IDTechEx에 따르면 휴머노이드로봇의글로벌시장 은 향후 10년 동안 빠르게 성장할 것으로 예상되며 '5년 내 14배 시장 확장'이 예상된다.

 

이러한 급증은 Tesla와 BYD와 같은 주요 업체들이 2025년에서 2026년 사이에 공장에 휴머노이드 배치를 10배 이상 확대하여 휴머노이드 로봇당 25% 이상의 비용 절감을 목표로 하고 있기 때문에 더욱 강력해졌다.

 

2025년을 업계의 도약의 해로 간주하는 IDTechEx는 LiDAR, 인코더, 토크 센서, 6축 센서, IMU, MEMS 센서 및 카메라를 포함한 휴머노이드 로봇 센서 부품 시장이 10년 이내에 약 100억 달러에 이를 것으로 예상한다.

 

이러한 성장은 부품 공급업체에 큰 기회를 제공한다. IDTechEx의 최근 연구 보고서인 휴머노이드 로봇 2025-2035: 기술, 시장 및 기회는 이러한 구성 요소의 시장 기회, 문제점, 제조/기술, 상업 및 규제 문제를 자세히 설명한다.

 

센서는 휴머노이드 로봇의 기능에 필수적이며 다양한 용도로 사용된다. 이를 통해 내비게이션 및 물체 감지(예: LiDAR 및 카메라), 힘 제어(예: 토크 및 촉각 센서), 위치 및 안정성 관리(예: IMU)를 수행할 수 있다.

 

휴머노이드 감각 구성 요소는 향후 10년 동안 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 출처: IDTechEx

 

 

 

촉각 센서

 

촉각 센서는 휴머노이드 로봇의 중요한 구성 요소이며, 특히 손에서 물체를 고르고 배치하는 것과 같은 작업을 가능하게 한다.

 

이러한 센서는 힘, 슬립, 압력 및 토크와 같은 입력을 통합하여 물체의 모양, 강성 및 부드러움을 기반으로 로봇의 손 움직임을 안내하는 데이터를 생성하는 복잡한 시스템이다.

 

휴머노이드 로봇에서 가장 가치 있는 하위 시스템 중 하나인 촉각 센서는 그립 제어와 물체 조작을 크게 향상시킨다. 이를 통해 그립력을 실시간으로 조정하여 미끄러짐을 방지하고 시각적 입력에 의존하지 않고 물체를 처리할 수 있다.

 

앞으로 촉각 센서는 표면 특성을 감지하고 재료 특성을 결정하여 물체 식별에도 역할을 할 것이다. 촉각 감지를 뒷받침하는 여러 기술, 즉 정전 용량, 광학 및 자기 센서를 포함한 여러 기술이 있다.

 

이 중 광학 촉각 센서는 일반적으로 가장 높은 정밀도를 제공하지만 현재 휴머노이드 애플리케이션에는 이러한 정확도가 불필요한 경우가 많다. 정전식 및 자기 센서는 일반적으로 대부분의 작업에 충분한 해상도를 제공한다.

 

IDTechEx는 유연한 정전식 촉각 센서를 적응성으로 인해 유망한 방향으로 보고 있지만 습도 및 온도에 대한 민감도는 동적 환경에서의 사용을 제한한다.

 

6D 힘 감지와 같은 보다 복잡한 측정의 경우 자기 및 광학 솔루션이 여전히 필요할 수 있다. 촉각 센서의 비용은 일반적으로 볼륨, 공급업체 및 기술 유형과 같은 요인에 따라 US$0.4/mm²에서 US$1.2/mm²까지 다양하다.

 

 

LiDAR 및 카메라

 

LiDAR와 카메라는 휴머노이드 로봇이 내비게이션, 충돌 회피 및 물체 감지를 수행할 수 있도록 하는 두 가지 필수 감각 기술이다.

 

2025년 현재 대부분의 휴머노이드 로봇은 LiDAR와 카메라를 조합하여 사용하며 Tesla의 Optimus는 카메라에만 의존하는 주목할만한 예외다. 두 기술의 통합은 주로 이러한 로봇이 탐색해야 하는 환경의 복잡성이 증가함에 따라 주도된다.

 

비전만으로는 실제 애플리케이션의 예측할 수 없고 동적인 조건을 해결하는 데 부족한 경우가 많다.

 

선도적인 LiDAR 공급업체인 Hesai에 따르면 비전 기반 시스템은 작업 및 조명 조건이 안정적인 생산 라인과 같은 통제된 환경에 적합할 수 있다.

 

그러나 휴머노이드 로봇은 다양하고 구조화되지 않은 환경에서 작동하고, 사람들과 상호 작용하고, 변화하는 조도에 적응하고, 물리적으로 복잡한 공간을 탐색하는 것으로 점점 더 많이 기대되고 있다.

 

밝은 햇빛, 저조도 또는 빠르게 변화하는 조건의 시나리오에서 카메라 전용 시스템은 신뢰성에 어려움을 겪고 인간-로봇 상호 작용에서 안전 문제를 야기할 수 있다.

 

LiDAR는 중요한 보완 기능을 제공한다. 이를 통해 조명이 어두운 환경에서도 정밀한 경로 계획, 실시간 3D 환경 매핑, 안정적인 장애물 감지가 가능하다.

 

이러한 기능은 휴머노이드가 제한된 공간에 물체를 배치하거나, 어두운 조건에서 예상치 못한 장애물을 피하거나, 공장 근무 시간 이후와 같이 조명이 제한된 영역을 탐색하는 것과 같은 작업을 수행하는 데 필수적이다.

 

광산 또는 터널 탐사와 같은 고위험 환경에서 LiDAR는 안전성과 정확성을 더욱 향상시켜 로봇이 자신 있게 위험한 지형을 스캔하고 탐색할 수 있도록 한다.

 

앞으로 휴머노이드 로봇 배포의 급속한 확장은 감각 구성 요소의 상당한 성장을 주도할 것으로 예상되며 시장은 2035년까지 100억 달러를 초과할 것으로 예상된다.

 

민첩한 기능에 대한 수요가 증가함에 따라 촉각 센서를 비용 효율적으로 통합하여 전체 시스템 비용을 크게 증가시키지 않고 미세 조작을 가능하게 해야 한다.

 

LiDAR와 카메라의 경우, 휴머노이드의 완전한 360도 공간 인식에 대한 진화하는 요구 사항은 미래의 디자인 트렌드에 영향을 미칠 것이다.

 

일반적으로 차선 감지 및 장애물 회피를 위해 장거리 전방 LiDAR에 의존하는 자율 주행 차량과 달리, 휴머노이드 로봇은 포괄적인 공간 커버리지가 필요한 다양한 환경에서 작동해야 한다.

 

결과적으로 차세대 LiDAR 시스템은 사각지대를 최소화한 광시야각(FOV) 설계에 우선순위를 둘 가능성이 높으며, 특히 정확한 전방향 인식이 중요하고 작동 속도가 느린 실내 애플리케이션에 적합하다.