 현대위아와의 협력을 통해서 개발된 이 협동 로봇은 내장된 관절 토크 센서를 기반으로 충돌 감지와 직접 교시[설명] 기능을 잘 구현하고 있다. 최근에는 가반하중 5 kg의 7자유도 협동 로봇인 Symphony-I도 개발하였다.
9.2. 해외
- Universal Robots
2005년에 덴마크에서 설립되어, 2009년에 첫 협동 로봇인 UR 시리즈를 출시하는 등 협동 로봇 시장의 태동 및 발전에 크게 기여하였다. 현재 가반하중 3, 5, 10, 16 kg인 UR3, UR5, UR10, UR16의 4종 모델을 출시하고 있다. 그리고 로봇의 말단부에 힘/토크 센서를 장착한 e-시리즈인 UR3e, UR5e, UR10e, UR16e도 출시하였다. 협동 로봇의 대표적인 기업으로, 현재도 50% 이상의 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있다. 2015년에 미국의 IT업체인 Teradyne에 인수된 후에 더욱 공격적으로 판매를 하고 있다.
- Rethink Robotics
미국의 Rethink Robotics는 2012년에 7자유도의 로봇 팔 2개를 장착한 양팔 로봇인 Baxter를 출시하여 많은 관심을 받았다. Baxter는 양팔 로봇임에도 불구하고 22,000 달러의 저렴한 가격으로 판매되어 많은 관심을 모았지만, 각 관절마다 장착된 SEA(Series Elastic Actuator, 직렬탄성구동기)의 영향으로 각 관절의 유격이 다소 심하여 정밀도가 높지 못하였고, 판매에 부진을 겪었다. 이를 개량하여 2015년에 후속 모델인 7자유도의 Sawyer를 출시하였는데, 이 모델은 관절 토크 센서를 내장하고, 한 팔임에도 불구하고 Baxter의 2배 가격에 판매되었다. 여전히 SEA를 채택하고 있어서, 산업용 로봇의 정밀도를 보여주지는 못하지만, 각 관절에 있어서 이러한 유격이 일부 응용에서는 장점이 되기도 하며, 생산 현장보다는 연구용 플랫폼으로 더 적합한 것으로 판단된다. 그러나 Rethink Robotics는 판매에 부진을 겪다가 결국 사업을 정리하였다.
- ABB
세계적인 수직 다관절 로봇 생산업체인 ABB는 2015년에 양팔로봇 형태의 협동 로봇인 Yumi를 출시하였다. Yumi는 자체 카메라와 그리퍼(gripper)를 갖추고 있으며, 소형 부품의 조립용으로 개발되었는데, 작업자의 바로 옆에서 협업하는 용도로 많이 사용되고 있다. 2017년 말에는 Yumi의 한 팔 버전도 발표되었다. 한편, ABB는 2015년에 Gomtec이라는 독일의 협동 로봇 회사도 인수하여 본격적으로 협동 로봇 시대에 대비하고 있다.
- TechMan Robot
2012년에 설립된 대만의 TM로봇은 가반하중 6 kg, 작업반경 700 mm인 TM5-700과 가반하중 4 kg, 작업반경 900 mm인 TM5-900의 두 종의 6자유도 협동 로봇을 출시하였다. 그 후에 가반하중 12 kg, 작업반경 1,300 mm인 TM12와 가반하중 14 kg, 작업반경 1,100 mm인 TM14의 두 종의 6자유도 고가반하중 협동 로봇을 출시하였다. 기존 협동 로봇의 기능에 더하여 로봇에 내장된 지능형 비전시스템을 통하여 다양한 기능을 수행할 수 있으며, 주로 전자기기 및 부품의 조립 등에 사용되고 있다. 2021년에는 일본의 OMRON이 일부 지분의 인수를 통해서 전략적 파트너십을 강화하였다.
- FANUC
세계 최고의 CNC(Computer Numerical Control, 컴퓨터 수치 제어) 제작업체이자 산업용 로봇 업체인 일본 FANUC은 비교적 뒤늦게 협동 로봇 시장에 뛰어들었지만, 기존 산업용 로봇의 기술력을 바탕으로 CR-4iA, CR-7iA, CR-14iA, CR-15iA, CR-35iA 등의 CR 시리즈를 2015년과 2016년에 출시하였다. 이들의 협동 로봇은 외양이 기존의 산업용 로봇과 유사하지만, 협동 로봇 기능을 가지고 있으며 사실상 기존의 로봇에 협동로봇 기능을 추가하는 방식으로 개발한것이다. 덕분에 성능과 안정성상 우위를 점하지만 무게에선 한계를 가졌으며 예를 들어, CR-35iA는 가반하중이 35 kg, 작업반경이 1,813 mm로 타사의 협동 로봇에 비해서 상대적으로 크지만, 자중이 990 kg에 달하는 등 기존 산업용 로봇보다 훨씬 무거운 몸체를 가졌다. 그러나 이후 협동로봇 생태계에 맞게 개발된 CRX 시리즈의 경우 가장 큰 CRX-30iA는 가반하중이 30kg, 작업반경이 1756mm, 무게가 135kg로 무게는 경량화 하면서 성능을 유지했다.
10. 관련 문서
[설명] 로봇 활용을 위해서는 사용자가 여러 가지 수단을 동원하여 사용자의 작업 의도를 로봇이 이해할 수 있는 형태로 구현하여야 하며 이를 로봇의 교시 작업이라고 한다. 또한 교시 방법 중 로봇의 말단을 잡고 밀거나 당기는 동작을 통하여 로봇을 직접 움직이고 경로점을 기억시키는 방법을 직접 교시 방법이라고 한다.[설명] 로봇 활용을 위해서는 사용자가 여러 가지 수단을 동원하여 사용자의 작업 의도를 로봇이 이해할 수 있는 형태로 구현하여야 하며 이를 로봇의 교시 작업이라고 한다. 또한 교시 방법 중 로봇의 말단을 잡고 밀거나 당기는 동작을 통하여 로봇을 직접 움직이고 경로점을 기억시키는 방법을 직접 교시 방법이라고 한다.[설명] 로봇 활용을 위해서는 사용자가 여러 가지 수단을 동원하여 사용자의 작업 의도를 로봇이 이해할 수 있는 형태로 구현하여야 하며 이를 로봇의 교시 작업이라고 한다. 또한 교시 방법 중 로봇의 말단을 잡고 밀거나 당기는 동작을 통하여 로봇을 직접 움직이고 경로점을 기억시키는 방법을 직접 교시 방법이라고 한다.[설명] 로봇 활용을 위해서는 사용자가 여러 가지 수단을 동원하여 사용자의 작업 의도를 로봇이 이해할 수 있는 형태로 구현하여야 하며 이를 로봇의 교시 작업이라고 한다. 또한 교시 방법 중 로봇의 말단을 잡고 밀거나 당기는 동작을 통하여 로봇을 직접 움직이고 경로점을 기억시키는 방법을 직접 교시 방법이라고 한다.[설명] 로봇 활용을 위해서는 사용자가 여러 가지 수단을 동원하여 사용자의 작업 의도를 로봇이 이해할 수 있는 형태로 구현하여야 하며 이를 로봇의 교시 작업이라고 한다. 또한 교시 방법 중 로봇의 말단을 잡고 밀거나 당기는 동작을 통하여 로봇을 직접 움직이고 경로점을 기억시키는 방법을 직접 교시 방법이라고 한다.