코봇(cobot)

최종 수정 2026.03.24

Yamaha Motor 's cobot for industrial use. Self-propelled robot with a 7-axis arm.]] 코봇(cobot) 또는 협동 로봇(collaborative robot) 은 동반 로봇(companion robot) 이라고도 하며, 공유 공간 내에서 또는 인간과 로봇이 근접한 환경에서 직접적인 인간-로봇 상호작용[^4]을 목적으로 설계된 로봇이다. 코봇의 응용 분야는 로봇이 인간과의 접촉으로부터 격리되거나 인간이 로봇 기술 조끼로 보호되는 전통적인 산업용 로봇 응용 분야와 대비된다.[^5][^6] 코봇의 안전성은 경량 구조 재료, 둥근 모서리, 속도 및 힘의 본질적 제한에 의존하거나, 안전한 동작을 보장하는 센서와 소프트웨어에 의존할 수 있다.[^7][^1]

용도

경량 소재와 둥근 모서리 등의 설계 특징과 센서 덕분에, 협동 로봇(코봇)은 인간과 직접적이고 안전하게 상호작용할 수 있다.

국제로봇연맹(IFR)^8은 로봇 제조업체와 각국 로봇 협회로 구성된 글로벌 산업 협회로, 자동화에 사용되는 산업용 로봇과 가정 및 전문 분야에 사용되는 서비스 로봇이라는 두 가지 주요 로봇 그룹을 인정하고 있다. 서비스 로봇은 인간과 함께 작업하도록 설계되었으므로 코봇으로 간주될 수 있다. 산업용 로봇은 전통적으로 울타리나 기타 보호 장벽 뒤에서 인간과 분리되어 작업해 왔지만, 코봇은 그러한 분리를 제거한다.

코봇은 인간과 공유 환경에서 안전하고 효율적으로 작동하므로, 그 다용도성 덕분에 다양한 환경에서 광범위한 작업을 지원할 수 있으며, 그 응용 분야 또한 공공 및 산업 분야 모두에서 급속히 확대되고 있다.[^9] 코봇은 공공장소의 안내 로봇(서비스 로봇의 한 예)^10이나 건물 내에서 자재를 운반하는 물류 로봇^11부터, 무거운 부품 이동을 돕거나 기계 급재 또는 조립 작업과 같은 비인체공학적 작업의 자동화를 돕는 산업용 로봇에 이르기까지 다양한 용도로 사용될 수 있다.

IFR은 산업용 로봇과 인간 작업자 간의 협업을 네 가지 수준으로 정의한다:[^12]

  • 공존(Coexistence): 인간과 로봇이 울타리 없이 나란히 작업하지만, 공유 작업 공간은 없다.
  • 순차적 협업(Sequential Collaboration): 인간과 로봇이 공유 작업 공간에서 활동하지만 동작은 순차적이며, 동시에 같은 부품에 대해 작업하지 않는다.
  • 협력(Cooperation): 로봇과 인간이 동시에 같은 부품에 대해 작업하며, 양쪽 모두 동작 중이다.
  • 반응적 협업(Responsive Collaboration): 로봇이 인간 작업자의 움직임에 실시간으로 반응한다.

오늘날 대부분의 코봇 산업 응용 분야에서, 코봇과 인간 작업자는 같은 공간을 공유하지만 독립적으로 또는 순차적으로 작업을 수행한다(공존 또는 순차적 협업). 협력 또는 반응적 협업은 현재로서는 덜 일반적이다.

역사

코봇은 1996년 노스웨스턴 대학교 교수인 J. Edward Colgate와 Michael Peshkin에 의해 발명되었다.[^13] "코봇(Cobots)"이라는 제목의 미국 특허는[^14] "컴퓨터로 제어되는 범용 매니퓰레이터와 사람 간의 직접적인 물리적 상호작용을 위한 장치 및 방법"을 기술하고 있다. Peshkin과 Colgate의 박사후 연구원이었으며 현재 미시간 대학교 교수인 Brent Gillespie가 코봇(cobot)이라는 단어를 만들었으며, 이 명칭으로 명명 대회에서 50달러를 수상하였다.[^15] 이 발명은 GM 로봇공학 센터의 Prasad Akella가 주도한 1994년 제너럴 모터스 이니셔티브와, 로봇 또는 로봇 유사 장비를 사람과 협업할 수 있을 만큼 안전하게 만드는 방법을 찾기 위한 1995년 제너럴 모터스 재단 연구 보조금에서 비롯되었다.[^16] 기구학적 구조에 가해지는 힘을 모니터링하고 감지하여 충돌을 감지하거나 사람이 손으로 유도할 수 있는 유연한 로봇의 이론적 토대는 1980년대 중반 스탠퍼드 대학교의 Oussama Khatib에 의해 마련되었으며,[^17] 독일 항공우주센터(DLR)의 Gerd Hirzinger와 그의 팀에 의해 더욱 정교하게 발전되었다.[^18]

Peshkin과 Colgate의 두 가지 목표 분야는 제조업과 외과 수술이었다. 제조업 분야에서 그들의 연구는 Cobotics라는 회사로 결실을 맺었으며, 이 회사는 Stanley Assembly Technologies에 인수되었다. 그들은 또한 한 의대생이 아이디어를 가지고 찾아온 후 정형외과 수술에도 연구를 적용하였다.[^19]

최초의 코봇은 내부 동력원을 갖지 않음으로써 인간의 안전을 보장하였다.[^2] 대신, 동력은 인간 작업자에 의해 제공되었다.[^20] 코봇의 기능은 인간 작업자와 협력하는 방식으로, 적재물의 방향을 전환하거나 조향하여 컴퓨터가 동작을 제어할 수 있도록 하는 것이었다. 이후 코봇은 제한적인 양의 동력도 제공하게 되었다.[^3] 제너럴 모터스와 업계 워킹 그룹은 코봇(cobot)이라는 용어가 Cobotics라는 회사와 너무 밀접하게 연관되어 있다고 보아, 이를 대체하는 용어로 지능형 보조 장치(Intelligent Assist Device, IAD)라는 명칭을 사용하였다. 당시 지능형 보조 장치에 대한 시장 수요와 안전 표준 "T15.1 지능형 보조 장치 - 작업자 안전 요구사항"은[^21] 산업 자재 취급 및 자동차 조립 작업을 개선하기 위한 것이었다.[^22]

표준 및 지침

RIA BSR/T15.1은 지능형 보조 장치(Intelligent Assist Devices)에 대한 안전 표준 초안으로, 2002년 3월 산업 작업 그룹인 로봇산업협회(Robotic Industries Association)에 의해 발표되었다.[^23]

로봇 안전 표준(ANSI/RIA R15.06)은 4년간의 개발 끝에 1986년에 처음 발표되었다. 이후 1992년과 1999년에 개정판이 발행되었다. 2011년에 ANSI/RIA R15.06은 다시 개정되었으며, 현재는 ISO 10218-1과 ISO 10218-2 안전 표준을 통합한 국가 채택 표준이다. ISO 표준은 ANSI/RIA R15.06-1999를 기반으로 한다. ISO TC299 WG3에서 보조 문서를 개발하여 ISO 기술 사양서인 ISO/TS 15066:2016으로 발표하였다. 이 기술 사양서는 협동 로봇 공학 - 로봇 및 통합 응용의 요구사항을 다룬다.[^24] ISO 10218-1[^25]은 협동 응용을 가능하게 하는 선택적 기능을 갖춘 로봇을 포함한 로봇에 대한 요구사항을 포함한다. ISO 10218-2:2011[^26] 및 ISO/TS 15066[^27]은 협동 및 비협동 로봇 응용 모두에 대한 안전 요구사항을 포함한다. 기술적으로, <협동> 로봇 응용에는 로봇, 엔드이펙터(작업 수행을 위해 로봇 팔 또는 매니퓰레이터에 장착되며, 물체의 조작 또는 취급을 포함할 수 있음) 및 공작물(물체를 취급하는 경우)이 포함된다.

협동 로봇 응용의 안전성이 핵심 문제인데, 이는 로봇 표준화 내에서 "코봇(cobot)"이라는 공식 용어가 존재하지 않기 때문이다. 코봇은 판매 또는 마케팅 용어로 간주되는데, "협동"은 응용에 의해 결정되기 때문이다. 예를 들어, 절삭 공구나 날카로운 공작물을 다루는 로봇은 사람에게 위험할 수 있다. 그러나 같은 로봇이 폼 칩을 분류하는 작업은 안전할 가능성이 높다. 따라서 로봇 통합업체가 수행하는 위험 평가는 의도된 응용(용도)을 다룬다. ISO 10218 Part 1과 Part 2는 위험 평가(ISO 12100에 따른)에 의존한다. 유럽에서는 기계 지침(Machinery Directive)이 적용되지만, 로봇 자체는 불완전 기계(partial machine)이다. 로봇 시스템(엔드이펙터를 장착한 로봇)과 로봇 응용은 완전한 기계로 간주된다.[^28][^29]

같이 보기

  • Air-Cobot, 항공기 검사를 위한 협동 이동 로봇
  • 무인 운반차

더 읽을거리

Rosen, Evan (2024). 제6장: 협업의 문화(확장 및 개정판)의 "로봇 및 지능형 에이전트와의 협업". Red Ape Publishing. ISBN 978-0-9774617-9-0 OCLC 1405190585

외부 링크

참고 문헌

[^1]: ISO 10218-1:2011, ISO 10218-2:2011, ISO/TS 15066:2015

[^2]: Hand, Sophie. 협동 로봇의 간략한 역사. (2020-02-26)

[^3]: [http://www.engineering.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/13540/A-History-of-Collaborative-Robots-From-Intelligent-Lift-Assists-to-Cobots.aspx "협동 로봇의 역사: 지능형 리프트 어시스트에서 코봇까지"]

[^4]: Peshkin, M.A.. 코봇 아키텍처. (August 2001)

[^5]: 나, 코봇: 인간과 기계의 미래 협업

[^6]: Vincent, James. 아마존 창고 작업자들이 로봇을 차단하는 유틸리티 벨트를 착용하다. (21 January 2019)

[^7]: 보관된 사본

[^9]: Moor, Madis. 코봇 기반 제조에서 품질 관리 응용의 성능 향상을 위한 AI 기능. (2024-06-19)

[^12]: 보관된 사본

[^13]: 기계적 이점 - 노스웨스턴 대학교의 두 엔지니어가 코봇을 개발하고 있다 -- 로봇과 달리 작업자를 대체하지 않고 협력하는 기계. (December 11, 1996)

[^14]: [https://patents.google.com/patent/US5952796 "코봇"] 미국 특허 5,952,796, 1997년 출원

[^15]: Rosen, Evan (2024). ''[[협업의 문화]]'' (증보 개정판), 153쪽. Red Ape Publishing. ISBN 978-0-9774617-9-0 OCLC 1405190585

[^16]: Teresko, John. 코봇이 온다!. (December 21, 2004)

[^17]: Khatib, O.. 1986 IEEE 국제 로봇공학 및 자동화 학술대회 논문집. IEEE. (1986)

[^18]: Gombert, B.. IECON'94 - 제20회 IEEE 산업전자 연례 학술대회 논문집. IEEE. (1994)

[^19]: Rosen, Evan (2024). ''[[협업의 문화]]'' (증보 개정판), 155쪽. Red Ape Publishing. ISBN 978-0-9774617-9-0 OCLC 1405190585

[^20]: Peshkin, M.A.. 코봇 아키텍처

[^21]: 2002년 3월 로봇산업협회 발행

[^22]: [https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=770061 "자동차 조립 라인용 코봇"] 국제 로봇공학 및 자동화 학술대회, 디트로이트, MI, 1999, pp. 728-733

[^23]: 로봇산업협회, BSR/T15.1 2020년 3월

[^24]: ISO/TS 15066:2016 - 로봇 및 로봇 장치 -- 협동 로봇

[^25]: ISO 10218-1:2011 로봇 및 로봇 장치 – 산업용 로봇의 안전 요구사항 – 제1부: 로봇. [[국제표준화기구]] (ISO)

[^26]: ISO 10218-2:2011 로봇 및 로봇 장치 – 산업용 로봇의 안전 요구사항 – 제2부: 로봇 시스템 및 통합. [[국제표준화기구]] (ISO)

[^27]: ISO/TS 15066:2016 로봇 및 로봇 장치 – 협동 로봇. [[국제표준화기구]] (ISO)

[^28]: 기계류 지침

[^29]: 기계류 지침 안내서