본 기술은 비행 매니퓰레이터의 운송 작업 시 물체의 질량 등 물리량을 추정하고, 이를 바탕으로 무인기의 구동 능력과 로봇팔의 기구학적 제한을 고려하여 실시간으로 안전한 경로를 생성하는 안전 비행 운송 시스템 및 실시간 경로 계획 방법입니다.
운송 중인 물체의 무게에 의한 추가 토크가 무인기의 허용 추력 범위를 초과할 경우 추락 위험이 존재하며, 기존의 줄이나 그리퍼 방식은 복잡한 환경에서 정밀한 거동 제어나 물리량 추정이 불가능하여 운송 안정성이 낮은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 물체의 외형 정보를 기반으로 기구학적 정보를 획득하고 이륙 후 호버링 상태에서 물리량을 실시간으로 추정한 뒤 구동 능력 한계와 비교하여 운용 가능 영역을 결정하는 방식을 제안하며, 역기구학과 우선순위 임무 할당 기법을 사용하여 안전한 경로를 생성함으로써 추락 위험 없이 운송을 수행할 수 있습니다. 드론 배송과 공중 작업, 산업 설비 유지보수 등에 적용될 수 있어, 운송 중 추락 위험을 사전에 차단하면서 비행 매니퓰레이터의 실질적인 상용화 가능성을 높입니다.
본 발명은 교육부의 융합지식기반 창조형 기계항공인재 양성사업단, 산업통산자원부의 고정밀 공중 매니퓰레이션을 위한 드론 자율화 및 영상기반 운용 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 손가락의 제1분절 및 제2분절에 결합되는 지지대들을 포함하고, 복수의 링크와 회전 조인트 및 병진 조인트의 조합을 통해 손가락의 움직임을 정밀하게 가이드하는 1자유도 링키지 메커니즘의 손가락 재활 가이드장치입니다.
기존 손가락 재활 장치는 복잡한 제어 알고리즘과 다수의 구동기가 필요하여 비용이 높고, 1자유도 링키지 장치는 기구 부품 수가 증가하며 조인트 위치 변경에 따른 레이아웃 수정에 제약이 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 다수의 병진 조인트와 회전 조인트를 포함하는 링크 구조체를 사용하여 동작 방향 면 내에서 자유로운 레이아웃 변경이 가능하도록 하고 핀-인-슬롯 조인트를 적용하여 기구 요소를 단순화하는 방식을 제안하며, 이를 통해 선형 또는 회전 구동기를 효율적으로 적용하면서 부품 수를 최적화할 수 있습니다. 뇌졸중 환자와 수부 손상 환자의 손가락 재활에 활용될 수 있으며, 단일 구동기로 정밀한 관절 운동을 유도하여 장치 비용을 낮추고 재활 접근성을 넓힙니다.
본 발명은 미래창조과학부의 공간 메커니즘의 창의적 합성 기술 개발 및 응용 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 종이접기 기반의 사러스 링키지 구조를 응용하여 1자유도로 육면체 상태와 평면 상태 간 형상 변화가 가능한 폴더블 모듈과 이를 이용한 폴더블 매니퓰레이터로, 사이드 플레이트와 락커의 접힘 및 맞물림 구조를 통해 세워진 상태에서 구조적 강성을 확보합니다.
종래 로봇 암은 부피가 크고 구조가 복잡하여 무인비행기 등 소형 이동체에 적용할 때 무게와 동적 결합 문제로 비행 안정성이 저하되며, 소형화를 위해 자유도를 높일 경우 강성이 떨어져 외력에 취약해지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 상부와 하부 플레이트, 접힘면과 비접힘면으로 구분된 제2 사이드 플레이트, 제1 사이드 플레이트와 맞닿아 잠금 역할을 하는 락커를 포함하여 육면체 강성을 확보하는 방식을 제안하며, 와이어홀을 통과하는 와이어의 장력을 조절하는 액추에이터로 모듈 전체의 형상 변화를 1자유도로 제어할 수 있습니다. 드론 탑재형 로봇 암과 우주 구조물, 휴대용 작업 장비 등에 적용될 수 있어, 접었을 때의 소형화와 펼쳤을 때의 고강성을 동시에 달성하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터, 산업통상자원부의 차세대 소프트 그리퍼를 위한 소프트 로보틱스 기반 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상호 분기되는 가지를 포함하는 두 개의 관절 부재를 다수의 메인 스트링 및 서브 스트링으로 연결하여 텐세그리티(Tensegrity) 구조를 형성함으로써, 물리적 접촉 없이 회전 자유도와 유연성을 확보하고 마찰 및 마모를 방지하는 인공 관절 메커니즘입니다.
강체 기반의 전통적인 기계 관절은 외부 충격 전달 방지가 어렵고, 제어 기법만으로는 회전 축 방향의 유연성 구현이 불가능하며, 부재 간 마찰로 인한 마모 발생으로 장기간 사용 시 내구성이 저하됩니다.
본 기술은 제1·제2 관절 부재의 각 가지를 복수의 메인 스트링으로 대칭 또는 평행하게 연결하고, 회전 특성 제어를 위해 보조적인 서브 스트링을 추가 배치하여 스트링의 장력 차이에 따라 피치/요 회전 자유도 및 다방향 유연성을 구현합니다. 협동 로봇과 웨어러블 로봇, 정밀 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 비접촉 회전으로 마찰과 마모를 없애 장기 내구성을 확보합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 바디 프레임에 장착된 복수의 그리퍼를 공압 실린더 및 피스톤 로드를 이용하여 직선 방향으로 동시 이동시켜 기판의 내부 공간을 다방향에서 물리적으로 파지하는 기구적 메커니즘입니다.
기판 이송 시 정밀한 정렬이 어렵고, 파지 영역이 제한적이며, 파지 과정에서 부품의 물리적 손상 위험이 존재합니다.
본 기술은 바디 프레임의 각 측부에 배치된 그리퍼들이 구동부(피스톤 로드)에 의해 상하좌우(제1~제4 방향)로 직선 이동하며, 그리퍼 내의 롤러와 탄성체를 통해 기판을 유연하게 수용하고 고정하는 구조를 채택합니다. 반도체·디스플레이 이송과 제조 자동화에 적용될 수 있어 기판을 다방향에서 파지해 정렬 정확도를 높이고 손상 위험을 줄입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 모바일 IT 제품의 소형.정밀 부품조립을 위한 공정기술, 그리퍼 및 조립 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 카테터 선단에 무선 전력 송신 모듈을 구비하고, 체내 특정 지점에서 분리 가능한 마이크로 로봇에 전력을 무선으로 전달하는 시스템입니다. 카테터와 로봇 간 자기공명 방식의 무선 전력 전송과 초음파 센서를 이용한 위치 정렬 및 재결합 메커니즘을 포함합니다.
기존 마이크로 로봇은 외부에서 체내 깊숙한 곳까지 자기장을 유도하여 전력을 공급해야 하므로 에너지 손실이 크고, 대형 코일 시스템 구성으로 인해 시술 공간 확보가 어려운 문제점이 있습니다.
본 기술은 카테터가 로봇을 특정 지점까지 운반하고, 로봇이 분리된 후 카테터의 전력전달부(헬리컬/평면 코일)와 로봇의 전력제공부가 자기공명 방식으로 전력을 주고받는 구조를 채택합니다. 위치확인수단(초음파 센서)을 통해 카테터와 로봇의 재결합 및 정렬을 제어합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 전력 공급 효율의 저하를 최소화하고 안정적인 데이터 전송을 가능하게 함으로써 전력 공급 및 데이터 전송의 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로의료로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수술용 로봇 암 내부의 텐션 압력부 변형을 이용하여 수직 방향의 물리적 운동을 벤딩된 링크 구조를 통해 수평 방향으로 전달하고, 시저개폐부를 구동하여 시저부의 날을 개폐하는 미세 수술 기구입니다.
기존 수술 도구는 시저부의 날 방향이 로봇 암과 동일 선상에 위치하여 수직 움직임으로 제한됨에 따라, 세로로 긴 흉터 조직의 박리 및 절개 시 접근성과 작업 효율이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 내부 코어를 벤딩하여 시저부의 날 방향을 수평축 방향으로 배치하고, 텐션 압력부의 압력 변화를 수직이송운동관, 이송운동연결관, 수평이송운동관을 통해 전달하여 수직 이송력을 수평 구동력으로 변환하는 메커니즘을 적용합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 사용자가 더 큰 제어 및 정확도로 시술을 수행할 수 있게 함으로써 마이크로 수술의 정밀도 및 효과를 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 교원 Start-up Fund 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다중 드론 네트워크에 대한 충전 스케줄링 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 이동형 충전 스테이션이 다수 드론의 충전 순서를 결정하는 기술입니다.
드론은 배터리 용량 한계로 임무 지속 시간이 짧고, 다수 드론이 운용되는 네트워크에서는 제한된 충전 자원을 어떻게 배분할지가 시스템 효율을 좌우하는 문제였습니다.
본 기술은 경매 프로세스를 통해 드론별 충전 우선순위를 결정하고 이동형 충전 스테이션을 배치함으로써, 제한된 자원 할당의 효율과 전체 시스템 효용을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 이동체간 가상현실을 위한 5G이동통신 기술 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 요척골 구조의 회전자유도 구현과 고정을 위한 와이어 구조를 갖는 전완부 구조물에 관한 것으로, 인체 전완의 회내·회외 운동을 모사한 로봇 전완 기술입니다.
기존 로봇 의수는 실제 팔에 비해 무겁고 자유도가 제한적이며, 외형과 움직임이 인체와 달라 자연스러운 동작을 구현하기 어려웠습니다.
본 기술은 요골과 척골의 교차 회전 구조를 와이어로 구현·고정함으로써, 회전 자유도와 하중 지지 능력을 동시에 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 2단계(3차)바이오닉 손목 설계 기술 개발, 과학기술정보통신부의 인간중심소프트로봇연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 클라이언트로부터 가상 보드판상의 착수 좌표값을 받아 복수의 로봇 암 중 하나가 실제 보드판에 바둑돌을 착수시키도록 제어하고, 형세 분석 결과 퇴수 상황이 발생하면 로봇 암이 바둑돌을 회수하도록 제어하는 착수 게임 시스템입니다.
기존 착수 게임은 오프라인 사용자가 실제 로봇과 마주 앉아야만 대국이 가능하여 물리적 공간의 제약을 받았고, 퇴수 상황에서 다수의 바둑돌을 효율적으로 회수하기 어려운 한계가 있었습니다.
본 기술은 회수할 바둑돌이 복수일 때 제1 로봇 암의 퇴수 동작이 완료되기 전에 제2 로봇 암을 중간 경유점으로 미리 이동시켜 대기시키는 방식을 제안합니다. 원격 대국 서비스와 교육·재활용 게임 로봇에 적용될 수 있어 물리적 경계를 넘어선 몰입도 높은 대국 경험을 제공합니다.
본 발명은 교육부의 항정신병 질환 완화를 위한 환자의 내외면 상황 인지 및 학습 기능을 갖춘 증상 맞춤형 IoT멀티모달 소셜 로보테라피 엔진 플랫폼 기초원천기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 이동 로봇의 위치 추정을 위해 레이저 거리 센서의 측정값에 대한 거리 유형을 추정하고, 샘플 포즈 기반의 레퍼런스 거리 산출과 거리 오차 분석을 통해 해당 유형의 신뢰성 가중치를 산출하는 신뢰성 평가 방법입니다.
기존의 레이저 거리 센서 기반 위치 추정은 동적 장애물이나 환경 변화, 유리와 거울 같은 광학적 특이 현상이 있을 때 측정값이 왜곡되어 스캔 매칭 성능이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 추정 포즈로부터 예비 샘플을 추출하여 레이 트레이싱 기반의 레퍼런스 거리 세트를 생성하고 측정 거리와의 오차로 거리 유형을 추정한 뒤, 유형의 빈도와 편차를 결합하여 관측 모델의 신뢰도를 보정하는 방식을 제안합니다. 유리벽이 많은 상업 시설의 서비스 로봇에 적용될 수 있어 반사와 투과로 인한 위치 추정 실패를 근본적으로 줄여줍니다.
본 발명은 미래창조과학부의 혼잡한 생활도로환경에서 안전하게 동작하는 무인자동차의 지능성장형 자율주행시스템, 미래창조과학부의 다양한 환경의 무인이송로봇을 위한 상용제품수준의 자율주행 제어기 개발, 산업통상자원부의 환경변화에 강인한 실내외 통합 자율주행을 위한 학습형 로봇이동지능기술개발, 농림축산식품부의 농업생산 무인자동화 인력 양성 및 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 회전체와 동축으로 결합된 회전 지지체 상에 완충 스프링으로 지지되는 걸림부재를 배치하고, 스토퍼가 걸림부재의 걸림돌기에 물리적으로 접촉하여 회전체를 구속하는 기계식 회전체 브레이크 장치 및 이를 갖는 로봇 암입니다.
기존 전자 클러치 브레이크 방식은 슬립 현상으로 인해 정밀 제어에 한계가 있고, 마찰 면접촉 방식은 부피가 증가하며 무게와 단가가 높아지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 솔레노이드로 구동되는 스토퍼가 걸림돌기에 직접 접촉하여 기계적으로 회전을 정지시키고 완충 스프링으로 접촉 충격력을 흡수하는 방식을 제안하며, 이를 통해 슬립 없는 확실한 제동과 부품 보호를 함께 달성할 수 있습니다. 로봇 암의 비상 정지와 자세 유지 장치에 적용될 수 있어 소형·경량 구조로 안전성과 내구성을 동시에 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다자유도 수동식 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다자유도 로봇 암의 피치 관절에 탄성 부재 기반의 카운터밸런서를 배치하여 평행 4절 링크 구조와 연동함으로써, 자중에 의한 중력토크를 기계적으로 상쇄하고 관절 가동 범위를 확보하는 중력보상장치를 구비한 로봇 암입니다.
기존 평행 4절 링크 기반 중력보상장치는 사점 문제로 인해 가동 범위가 180도 미만으로 제한되며, 와이어나 벨트 방식은 내구성과 재현성이 떨어지는 기술적 한계가 존재했습니다.
본 기술은 이중 평행 4절 링크 기구를 적용하고 제1·제2 링크에 각각 커넥팅로드와 슬라이더, 가이드바 및 스프링을 포함하는 카운터밸런서 모듈을 구성하여 링크 회전 시 중력토크를 스프링의 복원력으로 보상하는 방식을 제안합니다. 산업용 로봇 암과 협동 로봇에 적용될 수 있어 가동 범위를 넓히면서도 구동기 용량과 에너지 소비를 크게 절감합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 작업자 공간공유 및 스마트공장 적용을 위한 차세대 제조용 로봇 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 의료 영상 기반의 수술 계획과 실제 수술 환경 간의 좌표계를 2단계 정합 과정을 통해 동기화하고, 해부학적 특징점을 로봇 툴의 중심점으로 설정하여 골편의 이동을 자동으로 제어하는 로봇을 이용한 골편 위치 제어 시스템 및 방법입니다.
종래의 수술용 로봇은 의사가 수동으로 해부학적 특징점을 설정하는 과정에서 많은 시간이 소요되고, 의사의 숙련도나 환경적 요인에 따라 정합 정확도가 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 수술 전 의료영상 내 실제 모델과 수술 후 가상 모델 간 변위를 산출하고 로봇 말단 장치와 골편의 마커 기반 변위 추적을 통해 좌표계 정합을 수행하며 특징점을 로봇 툴의 원점으로 매핑하여 제어 신호를 생성하는 방식을 제안하며, 이를 통해 정합 시간을 단축하고 수술 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 정형외과와 구강악안면외과의 골절 정복 수술에 활용될 수 있으며, 정합에 소요되는 시간을 단축하고 의사의 숙련도에 대한 의존을 줄여 수술 결과의 일관성을 높입니다.
본 발명은 보건복지부의 임상 중심 악안면 수술 플랫폼 및 투명 디스플레이 기반 영상가이드 악안면 수술 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 직교 구조 환경에서 컬러 영상의 선 정보와 깊이 영상의 면 정보를 결합하여 카메라의 6자유도 이동 궤적을 추정하는 구조적 환경 특징 기반 영상 주행 거리 측정 기술로, 선 정보에서 소실 방향을 추출하고 면 정보에서 표면 법선 벡터를 추출하여 맨해튼 프레임을 구성합니다.
기존의 영상 기반 주행 거리 측정 기법은 회전 움직임 추정 시 누적 오차가 발생하며, 면 정보만 사용하는 경우 면이 충분하지 않은 환경에서 위치 추정에 실패하거나 부정확한 결과를 도출하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 선 정보와 면 정보를 상호보완적으로 활용하여 공간의 방향성을 인지하고 회전 움직임을 먼저 추정하여 오차를 제거한 뒤 레벤버그-말쿼트 알고리즘으로 깊이 유무에 따른 특징점 잔차를 최소화하는 방식을 제안하며, 이를 통해 누적 오차 없이 6자유도 궤적을 정밀하게 추정할 수 있습니다. 실내 자율주행 로봇과 AR·VR 기기, 드론 항법 등에 적용될 수 있어, 별도의 고가 센서 없이 카메라만으로 정밀한 위치 추정을 구현하는 경제적인 해결책을 제공합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 복합재난 사고대응 지원용 다중로봇 통합관제 운용 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
