본 기술은 별도의 로봇 암 관절 없이 그리퍼 자체적으로 피 파지체를 파지 및 회전시키는 기구적 구성합니다. 제1 모터로 구동되는 파지 축을 통해 링크를 직선 이동시켜 파지하고, 제2 모터로 구동되는 회전 축을 통해 링크를 회전시켜 파지된 물체를 회전시키는 이중 모터 구동 매커니즘을 가집니다.
종래 로봇은 그리퍼로 물체를 파지한 후 회전시키기 위해 로봇 암의 관절을 사용해야 하므로, 작업 영역이 제한되고 로봇 암 구조가 복잡해지며 비용이 상승하는 문제점이 있습니다.
본 기술은 파지 구동부(제1 모터/회전축)와 회전 구동부(제2 모터/회전축)를 나란히 배치하고, 볼 스플라인과 링크 구조를 통해 모터의 회전 운동을 파지용 링크의 직선 파지 이동과 전체 회전 동작으로 분리하여 전달합니다. 기어 전달 방식을 사용하여 슬립 현상을 최소화하고 제어 정밀도를 높입니다. 제조 자동화와 조립 공정, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 로봇 암 관절 없이 물체를 회전시켜 작업 공간과 구조 복잡성을 줄입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 기내식 카트에 로봇암과 지지부를 결합하여 항공기 내 기내식을 승객에게 자율적으로 배식 및 회수하는 시스템입니다. GPU 기반 자율주행 정지 제어, 음성 인식 기반 기내식 선별, 제1/제2 레일을 이용한 기내식 트레이 이송 및 로봇암 그리퍼를 통한 정밀 전달 프로세스를 포함합니다.
항공기 내 기내식 서빙은 승무원이 수작업으로 수행함에 따라 무거운 카트 운용으로 인한 승무원 건강 악화 및 사고 위험이 존재하며, 자동화된 서빙 시스템에 대한 기술적 요구가 지속됩니다.
본 기술은 로봇암(그리퍼 포함) 및 레일 기반 트레이 이송 구조를 갖춘 서빙 로봇을 통해 자율적 배식을 구현합니다. 음성 및 좌석 데이터베이스와 연동된 객체 인식 기술, 그리고 로봇암 카메라와 사물인식센서를 이용한 전달 완료 검증 및 오차 확인 알고리즘을 통해 자동화 수행합니다. 기내 서비스와 식음료 서빙 로봇, 배식 자동화에 적용될 수 있어 승무원의 신체 부담과 사고 위험을 줄이며 배식 효율을 높입니다.
본 기술은 다자유도 힘 신호의 주파수 분석을 통해 인간의 의도적 동작과 비의도적 동작을 구분하고, 그 결과인 협업 상태값에 따라 어드미턴스 모델의 이너샤와 댐퍼 등 매개변수를 동적으로 변경하는 가변 어드미턴스 제어 기술입니다.
고정된 어드미턴스 게인을 설정하면 민감한 제어와 안전한 제어 사이에 상충 관계가 발생했고, 기존 DFT 기반 관측기는 실시간 반응 속도가 느려 즉각적인 대응이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 저역과 고역 통과 필터를 이용한 주파수 분석으로 연산량을 줄여 반응 속도를 높이고 협업 상태값에 따라 매개변수를 실시간으로 가변 제어합니다. 협동 로봇과 물리적 인간-로봇 상호작용 시스템에 적용될 수 있어 작업 상황에 맞춰 민감도와 안전성을 동시에 확보하는 제어 성능을 제공합니다.
본 기술은 퍼지 Q-러닝 알고리즘을 활용하여 착용형 로봇의 어드미턴스 매개변수를 적응적으로 조절하며, 저역과 고역 통과 필터로 인간-로봇 협업 상태를 실시간 관측하고 이를 상호작용 힘 및 부하 무게와 함께 퍼지 제어 모델의 입력으로 사용하여 최적의 제어값을 산출하는 기술입니다.
고정된 어드미턴스 게인을 설정하면 민감도와 안전성 사이에 상충 관계가 발생했고, 기존 DFT 기반 주파수 분석 기법은 관측 지연으로 인해 0.5초 이내의 협업 상태 인식과 충격 대응이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 IIR 2차 버터워스 필터로 저지연 협업 상태 인식을 수행하고 전문가 지식 기반의 퍼지 규칙 초기값에 퍼지 Q-러닝을 적용하여 매개변수를 실시간 최적화합니다. 근력 보조 슈트와 물류 작업용 착용 로봇에 적용될 수 있어 상황에 따라 민감도와 안전성을 자동으로 조율하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 기술은 하나의 액추에이터로 두 케이블의 다양한 프로파일 구현이 가능한 액추에이션 시스템 및 작동방법에 관한 것입니다.
기존에는 케이블마다 별도의 모터가 필요해 시스템 중량과 소비 전력이 증가했고, 두 케이블의 구동 프로파일을 중첩하여 구현하기 어려운 한계가 있었습니다.
본 기술은 이동 기어와 풀리 유닛을 이용해 단일 모터의 출력을 두 케이블로 분배·전환함으로써 제어를 단순화하고 액추에이터 수와 배터리 사용량을 함께 줄일 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 제로파워 신체 강화 기초연구실, 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 풀리 일체형 케이블 구동기 및 그 작동방법에 관한 것으로, 링기어 일체형 풀리와 유성기어 세트를 결합해 케이블 구동 방식에 최적화한 구동 모듈에 관한 것입니다.
기존 착용형 로봇의 케이블 구동부는 모터와 감속기, 풀리가 개별 배치되어 부피가 크고 외부로 돌출되는 구조였습니다. 이는 착용감과 활동성을 떨어뜨리는 주요 원인이었습니다.
본 기술은 풀리에 링기어를 일체화하고 유성기어 세트를 내장하여 구동부의 돌출 정도를 줄이고 설계 부피를 최적화합니다. 보다 컴팩트하고 효율적인 케이블 구동 시스템을 통해 착용형 로봇의 사용성과 착용감을 향상시킵니다.
본 발명은 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발, 과학기술정보통신부의 사용자-웨어러블 로봇 간의 고속 상호 적응을 위한 기계학습 및 확장 현실 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 개별 로봇의 독립적인 물체 재배치 작업 계획을 계산한 뒤 이를 취합하여 작업 교대 횟수가 최대가 되도록 협업 계획을 수립하고, 최단 시간 수행을 위한 단위 작업 순서와 충돌 없는 이동 계획을 함께 도출하는 방법입니다.
단일 매니퓰레이터 로봇을 이용한 물체 재배치 방식은 작업 공간이 제한된 환경에서 효율이 떨어지며, 다수 로봇이 협업하여 물체를 효율적으로 재배치할 수 있는 계획 수립 기술이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 개별 계획 → 협업 계획 → 작업 순서 결정 → 이동 계획의 단계적 프레임워크를 구성하여 로봇 간 작업 교대를 극대화하는 방식을 제안합니다. 스마트 팩토리의 다중 로봇 셀과 물류 자동화 라인에 적용될 수 있어 협업 효율을 높여 전체 작업 시간을 크게 단축합니다.
본 기술은 다관절 로봇의 각 링크에 작용하는 중력 토크를 보상하기 위해 로봇 본체의 스프링 밸런서에서 발생한 장력을 텐션 와이어를 통해 각 회전 링크부에 전달하고, 장력 조절부로 가반 하중 변화에 대응하는 가변 자세 유지 기능을 갖는 관절 로봇입니다.
기존의 수동식 중력 보상 장치는 특정 가반 하중에 맞추어 설계되어 말단에 장착되는 물체의 무게가 달라지면 자세 유지 기능이 저하되고, 모터 기반의 능동 보상 방식은 구조가 복잡하고 비용이 높은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 태엽 스프링을 사용하는 스프링 밸런서와 탄성력을 조절하는 장력 조절부로 가반 하중별 보상 세기를 가변하고, 복수 링크에 와이어와 기준면 회전체를 배치하여 각 관절의 각도 변화에 따른 보상 토크를 지속 제공하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 산업용 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 다양한 하중 조건에서도 자세를 유지하며 에너지 소비를 크게 절감합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 LNG 화물창 내 고정밀 레이저 용접공정 구현을 위한 무레일 이동형 용접로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 이동체의 차륜 회전 정보를 기반으로 위치를 추정하고 해당 위치에서 자기장 센서를 통해 획득한 자기장 세기와 방향 정보를 결합하여, 실내외 공간에 대한 자기장 지도를 생성하는 자기장 지도 획득 시스템 및 장치입니다.
실내 및 지하 공간은 위성 항법 시스템 신호 수신이 불가능하며, 기존 통신 네트워크 기반 위치 추정은 기지국 설치 밀도에 따른 오차와 정확도 한계가 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 이동체의 엔코더로부터 차륜의 회전 각도를 포함한 정보를 획득하고 미리 설정된 주행 간격마다 위치를 선별하여 자기장 정보를 측정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 별도 인프라 없이 정밀한 자기장 지도를 구축할 수 있습니다. 지하 주차장과 대형 실내 시설의 측위 서비스, 물류 로봇 항법 등에 활용될 수 있어 GPS 음영 지역의 위치 인식 문제를 경제적으로 해결합니다.
본 기술은 환자의 이승을 보조하는 로봇에서 링크 구조에 작용하는 중력 토크를 스프링 탄성력과 캠 또는 기어 메커니즘으로 보상하여, 모터와 감속기에 가해지는 부하를 물리적으로 저감시키는 중력 보상 기능을 갖는 환자 이승 로봇입니다.
환자 이승 로봇은 고중량 환자를 이송할 때 고용량 모터와 감속기가 필요하며, 이로 인해 충돌 안전성이 저하되고 에너지 소비가 증가하여 운영 시간이 단축되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 중앙 회전부와 제1·제2 회전 암에 중력 토크 보상부를 설치하고 기준면 유지부를 통해 항상 중력 방향을 지시하도록 제어하여, 가변되는 각도에 따라 슬라이더와 토크 보상 스프링이 보상 토크를 생성해 링크의 부하를 상쇄하는 방식을 제안합니다. 요양 시설과 병원, 재가 돌봄 현장에 적용될 수 있어 저용량 모터로도 안전한 이승이 가능해져 장비 비용과 사고 위험을 함께 낮춥니다.
본 발명은 산업통상자원부의 사람중심 스마트 양팔 이승 보조로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 물체와 충돌할 때 발생하는 충격 에너지를 링키지 구조와 텐던 기구부를 통해 전달하여 클로를 자동으로 닫고 파지하는 비행체용 패시브형 동적 그리퍼 기술입니다.
드론과 같은 비행체가 정적인 접근 없이 물체와 상호작용할 때 발생하는 충격 에너지를 효율적으로 활용하지 못하며, 파지 후 즉각적인 자세 고정이 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 충격 에너지를 텐던을 통해 클로 구동력으로 변환하는 메커니즘을 적용하고 전기 접착식 클러치인 텐던 락킹 모듈로 클로의 상태를 빠르게 유지하는 방식을 제안하며, 이를 통해 비행 중에도 별도의 구동기 없이 신속하게 물체를 파지할 수 있습니다. 드론 배송과 공중 회수 작업, 재난 현장 물자 확보 등에 적용될 수 있으며, 별도의 구동 전력 없이 충격만으로 파지가 이루어져 비행체의 탑재 중량과 전력 부담을 크게 줄여줍니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 형상기억합금으로 제작된 그리퍼부에 옵티컬 파이버를 연결하여, 광원 장치로부터 전달된 빛에 의해 발생하는 줄열을 통해 그리퍼부를 구동하고 변형시키는 마이크로 그리퍼 메커니즘입니다.
종래의 마이크로 그리퍼는 구동 구조가 복잡하여 제작이 어렵고, 별도의 전원 장치를 연결해야 하는 구조적 불편함과 큰 전력 소모의 문제점이 있었습니다.
본 기술은 광섬유를 통해 광원을 조사하여 그리퍼부에 가열 에너지를 전달함으로써 별도의 전기적 배선 없이 구동 가능한 구조를 제안하며, 집속 이온빔으로 가공된 니티놀 형상기억합금 그리퍼부와 광경화형 폴리머 접착부를 사용하여 소형화와 정밀 조작을 함께 달성할 수 있습니다. 반도체 공정과 바이오 시료 조작, 미세 조립 등 초정밀 작업 현장에서 배선 없이 구동 가능한 그리퍼를 제공하여, 마이크로 스케일 자동화의 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 나노스케일 3차원 프린팅 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리식 이동 로봇의 보행 진동을 억제하기 위해 센서 플랫폼에 링키지 기반 완충장치와 가변 동흡진기를 조합하여 장착하고, 보행 주파수에 따라 선형 스테핑 모터의 위치를 조정하여 흡수 주파수를 실시간으로 변경함으로써 센서 데이터의 안정성을 확보하는 충격 완충 및 진동 저감 목 장치입니다.
다리식 이동 로봇은 보행 시 발생하는 주기적 충격과 진동이 센서 플랫폼과 공진하여 모션 블러를 유발하고 시각·관성 정보 기반 위치 추정의 정확도를 저하시키며, 종래의 수동형 진동 저감 장치는 로봇의 보행 속도 변화에 대응하지 못하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 유압댐퍼와 스프링을 포함하는 다관절 링키지 구조로 1차 충격을 흡수하고, 그 위에 설치된 가변 동흡진기에서 비틀림 스프링과 선형 스테핑 모터의 위치 제어를 통해 질량체 거리를 조정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 로봇 보행 주파수에 맞추어 진동 저감 주파수를 능동적으로 가변하여 선명한 센서 데이터를 확보할 수 있습니다. 사족보행 로봇과 순찰·점검 로봇의 인식 성능을 근본적으로 향상시킬 수 있어, 보행 로봇의 자율주행 신뢰성을 결정짓는 핵심 기술로 활용될 수 있습니다.
본 기술은 텐세그리티(tensegrity) 원리를 이용한 로봇 관절 구조로, 복수의 바디(제1~3 바디)가 서로 직접 접촉하지 않고 복수 개의 스트링 부재에 의해 연결되어 3자유도(피치, 요, 롤) 회전 및 외력에 대한 유연성을 확보합니다.
기존 강체 기반 로봇 관절은 외부 충격 전달 시 관절 파손 위험이 크고, 제어 기법만으로는 회전축 방향의 유연성 구현이 어려우며, 강체 간 접촉으로 인한 마찰 마모와 구조적 무게 증가로 인한 장시간 착용의 불편함이 존재합니다.
본 기술은 3개의 바디를 비접촉식으로 배치하고 스트링 부재를 정사각뿔, 마름모, 팔면체 구조로 구성하여 텐세그리티 구조를 구현합니다. 제1~3 바디는 탄성 소재를 적용하고, 회전축 고정 포인트에 베어링을 구비하여 마찰 마모를 방지하며, 구동부를 외부로 분리하여 관절부 무게를 경량화합니다. 로봇 어깨와 협동 로봇, 웨어러블 로봇에 적용될 수 있어 외부 충격에 유연하게 대응하며 관절 무게를 줄입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동부로부터 입력된 회전 토크를 4절 링크 기구와 연결 링크를 통해 전달하여 핑거 팁의 핀치 그립 동작을 수행하며, 4절 링크 기구의 링크 길이 관계를 조절하여 핑거 팁에 작용하는 힘의 벡터 방향을 제어함으로써 외부 환경 제약(예: 테이블 표면)에 순응하는 로봇 그리퍼 메커니즘입니다.
종래의 그리퍼는 물체를 핀치 그립할 때 테이블 등 물체 주변의 환경적 제약 요소와 핑거 팁이 충돌하는 문제를 고려하지 않아, 작은 물체의 안정적인 파지에 한계가 존재합니다.
본 기술은 4절 링크 기구(입력/출력/중간/프레임 링크)의 길이 비를 설정하여 핑거 팁에 가해지는 힘의 벡터가 물체를 들어올리거나 내리는 방향으로 작용하도록 구성합니다. 또한, 평행사변형 링크 기구를 결합하여 핑거 팁의 각도를 유지시키고, 출력 링크와 프레임 링크 사이의 탄성 부재 및 스토퍼를 통해 물체 적응형 파지 능력을 확보합니다. 물류 피킹과 정밀 조립, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 테이블 등 주변 제약과의 충돌 없이 작은 물체를 안정적으로 파지합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
