로봇팔을 알고싶다

003. 로봇 치킨집 사장님은 알아야 할 로봇 지식-1탄(1)

movabro 2021. 4. 23. 21:51

이 글을 읽고 있는 당신이 로봇팔을 이용한 치킨 브랜드의 런칭을 준비중인 예비 사장님이거나 혹은 로봇 팔을 이용해 기존에 없었던 새로운 사업을 준비중인 스타트업 대표라고 가정해 보자.

과연 어떤 로봇 팔을 사야 당신이 구상하고 있는 사업에 수지타산이 맞아 떨어질까?

당신도 알다시피 공장에서는 이미 몇십 년 전부터 산업용 로봇 팔을 가지고 사업을 해 왔다. 공장에서 사용하는 산업용 로봇 팔이 하는 일들은 '전자/기계 제품들의 부품을 조립하는 공정'이나, '자동차 프레임의 용접을 하는 공정' 또는 '물건들을 한 곳에서 다른 곳으로 이송 및 적재하는 팔레타이징 공정' 등이 있다.

만약 당신이 구상하고 있는 사업이 공장과 같은 환경에서 로봇을 운용하는 일이라면, '산업용 로봇'을 이용하여 당신의 사업을 구현할 수도 있다.

하지만 당신이 구상하는 사업이 서비스업으로 분류된다면, 산업용 로봇 팔은 사용하기에 부적합하다. 왜냐하면 산업용 로봇 팔은 너무나도 위험해서, 로봇 팔 주변에 펜스를 치고 사람이 들어가지 못 하게 한 뒤에나 로봇을 구동시킬 수 있기 때문이다. 이는 안전 문제로 법으로도 규정 되어 있다.

반면 '협동 로봇'은 산업용 로봇에 비해 훨씬 안전하기 때문에 사람과 함께 같은 공간에서 작업을 수행할수도 있다. 때문에 최근에 나온 '치킨을 튀기는 로봇'이나 '쌀국수를 삶는 로봇' 또는 '커피를 추출하는 로봇' 등 로봇을 활용한 서비스에서는 대부분 협동 로봇을 사용하고 있다.

물론 개중에는 산업용 로봇을 사용하는 경우도 있으나 이 경우에는 반드시 사람이 로봇에게 접근할 수 없도록 로봇을 부스 안에 설치하고, 로봇이 그 안에서만 동작하도록 로봇 구동 환경을 제한하고 있는 것을 확인할 수 있다.

자, 그렇다면 어떤 협동 로봇을 구매하면 될까? 당신이 협동 로봇을 구매하기 위해 국내외 협동 로봇 제조사로부터 견적을 받아 본 일이 있다면, 메이커에 따라 그리고 협동 로봇의 스펙에 따라 가격이 천차 만별임을 알 수 있을 것이다. 게다가 만나는 영업사원들은 모두들 자기 회사의 제품이 좋다고 말할 것이며, 자기 제품을 이용하면 당신이 구상하는 아직 세상에 없는 새로운 사업을 구현할 수 있을 것이라 말 할 것이다. 과연 정말 그럴까? 고민은 여기서 부터 발생한다.

협동 로봇으로 당신이 구상한 서비스를 구현할 수 있을까?
당신이 구상한 서비스가 고성능의 협동 로봇을 필요로 할까?
과연 어떤 협동 로봇을 구매해야 수지타산이 맞을까?

오늘은 위 물음들과 관련하여 당신이 런칭하고자 하는 사업에 적합한 로봇 팔을 고르는 법에 대해 이야기를 해보고자 한다.

참고

- 아직은 로봇으로 하기 힘든 일들(미작성)

- 국내외 협동 로봇의 스펙 비교(미작성)

- 산업용 로봇과 협동 로봇의 차이(미작성)

로봇을 고르는 가장 기본적인 스펙

당신이라면 로봇팔의 스펙을 볼 때 가장 먼저 어떤 성능을 살펴볼 것인가?

보통은

1. 얼마나 무거운 무게를 들 수 있는가?

2. 얼마나 멀리 팔을 뻗을 수 있는가?

3. 얼마나 팔을 꺾을 수 있는가?

를 가장 먼저 확인한다.

위에서 언급한 세 가지는 로봇 팔의 성능을 나타내는 가장 기본적인 스펙이며, 산업용 로봇 팔의 경우에도 위의 스펙을 가장 먼저 살핀다.

얼마나 무거운 무게를 들 수 있는가?

협동 로봇은 산업용 로봇에 비해 무거운 것을 들지 못한다. 예를 들어 대표적인 협동 로봇 메이커인 Universal Robot 社의 협동 로봇 모델들은 UR3, UR5, UR10과 같이 모델명 뒤에 숫자가 붙는데, 이는 로봇이 무리없이 핸들링 할 수 있는 최대 무게인 '가반하중'을 의미한다. 따라서 UR3, UR5, UR10은 각각 3 kg, 5 kg, 10 kg의 물체를 들고 무리 없이 핸들링할 수 있다. 협동 로봇은 아래의 사진에서와 같이 핸드드립용 주전자나 바리스타 용품 처럼 사람이 '일상 생활에서 들고 사용할 수 있는 무게'를 핸들링 하는데 적합하다.

협동로봇은 산업용로봇이 핸들링 할 수 있는 무게보다 훨씬 가벼운 무게만 핸들링 가능하다 (사진출처 아래 유튜브 영상 캡쳐: (좌) FANUC America Corporation (우) 라운지엑스 카페 LoungeX Cafe) ​

 

한편 산업용 로봇은 '사람이 들기에는 무거운 무게'를 핸들링 하는데 주로 사용된다. 극단적인 예로 산업용 로봇 중에는 자동차를 들고 자유자재로 움직일 수 있는 로봇도 있고, 놀이기구 중에는 로봇 팔이 수십명의 사람들이 타는 구조물을 들고 허공을 휘적이는 것도 있다.

로봇 팔 제조사에서는 로봇 팔이 무리없이 핸들링할 수 있는 최대 무게인 가반하중을 로봇 팔 스펙으로 제시하고 있기 때문에 당신이 로봇 팔을 이용한 사업을 구상하고 있다면 당신이 구현하고자 하는 로봇 사용 시나리오에서 로봇이 들고 조작해야 하는 물체의 최대 무게가 몇 kg인지에 대한 분석이 반드시 필요하다.

로봇팔의 가반하중은 로봇팔의 모델명 뒤에 붙을 정도로 로봇팔의 가장 기본 적인 스펙이다.

참고

- 가반하중(Payload)이란?(미작성)

(이어서 계속...)


이 글은 로보틱스 이론과는 무관하지만, 로봇을 사용하는 관점에서 알고 있으면 좋을 스펙들에 대한 소개를 목적으로 작성하였습니다. 구체적인 로봇을 활용한 어플리케이션 사례를 들어 관련된 내용에 대한 직관적인 이해를 돕고자 노력을 하였습니다. 개중에 사실과 다른 내용이 있을수 있으니, 지적해주시면 배움의 기회로 삼도록 하겠습니다