모바일 로봇이란 무엇인가? 정의, 종류, 활용 분야 설명

이동형 로봇은 작업을 독립적으로 수행하도록 설계된 자동화 기계입니다. 이 로봇들은 사람의 명령을 따르거나, 자율적으로 이동하며 주변 환경을 인식하고 작업을 수행하거나, 소프트웨어로 제어되는 미리 프로그래밍된 순서를 실행할 수 있습니다. 기존의 고정형 로봇에 비해 이동형 로봇은 더 지능적이고 적응력이 뛰어납니다. 오늘날 이동형 로봇은 다양한 상업 분야에서 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 이들은 인간의 노동을 보조하거나 대체하는 데 사용되며, 인간이 수행하기 어렵거나 위험한 작업도 수행할 수 있습니다. 현재 이동형 로봇은 공장, 물류 창고, 호텔, 병원, 농장, 슈퍼마켓, 항만, 건설 현장 등 다양한 곳에서 흔히 볼 수 있습니다.

모바일 Robot Composition

이동형 로봇은 다양한 환경에서 자율적으로 또는 반자율적으로 이동하며, 미리 프로그래밍된 작업을 수행할 수 있는 로봇입니다. 이해하기 이동 로봇의 AGV와 AMR 비교 이 주제에 대한 더 깊은 맥락을 제공합니다. 기존의 고정형 로봇과 달리, 모바일 로봇은 뇌와 몸을 가진 인간과 같습니다. 이들은 주변 환경을 인지하고, 결정을 내리며, 걸을 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 모바일 로봇은 주로 네 가지 부분으로 구성됩니다:

~의 종류 M모바일 Robots

국제적으로 모바일 로봇은 일반적으로 서비스 모바일 로봇과 산업용 모바일 로봇의 두 가지 주요 범주로 구분됩니다. 서비스 모바일 로봇에는 호텔 안내 로봇, 가정용 청소 로봇, 레스토랑 배송 로봇 등이 포함되며, 산업용 로봇에는 다음이 포함됩니다: 공장 자재 운반 로봇, 과일 수확 로봇, 항만 하역 로봇, 건설 운반 로봇,  배송 로봇, 스캐닝 로봇등이 있습니다. 다양한 분류 방법에 따라 이동 로봇을 다음과 같은 범주로 대략 분류할 수 있습니다:

지침 방법의 유무에 따른 분류

이동 로봇은 유도 장치의 유무에 따라 유도 로봇과 비유도 로봇으로 분류할 수 있습니다.

Classification based on different drive types

모바일 로봇의 구동 메커니즘에 따라 바퀴형 구동, 궤도형 구동, 보행형 구동, 하이브리드 구동으로 분류할 수 있습니다. 이 중 바퀴형 구동은 다시 다음으로 세분화됩니다: dual-wheel differential drive chassis robot, four-wheel differential drive chassis robot, 전방향 휠 구동 섀시 로봇 (횡방향, 대각선 이동, 제자리 회전 등 모든 방향으로 이동 가능), 그리고 애커만 구동 로봇 (자동차와 유사하게 앞바퀴가 조향 및 추진을 담당)이 있습니다:

다음 표는 구동 유형별로 분류된 다양한 휠형 로봇의 차이점과 적용 사례에 대한 자세한 개요를 제공합니다.

1. 2륜 차동

구조: 두 개의 구동 휠 + 지지 휠로 구성됩니다. 조향은 두 구동 휠 사이의 속도 차이를 통해 구현됩니다.

특징: 간단한 구조, 모터 2개, 저비용, 작은 회전 반경

적용 분야: 가정용 청소기, 레스토랑 배송 로봇

2. 4륜 차동

구조: 각각 독립적으로 제어되는 4개의 구동 바퀴로 구성되어 있으며, 좌우 바퀴의 차동 구동을 통해 주행과 회전이 이루어집니다.

특징: 2륜 구동 방식에 비해 적재 용량이 더 크며, 험한 도로 주행에 더 적합합니다.

적용 분야: 검사로봇 및 물류창고 자재운반 로봇 솔루션

3. 애커만

구조: 자동차와 유사하게 전륜 조향 및 후륜 구동 또는 사륜 구동을 갖추고 있습니다.

특징: 고속 주행 성능과 향상된 주행 효율.

적용 분야: 자율주행 차량, 무인 배송 물류 차량

4. 전방향 휠

구조: 메카넘 휠이나 전방향 휠을 사용하여 대각선 이동, 횡방향 이동, 제자리 회전 등 모든 방향으로 이동할 수 있습니다.

주요 기능:   유연성이 높고 좁은 공간을 통과할 수 있지만 적재 용량이 제한적입니다.

적용 분야: 병원 자재 운반 로봇

이동형 로봇은 지각, 위치 파악, 계획 수립, 제어의 계층적 아키텍처를 통해 자율성을 실현합니다. 각 계층에 대해 더 자세히 알아보시려면, 당사의 다음 기사를 참고하시기 바랍니다. AMR 작동 원리 센서 데이터부터 모터 명령에 이르기까지 전체 자율주행 스택을 설명합니다.

Classification of robots according to their application

사용 목적에 따라 모바일 로봇은 화물 운반용 모바일 로봇, 팔레트형 모바일 로봇, 팔레트 견인 모바일 로봇, 무인 지게차, 상업용 바닥 청소 로봇, 서비스 로봇, 선반 자재 운반 시스템, 로봇 팔 부착 장치 등으로 분류할 수 있습니다. 자세한 내용은 아래 표를 참조하십시오.

물품 운반용 이동 로봇

데스크톱 스타일의 은밀한 이동형 로봇

선반 처리 물류 시스템

로봇형 AMR을 탑재한 로봇

무인지게차

상업용 바닥 청소 로봇

서비스 로봇

적합한 모바일 로봇을 선택하는 방법

올바른 모바일 로봇(AGV/AMR)을 선택하는 것은 프로젝트의 성공에 중요합니다. 따라서 여러 요인을 고려해야 합니다. 다음은 모바일 로봇 선택 시 고려해야 할 몇 가지 요인입니다.

1단계: 프로젝트 요구사항 명확화

모바일 로봇 제조업체에 문의할 때는 다음 질문들에 대해 명확히 생각해 보아야 합니다.

1. 모바일 로봇이 수행할 작업은 무엇입니까?

교통편: 무엇을 운송하나요? (반제품, 완제품, 선반, 팔레트, 식품, 과일)

견인: 자재를 견인하는 것입니까, 아니면 후크로 연결하는 것입니까?

검사: 실내 또는 실외 검사, 또는 광산과 같은 특수 장소의 검사입니까?

2. 모바일 로봇의 적재 하중

상품 크기: 이동할 화물의 치수(길이, 너비, 높이 및 무게중심 포함)에 따라 로봇의 적재 면적이 결정됩니다.

3. 이동로봇 작동 환경

실내 또는 실외: 실내 환경이 창고, 작업장 또는 기타 공간인가요? 실내 영역에 엘리베이터 접근이 필요한지, 넘어야 할 문턱이 있는지 고려하세요. 실외 영역의 경우 경사와 도로 상태를 고려하세요.

지반 조건: 표면이 평평한 시멘트 바닥, 에폭시 바닥 또는 틈이 있는 고르지 않은 강철판입니까? 이는 내비게이션 방법과 휠 선택에 영향을 미칩니다.

인간-기계 인터랙션 수준: 해당 구역이 인구 밀집 지역, 보행자-차량 혼용 구역 또는 완전히 격리된 무인 구역입니까? 이는 안전 기준과 직접적인 관련이 있습니다.

동적 장애물: 환경에 무작위로 움직이는 사람, 지게차 또는 기타 차량이 많이 있습니까?

인프라: 충분한 폭, 엘리베이터 또는 자동문이 있습니까? 로봇을 위해 환경을 수정해야 합니까? (예: QR 코드 또는 반사판 설치)

4. 어떤 작업 흐름이 필요합니까?

경로 복잡도: A 지점에서 B 지점으로의 단순한 지점 간 운반입니까, 아니면 여러 스테이션을 통과하고 여러 지점에서 정차해야 합니까?

인터페이스 요구사항: 엘리베이터, 자동문, 컨베이어 벨트, 롤러 컨베이어 또는 리프트와 자동으로 연동되어야 합니까?

충전 방식: 수동 충전, 기회 충전(작업 휴식 시간에 충전 스테이션에서 자동 충전) 또는 배터리 교체 방식입니까?

일정 요구 사항: 여러 대의 로봇이 서로 연동하여 작동해야 합니까? MES(제조 실행 시스템), WMS(창고 관리 시스템) 또는 ERP(전사적 자원 관리 시스템)와의 연동이 필요합니까?

5. 성능 지표

효율성: 시간당/일당 몇 회의 이동을 완료해야 합니까? 이는 로봇의 속도, 가속도 및 작업 전환 시간에 대한 요구 사항을 결정합니다. –

신뢰성: 예상 가동률은 얼마인가요? (예: 99.5% 이상)

정확성: 도킹 지점의 반복 정밀도 요구사항은 무엇입니까? (±10 mm, ±5 mm 또는 ±1 mm?) 이는 상하차에 중요합니다.

2단계: 주요 기술 옵션을 평가합니다: 내비게이션 방식

결론: 현재 레이저 SLAM은 유연하고 지능적인 응용 분야의 주류 추세입니다. 고정밀 또는 저비용 고정 경로에 대한 특별한 요구 사항이 없는 한 우선적으로 고려해야 합니다.

3단계: 이동 방식(섀시 유형)

2륜 차동 장치: 가장 일반적인 유형으로, 두 개의 구동 휠과 여러 개의 회전 휠로 구성됩니다. 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 회전 반경이 0입니다. 대부분의 실내 운송 시나리오에 적합합니다.

맥노턴 휠: 전방향 이동(전진, 후진, 좌우, 대각선, 횡방향 및 회전)이 가능합니다. 유연성이 높아 좁은 공간에서의 작동에 적합합니다. 그러나 비용이 높고 평평한 바닥이 필요하며 에너지 소비가 높습니다. 의료 물류에 일반적으로 사용됩니다.

스티어링 휠: 자동차의 조향 메커니즘과 유사합니다. 높은 하중 용량, 원활한 작동, 중량물(톤급 이상) 및 실외 고속 적용에 적합합니다. 그러나 회전 반경이 큽니다. 농업 및 산업 물류에서 일반적으로 사용됩니다.

4단계: 안전 성능  

다중 레벨 안전 보호: 레이저 장애물 회피 센서, 비전, 초음파 다중 센서 융합을 통해 경로 계획, 충돌 회피 및 충돌 위험 감소를 구현하며, 예상치 못한 상황에 대비한 비상 정지 버튼도 갖추고 있습니다.

인증: 국제 안전 기준(CE, UL 등) 준수.

5단계: Software and system integration capabilities

스케줄링 시스템 (Fleet Management System): 다중 로봇 협업의 핵심입니다. 우수한 스케줄링 시스템은 작업 할당, 경로 계획 및 교통 관리를 최적화하여 혼잡과 교착 상태를 방지할 수 있습니다.

API 개방성: 상위 시스템(WMS/MES/ERP)과 쉽게 인터페이스하여 작업 분배, 상태 피드백 및 데이터 업로드를 달성할 수 있습니까?

Mobile Robot 공급업체 평가 및 선정

1. 후보 목록 작성:

찾고 계신다면 모바일 로봇 회사온라인 검색, 산업 전시회, 동료 추천을 활용하여 3~5개의 잠재적 공급업체 목록을 작성하십시오.

2. 요구사항 전달:

각 공급업체에 1단계에서 확인된 세부 요구 사항을 전달하고, 예비 제안서와 견적서를 제출해 줄 것을 요청하십시오.

3. 현장 시연을 직접 확인하세요 (매우 중요!):

자사 환경 내에서 시연을 지켜보는 것이 필수적입니다(개념 검증, PoC). 공급업체에 로봇을 실제 현장에 가져와 테스트하도록 요청하여, 실제 상황에서 로봇의 기동성, 정확도, 안정성 및 인간-기계 상호작용을 평가하십시오. 로봇이 동적 장애물(예: 갑자기 나타나는 보행자)에 어떻게 반응하는지 관찰하십시오. 도킹 정확도도 테스트하십시오.

4. Evaluate the supplier’s comprehensive strength:

기술 팀: 전문적이고 신속하게 대응하는가? 성공 사례: 귀사 업계와 유사한 성공 사례가 있는가? 고객 현장을 방문하여 확인할 수 있다. 사후 서비스: 사후 서비스 대응 시간은 얼마나 걸리는가? 예비 부품 공급은 충분한가? 원격 지원을 제공하는가?

5. 총소유비용(TCO)

로봇의 단가만 비교해서는 안 됩니다. 하드웨어 구입 비용, 소프트웨어 라이선스 비용, 구축 및 도입 비용, 환경 변경 비용, 설치 후 유지보수 비용, 교육 비용 등을 포함한 총 소유 비용을 산정해야 합니다.

요약: 적합한 섀시 공급업체를 선택하기 위한 빠른 체크리스트

모바일 로봇의 미래

인건비가 계속 상승함에 따라 로봇은 우리 삶에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 현재 인구 고령화와 인력 확보 어려움과 같은 글로벌 문제가 점점 더 심각해지고 있습니다. 앞으로 모바일 로봇은 반도체, 신에너지, 운송, 3C 전자제품 제조와 같은 제조 산업 분야에서 널리 활용되어, 다양한 산업의 품질 및 효율성 향상과 고품질 발전을 촉진할 것입니다.

자주 묻는 질문