품목번호

2022-서비스로봇-일반-03

산업

기술

분류

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

품목유형

□ 원천기술   ■ 혁신제품

로봇/자동화기계

융합유형

□ 산업고도화형 □ 사회문제해결형  □ 신산업창출형  □ 해당없음

해당여부

□ IP R&D연계  □ 표준연계  □ 디자인연계  □ BI연계  □ 경쟁형 R&D  □ 국제공동  □ 안전과제  □ 챌린지 트랙  □ 복수형 R&D □대형통합형 □ 서비스형 □ 국가핵심기술 □ 탄소중립

R&D 샌드박스 유형

■ R&D 샌드박스(일반) □ R&D 샌드박스(지정)

품목명

300kg 이상급 대형 고중량 부품 조작, 조립을 위한 다중 협업 기반 이동형 머니퓰레이터 로봇 시스템 개발

품목코드

(HSK10)

류

호

소호

통계부호

(TRL :  [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

8

4

7

9

5

0

9

0

0

0

1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념 : 조선, 항공, 국방, 중공업, 플랜트 등 산업현장에서 현재 크레인과 호이스트를 이용한 수동 고중량 부품 이송, 조립, 해체 공정의 로봇 자동화를 위하여, 수십~수백Kg 대형 고중량물의 자동/반자동 조작이 가능하며 스스로 이동할 수 있는 다중 경량유압 로봇 머니퓰레이터와 비정형 작업환경을 위한 햅틱기반 제어 및 로봇간 협업 시스템 개발

- 기술형태 : 고중량 대형부품의 정밀 조작을 위한 다중 이동형 경량 로봇 머니퓰레이터 시스템 개발, 제어 및 운용을 위한 조작 인터페이스, 다중 로봇 협업 제어 기술 개발

ㅇ 산업동향 : 고중량물 조작 로봇은 독일과 일본기업이 모터 기반의 제품으로 세계시장을 주도하고 있음

- 고정형 6자유도 다관절(Articulated Manipulator) 로봇 형태의 제품이 시장을 주도하고 있으나 가반하중대비 자중 비율과 Footprint가 상당히 커 대부분 고정형으로 사용되고 있음

- 고중량물 핸들링 로봇 시장 규모는 2020년 114억 달러였으며 연간 5.4% 성장하여 2030년에 196억 달러로 확대될 것으로 예상[Allied Market Research]

2. 지원 범위

ㅇ 고가반하중 경량 유압 로봇 머니퓰레이터 설계 및 제조 기술 개발

- 300kg이상 고중량 대형부품 핸들링 다중 로봇 머니퓰레이터 주요부품 및 시스템 설계 제조 기술 개발

- 고중량물 핸들링 로봇 머니퓰레이터를 탑재하고 파워를 공급하며 독립구동이 가능한 이동 로봇 시스템 개발

ㅇ 고가반하중 로봇 자동/반자동 하이브리드 정밀 제어 기술 개발

- 비정형 조립, 해체 환경 대응을 위한 햅틱 기반 조작 인터페이스 개발 및 정밀 제어 기술 개발

- 고중량 대형부품 이송, 조립, 해체를 위한 다중 로봇팔 또는 로봇-로봇 간 협력 조작 기술 개발

ㅇ 고중량 부품 조립, 해체 자동화 공정 기술 개발

ㅇ 정량적 목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표
1	머니퓰레이터 자중/가반하중1)	비율	2.0 이하
2	유압 머니퓰레이터 자세 반복정밀도	mm	+/- 1.0 이하
3	햅틱 입력/힘 Feedback 자유도	DOF	7/3 이상

1) 머니퓰레이터 가반하중은 300kg 이상

3. 지원 필요성

ㅇ (정책적) 고중량 부품을 사용하는 조선, 항공, 국방, 중공업의 부품 이송/조작/조립/해체 공정 대부분은 단순한 크레인/호이스트와 인력에 의존한 작업이 수행되고 있어, 안전사고 및 재해 대응책이 요구됨

o (기술적) 제한된 공간내에서 수십~수백kg급 중량물 핸들링 작업에 기존 전통적인 산업용 로봇을 활용하는 것이 매우 제한적이므로, 새로운 형태의 경량 로봇시스템 개발이 필수적임

o (기술적) 작업장의 물리적 범위가 넓고 비정형 제조공정이 많아 다중 이동형 로봇시스템과 사용자의 실시간 햅틱 또는 AI 기술을 활용한 정교한 조작 기술이 요구됨

o (사회적) 조선, 항공, 국방등 국가 기간산업 분야의 숙련된 전문 작업 인력의 고령화와 감소로 인한 인력난에 대응하기 위한 자동화된 제조 로봇시스템 도입이 절실함

4. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 45개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월, 2~4차년도 : 각 12개월)

ㅇ 정부출연금 :  ‘23년 10억원 이내(총 정부출연금 55억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(수요기업 참여 필수)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수