[문서] 로봇의 세대에 관한 글 > robo_정보&자료

• 목록

로봇 세대 최근 몇 년 동안 사람들은 로봇에 관한 시장 성장률이 전자컴퓨터와 비슷할 것이라고 예견하였다. 최근 개발 중인 새로운 컴퓨터 세대는 인공지능 프로그램의 능력을 굉장히 증가시켰다. 이러한 프로그램이 로봇공학에 적용되었을 때 로봇의 능력은 상당히 증가할 것이다. 센서는 논리소자와 결합되어 사용되기 위하여 소형화되는 경향이 있다. 센서분야에서 새로운 개발에는 마이크로컴퓨터 기반의 교정, 계산과 의사결정을 할 수 있는 센서 융합(sensor fusion) 및 고성능 센서(smart sensor)가 포함되어 있다. 전문가 시스템(expert system)은 컴퓨터 프로그램으로서 문제를 풀고 의사 결정하는 것을 해결하기 위하여 전문가 데이터로부터 얻어진 인공지능과 지식기반을 활용한다. 그들은 또한 로봇에 관한 유지보수와 진단을 단순화하는 데 사용되고 있다. 이러한 시스템들은 로봇 작업셀(workcell) 을 프로그래밍하고, 작업셀 공정 시스템들 사이에서 동적으로 제품 경로를 만드는 데 사용되고 있다. 1984년에 전세계적으로 노동력과 인구의 성장률이 줄어들기 시작하였다. 우리는 지금 노동력이 실제적으로 줄어드는 시대에 접근하고 있다. 이러한 상황에서, 여러 가지의 덜 매력적인 직업, 즉 로봇들이 대신할 수 있는 직업에 종사할 노동력을 찾는 것은 더욱더 어려워질 것이다. 음성-작동 로봇은 물리적으로 불가능한 것을 돕기 위해 지금 실험적으로 사용되고 있다. 그들은 곧 여러 가지 방법으로 무능력한 사람들을 돕는 데 일반적으로 이용할 수 있을 것이다. 새로운 종류들의 로봇 액추에이터들도 역시 나타날 것이다. 이것들은 형상기억 합금전선(shape-memory alloy wire) 또는 인공근육(artificial muscle)들을 이용할 것이다. 일본에서 완전 자동화 공장이 개발 중에 있으며, 가까운 미래에 완성될 것이다. 그리고 이 공장들은 유연성을 필요로 하는 분야에 로봇들을 사용할 것이다. 일본 정부는 수천 대의 마이크로컴퓨터가 병렬로 작업을 수행하는 제 5 세대 전자컴퓨터에 관한 연구를 하고 있다. 이러한 설계는 인공지능 프로그램들의 지능적 능력을 굉장히 증가시킬 것이다. 미국의 회사들도 역시 제 5 세대 컴퓨터에 관해 연구하고 있다. 1960년대의 첨단기술 발단 이후에 로봇 제어기의 5 세대는 다음과 같다. 1. 제1세대: 반복 로봇. 일반적으로 공압 동력을 가지고 정지점들로서 기계적 시퀀스를 구성한 픽-플레이스(pick and place) 로봇이었다. 캠-폴로어(cam-and-follower)를 가진 회전드럼은 프로그래밍을 제공했다. 로봇을 재 프로그램을 하기 위하여 새로운 정밀 캠이 설치되었다. 초기의 로봇의 90% 이상이 이 분류에 속한다고 예측된다. 2. 제2세대: 하드웨어 제어기는 최초로 프로그램을 할 수 있는 유닛을 제공했다. 픽-플레이스 로봇에서 신호들은 리미트 스위치, 근접 스위치와 유사한 장치에서 발생되었다. 이러한 제어기들은 서보 제어에 적용할 수 있었다. 전기 시스템은 많은 릴레이로 구성되었고 재 배선을 하려면 재 프로그램을 해야만 했다. 이러한 제어는 간단한 픽-플레이스 로봇에 아직도 사용되고 있으며, 단지 간단한 운동이 요구되는 상황에서 가장 경제적인 해결책으로서 역할을 할 것이다. 3. 제3세대: 프로그래머블 논리 제어기(PLC: programmable logic controller)는, 13년 전에 산업도 도입되었고, 재 프로그램하기 쉬운 마이크로프로세서 기반의 로봇 제어기를 제공하였다. 이 제어기는 주로 로봇 운동의 시퀀스, 정지점, 그리퍼 동작과 속도를 제어한다. 4. 제4세대: PLC 이상으로 제어가 필요할 때, 마이크로컴퓨터는 로봇 작업셀에서 프로그램을 할 수 있는 기계류를 포함한 전체 시스템을 제어할 수 있다. PLC들은 프로그래밍하는 데 제한이 있는 반면에, 미니컴퓨터(minicomputer)는 더욱된 오프라인 프로그래밍(off-line programming) 또는 CAD/CAM과 CIM 인터페이스에 대해서 특별한 로봇 프로그래밍 언어나 BASIC, C 또는 C++와 같은 언어를 이용할 수 있다. 인공지능의 기반을 둔 미니컴퓨터 형태의 로봇들은 1980년대 말에 상업적으로 이용할 수 있게 되었다. 이러한 제어기들은 지금 영상 또는 촉각센서와 통합이 가능하다. 5. 제5세대: 로봇 제어기는 완벽한 인공지능(AI), 초소형 센서 및 의사결정 능력을 가질 것이다. 앞에서 설명한 것처럼, 그리퍼 위치의 탐색경로 선정 같은 예에서 알 수 있듯이 AI알고리즘의 초보적인 단계의 연구는 이미 완성되고 있다. 인공 생물학적 로봇(artificial biological robot)은 제6세대와 그 이후 세대의 로봇의 발전에 대한 방향을 제공할 것이다. 그림 2.5.1은 각 로봇 세대들이 중첩되면서 발전하는 양상을 보여주고 있다. [이 게시물은 로보맨님에 의해 2013-09-14 18:26:35 robo_정보&자료에서 이동 됨] [이 게시물은 로보맨님에 의해 2013-09-15 12:37:42 정보&자료에서 이동 됨]