목적 기반 로봇의 모듈러 디자인 적용 방안 연구

유은선; 박기철; 나건

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자료유형: 학술저널

저자정보: 유은선 박기철 나건

저널정보: 한국기초조형학회 기초조형학연구 기초조형학연구 제25권 제2호

발행연도: 2024.4

수록면: 279 - 293 (15page)

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이 연구의 목적은 ‘목적 기반 로봇’, PBR(Purpose Built Robot)이라는 개념을 제안하고 디자인 가이드라인을 정립하는 것을 목적으로 한다. 연구 방법으로는 상용화되고 있는 모듈러 로봇들의 사례들을 조사하고 분석하여 한계점을 도출하였다. 또한 모듈러 로봇의 한계점을 극복할 수 있는 요소들을 가지고 있는 로봇 외 모듈러 시스템 디자인 제품들의 특징을 분석하여 ‘목적 기반 로봇’의 디자인 기본 구성 요소를 도출하였다. 범용적인 사용성을 설명하기 위해 예시를 통한 디자인 가이드라인을 제시하고 있다. 마지막으로 ‘목적 기반 로봇’ 개념 수립과 디자인 적용 방안 연구의 기대효과와 한계에 대하여 고찰하고 후속 연구가 필요한 항목을 정리하였다. ‘목적 기반 로봇’, PBR(Purpose Built Robot)의 이점은 다음과 같다. 1) PBR은 단순 작업 도구로서의 로봇의 한계를 넘어, 서비스 및 이해 관계자들을 중심으로 다양한 로봇의 디자인, 설계 및 제작 함으로써 다품종소량생산을 가능하게 한다. 2) 확장형 플랫폼과 표준화된 부품 모듈들은 구성의 단순함과 효율성을 통해 다양한 목적을 지닌 로봇을 만들 수 있으며, 로봇이 필요한 작업과 환경에 대응할 수 있는 유연성을 제공한다. 3) PBR은 손쉬운 내외장 부품 공유와 재사용으로 환경오염을 감소시키고 로봇의 높은 단가를 낮출 수 있다. 4) 이를 통한 핵심 부품의 표준화 및 모듈화로 로봇의 제작과 유통 프로세스를 간소화시켜 ‘목적 기반 로봇’ 생태계 저변의 확장에 도움을 준다. 모든 산업에서는 현재 ‘지속가능성’ 확보를 위해 노력하고 있다. 이를 실현하기 위해서는 또 한 번의 제조 혁신이 필요하다. 모듈화는 효율성 제고와 비용 절감 해결책을 제공하며 다양한 소비자의 사용 목적에 대응하기 위해 목적 기반 로봇 시장의 활성화는 필수이다. 본 연구에서 제안하는 ‘목적 기반 로봇’의 개념과 디자인 방향성은 성장하는 로봇 시장에서 경쟁력을 확보한 제품 개발에 이바지할 것으로 기대된다.

The purpose of this research is to propose the concept of ''Purpose Built Robot'' and establish design guidelines. The research methodology involves investigating and analyzing examples of modular robots to identify their limitations. Additionally, characteristics of other modular system design products that possess elements to overcome the limitations of modular robots are analyzed to derive the basic design components. Design guidelines through examples are provided to explain the versatility of use. Finally, the expected effects and limitations of establishing the concept of PBR and studying the application of design are discussed, and areas requiring further research are identified. The advantages of PBR are as follows: 1) PBR goes beyond the limitations of robots as simple tools and enables diverse designs, designs, and manufacturing of robots centered around services and stakeholders, allowing for small-batch production of multiple varieties. 2) Expandable platforms and standardized service modules enable the creation of robots with various purposes, providing flexibility for robots to adapt to required tasks and environments through simplicity and efficiency in configuration. 3) PBR reduces environmental pollution and lowers the high unit cost of robots through easy sharing and reuse of internal and external components.4) Standardization and modularization of key components simplify the production and distribution processes of robots, contributing to the expansion of the ecosystem of PBR. In all industries, efforts are being made to secure ''sustainability''. Achieving this requires another round of manufacturing innovation. Modularization provides solutions for efficiency improvement and cost reduction, making the activation of the Purpose Built Robot market essential to meet the diverse usage purposes of consumers. The concept and modular design of PBR proposed in this study are expected to contribute to the development of competitive products in the growing robot market.

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