자율주행 운반 로봇(AMR)의 구조와 작동 원리: SLAM, 센서, 경로 계획
⚙️ AMR의 구조와 작동 원리
– SLAM, 센서, 경로계획 기술의 모든 것
"로봇이 알아서 경로를 찾아간다?" "기존 AGV와 어떻게 다를까?" "센서만 믿고 사고 안 나는 걸까?" 자율주행 운반 로봇(AMR)의 핵심은 사람의 개입 없이도 ‘스스로’ 판단하고 이동하는 능력입니다. 이번 콘텐츠에서는 그 ‘자율성’을 실현하는 핵심 기술을 소개합니다.
🧠 AMR은 어떤 기술로 움직이는가?
| 기술 요소 | 기능 | 설명 |
|---|---|---|
| SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) | 위치 인식 + 지도 생성 | 로봇이 자신의 위치를 스스로 파악하고, 공간 지도를 실시간 생성 |
| LiDAR 센서 | 거리 측정, 장애물 인식 | 레이저 기반 360도 거리 측정 → 장애물 회피 및 공간 인식 |
| 초음파/IR 센서 | 근접 감지 | 저속 충돌 방지, 좁은 통로 감지 |
| IMU (관성측정장치) | 자세 보정 | 회전·경사도 측정 → 경로 안정화 |
| 카메라/비전 센서 | 표지판/표식 인식 | QR/AR 마커, 번호판, 신호등 인식 가능 |
| 경로 계획 알고리즘 | 최적 이동 경로 결정 | A* 알고리즘, Dijkstra, 딥러닝 기반 경로 최적화 |
✅ AMR은 센서+소프트웨어+AI로 움직이는 스마트 플랫폼입니다.
🔁 작동 흐름 요약
- 지도 생성(SLAM) → 최초 운행 시 LiDAR + IMU로 공간 인식 & 레이아웃 자동 맵핑
- 위치 추정 & 목표 지정 → 작업자가 목적지 지점(예: 창고 A구역) 지정
- 경로 탐색 및 이동 → 실시간 장애물 회피 + 최적 경로 선택하여 주행
- 작업 수행 → 자재 탑재 or 하역 등 자동 명령 실행
- 복귀 or 대기 → 충전 스테이션 이동, 다음 명령 대기
⚙️ 구성 요소별 역할
| 구성 부품 | 설명 |
|---|---|
| 본체 섀시 | 자재 탑재구, 리프트/팔 등 커스터마이징 가능 |
| 바퀴 구동 | 차동형 or 자석 유도형 or 옴니휠 방식 |
| 제어기 | ROS 기반 제어보드, 외부 PLC 연동 가능 |
| 디스플레이 | 상태 표시, 수동 조작, 네트워크 설정 등 |
| 배터리 | 리튬이온 기반, 8~16시간 연속 주행 |
| 충전 시스템 | 자동 도킹 or 수동 충전 선택 가능 |
🤔 기존 AGV와 무엇이 다른가요?
| 항목 | AGV | AMR |
|---|---|---|
| 경로 | 바닥 테이프, 자석 지도 기반 | 자율 경로 |
| 설치 비용 | 고정 인프라 필요 | 설치 간편, 무선 네트워크 기반 |
| 유연성 | 경로 변경 어려움 | 실시간 경로 재계산 가능 |
| 장애물 대응 | 정지 후 재시작 | 회피 후 우회 주행 가능 |
| 이동 방식 | 선형, 반복 목적 기반 | 동적 경로 설정 |
✅ AMR은 동선이 수시로 바뀌는 현장에 최적화된 솔루션입니다.
📡 통신 및 연동 기능
- Wi-Fi 기반 실시간 제어 및 모니터링
- MES, ERP, WMS 시스템과 API 연동
- 자동문, 엘리베이터, 충전기 등과 PLC 통신
- 지도 기반 GUI로 위치 추적 + 로그 확인 가능
- 작업자 호출 버튼, 스마트폰 앱 호출 기능도 가능
✅ 결론: AMR은 “이동을 설계할 수 있는 로봇”입니다 단순히 지정된 경로를 반복하는 로봇이 아닙니다. AMR은 ▶ 센서로 인식하고 ▶ 스스로 판단하며 ▶ 작업 환경 변화에 적응하는 지능형 운반 파트너입니다. 현장 구조가 자주 바뀐다면, AMR이 정답입니다.
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