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과거의 로봇은 극한지나 산업용 도구의 성격을 지닌 일종의 무선조종 자동기계의 성격이 짙었다면, 지능형 로봇은 사람의 도움 없이 또는 사람과 협업해 자율적으로 작업을 수행한다. 초연결화, 맞춤화, 지능화를 핵심으로 하는 4차 산업혁명에서 로봇은 무인이동체와 함께 4차 산업혁명 관련 기술개발의 테스트를 수행하기 위한 기술융합 플랫폼이 되었다. 최근 정부는 ‘사람을 위한 로봇 산업’이라는 원칙 아래 2023년 로봇산업 글로벌 4대 강국의 목표를 제시했다. 현재 미국·일본·중국·유럽 등 기존산업에서 성장 동력을 잃어가는 각국 정부는 미래 먹거리로 로봇을 선택, 투자를 본격화한 상태다. 

 글로벌 수술로봇 시장은 매년 13.2%의 성장세를 보이고 있으며 2021년에는 약 9조 6천 4백억 원 규모에 이를 것으로 예상되었다. 그러나 우리는 국산화가 이뤄진 분야는 복강경 및 척추·인공관절 수술 로봇 정도이다. 물류로봇 또한 AGV(무인운반차) 기술로 고도화되고 있는데, KISTI에 따르면 세계 AGV 시장은 2020년 이후까지 연평균 10%를 넘는 성장세를 보일 전망이며 2022년 이후에는 그 규모가 약 30억 달러에 이를 것으로 예상하였다. 정부는 이러한 수익성과 성장성을 고려해 돌봄, 의료, 물류, 착용형(웨어러블) 등 유망 서비스 로봇 분야를 적극 육성하기로 하였다. 먼저, 2020년부터 총 3,000억원 규모의 연구개발 사업을 추진해 4대 서비스로봇 분야 기술력을 선진국 수준으로 높여가기로 했다.

 이에 본원 R&D정보센터에서는 4차 산업혁명과 인공지능 시대에 고성장이 예상되는 서비스로봇 산업의 핵심기술과 최신동향을 관련 기관들의 정보자료를 토대로 분석  정리하여 글로벌 경쟁력 강화에 도움이 되고자 「지능형 4대 유망 서비스 로봇산업  기술동향과 핵심 부품/SW 개발현황」 을 발간하였다. 본서 제 1편에서는 지능형로봇의 주요동향을 다루었으며, 제 2편은 유망 4대 서비스로봇 분야별 동향분석을 수록하였고, 제 3편에서는 로봇산업 핵심부품과 소프트웨어 개발동향을 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계・연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다. 

제 Ⅰ편 지능형 로봇 동향분석 

1장 국내외 지능형 로봇분야 주요동향 

1. 지능형 로봇산업 주요동향

1) 로봇의 정의와 분류 기준

2) 로봇 산업의 특징

3) 글로벌 로봇산업 현황

(1) 제조 로봇

(2) 서비스 로봇

(3) 부품·S/W

(4) 국가별 상세현황

가. 일본

A) 개요

B) 정부 정책

C) 서비스 로봇 산업 현황

나. 중국

A) 개요

B) 정부 정책

C) 서비스 로봇 산업 현황

다. 미국

4) 국내 로봇산업 현황

(1) 개요

(2) 정부 정책

(3) 서비스 로봇 산업 현황

(4) 제조 로봇 산업 현황

(5) 로봇 부품·S/W

(6) 국내 로봇산업 비전 및 추진과제

가. 3대 제조업 중심 제조로봇 확대 보급

A) 업종별·공정별로 108개 로봇 활용모델 선행 개발

B) 표준모델당 10개 기업 컨설팅(총 1,080社) 및 선도보급(7,560대)

C) 제조로봇 도입 지원 기업 중심의 재직자 로봇 활용 교육

D) 렌탈/리스 서비스 등 구매 지원을 통해 민간 자율 확산 유도

나. 4대 서비스 로봇분야 집중 육성

A) 성장 가능성이 높은 4대 서비스 로봇 분야 선정

B) 4대 분야 로봇 개발 → 사회적 약자 등 보급․실증 → 민간 확산

C) 규제개선, 패키지형 해외진출 등을 지원해 국내외 시장 창출

다. 로봇산업 생태계 기초체력 강화

A) 후방산업 경쟁력 강화를 위한 차세대 핵심부품·SW 선정

B) 차세대 3대 핵심부품 및 4대 SW 자립화

C) 국산부품 실증·보급 촉진

D) 他산업에 로봇 융합기술을 확산해 新시장 창출

2. 지능형 로봇산업 시장동향

1) 시장 동향 및 전망

(1) 세계 시장

가. 미국

나. 일본

다. 중국

(2) 국내 시장

2) 가치사슬 분석

3) 서비스 로봇 시장동향

(1) 전문/상업용 로봇

가. 미래 유망 시장

나. 의료 로봇

다. 물류/창고 로봇

라. 접객/안내 로봇

마. 배송 로봇

(2) 가정/개인용 로봇

가. 청소 로봇

나. 엔터테인먼트 로봇

3. 지능형 로봇산업 기술현황 분석

1) 국내외 기술동향 분석

(1) 해외기술 동향

가. 주요 이슈

나. 미국

다. 일본

라. 프랑스

마. EU

바. 중국

(2) 국내기술 동향

(3) 국내 기술개발 시나리오

2) 업체별 개발동향

(1) ICT 관련 업체

가. 구글(Google)

나. 아마존(Amazon)

다. 애플(Apple)

라. 페이스북(Facebook)

마. 삼성전자(Samsung)

(2) 전통적 로봇제조 업체

가. 혼다(Honda)

나. 화낙(fanuc)

다. 야스카와전기(Yaskawa)

(3) 업체별 로봇 지능 고도화 전략

가. 주요 IT 업체

나. 로봇제조사

다. 국내 업체

(4) 중소기업 시장대응전략 도출

4. 로봇산업 특허동향 분석

1) 로봇 산업 메가트렌드 분석

(1) 기술의 정의 및 범위

(2) 분석 내용

2) 로봇 산업 출원 동향

(1) 로봇 산업의 연도별 특허 출원 동향

(2) 로봇 산업의 특허청별 특허 출원 동향

3) 로봇 산업 기술경쟁력 지표 분석

(1) 피인용 지표(해당 특허가 후속 연구에 사용되는 정도)

(2) 주요시장 확보율 분석 (주요 국가에 출원한 정도)

(3) 특허점유율 분석(국가별 출원 비율)

4) 로봇 산업 분쟁 및 기술거래

(1) 특허분쟁 현황

(2) NPE 특허 확보 현황으로 본 미래 특허분쟁 분야 예측

(3) 기술거래 현황

5. 국내외 로봇분야 표준화 동향

1) 개요

(1) 표준화 필요성

(2) 표준화 개발 동향

2) 국제 표준화 동향

(1) ISO

(2) IEC

(3) IEEE

(4) OMG

(5) ASTM

3) 국내 표준화 동향

(1) KS 현황

(2) 지능형로봇표준포럼(KOROS) 현황

4) 로봇표준 활용 현황

(1) 표준화 성공 사례

(2) 표준화 활용 현황

(3) 로봇 인증체계

(4) 인증 추진전략

5) 각 분야별 표준화 이슈 및 전략

(1) 제조업용 로봇 표준화 현황 및 주요 이슈 사항

(2) 의료로봇 표준화 현황 및 주요 이슈 사항

(3) 개인지원로봇 표준화 현황 및 주요 이슈 사항

(4) 모듈(HW/SW)의 호환성 표준화 현황 및 주요 이슈 사항

(5) 가정용 로봇 표준화 현황 및 주요 이슈 사항

6) 오픈소스 현황 및 전망

(1) OpenRTM

(2) OPRoS

(3) OROCOS

(4) ROS

제 Ⅱ편 4대 유망 서비스로봇 동향분석

1장 산업용 협동로봇/물류 서비스로봇 분야별 주요동향

1. 산업용 협동로봇 분야 주요동향

1) 산업용 협동로봇 개요

(1) 협동로봇의 정의

(2) 협동로봇의 분류

(3) 중소제조기업용 협동로봇 범위 및 분류

가. 제품분류 관점

나. 공급망 관점

2) 국내외 산업용로봇 정책동향 및 관련 규제

(1) 정책동향

가. 대한민국

나. 미국

다. 일본

라. 중국

마. 유럽

(2) 관련 법규 및 규제

가. 대한민국

나. 일본

다. 유럽

라. 미국

(3) 향후 로봇 산업 정책 방향

3) 협동로봇 관련 기술개발 동향

(1) 기술개발 이슈

가. 협동로봇에 인공지능 통합

나. 협동로봇의 가장 큰 이슈는 안전

다. 3D프린팅 사용

라. 모듈러 로봇

마. 적응적 사고 제어

(2) 기술개발 트렌드

가. 안전한 인간-로봇 협동 작업 지원

나. 쉽고 편리한 사용을 위한 직관적인 교시

다. 인공지능 통합 구현

라. 신기술의 융합과 스마트제조 지원

마. 사람과 유사한 양팔 로봇 기술 개발

바. 산업 현장 적용에서의 유연성 확대

(3) 최신 기술 동향

가. 스마트 팩토리

나. 인간 로봇 협업(Human-robot collaboration)

다. 기계학습

(4) 국가별 주요기업 협동로봇 개발동향

가. 스위스

나. 이탈리아

다. 덴마크

라. 프랑스

마. 대만

바. 독일

사. 미국

아. 중국

자. 일본

차. 한국

4) 중소제조기업용 협동로봇 특허동향 분석

(1) 중소제조기업용 협동로봇 기술 분야 특허상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 출원인 국적별 특허동향

나. 주요 기술별 출원인 동향

(3) 국가별 특허활동지수(AI) 비교

(4) 질적 수준을 고려한 각국의 시장력 분석

(5) 중소제조기업용 협동로봇 기술 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

(6) 최신 국내 특허기술 동향

(7) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

5) 협동로봇 및 제조로봇용 로봇산업·시장 동향

(1) 산업용 로봇 및 협동로봇 시장동향

(2) 제조용 로봇 산업 및 기술 동향

(3) 국가별 산업·제조 로봇 시장동향

가. 중국

나. 일본

다. 미국

라. 독일

마. 대만

바. 프랑스

사. 기타 유망 시장

아. 대한민국

(4) 국내 기업의 협동로봇 시장 진출

2. 물류로봇 분야 주요동향

1) 4차 산업혁명 시대 물류산업의 미래

(1) 개요

가. 국내 물류산업 현황

나. 4차 산업혁명의 문턱에 선 글로벌 물류산업

(2) 4차 산업혁명과 물류산업의 변화

가. 국내외 물류산업의 트렌드

나. 물류산업의 핵심경쟁력 변화

(3) 4차 산업혁명 시대, 국내 물류 산업 환경의 문제점

가. (기업) 물류 혁신 기술에 대한 투자 및 활용 부진

나. (인력) 자동화에 따른 고용시장 구조 변화에 대한 준비 미흡

다. (인프라) 낮은 물류인프라 경쟁력과 경직적인 법제도

2) 물류로봇 필요성 및 범위

(1) 정의 및 필요성

(2) 범위

가. 제품분류 관점

나. 공급망 관점

3) 물류로봇 시장동향 및 전망

(1) 산업환경 분석

가. 산업의 특징

나. 산업의 구조

(2) 세계 시장

(3) 국내 시장

(4) 글로벌 시장 전망

4) 물류로봇 기술개발 동향

(1) 기술 동향

가. 연구 개발 동향

나. 자율주행 기술의 확대 적용

(2) 기술환경 분석

가. 관련 산업 및 기술과의 연계 발전 필요

나. ICT 기술과의 융복합화

(3) 국내 물류로봇 기술 동향 및 전망

(4) 국내외 제품개발 및 상용화 동향

가. 공장물류용 물류로봇 동향

나. 물류창고용 물류로봇 동향

다. 일반옥내용 물류로봇 동향

라. 옥외배달용 물류로봇 동향

마. 자율주행 무인배달로봇 개발 현황

5) 물류로봇 관련 특허동향 분석

(1) 물류로봇 기술 분야 특허상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 출원인 국적별 특허동향

나. 주요 기술별 출원인 동향

(3) 국가별 특허활동지수(AI) 비교

(4) 질적 수준을 고려한 각국의 시장력 분석

(5) 센서 및 화상처리 기술 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

(6) 최신 국내 특허기술 동향

(7) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

6) 물류로봇 수요환경

(1) 물류창고 분야

가. 물류창고의 개념과 변화

나. 물류 (로봇)자동화 동향

다. 국내 물류창고의 로봇자동화 수요 및 도입여건

(2) 공장물류 분야

가. 공장물류 자동화 기술 및 변화

나. AGV 도입의 장점

다. 공장 생산방식의 변화에 따른 AGV 특히 자율주행 AGV(AMR) 필요성 증가

(3) 국내 공장물류 자동화 수요 및 도입여건

가. 물류로봇 활용 유망 제조 분야 및 공정

나. 공장물류 로봇자동화 저해요인 및 시사점

(4) 병원 물류로봇 분야

가. 병원물류 자동화 기술 및 변화

나. 병원물류 자동화 및 물류로봇 도입 필요성

(5) 병원 물류로봇 잠재수요 및 도입여건

가. 병원물류 AGV 도입의 저해 요인

나. 병원 물류로봇의 잠재 수요 및 전망

2장 의료 로봇 분야별 주요동향 -병원·수술·재활로봇-

1. 보건산업 헬스케어 분야 로봇활용 동향

1) 헬스케어와 로봇

(1) 개요

(2) 시장 규모

2) 재활 및 요양을 위한 로봇의 활용

(1) 개요

(2) 유형

(3) 연관 분야

(4) 전망

3) 주요 분야 및 활용사례

(1) 물리 치료 및 훈련용 로봇

가. 도전과제

나. MIT-MANUS

다. 유사사례

(2) 장애 보조용 로봇

가. 도전과제

나. 유형

다. 사례

(3) 스마트 보철장치 및 보조기

가. 도전과제

나. 표적근육 신경재식

다. BMI

라. 임베디드 인텔리전스

4) 안전성과 접근성의 문제

(1) 안전성

(2) 접근성

2. 수술로봇 산업 주요동향

1) 의료로봇

(1) 개요

(2) 수술로봇의 변천사

(3) 수술로봇의 구성요소

(4) 수술로봇의 분류

2) 의료로봇 시장동향 및 전망

(1) 시장 현황 및 특성

가. 시장 현황

나. 특성

(2) 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부 기술별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

3) 의료 수술로봇 분야 특허현황 및 표준동향

(1) 전 세계 특허 현황

(2) 국가별 특허출원 동향

(3) 국제 규격 표준화 동향

가. 의료로봇 표준

나. 수술로봇 표준

4) 수술로봇 연구개발 동향

(1) 다빈치 시스템(Da Vinci Surgical System)

가. 다빈치 Xi 로봇수술 비뇨의학과 사례

A) 신장암

B) 전립선암

C) 방광암

D) 신우암, 요관암

나. 다빈치 Xi 로봇수술 산부인과 사례

A) 자궁근종수술

B) 자궁절제술

C) 자궁질탈출증

D) 자궁부속기수술

E) 부인암

(2) Fast Follower da Vince 타입 수술로봇

가. 미래 컴퍼니(대한민국)

나. 트랜스 엔터릭스(미국)

다. 버브 서지컬(미국)

라. 메디카 로이드 (일본)

마. Strong, MARS (중국)

(3) First Mover 복강경 수술을 제외한 타분야의 수술로봇

가. Stryker, MAKOsurgical(미국)

나. MAZOR(이스라엘)

다. ROSA(미국)

라. MEDRobotics(미국)

마. Hansen Medical(미국)

바. 고영 테크놀러지

(4) 분야별 수술로봇 기술개발 동향

가. 복강경 수술 로봇 개발동향

나. 정형외과 수술 로봇 개발동향

다. 중재시술용 로봇 기술 및 시장 동향

라. 국내외 분야별 수술로봇시스템

(5) 국내 수술로봇 연구 개발 동향

가. 국제적 연구동향을 통해 파악된 시사점

나. 국내 수술로봇 연구개발 동향 (산업통상자원부 지원)

다. 의료로봇분야 국내 기술수준 (KISTEP, 2015)

라. 신 시장 개척을 위하여 요구되는 신기술

(6) 수술로봇 연구개발에 대한 제언 및 인허가

5) 의료로봇 분야 기업동향

(1) 경쟁 환경

가. 주요 기업 현황

나. 개발 동향 분석

(2) 주요 기업 동향

가. Intuitive Surgical

나. Stryker Corporation

다. Mazor Robotics

라. Omnicell

마. Accuray

6) 의료용 생체 마이크로로봇 기술발전 동향

(1) 마이크로로봇 기술동향

(2) 마이크로로봇 제어기술 

가. 자기장 기반 제어

A) 취리히 연방공대(ETH Zurich), 스위스

B) 대구경북과학기술원(DGIST), 대한민국

C) École Polytechnique de Montréal (EPM), 캐나다

D) Max Planck Institute for Intelligent Systems, 독일, Carnegie Mellon University(CMU), 미국

나. 음향 기반 제어

다. 화학반응 기반 제어

라. 광 기반 제어

(3) 마이크로로봇 제조 기술

가. 3차원 리소그래피 및 3D 프린팅

나. 나노 입자 기반 마이크로로봇

다. 박테리아 기반 마이크로로봇

(4) 의료용 마이크로로봇의 응용분야

가. 마이크로로봇 기반 약물전달

나. 마이크로로봇 기반 세포전달

다. 마이크로로봇 기반 혈관질환 시술

(5) 마이크로로봇 관련 기업들

7) 미세 수술로봇 기술현황 및 시장전망

(1) 미세 수술 로봇

가. 개요

나. 미세 수술의 특징과 기존 수술 로봇의 한계

(2) 미세수술 로봇 기술동향

가. 안과 수술 및 이비인후과 수술

나. 신경외과

다. 위장 관련

라. 비뇨기 관련

(3) 미세 의료로봇기술의 연구 동향

(4) 미래 수술 로봇 시장의 방향

8) 인공지능 기반 수술로봇 융합기술개발 동향

(1) 런던대학교

(2) 경북대학교

(3) 한양대학교

(4) 서울 아산병원

(5) 가천대학교

(6) 인공지능 바이오로봇 의료융합 기술개발사업

가. 인공지능 의수개발 연구

A) 기술개요

B) 기대효과

나. 뇌신경재활 의료기기 연구

A) 기술개요

B) 기대효과

3. 재활로봇 산업 주요동향

1) 신성장산업으로서 재활산업 현황

(1) 재활산업의 개념과 위상

(2) 국내외 재활산업의 현황 및 정책

가. 선진국 재활산업 현황 및 정책

나. 국내 재활산업 현황, 기술수준 및 정책

(3) 국내 재활산업의 이슈와 과제

2) 재활로봇 기술의 개발동향 및 방향

(1) 재활 로봇 사용자

(2) 국내 의료시스템에서 재활 로봇 도입의 필요

(3) 사용자 입장에서 바라본 기술 개발 방향

가. 체계적인 로봇 치료 처방법

나. 서비스 이용 또는 구매 전 고려 사항

다. 사용 접근성

라. 기존 재활 치료와 비교

마. 사용자와의 교감

바. 로봇 의존도 증가 문제

(4) 재활의료에 적용되는 로봇 기술

가. 재활치료 제공

나. 신체기능 증진

3) 의료재활 로봇산업 특허분석

(1) 국적별 의료/재활 로봇의 특허

(2) 의료/재활 로봇의 주요 기업

가. INTUITIVE  SURGICAL

나. ETHICON ENDO SURGERY

(3) 한국의 의료/재활 로봇 산업

가. 한국의 의료/재활 로봇 기업

나. 의료/재활 로봇 시장에서의 한국

4) 재활장비 및 재활로봇 시장동향

(1) 시장 동향

(2) 기업 동향

가. Medline Industries, Inc. (미국)

나. Invacare Corporation (미국)

다. Dynatronics Corporation (미국)

라. Drive Devilbiss Healthcare (미국)

3장 돌봄로봇 개발동향과 활용사례

1. 고령화로 주목받는 실버케어 로봇서비스 동향

1) 4차 산업혁명과 고령 1인 가구에 대한 돌봄서비스 현황

2) 서비스 로봇 산업의 발전

3) 실버케어 로봇 분야별 활용 사례

(1) 전문서비스용 로봇

(2) 개인서비스용 케어로봇

4) 향후 전망과 활성화를 위한 과제

2. 국내외 돌봄로봇 개발동향 및 활용사례

1) 간호서비스 현장과 돌봄로봇 활용 필요성

2) 몸의 불편함을 해결해 주는 신체지원 로봇

(1) 이승보조 돌봄로봇

(2) 목욕지원 돌봄로봇

(3) 배설보조 돌봄로봇

(4) 식사보조 돌봄로봇

(5) 재활보조 돌봄로봇

3) 건강한 자기관리 능력을 향상시키는 생활지원 로봇

(1) 페퍼(Pepper)

(2) 실벗

(3) 아이로비(iRobi)

(4) 조라

(5) 아이보 2.0

(6) Care-O-bot

(7) Rakumi-ma

(8) Nemuri Scan

(9) Smart-Care

(10) OWLSIGHT

(11) 기타

가. 삼성

나. KIST 미래형 로봇

4) 소통과 교감의 아이콘 정서지원 돌봄로봇

(1) 파로

(2) 올리

(3) 러봇

(4) 레카

(5) 파비

(6) PALRO

(7) A.I.센서

(8) 알보

(9) 기타

5) 간호업무 효율 증진을 위한 업무보조 로봇

(1) 환자의 침상 옆 간호를 강화해주는 로봇 시스템

(2) 간호사 육체적 업무부담·간호시간을 절약해주는 로봇 시스템

6) 가정에서의 완화치료를 위한 케어 로봇 시스템

7) 정서·돌봄 로봇서비스 활용 우수사례

(1) 일본 - 요양 로봇 도입 지원

가. 개요

나. 주요 내용

(2) 오사카 고령자 종합시설

가. 방문목적

나. 사회복지법인 오사카 부 사회복지사업단 노인종합복지시설

다. 주요 사업 및 로봇서비스

A) SASUKE

B) 입욕지원 로봇

C) 유닛케어 시스템

라. 로봇서비스 효과 및 고려사항

마. 국내 적용가능성

A) 도입 시 효과

B) 장애요인

(3) 료쿠신카이그린아루스 이타미

가. 방문목적

나. 주요 사업 및 로봇서비스 개요

A) 주요 사업

B) 로봇서비스

다. 로봇서비스 효과 및 고려사항

A) 파로(Paro)

B) 실루엣 센서

라. 국내 적용가능성

A) 도입 시 효과

B) 장애요인

C) 종합의견

(4) ATC(Asia & Pacific Trade Center) Ageless 센터

가. 방문목적

나. 주요 사업 및 로봇서비스 개요

다. 로봇서비스 효과 및 고려사항

A) 로봇어시스트 워커

B) 기저귀 센스 “상쾌”

C) 얼굴인증 배회방지 시스템

D) 화장실 리프트

E) 간호욕조 “케인즈장미 윈즈3”

F) 조수석 회전시트

G) 전동휠체어(휠 모델 A)

라. 국내 적용가능성

A) 도입 시 효과

B) 장애요인

C) 종합의견

3. 로봇 시스템 개발과 도입 시 고려해야 할 사항

1) 윤리적 고려 사항

(1) 로봇의 책임감과 자율성

(2) 로봇과 사회적 기능

(3) 환자와의 교감

2) 기술적 고려 사항

4. 케어 어시스턴트와 자동화 로봇시장 동향 및 전망

1) 개요

(1) 케어 어시스턴트 및 자동화 로봇의 정의

(2) 로봇의 진화

(3) 시장 세분화

2) 시장 동향

(1) 시장 성장 촉진 요인

가. 노인 인구

나. 로봇 기반 치료법

다. 시골지역 및 재해 시나리오

(2) 시장 성장 억제 요인

가. 수술에서의 로봇 사용에 대한 우려

나. 로봇 사용의 불확실성

다. 개인 정보 보호 및 로봇 관리 비용

라. 개인 정보 보호 및 로봇 관리 비용

(3) 시장 규모 및 전망

가. 일상 간병 및 운송 로봇

나. 영상회의(Telpresence) 및 재활 로봇

다. 보조 외골격 로봇

라. 제약 자동화 로봇

3) 기업 동향

(1) 일상 간병 및 운송 로봇

(2) 보조 외골격 로봇

4장 웨어러블 로봇 분야별 주요동향 -근력증강·재활-

1. 웨어러블 로봇(wearable robot : 착용형 로봇) 발전

1) 사람을 사람답게 만드는 로봇 기술

2) 웨어러블 로봇의 역사

3) 요소기술별 기술동향

4) 국내외 기술발전 동향

(1) 국내 기술동향

(2) 국외 기술동향

5) 웨어러블로봇의 전망과 숙제

2. 산업용 근력증강 웨어러블 로봇 주요동향

1) 착용형 로봇의 필요성 및 범위

(1) 정의 및 필요성

(2) 범위

가. 제품분류 관점

나. 공급망 관점

2) 산업환경 분석

(1) 산업의 특징

(2) 산업의 구조

3) 시장환경 분석

(1) 세계시장

(2) 국내시장

4) 기술동향 분석

(1) 기술개발 이슈

가. 근력증강 시스템

나. 착용형 근력증강 웨어러블 로봇 기술개발 개요

다. 착용형 근력증강 웨어러블 로봇 알고리즘 및 보조전략

라. 착용형 근력증강 웨어러블 로봇 기술의 표준화 문제

(2) 주요기업 동향

가. 해외 업체동향

A) Panasonic(일본)의 허리근력 지원로봇

B) Ekso Bionics(미국)의 어깨근력 보조로봇

C) Roam robotics(미국)의 스키근력 지원로봇

나. 국내 업체동향

5) 특허 동향

(1) 산업용 근력 증강 웨어러블 로봇 기술 분야 특허상 주요 기술

가. 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 출원인 국적별 특허동향

(3) 주요 기술별 출원인 동향

(4) 국가별 특허활동지수(AI) 비교

(5) 질적 수준을 고려한 각국의 시장력 분석

(6) 산업용 근력 증강 웨어러블 로봇 기술 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

(7) 최신 국내 특허기술 동향

(8) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

6) 기술개발 로드맵

(1) 중소기업 핵심요소기술 

가. 핵심요소기술 도출절차

나. 요소기술

다. 핵심요소기술

(2) SWOT 분석

(3) 기술개발전략

3. 의료/재활보조 분야 웨어러블 로봇 주요동향

1) 의료/재활보조 분야 웨어러블 로봇 개요

(1) 개발 추이

(2) 개발 필요성

(3) 근력보조 웨어러블 로봇 관점별 기술 범위

가. 제품분류 관점

나. 공급망 관점

2) 착용형 로봇개발 기술동향

(1) 재활로봇의 기술적 이슈

가. 경량화

나. 재료

다. 의도파악을 이용한 하향식 접근

라. 시각/청각 피드백 왜곡

마. 실용적 제품과 최고급 제품의 공존

(2) 비장애인의 근력증강을 위한 착용형 로봇 기술

(3) 완전마비 장애인의 보행을 위한 착용형 로봇 기술

가. 국제 장애인 로봇 올림픽 : 사이배슬론

나. 관련 기술

A) 설계 기술

B) 제어 알고리즘

C) 착용자 훈련

D) 안전 기준

(4) 노약자와 부분마비 장애인을 위한 착용형 로봇 기술

가. 연구동향 분석

A) 해외 동향

B) 국내 동향

나. 관련 기술

A) 역구동성이 보장된 무저항 구동기 설계기술

B) 행동의도 파악기술

C) 안전성 보장기술

D) 로봇 제어 알고리즘

(5) 하지기능회복 및 보조를 위한 스마트 근골격 인공대체기기 기술개발

가. 기획의도

나. 과제 핵심기술 및 주요 연구내용

A) 스마트 파워렉

B) 에너지 효율화를 위한 전동/유압 Hybrid 관절 구동장치설계

C) 무구속/무자각 건식 무선 직물 근전도 센서에 의한 생체신호 측정

D) 바이오피드백 보행의도 감지기술

E) 보행노면적응제어 기술

F) 소재 및 MMI 기술

다. 기대효과 및 파급효과

(6) 척추 교정용 외골격 로봇 개발 동향

(7) 상지 절단자를 위한 재활보조장치의 국내외 제품현황 및 연구동향

가. 서론

나. 상지 절단자를 위한 재활보조장치

A) 수부 절단자를 위한 재활보조장치

B) 전박 절단자를 위한 재활보조장치

C) 상박절단자를 위한 재활보조장치

다. 결론

(8) 일상생활 보조용 웨어러블 로봇 개발동향

(9) 재활훈련용 근력보조 웨어러블 로봇 개발동향

가. 기술 동향

나. 기술환경분석

A) 국내외 근력보조 웨어러블 로봇 분석

B) 경제사회적 파급효과

다. 주요기업 동향

A) 해외업체동향

B) 국내업체동향

3) 웨어러블 로봇 고도화를 위한 소재/상호작용 연구동향

(1) 소프트 로보틱스 기술 현황과 연구 동향

가. 소프트 로보틱스의 등장

나. 현재까지 소프트 로봇 연구

다. 최근 국내외 연구 동향

라. 소프트 로봇 기술의 활용

(2) 투명하고 안전한 PHRI(물리적 인간-로봇 상호작용)

가. pHRI 로봇의 예

나. 투명성

다. 안전성

라. 운동 의도 인식

4) 재활훈련용 근력보조 웨어러블 로봇 분야 특허동향 분석

(1) 재활훈련용 근력보조 웨어러블 로봇 분야 특허상 주요 기술

(2) 세부 분야별 특허동향

가. 주요 기술별 출원인 국적별 특허동향

나. 주요 기술별 출원인 동향

A) 사용자 의도파악을 위한 다중 센서 융합 기술 분야 주요 출원인 동향

B) 상체 기울어짐을 통한 보행의도 추정 기술 분야 주요 출원인 동향

C) 재활 보조를 위한 정밀 토크 보조 제어 기술 분야 주요 출원인 동향

D) 재활훈련용 경량 구동모듈을 위한 구동기 기술

E) 재활훈련용 웨어러블 로봇 플랫폼 기술 분야 주요 출원인 동향

(3) 국가별 특허활동지수(AI) 비교

(4) 질적 수준을 고려한 각국의 시장력 분석

(5) 재활훈련용 근력보조 웨어러블 로봇 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

(6) 최신 국내 특허기술 동향

(7) 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

5) 외골격 로봇 시장동향

(1) 외골격 로봇(Exoskeleton Robot)

(2) 외골격 로봇의 분류

(3) 시장 동향 및 전망

가. 국내 시장 동향 및 전망

나. 해외 시장 동향 및 전망

6) 기술개발 로드맵

(1) SWOT 분석

(2) 중소기업 핵심요소기술

가. 핵심요소기술 도출절차

나. 요소기술

다. 핵심요소기술

제 Ⅲ편 차세대로봇 핵심부품/SW개발 동향분석  

1장 차세대로봇 소프트웨어 개발동향 -SW플랫폼, 인간로봇교감SW-

1. 로봇 지능화 소프트웨어 및 플랫폼 주요동향

1) 개요

(1) 개념

(2) 분류

(3) 적용 분야

가. 제조용 로봇 분야

나. 개인 서비스 로봇 분야

다. 공통기반 소프트웨어 분야

2) 국내외 시장동향

(1) 세계 시장 동향

가. 로봇 자동화 소프트웨어 분야

나. 로봇 지능화 소프트웨어 분야

(2) 국내 시장현황 및 경쟁력

3) 관련 기술 동향

(1) 로봇 자동화 소프트웨어 관련 기술 동향

(2) 로봇 지능화 소프트웨어 관련 기술 동향

(3) 로봇 기계 학습과 SW 플랫폼 동향

가. 기계 학습, 데이터 및 SW 플랫폼

A) 로봇을 위한 SW 플랫폼

B) 안전 기술

C) 기계학습과 데이터

나. 소프트웨어 플랫폼

A) 디지털 트윈

B) CPS 구성요소

C) SW 플랫폼이 유연성 갖기 위한 조건

다. 기계 학습과 SW 플랫폼

A) 데이터 학습

B) 스마트 공장과 기계 학습 기술

C) 소프트웨어 관리 모듈

D) SW 플랫폼의 장점

E) 앞으로 연구 방향

4) 도전 목표

(1) 도전목표 설정 제안

가. 로봇 자동화 소프트웨어 분야

나. 로봇 지능화 소프트웨어 분야

(2) 도전목표 설정

가. 로봇 자동화 소프트웨어 분야

A) 로봇 소프트웨어 인터페이스 표준 기반의 로봇 운영체제와 개발도구

B) 디지털 가상생산 기반 제조용 로봇 범용 오프라인 프로그램 소프트웨어

나. 로봇 지능화 소프트웨어 분야

A) 로봇 작업의 집단 학습․전이가 가능한 인공지능 소프트웨어 프레임워크

B) 지능형 서비스로봇의 임무수행지능 소프트웨어 프레임워크

C) 체계적인 인식 전략의 학습 및 추론이 가능한 인식지능 소프트웨어

D) 인간과 교감하는 로봇 시각대화 소프트웨어

E) 이종의 기기간 협업을 위한 지능 소프트웨어 프레임워크 기술

2. 인간-로봇교감 감성컴퓨팅(Affective Computing) 주요동향

1) 개요

(1) 감성컴퓨팅 배경

(2) 정의

(3) 개념비교 : 감성공학 VS 감성컴퓨팅

(4) 대표사례

2) 핵심 기술 및 연구동향

(1) 감성인식 기술

가. 동영상 기반 감정 인식 기술 동향

나. 음성 기반 감정 인식 기술 동향

다. 생체신호 기반 감정 인식 기술동향

라. 멀티모달 딥러닝 기반 감정 인식

A) 기술 발전 추이 및 고찰

B) 멀티모달 딥러닝

C) 최근 동향

(2) 감성 추론 및 표현 기술

3) 글로벌 기업의 감성컴퓨팅 연구동향

(1) 구글, 브레인 프로젝트

(2) IBM, 딥러닝기반 감성 시스템 (Deep learning-based emotional system)

(3) 마이크로소프트, 바이브(VIBE)

(4) 인텔, 리얼센스 (RealSense)

2장 차세대로봇 핵심부품 기술동향 -스마트그리퍼, 자율주행센서- 

1. 로봇 파지(grasping)/조작(manipulation) 기술동향

1) 개요

(1) 필요성

(2) 요소 기술

가. 로봇 촉각 센서 기술

나. 로봇 촉각 인식 기술

다. 로봇 파지 기술

2) 국내외 동향 및 전망 분석

(1) 로봇 촉각 센서 연구 동향

(2) 연성 촉각 센서 연구 동향

(3) 로봇 촉각 인식 연구 동향

(4) 로봇 파지 연구 동향

가. 딥러닝 기반 인식 및 파지 기술 개발 사례

나. 국내 그리퍼 기술 개발동향

A) 뉴로메카

B) 한국생산기술연구원

C) 전자부품연구원

D) 로보스타

E) 아미쿠스(Amicus)

F) 제팩

G) 레인보우 로보틱스

H) 에스피씨 테크놀로지

3) 소프트 로봇 피킹기술과 활용사례

(1) 로봇 피킹 기술과 4차 산업혁명

(2) 로봇 피킹 기술과 개인서비스용 로봇

(3) 향후 전망

2. 로봇 자율주행 센서 및 플랫폼 기술동향

1) 지능형 로봇기술과 자율주행자동차

(1) 위치추정기술 동향

(2) 경로생성 및 주행제어기술 동향

(3) 동적 장애물 검지 및 추적기술 동향

2) IoT 기반 클라우드 인프라와 로봇 자율주행 플랫폼

(1) IoT 기반의 자율주행로봇

가. 로봇자율주행

나. IoT 기반의 무인자율주행 기술

다. 로봇자율주행 플랫폼에서의 클라우드 인프라

A) 로봇용 플랫폼의 구성 요소와 핵심 기술

(2) IoT 플랫폼

가. IoT 플랫폼 정의 및 개념

나. 플랫폼 모델

A) 아틱

B) 차세대 아틱

C) Xively

(3) IoT 클라우드 기반 인프라와 로봇자율주행 플랫폼

가. IoT 기반의 클라우드 개념

나. IoT 기반의 클라우드 플랫폼 동작 및 서비스

3) CES 2019 선보인 자율주행차의 로봇화

(1) CES 2019에서 선보인 새로운 자동차 기술 트렌드

(2) 하드웨어적인 측면

가. 자율주행기술의 실용적 진전 – 시스템의 소형/융합화, 자율주행개발의 이원화, 로보택시

나. 다양한 모빌리티로의 진화  자율주행 전동 비행기와 로봇에 가까운 방향으로 확장

(3) 콘텐츠/서비스적인 측면

가. 구체적인 준비에 들어가는 차량 내 엔터테인먼트의 구현

나. 종합 모빌리티 업체인 MaaS(Mobility as a Service)를 꿈꾸는 업체들 점점 더 확대

통계(도표) 목차