제0부 개관·역사·연구 준비

0.5 역사 II: 산업 로봇의 확산 — 자동차·전자 산업과 일본·유럽의 성장

0.5.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자

이 장은 0.4가 끝난 1960년대 후반부터 1990년 전후까지, 산업 로봇이 시제기와 독점 단계를 벗어나 자동차·전자 산업에 확산된 과정을 다룬다. 다룰 질문은 세 가지다. 어떤 수요가 확산을 이끌었는가, 어떤 기술 전환이 확산을 가능하게 했는가, 지역별로 전개가 어떻게 달랐는가. 이동·보행·학습 기반 로봇의 역사는 0.6~0.8, 안전과 규제는 0.9, 의료는 0.10, 한국은 0.11이 다룬다.

배우는 것:

• 확산의 네 시기 — 미국·일본·유럽의 연표와 시기별 특징.
• 자동차 라인의 스폿 용접 — GM Lordstown 공장의 로봇 라인(26대·11개 스테이션·30초 주기)과 통계.
• 일본의 확산 — 면허 생산(Kawasaki), 업계 단체(JIRA), 리스 제도(JAROL)와 가속상각, 1982년 말 국가별 가동 대수.
• 유럽의 전기 구동과 마이크로프로세서 제어 — ASEA IRB 6(1974), KUKA Famulus(1973), Trallfa 도장 로봇.
• 컴퓨터 제어 경로 — Cincinnati Milacron의 특허 2건과 풀이 예제(관절 보간 대 작업 좌표 보간).
• 조립 로봇 SCARA — 선택적 순응의 원리와 개발·상용화 경과.
• 업계 재편과 통계의 정의 문제 — 1980년대 전반의 재편, 로봇 대수·단가가 정의에 따라 달라지는 사례.

선수 지식: 0.4.8(점대점 재생), 0.3.3.2(산업 로봇의 여섯 요건), 2링크 평면 팔의 순·역기구학(2.3, 2.5).

특히 중요한 독자: 정책·사업 독자(확산 요인과 통계의 한계), 연구자(1차 문서와 자사 서술의 구분), 엔지니어(전기 구동·컴퓨터 제어·조립용 구조의 기원).

기준 시점과 출처 방침. 이 장의 서술은 2026년 11월 기준이다. 0.4에 이어 원문을 먼저 읽었다. 직접 읽은 자료는 다음과 같다. ① 미국 의회 기술평가국(OTA) 『Computerized Manufacturing Automation: Employment, Education, and the Workplace』(OTA-CIT-235, 1984-04, 472쪽 PDF 전문). ② 특허 3건 — Hohn US 3,909,600과 Corwin·Hohn·Tarvin US 3,920,972(Cincinnati Milacron), Makino US 4,341,502. ③ 기업·단체의 공개 문서 — ABB 『ABB Technik』 2/2008(독일어판)과 『25 years of ABB robots』(1999), Kawasaki Robotics의 연혁과 창립 50주년 페이지, FANUC 연혁, Yaskawa 연혁, 일본기계학회(JSME) 기계유산 제76호. ④ 연구자 회고 Makino(2014, Journal of Robotics and Mechatronics 26권 1호). ⑤ GM Lordstown 공장 사진 설명집(2024 편집, 설명문은 당시 Vega 가동 조정관의 것). 기업 문서는 자사 서술이므로 "최초"·"세계 최초"는 (공개 주장치)로 읽는다. OTA의 통계는 OTA가 인용한 원자료(Robot Institute of America·미국 국제무역위원회·Tech Tran Corp)를 확인하지 못한 2차 집계다. 확인하지 못한 항목은 (확인 필요)로 표시한다.

0.5.2 확산의 네 시기와 지역별 연표

시기 구분은 이 책의 서술 틀이며 자료로 확인된 사건을 기준으로 했다. Unimation의 PUMA 같은 조립용 로봇은 이 장이 읽은 1차 자료가 없어 서술하지 않는다(0.10에서 의료 응용과 함께 다룬다).

0.5.3 자동차 산업의 대량 도입 — 스폿 용접

OTA는 확산의 출발을 이렇게 서술한다. Unimation이 1961년 자동차 산업에 첫 상용 로봇을 설치한 뒤 약 10년 동안 판매는 미미했고, 1970년까지 판매량은 200대였다. 1970년대 후반에는 자동차 제조사의 대규모 투자가 수요를 이끌었다. 자동차 산업은 이미 크게 자동화되어 있었으나, 소비 수요의 변동과 가변적인 생산 물량 때문에 설비가 조기에 진부해지는 문제가 커졌고 외국과의 경쟁이 비용 절감·유연성·품질에 대한 압력을 높였다(OTA 요지).

세 자료는 같은 방향을 가리킨다. 자동차 차체의 스폿 용접은 인력 부담이 크고 반복적이며 모델 변경이 잦았다. Kawasaki의 서술에 나타난 "모델이 바뀌면 라인을 처음부터 다시 만든다"는 문제는 Devol 특허가 1954년에 지적한 캠 제어의 한계(0.4.3)와 같은 문제다. 스폿 용접은 용접 지점의 위치와 자세를 순서대로 지정하는 작업이므로 점대점 제어(0.4.8.1)로 구현하기 쉽다는 점도 있다. 이 마지막 연결은 이 책의 해석이며 자료가 직접 서술한 것은 아니다.

Lordstown의 수치에서 계산할 수 있는 것도 있다. 26대를 11개 스테이션에 나누면 스테이션당 평균 약 2.4대다. 30초 주기는 라인 전체가 30초마다 한 스테이션씩 동시에 이송되고 각 스테이션이 차체마다 자기 몫의 용접을 30초 안에 마친다는 뜻이다. 한편 같은 설명집은 전체 용접의 일부(골조 조립의 가접 용접과 하부 차체 용접)가 로봇 라인 앞에서 전용 기계로 이루어졌다고 적는다. 곧 "완전 로봇 라인"은 로봇 라인 구간에 대한 표현이다.

0.5.4 일본의 확산 — 면허 생산·정책·보급

0.5.4.1 Kawasaki의 면허 생산

출처는 모두 Kawasaki의 자사 연혁과 블로그이며 (공개 주장치)다. 같은 연혁 페이지는 Unimation의 설립을 1961년으로, "세계 최초의 산업 로봇의 탄생"을 1962년으로 적어, 1961년 GM 설치(0.4.8.2)와 연도가 어긋난다. 개량형인 2630형은 6자유도에 가반 25 kg으로 일본 자동차 업체의 요구에 맞춘 것이라고 한다(자사 서술).

0.5.4.2 정의의 차이, 단체, 제도

OTA가 일본에 관해 서술한 내용은 정의, 단체, 제도의 세 가지로 정리된다.

• 정의의 차이. 일본산업용로봇공업회(JIRA)는 사실상 물체를 다루는 거의 모든 기계를 로봇으로 보는 넓은 정의를 사용하고, 미국 Robotic Industries Association(RIA)은 "재프로그램 가능한 다기능 매니퓰레이터"로 좁게 정의한다. RIA 정의는 고정 순서의 이송 장치와 원격조작 장치를 제외한다.
• 단체. 1971년 산업용 로봇 간담회가 발족했고, 1972년 JIRA가 만들어졌으며 1973년 민간 법인이 되었다. OTA는 JIRA가 미국의 RIA보다 정보 수집과 보급 활동이 앞선다고 평가한다.
• 제도. 1980년 4월 통상산업성(MITI)이 설립을 장려하여 일본로봇리스(JAROL)가 만들어졌다. 로봇 제조사 24개 사와 생명보험사 10개 사가 공동 출자했고, 리스의 약 90%가 중소기업을 대상으로 한다. 처음에는 정부 자금이 없었으나 OTA 시점에는 재원의 60%가 일본개발은행의 저리 융자다. 세제로는 로봇 설치 첫해에 취득가의 12.5%를 보통 상각에 더해 특별 상각할 수 있어 첫해 최대 52.5%를 상각한다. 이 특례율은 1984~1985년에 10%로 낮아졌고, 프로그램은 1985년에 종료될 예정이었으며 갱신될 수도 있다고 OTA는 덧붙인다.

OTA는 일본 확산의 배경으로 숙련된 신입 인력의 부족, 특히 힘든 생산 작업 분야의 부족을 든다. 자사용으로 로봇을 만들던 Pentel·Seiko 같은 기업이 외부 판매 시장에 진입하여 일본 업체가 늘었다. 1982년 기준으로 일본의 로봇 업체는 약 250개, 미국은 약 100개이며 일본에는 자사 전용 생산만 하는 업체가 30개 이상 있다.

0.5.4.3 가동 대수와 통계의 정의

비중은 OTA 표 6의 대수에서 계산했다(표의 합계 48,428과 18개국의 합이 일치한다). 이 표의 주석은 두 가지 한계를 밝힌다. 이 표는 "가변 순서 매니퓰레이터" 9,000대를 포함하지 않으며(주석은 이 값이 RIA의 프랑스 추정에 포함된다고 적는다. OCR 판독), 1983년 12월 미국 국제무역위원회의 연구는 미국 7,232대·서독 3,500대로 다른 값을 낸다. OTA는 정의·집계 방법·"가동 설치"와 "로봇 인구"의 차이가 원인이라고 설명한다.

정의가 통계에 미칠 수 있는 영향은 일본의 생산 통계에서 짐작할 수 있다. OTA의 각주는 일본의 로봇 생산(반드시 미국의 로봇 정의에 한정하지 않음)을 1968년 200대(160만 달러), 1977년 8,600대(870만 달러), 1980년 19,387대(3억 1,400만 달러)로 적는다. 대수는 1968~1977년 연 51.9%, 1977~1980년 연 31.1%로 늘었다. 평균 단가는 계산하면 8,000달러, 1,012달러, 16,196달러다. 1977년의 평균 단가가 1968년의 8분의 1 수준인 것은 저가 조작기가 대수에 포함되었기 때문일 가능성이 있으나, 이는 이 책의 해석이며 원자료는 확인하지 못했다 (확인 필요).

Makino(2014)는 전 세계 가동 대수를 1981년 말 4만 대 미만, 1992년 56만 대로 적고 이 기간 로봇의 60%가 일본에 있었다고 한다. 4만 대를 기준으로 한 연평균 증가율은 27.1% 이상이며, 4만 대 "미만"이므로 실제는 이보다 높다(배가 시간 2.9년 이하). 정의와 집계 방법이 OTA의 표와 같다는 보장은 없다.

0.5.5 유럽 — 전기 구동과 마이크로프로세서 제어

0.5.5.1 ASEA IRB 6

ABB의 서술에 따르면 전기 구동은 유압 로봇이 맞지 않던 응용, 특히 아크 용접에 새 영역을 열었다. 이 서술은 Yaskawa의 자사 연혁과 맞는다. Yaskawa는 1974년 로봇 전시회에 첫 MOTOMAN을 전시했으나 판매되지 않았고, ASEA가 발표한 전기 구동 다관절 로봇을 모델로 MOTOMAN-L10을 개발했으며 1977년 요로즈 자동차부품(Yorozu)의 나카쓰 공장이 첫 구매자였다고 적는다. 일본기계학회는 이 로봇을 일본 최초의 완전 전기 구동 산업 로봇으로 기계유산 제76호에 지정했다.

0.5.5.2 Trallfa, KUKA, 그 밖의 유럽

• Trallfa(노르웨이). 농기계 회사 Trallfa의 젊은 엔지니어 Ole Molaug이 1966년 유압 도장 로봇을 개발했다. Unimate와 달리 연속 경로 제어를 갖추었고, 숙련 도장공의 분사 동작을 자기 테이프에 기록하여 프로그램했다. 첫 TR 2000은 1969년 스웨덴의 Gustavsberg에 납품되어 위생 도기의 에나멜 도장에 쓰였다. ASEA는 1985년 Trallfa를 인수했고 1988년 ASEA와 Brown Boveri가 합병하여 ABB가 출범했다(ABB 2008). OTA는 Trallfa의 기술이 미국 DeVilbiss에 면허되었다고 적는다.
• KUKA(독일). KUKA는 1973년의 KR FAMULUS를 "세계 최초의 6축 전기 구동 산업 로봇"이라 소개한다(2023년 자사 기사, (공개 주장치)). 같은 기사의 사진에는 "1970: KR FAMULUS의 엔지니어링 팀"이라는 설명이 있으며 1970년과 1973년의 간격은 설명되지 않는다. 납품 대상과 사양은 이 기사에서 확인하지 못했다.
• 그 밖의 유럽. OTA는 프랑스·이탈리아·서독·영국의 업체가 각국 자동차 산업을 중심으로 성장했다고 적는다. 1982년 말 가동 대수는 서독 4,300대, 스웨덴 1,450대, 이탈리아 1,100대, 프랑스 993대, 영국 977대다(0.5.4.3).

0.5.5.3 기술 전환의 정리

FANUC의 자사 연혁은 1974년 FANUC 공장 안에서 로봇을 개발·설치했고, 1977년 상업 생산(ROBOT-MODEL 1)을 시작했으며, 직류 서보 모터의 생산과 판매를 1974년에(Gettys 사 면허), 교류 서보 모터의 개발을 1982년에 적는다. 같은 연혁은 1982년 GM과의 합작 법인 GMFanuc Robotics Corporation의 설립을 적는다. 서보 구동과 제어기의 상세는 5.9·8.27이 다룬다.

0.5.6 컴퓨터 제어 경로와 교시 — Milacron 특허

Cincinnati Milacron의 특허 두 건은 작업공간의 경로를 관절 좌표로 변환하는 계산을 서술한다. 두 번째 특허는 "컴퓨터 구동 로봇 팔"을 명시한다.

US 3,909,600의 배경 절은 문제를 다음처럼 설명한다. 직교 좌표 구성은 단순하나 직선 구동계가 복잡하고 비싸며 부피가 크고 작업 범위가 직육면체로 제한된다. 일부 축을 회전축으로 바꾸면 구동 기구가 단순해지고 비용과 설치 면적이 줄지만, 회전축들을 조정하여 경로를 정의하기가 매우 어려워진다. 이 발명이 해결하는 문제는 이것이다. 명세서의 예시 기구는 회전 5축이며 액추에이터는 전기·유압·공압 어느 것이든 적용할 수 있다고 적는다. 제어기의 종류(미니컴퓨터·마이크로프로세서)를 명시한 서술은 OCR 전문 검색에서 찾지 못했다.

0.4의 Devol 방식은 관절(축)별 부호를 기록하고 재생하는 점대점 제어였다. Milacron의 특허는 경로를 작업공간에서 정의하고 컴퓨터가 관절 좌표로 변환하는 방식이다. 이 차이는 제어기가 관절별 부호의 비교 회로에서 좌표 변환을 계산하는 컴퓨터로 바뀌는 방향을 보여 준다(이 책의 해석). 특허 본문이 제품 T3와 어떻게 대응하는지, T3의 출시 연도는 이 장이 읽은 자료로 확인하지 못했다 (확인 필요).

0.5.6.1 풀이 예제 — 관절 보간과 작업 좌표 보간

문제: 2링크 평면 팔로 두 점 사이를 이동할 때, 관절각을 선형 보간하는 방식(점대점)과 작업 좌표의 직선을 고정 시간 간격으로 나누어 매 단계 역기구학을 푸는 방식(US 3,909,600의 구조)은 경로·속도·관절 속도에서 어떻게 다른가. 이 모형은 특허의 구조를 설명하기 위해 2링크로 줄인 것이며 특허의 5축 기구도, 속도·가속도 프로파일 계산도 포함하지 않는다.

결론을 먼저 적는다. 관절 보간은 끝점은 맞추지만 경로는 직선에서 크게 벗어난다. 작업 좌표 보간은 직선을 따르지만 매 단계 역기구학이 필요하고, 완전히 펴진 자세(특이점)에 가까운 구간에서는 관절 속도가 급증하여 도구 속도를 낮춰야 한다.

가정:

모형의 코드(파이썬 표준 라이브러리만 사용):

import math
L1 = L2 = 0.5                       # 링크 길이 [m]

def ik(x, y):
    """2링크 평면 팔의 역기구학(팔꿈치 한 방향)."""
    c2 = (x*x + y*y - L1*L1 - L2*L2) / (2*L1*L2)
    t2 = math.acos(c2)
    t1 = math.atan2(y, x) - math.atan2(
        L2*math.sin(t2), L1 + L2*math.cos(t2))
    return t1, t2

def fk(q):
    return (L1*math.cos(q[0]) + L2*math.cos(q[0] + q[1]),
            L1*math.sin(q[0]) + L2*math.sin(q[0] + q[1]))

def joint_path(a, b, n):
    """점대점: 두 끝점의 관절각을 n등분해 보간한다."""
    qa, qb = ik(*a), ik(*b)
    return [(qa[0] + (qb[0] - qa[0])*k/n,
             qa[1] + (qb[1] - qa[1])*k/n) for k in range(n + 1)]

def cartesian_path(a, b, n):
    """직선 경로: 작업 좌표에서 n등분한 점마다 역기구학."""
    return [ik(a[0] + (b[0] - a[0])*k/n,
               a[1] + (b[1] - a[1])*k/n) for k in range(n + 1)]

def metrics(qs, a, b, dt):
    """(직선 이탈 최대 mm, 도구 속도 최소·최대 m/s, 관절 속도 최대 rad/s)"""
    d = math.dist(a, b)
    dev = 0.0
    for q0, q1 in zip(qs, qs[1:]):
        for j in range(5):           # 표본 사이는 관절을 직선 보간
            q = [q0[i] + (q1[i] - q0[i])*j/5 for i in (0, 1)]
            p = fk(q)
            dev = max(dev, abs((p[0] - a[0])*(b[1] - a[1])
                      - (p[1] - a[1])*(b[0] - a[0])) / d)
    ps = [fk(q) for q in qs]
    sp = [math.dist(p0, p1)/dt for p0, p1 in zip(ps, ps[1:])]
    qd = max(max(abs(q1[0] - q0[0]), abs(q1[1] - q0[1]))/dt
             for q0, q1 in zip(qs, qs[1:]))
    return dev*1000, min(sp), max(sp), qd

def v_allowed(a, b, path, dt, qlim):
    """관절 속도가 qlim 이하인 최대 도구 속도(이분법)."""
    lo, hi = 0.01, 2.0
    for _ in range(30):
        v = (lo + hi) / 2
        n = max(1, round(math.dist(a, b) / v / dt))
        if metrics(path(a, b, n), a, b, dt)[3] <= qlim:
            lo = v
        else:
            hi = v
    return lo

이동 1의 결과:

관절 보간은 도구 경로가 직선에서 최대 122.7 mm 이탈하고 도구 속도도 0.511~0.555 m/s로 일정하지 않다. 작업 좌표 보간은 증분 사이의 관절 직선 보간에서만 0.02 mm가 이탈하고 속도는 0.501 m/s로 일정하다. 대신 관절 속도 최대가 0.83 rad/s에서 1.00 rad/s로 약 20% 커진다.

이동 2의 결과(도구 속도 0.5 m/s에서 20 ms 증분):

2링크 팔의 자코비안 행렬식은 $\det J = L_1 L_2 \sin\theta_2$이다. 팔이 완전히 펴지면 $\theta_2 \to 0$이어서 행렬식이 0이 되고, 그 부근에서 직선 이동에 필요한 관절 속도는 $1/\sin\theta_2$에 비례하여 커진다. 이동 2의 끝점은 $\theta_2 \approx 11^\circ$이며 작업 좌표 보간의 관절 속도 최대는 7.27 rad/s에 이른다. 관절 속도를 3 rad/s 이하로 제한하면 허용되는 도구 속도는 0.17 m/s로, 관절 보간(0.72 m/s)의 4분의 1 이하다. 작업 좌표 경로 제어는 이처럼 경로상의 관절 속도를 미리 계산하여 도구 속도를 낮추는 판단을 요구한다. 이 판단이 특허의 서술에 있는지는 확인하지 못했다.

한계: 평면 2링크 모형이며 속도·가속도 프로파일이 없다. 20 ms 증분은 가정이다. 역기구학은 팔꿈치 한 방향만 다룬다. 특이점에서는 해가 없으므로 실제 제어기는 별도의 처리가 필요하다(2.5 등).

0.5.7 조립 로봇과 SCARA

조립 작업의 대표 문제는 구멍에 축을 끼우는 문제(peg-in-hole)다. 축과 구멍이 어긋나 있을 때 위치 서보만으로는 삽입이 어렵고, 순응이 도움이 된다. Makino(2014)가 서술한 "선택적 순응(selective compliance)"의 조건은 네 가지다.

SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)는 병풍(byobu) 같은 구조로 이 특성을 얻는다. 처음 두 팔이 수직축 둘레로 회전하므로 수평으로는 쉽게 움직이고 수직으로는 강하다. 4자유도(평면 위치와 자세 + 도구의 수직 직선 이동)이며, 조립 작업의 거의 80%가 이런 한 방향 이동으로 이루어진다고 한다(Makino가 전하는 서술이며 근거는 확인하지 못했다).

운동 제어에는 NEC의 8비트 마이크로컴퓨터 키트 TK-80을 사용했다(시기는 명시되지 않았다). 운동 곡선 "NC2"는 감속 구간을 가속 구간의 2배로 하여 진동을 막았다. Makino는 캠 기구의 운동 곡선을 소프트웨어로 재현하는 방식을 "전자 캠"이라 부른다.

특허 문서는 개발의 핵심을 구체적으로 보여 준다. US 4,341,502(Makino, 출원 1980-03-24, 등록 1982-07-27)의 선행기술 절은 직교·원통 좌표 로봇이 작업 범위가 상대적으로 작고 모든 방향의 이동 정도가 같아서 축 삽입 때 구멍 입구에서 걸린다고 적는다. 방향별 순응을 갖춘 다관절 암은 일본 특허출원 1979-21161호(1979-02-23 출원, 「조립 로봇」)가 개시한 것이며, 이 미국 특허는 그 개량이다. 개량의 동기는 제2 링크의 구동 장치가 제1 링크의 중량 부하가 되어 속도가 낮아지는 문제이고, 해결은 사절 링크 기구로 두 구동 장치를 베이스에 동심으로 장착하는 것이다. 곧 US 4,341,502는 개량형의 특허이며 기본 SCARA의 특허는 일본 출원 1979-21161호다. 일부 백과 항목이 이 번호를 SCARA 특허로 인용하지만 그대로 옮기지 않았다.

OTA의 표 60(로봇 생산자 사이의 계약, 1983년 기준)에는 Sankyo Seiki와 IBM의 "구매" 계약이 있다(제품명은 확인하지 못했다). Makino는 SCARA가 1981~1992년 일본 로봇의 약 25%였다고 쓰나 "분명하지 않다"고 덧붙인다. 상세한 형상 분류는 2.2, SCARA·델타의 응용은 28.3, 전자 조립은 28.8·28.24이 다룬다.

0.5.8 업계 재편과 출하 통계(1979~1990)

OTA(1984)는 이 시기의 시장을 다음과 같이 서술한다. 로봇 시장은 미국에서 2억 달러를 넘어섰고 세계적으로 약 10억 달러에 이른다고 보도되었으나 사업은 이익이 나지 않았다. 금융 분석가는 이를 "이익 없는 번영(profitless prosperity)"이라 불렀고, 한 업계 관계자는 1982년 매출 약 2억 달러에 비용이 약 5억 달러라고 비교했다. 국제무역위원회의 조사도 1979~1983년 공급 업체가 손실을 보았다고 결론지었다. 시제기 한 종을 개발하는 데 100만 달러 이상, 시장 진입 전체에 1,500만~2,000만 달러가 든다. 미국의 업체는 약 100개이지만 실제로 로봇을 생산하는 곳은 약 50개다. Black & Decker, Kulicke & Soffa 같은 일부 기업은 이미 시장에서 철수했다.

표는 OTA 표 58(원자료 국제무역위원회의 설문)이다. 유형별 합계가 각 연도의 총계와 일치하며 평균 단가도 가액을 대수로 나눈 값과 일치한다(계산 확인). 1980년 이후의 출하에는 교육용이 상당 부분 포함된다고 OTA는 주의한다. 1979년에서 1983년까지 출하는 6.0배(연 56.6%)로 늘었다. 유형별로는 스폿 용접용이 155대에서 372대로 2.4배인 데 비해 조립용과 자재 취급용은 114대에서 1,025대로 약 9.0배로 늘어 이 시기 성장의 중심이 용접에서 다른 응용으로 옮겨 갔음을 보여 준다. 명목 평균 단가는 1979년에서 1983년(전망치)까지 17% 올랐다.

재편의 경과는 자료마다 다르다.

OTA의 면허·제휴 표(표 60, 1983년 기준)는 이 시기 업계의 국제적 연결을 보여 준다. Unimation이 Kawasaki·Nokia에 면허를 주었고, Trallfa가 DeVilbiss에, Komatsu·Mitsubishi Electric·Olivetti와 Westinghouse 사이에 면허·판매 제휴가 있었으며, 후지쯔 FANUC과 GM은 합작했다. Yaskawa는 Hobart Brothers에 판매를 맡겼다. 재편 이후의 기업 구조는 44.7(유럽 기업군)과 제43~44부의 기업 장이 다룬다.

0.5.9 쟁점 — 확산의 원인을 어떻게 설명하는가

자료에서 확인되는 설명은 세 가지다.

• ① 노동 공급·비용 요인. Kawasaki의 연혁은 일본 자동차 업체의 용접 인력 확보 곤란을, OTA는 일본의 역사적인 노동 부족과 숙련된 신입 인력의 부족을 든다. 이 입장은 일본의 사례를 중심으로 한 서술이며, 다른 지역의 노동 시장 사정은 이 장의 자료로 확인하지 못했다.
• ② 제도·금융 요인. JAROL의 저리 융자와 중소기업 리스, 가속상각이 일본에서 확인된다. OTA는 초기 로봇 산업의 발전을 다른 프로그래머블 자동화 기술과 구별하는 점으로 기업가의 역할과 정부의 주된 역할 부재를 든다. 이 입장은 제도가 마련된 뒤의 보급을 설명한다. JAROL이 1980년에 설립되었으므로 그 이전의 도입은 이 입장으로 설명되지 않으며, 가속상각의 도입 시기는 확인하지 못했다.
• ③ 기술·제품 요인. ASEA와 Yaskawa의 전기 구동, 마이크로프로세서 제어(ASEA S1·Makino의 TK-80), 컴퓨터 경로 제어(Milacron), 조립용 SCARA의 도입이 응용 범위를 넓혔다. 이 입장의 근거는 기업의 자사 서술이다.

견해: 이 책은 세 요인을 서로 배타적인 설명이 아니라 시기별로 비중이 달랐던 조건으로 다룬다. 근거는 각 요인을 뒷받침하는 서술이 서로 다른 출처에서 독립적으로 나타난다는 점이다(노동은 Kawasaki와 OTA, 제도는 OTA, 기술은 ABB·Yaskawa·Makino). 한편 한 요인의 효과를 다른 요인과 분리하는 정량 자료는 이 장이 읽은 범위에 없다. 인과의 식별은 42.18과 42.26에서 다룬다.

0.5.10 사료의 한계와 유의점

OTA가 서술하듯, 로봇 가동 대수는 자동화 수준과 현대화의 "매우 불완전한 척도"다. 생산 공정의 변화가 생산성을 올리더라도 로봇을 포함하지 않을 수 있다. 시장 통계의 정의와 한계는 42.1이 다룬다.

0.5.11 관련 규격·프로토콜과 후속 장

이 시기에는 로봇의 정의가 단체와 국가마다 달랐다. OTA가 인용한 RIA의 정의는 "재료·부품·공구·특수 장치를 가변적인 프로그램 동작으로 이동시키도록 설계된 재프로그램 가능한 다기능 매니퓰레이터"이며, JIRA는 훨씬 넓은 범위를 포함했다. 현행 ISO 8373:2021의 산업 로봇 정의(3.6)와 여섯 요건은 0.3.3.2가 다룬다.

0.5.12 체크포인트·연구 질문

체크포인트:

1. 확산의 네 시기와 각 시기의 대표 사건을 지역별로 제시할 수 있는가.
2. 스폿 용접이 초기의 대량 수요가 된 이유를 자료의 근거와 함께 설명하고, 점대점 제어와의 관계를 이 책의 해석으로 구분하여 말할 수 있는가.
3. 일본의 보급을 설명하는 노동·제도·기술의 세 입장과 각 입장의 근거, 인과를 식별하지 못하는 이유를 설명할 수 있는가.
4. 관절 보간과 작업 좌표 보간의 차이, 완전히 펴진 자세 부근에서 작업 좌표 보간이 도구 속도를 제한하는 이유($\det J = L_1 L_2 \sin\theta_2$)를 설명할 수 있는가.
5. 선택적 순응의 네 조건과 SCARA의 병풍형 구조를 설명할 수 있는가.
6. 로봇 가동 대수와 단가가 정의에 따라 달라진 사례(JIRA와 RIA)를 들어 통계를 해석할 때의 유의점을 제시할 수 있는가.

연구 질문(47.12에 수록한다):

• Unimation의 설립 연도와 Westinghouse 인수 연도는 어느 1차 문서로 확정되는가.
• Cincinnati Milacron의 T3 제품과 특허 US 3,909,600·US 3,920,972의 대응, T3의 출시 연도.
• KUKA Famulus의 개발 시점(1970 대 1973)과 첫 납품.
• 일본 특허출원 1979-21161호(SCARA)의 원문과 청구 범위.
• 1970년대 JIRA 통계의 정의와 원자료.
• GM Lordstown의 로봇 도입을 서술한 당시 문서.

1차 출처(이 장).

• U.S. Congress, Office of Technology Assessment, Computerized Manufacturing Automation: Employment, Education, and the Workplace, OTA-CIT-235, 1984-04. https://govinfo.library.unt.edu/ota/Ota_4/DATA/1984/8408.PDF
• US 3,909,600, R. E. Hohn, Method and apparatus for controlling an automaton along a predetermined path, Cincinnati Milacron, 출원 1973-05-31, 등록 1975-09-30. https://patents.google.com/patent/US3909600A/en
• US 3,920,972, M. D. Corwin Jr.·R. E. Hohn·R. L. Tarvin, Method and apparatus for programming a computer operated robot arm, Cincinnati Milacron, 출원 1974-07-16, 등록 1975-11-18. https://patents.google.com/patent/US3920972A/en
• US 4,341,502, H. Makino, Assembly robot, 출원 1980-03-24, 등록 1982-07-27. https://patents.google.com/patent/US4341502A/en
• H. Makino, "Development of the SCARA," Journal of Robotics and Mechatronics 26(1), 5–8, 2014. DOI 10.20965/jrm.2014.p0005
• D. Marshall·C. Bredin, "Erfolgsgeschichte: ABB und die Industrierobotik — ein Rückblick," ABB Technik 2/2008, 56–62쪽(영문판 ABB Review 2/2008).
• ABB Robotics, 25 years of ABB robots(1999)와 도서 소개문 The Extended Arm of Man, ABB 문서고(자사 서술).
• Kawasaki Robotics, 연혁(https://kawasakirobotics.com/in/company/history/)과 50주년 페이지 "1954~"·"1968~"(자사 서술).
• FANUC Corporation, "FANUC's History"(자사 서술). Yaskawa Electric, 로보틱스 연혁(자사 서술). 일본기계학회, 기계유산 제76호 "MOTOMAN-L10".
• Vega Production at the Lordstown Assembly Plant, 사진 설명집(설명문 J. Hinckley, 편집 K. Sonen, Camaro Research Group, 2024).

2차 출처(날짜·사실의 단서로만 사용, 원문 대조 전). KUKA 2023년 iiMagazine 기사 「50 years of robotics」(KUKA 자사, 2013년 40주년 기사는 열람하지 못했다), 위키피디아의 SCARA·ASEA IRB 항목(미러 사본), Assembly Magazine 기사와 팟캐스트 요약(Lordstown의 용접 비율), 1983년 의회 증언의 요약(OTA 부행정관 증언). 위 서술은 1차 문서로 대조하기 전까지 단정하지 않는다.

다음 장: 0.6 역사 III: 이동·자율 로봇 — Shakey에서 DARPA 챌린지·Roomba·Kiva까지. 이 장의 산업 로봇은 고정된 위치에서 작업하는 팔 형태가 중심이었다. 다음 장은 이동하는 로봇이 센서와 지도로 환경 안에서 경로를 찾게 된 경과를 다룬다.