로보틱스 기술 개요

로보틱스 기술은 기계공학, 컴퓨터공학 등 다양한 학문이 융합된 기술로, 로봇의 설계, 제작, 운영, 제어 및 응용을 포함한다. 로봇은 인간의 작업을 돕거나 대체하기 위해 개발된 기계 장치로, 일반적으로 센서, 제어 시스템, 구동기, 인공지능(AI) 등으로 구성됩니다. 로보틱스의 주요 구성 요소는 다음과 같다. 
1) **인공지능:** 로봇이 자율적으로 판단하고 학습하도록 지원하며, 기계학습과 딥러닝 기술을 활용합니다.  
2) **제어 시스템 (Control Systems):** 로봇의 동작을 계획하고 제어하는 핵심 기술로, 경로 계획, 동작 제어, 실시간 피드백 처리가 포함됩니다.  
3) **구동기 (Actuators):** 로봇의 움직임을 구현하는 장치로, 모터, 유압 시스템 등이 사용됩니다.  
4) **센서 (Sensors):** 로봇이 주변 환경을 인식하고 상호작용할 수 있도록 지원하는 장치로, 카메라, 레이더, 초음파 센서 등이 포함됩니다.  

로봇공학 분야에서는 작업을 자동화하고 인간이 할 수 없는 다양한 작업을 수행할 수 있는 기계를 개발한다. 오늘날의 로봇 중 다수는 자연에서 영감을 얻어 생체모방 로봇공학 분야에 기여하고 있다. 로봇은 어떤 형태든 취할 수 있지만 일부는 외관상 인간과 유사하게 만들어졌다. 이는 일반적으로 사람들이 수행하는 특정 복제 행동에서 로봇을 수용하는 데 도움이 된다고 주장된다. 이러한 로봇은 걷기, 들어올리기, 말하기, 인지 또는 주로 인간이 수행하는 기타 작업을 복제하려고 시도한다. 

로보틱스 기술의 응용 분야는 다음과 같다. 
1) **일상생활:** 가정용 청소 로봇, 애완 로봇, 요리 로봇 등이 인간의 생활을 편리하게 만듭니다.  
2) **의료:** 정밀 수술 로봇, 재활 로봇, 간병 로봇 등으로 환자 치료와 관리를 돕습니다.  
3) **제조 및 물류:** 지능형 공장에서 로봇은 작업 자동화와 생산성 향상에 핵심 역할을 합니다. 물류 로봇은 창고에서 제품의 분류와 운송을 수행합니다.  
4) **농업:** 농작물 수확, 잡초 제거, 토양 분석을 수행하는 농업용 로봇이 개발되고 있습니다.  
5) **재난 구조:** 위험 지역에서 구조 작업을 지원하거나, 탐사 로봇이 재난 지역에서 데이터를 수집합니다.  

로봇들은 보통 사람들이 하기엔 더럽고, 위험해 보이는 작업을 대신하기 위해 몇몇 직업 자들에게 고용된다. 로봇 공학은 기계 공학, 전기 공학, 정보 공학, 메카트로닉스 공학, 전자, 생물 의학 공학, 컴퓨터 공학, 제어 시스템 공학, 소프트웨어 공학, 수학 등의 분야를 통합한다. 상용(혹은 상용화된) 로봇과 산업용 로봇은 널리 보급되어 인간보다 더 정확하며 더 신뢰성 있게 일을 수행하는 데 사용되고 있다. 로봇은 소비자 및 산업 제품의 제조, 조립, 포장, 광업, 운송, 지구 및 우주 탐사, 수술, 무기, 실험실 연구, 안전 및 대량 생산에 널리 사용된다.

로봇의 분류는 다음과 같다. 
1) **모바일 로봇:** 이동 기능을 갖춘 로봇으로, 자율주행차, 드론, 물류 로봇 등이 여기에 속합니다.  
2) **산업용 로봇:** 제조업에서 용접, 조립, 도장 등의 작업에 사용되며, 대표적으로 다관절 로봇, 직선 로봇 등이 있습니다.  
3) **휴머노이드 로봇:** 인간의 형태와 동작을 모방한 로봇으로, 사람과의 상호작용에 중점을 둡니다.  
4) **서비스 로봇:** 사람을 돕기 위해 설계된 로봇으로, 의료 로봇, 안내 로봇, 가정용 로봇 등이 포함됩니다.  


의료용 로봇이나 생활 로봇, 탐험 로봇, 구조 로봇 등을 꼽을 수 있다. 로봇공학(robotics 로봇에 관한 과학이자 기술학으로, 컴퓨터 과학과 공학 등 여러 학문의 접점(interface)이자 학제 간의 연구 영역이다. 로봇공학자는 로봇을 설계, 제조하고 응용 분야를 다루는 일을 한다. 로봇공학은 컴퓨터과학, 전자공학, 기계공학 등 관련 학문의 지식이 필요하며, 여러 유관 분야에서 다양한 지식의 도움을 받는다. 로봇 공학자들은 로봇 공학의 발전을 위해 힘쓴다. 로봇 공학자가 만들 수 있는 로봇의 종류로는 여러 가지가 있다. 

어떤 로봇은 작동하려면 사용자 입력이 필요하지만 같은 로봇들은 자율적으로 동작한다. 자율적으로 동작할 수 있는 로봇을 만드는 개념은 오래전으로 거슬러 올라간다. 그러나 로봇의 기능과 잠재적인 용도에 대한 연구는 20세기까지 크게 성장하지 못했다. 역사를 통틀어 다양한 학자, 발명가, 엔지니어, 기술자들은 로봇이 언젠가는 인간의 행동을 모방하고 인간과 같은 방식으로 작업을 관리할 수 있다고 생각할 수 있다. 오늘날 로봇 공학은 기술 발전이 가속화되며 성장하는 분야이다. 새로운 로봇을 연구, 설계 및 제작하는 것은 국내, 상업적 또는 군사적이 등 다양한 실용적인 목적을 달성한다. 많은 로봇은 폭탄 해체, 불안정한 폐허에서 생존자 찾기, 광산 및 난파선 탐사 등 사람에게 위험한 작업을 수행하도록 제작되었다. 로봇공학은 STEM(과학, 기술, 공학, 수학)에서도 교육 자재로 사용된다.

용접의 경우 일부 공급업체는 로봇이 포함된 완전한 용접 시스템, 즉 턴테이블 등과 같은 기타 자재 취급 시설과 함께 용접 장비를 통합 장치로 제공한다. 많은 로봇이 특정 작업을 위해 개발됨에 따라 이러한 분류 방법이 더욱 타당해졌다. 예를 들어, 많은 로봇은 조립 작업을 위해 개발되었으므로 다른 응용 분야에는 쉽게 적용할 수 없다. 이러한 통합 로봇 시스템은 별도의 조작 장치를 다양한 작업에 적용할 수 있음에도 불구하고 "용접 로봇"(welding robot)이라고 한다. 일부 로봇은 무거운 하중 조작을 위해 특별히 설계되었으며 "중형 로봇"(heavy-duty robot)으로 표시되어 있다.