본 기술은 뇌-기계 인터페이스를 통해 사용자의 운동 의도 뇌 신호를 해석하여 외부기기를 제어하고, 기기의 동작 상태를 감지하여 다시 사용자에게 체성감각 피드백인 뇌 자극 패턴을 전달하는 이중 폐회로 뇌-기계 인터페이스 시스템 및 그 방법입니다.
기존 뇌-기계 인터페이스는 운동 명령 수행 시 체성감각 피드백이 결여되어 있거나 단순한 자극만으로는 뇌 영역 간의 실질적인 피드백 메커니즘을 복원하지 못해 제어 성능이 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 운동의도 뇌 신호를 기반으로 외부기기 제어 신호를 생성하고 기기의 동작 상태에 따른 체성감각 유발 뇌자극 패턴을 획득하며 뇌자극의 빈도와 시점 정보를 활용해 자극 패턴을 실시간으로 보정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 이중 피드백 루프로 제어 성능을 향상시킬 수 있습니다. 의수·의족 제어와 신경 재활, 뇌질환 치료 분야에 활용될 수 있으며, 감각 피드백을 복원하여 기존 뇌-기계 인터페이스의 제어 정확도와 사용자 몰입도를 크게 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간 대상 체성감각 피드백 기반 운동제어-감각정보 통합형 침습적 상지운동 제어 뇌-기계 인터페이스 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 신체 착용 하네스와 연결된 가이드 바를 슬라이딩 결합된 제1 및 제2 링크의 교차 각도 변화를 통해 상하로 이동시키는 메커니즘을 제공하고, 센서를 통해 보행 의도를 감지하여 가이드 바와 바퀴를 제어함으로써 보행을 보조합니다.
하지 마비 환자용 웨어러블 로봇에서 발생하는 기계적 구조 및 제어 알고리즘의 불안정성으로 인한 보행 중 넘어짐 문제 및 환자의 부상 위험이 있었습니다.
본 기술은 교차 결합되어 가이드 바의 움직임에 따라 각도가 가변하는 제1/제2 링크 구조를 채택하여 신체 무게를 보상하고, 센서로 감지된 보행 의도(전진/회전)에 따라 가이드 바의 상하 이동 및 바퀴 회전수를 제어하여 보행을 보조합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 체중을 보상해 하지 마비 환자에게 안정적인 보행 보조를 제공합니다.
본 기술은 유연한 도파관 바디와 코어로 구성된 광학식 외력 센싱부를 U자 형상으로 배치하여, 외부 압력에 의한 광 경로 변형 및 광 파워 로스를 측정함으로써 외력의 크기와 위치를 감지합니다.
기존 로봇 그리퍼용 센서는 구조가 복잡하여 소형화가 어렵고, 제조 공정이 까다로우며, 센서 자체 보정 문제와 함께 높은 제조 비용이 발생합니다.
본 기술은 내부층을 중심으로 유연한 도파관 센싱부를 U자 형태로 권취하고, 센싱부 양단에 발광부 및 수광부 장착홈을 구비하며, 외부층 및 보호 플레이트로 덮어 외력 전달 및 센서 보호 기능을 구현한 광학식 센서 구조체입니다. 로봇 그리퍼와 촉각 센싱, 정밀 계측에 적용될 수 있어 구조를 소형화하고 제조를 단순화하면서 외력을 정밀하게 감지합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 노약자와 환자 간병을 위한 팽창식 소프트 로봇 팔 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 자기장 발생부(구동부)를 로봇암/매니퓰레이터의 말단에 장착하여, 마이크로 로봇의 구동이 가능한 좁은 작업 영역을 공간상에서 이동 및 확장하는 제어 시스템입니다.
자기장 발생 장치의 코일 크기 제한과 전력 효율성 문제로 인해 마이크로 로봇을 제어할 수 있는 유효 구동 영역이 국소적으로 한정됩니다.
본 기술은 이송 로봇을 이용하여 자기장 발생부의 물리적 위치를 목표 공간 좌표로 이동시킴으로써 구동 영역을 광범위하게 확장합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 높은 전기 에너지 요구 사항 없이 구동 업 영역을 확장함으로써 마이크로 구조 및 마이크로 로봇의 적응성 및 제어를 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 3차원 정밀 마이크로 구조체 개발 및 세포/약물 전달 기반 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하수관로 내에서 비파괴 검사 신호(방사선, 초음파, 레이저 등)를 활용하여 관로 외벽의 침수부 3차원 좌표를 탐지하고, 듀얼암 구조의 매니퓰레이터를 사용하여 해당 위치를 천공 및 보수재를 주입하는 자동화 로봇 기술입니다.
하수관로 보수 작업 현장의 높은 안전사고 위험(질식, 감전, 추락), 노동 강도, 인력 부족 및 노령화로 인한 작업 효율성 저하가 발생했습니다.
본 기술은 이동 플랫폼에 틸트센서와 듀얼암 매니퓰레이터를 결합하고, 비파괴 검사 모듈(제1암)을 통한 침수부 3차원 좌표 생성 및 보수 모듈(제2암)을 통한 자동 천공/주입 제어를 통해 비파괴적 정밀 탐지 및 보수 작업을 수행합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 하수 보수 및 보강 작업에서 안전성 및 작업 속도를 향상시켜 공정의 전체 효율 및 품질을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 나노기술기반융합연구총괄 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 각 자유도의 완전 독립 구동이 가능한 손목-전완 부족구동 관절장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 적은 수의 구동기로 3자유도를 독립 제어하는 기술입니다.
기존 로봇 의수·의지는 자유도마다 구동기가 필요해 구동기 수가 늘고 전체 중량이 증가했으며, 이는 착용 부담과 소비 전력 증가로 이어졌습니다.
본 기술은 와이어 연결 구조와 능동 관절부를 조합한 부족구동 방식으로 약 3자유도의 독립 구동을 구현하여, 구동기 수와 중량을 줄이면서 기능성을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 2단계(3차)바이오닉 손목 설계 기술 개발, 과학기술정보통신부의 인간중심소프트로봇연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 전기 정지 마찰력을 이용한 가변 강성 메커니즘에 관한 것으로, 층 적층체에 전압을 인가해 강성을 조절하는 레이어 재밍 기반 기술입니다.
기존 레이어 재밍 구동 유닛은 굽힘 강성과 비틀림 강성을 폭넓게 조절하기 어렵고, 저항 특성이 제한되어 다양한 자세에서 활용하기 힘든 문제가 있었습니다.
본 기술은 층들이 서로 슬라이딩·회전할 수 있도록 배열한 적층 구조를 채택하여, 빠른 응답 속도와 다자유도를 동시에 구현합니다. 착용형 로봇의 강성 제어에 효과적으로 적용됩니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 서버가 이동체에 대상이미지를 전송하고 이동체의 딥러닝 모델이 산출한 결과값을 수신한 뒤, 동일한 초기 파라미터를 가진 제2 딥러닝 모델의 결과값과 비교하여 이동체 모델의 무결성을 원격으로 검증하는 방법 및 장치입니다.
이동체에 탑재된 인공지능 모델은 파라미터 위·변조 공격에 취약하여 객체 인식 결과가 조작될 수 있으며, 이를 원격에서 검증하고 방어할 수 있는 기술적 수단이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 개방형 운영체제와 독립적으로 격리된 신뢰 실행 환경에서 이미지 전송과 결과값 수신을 수행하여 검증 과정 자체의 안전성을 확보하는 방식을 제안합니다. 자율주행차와 무인이동체의 보안 관제에 적용될 수 있어 파라미터 위변조 공격을 원격에서 탐지하여 인공지능 모델의 무결성을 보장합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 무인이동체 공통핵심 보안기술 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용하여 로봇팔 제어 모드를 결정하고, 오류관련전위를 기반으로 제어 모드의 적절성을 실시간 검증하고 재결정하는 로봇팔 제어용 뇌-컴퓨터 인터페이싱 방법 및 장치입니다.
기존 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반 제어 기술은 단순 움직임 상상 검출에 국한되어 다양한 로봇 동작을 효율적으로 제어하기 어렵고, 사용자의 의도와 로봇의 실제 동작이 불일치할 때 오류를 방지하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 사용자의 뇌파에서 추출된 추상적 특징으로 팔 뻗기와 손 쥐기·펴기, 손목 회전 중 하나의 제어 모드를 결정하여 피드백하고, 오류관련전위가 임계값을 초과하면 모드를 재결정하는 방식을 제안합니다. 사지 마비 환자의 보조 로봇과 재활 훈련에 활용될 수 있어 의도와 동작의 불일치를 스스로 교정하며 제어 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 (BCI-총괄/1세부) 생각만으로 실생활 기기 및 AR/VR 디바이스를 제어하는 비침습 BCI 통합 뇌인지컴퓨팅 SW 플랫폼 기술 개발, 과학기술정보통신부의 (BCI-2세부) 딥러닝을 이용하여 사람의 의도를 인지하는 BCI 기반 뇌인지컴퓨팅 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 족관절 환자의 보행 시 체중을 무릎과 허벅지에서 지지하도록 다리를 거치하고, 지면반발력을 흡수하기 위한 탄성 충격흡수부재가 포함된 지지축과 3점 디딤 구조의 바닥지지부를 결합한 체중지지 보조장치입니다.
기존 목발 사용 시 겨드랑이 신경 손상과 팔 통증이 발생하고, 외골격 로봇은 고비용에 사용이 불편하며, 1점 접지 기반의 재활 도구는 보행이 불안정하다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 무릎과 종아리를 안착시키는 다리지지부와 3개의 디딤부재로 구성된 바닥지지부를 지지축으로 연결하고 지지축 내부에 높이 조절 기구와 하부의 충격흡수부재를 배치하여 보행 하중을 분산하고 완충하는 방식을 제안합니다. 족부 골절과 발목 수술 후 회복기 환자에게 적용될 수 있어 팔의 부담 없이 안정적으로 이동하며 회복 기간의 삶의 질을 높입니다.
본 기술은 구동부의 스테이터를 베이스부와 관절토크센서 사이에 배치하고, 출력 링크로부터 감속기에 인가되는 반작용 토크를 스테이터와 베이스부 사이에서 센싱 프레임의 변형을 통해 측정하는 관절토크센서를 구비하는 로봇 관절 유닛입니다.
종래의 관절토크센서는 감속기와 출력 링크 사이에 위치하여 감속기 진동이 직접 전달됨에 따라 측정 오차가 발생하고, 낮은 강성으로 관절 전체의 강성이 저하되며 배선 통과를 위해 회전 각도가 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 관절토크센서를 구동부 스테이터와 베이스부 사이에 배치하여 반작용 토크를 측정하고 센서 프레임의 연결 빔에 휘트스톤 브릿지 회로를 구성하며 중공축을 통해 배선을 관통시키는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 정밀 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 측정 정확도와 관절 강성을 동시에 확보하면서 무한 회전까지 가능하게 합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다자유도 수동식 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 광 조사를 통해 아조벤젠 액정 고분자의 시스-트랜스 이성질화 반응을 유도하여 발생하는 굽힘 변형을 구동력으로 이용하는 광반응 변형 구조체 및 이의 구동 방법입니다.
기존 지능형 복합재 작동기는 작동을 위해 열 공급이나 전류 인가, 직접적인 기계적 인장이 필요하여 외부 장치에 대한 의존도가 높고 복잡한 시스템을 요구하는 한계가 있었습니다.
본 기술은 광 반응성 아조벤젠 액정 고분자를 포함하는 다중 고분자 필름 구조와 바디부 말단의 접착 지지부를 활용하는 방식을 제안하며, 특정 파장대의 빛 조사에 의한 가역적인 굽힘 변형을 통해 지면과의 접착과 해제 및 추진력을 생성하여 기계적 접촉 없이 광 에너지만으로 능동적인 이동을 제어할 수 있습니다. 마이크로 로봇과 스마트 소재, 광 구동 액츄에이터 분야에 적용될 수 있어, 전원과 배선 없이 빛만으로 이동을 제어하는 차세대 구동 방식의 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 광반응 자가변형구조체 설계 및 구현 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 내시경의 다수 시점 영상을 정합하여 수술 전 팽창된 복강 내 3차원 환경 모델을 생성하고, 수술 중 실시간 로봇팔 위치 데이터와 3차원 모델상의 생체 주요 요소를 비교하여 충돌 위험을 예측하고 방지하는 최소 침습 수술용 수술로봇 시스템입니다.
수술 전 CT와 MRI 영상은 신체 팽창 전 상태 정보에 국한되어 실제 수술 환경과 괴리가 있고, 기존 로봇 수술은 시야 제한으로 인해 비가시 영역에서 로봇 도구와 생체 조직 간의 충돌 위험을 방지하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 수술 전 내시경을 복강 내에 삽입하여 다수의 2차원 및 3차원 영상을 취득한 뒤 이를 3차원 영상으로 정합하고, 수술 중 로봇팔의 실시간 위치를 추정하여 3차원 모델에 맵핑하는 방식을 제안하며, 이를 통해 충돌 위험을 계산하고 제어부로 피드백하여 비가시 영역에서도 충돌을 방지할 수 있습니다. 복강경 로봇 수술에서 시야가 확보되지 않는 영역의 충돌까지 예측하여 방지하므로, 수술 안전성을 근본적으로 강화하는 핵심 기반 기술로 활용될 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 로봇 팔의 충돌 회피를 통한 차세대 수술 로봇 시스템 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 연성 재질의 베이스부와 측면연결부, 구름 접촉 방식의 마디링크를 사용하여 인간 손가락의 굽힘과 회전, 기울임 움직임을 모사하는 로봇 핸드입니다.
종래의 강성 재질 로봇 핸드는 비정형 물체를 파지할 때 유연하게 대응하기 어렵고, 힘과 위치 제어 방식은 하드웨어 복잡도와 무게를 증가시키는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 연성 재질의 제1 베이스부와 측면연결부를 도입하여 막대링크의 기울어짐 자유도를 확보하고 와이어 인장력 및 구름 접촉 관절 구조를 적용하는 방식을 제안하며, 이를 통해 엄지 손가락의 회전과 마디링크의 복합 굽힘 동작을 단순한 구조로 구현할 수 있습니다. 의수와 서비스 로봇, 물류 파지 장치 등에 적용될 수 있으며, 연성 구조로 비정형 물체에도 유연하게 대응하면서 경량화를 달성하여 활용 범위를 크게 넓힙니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 손 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 와이어의 마찰력을 이용해 하중을 분산하는 수동식 기구 장치로서, 맞물림 조절 부재의 회전을 통해 제1 기어와 제2 기어 사이의 간격을 조절하여 와이어의 구속 또는 해제 상태를 제어하는 기구학적 메커니즘을 가집니다.
사용자가 중량물을 반복적으로 들어 올릴 때 발생하는 근육 피로와 부상 위험이 존재하며, 이를 보조하기 위한 기존 전동식 장치는 모터, 제어기, 전원부로 인해 장치가 무겁고 고가입니다.
본 기술은 모터 등의 동력원 없이, 제1 기어와 제2 기어의 톱니에 형성된 홈(수용부)을 통해 와이어를 고정하거나 해제하여 하중을 물리적으로 지지하는 수동식 하중 조절 장치를 구현합니다. 산업 현장 근력 보조와 물류 작업, 재활에 적용될 수 있어 전동 장치 없이 중량물 취급을 보조해 근피로와 부상 위험을 줄입니다.
본 발명은 미래창조과학부의 하지마비 장애인의 자립적 보행을 위한 보조기 개조형 외골격 로봇의 Under-actuated 메커니즘 및 보행제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
