본 기술은 비정형 환경에서 다수의 대상 물체를 목표 영상의 배치 상태와 일치시키기 위해, 영상 분할기로 현재 영상과 목표 영상을 분할하고 심층강화학습 기반의 작업 순서 계획과 동작 추정 모델을 순차 적용하여 다관절 로봇을 제어하는 정리정돈 시스템입니다.
기존의 청소 로봇은 단순 이물질 흡입에 국한되며, 비정형 환경의 물체 정리정돈을 위해서는 작업자가 미리 정해진 순서와 위치를 지정해야 하는 비효율성과 유연성 부족 문제가 있었습니다.
본 기술은 인공지능 기반 영상 분할과 심층강화학습 기반의 작업 순서 및 동작 추정, 3차원 점군 처리와 적대적 신경망을 결합하여 로봇의 최종 동작을 계획하는 방식을 제안하며, 이를 통해 사전 지정 없이 스스로 정리정돈 계획을 수립할 수 있습니다. 가정용 서비스 로봇과 매장 진열 자동화 등에 적용될 수 있어 로봇이 수행 가능한 가사·서비스 업무의 범위를 크게 넓힙니다.
본 기술은 다중 플랫폼 간 랑데부 상황을 판별하고 개별 SLAM 지도를 융합하기 위해, 각 플랫폼에서 추출된 비정적 특징의 움직임과 플랫폼 간 자세·지도 정보의 유사성을 지상국에서 최적화 알고리즘으로 비교하고 계산하여 플랫폼 간 매칭을 수행하는 영상 기반의 협력적 동시 측위 및 지도 작성 시스템입니다.
기존 협업 SLAM 시스템은 플랫폼 식별을 위해 시각 마커를 의무적으로 사용하거나 정밀한 거리 정보를 요구하여 센서 구성과 운용 측면에서 제약이 큰 문제점이 있었습니다.
본 기술은 별도의 마커 없이 단안 카메라만으로 수집된 영상에서 통상적으로 제거되던 비정적 특징을 추적하고 관리하며, 이를 기반으로 플랫폼 간 랑데부 발생 여부를 최적화 문제로 설계하여 검출한 뒤 지상국에서 개별 지도와 자세 데이터를 융합하는 방식을 제안하며, 이를 통해 단순한 센서 구성으로도 다중 로봇의 협업 지도 작성을 수행할 수 있습니다. 다중 드론 탐사와 재난 현장 협업 매핑, 실내 자율주행 등에 활용될 수 있으며, 마커와 고가 센서 없이 단안 카메라만으로 구현되어 시스템 구축 비용을 크게 절감합니다.
본 발명은 다부처의 (주관)접이식 휠체어를 위한 자율주행 보조로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 내부 저장고를 포함하고 다수의 폴리머 벨트와 털부재로 구성된 저장부를 갖춘 다물체 파지 그리퍼로, 핑거부재와 링크부재, 슬라이더부재 및 텐던 구동 방식을 결합하여 유연한 다물체 파지와 순차적 저장 동작을 수행하는 기구입니다.
기존 다물체 파지 그리퍼는 여러 개의 그리퍼가 고정 배치된 구조로 인해 물체의 배열이 일정하지 않은 환경에서는 사용이 제한적이며, 비정렬 물체에 대한 다물체 동시 파지와 저장 기능이 미흡한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 핑거부재와 핑거 연결부재, 슬라이더, 링크로 이루어진 구동부와 폴리머 벨트 및 털부재를 포함하는 내부 저장고를 결합하고 파지 텐던과 전달 텐던으로 그리퍼의 회전 및 병진 운동을 제어하는 방식을 제안하며, 이를 통해 개별 물체를 파지하여 내부 저장고에 순차적으로 적재할 수 있습니다. 물류 분류와 농산물 수확, 폐기물 선별 등 다수의 물체를 연속적으로 처리해야 하는 현장에서 작업 효율을 크게 향상시켜, 자동화 라인의 생산성을 극대화합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 접이식 하이브리드 구동 소프트로봇 기술을 활용한 협력 보조 로봇팔 개발, 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 허브에 감기는 복수의 패널을 활용한 전개형 로봇 암으로, 슬라이딩과 폴딩 메커니즘을 적용하여 수납 시에는 롤링 방식으로 부피를 최소화하고 전개 시에는 형상 형성 장치와 형상 유지 장치를 통해 절곡 구조를 형성하여 고강도 강성을 확보하는 구조입니다.
기존의 전개형 로봇 암은 링크 조인트 유격과 폴딩 접힘선에 의한 강도 약화, 롤링 구조의 두께 한계 등으로 인해 수납율과 강성 확보가 서로 상충되는 기술적 한계가 있었습니다.
본 기술은 슬라이딩 및 폴딩 구조를 갖는 패널들을 허브에 감아 보관하고 형상 형성 장치를 통해 전개 시 패널을 절곡 구조로 유도하며, 간격 조절 장치와 와이어 권취부를 포함한 형상 유지 장치로 전개된 상태의 구조적 강성을 유지하는 방식을 제안하며, 이를 통해 높은 수납율과 고강성을 동시에 달성할 수 있습니다. 우주 구조물과 재난 현장 탐색 장비, 이동형 작업 로봇 등 휴대성과 강성을 동시에 요구하는 분야에서 기존 로봇 암의 근본적인 한계를 해소하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 기술은 텐세그리티(tensegrity) 구조를 기반으로 제1 바디와 제2 바디 사이를 비접촉 상태로 유지하며, 와이어 장착을 통해 회전 및 유연성을 제공하는 관절 메커니즘입니다. 와이어의 힘의 평형을 이용해 바디 간 접촉 없는 회전 운동을 수행하고, 외부 충격 시 와이어 인장력 조절을 통해 강성 및 가동 범위를 제어합니다.
강체 기반 관절에서 발생하는 외부 충격 전달 문제, 제어 기법의 한계로 인한 회전 축 방향 유연성 부족, 그리고 바디 간 물리적 마찰에 의한 마모 현상 및 내구성 저하가 발생했습니다.
본 기술은 제1 바디와 제2 바디 사이에 이격된 연결체를 배치하고, 와이어 부재(제1, 2, 3 연결 와이어)를 사용하여 텐세그리티 구조를 구현합니다. 구동 모터가 와이어를 당겨 가상의 원주를 따라 구름 운동을 유도하며, 프레임의 경사면 설계를 통해 가동 범위를 물리적으로 제한합니다. 협동 로봇과 웨어러블 로봇, 정밀 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 바디 간 마찰과 마모 없이 회전 성능과 수명을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 텐던(tendon)의 인장력을 이용한 굽힘 동작과 스트링 셋(string set)의 복원력을 이용한 초기 위치 복귀 동작을 수행하는 생체 모사형 관절 메커니즘입니다. 복수의 바디를 스트링으로 이격 연결하여 베어링 없이 관절 회전이 가능하도록 설계합니다.
기존 로봇 관절의 기계적 마모, 무거운 부품으로 인한 착용 불편하며, 생체 구조 모사 부족, 외부 충격 흡수 한계 및 복잡한 구성으로 인한 제어 난이도 증대입니다.
본 기술은 바디 간 직접 접촉을 배제하고 텐던과 복수의 스트링으로 연결하여 관절을 구성합니다. 텐던 장력 제어를 통해 굽힘 동작을 수행하고, 스트링의 인장 탄성을 통해 자연스러운 복원력을 구현합니다. 일부 스트링의 장력을 비대칭적으로 조절하여 관절 회동 시 움직임 범위를 가변적으로 제한함으로써 파지력을 향상합니다. 웨어러블 로봇과 의수, 협동 로봇에 적용될 수 있어 베어링 없이 관절을 구동하며 내구성과 착용 편의성을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동원으로부터 전달된 회전력을 링크 구조(주링크부 및 엄지링크부)로 변환하여 환자의 손가락 재활 운동을 유도하는 기구적 조작 장치입니다.
종래 기술의 복잡한 구조로 인한 높은 제조 비용과 엄지/네 손가락의 선택적 구동 및 정밀한 운동 구현의 어려움이 있었습니다.
본 기술은 단일 모터와 동력전달축, 그리고 네손가락운동제어부/엄지손가락운동제어부를 포함한 선택적 기어 결합 방식을 통해 링크 구조의 움직임을 제어하여 최소한의 연결 구조로 손 재활 운동을 구현합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 상기 구조 및 제조 비용의 복잡성을 감소시킴으로써 손 재활 로봇의 단순성 및 비용 효율성을 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동부에서 발생한 회전력을 링크 구조와 제어부를 통해 손가락 안착부로 전달하여 선택적인 재활 운동을 수행하는 로봇 구조입니다.
종래의 손 재활로봇은 엄지손가락과 네 손가락의 선택적 운동을 제어하기 어렵고 구조가 복잡하여 제조 비용이 높습니다.
본 기술은 하나의 모터와 동력전달축을 기반으로 네 손가락 운동제어부와 엄지손가락 운동제어부를 각각 배치하여 동력 전달을 선택적으로 조절함으로써 손가락의 재활 운동을 수행합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 단일 모터를 사용하여 손가락과 엄지손가락의 선택적 재활 운동을 동시에 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 탄성력과 탄성선도 조절이 가능한 탄성유닛 및 그 작동방법에 관한 것으로, 복수의 탄성 제어 모듈을 통해 강성 특성 자체를 가변시키는 기술에 관한 것입니다.
기존 탄성 부재는 고정된 강성을 가져 사용 목적이 바뀔 때마다 부품을 교체해야 했고, 탄성력의 크기뿐 아니라 변위-하중 곡선인 탄성선도를 조절하는 것은 더욱 어려웠습니다.
본 기술은 탄성 밴드와 비탄성 밴드를 조합하고 고정 유닛의 위치를 제어하여 탄성력과 탄성선도를 동시에 조절합니다. 수동형 착용 로봇, 트레이닝 장비 등 다양한 제품에 적용할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 사용자-웨어러블 로봇 간의 고속 상호 적응을 위한 기계학습 및 확장 현실, 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발, 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 공압 액츄에이터 구동을 위한 가스 공급시스템 및 그 작동방법에 관한 것으로, 액화 질소가스의 기화를 이용해 착용형 공압 액추에이터에 고압 가스를 공급하는 기술입니다.
기존 착용형 로봇의 공압 구동은 컴프레서와 대용량 탱크가 필요해 중량과 부피가 크고 구조가 복잡했으며, 제조 비용이 높다는 문제가 있었습니다.
본 기술은 액화가스 챔버와 기화가스 배출 라인을 구성하고 폐열을 활용해 기화를 촉진함으로써, 경량·고출력 공압 구동을 구현하고 액추에이터 손상을 방지하여 효율과 안전성을 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리 상부 유닛과 다리 하부 유닛을 무릎 관절 유닛으로 힌지 연결하고 발판 유닛을 족 관절 유닛으로 연결하며, 다리 하부 유닛에 설치된 의도 측정 센서로 착용자의 근육 움직임에 따른 보행의도를 즉각 전달받는 보행보조 로봇입니다.
기존 보행 보조 장치는 사용자의 보행 의도를 정확하고 신속하게 파악하기 어려웠으며, 구동에 따른 소음과 전력 소모가 크고 관절 강성으로 인해 재활 초기 환자를 효과적으로 보조하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 근육 움직임을 직접 감지하는 의도 측정 센서와 비전력 추진 모듈을 결합하여 즉각적인 보조를 수행하는 방식을 제안합니다. 뇌졸중 등 중추 신경계 질환 환자의 재활 치료에 적용될 수 있어 소음과 전력 소모를 최소화하면서 환자의 의도에 맞춘 자연스러운 보행을 지원합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 기계학습 기반 뇌졸중 및 파킨슨 환자 맞춤형 하지 재활치료 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동측 엔코더와 출력측 엔코더를 이용한 듀얼 엔코더 시스템에서 감속기 내부의 기구적 편심 오차를 사전에 함수화하여 보정하고, 부하 인가 시 발생하는 각도 편차로부터 비틀림 각도를 산출하여 관절 토크를 정밀 추정하는 토크 측정 시스템입니다.
기존 로봇 관절 토크 측정 방식은 별도 힘·토크 센서의 고비용 문제, 스트레인게이지 방식의 관절 강성 저하 문제, 전류 기반 방식의 낮은 정확도와 감속기 마찰 모델링의 어려움 등 구조적 한계가 존재했습니다.
본 기술은 무부하 시의 기구적 편심 오차를 다항식이나 푸리에 급수 등의 함수로 모델링하여 저장한 뒤 실제 운용 시 각도 편차에서 보정 함수 값을 차감하여 순수 비틀림 각도를 도출하고 관절 강성을 곱해 토크를 산출하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 정밀 조립 장비에 적용될 수 있어 고가의 토크 센서 없이도 정밀한 힘 제어를 구현하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 발명은 산업통상자원부의 조립작업과 같은 비정형 작업환경에 지능적으로 대응할 수 있는 심층강화학습 기반의 공유작업 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 3D 점군 데이터를 격자 기반 고도지도로 변환하고 다수의 지형 특징값을 추출한 뒤 자가 학습 알고리즘을 통해 주행 가능 여부를 판별하는 AI 모델을 생성하는, 자가 학습 기반의 주행 가능성 평가 이동 로봇입니다.
기존의 수동 레이블링 방식은 데이터 구축 비용이 크고 시뮬레이션 데이터는 실환경과 차이가 있으며, 단순 임계값 기반 규칙은 복잡한 도시 환경에서 정밀한 주행 가능성 평가가 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 기 주행 궤적을 양성 샘플로, 임계값 초과 격자를 음성 샘플로 초기 구성한 뒤 분류기의 추론 확률에 따라 데이터를 재분류하며 반복 학습하는 방식을 제안하며, 이를 통해 사람의 수동 레이블링 없이 모델 정확도를 스스로 고도화할 수 있습니다. 실외 배송 로봇과 순찰 로봇에 적용될 수 있어 새로운 환경에 투입될 때마다 별도의 데이터 구축 없이 적응하는 경제적인 해결책을 제공합니다.
본 기술은 인공지능 알고리즘을 이용하여 수술 중 실시간으로 촬영되는 복강경 영상을 분석하고 수술 도구와 해부학적 구조물, 수술 행위를 인식하여 최적의 카메라 시점을 자율적으로 제어하는 복강경 카메라 조종 로봇 및 촬영 뷰 조정 방법입니다.
수술 보조자의 숙련도와 피로도에 따라 복강경 카메라 조작 품질이 가변적이며, 수동 조작 방식의 경우 수술자의 수술 행위가 단절되거나 집중력이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 복강경 영상 내 수술 도구의 위치를 기반으로 카메라 중심을 조정하고 해부학적 구조물과 환경 정보를 분석하여 화면 기울기를 보정하며 수술 행위 분석 결과에 따라 줌 인·아웃을 자동 수행하는 방식을 제안합니다. 복강경 수술 전반에 적용될 수 있어 보조 인력에 대한 의존을 줄이면서 수술자의 집중도와 수술 품질을 함께 끌어올립니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 영상자료 딥러닝 분석을 기반으로 하는 직장암 수술 단계 자동 인식 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 복수의 코일에 인가되는 전류를 제어하여 원하는 위치에 특정 방향과 세기의 자기장을 형성하는 자기장 합성 제어장치로, 최소 상한 노름 전류해를 이용하여 정격전류 제한 범위 내에서 최적의 전류지령을 결정하는 기술입니다.
기존에는 코일의 정격 전류 제한으로 인해 합성 자기장의 크기가 작아지거나 방향이 의도와 다르게 변형되는 현상이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 최소 자승법을 통한 제1 전류지령과 상한 노름을 최소화하는 제2 전류지령을 연산하고 정격전류 제한 범위 내에서 최적의 전류지령을 결정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 자기장 합성 성능을 최대화하면서 코일의 정격을 초과하지 않는 안정적인 제어를 구현할 수 있습니다. 자기 구동 마이크로 로봇과 정밀 의료 기기, 자기 부상 장치 등 정밀한 자기장 제어가 요구되는 분야에서 코일 성능을 최대한 끌어내는 핵심 제어 기술로 활용될 수 있습니다.
