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10. 로봇 종류

3장 현재까지의 로봇들

by AI개발자
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로봇이라고 하면 어떤 것이 떠올리나요?

바퀴로 움직이는 로봇, 네다리로 걷는 동물형 로봇, 혹은 사람처럼 생긴 휴머노이드 로봇일지도 모릅니다. 사실 로봇은 그 형태와 구동방식, 탐재된 센서구성에 따라 매우 다양한 특성을 가집니다. 이러한 물리적 구조의 차이는 로봇이 어떤 데이터를 수집할 수 있는지, 그리고 어떤 파운데이션 모델이 적합한지에 대해 크게 영향을 미칩니다.

이번에는 로봇을 팔형(매니퓰레이터), 이동형(바퀴형), 보행형(다리형), 기타 형태로 나누어 설명합니다. 물론 실제 로봇은 이들 요소가 복합적으로 결합된 형태도 많습니다.


⑴ 팔형 로봇 (Manipulator)

가장 익숙한 로봇 형태는 산업용 로봇팔입니다. 자동차 조립 라인에 늘어서 있는 로봇팔이나, 정밀 조립 작업을 수행하는 협동 로봇이 대표적입니다.


팔형 로봇은 보통 6~7개의 관절이 직렬로 연결된 구조를 가지며, 끝단에는 그리퍼(Gripper) 혹은 엔드이벡터(end-effector)가 장착됩니다. 이 손 역할을 하는 부품이 물체를 잡거나 조작하며, 각 관절의 회전을 제어해 손끝의 위치와 방향을 바꿉니다.


팔형 로봇은 겉보기엔 비슷해 보여도, 관절 배치, 링크길이, 구동방식, 탑재 센서구성은 매우 다양합니다. 예를 들어, 곡선형 구조로 유연하게 움직이는 로봇도 있고, 각진 형태로 산업 현장에 특화된 모델도 있습니다.


구동방식: 모터 + 감속기 방식이 일반적이지만, 와이어 구동형, 공압/유압 구동형, 페루프 링크형 구조도 존재합니다.

센서구성: 대부분 관절 각도 센서를 기본으로 갖추며, 고급형은 토크센서나 6축 힘/토크센서를 탑재해 정밀 제어가 가능합니다.

손구조: 평행 그리퍼(단순 개폐형), 클로(Claw)타입, 소프트핸드(Soft Hand), 사람 손처럼 5손가락을 가진 다지형 로봇핸드

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또한 한개의 팔만이 아닌 양팔롭봇(이중 매니퓰레이터)도 존재합니다. NEXTAGE, Baxter, PR2등이 대표적입니다. 최근에는 이러한 팔형 로봇이 모바일플랫폼과 결합되어 이동형 매니플레이터(Mobile Manipulator)형태로 발전하고 있습니다.


⑵ 이동형 로봇 (바퀴형 로봇, Mobile Robot)

바퀴로 이동하는 이동형 로봇은 가낭 널리 사용되는 형태입니다. 대표적인 예로 청소로봇, 물류운반로봇(AMR), 자율주행 배송로봇이 있습니다. 이동형 로봇은 바퀴의 구조와 구동 방식에 따라 특성이 달라집니다.

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최근에는 팔형 로봇을 탑재한 이동형 플랫폼, 모바일 매니퓰레이터(Mobile Manipulator)가 빠르게 확산되고 있습ㅂ니다. 대표적으로 Toyota의 HSR, Willo Garage의 PR2등이 있으며, AgiBot, FlashBot, Cobot Magic 등 저가형 모델도 나오고 있습니다.

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이러한 로봇들은 동일한 이동 기반을 사용하더라도 탑재된 카메라나 마이크의 위치, 손끝센서유무, 팔의 구조에 따라 정밀도와 활용가능성이 크게 달라집니다.


⑶ 보행형 로봇 (Legged Robot)

보행형 로봇은 2족, 4족 혹은 다족 형태로 구분됩니다. 2족 보행 로봇은 인간형 형태로 휴머노이드(Humanoid)라고도 불립니다. ASIMO, HRP-2, Unitree H1, K-Bot등이 대표적입니다.

2족 로봇: 사람처럼 직립 보행, 팔과 다리를 함께 사용

4족 로봇: 균형성과 안정성이 높아 야외 이동에 유리

다리 구조는 로봇마다 다양하며, 모터 + 감속기 조합형, 폐쇄 링크형, 인공근육형 등 여러 구동방식이 존재합니다.

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예를 들어,

Cassie: 상세없는 2족 로봇, 단순 보행 구조

Spot(Boston Dynamics), Unitree Go2: 폐쇄링크형, 경량 다리 구조

ANYmal: 각 관절에 모터 직접 장착형

MEVIUS: 하드웨어/소프트웨어 오픈소스 기반 4족 로봇

센서는 주로 RGB-D카메라, LiDAR, IMU등이 사용되며, 환경인식과 균형 제어를 동시에 담당합니다. 또한, 최근에는 3족, 6족, 심지어 점프 이동형 등 비정형 다족 로봇도 활발히 연구되고 있습니다.

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⑷ 기타 로봇

지면을 벗어나거나 비정형 구조를 가진 로봇들도 많습니다. 예를 들어,

드론(Drone): 공중 비행형 로봇, 카메라/LiDAR기반 공간인식

커뮤니케이션 로봇: 사회적 상호작용 중심, 감성 및 음성 인식 중점

뱀형 로봇: 연속 모듈형 구조, 배관/재난 현장 투입

하이브리드로봇; 비행+주행 또는 수중+지상 이동 기능 결합


이처럼 로봇은 형태적으로도, 기능적으로도 한정되지 않습니다. 중요한 것은 형태가 곧 감각의 범위를 결정하고, 이는 다시 어떤 데이터로 학습할 수 있는가를 규정한다는 점입니다. 따라서, 로봇의 물리적인 형태는 단순한 외형의 문제가 아니라, 파운데이션 모델이 처리할 수 있는 정보 구조의 한계와 가능성을 함께 정의하는 요소입니다.

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결국 "다양한 로봇"이란 단순히 모양이 다른 것이 아니라, 세계와 상화작용하는 방식이 다른 존재들입니다. 그리고 파운데이션 모델은 이 서로 다른 감각과 움직임을 공통된 표현 공간 안에서 연결하려는 시도라고 볼 수 있습니다.


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