산업 분야에서 로봇의 활용이 확대됨에 따라, 다양한 유형과 그 기능에 대해 최신 정보를 파악하는 것이 중요합니다.

오늘날 산업 자동화 분야에서 로봇은 어렵고 위험하며 반복적인 작업을 처리합니다. 이러한 작업에는 무거운 물체 들어올리기, 부품 집어 옮기기, 부품 조립, 제품 분류 작업 지원 등이 포함됩니다. 로봇은 움직임, 자유도, 회전축 및 기능에 따라 여러 범주로 분류할 수 있습니다.

고정형 로봇

고정형 로봇은 위치를 바꾸지 않고 작업을 수행하는 로봇입니다. "고정형"이라는 용어는 로봇 전체보다는 로봇의 받침대에 더 중점을 둡니다. 로봇은 받침대 위에서 움직여 원하는 작업을 수행합니다. 이러한 로봇은 엔드 이펙터의 위치와 방향을 제어하여 주변 환경을 조작합니다. 엔드 이펙터에는 드릴링, 용접 또는 그리퍼 장치 등이 포함될 수 있습니다.

고정형 로봇은 여러 그룹으로 나뉩니다.

카르테시안/갠트리 로봇

직교 좌표계를 사용하는 갠트리 로봇(직선형 로봇이라고도 함)은 세 개의 선형 관절을 가지고 있습니다. 이 로봇은 선형 가이드 레일을 이용하여 x, y, z축 방향으로 움직입니다. 각 가이드 레일은 해당 축을 따라 움직여 엔드 이펙터를 정확한 위치로 이동시키는 역할을 합니다. 이러한 로봇은 일반적으로 물건을 집어 옮기는 작업, 실런트 도포, 조립 작업, 공작기계 취급 및 아크 용접 작업에 사용됩니다.

원통형 로봇

원통형 로봇은 바닥에 적어도 하나의 회전 관절과 링크들을 연결하는 적어도 하나의 직선 관절을 가지고 있습니다. 회전 관절은 관절 축을 따라 회전 운동을 하고, 직선 관절은 직선 운동을 합니다. 이러한 관절들의 움직임은 원통형 작업 영역 내에서 이루어집니다. 원통형 로봇은 조립 작업, 공작기계 및 다이캐스팅 기계의 조작, 그리고 점 용접 등에 사용됩니다.

구형 로봇

이러한 로봇은 극좌표 로봇이라고도 합니다. 로봇 팔은 회전 관절로 본체에 연결되어 있으며, 두 개의 회전 관절과 하나의 직선 관절이 결합되어 있습니다. 이 결합된 관절들의 축은 극좌표계를 형성하고 구형 작업 영역 내에서 작동합니다. 이러한 로봇은 공작기계 조작, 점 용접, 다이캐스팅, 다듬질 기계, 가스 및 아크 용접 등에 사용됩니다.

SCARA 로봇

SCARA 로봇은 주로 조립 작업에 사용됩니다. 원통형 디자인의 유연한 로봇 팔은 두 개의 평행 관절로 구성되어 특정 평면에서 유연성을 제공합니다. 이러한 로봇은 물체 집어 옮기기 작업, 실런트 도포, 조립 작업, 드릴링이나 탭핑 작업, 공작기계 조작 등과 같이 움직임의 특성상 다양한 작업에 사용됩니다.

로봇 팔

로봇 팔, 또는 관절형 로봇은 단순한 2관절 구조부터 10개 이상의 관절을 가진 복잡한 구조까지 다양한 회전 관절을 특징으로 합니다. 팔은 회전 관절이 있는 베이스에 연결됩니다. 회전 관절은 팔의 각 링크를 연결하며, 각 관절은 서로 다른 축을 담당하여 추가적인 자유도를 제공합니다. 산업용 로봇 팔은 4축 또는 6축을 가집니다. 이러한 로봇은 주로 무거운 물건을 들어 올리거나 위험한 동작이 필요한 조립 작업, 다이캐스팅, 정밀 가공, 가스 및 아크 용접, 도장 작업 등에 사용됩니다.

병렬 로봇

병렬 로봇은 델타 로봇이라고도 불립니다. 이 로봇은 공통 베이스에 연결된 여러 개의 평행사변형 관절로 구성됩니다. 평행사변형은 돔 모양의 영역 내에서 로봇 팔 끝단의 툴링을 움직입니다. 주로 식품, 제약, 전자 산업에서 사용됩니다. 로봇 자체는 정밀한 움직임이 가능하여 의약품이나 식품 분류와 같은 집어 옮기는 작업에 이상적입니다.

바퀴 달린 로봇

바퀴형 로봇은 차량 기반 로봇으로, 구동 시스템이나 궤도 시스템을 이용하여 위치를 변경합니다. 이러한 로봇은 기계적으로 제작하기 쉽고 비용이 저렴합니다. 이동이 용이하여 다양한 환경에서 작동할 수 있으며, 외발형, 이발형, 삼발형, 사발형, 다발형, 궤도형 등 다양한 형태로 존재합니다.

무인 지상 차량 운용을 목표로 설계된 이 로봇은 특허받은 세이프가드 조인트 덕분에 다양한 하중을 처리하고 대부분의 지형을 오를 수 있습니다. 이 조인트는 험난한 지형에서도 플랫폼을 안정적으로 유지하여 계단을 오를 때에도 전복되지 않도록 해줍니다. 고르지 않은 지형은 물론 창고나 사무실 건물 내 장비 운반에도 사용할 수 있습니다. 또한, 센서, 로봇 팔, 다양한 탑재 장비 등을 추가하여 작업을 수행할 수 있도록 맞춤 설정이 가능합니다.

다리가 있는 로봇

다족 로봇 역시 이동 로봇이지만, 움직임이 더 복잡합니다. 이 로봇들은 모터가 장착된 다리를 이용해 이동을 제어하며, 울퉁불퉁한 지면에서도 효율적으로 움직일 수 있습니다. 하지만 구조가 복잡하기 때문에 가격이 더 비싼 경향이 있습니다. 다족 로봇의 종류로는 외발 로봇, 이족 보행 로봇(휴머노이드), 삼족 보행 로봇, 사족 보행 로봇, 육족 보행 로봇(육족 로봇), 그리고 여러 개의 다리를 가진 로봇 등이 있습니다.

이 로봇은 자동차 운전, 벽에 구멍 뚫기, 문 열기, 험난하고 고르지 않은 지형 주행과 같은 복잡한 작업을 수행해야 했습니다. 두 발로 움직이지만 무릎에 내장된 롤러를 활용하여 더욱 효율적으로 주행할 수 있습니다.

동물 기반 로봇, 군집형 로봇, 모듈형 로봇

여러 로봇 디자인은 동물의 움직임을 기반으로 합니다. 헤엄치거나 날 수 있는 로봇은 물고기와 새에서 영감을 얻었습니다. 로봇은 이러한 경향을 보여주는 대표적인 사례이며, 자연의 역학을 현대 자동화에 활용하는 방법을 연구하는 데 도움을 줍니다.

군집형 로봇과 모듈형 로봇은 여러 대의 로봇으로 구성됩니다. 군집형 로봇은 협력 모듈처럼 작동하는 여러 대의 소형 로봇으로 이루어져 있지만, 하나의 통합된 로봇을 형성하지는 않습니다. 모듈형 로봇 역시 여러 대의 로봇으로 구성되며, 군집형 로봇보다 더 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 각 모듈은 자율 이동이 가능하며 독립적으로 작동할 수 있습니다. 모듈형 로봇은 다양한 구성이 가능하기 때문에 넓은 영역을 커버해야 하는 작업에 유용합니다.