기초 로봇공학 2장

과목 : 기초로봇공학

담당 교수 : 민병로 교수님

학과 : 메카트로닉스

학번 : 2601110053

성명 : 강주훈

목 차

1. 로봇의 3원칙에 대하여 조사하시오.	3

2. 산업혁명과 로봇의 관계를 조사하시오.	3

3. 용접로봇 적용 사례를 조사하시오.	4

4. 도장로봇 적용 사례를 조사하시오.	4

5. 조립로봇 적용 사례를 조사하시오.	4

6. 검사로봇 적용 사례를 조사하시오.	4

7. 파괴 시험과 비파괴 시험을 비교하시오.	5

8. 앞으로 로봇 발전 방향에 대하여 조사하시오.	5

참고 자료	6

나의 소견	6

1. 로봇의 3원칙에 대하여 조사하시오.

1942년 러시아 태생 미국인 과학자 겸 작가인 아이작 아시모프(Isaac Asimov)는 ‘Runaround’라는 그의 작품에서 로봇이 지켜야할 3가지 규칙 이른바 ‘로봇의 윤리헌장’을 언급하였는데 매우 흥미롭다.

제1원칙 : 로봇은 인간을 해쳐서는 안 되며 위험에 처해있는 인간을 방관해서도 안 된다.

제2원칙 : 로봇은 제1원칙에 위배되지 않는 한 인간의 명령에 복종해야 한다.

제3원칙 : 로봇은 상위 원칙에 위배되지 않는 한 자기 자신을 보호해야 한다.

이전까지 SF에나 등장하며 신비스런 차원에 머물렀던 로봇은 이 3원칙에 의해 비로소 나름대로의 자립성을 획득하게 되었다. 과학기술이 발달하면서 이제 SF뿐 아니라 공학적 고려의 대상이 되면서 과학자나 엔지니어들에게도 이 3원칙은 유념해야할 사항으로 자리 잡았다.

지금까지 여러가지 다양한 산업용 로봇이 나오면서 차츰 인간의 생활과 산업의 중심에 서게 되었다. 이제 로봇의 미래는 가정으로 들어오는 것이다.

2. 산업혁명과 로봇의 관계를 조사하시오.

1980년대에 컴퓨터 사용은 일부 전문가 집단이나 서류 작성을 전문으로 하는 컴퓨터 타자수에 국한되었다. 하지만 1990년대 들어 개인용 컴퓨터가 보급되면서 사무직을 중심으로 컴퓨터 활용 능력은 기본이 되기 시작했다. 워드프로세서나 엑셀 등 컴퓨터 활용 능력이 떨어지는 사람은 직업능력 전체를 의심받기 시작하였다.

4차 산업혁명으로 근로자의 일하는 방식과 도구에 또 한 번 변화가 예고되고 있다. 4차 산업혁명의 핵심 기술 즉, 로봇, 인공지능(AI), 빅데이터, 가상현실(VR) · 증강현실(AR), 3D프린팅, 클라우드(cloud)¹⁾, 사물인터넷(IoT) 등의 첨단기술들이 기존 기술 분야와 융 · 복합되고 연계되면서 빠르게 발전하고 있다. 이러한 속도가 산업현장과 직업현장에 반영되어 생산 공정과 생산 장비가 혁신되면서 근로자의 일하는 내용도 빠르게 바뀌고 있다.

3. 용접로봇 적용 사례를 조사하시오

용접작업 : 용접작업은 매우 노동집약적이고, 작업환경이 열악하여 위험하므로 현재 단일 용도로는 제일 많은 로봇 사용이 되고 있다. 현재 가장 주목되는 기술개발의 동향은 고품질의 용접성을 보장하면서 얼마나 더 속도를 높일 수 있느냐다. 그리고 이와 함께 로봇의 적용 범위를 얼마나 확대할 수 있느냐다. 특히 용접로봇은 빠르게 용접을 하면서도 센싱(Sensing)에 대한 부분을 얼마만큼 따라갈 것이냐도 중요한 논제라고 할 수 있겠다. 특히 우리나라는 자동차 산업 등 수요 시장이 큰 편이라 세계 각국의 용접로봇 브랜드가모두 진출해 있는 상태이며, 스폿이나 아크 용접로봇이 많이 보급되었다. ① Spot(스폿) 용접용 로봇, ② 아크(Arc) 용접용 로봇, ③ 레이저(Laser) 용접용 로봇 등

4. 도장로봇 적용 사례를 조사하시오.

적용사례:두산 M1013을 활용한 박판 커버 분체도장

두산 협동로봇 M1013을 활용하여 컨베이어 라인의 박판 커버 분체도장 작업을 수행하는 작업을 자동화한 분체도장 자동화 솔루션입니다.

분체도장의 특성상 분진이 많이 발생하고 반복적인 작업으로 인해 손목에 무리가 많이 가기 때문에 작업자들이 꺼려하는 작업이었습니다.

기존 작업자 6명이 작업하던 것을 로봇 3대를 적용하여 작업 환경을 개선하고 균일한 품질을 확보할 수 있게 되었습니다.

5. 조립로봇 적용 사례를 조사하시오.

적용사례:현대로보틱스 협동로봇X산업용로봇 전기차 PTC 히터 조립

현대로보틱스의 협동로봇 YL012와 산업용로봇 HH7, HH020을 활용하여 전기 자동차용 PTC 히터를 조립하는 위험작업을 자동화한 조립자동화 솔루션입니다.

해당 프로젝트는 고전압/고전류을 사용한 위험작업을 안전하게 자동화하고 자동차용 PTC 히터를24시간 생산하기 위해 진행하였습니다.

고전압/고전류의 위험 작업을 무인화하고 24시간 자동화로 생산성을 증대하고 불량률을 감소시킬 수 있었습니다.

6. 검사로봇 적용 사례를 조사하시오.

적용사례: 야스카와 로봇을 활용한 인공지능 검사 프로그램 DAVA

TNSAI가 자체 개발한 인공지능 양/불 검사 소프트웨어인 ‘DAVA’ (Detecting Application by Vision A.I)는 Easy Checker 시리즈에 탑재가 가능한 프로그램으로 기존의 Rule 기반 머신 비전의 한계를 뛰어넘어 검사대상의 유연하고 손쉬운 변경이 가능하고, 난반사를 활용한 이미지 검출 기술로 미세한 불량유형까지도 빠르고 정확하게 검출할 수 있도록 돕는 솔루션 프로그램입니다.

프로젝트 배경 및 목적

인공지능으로 불량 유형을 구분하여 불량제품 검출

7. 파괴 시험과 비파괴 시험을 비교하시오

파괴시험(Destructive Testing,DT)• 시험편에하중을가하여영구변형또는파괴를유발시켜재료의강도나변형관계를측정하는시험인장, 압축, 충격, 피로,굽힘시험등

비파괴시험(Non-DestructiveTesting, NDT)• 시험대상물을파괴하지않고재료내부의결함이나표면상태을검사하는시험초음파탐상, 방사선투과,자분탐상, 침투탐상,와전류탐상시험등

구분	파괴시험(DT)	비파괴시험(NDT)
목적	강도·변형 등 기계적 성질을 정량 측정	결함 유무·건전성 확인
대상	시험편(시편)	구조물·부품·용접부 등
특징	파괴 또는 영구 변형 발생	대상 파괴 없음
대표 시험	인장·굽힘·항절·충격·경도·피로·크리프·완화 등	방사선투과·초음파탐상·자분탐상·침투탐상·와류탐상 등
활용 예	재료 성질 규명, 시험 데이터 확보	교량·압력용기·용접부·주조품 등 건전성 확인

8. 앞으로 로봇 발전 방향에 대하여 조사하시오.

로봇기술과 산업이 IT와 BT, CT 등 여타 첨단 산업과 융합하면서 변화무쌍한 모습으로 급속히 진화하고 있다. 인간을 닮은 휴머노이드 로봇, 인간의 표정이나 몸짓을 보며 감정을 읽거나 인터넷을 통해 스스로 지식을 축적해갈 수 있는 인공지능 로봇이 속속 등장하고 있다. 영화 속에서나 볼 수 있었던 로봇이 아침을 여는 세상이 성큼 다가오고 있다.

로봇시장의 무게중심이 인간을 돕는 서비스 로봇 쪽으로 기우는 것은 산업상 통계수치를 넘어선 의미를 내포한다. 지난 90년대 이후 PC와 휴대폰이 현대인의 생활패턴을 완전히 바꿔놓았듯이 일상 속에서 로봇에 의존하는 새로운 삶의 양식이 도입되기 때문이다.

최근 MS의 빌 게이츠 회장은 로봇산업을 1970년대의 PC산업과 비교하면서 로봇혁명의 시대가 왔음을 선언한 바 있다. 집집마다 사람과 유사한 지능을 가진 로봇제품이 온갖 서비스를 제공하는 상황은 경제, 문화, 사회전반에혁명적인 파장을 가져올 것이다. 지금이야 로봇이 집안에서 청소와 같은 허드렛일이나 담당하지만 머지않아 인간의 능력을 무한히 확장하는 도구로서 존재가치를 입증할 것이다.

의료종사자들은 로봇을 이용해 지구 저편에 떨어진 환자들을 치료하게 된다. 보안, 구조, 국방, 상거래분야에서도 로봇은 새로운 역할을 맡을 것이다. 초창기 인터넷, 휴대폰이 그랬듯이 로봇혁명이 어떤 식으로 인간을 행복하게 해줄지는 확실치 않다.

나의 소견.

이번 로봇공학개론이라는 책을 보며 래포트를 적으면서

산업 현장에서 가장 핵심적인 역할을 하는 용접, 도장, 검사 로봇의 구체적인 메커니즘을 배울 수 있는 뜻깊은 기회였습니다. 교재를 통해 인간이 작업하기 힘들고 위험한 공정을 정밀하게 수행하는 로봇들을 보며, 산업용 로봇 기술이 이미 현대 제조업의 근간을 지탱하고 있음을 실감했습니다.

나아가 로봇의 미래 발전 방향을 조사하면서, 앞으로의 로봇은 정해진 위치만 반복 이동하는 공장 자동화의 단계를 넘어, 센서와 인공지능이 결합하여 스스로 판단하고 움직이는 지능형 로봇으로 진화할 것이라는 점을 깨달았습니다. 이번 레포트 작성은 단순한 지식 습득을 넘어, 앞으로 전공 공부를 더욱 깊이 있게 파고들어 미래 로봇 산업에 기여하는 전문 엔지니어가 되고 싶다는 확고한 동기를 부여해 준 소중한 계기가 되었습니다.

참고 자료

인터넷:

https://www.myrobotsolution.com/case/2e72cbf6-d9d1-4c8b-9931-1143e01aafd5 -두산도장로봇

https://www.myrobotsolution.com/solution/139 -현대로보틱스조립로봇

https://www.myrobotsolution.com/case/3b48839d-c067-44e4-86c1-496cc5559287 -야스카와검사로봇

https://ksnt.or.kr/community/community05.asp -파괴 비파괴 검사

도서:로봇공학개론-GS인터비전(정용욱)

P 8,17,26,378

4차산업혁명시대 내 직업찾기-고용노동부 17P