전 세계 AMR 시장을 선도하는 기업들은 AMR의 장점을 바탕으로 다방면에서 애플리케이션을 구축하고 있다. 또한 이들은 AMR의 강점을 극대화하기 위해 인휠 모터를 채용하고 있다. 이에 본지에서는 푸두로보틱스, 가우시안로보틱스 등 전 세계 AMR 애플리케이션 리딩 기업들이 선택한 ZLTECH 인휠 모터를 국내에 공급하는 (주)모터114 기술연구소 전용철 상무의 도움을 받아 AMR의 특징과 응용 분야, 그리고 이 분야에서 각광받는 휠인 모터를 적용했을 때 얻을 수 있는 강점에 대해 전한다.
모터114가 공급하는 ZLTECH의 인휠 모터 / 사진. 로봇기술
AMR(Autonomous Mobile Robot)은 자율이동로봇으로, 환경 인식, 자율 내비게이션, 자동 장애물 회피와 같은 기술을 통해 인간의 개입 없이 자율적으로 이동하고 작업을 수행할 수 있는 로봇으로서, 물류, 의료, 서비스, 검사 등의 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 예를 들어, 물류 분야에서는 창고 물품의 운반, 분류 및 배분 작업에 AMR이 사용될 수 있으며, 의료 분야에서는 약품 분배 및 수술 도구 전달과 같은 작업을 수행할 수 있다. 서비스 분야에서는 호텔 식사 배달이나 공항 안내 역할을 할 수 있고, 검사 분야에서는 공장 점검이나 파이프라인 검사를 수행할 수 있다.
AMR의 장점
- 작업 효율성 향상
AMR은 창고 내에서 스스로 경로를 설정하고 인간의 개입 없이 작업을 수행할 수 있다. 화물 운반, 분류 및 적재 작업을 신속하고 정확하게 완료할 수 있으며, 이를 통해 창고 작업의 효율성, 속도 및 정확성을 크게 향상시킬 수 있다.
- 넓은 응용 분야와 시나리오
현재 AMR은 제조, 물류, 신유통, 상업 서비스, 의료 보건, 공공 안전 등의 분야에서 다수의 응용 사례를 가지고 있다. 예를 들어, 물류 산업에서는 화물 운반, 분류 및 적재에 사용될 수 있으며, 제조업에서는 자재 운반, 생산 라인 협력 및 부품 조립에 사용될 수 있다. 의료 분야에서는 약품, 장비 및 자재 운반에 사용되며 의료 안내도 제공한다. 호텔 업계에서는 객실 청소, 음식 배달 및 짐 운반 등의 작업을 수행할 수 있다. 공항에서는 짐 운반, 보안 순찰 및 장비 유지보수 작업에 사용될 수 있고, 사무용 건물에서는 청소, 택배, 장비 점검 등의 작업에 활용될 수 있다. 현재 AMR 시장은 여전히 급속한 성장기에 있으며, AMR 기술의 지속적인 혁신과 발전으로 응용 분야와 시나리오가 더욱 확장될 것이다. 미래에는 공항, 항구, 공원, 광산 지역 등 야외에서도 더 많은 AMR 제품이 적용될 것으로 기대된다.
ZL테크 인휠 모터가 적용된 서빙로봇
- 비용 절감
전통적인 수작업 운반 및 작업과 비교했을 때, AMR은 휴식이 필요 없으며, 관성에 대한 걱정 없이 계속해서 빠르고 정확하게 작업을 완료할 수 있다. 이를 통해 인건비를 크게 절감할 수 있다.
- 높은 안전성 및 정확성
AMR은 머신 러닝 알고리즘과 통합된 센서를 통해 주변의 정적 및 동적 장애물을 감지할 수 있다. 자율 내비게이션 기능에는 여러 관성 측정 장치, 라이다, 초음파 센서 및 카메라가 포함돼 있으며, SLAM 기술을 통해 지도 구축과 자기 위치 인식이 가능하다. 지능형 의사결정 기능에서는 인공지능 기술을 활용해 이동 경로를 결정할 수 있다. AMR은 다양한 센서와 지능형 내비게이션 시스템을 탑재해 실시간으로 주변 환경을 인식하고 장애물을 회피할 수 있어 작업의 안전성과 정확성이 향상된다.
- 디지털 전환 촉진
AMR 도입은 기업의 디지털 전환과 지능형 업그레이드를 촉진할 수 있다. 로봇은 기업의 창고 관리 시스템, 물류 시스템 및 생산 라인 운영 시스템과 원활하게 연결되어 공장 및 창고 작업의 자동화 및 데이터 교환을 실현하며, 이를 통해 관리 효율성과 정보 투명성이 크게 향상된다. 또한 디지털 전환 목표를 달성할 수 있다.
- 강력한 적응성
AMR은 평지뿐만 아니라 여러 복잡한 지형에도 적응할 수 있다. 예를 들어, 카펫, 경사면, 심지어 계단에서도 자유롭게 이동할 수 있다. 또한, 장애물을 만나면 AMR은 자동으로 우회하거나 정지함으로써 안전한 운행을 보장한다.
- 우수한 유연성
AMR은 일반적으로 콤팩트한 디자인을 갖추고 있어 좁은 공간에서도 쉽게 이동할 수 있다. 또한 고정된 트랙이 필요하지 않기 때문에 창고나 공장의 레이아웃이 변경되더라도 추가 설정이나 조정 없이 빠르게 새로운 환경에 적응할 수 있다.
- 지능적인 의사결정 능력
AMR은 고급 알고리즘과 센서를 갖추고 있어 실시간 데이터 처리와 의사결정을 수행할 수 있다. 이를 통해 AMR은 예기치 않은 상황이나 복잡한 작업에도 신속하게 대응해 작업을 원활하게 완료할 수 있다.
AMR의 응용 분야
- 제조업
제조업에서는 AMR이 생산 라인에서 자재 운반 및 부품 분배 작업에 사용되어 생산 효율을 높이고 인건비를 줄일 수 있다.
- 물류 및 창고 관리
물류 및 창고 관리 분야에서 AMR은 물품의 운반, 분류, 피킹 작업을 독립적으로 완료할 수 있어 자동화된 창고 관리를 실현할 수 있다. 또한 AMR은 선반, 컨베이어 벨트 등 장비와 통합되어 효율적인 물류 시스템을 구축할 수 있다.
- 의료 분야
의료 분야에서는 AMR이 병원 내 약품, 의료 기기 및 기타 물품의 운송에 사용될 수 있다. AMR은 바쁜 병원 환경에서도 자율적으로 내비게이션을 수행하며, 물품의 안전하고 신속한 전달을 보장한다.
- 소매 산업
소매 산업에서는 AMR이 쇼핑몰, 슈퍼마켓 등에서 물품 운반 및 진열대 재고 보충 작업에 사용될 수 있다. 이를 통해 소매업의 효율성과 서비스 품질을 향상시키며, 고객에게 더 나은 쇼핑 경험을 제공한다.
ZLTECH의 인휠 모터를 적용한 상업용 청소로봇 및 적용된 인휠 모터 제원
AMR의 휠인 모터 적용
- 직접 구동 및 유연성
휠인 모터는 전통적인 구동축이나 차동장치와 같은 부품이 필요 없이 직접 바퀴를 구동할 수 있어 AMR의 기계 구조를 간단하고 더 콤팩트하면서도 가볍게 만든다. 각 바퀴가 독립적으로 구동될 수 있기 때문에, AMR은 정지 회전, 측면 이동 등 보다 유연한 조향과 움직임을 구현할 수 있어 기동성과 적응성이 크게 향상된다.
- 정확한 제어 및 위치 지정
휠인 모터는 정밀한 구동 제어 시스템을 탑재하고 있어, 속도와 위치를 고정밀로 제어할 수 있으며, 이는 AMR의 내비게이션과 위치 지정에 매우 중요하다. 각 바퀴의 모터를 독립적으로 제어함으로써, AMR은 복잡한 경로 계획과 이동 명령을 더 정확하게 실행할 수 있어, 복잡한 환경에서의 자율 내비게이션 능력을 향상시킨다.
- 효율적인 에너지 소비 및 절약
휠인 모터는 전력, 전송, 제동 시스템을 바퀴에 통합해 에너지 전송 중의 손실을 줄이고 에너지 이용 효율을 높인다. AMR 운행 중 허브 모터는 실제 필요에 따라 출력 전력을 조절할 수 있어 에너지 절약 운전을 실현하고 운영비용을 절감할 수 있다.
- 안전성과 안정성
휠인 모터는 독립적인 제동 시스템을 가짐으로써 필요 시 신속하게 정지할 수 있어 AMR의 안전한 운행을 보장한다. 긴급 상황이나 장애물을 만났을 때, AMR은 각 바퀴의 모터를 독립적으로 제어함으로써 긴급 제동 또는 장애물 회피를 실행할 수 있어 안전성과 안정성을 향상시킨다.
- 유지보수의 용이성
휠인 모터는 구조가 간단하고 통합도가 높아 유지보수가 상대적으로 용이하다. 모터를 교체하거나 수리해야 할 경우, 바퀴만 분리하여 작업할 수 있어 유지보수 비용과 난이도를 크게 줄일 수 있다.
휠인 모터의 AMR 적용은 AMR의 유연성, 정밀 제어, 효율적인 에너지 소비, 안전성, 유지보수 및 확장성을 향상시키며, 물류, 서비스, 검사 등의 분야에서 AMR의 응용에 강력한 기술적 지원을 제공한다.
필자
(주)모터114 기술연구소 전용철 상무
