로봇의 작동과 구성 요소

로봇의 작동은 크게 인간의 개입 여부에 따라 독립 로봇과 의존 로봇으로 분류됩니다. 그리고 로봇이 작동하기 위해서 필요한 주요 구성 요소에 대해서도 살펴보도록 하겠습니다.

로봇 작동

독립 로봇

독립적인 로봇은 완전히 자율적으로 작동할 수 있으며, 인간의 개입이 들어가지 않습니다. 이것은 일반적으로 더 고도화된 프로그래밍이 필요하지만, 폭탄 제어 및 심해 운항에서 공장 자동화에 이르기까지 위험하고 불가능한 작업을 수행할 때 로봇이 인간을 대신할 수 있도록 합니다. 독립 로봇은 특정 일자리를 없애면서도 새로운 성장 가능성을 제시하기 때문에 사회에 가장 파괴적인 역할을 하는 것으로 입증되었습니다.

의존 로봇

의존 로봇은 인간과 상호 작용하여 이미 존재하는 행동을 향상하고 보완하는 자율적이지 않은 로봇입니다. 이것은 비교적 새로운 형태의 기술이며 지속적으로 새로운 응용 분야로 확장되고 있습니다. 구현된 의존 로봇의 한 예는 인간의 마음에 의해 제어되는 고급 의수입니다.

로봇의 구성 요소

로봇은 다양한 요구에 대한 솔루션을 제시하고 다양한 목적을 수행하도록 제작되었으므로 이러한 작업을 완료하려면 다양한 특수 구성 요소가 필요합니다.

제어 시스템

연산에는 로봇의 중앙 처리 장치(종종 제어 시스템이라고도 함)를 구성하는 모든 구성 요소가 포함됩니다. 제어 시스템은 특정 작업을 완료하기 위해 인간의 두뇌가 신체 전체에 신호를 보내는 것과 유사한 특정 구성 요소를 활용하는 방법을 로봇에 지시하도록 프로그래밍되어 있습니다. 이러한 로봇 작업은 최소 수술에서 조립 라인 포장에 이르기까지 무엇이든 포함할 수 있습니다.

센서

센서는 컨트롤러에 의해 처리되는 전기 신호의 형태로, 로봇에 자극을 제공하고 로봇이 외부 세계와 상호 작용할 수 있도록 합니다. 로봇에서 볼 수 있는 일반적인 센서에는 눈으로 작동하는 비디오카메라, 빛에 반응하는 포토레지스터, 귀처럼 작동하는 마이크가 있습니다. 이 센서를 통해 로봇은 주변 환경을 캡처하고 현재 순간을 기반으로 가장 논리적인 결론을 처리하고 컨트롤러가 추가 구성 요소에 명령을 전달할 수 있습니다.

액추에이터

장치는 움직일 수 있는 프레임이나 몸체가 있는 경우에만 로봇으로 간주될 수 있습니다. 액추에이터는 이러한 움직임을 담당하는 구성 요소입니다. 이러한 구성 요소는 제어 시스템에서 신호를 수신하고 할당된 작업을 완료하는 데 필요한 이동을 수행하기 위해 나란히 움직이는 모터로 구성됩니다. 액츄에이터는 금속 또는 탄성과 같은 다양한 재료로 만들 수 있으며 일반적으로 압축 공기(공압 액츄에이터) 또는 오일(유압 액츄에이터)을 사용하여 작동하지만 전문적인 역할을 가장 잘 수행하기 위해 다양한 형식으로 제공됩니다.

전원 공급 장치

인간의 몸이 제 기능을 하기 위해서는 음식이 필요하듯 로봇도 힘이 필요합니다. 공장에서 볼 수 있는 것과 같은 고정 로봇은 벽면 콘센트를 통해 AC 전원으로 작동할 수 있지만, 더 일반적으로 로봇은 내부 배터리를 통해 작동합니다. 대부분의 로봇은 안전한 품질과 긴 저장 수명을 위해 납산 배터리를 사용하는 반면, 다른 로봇은 더 작지만 더 비싼 은-카드뮴 품종을 사용할 수 있습니다. 안전, 무게, 교체 가능성 및 수명 주기는 모두 로봇의 전원 공급 장치를 설계할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다. 미래 로봇 개발을 위한 일부 잠재적 동력원에는 압축가스의 공압 동력, 태양광 발전, 수력 동력, 혐기성 소화 및 원자력을 통한 플라이휠 에너지 저장 유기 쓰레기도 포함됩니다.

엔드 이펙터

엔드 이펙터는 로봇이 작업을 완료할 수 있도록 하는 물리적인 일반적으로 외부 구성 요소입니다. 공장의 로봇에는 페인트 분무기 및 드릴과 같은 교체 가능한 도구가 있고, 수술 로봇에는 메스가 장착될 수 있으며 배달, 포장, 폭탄 확산 등과 같은 작업을 위해 집게 또는 손으로 다른 종류의 로봇을 만들 수 있습니다.

로봇의 용도

로봇은 미래를 위한 이상적인 기술이 되는 다양한 사용 사례를 가지고 있습니다. 머지않아 우리는 거의 모든 곳에서 로봇을 보게 될 것입니다. 병원, 호텔, 심지어 도로에서도 볼 수 있습니다.

물류 로봇

배송, 취급 및 품질 관리 로봇은 대부분의 소매업체 및 물류 회사에서 필수품이 되었습니다. 이제 우리는 패키지가 엄청난 속도로 도착할 것으로 기대하기 때문에, 물류 회사는 시간 효율성을 최대화하기 위해 창고와 심지어 이동 중에도 로봇을 사용합니다. 현재 로봇이 선반에서 물건을 꺼내 창고 바닥을 가로질러 운반하고 포장하고 있습니다. 또한 라스트 마일 로봇(소포를 자동으로 문 앞까지 배달하는 로봇)의 증가로 가까운 장래에 물류 봇과 대면하게 될 것입니다.

가정용 로봇

더 이상 공상 과학 소설이 아닙니다. 로봇은 집안 곳곳에서 볼 수 있으며 집안일을 돕고 일정을 알려주고 아이들을 즐겁게 해주기도 합니다. 가정용 로봇의 가장 잘 알려진 예는 자율 진공청소기입니다. 또한 로봇은 이제 자율적으로 잔디를 깎는 것부터 수영장 청소에 이르기까지 모든 작업을 수행하도록 진화했습니다.

여행 로봇

자율주행차보다 공상 과학 소설 같은 것이 또 있을까? 이러한 자율주행차는 더 이상 상상이 아닙니다. 데이터 과학과 로봇 공학이 결합된 자율 주행 차량이 전 세계를 강타하고 있습니다. 테슬라, 포드, 구글 웨이모, 폭스바겐 및 BMW와 같은 회사들은 우리가 편안히 앉아 드라이빙을 즐길 수 있는 세상을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 차량 공유 회사인 우버와 리프트도 사람이 차량을 운전할 필요가 없는 자율 승차 공유 차량을 개발하고 있습니다.

의료 로봇

로봇은 의료 산업에서 엄청난 발전을 이루었습니다. 이러한 기계적인 경이로움은 로봇 보조 수술에서 물리치료 중 부상을 복구하는 데 도움이 되는 로봇에 이르기까지 의료의 거의 모든 측면에서 사용됩니다. 의료 분야에서 일하는 로봇의 예로는 사람들이 걸을 수 있도록 도와주는 도요타의 의료 보조원과 병원을 자율적으로 산책하고 약에서 깨끗한 침구에 이르기까지 모든 것을 배달하도록 설계된 로봇인 TUG가 있습니다. 로봇은 코로나와의 싸움을 보조하기 위해 제약 회사에 의해 사용되고 있습니다. 이 로봇은 현재 코로나 테스트 면봉을 채우고 밀봉하는 데 사용되며, 일부 제조업체에서는 PPE 및 인공호흡기를 생산하는 데도 사용하고 있습니다.