협동로봇(Univesal-Robots)

Universal Robots(UR)의 협동로봇: 개요 및 특징

Universal Robots(UR)는 협동로봇(Collaborative Robots, Cobots) 분야의 대표 기업으로, 다양한 산업 환경에서 안전하고 효율적인 자동화를 구현할 수 있도록 설계된 로봇을 제공합니다. 2005년 덴마크에서 설립된 이후, UR은 사용하기 쉽고 유연하며 비용 효율적인 로봇을 개발해왔으며, 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다. 우리나라에도 학계를 비롯, 다양한 산업 현장에 다수 적용되어 있습니다. 최근 고하중 모델인 UR30 시리즈가 출시되며 임무 수행 영역과 활용도가 향상되었습니다. UR 로봇은 교시(티칭) 프로그램 뿐만 아니라 다양한 기능을 구현할 수 있는 SDK를 제공하며 블록 코딩식으로 손쉽게 프로그래밍할 수 있는 기능도 제공합니다. 협동로봇으로 가장 오랜 역사를 가지고 있고, 전세계적으로 배포된 협동로봇 역시 세계적 수준입니다. 협동로봇 중 Universal Robots 제품군을 벤치마크하여 개발한 협동로봇이 오늘은 협동로봇의 대표주자 Universal Robos의 제품군에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

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1. 협동로봇의 특징

UR 협동로봇은 다른 로봇 시스템과 달리 인간과 안전하게 협업할 수 있도록 설계되었습니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

1.1. 안전성

• UR 로봇은 ISO 10218-1 및 ISO/TS 15066 표준을 준수하며, 작업 공간에서 안전하게 인간과 협업할 수 있습니다.
• 내장된 힘과 토크 감지 센서로 충돌을 감지하여 즉시 멈춤 기능을 제공합니다.

1.2. 유연성과 사용자 친화성

• 사용하기 쉬운 인터페이스와 프로그래밍 환경을 제공하여 비전문가도 쉽게 작업을 설정할 수 있습니다.
• 플러그 앤 플레이(Plug-and-Play) 방식으로 기존 장비와 빠르게 통합할 수 있습니다.

1.3. 경량 및 컴팩트 설계

• 무게가 가벼워 쉽게 이동 및 설치가 가능하며, 좁은 작업 공간에도 적합합니다.
• 고정 설치가 필요하지 않아 작업 공간의 유연성을 극대화합니다.

1.4. 비용 효율성

• 초기 투자 비용이 낮고, 다양한 작업에 활용 가능하여 ROI(투자 대비 수익률)가 높습니다.

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2. UR 협동로봇 라인업

Universal Robots는 다양한 산업군의 요구를 충족하기 위해 몇 가지 모델을 제공합니다. 주요 라인업은 다음과 같습니다:

2.1. UR3e

• 작은 크기와 정밀도가 필요한 작업에 적합.
• 페이로드: 3kg
• 작업 반경: 500mm
• 특징: 소형 장비 조립 및 테스트 작업에 최적.

2.2. UR5e

• 중간 크기의 작업에 적합한 다용도 로봇.
• 페이로드: 5kg
• 작업 반경: 850mm
• 특징: 픽 앤 플레이스, 조립, 품질 검사 등.

2.3. UR10e

• 무거운 페이로드를 처리할 수 있는 모델.
• 페이로드: 12.5kg
• 작업 반경: 1300mm
• 특징: 포장, 적재 및 팔레타이징 작업에 사용.

2.4. UR16e

• 고하중 작업에 적합한 모델.
• 페이로드: 16kg
• 작업 반경: 900mm
• 특징: 무거운 부품 조립 및 물류 작업.

2.5. UR20

• 최신 모델로, 긴 작업 반경과 높은 페이로드를 제공.
• 페이로드: 20kg
• 작업 반경: 1750mm
• 특징: 대형 제품 핸들링 및 산업 자동화.

2.6. UR30

• 가장 최근에 발표한 고하중 모델
• 페이로드: 30kg
• 작업반경: 1300mm
•  특징: 고하중 물체 이동 등

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3. 응용 분야

UR 로봇은 다양한 산업에서 사용되며, 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

3.1. 제조

• 부품 조립, 용접, 드릴링, 스크류잉 등 반복 작업.
• 품질 검사 및 제품 테스트.

3.2. 물류

• 포장, 적재 및 팔레타이징.
• 창고 관리 및 물류 자동화.

3.3. 의료

• 실험실 자동화 및 약품 취급.
• 수술 보조 및 의료 장비 조립.

3.4. 소규모 생산

• 커스터마이징이 필요한 소규모 생산라인.
• 다품종 소량 생산 환경에서의 유연한 작업 전환.

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4. UR+ 생태계

Universal Robots는 UR+라는 에코시스템을 운영합니다. UR+는 UR 로봇과 호환되는 장치, 소프트웨어, 부품을 제공하는 플랫폼으로, 사용자에게 다음과 같은 이점을 제공합니다:

• 손쉬운 통합: 인증된 액세서리를 통해 로봇의 기능 확장.
• 유연한 솔루션: 비전 시스템, 그리퍼 등 다양한 옵션 선택 가능.

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5. 장점 및 경쟁력

• 사용자 친화성: 단순한 프로그래밍 및 빠른 배포.
• 경제성: 중소기업도 접근 가능한 비용 구조.
• 확장성: 다양한 산업 요구를 충족하는 모델 및 액세서리.
• 지속적 지원: UR Academy를 통한 무료 교육 프로그램 제공.

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6. 한계와 도전 과제

• 복잡한 작업에는 한계: 고도로 복잡한 환경에서는 별도의 프로그래밍 및 통합이 필요.
• 하드웨어 한계: 고온, 습기, 먼지가 많은 환경에서는 제한적.
• 초기 통합: 전문 지식이 없는 기업에서는 초기 셋업 과정이 어려울 수 있음.

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7. 미래 전망

UR 협동로봇은 지속적인 기술 발전과 자동화 요구 증가에 따라 더욱 광범위하게 활용될 전망입니다. 특히, 중소기업 및 신흥시장에서도 로봇 도입이 가속화될 것으로 보이며, UR은 이를 위한 비용 효율적이고 사용이 쉬운 솔루션을 지속적으로 제공할 것입니다.

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결론
Universal Robots의 협동로봇은 사용 편의성, 안전성, 유연성, 비용 효율성을 기반으로 다양한 산업에서 널리 채택되고 있습니다. UR은 협동로봇 기술을 통해 자동화의 접근성을 높이고, 인간과 기계 간의 협업을 강화하는 데 중점을 두고 있습니다.