로봇의 역사좀 자세하게 적어 주세요.

자동조절에 의해 조작이나 이동 등의 일을 수행할 수 있는 기계적 장치.

＜로봇＞이란 단어는 20세기에 생겼다. 1920년, 체코의 K. 차페크는 희곡 《R·U·R-롯섬의 만능 로봇회사》를 발표하였는데, 이 작품에서 인체구조를 극도로 단순화한 화학적·생물학적 인조인간을 등장시켜, 이 인조인간을 ＜로봇＞이라고 하였다. 로봇이란 체코어 robota(강제노동), robotik(노동자)의 합성어이다.

《R·U·R》는 자본주의를 풍자하고 자동조작방식의 과도한 발달이 인간성을 말살시키는 것이 아닌가 하는 위구를 그린 작품으로 주목을 받았고, 이때부터 로봇이란 명칭이 널리 쓰이게 되었다. 사전에서는 ＜로봇＞을 자동인형·인조인간으로 풀이한 것이 많다. 그것은 이 말의 성립역사에 기인하는 것으로 오늘날 ＜로봇＞이라 할 때에는 산업용 로봇을 가리키는 경우가 많다.

1920년 로봇이란 말이 생겼지만 인간은 훨씬 그 이전부터 사람을 대신하여 동작·조작하는 도구·장치를 만들고 싶은 소망을 가지고 있었다. 이를테면, 고대 그리스의 헤론은 신전 제단 앞에서 타고 있는 불길을 보고 신전 문의 자동개폐장치를 고안하였고, 동전을 던지면 ＜성수＞가 나오는 자동장치를 발명하였다.

18세기 프랑스의 J. 보캉송은 물오리의 기능을 그대로 가진 장치의 재현을 시도하여 오리모습뿐만 아니라 물차기, 먹는 것, 울음소리, 배설까지 하는 인공물오리를 제작하였다. 이 밖에도 많은 기술자와 발명가들이 글씨 쓰는 인형, 그림 그리는 인형, 나팔 부는 인형 등을 만들었다. 자동인형이나 장치 등은 기술자의 놀이로서 만들어졌는데, 장식용 또는 사람들을 놀라게 하는 도구로서는 효과적이었으나 생산에 직접적으로 도움이 되는 산업용 장치는 아니었다. 그러나 이러한 자동인형·장치를 고안하고 제작한 사람들이 그것만을 업으로 삼지는 않았다. 이를테면 보캉송은 무늬직을 만드는 직기를 제작하였다. 그러나 그 직기를 제작하는 데 자동인형의 제작기술이 어느 정도 영향을 끼쳤는지 분명치 않다.

20세기에는 자동인형은 과학·기술이 진보함에 따라 보다 정교해져, 오늘날의 로봇과는 질적으로 전혀 다르지만 기계기술과 전기기술을 조합하여(오늘의 메커트로닉스와는 다름) 이용하게 되었다. 1927년 뉴욕에서 개최된 세계박람회에 미국 웨스팅하우스사의 기사 웬즐리가 설계한 ＜텔레박스＞란 로봇이 출품되었다. 금속제의 네모진 인형으로 이동은 뜻대로 안되었으나 인형 내부에는 송신·수신장치가 설치되어 걸려오는 전화에 대하여 일정한 응답이 가능한 것이었다.

1934년에 샌프란시스코·뉴욕에서 개최된 국제박람회에서 웨스팅하우스사는 걷고, 말하고, 윙크하며 색깔을 식별하는 ＜윌리＞라는 로봇을 출품하였다. 이것들은 인간이 갖고 있는 기능을 재현시키려 한 것이었으나, 그 동작에는 한계가 있어 실용화 단계에는 미치지 못하였다.

문학작품에 등장하는 가장 오랜 로봇은 그리스신화 속의 청동거인(靑銅巨人) 탈로스이다. 이것은 헤파이스토스가 만들었으며, 크레타왕 미노스의 명령으로 크레타섬을 순회하며 감시하였다. 16세기에 프라하의 유대인 게토가 만들어낸 전설에는, 유대교의 랍비의 주문으로 생명을 얻어 움직이는 거인 고렘이 등장한다. 독일작가 E.T.A. 호프만은 발레 《코펠리아》의 소재가 되는 작품 《모래 사나이(1817)》에서 아름다운 인조인간 무용수를 등장시켰다.

영국 여류작가 셸리부인은 《프랑켄슈타인(1818)》에서 인간과 동물의 사체 각 부분을 합성하여 만든 육체를 가지며, 번갯불로 생명이 부여되는 괴물을 창조하였다. 프랑스에서는 빌리에 드 릴라당이 《미래의 이브(1886)》에서 세계의 발명왕 에디슨에게 금속제 로봇 미녀 아다리를 만들게 하였다. 아다리는 내부구조까지 상세하게 설명된 기계장치 로봇으로 가장 초기의 것이다.

미국에서는 이보다 먼저 염가판 주간지 《타임 노벨》에서 E.S. 엘리스의 작품 《대초원의 증기인간(1868)》이 출판되어 호평을 받았다. 이것은 증기기관을 몸 속에 조합한 로봇이 대초원을 횡단하며 인디언과 싸우는 내용의 소년모험소설이었다. 이 소설의 성공에 자극을 받은 다른 회사에서는 ＜발명가 플랭크리트와 증기인간＞을 주인공으로 한 시리즈를 만들게 되었다.

오늘날의 로봇은 컴퓨터와 제어공학의 발달을 빼놓고서는 생각할 수 없다. 컴퓨터는 제2차세계대전중에 고사포의 명중 정도를 높이기 위해 많이 연구되었으며, 제어기술은 레이더와 원자폭탄이 개발되는 가운데 보다 고도로 발달하였다. 이와 같은 연구에서 소위 피드백을 포함한 시스템의 행동 또는 반응·반사를 수학적으로 기술하는 사이버네틱스도 등장하였다. 또한 대전중의 무선통신기술 등의 발달과 더불어 진공관 성능도 비약적으로 향상되었다. 이런 것들이 어떤 의미에서 오늘의 로봇공학의 바탕을 만들었다. 그러나 진공관을 이용한 컴퓨터단계에서는 오늘날의 로봇탄생이 무리였다.

오늘날의 로봇에는 하나의 작업을 되풀이하는 능력뿐만 아니라, 작업사이클의 프로그램을 쉽게 변경할 수 있는 기능까지 요구된다. 즉 로봇마다 컴퓨터를 장치해서 각각의 로봇을 통제하는 것이 필요하게 된다. 로봇의 두뇌라고 할 수 있는 부분이 컴퓨터이며, 컴퓨터의 기술수준은 로봇기술에 큰 영향을 준다. 이와 같은 이유로 진공관 컴퓨터 수준에서는 오늘날과 같은 로봇은 실현 불가능한 것이었다. 진공관의 약점을 극복하는 첫 단계로 트렌지스터와 다이오드가 등장하였다. 트랜지스터는 진공관의 기능을 모두 대체할 수 있으며 열이 발생하지 않는다. 그리고 진공관에 비하여 아주 작게 소형화할 수 있어 컴퓨터는 급속히 소형화되고 신뢰성도 높아졌다.

1960년대에는 집적회로(IC)가 개발되었고, 집적회로 1개가 트랜지스터 수십개의 기능을 하였다. 이에 의해 소형화가 되어가는 한편 접촉불량이란 마이너스 요인도 없어져 더욱 신뢰성이 높아졌다. 가격도 안정되고 소비전력도 진공관에 비해 크게 감소하였다. 또한 칩의 집적도가 더욱 높아지고, LSI·VLSI가 출현함에 따라, 컴퓨터 연산속도는 향상되고 소형화가 더욱 촉진되었다. 이런 여러 가지 발달이 로봇발달을 촉진하여 인간의 오감(五感；시각·청각·촉각·후각·미각)에 상응하는 기능을 가진 장치, 즉 센서가 로봇기술의 새로운 과제로서 대두되었다.

산업용 로봇은 대개 6종류로 분류하여 정의하고 있다.

인간이 조작하는 머니퓰레이터는 인간의 두 팔과 유사한 기능을 가지며, 대상물을 공간적으로 이동시키는 것을 가리킨다. 즉 들어 올리고, 팔을 뻗고, 잡고, 돌리고, 뒤엎는 등의 일을 한다. 매뉴얼이므로 인간이 조작하는 것이 전제이며, 방사성 물질을 두꺼운 벽 너머에서 다루는 매직핸드, 심해조사선의 팔 등이 이 범주에 든다.

미리 설정한 순서와 조건 및 위치에 따라서 동작의 각 단계를 차례로 진행하는 머니퓰레이터이며, 설정정보의 변경이 쉽지 않다. 시퀀스(sequence)는 순서인데 고정시퀀스는 작업사이클의 프로그램을 쉽게 바꿀 수 없다는 것이다. 일정한 작업을 시킬 경우에만 사용된다.

고정시퀀스로봇과 달리 설정정보 변경이 용이한 것이다. 즉, 작업프로그램이 쉽게 변경되며 작업에 따라서 융통성을 부여할 경우에 사용된다.

미리 인간이 머니퓰레이터를 작동시켜 교시함으로써 그 작업순서·위치 및 기타 정보를 기억시켜, 그것을 필요할 때 읽어내어 주어진 작업을 하는 머니퓰레이터이다. 인간이 로봇의 손목을 움직여서 동작을 소자(素子) 등에 기억하게 하여 그것을 재생시킴으로써 작동시키는 것이다. 동작을 가르치는 것을 티칭(teaching)이라 하며, 용접로봇·도장로봇 등에 쓰인다.

순서·위치 및 기타 정보를 수치로 지시받아 작업하는 머니퓰레이터이다. 이것은 각 동작을 수치화하여 기억소자 등에 기억시켜 그것을 재생하여 작동시키는 것이다. 정밀기계가공 등에 사용된다.

감각기능 및 인식기능으로 행동을 결정할 수 있는 로봇이다. 즉 센서를 가지며 그 센서로 작업대상을 인식하고 또한 작업을 판단하여 스스로 제어하는 것이다. 검사측정·조립등에 쓰이는 경우가 많다. 이상의 로봇 분류는 세계 공통적 정의가 아니며, 나라에 따라서는 단순히 동작만을 되풀이하는 것은 로봇 범주에 넣지 않는 경우도 있다.

산업용 로봇의경우 작업하는 부분만을 보면, 팔의 움직임으로 분류할 수 있다.

팔이 상하·전후·좌우로 곧게 움직이는 것이다. 수직방향·수평방향에 부품 등을 끼어 맞추는 작업이나 플라스틱을 주형모양으로 찍어내는 작업 등에 쓰인다.

직교좌표형 로봇과 거의 같은 구조를 하고 있는데, 앞뒤로 움직이는 대신 팔 전체가 기둥을 중심으로 회전하도록 되어 있다. 수직방향·수평방향에 부품을 끼어 맞추는 작업에 적당하지만, 나아가서 팔기둥을 중심으로 원을 그리듯이 팔을 움직일 수 있는 점이 특징이다.

원통좌표형 로봇의 상하운동 대신에 팔의 부착부를 받침점으로 하여 치켜 올리거나 내리는 것이다. 복잡한 움직임이 가능하며, 팔을 밑으로 들어가게 하는 것도 할 수 있으므로 자동차 공장에서는 용접로봇으로 중요시되고 있다.

인간의 팔에 관절이 있듯이 로봇의 어깨·팔굽·손목에 해당하는 부분이 회전할 수 있는 것이다. 각각의 관절의 움직임을 제어하면 곡면(曲面)에 따라서 팔을 움직이거나, 작업대상물의 뒤쪽·아래쪽에도 팔을 움직여서 작업할 수가 있게 된다. 자동차 도장작업에 많이 사용된다. 팔이 자유롭게 회전하거나, 신축되는 축이 형성되어 있지만, 어느 정도 움직임이 가능한 축이 갖추어져 있는가 하는 것을 ＜자유도＞라 하며 한 방향으로밖에 축이 안 되어 있는 것을 1자유도라 한다.

자동차공장의 용접로봇·도장로봇을 예로 들어 로봇작업을 살펴보면, 오늘날 자동차 공장에서의 컨베이어시스템(일관작업)은 하나의 생산라인에 여러 가지 차종이 동시에 실려서 제조되고 있다. 생산라인에 배치되는 로봇이 단순히 같은 동작을 되풀이하는 로봇이면, 생산차종도 한 가지만 되어야 하는데, 수치제어로봇의 출현으로 로봇동작은 컴퓨터 지시로 다양해지고, A라는 차종, 다음에 B, 그 다음은 C라는 차종, 다시 A라는 차종, 이렇게 생산라인 위에 다른 차종이 지나게 되어도 거기에 대응한 작업을 할 수 있게 되었다. 용접에 대해서도 용접로봇이 생기기 이전에는 용접전문 용접공이 작업을 하였다. 사람이 용접할 때는 컨베이어시스템 속에서 자기에게 부과된 용접범위를 단시간에 정확히 하도록 요구되었으나, 용접대상이 움직이는 가운데 무거운 용접기로 정확한 용접을 한다는 것은 대단히 어려운 일이었다. 미숙련공의 경우, 정확도가 떨어지고, 제품에 결함이 생기거나 극단적인 경우 자동차의 안전성까지도 문제가 되는 경우가 있었다. 컴퓨터의 지시에 따라 움직이는 로봇은 고장이 생기지 않는 한, 용접기의 무게를 느끼지 않고, 정확한 장소에 보다 빨리 용접하여 제품의 결함도 없게 하였다. 또한 도장작업에서는 스프레이도장에서 로봇을 많이 사용한다. 그 움직임은 용접로봇과 같지만, 스프레이할 때의 손목의 놀림은 인간의 손 움직임으로는 불가능한 것을 하는 경우가 있다. 손목을 1회전한다는 따위는 인간의 손 움직임의 한계를 벗어나는 동작으로 능률향상을 꾀하기 때문이다. 도장작업은 노련한 도장공조차 비상한 긴장을 요하는 일이다. 균일하게 도장하기 위하여 스프레이건을 도장표면에서 일정 거리·각도로 균형을 잡아 흔들어야 하며, 도료의 흘림을 방지하기 위하여 손목을 상하좌우로 잘 움직이며 작업을 하지 않으면 안 된다. 이런 어려운 작업도 플레이백 로봇 등을 사용하여 노련한 도장공 수법을 로봇에 티칭함으로써, 로봇에 의한 작업이 가능하게 되었다. 자동차공장에서는 용접부문·도장부문에 로봇을 도입함으로써 크게 합리화하였지만 조립공정에는 많이 도입되어 있지 않다.

로봇은 산업용뿐만 아니라, 생활에 밀착된 곳에서 이미 실용화된 로봇도 있고, 또 실용화가 바람직한 로봇도 있다. 이미 실용화된 로봇의 하나로 소생훈련용 생체시뮬레이터가 있다. 인공호흡·심장마사지 등을 연습하는 대상으로서의 로봇은 인체모양을 하고 있으며, 그 내부에 압력계와 자기에 의한 감지기 등이 장치되어 있어서 훈련생의 방법에 의하여 살아 있거나 죽은 표시를 하도록 되어 있다. 또 의학생용 로봇으로서 맥박·호흡을 한다거나, 마취기술훈련용으로는 혈압·호흡음 등을 나타내거나, 주사나 점적훈련(點滴訓鍊)을 할 수 있는 것도 개발되었다. 한편, 실용화가 기대되는 로봇도 많다. 신체장애자를 돕는 로봇, 맹도견(盲導犬)을 대신하는 로봇, 병으로 누워있는 사람을 돕는 로봇 등 복지에 관한 로봇이 그 하나이다. 다만 복지관계 로봇을 개발할 때 잊으면 안 될 것은, 로봇은 어디까지나 보조수단이며 복지 자체를 로봇에 맡길 수는 없다는 점이다. 그러나 화재 등의 경우 인명구조·소화활동로봇을 실용화함은 바람직하다. 즉 화염이나 유독가스 속에서 화재의 근원을 밝혀내어 진화작업을 신속히 하거나, 미처 피하지 못한 사람을 구조하는 로봇을 말한다.

많은 생산공장에서 노동자는 위험하고 지루한 손작업을 산업용 로봇이 대행해 주는 것을 환영하고 있다. 자동공정의 진전과 함께 이 경향은 강해지고 있는데, 첨단기술이라 하더라도 그 운용·관리는 매우 단순화되어 있기 때문에 기술에 대한 인간으로서의 감성의 접촉이 점점 없어져가는 것도 사실이다. 이것을 입증이나 하듯이 가끔 발생하는 큰 산업재해는 우리에게 기계와 인간 사이의 구조적 모순을 여러 가지로 보여 주는 예이다. 로봇의 활로는 이러한 인터페이스 분야에까지 미치며 기술적으로 해결해야 할 많은 과제가 있다. 특히 현대사회에서의 효율성과 경제성 등을 고려하면 로봇이 활용될 수 있는 환경은 제한될 수밖에 없다. 이러한 가운데 로봇은 계속 연구·개발되었고 인간의 감각기능이나 추론기능의 일부를 도입하는 것도 실현되어 성과를 올리고 있다. 로봇의 개발과 그 도입에 관하여 몇 가지 문제점을 실펴보면 다음과 같다. 먼저 개발에 있어서는, 메커트로닉스의 부품을 조합함과 동시에, 광기술의 연구성과를 도입하고 각각의 ＜관계＞를 중시한 연구과제를 설정한다. 예를 들면 인간의 ＜살아 있는 상대＞를 종합적으로 파악하고, 그것을 기술적으로 실현하는 연구과제 등이 있다. 이것은 종합적인 광-메커트로닉스의 기술을 목표로 하는 것이며, 소프트와 하드의 상호 시스템화를 더욱 촉진하는 것이다. 또한 로봇의 사회로의 도입에 있어서는, 인간의 생리학적·심리학적 측면은 물론 인간집단의 문화적·사회적 특성에 주목하여 인간적 측면에서 로봇에 의한 작업환경과 그 질서확립에 노력하는 것이다. 그런데 기계문명의 발상지인 유럽에서는 로봇에 대한 이미지는 문화적인 연출 도구로서 인간적 측면에서 접근되어 있다. 따라서 오늘날에도 로봇의 산업계로의 도입은, 그것이 흘륭한 기계일수록 기술의 문제보다도 인간의 존엄이나 노동자의 지위가 침범되는 것은 아닌가 하는 사회문제로서 해석하여 주의 깊게 주시하고 있다. 역사적으로도 노동자와 기계의 잠재적인 갈등은 예로부터 나타났고 그 현저한 예가 1800년대초 영국에서 일어난 기계파괴운동이었다. 즉, 영국의 산업혁명시기에 실업 위협에 놓인 수공업자·노동자들이 최신 방직기계의 도입을 반대하고 그 기계들을 파괴한 사건이다. 이러한 사실로 볼 때, 단순한 도구로서의 기계뿐만 아니라 종합적인 노동이나 일을 하는 기계의 출현, 즉 로봇의 등장에 대해 산업계에 있어서 효율주의뿐만 아니라 기술과 인간, 문화와 기술의 관계를 잊으면 안 된다. 로봇기술의 급속한 진보는 사회에 효율성이나 편리함과 동시에 불안정 요인을 초래한다는 것을 인식할 필요가 있다.