로봇

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1. 개요

로봇은 자동화된 기계 장치를 의미하며, 인간의 형태를 모방하거나 특정 작업을 자동적으로 수행하도록 설계된다. 체코의 극작가 카렐 차페크의 희곡 R.U.R.에서 처음 사용된 'robota'라는 체코어 단어에서 유래되었으며, '노동'을 의미한다. 로봇은 산업 현장에서 반복적인 작업, 위험한 환경에서의 작업, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 활용된다. 산업용 로봇, 서비스 로봇, 군사용 로봇 등 다양한 종류가 있으며, 인간과 로봇의 상호작용, 윤리적 문제, 실업 문제 등 사회적, 윤리적, 법적 문제들을 야기할 수 있다. 미래에는 인공지능, 자율 주행 기술의 발달과 함께 로봇의 역할이 더욱 확대될 것으로 예상되며, 대중문화에서도 중요한 소재로 다루어진다.

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로봇
로봇
설명	자동으로 복잡한 일련의 동작을 수행할 수 있는 기계
혼다의 아시모 로봇
보스턴 다이내믹스의 아틀라스 로봇
로봇의 정의 및 특징
특징	복잡한 동작 수행 능력 자동화된 작업 수행 인간의 지시 또는 자체 프로그램에 따라 작동
어원	체코어 'robota'에서 유래 (노동, 강제 노역 의미) 카렐 차페크의 연극 '로섬의 유니버설 로봇'에서 처음 사용됨
로봇의 정의 범위	넓은 의미: 자동화된 기계 전반 좁은 의미: 인간을 닮은 형태와 기능을 가진 기계
로봇 기술의 발전
초기 로봇	1961년 제너럴 모터스에서 최초의 산업용 로봇 '유니메이트' 사용
현대 로봇 기술	인공지능(AI), 머신러닝 기술 발전으로 자율 주행, 음성 인식, 이미지 인식 기능 강화 서비스, 의료, 군사, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 활용 증가
주요 기술 요소	센서 기술: 주변 환경 감지, 위치 파악 액추에이터: 로봇의 움직임 제어 제어 시스템: 로봇의 동작 계획, 제어 인공지능: 학습, 추론, 판단 기능
로봇의 종류
산업용 로봇	공장 자동화, 생산 라인 작업 등에 사용
서비스 로봇	가정, 의료, 교육, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 인간을 돕는 역할 수행 청소 로봇, 의료 보조 로봇, 안내 로봇 등
군사 로봇	감시, 정찰, 전투 등의 군사 작전에 사용 드론, 폭탄 처리 로봇 등
탐사 로봇	우주, 심해 등 극한 환경 탐사에 사용
로봇과 일자리
로봇으로 대체되는 직업	반복적인 작업, 단순 노동 관련 직업 운송, 제조, 고객 서비스 등 분야에서 로봇 도입 증가
일자리 감소 우려	자동화 확대로 인한 일자리 감소 가능성 전문가들은 로봇이 새로운 일자리를 창출할 수도 있다고 주장
참고 자료
참고 링크	네발 로봇 '치타', 신기록 달성 자율주행차 시장 전망 옥스포드 사전 - 로봇 정의 프라하의 로봇 누가 "로봇"이라는 단어를 발명했나? 로봇과 자동화 핸드북 로봇 팔 개발자 조지 데볼 사망 로봇으로 대체되는 5가지 직업 로봇이 호주 경제에서 500만개의 일자리를 앗아갈 수 있다는 경고

2. 어원 및 정의

'''로봇'''이라는 용어는 1920년 체코슬로바키아의 극작가 카렐 차페크의 희곡 R.U.R.(Rosuum's Universal Robots)에서 처음 사용되었다.^[6] 이 단어는 카렐 차페크의 형인 요제프 차페크(Josef Čapek)가 만들었다.^[6]

카렐 차페크의 1920년 희곡 R.U.R. (로숨의 만능 로봇)의 한 장면. 세 개의 로봇이 보인다.

로봇의 어원은 체코어로 노동을 의미하는 'robota'이다.^[79]^[80] robota^cs는 체코어로 '봉역, 농노 노동', 비유적으로는 '고된 일, 힘든 일'을 의미하며, 많은 슬라브어족 언어에서 '일, 노동'을 뜻한다.^[79]^[80]

아이작 아시모프는 1942년에 발간한 단편 런어라운드(Runaround)에서 로봇의 활용과 로봇 공학을 의미하는 '로보틱스(Robotics)'라는 말을 최초로 사용하였다.

일본에서는 제2차 세계 대전 이후 "로봇"이라는 단어가 널리 보급되었다. 그 이전에는 우가 이즈오가 ''robot''을 "인조인간"으로 번역하여 사용하였다. 유럽에서는 1930년대 중반부터 '자동화'라는 의미로, 고도로 자동화되어 사람의 형상을 하고 있지 않더라도 로봇이라고 부르게 되었다.

2. 1. 정의

로봇(robot)은 일반적으로 다음의 의미를 지닌다.^[11]^[12]

『기계』 인간과 유사한 형태를 가지고 걷기도 하고 말도 하는 기계 장치.
『기계』 어떤 작업이나 조작을 자동적으로 하는 기계 장치.
남의 지시대로 움직이는 사람을 비유적으로 이르는 말.

일반적으로 로봇에 대한 명확한 합의는 없지만, 전문가와 대중은 로봇이 다음과 같은 기능과 능력 중 일부 또는 전부를 가진다고 동의한다.

전자적 프로그래밍을 수용
데이터 또는 물리적 지각을 전자적으로 처리
어느 정도 자율적으로 작동
이동, 자신의 물리적 부분이나 물리적 프로세스를 작동
환경을 감지하고 조작
인간이나 다른 동물을 모방하는 지능적인 행동

"로봇"이라는 단어는 물리적 로봇과 가상 소프트웨어 에이전트 모두를 가리킬 수 있지만, 후자는 일반적으로 봇이라고 한다.^[13]

카렐 차페크는 로봇을 "일할 수 있는 능력은 있어도 생각할 수 있는 능력이 없는 인간을 닮은 것."으로 정의했다.

2006년 로봇 정책 연구회 보고서에서는 "센서, 지능·제어계, 구동계의 3가지 요소 기술을 갖춘, 지능화된 기계 시스템"으로 정의되었다.^[219]

2. 2. 로봇과 로봇이 아닌 기계의 구분

일반적으로 단일 동작만을 하는 장치( 컨베이어 벨트, 에스컬레이터 등), 끊임없이 사람이 조작해야 하는 장치( 리프트 장치, 엘리베이터 ), 조종사가 탑승해야 하는 것( 불도저, 굴삭기 등)은 로봇에 포함시키지 않는다. 반면, 사람의 형상을 본뜬(혹은 유사한) 외관의 기계 장치는 전적으로 수동 조작이라 하더라도 로봇 범주에 포함시키는 경우가 있다.^[219]

3. 역사

로봇의 개념은 고대 신화와 전설에서부터 찾아볼 수 있다. 고대 그리스 신화에는 헤파이스토스가 만든 기계 하인, 유대 전설의 골렘 등 인공 존재에 대한 이야기가 전해진다. 기원전 4세기경 그리스 수학자 아르키타스는 증기로 작동하는 기계 새를 고안했고,^[15] 크테시비우스는 움직이는 인형이 있는 물시계를 만들었다.^[16]^[17] 알렉산드리아의 헤론은 공기압, 증기, 물로 작동하는 자동 인형을 묘사했다.^[18] 고대 중국에서는 3세기의 《열자》에 인간형 자동 인형에 대한 기록이 있고,^[19] 《한비자》에는 기원전 5세기 묵자와 여반이 만든 비행 자동 인형에 대한 기록이 있다.^[20]

1066년 중국의 수송은 시간을 알리는 기계 인형이 있는 탑 형태의 물시계를 만들었다.^[21]^[22]^[23] 11세기 산스크리트어 논문 《사마랑가나 수트라다라》에는 기계 꿀벌, 새, 인간과 동물 모양 분수 등 다양한 기계 장치에 대한 내용이 있다.^[24]^[25]^[26]

13세기 이슬람 과학자 알 자자리는 수력으로 작동하는 자동 공작,^[28] 최초의 자동문,^[29]^[30] 음료를 제공하는 웨이트리스 자동 인형^[31] 등 다양한 자동 장치를 고안했다.

르네상스 시대 레오나르도 다 빈치는 1495년경 인간형 로봇 설계도를 스케치했다.^[34] 17세기부터 19세기 사이 일본에서는 가라쿠리 인형이라 불리는 복잡한 동물 및 인간 자동 인형이 제작되었다.^[35]

1921년 카렐 차페크의 희곡 'R.U.R'에서 '로봇'이라는 용어가 처음 등장했다. 1959년 최초의 산업용 로봇이 개발되었고,^[55]^[56] 1997년 혼다에서 최초로 계단을 오르는 인간형 로봇 P2(아시모의 전신)가 발표되었다.^[57] 1999년 소니는 최초의 애완 로봇 AIBO를 출시했다.^[58]

1948년과 1949년 영국의 윌리엄 그레이 월터는 광주성을 이용하여 충전소를 찾는 '거북이' 로봇을 제작했고, 이는 BEAM 로보틱스에 영감을 주었다.^[54]

유럽에서는 1930년대 중반부터 '자동화'라는 의미로, 사람 형상을 하지 않은 고도로 자동화된 기계도 로봇이라고 부르기 시작했다.

3. 1. 한국 로봇의 역사

조선시대에는 물의 힘으로 작동하는 물시계 자격루와 옥루가 제작되었다. 현대적인 개념의 로봇은 1978년 현대자동차 울산 제2공장에 일본에서 수입한 스폿 용접용 로봇이 설치되면서 처음으로 도입되었다.^[260]

1984년 6월, 대우중공업 인천연구소는 다관절형 아크용접 로봇 NOVA-10과 제어장치를 국산화하였다.^[260] 1980년대 후반에는 LG산전 등의 대기업들이 산업용 로봇을 본격적으로 생산하기 시작했다.^[260] 1988년에는 10여개의 로봇 생산업체가 약 1,200여대의 산업용 로봇을 생산할 정도로 성장했지만, IMF 사태로 인해 내수 시장이 취약해지고 기술 부족으로 산업용 로봇 생산이 사실상 중단되었다.^[260]^[261]

1990년대부터는 로봇청소기와 같은 서비스 로봇과 휴머노이드형 로봇 개발이 시작되었다. 1997년 한국과학기술연구원(KIST)에서 제작한 센토는 반인반마 형태였지만 한국 최초의 휴머노이드 로봇으로 공개되었다. 2002년에는 한국과학기술원 (KAIST)에서 KHR-1을, 2004년에는 휴보 (KHR-2)를 개발했다.^[261]

사람과 의사소통하며 감정을 교류하는 소셜 로봇도 개발되었다. 2015년 5월, 글로벌 크라우드 펀딩 사이트인 인디고고(Indiegogo)를 통해 소개된 뮤지오가 그 예시이다.

4. 로봇의 3원칙

아이작 아시모프가 1950년 발간한 소설 'I'Robot'에서 제안한 로봇의 행동에 관한 3가지 원칙은 다음과 같다.^[221]^[222]

제1법칙: 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처해 있는 인간을 방관해서도 안 된다.
제2법칙: 로봇은 인간이 내리는 명령들에 복종해야만 하며, 단 이러한 명령들이 첫 번째 법칙에 위배될 때에는 예외로 한다.
제3법칙: 로봇은 자기 자신을 보호해야만 한다. 단, 제1법칙과 제2법칙을 위반할 경우는 예외다.

군사용 로봇이 공격 기능을 갖출 경우, 첫 번째 원칙에 위배되게 된다. 하지만 이 3원칙만으로는 로봇이 인간에게 위험을 초래할 수 있는 상황이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 예를 들어 로봇에게 지구에 있는 나무를 모두 없애라는 명령을 내릴 경우, 로봇은 명령 수행 과정에서 인간에게 해를 끼칠 수 있다. 이러한 문제점으로 인해, 몇몇 사람들은 로봇 3원칙을 수정해야 한다고 주장한다.

5. 로봇의 이용

로봇은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 산업 현장에서는 반복적이고 위험한 작업을 수행하며, 우주 공간, 가정, 의료 등 다방면에서 인간을 돕는다.

산업 현장: 자동차 및 전자제품 조립, 자동 운반 등 힘이나 정밀도를 요구하는 작업에 사용된다.
위험 작업: 방사성 물질 및 유독 화학 물질 취급, 폭발물 수색 및 뇌관 제거 등 인간에게 위험한 작업을 대신한다.
우주 공간: 인공위성 수리 및 유지, 먼 천체 탐사 등에 사용된다.
가정: 가사 지원, 장애인 및 노약자 돌봄 등에 활용된다.
의료: 수술 보조, 배달, 서빙 로봇 등으로 사용된다.^[258]

로봇은 픽션 속에만 등장하는 존재였지만, 주로 공장 등의 생산 라인에서 힘이 필요한 작업이나 고온 등 위험한 환경에서의 기계 관련 점검·보수 작업 등에서 인간을 대신하여 자율적으로 작업하는 산업용 로봇이 활약하고 있다.

이미 일부에서는 건물 내 자동 순찰·경비 로봇 렌탈 사업, 병원 내 물품 운반 로봇 카트 도입, 자동차 자율 주행 (로봇카) 등 비인간형 로봇을 중심으로 이동하는 자동 기계가 인간 사회에서 실제로 활동을 시작하고 있다.

후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 발생 후 일본산 원전 로봇(조사 로봇) 투입 지연^[228]^[229], 투입 후에도 눈에 띄는 활약 부재, 청소 로봇 등 분야에서 일본 기업의 주역 탈락 등을 배경으로 실용성 높은 로봇 연구 개발의 중요성이 지적되고 있다.

5. 1. 산업 및 의료용

로봇은 그동안 인간이 해오던 많은 일들을 대신하고 있다. 특히 산업 현장에서 단조롭고 반복적인 작업, 따분하거나 불쾌한 작업에 로봇이 적합하다. 예를 들어 조립 공장에서 리벳을 박거나 용접, 자동차 차체 도색 등에 사용된다. 로봇은 지치지 않고 일정한 수준의 정밀도와 정확도로 작업을 계속할 수 있어 제품의 품질이 일정하며, 휴식이 필요 없어 대량 생산이 가능하다.^[258]

로봇은 또한 위험한 작업도 대신할 수 있다. 방호복 없이 방사성 물질을 취급하거나 유독 화학 물질을 다루는 작업, 극한 환경(너무 덥거나 추운)에서 작업이 가능하다. 폭발물 수색, 폭탄 뇌관 제거, 우주 공간 작업 등 인간의 생명이 위험한 곳에서도 사용된다.

로봇은 주로 힘이나 정밀도를 요하는 작업들을 담당한다.

자동차 조립
전자제품 조립
자동 운반 로봇
수술 보조 로봇
배달 로봇^[258]
서빙 로봇

수치 제어 공작 기계는 컴퓨터를 이용하여 제품 생산의 모든 과정을 처리할 수 있게 한다. 과거에는 공작 기계를 사용하려면 고도로 숙련된 기술이 필요했지만, 수치 제어 공작 기계의 개발로 기술 없이도 금속 가공이 가능해졌다. 이 기계는 작업 순서와 내용을 수치 정보로 입력하면 자동으로 가공 작업을 수행한다. 여기서 더 발전하여 복잡한 가공을 할 수 있도록 만든 장치가 공작 로봇이다.

의료 분야에서 로봇은 크게 두 가지 기능을 수행한다. 다발성 경화증과 같은 질병 환자를 돕는 로봇과 약국이나 병원과 같은 시스템 전반을 지원하는 로봇이 있다.

Script Pro사는 경구용 고형제 또는 정제 형태의 약품 처방전을 조제하는 로봇을 제조한다.^[181] 약사나 약국 기술사가 처방 정보를 시스템에 입력하면, 시스템은 약물이 로봇에 있는지 판단하여 조제를 위해 로봇으로 정보를 보낸다. 로봇은 알약 크기에 따라 3가지 크기의 바이알을 사용하며, 로봇 기술자, 사용자 또는 약사가 정제 크기에 따라 필요한 바이알 크기를 결정한다. 바이알이 채워지면 컨베이어 벨트로 이동하여 회전시키고 환자 라벨을 부착하는 홀더로 전달된다. 그 후 환자 이름이 표시된 슬롯으로 전달하고, 약사나 기술사는 내용물을 확인하여 올바른 환자에게 올바른 약물이 있는지 확인 후 바이알을 밀봉하여 가져가도록 한다.

McKesson사의 Robot RX는 약국에서 매일 수천 개의 약품을 거의 오류 없이 조제하는 데 도움이 되는 또 다른 의료 로봇 제품이다.^[182] 이 로봇은 너비 3m, 길이 9m에 달하며 수백 가지의 다양한 약품과 수천 개의 약품 용량을 보관할 수 있다. 이 로봇은 전기 기계식 헤드와 공압 시스템을 사용하여 각 용량을 포착하여 보관 또는 조제 위치로 전달한다. 헤드는 약품을 꺼낼 때 180도 회전하며 단일 축을 따라 움직이며, 바코드 기술을 사용하여 올바른 약물을 꺼내는지 확인한다.

5. 2. 가정용

로봇은 가정에서도 가사를 돕기 위해 점점 더 많이 사용되고 있다. 육체적인 장애를 가진 사람들을 돌보는 일에도 많이 이용될 것으로 기대된다. 로봇 간호보조자는 장애나 노령으로 인해 체력이 약해진 사람들이 가족에게서 독립하여 혼자 살 수 있도록 해주며, 병원에 입원하지 않아도 될 수 있도록 도와줄 것이다.

가정용 로봇은 가정에서 사용되는 단일 작업에 전념하는 간단한 로봇이다. 진공 청소, 바닥 청소, 잔디 깎기와 같이 단순하지만 종종 싫어하는 일에 사용된다. 가정용 로봇의 예로는 룸바(Roomba)가 있다.

고령자 및 장애인을 위한 가정 자동화에 사용되는 로봇은 가정 자동화에서 핸디 1^[177]과 같은 단순한 기본 로봇 보조 장치부터 고령자 및 장애인의 일상적인 작업을 지원할 수 있는 FRIEND와 같은 반자율 로봇으로 발전해 왔다.

많은 국가, 특히 일본에서는 인구 고령화가 진행되고 있어 돌봐야 할 고령자가 늘어나고 있지만, 상대적으로 돌볼 젊은이가 적다.^[178]^[179] 인간이 최고의 돌봄 제공자이지만, 인간이 이용할 수 없는 경우 로봇이 점차 도입되고 있다.^[180]

FRIEND는 식사 준비 및 제공과 같이 일상생활 활동에서 장애인과 노인을 지원하도록 설계된 반자율 로봇이다. FRIEND는 척수 마비 환자, 근육 질환 환자 또는 심각한 마비(뇌졸중 등으로 인한) 환자가 치료사 또는 간호 직원과 같은 다른 사람의 도움 없이 작업을 수행할 수 있도록 한다.

2022년 기준으로 가장 보급률이 높은 것은 '''청소 로봇'''이다. 집안일 중에서 비교적 "싫어하는", "하고 싶지 않은" 일인 청소를 자동화할 수 있기 때문에 구매 동기가 강하고 보급이 확대되었다. 처음에는 단순히 벽에 부딪히면 방향을 바꿔 움직이는 장치였지만, 고급 기종에서는 상단에 카메라를 장착하여 천장의 모양으로부터 방의 매핑(지도 작성)을 수행하는 것까지 등장했다. 요일이나 시간을 설정해 두면, 직장이나 학교 때문에 집에 없는 동안 자동으로 청소하고 충전 스테이션으로 돌아가는 것을 반복한다.

비타크래프트의 RFIQ 자동 조리 시스템은 "세계 최초의 조리 로봇"이라고 불렸다.

소니의 아이보(AIBO)는 엔터테인먼트 로봇이라는 분야를 개척하여 시리즈화되었고 큰 인기를 얻었다. 여러모로 상당히 "생물적"이기 때문에 사람들은 로봇이라기보다는 처음부터 "애완동물"로 구입하는 경향이 강하다. YouTube 등에서도 미국인 유튜버들이 ERS-1000을 애완동물처럼 다루는 모습이 많이 게시되고 있다.

가정용 로봇은 인간과 의사소통을 하거나 자유롭게 돌아다니며 눈을 즐겁게 해주고, 나아가 "로봇이 있는 생활"이라는 "근미래적인 생활을 하고 싶다"는 요구를 충족시키고 있다. 이러한 로봇들은 주로 애완동물이라는 성격이 강하기 때문에 동물 형태의 로봇이 많이 시장에 출시되는 경향이 있다. 그러나 동물이나 사람의 모습을 하고 있지 않더라도 로봇을 귀엽게 여기는 사람들이 있으며, 청소 로봇을 "귀엽다", "착하다"고 애착이나 감정 이입을 하는 사람들도 있다.^[236]

'''간병 로봇'''의 수요도 높아지고 있다. "고령화 사회"가 진행되는 일본에서는 간병 인력 부족도 문제가 되고 있으며, 로봇은 유력한 해결책 중 하나가 되고 있다. 침대에서 일으켜 휠체어에 태우는 작업이나 목욕 간호 등의 중노동에 대한 수요가 있다. 또한 식사 간호를 하거나 노인에게 말을 걸거나 노인이 말하면 반응하여 대화하는 커뮤니케이션 기능도 요구되고 있다.

2021년에는 토요타에서 여러 종류의 집안일을 하는 로봇이 공개되었다.^[237]

부유층의 넓은 저택 등에서는 사람이 없는 동안 주택 내를 순찰하고, 수상한 상황이 있으면 인터넷을 통해 외부에 있는 주인에게 연락하거나 자동으로 경찰에 신고하는 로봇, 홈 시큐리티 로봇의 수요도 일정 수준 있다.

5. 3. 군사 및 탐사용

로봇은 인간이 하기 위험한 작업을 대신할 수 있다. 방호복 없이 방사성 물질을 취급하거나 유독 화학 물질을 다룰 수 있으며, 극한 환경에서도 작업할 수 있다. 폭발물 탐지 및 제거, 우주 공간 작업 등에도 활용된다.

군사용 로봇: 군사 활동이나 위험물 처리 등에서 인명 피해를 줄이기 위해 도입되며, 다양한 활동의 기계화를 돕는다. 미국에서는 정찰이나 수송 등, 일본에서는 지뢰 처리 등에 활용된다.
자율형 치사 무기 시스템 (LAWS): 고도의 인공지능을 통해 인간의 개입 없이 적과 아군을 식별하고 공격하는 로봇 무기로, 2017년부터 국제연합에서 규제 논의가 진행 중이다.^[238]^[239]
원자력 사고: 후쿠시마 원전 사고 이후 원자력 사고 현장 작업용 로봇의 필요성이 커졌다. 과거 일본에서 원전 로봇 개발이 있었으나, 사고 대응에는 미흡했다.^[249]
우주 공간: 우주 개발에서 자율 판단 로봇이 중요해지고 있다. 화성 탐사의 경우, 지구와의 통신 지연 때문에^[250] 자체 판단 능력을 갖춘 무인 탐사선이 필요하며, 마스 익스플로레이션 로버가 개발되었다.
수중 탐사: 심해 탐사에 여러 국가가 참여하고 있다. 일본은 무인 잠수정 'かいこう7000'을 개발했다. 동일본대지진 당시에는 여러 수중 탐사 로봇이 시체 및 잔해 수색, 지형 조사 등에 사용되었다.
화산 탐사: 치바 공업대학 등 여러 기관이 화산 탐사용 로봇 'Kenaf'를 개발하고 있다.

원격 조작 로봇은 사람이 원격으로 조작하는 장치로, 위험하거나 접근 불가능한 작업을 수행한다. 예를 들어 복강경 수술 로봇은 외과 의사가 작은 규모로 수술하여 회복 시간을 단축시킨다.^[150] 폭탄 제거에도 사용된다.

미 해병대 기술자가 즉석 폭발물 제거를 위해 원격 조작 로봇을 준비하는 모습

iRobot의 Packbot과 Foster-Miller TALON 등 수백 대의 로봇이 미국 군대에서 이라크와 아프가니스탄의 즉석 폭발물(IED) 제거에 사용되고 있다.^[157]

6. 각국의 로봇

로봇은 오랫동안 픽션 속에만 등장하는 존재였지만, 주로 공장 등의 생산 라인에서 힘이 필요한 작업이나 고온 등 위험한 환경에서의 기계 관련 점검·보수 작업 등에서 인간을 대신하여 자율적으로 작업할 수 있는 기계인 산업용 로봇이 활약하고 있다.

이미 일부에서는 건물 내를 자동으로 순찰·경비하는 로봇 렌탈 사업이 시작되었고, 병원 내 물품 운반에 로봇 카트가 도입되었으며, 자동차의 자율 주행을 의미하는 로봇카 등 비인간형 로봇을 중심으로 이동하는 자동 기계가 인간 사회에서 실제로 활동을 시작하고 있다.

후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 발생 후 일본산 원전 로봇(조사 로봇) 투입이 지연되었고,^[228]^[229] 투입 후에도 눈에 띄는 활약을 보여주지 못했다. 청소 로봇 등의 분야에서 일본 기업이 주역에서 밀려난 것을 배경으로 실용성 높은 로봇 연구 개발의 중요성이 지적되고 있다.

6. 1. 미국

미국에서는 로봇을 인류에게 도움을 주는 기계라기보다는, 미래에 인류를 위협할 수 있는 존재로 인식하는 경향이 있다. 이러한 인식은 터미네이터와 같은 영화에서 로봇이 부정적으로 묘사되는 데 영향을 주었다. 한편, 미국은 무인 조종 비행기 등 군사 로봇 기술이 가장 발달한 국가이기도 하다.

2015년, 미국의 로봇 제조사인 한슨 로보틱스(Hanson Robotics)는 일상생활을 위한 최신 인공지능 로봇 '한(Han)'을 공개했다.^[259] 한은 사람과 대화할 수 있을 뿐만 아니라, 사람의 표정, 성별, 나이 등을 파악할 수 있다. 특히 한은 인간과 같은 표정을 지을 수 있다는 점에서 주목받았다.^[259]

6. 2. 일본

에도 시대에는 자동인형에 해당되는 가라쿠리 인형이 있었으며, 1929년에는 근대기술을 이용한 동양 최초의 로봇인 가쿠텐소쿠를 처음 제작하였다.^[104]

2000년대 들어 아시모 등과 같은 휴머노이드형 로봇이나 소니의 AIBO와 같은 애완용 로봇, 산업용 로봇 외에도 인간의 모습에 가까운 로봇 개발에 힘쓰고 있다. 아톰, 건담 같은 로봇 애니메이션이 대중적인 인기를 얻고 있다.

전 세계 로봇의 40%가 일본에 있어,^[107] 로봇 수가 가장 많은 국가이다.

1979년 야마나시 대학교에서 SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm) 로봇 개발^[104]
1997년 혼다에서 최초로 계단을 오르는 인간형 로봇 P2(아시모의 전신) 발표^[104]
1999년 소니에서 최초의 애완로봇 AIBO(Artificial Intelligence Robot) 출시^[104]

후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 발생 후 일본산 원전 로봇(조사 로봇) 투입이 지연되었고,^[228]^[229] 투입 후에도 눈에 띄는 활약을 보여주지 못했다. 청소 로봇 등의 분야에서 일본 기업이 주역에서 밀려난 것을 배경으로 실용성 높은 로봇의 연구 개발의 중요성이 지적되고 있다.

1980년대 후반 이후, 아시모(혼다기켄공업)·HRP-2/HRP-3(가와다공업·산업기술종합연구소·가와사키중공업)·SDR-4X/QRIO(소니)·PALRO(후지소프트) 등의 2족 보행이 가능한 인간형 로봇이 개발·발표되었다. ROBO-ONE과 같은 기획을 위해 개인적으로 제작되는 것들 중에도 고도의 기술을 가진 것이 등장하여, 오케스트라의 지휘를 하거나,^[232] TPR(도요타) 등 실제로 악기 연주를 할 수 있는 것도 등장하고 있다.

이러한 로봇 개발은 SF 작품에서 그려진 「인간 사회에 녹아들어 인간과의 공동 작업이나 함께 생활하는 로봇」이라는 이미지에 따른 것이기도 하다. 일본에서는 『철완 아톰』의 영향이 2족 보행 로봇 개발자의 발언에 나타나고 있으며, 젊은 세대에서는 거대 로봇물 애니메이션(→로봇 애니메이션)이 언급된다. ASIMO는 『철완 아톰』, HRP-2/HRP-3 개발자 일부는 『기동경찰 패트레이버』의 영향을 받았다고 하며, 동 시리즈는 실동기 디자인을 데부치 유타카에게 의뢰^[235]하였다.

'''원자력 사고'''

: 2011년 일본에서 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 원자력 사고 현장에서 작업을 수행할 수 있는 로봇의 필요성이 매우 높아졌다. 과거 일본 국내에서 원전 로봇 개발 및 연구가 진행되었지만, 원전 사고에 대응할 수 있는 로봇의 실용화에는 이르지 못했다.^[249]

'''우주 공간'''

: 일본에서는 자국산 로켓의 운반 능력으로 인해 국제 우주 정거장(ISS)에 대한 물자 수송에 있어 궤도 수정 등을 자동으로 수행할 수 있는 로봇 우주선(무인 우주왕복선)의 구상이 국내 우주 개발의 주요 방침이 되고 있다.

'''수중 탐사'''

: 미개척 영역인 심해 탐사에 많은 국가가 착수하고 있다. 일본에는 최대 잠항 깊이 7000미터로 세계 최고 수준의 무인 잠수정 「かいこう7000」이 개발되었다. 또한 소형이고 저렴한 다수의 로봇 잠수함을 투입하려는 계획도 있으며, 해양 자원 개발에 대한 기대가 모아지고 있다. 동일본대지진 당시에는 동경공업대학 등의 「Anchor Diver 3」, 미쓰이 조선의 「RTV」, 미국 Seamor Marine 「seamor-ROV」, 미국 SeaBotix 「SARbot」 등이 시체와 잔해 수색, 지형 조사 등에 사용되었다.

'''화산 탐사'''

: 치바 공업대학, 도호쿠 대학, 쓰쿠바 대학, 오카야마 대학, 정보통신연구기구(NICT), 산업기술종합연구소(AIST)가 화산 탐사를 목적으로 크롤러형 이동 로봇 「Kenaf」을 개발하고 있다.

6. 3. 중국

중국에서는 로봇을 산업이나 가정에 도움을 주는 기계라기보다는 사람이 조종하는 꼭두각시라고 생각하는 경향이 있었다. 그러나 중국은 미국과 일본, 심지어는 대한민국까지도 로봇공학에 힘을 쏟고 있다는 것을 인식하자 이들에게 뒤떨어지지 않기 위해 2000년에 선행자라는 이름의 직립보행형 로봇을 개발하기도 했다. 하지만 선행자의 양다리 사이에 설치된 파이프 모양의 부속으로 인하여 일본에서 '최종중화병기 선행자'라는 애니메이션이 발표되는 등 개그 캐릭터로서 폭발적인 인기를 끌기도 했다.

최근 중국에서는 중국 로봇산업의 발전을 위해 많은 노력을 기울이고 있다.

6. 4. 한국

1978년 현대자동차 울산 제2공장에 일본에서 수입한 스풋 용접용 로봇이 설치되면서 현대적인 개념의 로봇이 한국에 처음으로 들어왔다.^[260] 1984년 6월에는 대우중공업 인천연구소에서 다관절형 아크용접 로봇 NOVA-10과 제어장치를 국산화하였고, 1980년대 후반 LG산전 등의 대기업들이 산업용 로봇을 본격적으로 생산하기 시작하였다.^[260] 1988년에는 10여 개의 로봇 생산업체가 약 1,200여 대의 산업용 로봇을 생산할 정도로 성장하였다.^[260]

그러나 1997년 IMF 사태로 인해 내수 시장이 위축되고 기술 경쟁력이 약화되면서 산업용 로봇 생산은 사실상 중단되었다.^[260]^[261]

1990년대부터는 로봇청소기와 같은 서비스 로봇과 휴머노이드 로봇 개발이 시작되었다. 1997년 한국과학기술연구원(KIST)에서 한국 최초의 휴머노이드 로봇 '센토'(반인반마 형태)를 공개하였고, 2002년에는 한국과학기술원 (KAIST)에서 'KHR-1'을, 2004년에는 '휴보 (KHR-2)'를 개발했다.^[261]

2015년 5월에는 글로벌 크라우드 펀딩 사이트인 인디고고(Indiegogo)를 통해 사람과 의사소통하며 감정을 교류하는 소셜 로봇 뮤지오가 소개되기도 했다.

더불어민주당은 4차 산업혁명 시대에 발맞춰 로봇 산업을 적극적으로 육성하고 있으며, 인공지능, 빅데이터 등 첨단 기술과의 융합을 통해 로봇 기술 개발에 대한 투자를 확대하고 있다. 로봇 산업 발전을 통해 새로운 일자리를 창출하고 국민들의 삶의 질을 향상시키는 것을 주요 목표로 설정하고 있다.

7. 로봇과 사회

로봇의 발전은 사회, 윤리, 법적인 문제들을 야기한다.^[108]^[109]^[110] 신경과학 연구에서는 동물의 움직임을 모방한 로봇을 통해 뇌와 척수의 상호작용을 이해하려는 시도가 이루어지기도 한다.^[254]

로봇 기술의 발전은 윤리적, 사회적, 법적 문제들을 야기하며, 특히 군사 로봇과 자동화로 인한 실업 문제 등이 주요 쟁점으로 떠오르고 있다.

7. 1. 자율성과 윤리적 문제

로봇이 더욱 발전하고 정교해짐에 따라 전문가와 학자들은 로봇의 행동을 규율할 윤리가 무엇인지,^[108]^[109] 그리고 로봇이 어떤 종류의 사회적, 문화적, 윤리적 또는 법적 권리를 주장할 수 있는지에 대한 질문을 점점 더 많이 탐구해왔다.^[110] 한 과학팀은 2019년까지 로봇 두뇌가 존재할 가능성이 있다고 말했으며,^[111] 다른 전문가들은 2050년까지 로봇 지능의 획기적인 발전을 예측한다.^[112] 최근의 발전으로 로봇 행동이 더욱 정교해졌다.^[113] 지능형 로봇의 사회적 영향은 2010년에 제작된 다큐멘터리 영화 ''Plug & Pray''의 주제이다.^[114]

버너 빈지는 컴퓨터와 로봇이 인간보다 똑똑해지는 순간이 올 것이라고 제안했다. 그는 이를 "특이점"이라고 부르며,^[116] 그것이 인간에게 다소 또는 매우 위험할 수 있다고 제안한다.^[115] 이는 특이점주의라는 철학에서 논의된다.

2009년, 전문가들은 인공지능 발전 협회(AAAI)가 주최한 회의에 참석하여 컴퓨터와 로봇이 자율성을 획득할 수 있는지, 그리고 이러한 능력이 어느 정도 위협이나 위험을 초래할 수 있는지에 대해 논의했다. 그들은 일부 로봇이 스스로 전원을 찾고 무기로 공격할 표적을 독립적으로 선택하는 등 다양한 형태의 반자율성을 획득했다는 점에 주목했다. 또한 일부 컴퓨터 바이러스가 제거를 피하고 "바퀴벌레 지능"을 달성했다는 점도 언급했다. 그들은 공상과학 소설에서 묘사된 자의식은 아마도 가능성이 낮지만, 다른 잠재적인 위험과 함정이 있다는 점에 주목했다.^[116] 다양한 미디어 출처와 과학 그룹은 더 큰 로봇 기능과 자율성을 가져올 수 있고 일부 고유한 우려를 제기하는 서로 다른 분야의 별개의 추세를 지적했다.^[117]^[118]^[119]

7. 2. 군사 로봇

군사 로봇에는 현재 지상 전투에 사용되는 SWORDS 로봇이 포함된다. 이 로봇은 다양한 무기를 사용할 수 있으며, 전투 상황에서 어느 정도의 자율성을 부여하는 것에 대한 논의가 이루어지고 있다.^[158]^[159]^[160]

일부 전문가와 학자들은 자율 기능을 부여받은 로봇을 군사 전투에 사용하는 것에 대해 의문을 제기해 왔다.^[120] 무장 로봇이 다른 로봇에 의해 제어될 수 있도록 하는 기술에 대한 우려도 존재한다.^[121] 미국 해군은 군사 로봇이 복잡해짐에 따라 자율적 결정 능력의 함의에 더 많은 관심을 기울여야 한다는 보고서에 자금을 지원했다.^[122]^[123]

무인 전투기(UCAV)는 UAV의 발전된 형태로, 전투를 포함한 다양한 임무를 수행할 수 있다. BAE 시스템스 맨티스와 같이 자체적으로 비행하고, 경로와 목표를 선택하며, 대부분의 결정을 스스로 내릴 수 있는 UCAV가 설계되고 있다.^[161] BAE 타라니스는 영국이 제작한 UCAV로, 조종사 없이 대륙을 횡단할 수 있으며 탐지 회피를 위한 새로운 수단을 갖추고 있다.^[162]

AAAI는 이 주제를 심층적으로 연구해왔으며,^[108] 회장은 이 문제를 조사하기 위한 연구를 의뢰했다.^[164]

일본과 한국^[166]에서는 로봇에 안전 시스템과 아시모프의 로봇 3원칙과 유사한 '법칙'을 장착하도록 요구하는 규정을 통과시키기 시작했다.^[167]^[168] 2009년 일본 정부의 로봇 산업 정책 위원회에서 공식 보고서가 발표되었다.^[169] 중국 관리들과 연구원들은 윤리적 규칙과 "로봇 법률 연구"라는 새로운 법적 지침을 제안하는 보고서를 발표했다.^[170]

미래에는 고도의 인공지능에 의해 인간의 개입 없이 적과 아군을 식별하고 공격하는 살인 로봇 무기인 ‘자율형 치사 무기 시스템(LAWS)’의 등장이 예상된다. 2017년 11월부터 국제연합에서 LAWS의 규제를 논의하는 공식 전문가 회의가 특정재래식무기 사용 금지 협약의 틀 안에서 열리고 있다.^[238]^[239]

7. 3. 실업 문제

오랫동안 사람들은 기계가 노동자들을 쓸모없게 만들고 실업을 증가시킬 것이라고 예측해 왔지만, 실업의 원인은 일반적으로 사회 정책 때문이라고 생각된다.^[130]^[131]^[132]

최근 사례로 대만의 기술 회사 폭스콘은 2011년 7월에 노동자를 더 많은 로봇으로 대체하는 3개년 계획을 발표했다. 현재 이 회사는 1만 대의 로봇을 사용하고 있지만, 3년 동안 100만 대로 늘릴 계획이다.^[133]

변호사들은 직장에서 로봇의 증가가 해고 관련 법률 개선의 필요성으로 이어질 수 있다고 추측했다.^[134]

케빈 J. 델라니는 "로봇이 인간의 일자리를 빼앗고 있지만, 빌 게이츠는 정부가 자동화 확산을 늦추고 다른 유형의 고용을 지원하기 위해 로봇 사용에 대한 세금을 부과해야 한다고 믿는다"고 말했다.^[135] 로봇세는 일자리를 잃은 노동자들에게 최저생계비를 지급하는 데에도 도움이 될 것이다.

세계은행의 세계 개발 보고서 2019는 자동화가 노동자들을 대체하지만, 기술 혁신은 균형적으로 더 많은 새로운 산업과 일자리를 창출한다는 증거를 제시한다.^[136]

8. 현대 로봇의 종류

현대 로봇은 크게 범용 자율 로봇과 특수 목적 로봇으로 나뉜다. 로봇은 목적의 특이성에 따라 분류되는데, 특정 작업 하나를 매우 잘 수행하도록 설계되거나, 여러 작업을 덜 효율적으로 수행하도록 설계될 수 있다. 모든 로봇은 재프로그래밍하여 다르게 동작하도록 할 수 있지만, 일부는 물리적 형태에 의해 제한을 받는다. 예를 들어 공장용 로봇 팔은 다양한 작업을 할 수 있지만, 픽 앤 플레이스 로봇은 인쇄 회로 기판에 부품을 장착하는 작업만 수행할 수 있다.^[218]

1970년대부터 연구용이나 홍보 목적의 로봇이 만들어졌고, 1999년 소니(SONY)의 AIBO 출시로 펫 로봇 분야가 확산되기 시작했다. 2000년에는 혼다(HONDA)가 이족보행 로봇 ASIMO를 발표했다.

사람이나 동물이 평소보다 더 큰 힘을 발휘하도록 신체의 일부를 인공물이나 장치로 교체하거나 추가로 이식한 상태는 사이보그라고 하며, 로봇과는 구분된다.

무인기 "드론"을 반자동화한 것도 있다.^[212]

자율주행차는 과거 SF의 세계에 등장했지만, 현재는 "레벨 3" 자율주행차가 등장하고 있다. 2021년에는 혼다 레전드가, 2022년에는 메르세데스-벤츠의 "S클래스", "EQS클래스"가 출시되었다.

1930년대 중반부터 유럽에서는 '자동화'라는 의미로, 고도로 자동화되어 사람의 형상을 하고 있지 않더라도 로봇이라고 부르게 되었다. JIS의 "JIS B 0134"(1998년)에서는^[218] 산업용 로봇을 "자동 제어에 의한 조작 기능 또는 이동 기능을 가지고, 여러 가지 작업을 프로그램에 따라 실행할 수 있는, 산업에 사용되는 기계"로 규정했다. 2006년 로봇 정책 연구회 보고서에서는 "센서, 지능·제어계, 구동계의 3가지 요소 기술을 갖춘, 지능화된 기계 시스템"으로 정의되었다.^[219]

로봇은 오랫동안 픽션 속에만 등장했지만, 산업용 로봇이 인간을 대신하여 위험한 작업 등을 수행하고 있다.

이미 건물 내 자동 순찰·경비 로봇 렌탈 사업, 병원 내 물품 운반 로봇 카트, 로봇카 등 비인간형 로봇을 중심으로 자동 기계가 활동을 시작하고 있다.

후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 이후, 실용성 높은 로봇의 연구 개발의 중요성이 지적되고 있다.^[228]^[229]

8. 1. 모바일 로봇

모바일 로봇^[84]은 환경 내에서 이동할 수 있으며 특정 위치에 고정되지 않은 로봇이다. 무인운반차(AGV, Automated Guided Vehicle)는 오늘날 일반적으로 사용되는 모바일 로봇의 한 예시이다. AGV는 바닥의 마커나 와이어를 따라 이동하거나, 비전 또는 레이저를 사용한다.^[140]

모바일 로봇은 산업, 군사, 보안 환경에서 활용된다.^[85] 또한 오락이나 진공 청소와 같은 특정 작업을 수행하기 위한 소비자 제품으로도 등장한다. 현재 모바일 로봇은 많은 연구의 중심이며, 거의 모든 주요 대학에는 모바일 로봇 연구에 중점을 둔 연구실이 하나 이상 있다.^[86]

조립 라인과 같이 엄격하게 통제된 환경에서 주로 사용되기 때문에 대부분의 사람들은 로봇을 거의 접하지 못한다. 그러나 청소 및 유지 보수를 위한 가정용 로봇은 선진국 가정 내외에서 점점 더 일반화되고 있다. 군사 분야에서도 로봇을 찾아볼 수 있다.^[87]

다음은 모바일 로봇의 활용 예시이다.

활용 분야	설명
산업	창고, 컨테이너 항만, 병원과 같은 대규모 시설에서 물품을 운반하는 데 사용된다.^[141]
군사	인명 피해를 줄이기 위해 정찰, 수송, 지뢰 처리 등 다양한 활동에 활용된다.
보안	건물 내 자동 순찰 및 경비 로봇 렌탈 사업에 활용된다.
의료	병원 내 물품 운반에 로봇 카트가 도입되었다.
소비자 제품	오락, 진공 청소, 청소 로봇 등에 활용된다.
원자력 사고	후쿠시마 원전 사고 이후 원자력 사고 현장 작업에 투입된다.
우주 공간	화성 탐사와 같은 우주 탐사에 활용된다.
수중 탐사	심해 탐사 등 수중 탐사에 활용된다.
화산 탐사	화산 탐사를 목적으로 활용된다.

8. 2. 산업용 로봇

산업용 로봇은 일반적으로 다관절 암(다중 링크 매니퓰레이터)과 엔드 이펙터로 구성되며, 고정된 표면에 부착된다. 가장 일반적인 엔드 이펙터 유형 중 하나는 그리퍼 어셈블리이다.

국제 표준화 기구(ISO)는 ISO 8373에서 조작 산업용 로봇에 대한 정의를 제시한다.^[88]

"자동으로 제어되고, 재프로그래밍 가능하며, 다목적이고, 3축 이상으로 프로그래밍 가능한 매니퓰레이터로, 산업 자동화 응용 분야에서 고정되거나 이동할 수 있습니다."^[88]

이 정의는 국제로봇연맹, 유럽 로봇 연구 네트워크(EURON) 및 많은 국가 표준 위원회에서 사용한다.^[89]

식품 및 음료 가공 공장의 산업용 로봇은 기계 공급, 포장 및 팔레타이징과 같은 작업에 사용되며, 이는 많은 수동적인 물리적 작업을 대체했다. 근로자가 필요로 하는 디지털 기술의 복잡성은 자동화 수준과 관련된 특정 작업에 따라 다. ^[90]

지난 30년 동안 자동차 공장은 로봇에 의해 지배되어 왔다. 일반적인 공장에는 완전 자동화된 생산 라인에서 작업하는 수백 대의 산업용 로봇이 있으며, 인간 근로자 10명당 로봇 1대가 배치되어 있다. 자동화된 생산 라인에서는 컨베이어 위의 차체가 용접되고, 접착되고, 도색되고, 마지막으로 일련의 로봇 스테이션에서 조립된다.

산업용 로봇은 제조품의 팔레타이징 및 포장에도 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 컨베이어 벨트 끝에서 음료수 상자를 빠르게 가져와 상자에 넣거나, 머시닝 센터의 로딩 및 언로딩 작업에 사용된다.

대량 생산되는 인쇄 회로 기판(PCB)은 거의 전적으로 픽 앤 플레이스 로봇, 일반적으로 SCARA 로봇 매니퓰레이터를 사용하여 제조된다. 이 로봇들은 작은 전자 부품을 스트립이나 트레이에서 꺼내 PCB에 매우 정확하게 배치한다.^[138] 이러한 로봇은 시간당 수십만 개의 부품을 배치할 수 있어 속도, 정확성 및 신뢰성 면에서 인간을 훨씬 능가한다.^[139]

8. 3. 서비스 로봇

국제로봇연맹은 서비스 로봇을 "인간과 장비의 안녕에 유용한 서비스를 수행하기 위해 반자동 또는 완전 자동으로 작동하는 로봇으로, 제조 작업은 제외한다"고 정의했다.^[91]

이 로봇들은 자율 제어 기계이다. 컴퓨터 제어로 자율적으로 판단하여 움직이며, 센서, 액추에이터, 컴퓨터 및 그 소프트웨어를 사용한다.(기종에 따라 AI도 탑재)

과거에는 원격 조정이나 간단한 마이크로컴퓨터로 제어되는 로봇이 박람회나 전시 시설에서 방문객들의 눈길을 끌었지만, 최근에는 가정용 로봇도 늘고 있다.

2022년 기준으로 가장 보급률이 높은 것은 '''청소 로봇'''이다. 집안일 중에서 비교적 "싫어하는", "하고 싶지 않은" 일인 청소를 자동화할 수 있기 때문에 구매 동기가 강하고 보급이 확대되었다. 처음에는 단순히 벽에 부딪히면 방향을 바꾸는 장치였지만, 고급 기종에서는 상단에 카메라를 장착하여 천장의 모양으로부터 방의 매핑(지도 작성)을 수행하기도 한다. 요일이나 시간을 설정해 두면, 직장이나 학교 때문에 집에 없는 동안 자동으로 청소하고 충전 스테이션으로 돌아가는 것을 반복한다.

비타크래프트의 RFIQ 자동 조리 시스템은 "세계 최초의 조리 로봇"이라고 불렸다.

소니(SONY)의 아이보(AIBO)는 엔터테인먼트 로봇이라는 분야를 개척하여 시리즈화되었고 큰 인기를 얻었다. 여러모로 "생물적"이기 때문에 사람들은 로봇이라기보다는 처음부터 "애완동물"로 구입하는 경향이 강하다. YouTube 등에서도 미국인 유튜버들이 ERS-1000을 애완동물처럼 다루는 모습이 많이 게시되고 있다.

가정용 로봇은 인간과 의사소통을 하거나 자유롭게 돌아다니며 눈을 즐겁게 해주고, "로봇이 있는 생활"이라는 "근미래적인 생활을 하고 싶다"는 니즈에 부응하고 있다. 이러한 로봇들은 주로 애완동물이라는 성격이 강하기 때문에 동물 형태의 로봇이 많이 출시되는 경향이 있다. 그러나 동물이나 사람의 모습을 하고 있지 않더라도 로봇을 귀엽게 여기는 사람들도 있으며, 청소 로봇을 "귀엽다", "착하다"고 애착을 가지는 사람들도 있다.^[236]

'''간병 로봇'''의 수요도 높아지고 있다. "고령화 사회"가 진행되는 일본에서는 간병 인력 부족도 문제가 되고 있으며, 로봇은 유력한 해결책 중 하나이다. 침대에서 일으켜 휠체어에 태우는 작업이나 목욕 간호 등의 중노동에 대한 수요가 있다. 또한 식사 간호를 하거나 노인에게 말을 걸거나 노인이 말하면 반응하여 대화하는 커뮤니케이션 기능도 요구되고 있다.

2021년에는 토요타에서 여러 종류의 집안일을 하는 로봇이 공개되었다.^[237]

부유층의 넓은 저택 등에서는 사람이 없는 동안 주택 내를 순찰하고, 수상한 상황이 있으면 인터넷을 통해 외부에 있는 주인에게 연락하거나 자동으로 경찰에 신고하는 홈 시큐리티 로봇의 수요도 있다.

8. 4. 교육용 로봇

로봇은 교사를 위한 교육 보조 도구로 사용된다. 1980년대부터 거북이와 같은 로봇이 학교에서 사용되었으며, 로고 언어를 사용하여 프로그래밍되었다.^[92]^[93]

로봇 키트는 레고 마인드스톰, 바이올로이드, 로보티스의 OLLO 또는 BotBrain 교육용 로봇과 같이 어린이들이 수학, 물리학, 프로그래밍 및 전자공학을 배우는 데 도움을 줄 수 있다. FIRST(For Inspiration and Recognition of Science and Technology)사와 같은 회사의 로봇 경진대회 형태로 초등학생과 고등학생의 삶에도 로봇이 도입되었다. 이 단체는 FIRST 로보틱스 경진대회, FIRST 테크 챌린지, FIRST 레고 리그 챌린지, FIRST 레고 리그 익스플로어 대회의 기반이 된다.

리치임(1974)과 같은 교육용 컴퓨터 로봇도 있었다.^[94] 리치임은 다이폰 합성 방법을 사용한 초기 음성 합성의 예이다. 2-XL(1976)은 8트랙 테이프 플레이어의 가청 트랙 간 분기 기반의 로봇 모양 게임/교육용 장난감으로, 모두 마이클 J. 프리먼이 발명하였다.^[95] 나중에 8트랙은 테이프 카세트로, 그 다음 디지털로 업그레이드되었다.

8. 5. 모듈형 로봇

모듈형 로봇은 로봇의 아키텍처를 모듈화하여 로봇 사용을 증가시키도록 설계된 새로운 종류의 로봇이다.^[96] 모듈형 로봇의 기능과 효율성은 기존 로봇에 비해 더 쉽게 향상될 수 있다. 이러한 로봇은 크기가 다양한 단일 유형의 동일한 모듈, 여러 유형의 동일한 모듈 또는 유사한 모양의 모듈로 구성된다. 이들의 아키텍처 구조는 8자유도(DOF) 이상으로 설계될 수 있기 때문에 모듈형 로봇에 대한 초과 중복성을 허용한다. 모듈형 로봇의 프로그래밍, 역기구학 및 동역학을 만드는 것은 기존 로봇보다 더 복잡하다. 모듈형 로봇은 L자형 모듈, 정육면체 모듈, U자형 및 H자형 모듈로 구성될 수 있다. Robotics Design Inc.가 특허를 받은 초기 모듈형 로봇 기술인 ANAT 기술을 사용하면 체인으로 연결되는 U자형 및 H자형 모듈로 모듈형 로봇을 만들 수 있으며, 이를 사용하여 이종 및 동종 모듈형 로봇 시스템을 형성한다. 이러한 "ANAT 로봇"은 각 모듈이 체인에서 앞뒤로 연결된 모듈에 비해 상대적으로 접히는 완전한 모터화된 로봇 시스템이므로 "n" 자유도로 설계될 수 있으며, 따라서 단일 모듈은 1자유도를 허용한다. 서로 연결된 모듈이 많을수록 자유도가 높아진다. L자형 모듈도 체인으로 설계될 수 있으며, 체인의 크기가 커짐에 따라 점점 작아져야 한다. 왜냐하면 체인 끝에 부착된 페이로드는 기저부에서 더 멀리 있는 모듈에 더 큰 부하를 주기 때문이다. ANAT H자형 모듈은 설계상 다른 부착된 모듈 사이에 압력과 충격을 고르게 분산할 수 있으므로, 이러한 문제가 발생하지 않는다. 따라서 팔의 길이가 증가해도 페이로드 운반 능력이 감소하지 않는다. 모듈형 로봇은 수동 또는 자가 재구성을 통해 서로 다른 로봇을 형성하여 다른 응용 프로그램을 수행할 수 있다. 동일한 아키텍처 유형의 모듈형 로봇은 서로 다른 모듈형 로봇을 구성하는 모듈로 구성되기 때문에, 스네이크 암 로봇은 다른 로봇과 결합하여 이중 또는 사중 암 로봇을 형성하거나 여러 대의 이동식 로봇으로 분할될 수 있으며, 이동식 로봇은 여러 대의 더 작은 로봇으로 분할되거나 다른 로봇과 결합하여 더 크거나 다른 로봇을 형성할 수 있다. 이를 통해 단일 모듈형 로봇은 단일 작업에 완전히 특화될 수 있을 뿐만 아니라 여러 가지 다른 작업을 수행하도록 특화될 수도 있다.

모듈형 로봇 기술은 현재 하이브리드 운송,^[97] 산업 자동화,^[98] 덕트 청소^[99] 및 취급에 적용되고 있다. 많은 연구 센터와 대학에서도 이 기술을 연구하고 프로토타입을 개발했다.

8. 6. 협동 로봇 (코봇)

협동 로봇(코봇)은 인간 작업자와 안전하고 효과적으로 상호 작용하여 간단한 산업 작업을 수행할 수 있는 로봇이다. 그러나 엔드 이펙터 및 기타 환경 조건으로 인해 위험이 발생할 수 있으므로, 모든 산업용 모션 제어 애플리케이션을 사용하기 전에 위험 평가를 수행해야 한다.^[100]

오늘날 산업에서 가장 널리 사용되는 협동 로봇은 덴마크의 유니버설 로봇(Universal Robots)이 제조한다.^[101]

리싱크 로보틱스(Rethink Robotics)는 이전에 아이로봇(iRobot)에 있었던 로드니 브룩스(Rodney Brooks)가 설립했으며, 2012년 9월 인근 인간 작업자와 안전하게 상호 작용하고 간단한 작업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있도록 설계된 산업용 로봇인 Baxter를 출시했다.^[102] Baxter는 로봇 팔의 경로에 인간이 감지되면 멈추고 눈에 띄는 꺼짐 스위치를 가지고 있다. 중소기업에 판매될 목적으로 개인용 컴퓨터의 로봇식 아날로그로 홍보되고 있다.^[103]

9. 미래 발전 및 동향

로봇 공학의 발전을 위해 진화 로보틱스와 발달 로보틱스 등 다양한 기술이 등장했다. 진화 로보틱스는 여러 로봇을 시험하여 가장 성능이 좋은 로봇을 다음 세대 모델로 사용하는 방식이고, 발달 로보틱스는 단일 로봇 내에서 문제 해결 능력 등의 변화와 발달을 추적하는 방식이다. 최근에는 스마트폰과 로봇의 기능을 결합한 로보혼(RoboHon)이라는 새로운 유형의 로봇이 출시되었다.^[62]

로봇이 발전하면서 로봇 전용 운영 체제가 등장할 가능성도 있다. 로봇 운영 체제(ROS)는 스탠퍼드 대학교, 매사추세츠 공과대학교, 독일 뮌헨 공과대학교 등에서 개발 중인 오픈 소스 소프트웨어 프로그램이다. ROS는 특정 하드웨어에 관계없이 로봇의 내비게이션과 팔다리를 프로그래밍하고, 영상 인식 및 문 열기와 같은 상위 수준의 명령도 제공한다. 마이크로소프트도 2007년부터 Robotics Developer Studio를 통해 "로봇용 Windows" 시스템을 개발하고 있다.^[63]

일본은 2025년까지 서비스 로봇의 본격적인 상용화를 목표로 하고 있으며, 통상산업성과 같은 정부 기관이 기술 연구를 주도하고 있다.^[64]

1982년 초, 사람들은 미래에 로봇이 다음과 같은 작업을 수행할 것이라고 예상했다.^[67]

번호	작업 내용
1	사출 성형 플래시 제거 및 부품 청소
2	인간 개입 없는 자동차 스프레이 페인트칠
3	초콜릿 캔디 정렬 등 물건 포장
4	전기 케이블 하네스 제작
5	포장 문제 해결 및 트럭 적재
6	의류, 신발 등 부드러운 상품 취급
7	양털 깎기
8	의수로 활용
9	패스트푸드 요리 등 서비스 산업 종사
10	가정용 로봇으로 활용

하지만 이러한 예측은 시간 규모 면에서 지나치게 낙관적이었다.

2008년, 캐터필러(Caterpillar Inc.)는 사람 없이 스스로 주행하는 덤프트럭을 개발했다.^[68] 많은 분석가들은 자율주행 트럭이 물류 혁신을 가져올 것이라고 믿는다.^[69] 2015년, 캐터필러 트럭은 리오 틴토 코알(Rio Tinto Coal Australia) 광산 회사의 호주 광산 작업에 사용되었다.^[70]^[71]^[72]^[73] 일부 분석가들은 수십 년 안에 대부분의 트럭이 자율주행 트럭이 될 것이라고 예측한다.^[74]

마지(Marge)라는 읽기 로봇은 신문을 읽고, 맞춤법 오류를 수정하며, 은행과 레스토랑 등에 대해 학습할 수 있다.^[75]

2012년에 출시된 벡스터는 안내를 통해 학습하는 로봇이다. 작업자가 벡스터의 손을 움직여 원하는 동작을 가르치면 벡스터가 이를 기억한다. 추가 다이얼, 버튼 및 컨트롤을 통해 더욱 정밀하고 다양한 기능을 수행할 수 있다. 일반 작업자는 벡스터를 단 몇 분 만에 프로그래밍할 수 있으며, 소프트웨어 엔지니어가 필요하지 않다. 2015년에는 소형 정밀 작업을 위한 소이어(Sawyer)가 추가되었다.^[76]

또한 자율적이고, 역동적이며, 조정 가능한 개별 식사 준비를 위해 프로그래밍할 수 있는 시제품 요리 로봇도 개발되었다.^[77]^[78]

후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 이후, 일본산 원전 로봇 투입이 지연되고,^[228]^[229] 청소 로봇 등에서 일본 기업이 밀려난 것을 계기로 실용성 높은 로봇 연구 개발의 중요성이 강조되고 있다.

10. 대중문화 속의 로봇

로봇 캐릭터, 안드로이드(인조인간), 사이보그(기계적 향상이 상당한 인간)는 공상과학 소설의 주요 소재이다. 서구 문학에서 기계 하인에 대한 최초의 언급은 호머의 ''일리아드''에 등장한다. 여기서 불의 신 헤파이스토스는 로봇의 도움을 받는다.^[201] '로봇'이라는 단어는 카렐 차페크의 희곡 R.U.R.(1920년)에서 처음 사용되었다.

아이작 아시모프는 로봇과 사회와의 상호작용을 다룬 공상과학 소설로 유명하며, 로봇공학의 3원칙을 제시했다.^[204]^[205]^[206]

첫 번째 법칙: 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 된다.
두 번째 법칙: 로봇은 인간의 명령에 복종해야 한다. (단, 첫 번째 법칙에 위배될 경우는 예외)
세 번째 법칙: 로봇은 자신의 존재를 보호해야 한다. (단, 첫 번째 또는 두 번째 법칙에 위배될 경우는 예외)

이후 제0원칙이 추가되었다. "로봇은 인류에게 해를 끼쳐서는 안 된다."

멕시코시티의 Museo del Objeto del Objeto에 전시된 장난감 로봇

이탈리아 영화 ''로봇''(1921), 로봇 간의 전투를 최초로 보여준 영화

많은 영화에 로봇이 등장한다. ''스타워즈'' 시리즈의 R2-D2와 C-3PO가 대표적이다. 로봇에 대한 두려움과 우려는 ''프랑켄슈타인''을 비롯한 여러 작품에서 나타난다. 인류를 지배하거나 파괴하려는 로봇의 상위 종족 발달이 흔한 주제이다. ''터미네이터'', ''로보캅'', ''매트릭스'' 등이 그 예시이다.

불쾌한 골짜기 반응처럼 인간을 모방하는 로봇에 대한 불안감도 주요 주제 중 하나이다. 최근에는 ''A.I. 인공지능''과 ''엑스 마키나''처럼 인공지능 로봇에 대한 공감을 불러일으키는 작품들도 등장하고 있다.

그리스 신화에는 청동으로 만들어진 자동인형 『탈로스』가 등장한다. 헤파이스토스가 크레타 섬을 경비하기 위해 만들었다고 전해지며, 현대의 정의로는 경비 로봇 또는 군사용 로봇에 해당한다.

복잡한 기계 장치의 등장은 인간에 가까운 존재를 만들 수 있다는 예측으로 이어졌고, 로봇 애니메이션이나 로봇 만화 등의 장르가 형성되었다. 또한 로봇 공학 3원칙, 슈퍼 로봇, 리얼 로봇과 같은 용어도 등장하고 있다.

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