로보틱스 아카데미

23강 · 물류 이동로봇과 통로

운반 로봇 수를 두 배로 하면 처리량도 두 배일까요? 이동로봇의 일은 목적지까지 움직이는 것과 물건을 인계하는 것으로 나눕니다. 엘리베이터, 문, 좁은 통로와 작업자의 인계 시간이 전체 주기를 만듭니다.

처음 배우는 사람을 위한 설명

우리 주변의 일부터
생각해 볼까요?

배경지식 없이 읽어도 괜찮아요.
형광펜 문장은 꼭 기억할 내용입니다.

장을 본 카트를 밀 때 빈 카트보다 무거운 카트를 출발시키기 어렵습니다. 좁은 통로에서는 빠르게 밀 수 있어도 양쪽 선반 사이를 통과할 여유가 부족할 수 있습니다. 운반 로봇도 공간과 하중을 함께 따져야 합니다.

이번 실습은 통로의 여유와 출발 능력을 따로 보여 줍니다. 로봇 수를 늘렸을 때의 교통이나 배송 완료량은 계산하지 않습니다. 차체 폭, 빈 차의 질량, 구동 힘을 고정하고 통로 폭과 적재 질량만 바꾸는 단순 모형입니다.

먼저, 이 말부터 풀어볼게요

이 강의에서 쓰는 4가지 말
적재 질량

차 위에 실은 물건의 질량입니다.

예를 들면 20 kg 짐을 빈 차에 추가합니다.

측면 여유

차체 옆과 통로 경계 사이에 남는 거리입니다.

예를 들면 가운데 달리면 남는 폭의 절반이 한쪽 여유입니다.

가속도

속도가 매초 얼마나 늘어나는지 나타냅니다.

예를 들면 같은 힘이면 무거운 차의 속도가 더 천천히 늘어납니다.

인계

운반한 물건을 다음 작업자나 장치에 넘기는 일입니다.

예를 들면 도착한 상자를 직원이 내려야 다음 운반을 시작합니다.

사진으로 부품 살펴보기

통로를 지나는 실제 차체

낮은 직사각형 이동 로봇 위에 상자 운반 구조물이 설치되어 있고 하단에 바퀴와 파란 표시등이 보이는 전시장 사진.

이동 로봇의 폭과 적재물의 크기를 함께 봅니다. 같은 통로라도 양옆 여유와 실은 무게에 따라 운행 조건이 달라집니다.

2018년 전시장 사진입니다. 로봇과 상부 운반 장치의 구성을 보여 주며 실제 공장 납품이나 생산성 수치의 증거로 쓰지 않습니다.

FFOliver · 원본 사진 · CC BY-SA 4.0

비율을 유지해 긴 변 최대 1200px로 축소(원본보다 확대하지 않음), JPEG 재압축 및 EXIF 제거. 추가 자르기·형태 변경 없음.

  • 바퀴를 포함한 차체 바깥 폭을 봅니다.
  • 적재물이 차체보다 돌출되는지 확인할 필요가 있습니다.
  • 아래 0.6 m 차체 폭은 사진 속 제품 사양이 아닌 가정입니다.

통로 폭에서 차체 폭을 뺀 뒤 반으로

폭 1.2 m 통로 가운데 0.6 m 로봇이 지나가면 양쪽 여유는 각각 0.3 m입니다. 사람·장애물·회전 여유는 별도입니다.

  • 차체: 가상 로봇의 폭은 0.6 m입니다.
  • 통로: 사용할 수 있는 폭은 1.2 m입니다.
  • 측면 여유: (1.2 − 0.6) ÷ 2 = 한쪽 0.3 m입니다.
실습을 처음 한다면, 이 순서대로 따라 해보세요
  1. 통로 폭 1.2 m, 적재 20 kg으로 실행합니다.

    화면에서 볼 것 한쪽 여유 0.3 m와 가속 거리 0.24 m를 봅니다.

    그 이유 공간과 질량의 기준 조건입니다.

  2. 적재를 유지하고 통로 폭을 0.6 m로 줄입니다.

    화면에서 볼 것 한쪽 여유가 0 m가 됩니다.

    그 이유 폭 변화는 여유를 바꾸며 질량 계산은 그대로입니다.

  3. 통로를 1.2 m로 돌리고 적재를 100 kg으로 늘립니다.

    화면에서 볼 것 여유는 같고 가속 거리는 0.56 m가 됩니다.

    그 이유 공간 조건과 출발 성능은 서로 다른 지표입니다.

한 단계씩 이해하기

원리 01

통로 폭에서 차체 폭을 뺍니다

실습의 차체 폭은 0.6 m입니다. 통로 폭이 1.2 m이면 남는 폭은 0.6 m이고 가운데를 달릴 때 한쪽 여유는 0.3 m입니다. 남는 전체 폭을 한쪽 여유로 착각하면 실제보다 두 배 넓게 생각하게 됩니다.

통로가 0.6 m이면 여유는 0입니다. 차체 폭과 숫자가 같다고 현장에서 통과 가능하다고 단정할 수는 없습니다. 맞닿는 폭과 운행 여유는 다릅니다. 실제로는 위치 오차, 적재물 돌출, 회전 공간도 고려해야 합니다.

원리 02

힘이 같으면 무거운 차가 느리게 출발합니다

빈 차는 40 kg이고 구동 힘은 80 N으로 고정됩니다. 전체 질량은 빈 차와 짐의 질량을 더한 값입니다. 가속도는 힘을 전체 질량으로 나누어 계산합니다. 질량이 늘면 같은 힘으로 얻는 가속도가 작아집니다.

목표 속도는 0.8 m/s입니다. 가속도가 작을수록 이 속도에 도달할 때까지 더 긴 거리가 필요합니다. 짐의 무게는 출발 과정에 영향을 줍니다. 이 계산은 미끄러짐과 구름 저항을 생략하므로 실제 모터나 바닥에서의 측정값이 아닙니다.

원리 03

잘 달리는 것과 잘 배송하는 것은 다릅니다

카트가 빨라도 출입문이 잠겨 있거나 받는 사람이 없으면 배송이 끝나지 않습니다. 여러 로봇이 같은 교차로와 충전기를 쓰면 기다리는 시간이 생깁니다. 운반 로봇의 성과는 주행 속도 외에도 현장 운영에 좌우됩니다.

실습은 통로와 가속의 일부 조건만 계산합니다. 정지 거리, 회전 반경, 배터리, 여러 대의 배차는 모델에 없습니다. 현장을 검토할 때는 출발부터 인계 완료까지 걸린 시간과 도움 요청 횟수를 기록해야 남은 문제를 찾을 수 있습니다.

숫자로 천천히 따라가기

20 kg을 실은 차의 출발

아래 숫자는 이 강의 실습의 교육용 예시입니다.

  1. 빈 차 40 kg에 짐 20 kg을 더하면 총 60 kg입니다.
  2. 80 N을 60 kg으로 나누면 가속도는 약 1.3333 m/s²입니다.
  3. 목표 속도 제곱 0.64를 가속도의 두 배로 나눕니다.
  4. 목표 속도까지 거리는 0.24 m입니다.

적재량을 더한 전체 질량을 써야 가속 계산이 맞습니다.

이렇게 오해하기 쉬워요

흔한 생각 통로에 차체가 딱 들어가면 충분하다.

여유 0은 오차와 돌출을 허용하지 않습니다. 실습도 측면 여유가 없다고 표시합니다.

흔한 생각 로봇 대수만 늘리면 배송량이 같은 비율로 늘어난다.

공유 통로와 인계 지점의 대기가 생길 수 있으며 이 실습에서는 계산하지 않습니다.

오늘 가져갈 세 문장

이것만은 기억해 주세요

  1. 통로의 전체 여유와 한쪽 여유를 구분합니다.
  2. 힘이 같을 때 질량이 가속을 바꿉니다.
  3. 배송의 끝은 인계 완료라는 점도 확인합니다.

강의 설명과 적용

이동로봇의 일은 목적지까지 움직이는 것과 물건을 인계하는 것으로 나눕니다. 엘리베이터, 문, 좁은 통로와 작업자의 인계 시간이 전체 주기를 만듭니다.

지도에서 길이 열려 있어도 실제 통로에 임시 적재물이 놓일 수 있습니다. 현장 운영에서는 장애물 발견 뒤 우회·대기·복구를 어떻게 하는지가 중요합니다.

여러 로봇은 교차로와 충전기를 공유합니다. 한 대의 주행속도만 올려도 교착이나 대기가 해결되지 않을 수 있어 교통 관리와 작업 할당을 함께 봅니다.

운반 성과는 주행한 거리보다 정해진 시간에 완료한 유효 배송으로 평가합니다. 잘못된 인계, 정지와 사람의 도움 횟수도 기록해야 합니다.

3D 실습 과제

적재 질량 20 kg에서 통로 폭 1.2 m와 0.6 m를 실행하세요. 이어 적재를 100 kg으로 늘려 측면 여유와 목표 속도까지 가속 거리를 비교하세요.

차체 폭과 일정 구동 힘을 가정한 여유·가속 계산입니다. 대기·회전·제동·다중 로봇 교통은 계산하지 않습니다.

관련 3D 실험 열기

확인 문제

주행속도는 빠른데 인계 지점에서 긴 줄이 생깁니다. 우선 개선할 곳은?

  • 최대 속도
  • 인계 용량과 작업 배정
  • 카메라 색상
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공유 자원 병목을 해결하지 않으면 이동시간 개선 효과가 제한됩니다.

출처와 확인 범위

  • Northwestern · Modern Robotics

    저자 제공 강의 목차: 자유도·작업 공간·운동 계획·제어·이동로봇. 교육용 장면은 책의 수치 실험 재현이 아닙니다.

    출처 확인일: 2026-10-14

  • GXO · Agility 다년 RaaS 계약 발표

    2024-06-27 고객사 발표. 계약·작업 범위는 확인 가능하지만 공개되지 않은 단가·수익률·장기 가동률은 확정하지 않습니다.

    출처 확인일: 2026-10-14

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