세계적으로 물류 자동화 시장은 2026년까지 약 44조원으로 예상되며, 연평균 10.6%의 성장률을 기록할 것으로 예측된다. 특히 국내 시장은 2025년까지 연평균 성장률 11.5%로 1조원 이상으로 전망되고 있다. 2025년까지 물류 자동화 시장은 270억 달러로 급성장할 것으로 예상되며, 반도체 분야에서 로봇이 상품 입고, 보관, 상품 피킹, 분류, 출고 작업을 담당하는 트렌드가 강조된다. 본 논문은 반도체 물류 분야를 대상으로 작은 크기와 민첩성을 갖춘 로봇을 개발하여 작업 공간을 효율적으로 활용하고 인력을 최소화하려는 목적이다. 수직 및 수평 로봇은 효율적인 자동화 시스템을 제공하며, UI를 사용하여 AGV, 선반, 스카라 로봇을 하나의 통합 시스템으로 개발하고자 한다. 특히 코드 인식, 초음파 센서, 아두이노 MCU, 스카라 로봇, AGV 등을 활용한 로봇 시스템을 개발하여 반도체 물류 작업을 효율적으로 수행하고자 한다. 다양한 분야에서 활용 가능한 스카라 로봇을 개발하기 위해 마이크로 스텝과 풀리, 타이밍 벨트를 이용한 구동 방식 등을 채택한다. 반도체 물류 센터에서의 자동화는 물류 공간의 확대와 인건비 절감을 기대할 수 있으며, 로봇 및 드론을 활용하여 인건비 절감과 효율성 향상을 통해 기업 비용 절감에 기여할 것으로 예상된다.
본 연구는 연성체와 강체로 구성된 다물체 시스템을 분석한 것이다. 이송용 로봇은 주로 빠른 속도와 넓은 범위의 이동거리의 장점으로 무거운 부품으로 구성된 자동화산업에 사용된다. 주로 3축으로 구성되어 사용되는 이송용 로봇은 커다란 부하를 담당하기 위해 최근에 강도와 강성을 고려하여 개발되어진다. 따라서, 이러한 목적으로 과도모드가 적용된 동적해석을 수행하여 어느 시간과 위치에서 항복되는지 찾기 위해 수행되었다. 이러한 연구의 결과로 로봇의 응력과 변형량을 분석할 수 있었다.
본 논문은 물류 창고 내에서 화물이송을 위한 무인이송로봇을 설계 제작하고 운영기법을 제안한다. 무인이송로봇의 자율 주행을 위해서는 먼저 실시간으로 자기위치를 파악하고 목표지점까지의 경로를 추종해야 한다. 기존의 여러 방식이 제안되었지만 설치 및 유지보수에 대한 비용이 많이 들기 때문에 목적에 따라 유동적으로 작업 환경을 바꾸기는 어렵다는 단점이 있다. 무인 화물이송로봇의 리프트는 상하 운동을 통하여 수화물이 적재된 팔레트의 승하차가 가능하며, 구동 중 다양한 환경에서 여러 기능을 수행하기 위해 초음파센서, LRF센서, RFID, QR코드, 카메라를 장착하였으며, 목표지점까지 효과적으로 주행하며 화물운송을 하는 운영방법을 제안하였다. 제안한 주행 및 운영기법은 실험을 통하여 검증하였다.
This article examines the technical trends of recent logistics and delivery robots. Since the commencement of the $4^{th}$ industrial revolution, logistics robots and delivery robots have gained considerable attention from the public and the market owing to advances in artificial intelligence and information and communication technology. This article reviews logistics and delivery robots from the perspectives of the market and academia. In addition, we summarize difficulties that they currently face and enumerate further work for their success in the market.
농업인구의 감소, 고령화 등의 문제를 해결하기 위해 다양한 농작업의 자동화를 목적으로 농업용 로봇의 연구가 활발히 진행 중이다. 농가 작업 중 가장 노동력이 많이 투입되는 과정은 수확 과정으로 타 과정 대비 약 2~3배 소모된다. 농가의 수확물 이송 작업은 인건비가 가장 많이 들고 작업 중 부상의 위험성도 있기 때문에 이송 작업을 농업용 로봇을 통해 자동화시키면 안전성 향상과 더불어 생산성을 대폭 향상할 수 있다. 따라서 본 논문은 농가 작업 현장에 최적화되고 자율주행이 가능한 농업용 로봇을 제안한다.
병렬로봇은 구조적 특성 때문에 정밀성 및 고강성이 요구되는 분야와 고속성이 요구되는 분야에서 주로 적용되고 있다. 물류 분야에서 고속이송의 중요성은 날이 갈수록 증가하고 있으며, 본 연구에서도 동일한 목적으로 고속 이송에 적용될 병렬로봇이 개발되었다. 개발된 로봇은 최대 3kg의 부하를 이송할 수 있으며 0.1kg의 부하조건에서의 최대 운전 조건은 싸이클 타임 0.3sec로 최대 속도 약 4.5m/sec로 운전할 수 있으며(Pick & Place 작업, Adept cycle) 이때 최대 가속도는 약 13G에 달한다. 본 논문에서는 개발된 고속 병렬로봇의 설계 및 해석에 관한 연구결과와 개발된 로봇의 성능에 관해 소개하고자 한다.
조선에서 추진되어온 용접로봇의 적용은 주로 대조립 용접공정의 자동화로서, 갠트리(Gantry)에 용접토치를 장착한 로봇을 설치하여 구성하였다. 이러한 시스템에 서의 용접은 로봇을 용접부위까지 이송시킨 후 로봇의 구동으로 용접을 수행하거나, 또는 로봇과 캔트리의 동시 구동으로 용접을 수행하기도 한다. 또한 이 공정은 복잡 한 용접구조물을 OLP(Off-Line Programming)를 이용하여 교시하므로서 효과적인 자동 화 시스템의 구성이 가능할 수 있었다. 소조립 공정은 대조립공정과 비교하면 더 간단 한 부재의 용접이라 할 수 있으나 공정과 공장의 생산방법에 따라 자동화의 어려움은 따른다. 적용되는 매니프레이타는 소조립 공정의 특성에 맞게 그 형태가 설계되어야 하고 이를 운용하는 시스템은 소조립 생산방법에 맞게 통합, 개발되는 Task-Based System"이 되어야 한다. 특히 소조립 공정은 대조립 공정과 달리 여러가지 용접 판넬 을 동시에 이송시킨 후 용접함으로서 OLP의 직접 적용을 어렵게 하는 요인이 있어 이것을 해결하는 것이 생산성을 증가시키는데 적지 않은 영향을 미친다 하겠다. 이 글에서는 소조립 용접 자동화를 구성하기 위해 필요한 젓으로서 소조립 용접 공정을 소개하고, 공정의 특성에 맞도록 설계된 매니퓰레이타 시스템과, OLP, 판넬인식, 자동 교시 모들로 이루어지는 작업인식 시스템에 관해 기술한다.기술한다.
본 논문에서는 ROS(Robot Operating System) 기반으로 한 로봇(Robot)에 레이저 거리 센서(LiDAR)를 설치하여 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 기법으로 지도 정보를 습득 및 저장하고, 이를 기반으로 맵핑된 환경과 환경 내 장애물을 회피하여 안전하고 정확하게 이동할 수 있도록 하였다. ROS는 하드웨어 추상화, 장치 드라이버, 시각화 도구, 패키지 관리 등 로봇 애플리케이션을 개발할 수 있도록 라이브러리와 도구를 제공한다. 또한 로봇 동작에 사용되는 프로세스 간 TCP-IP 통신을 통해 연동할 수 있도록 한다[1]. Ubuntu 18.04 버전의 OS에 ROS Melodic 버전을 설치해서 앱으로 선택된 목적지로 이동하는 물류 이송 로봇을 구현하였다.
본 연구는 알루미늄 단조 라인의 가열로 컨베이어에 적용된 6관절 이송용 로봇에 Machine Vision System을 구축 한 것으로 이송용 로봇이 작업 대상물을 적재하기 위한 위치정보를 획득하고 재처리하여 로봇 컨트롤러에 제공하는 비주얼가이던스 기법을 연구하여 이를 적용하였다. 적용된 Machine Vision System이 실제 구동에 있어서 안정함을 확인하였다. Machine Vision System에 적용된 CCD 센서로는 Sony사의 XC-HR50이 적용되었으며 Frame Grabber는 Matrox Meter II 카드가 적용되었다. Machine Vision System 제어기로는 범용PC(2.4Ghz, Windows 2000)를 사용하였으며 제어Software는 Microsoft 사의 Visual Basic 6.0 version을 사용하였다.
This paper is study of solving vibration problem occurred in moving hand of wafer transfer robot in semiconductor manufacturing line. Long settling time for decreasing vibration makes low production rate, and moreover the excessive vibration of hand sometimes breaks the wafer in a cassette. The ways of reducing the moving speed and changing the type of motion profile did not help for lessening vibration. Therefore, we analyzed the mechanical property of the hand such as natural frequency, and frequency component of the motion profile currently used in the manufacturing line. In several conditions of motion profile, we found the best condition of which the frequency component in near of natural frequency of the hand is minimal and this induced small vibration in moving hand. The results were verified theoretically and experimentally using frequency analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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