본 기술은 손바닥 모듈 내부에 복수의 모터 세트를 구비하고, 와이어 구동부와 기어 구동부를 결합하여 손가락 마디의 굽힘/펼침 동작 및 외전/내전(Abduction/Adduction) 동작을 구현하는 고 자유도 로봇 핸드 설계 기술입니다.
종래 텐던 구동 로봇 핸드는 모터 및 제어기 부피로 인해 팔뚝 쪽에 구동부를 장착해야 하는 제약이 있어 실사용 공간 적용이 어렵고, 시스템의 부피가 커지는 문제점이 존재합니다.
본 기술은 손바닥 모듈 내부로 구동 모듈을 내재화하고, 손가락 마디별 와이어 경로를 제어하는 베어링 어레이 및 모터 회전 범위를 제한하는 스토퍼 부재를 포함하여 독립적인 다자유도 제어를 구현합니다. 또한, 손바닥 모듈과 각 손가락 모듈을 탈부착 가능한 구조로 설계하여 유지보수 편의성을 증대합니다. 휴머노이드와 제조 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 팔뚝 구동부 없이 손바닥 내부에서 다자유도 동작과 손쉬운 유지보수를 구현합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇의 엔드이펙터 교체를 위한 수동식 툴 체인저 메커니즘으로, 작업자가 핸들을 조작하여 샤프트를 이동시키면 샤프트브라켓과 링크, 후크브라켓이 연동되어 기구부하판의 가이드핀을 잠금(Locking)하는 기구적 링크 구조를 포함합니다.
종래 기술의 복잡한 구조로 인한 제작·세팅의 어려움, Z축 기준면의 휨 변형에 따른 결합 정확도 저하, 에어 구동 방식의 에어 회로 파단 시 툴 탈락 위험이 존재했습니다.
본 기술은 샤프트브라켓, 링크, 후크브라켓으로 구성된 단순화된 기구적 링크 체결 구조를 채택하고, 전기 신호 연결을 위한 PCB 모듈을 적용하며, 핸들 조작에 따른 기계적 잠금 장치를 구현하여 툴의 견고한 결합 및 분리 시 안전성 확보합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 제조 공정의 효율성을 향상시키고, 설치 공간의 효율성을 극대화하며, 소규모 양산에서 로봇 활용도를 극대화합니다.
본 기술은 서보모터의 직선운동을 링크 및 후크브라켓의 회전 운동으로 변환하여, 로봇 핸드와 툴 사이의 가이드핀을 물리적으로 체결 및 고정하는 자동 툴 체인저 메커니즘입니다.
종래 기술인 에어실린더 기반의 클램핑 방식은 에어 공급 차단 시 툴 추락 위험이 있고, 다수의 기준면 설계로 인한 구조 복잡성 및 장기 사용 시 휨 변형에 따른 결합 정밀도 저하 문제가 존재합니다.
본 기술은 서보모터, 로드, 로드브라켓, 링크, 후크브라켓으로 구성된 구동 매커니즘을 통해 가이드핀의 절결부에 후크브라켓의 단차부를 맞물리게 하여 툴을 고정하고, PCB를 통한 전기신호 연결 및 하우징 내 부품 배치로 구조적 단순화와 외부 환경으로부터의 보호를 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 공구 교환의 효율성을 향상시키고 소규모 양산에서 설치 공간의 활용을 극대화합니다.
본 기술은 인체 관절의 굴곡 및 신전을 보조하기 위해 주동근과 길항근을 모사한 한 쌍의 와이어 장치를 활용합니다. 각 와이어의 장력을 탄성부재로 지지되는 이동부와 구동 와이어를 통해 제어하며, 엔코더를 통해 관절의 변위를 실시간 피드백하는 텐던 구동 메커니즘을 제공합니다.
기존의 이송 장비는 설치 공간의 제약으로 사용 범위가 한정적이며, 인력에 의존한 작업은 높은 작업 강도로 인한 작업 능률 저하 및 산업재해 발생 위험이 큼입니다.
본 기술은 관절 전후방에 고정된 제1 및 제2 와이어를 각각 독립된 이동 장치에 연결하고, 구동 모터와 연결된 구동 와이어를 통해 이동부의 변위를 가변함으로써 근력을 보조합니다. 연결 와이어를 통해 구동 와이어와 반대 방향으로 힘을 가해 장력 균형을 제어하고, 랙기어와 피니언 구조를 포함한 엔코더 장치로 이동량을 측정하여 제어 효율을 확보합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 착용형 로봇에서 제어 안정성 및 자연스러운 움직임을 향상시키고, 오작동을 방지하고, 구동력 전달 시간을 감소시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 근력 보조용 50W급 구동모듈로 구성된 의복형 착용로봇 시스템 및 인간-로봇 근육모델 기반 제어기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 등속 조인트, 베벨 기어, 평기어 및 링크 메커니즘을 조합하여 손가락 모듈의 외전/내전(A/A) 및 굽힘/펼침 동작을 구현합니다. 구동 모듈을 손바닥 모듈 내부에 배치하고 기어비 설정을 통해 마디별 종속적 구동을 수행함으로써 소형화와 성능 안정성을 확보합니다.
텐던 구동 방식은 장력 변화로 인한 유지보수의 어려움이 발생하며, 직접 구동 방식은 모터 및 감속기 부품의 배치로 인해 로봇 핸드의 크기가 커지는 문제가 있습니다.
본 기술은 등속 조인트를 사용하여 손가락의 굽힘/펼침 동작 시 외전/내전 동작과의 간섭을 제거하고, 기어 링키지 구조를 통해 모터를 손바닥 모듈 내부에 집약시켜 사람 손 크기와 유사하게 제작 가능하도록 구성합니다. 제조 자동화와 서비스 로봇, 휴머노이드에 적용될 수 있어 텐던 구동의 유지보수 부담 없이 소형화와 동작 안정성을 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인장력을 인가하는 다수의 인장부(와이어, 케이블 등)를 활용하여 로봇 다리의 관절 움직임을 제어하는 메커니즘입니다. 비구부와 골두부로 구성된 관절 구동부 주변에 다수의 고관절부와 인장 연결 구조를 배치하여, 원격 구동부의 힘을 인장부를 통해 대퇴부로 전달함으로써 다리의 3자유도 운동(회전, 내외전, 전후방 회동)을 구현합니다.
종래의 다리 구동 방식은 복잡한 프레임 구조와 고중량 모터를 직접 관절에 탑재해야 하므로 로봇 전체의 무게가 증가하고, 관절부의 고중량화에 따른 충격 흡수 능력이 부족하며, 소음 발생 및 제작 비용이 높습니다.
본 기술은 관절 구동부와 이격된 위치에 구동 모터를 배치하고, 관절 구동부의 비구부 및 고관절부의 가지부(branch)들에 형성된 관통로를 경유하는 다수의 인장부를 대퇴부에 연결하여 장력 조절을 통해 대퇴부의 다축 구동을 수행합니다. 이로 인해 관절부에 직접 고출력/대형 모터를 배치할 필요가 없어 경량화가 가능하고, 인장부가 충격을 흡수하는 기능을 수행합니다. 보행 로봇과 재난 대응 로봇, 이동 플랫폼에 적용될 수 있어 관절 모터를 줄여 경량화하고 충격 흡수와 제조 비용을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동원 없이 매거진유닛과의 물리적 접촉 및 기구적 가압을 통해 가젯모듈과 가젯제어모듈을 자동 결합·분리하는 체결 기구입니다. 매거진유닛의 분리돌기가 가젯제어모듈의 체결유닛을 가압하여 걸림부와의 결합을 해제하고, 탈부착 증강유닛이 탄성력을 이용하여 모듈 간의 분리를 촉진하는 메커니즘을 포함합니다.
구호로봇의 매니퓰레이터 끝단에 결합되는 가젯 조립체 교체 시, 결합 및 분리를 위한 별도의 구동원을 탑재함에 따른 복잡한 구조, 부피 및 중량 증가, 그리고 이로 인한 제작 비용 상승입니다.
본 기술은 매거진유닛에 구비된 돌기와 상호작용하는 체결유닛(체결부재 및 탄성부재), 브라켓유닛의 걸림부, 그리고 분리력을 증대시키는 탈부착 증강유닛(가압로드 및 가압용 탄성부재)을 통해 무동력 결합·분리 구조를 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 가젯 모듈의 결합 및 분리를 위한 별도의 구동 소스의 필요성을 제거함으로써 가젯 단일화 구조의 단순성 및 비용 효율성을 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 구호작업을 위한 안전보장형 연성 매니퓰레이터 및 다기능 가젯기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 고정된 피봇점을 중심으로 로봇 팔의 엔드부를 회전(피봇팅)시키며 획득한 다수의 비전 데이터와 작업부의 위치 데이터를 활용하여, 비전부와 작업부 사이의 상대적인 변환 행렬 X를 산출하는 기하학적 캘리브레이션 기술입니다.
종래의 핸드-아이 캘리브레이션 방식은 복잡한 절차에 비해 산출된 결과물의 정확도가 낮으며, 비전부와 작업부의 기준 좌표계 간 차이로 인해 정밀한 제어가 어려운 문제점입니다.
본 기술은 피봇팅 모션을 통해 엔드부의 위치 변화를 제약하고, 각 위치에서의 비전부 위치 벡터와 작업부 마커 위치 벡터를 산출한 뒤, 피봇점과 각 장치 간의 변환 행렬 관계식을 이용하여 수학적으로 오차를 최소화하는 변환 행렬 X를 산출합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 피벗팅 모션을 사용하여 손 눈 교정 방법을 제공함으로써 비전 기반 지능형 산업 로봇에서 계산된 결과의 정확도를 개선합니다.
본 기술은 유체 내 마이크로 로봇의 위치 신호와 제어 입력 신호를 이용하여 대상체의 동역학적 모델을 전달 함수로 생성하고, 이를 역 모델화하여 외란을 관측함으로써 위치 지령값에 대한 제어 입력 신호를 실시간으로 보정하는 피드포워드 및 외란 관측 제어 기법입니다.
기존 제어 방식은 마이크로 로봇의 점성 유체 환경 내 동적 특성을 고려하지 않고 단순 위치 오차 기반의 고정 상수 제어를 수행하여 정밀한 제어가 어렵고 외란에 취약합니다.
본 기술은 마이크로 로봇의 동역학적 모델 기반 역 모델을 도출하여 외란 관측기를 구성하고, 사용자의 위치 지령 신호와 피드포워드/피드백 제어기의 출력을 결합하여 최종 제어 입력 신호를 결정함으로써 시스템의 응답 속도와 위치 정밀도를 향상합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 마이크로로봇의 동적 특성을 고려함으로써 마이크로로봇 제어의 정밀도 및 정확도를 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로의료로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상하로 배치된 제1 그리퍼 유닛과 제2 그리퍼 유닛을 댐핑 유닛으로 연결하여, 적층된 다수의 대상물을 독립적이면서도 유기적으로 가압 및 파지할 수 있는 다중 그리퍼 메커니즘입니다. 제1 그리퍼는 좌우 이동, 제2 그리퍼는 전후 이동하며, 댐핑 유닛의 신축 부재와 탄성 부재를 통해 제1 대상물 파지 과정에서 제2 그리퍼 유닛이 제2 대상물을 가압하며 높이가 자동으로 조절되는 구조입니다.
기존 단일 그리퍼는 측면이 선형인 대상물 파지에 최적화되어 있어, 상단부가 아래쪽보다 외측으로 돌출된 구조의 대상물을 픽업하기 어렵고, 적층된 물체를 동시에 픽업할 수 없는 비효율성입니다.
본 기술은 좌우 이동형 제1 그리퍼와 전후 이동형 제2 그리퍼를 수직으로 배치하고, 두 유닛 사이에 신축 부재와 탄성 부재를 포함하는 댐핑 유닛을 적용하여, 제1 대상물 파지 시 발생하는 가압력을 이용하여 제2 그리퍼 유닛이 제2 대상물을 안정적으로 파지하도록 높이 차이를 자동으로 조절하는 구성합니다. 물류 피킹과 제조 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 상단이 돌출되거나 적층된 물체를 한 번에 픽업해 처리 효율을 높입니다.
본 기술은 텐세그리티(Tensegrity) 구조를 기반으로 한 로봇 발 장치로, 복수의 프레임(전족부, 후족부, 발목부)이 물리적으로 직접 결합되지 않고 다수의 인장부(케이블)에 의해 인장력을 유지하며 유연한 보행 동작을 구현합니다.
종래의 강체 기반 로봇 발은 구조상 충격 흡수 성능이 제한적이고, 관절 회전축에 모터를 직접 장착해야 하므로 중량이 무겁고 구조적 복잡성으로 인해 구동 범위 확보가 어려움이 있었습니다.
본 기술은 전족부, 후족부, 발목부 프레임을 인장재인 케이블(인장부)로 연결하여 전체 구조의 장력을 조절함으로써 저중량으로 유연한 충격 흡수와 다방향 회동(배굴, 저굴, 회내/회외)을 가능하게 합니다. 관절 구동 모터를 발목 구조체 외부로 배치 가능하게 하여 시스템 전체의 중량을 줄입니다. 보행 로봇과 재난 대응 로봇, 험지 이동 플랫폼에 적용될 수 있어 사람의 발과 유사한 충격 흡수와 유연한 보행을 구현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 생체 신호(근전도, 관절 변화 등)와 외력 정보를 기반으로 하수관로 보수 작업의 6자유도 운동 정보를 추출하여 자율 동작 매뉴얼을 생성하고, 이를 통해 머니퓰레이터를 제어하는 하수관로 보수 시스템 메커니즘입니다.
하수관로 환경의 위험성으로 인한 인력 수급 문제, 원격 조종 시스템 사용 시 작업자의 피로도 증가 및 숙련도 의존에 따른 작업 품질 저하와 안전사고 발생 가능성입니다.
본 기술은 가이드 모듈을 통해 사용자의 조종 행동과 생체 신호를 데이터화하여 자율 동작 매뉴얼을 생성하는 제어 모듈과, 경사각 측정 및 실린더 제어를 통해 머니퓰레이터의 수평을 능동적으로 유지하는 이동 플랫폼 구성합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 하수관 보수 작업의 정확성 및 효율성을 향상시키고, 사용자의 안전성을 향상시키고, 로봇의 이동 경로의 장애물을 극복합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 복개 구조물 유지보수용 철근 콘크리트 치핑 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하수관로 내벽 보수 및 탐지를 위한 게이트형 구조물로, 가로 프레임과 세로 프레임으로 구성된 프레임부에 이동 플랫폼을 결합하여 자율 이동하며, 프레임부를 따라 설치된 이동 레일을 통해 보수 모듈과 탐지 모듈을 탑재한 이동체가 이동하며 작업합니다.
하수관로 내 노후 콘크리트 보수 작업 시 질식, 감전, 추락 등 작업자 안전사고 위험이 높고, 숙련된 기능 인력 부족 및 노무 생산성 저하로 인한 작업 자동화의 필요성 증대입니다.
본 기술은 하수관로 바닥 이동을 위한 이동 플랫폼, 하수관로 내부 단면 형상에 대응하여 상하좌우 보수 및 탐지가 가능한 이동 레일 구조, 작업 효율을 위한 보수/탐지 깊이 조절부, 센서 기반의 수평 유지 및 거리 제어 알고리즘 구현합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 갱년기 내부의 하수관의 재작업을 로봇으로 대체함으로써 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 복개 구조물 유지보수용 철근 콘크리트 치핑 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 파이프 내벽의 형상에 따라 힌지 구조를 통해 굽힘 각도가 가변되는 링크 부재와, 링크 부재 측면에 부착되어 비틀림을 방지하고 복원력을 제공하는 판 스프링 기반의 탄성 부재를 조합하여 브러시 조립체의 밀착력을 확보하는 기술입니다.
직경이 변하거나 굴곡진 파이프 내부를 청소할 때, 종래의 고정형 브러시 구조로는 파이프 내벽에 대한 밀착력이 저하되어 세척 효율이 낮고 이물질 제거가 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 파이프 내벽 환경에 따라 링크 부재가 굽힘 변형되도록 하고, 탄성 부재(판 스프링)를 이용해 힌지부의 비틀림을 방지하며 자연스럽게 원상태로 복원되도록 구성합니다. 또한, 다수의 링크 부재를 힌지 축 및 연결 부재로 결합하여 파이프 전방향 청소가 가능하게 합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 유독 가스의 높은 잔류 가능성을 가진 깊고 좁은 이송 라인에서의 세정 효율 및 효과를 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 인간중심 웰니스 핵심 요소 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 시술용 와이어와 도관의 정렬 및 동작을 수행하는 복수의 구동 파트를 멀티 파트 셋업 지그를 통해 하나의 모듈로 일체화하여 조립 및 정렬하는 기술입니다.
혈관중재시술로봇 조립 시 각 구동 파트를 베이스 파트에 개별적으로 장착 및 정렬하는 과정에서 발생하는 번거로움, 작업 시간 지연 및 미스 얼라인(mis-alignment) 문제가 있었습니다.
본 기술은 복수의 구동 파트를 동축 정렬하고 일체로 고정하는 멀티 파트 셋업 지그를 도입하여, 베이스 파트 상에 구동 파트 세트를 한 번에 조립 가능하도록 구성합니다. 혈관 중재시술과 로봇 수술, 의료 자동화에 적용될 수 있어 구동 파트 정렬 시간을 단축하고 조립 편의성을 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 방사선 피폭 저감 및 05 mm 급 시술 정확도 달성을 위한 인공지능 알고리즘 기반 혈관중재시술로봇시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
