본 기술은 환자의 얼굴을 고정하는 턱받이와 의료도구 구동 로봇 간의 상대적 높이를 센서로 측정하고, 병렬형 메커니즘을 구동하여 로봇의 초기 위치와 자세를 자동 정렬함으로써 원격 진료 시 정밀한 도구 제어를 구현합니다.
호흡기 감염병 진료 시 의료진의 직접 대면으로 인한 감염 위험이 존재하며, 여러 의료 도구의 반복적 사용으로 인한 의료진의 신체적·정신적 피로도가 높습니다.
본 기술은 3자유도 병진 운동 및 1자유도 피치 회전이 가능한 복수 개의 평행사변형 링크 기반 병렬형 메커니즘을 적용하고, 환자 턱받이와 로봇 선단의 높이를 제어하는 센서 피드백을 통해 자동 자세 정렬 시스템을 구축합니다. 비대면 진료와 원격 수술, 의료 자동화에 적용될 수 있어 의료진의 감염 위험과 피로를 줄이면서 도구 제어 정밀도를 확보합니다.
본 발명은 교육부의 비대면 진료 및 치료를 위한 UX 디자인 기반 인공지능헬스케어 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 신체의 관절 부위(무릎 등)에 착용하는 의복형 로봇으로, 착용부 외면에 탈부착 가능한 조절부와 외피 고정부를 배치하여 와이어의 경로 및 길이를 사용자의 신체 사이즈에 최적화하도록 구성합니다.
사용자마다 다른 신체 크기로 인해 와이어의 최적 부착 위치와 길이를 구현하기 어려우며, 이를 위해 과도한 스트랩과 조절 장치를 사용하는 경우 착용감이 저하되는 문제점이 존재합니다.
본 기술은 착용부 외면에 탈부착 가능한 조절부와 와이어가 관통하는 외피 고정부를 구성하여 와이어 끝단의 물리적 위치를 조절하고, 제2와이어를 무릎 전방에서 측면을 거쳐 후방 종아리로 연결하여 착용 편의성을 확보합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 착용부 동안 와이어 외부 커버 단부 및 와이어를 제어함으로써 사용자의 착용 편의성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 근력 보조용 50W급 구동모듈로 구성된 의복형 착용로봇 시스템 및 인간-로봇 근육모델 기반 제어기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇팔과 툴 사이의 결합 및 분리를 수행하는 툴 체인저 메커니즘으로, 마스터부의 그랩 브라켓과 슬레이브부의 후크 브라켓을 체결하고, 슬레이브부 내 구동 부재가 링크 부재와 샤프트 브라켓 부재를 직선 및 회전 운동시켜 락킹을 제어하는 구조입니다.
기존 툴 체인저는 마스터 및 툴용 인터페이스 플레이트가 별도로 필요하고, 복잡한 체결 메커니즘으로 인해 유지보수가 어려우며, 자동/수동 전환이 자유롭지 못해 운영상의 제약이 발생합니다.
본 기술은 슬레이브부를 제1 하우징(기본 결합부)과 제2 하우징(구동 모듈부)으로 분리 구성하여, 제2 하우징의 탈부착 여부에 따라 자동/수동 체결 모드를 전환하고, 내부의 직선/회전 운동 변환 링크 메커니즘을 통해 구조를 단순화합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 툴 체인저의 구조를 개선하고, 유지 및 보수를 용이하게 하고, 부착/탈착 공정을 단순화합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 구난로봇용 말단장치 핵심기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다축 회전 관절(제1축, 제2축)과 파지 저항 부재를 조합하여 사용자의 손목 및 손 운동을 유도하는 재활 장치 기술입니다.
손 마비, 손가락 오그라듦 등 신체 기능 장애가 있는 환자의 근육 및 관절 회복을 위한 체계적인 파지 및 손목 재활 훈련의 부재입니다.
본 기술은 베이스 프레이며, 손목 훈련 유닛, 그리고 스프링을 포함하는 파지 훈련 저항부를 배치하여 사용자의 훈련 상태에 따라 부하를 조절하고 관절각을 측정합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 손 및 손목 운동을 훈련시키고 사용자 클램핑력에 기초하여 하중 저항 값을 제어하기 위한 포괄적인 시스템을 제공함으로써 손 재활 훈련의 효과를 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 ICT기반 고령자 맞춤형 게임 연동 모듈형 재활치료 및 운동 플랫폼 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수동식 이동 장치의 일측을 상하 파지 구조로 체결하여 강제 결합시키는 자동 탈착 메커니즘을 제공합니다.
기존 수동식 이동 장치는 전동화 구조로 개량이 어렵고, 자동화된 전동 카트로 교체 시 기존 장비를 폐기해야 하는 문제점이 있습니다.
본 기술은 파지부 하우징, 상부 파지부 및 구동축 기반의 상하 이동형 하부 파지 부재로 구성된 파지 모듈을 통해 수동식 이동 장치를 견고하게 파지하고 자동화 장치와 결합시킴입니다. 물류 운반과 제조 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 기존 수동 장비의 폐기 없이 자동화 전환 비용을 절감합니다.
본 기술은 매장 내 상품 진열을 위해 바퀴형 이동 플랫폼, 상하 승강 지지부, 신축형 로봇암, 그리고 특수 설계된 핑거 구조의 로봇 핸드를 결합한 시스템 기술입니다.
무인 매장에서 인건비 절감을 위해 상품 진열 작업을 사람 대신 자동으로 수행하고, 매장 내 공간을 효과적으로 이동하며 상품을 적재 관리할 필요가 있습니다.
본 기술은 하부에 바퀴를 포함한 메인 바디와 승강 가능한 신축 로봇암을 구성하고, 제1 및 제2 핑거가 회전 및 슬라이딩 가능한 로봇 핸드를 탑재하여 상품을 안정적으로 파지하고 진열합니다. 무인 매장과 물류 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 인건비를 줄이면서 상품 진열과 재고 관리 효율을 높입니다.
본 기술은 사용자의 발목 관절 내측 및 외측에 배치된 링크 구조와 그 전후방에 장착된 판 스프링 형태의 탄성 부재를 이용해, 관절 굽힘 운동 시 발생하는 탄성 변형 및 복원력을 통해 보행을 보조하는 비구동형 수동 근력 보조 메커니즘입니다.
기존 근력 보조 장치는 구조가 복잡하고 무게가 무거워 휴대가 어렵고, 제작 비용이 높아 상용화가 어려우며, 사용자의 발목 근력이 약해질 경우 보행 중 발목 염좌 발생 위험이 높습니다.
본 기술은 발목 관절을 중심으로 종아리와 발을 지지하는 고정 부재 사이에 회동 가능한 링크 부재를 결합하고, 해당 링크의 측면에 판 스프링(탄성 부재)을 장착하여 관절의 굽힘 각도 변화에 따라 탄성 에너지를 저장 및 방출함으로써 근력을 보조합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 보행 동작을 원활하게 수행하는 능력을 향상시키고 사용자에 대한 착용의 편안함을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간증강형 웨어러블 헬스케어 기술 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 근적외선 카메라 영상에서 세그먼트별 로컬 최저점 및 최고점의 비(LL비)와 좌표비(x-y비)를 산출하고, 이를 베이지안 분류기에 입력하여 나무 줄기의 최하점을 확률적으로 추정함으로써 과수원 내 이동 경로를 생성하는 자율주행 차량의 경로 계획 메커니즘입니다.
과수원 환경의 복잡한 잡초, 낮은 가지, 잎 등으로 인해 지면 패턴이 불규칙하여 머신 비전 기반의 나무 줄기 인식 및 정확한 위치 정보 획득이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 영상을 이진 흑백 영상으로 변환하여 장애물을 세그먼트로 분리하고, 각 세그먼트의 형상 정보(LL비, x-y비)에 베이지안 확률 모델을 적용하여 나무 줄기의 최하점을 검출하며, 선형 회귀를 통해 추출된 나무 줄기 위치를 기반으로 주행 경로 중심선을 설정하고, 검출 결과를 피드백하여 알고리즘을 재학습합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 간선 검출의 정확성을 향상시키고 과일 밭 환경에서 이동 경로 정보의 안정성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 차세대 지능형 시스템 원천기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 생체 내 삽입된 마이크로 로봇에 근적외선/단파적외선 대역 광을 조사하고, 로봇 표면에 배치된 양자점(Quantum dot)이 재방출하는 특정 파장의 광을 외부 검출수단으로 감지하여 로봇의 위치 및 회전 거동을 추적합니다.
기존의 X-ray는 방사선 피폭 위험과 구동 시스템과의 하드웨어 간섭이 발생하며, 자기공명영상(MRI)은 실시간 추적 구성이 어렵고, 초음파 및 광학 현미경 기반 기술은 낮은 해상도, 깊이 제한, 생체 자가 형광 노이즈로 인해 실시간 정밀 측정이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 마이크로 로봇 몸체부의 서로 다른 위치에 제1 양자점과 제2 양자점을 배치하여, 광 조사 시 방출되는 광의 세기 차이를 통해 로봇의 회전 상태를 판별하며, 생체 투과율이 높은 근적외선 내지 단파적외선 대역을 활용해 간섭과 피폭 없이 실시간 모니터링 시스템을 구현합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 하드웨어 간섭 또는 방사선 노출의 위험 없이 마이크로로봇의 전도를 측정하는 정확성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 능동형 운동재활을 위한 인간-로봇 상호작용 기술 및 핵심 부품 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 단안 카메라로 획득한 이미지 내 투영된 객체의 크기와 실제 객체의 기설정된 규격 정보를 비교하여 거리를 산출하고, 이미지 내 객체 위치에 따른 오차 범위를 차등 적용하여 원형 밴드 영역을 생성한 뒤, 이들 영역의 중첩 구간을 통해 이동 객체의 현재 위치를 추정합니다.
단안 카메라만을 사용하는 환경에서 객체까지의 정확한 거리 추정 시 발생하는 불확실성 문제 및 복잡한 환경에서의 위치 추정 정밀도 저하가 발생했습니다.
본 기술은 이미지 내 투영된 객체의 너비, 카메라 초점 거리, 실제 객체의 너비를 이용해 객체별 거리를 산출하고, 투영된 객체의 위치에 따라 오차 범위를 다르게 설정하여 실제 객체 좌표 중심의 원형 밴드를 구성한 후 교차 영역을 통해 위치를 특정합니다. 자율주행 로봇과 서비스 로봇, 물류 이송 플랫폼에 적용될 수 있어 단일 카메라만으로 복잡한 환경에서 위치 추정 정확도와 신뢰성을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인공지능융합혁신인재양성 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하지 외골격 로봇의 IMU 센서 데이터를 n개 채널의 이미지로 전처리하고, 이를 CNN 기반 피쳐 네트워크를 통해 보행 상태를 분석함과 동시에, 중간 컨볼루션 블록의 특징값을 헤드 네트워크로 전달하여 지형 환경(오르막/내리막/평지)을 동시 예측하는 인공지능 기반 분석 시스템입니다.
종래 기술은 보행 상태 판단과 지형 인식 알고리즘을 각각 분리하여 학습시켜야 하므로 시간 소모가 크고 비효율적이며, 대규모 데이터 샘플 확보의 어려움으로 인해 통합적 분석에 한계가 있습니다.
본 기술은 IMU 측정값을 2차원 채널 이미지로 변환 및 적층하여 입력 데이터를 구성하고, 공통 피쳐 네트워크(컨볼루션 블록)를 기반으로 다중 출력 구조를 설계하여 보행 상태 분석과 지형 환경 분류를 단일 모델 내에서 병렬적으로 수행합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 보행 상태와 지형 인식을 하나의 모델로 통합해 분석 정확도를 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부과학기술정보통신부의 하지외골격로봇의 개인화된 보행지원과 평가가 가능한 인공지능/빅데이터 기반 통합 보행제어 솔루션 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동축의 회전력을 링크장치와 크랭크-커넥팅로드 구조로 변환하여, 어깨의 굴곡/신전 및 내전/외전 동작을 구현하는 링크 기반의 재활 운동 보조 장치입니다.
기존 재활 장치는 특정 동작만 구현 가능하거나 견갑면 기준의 움직임을 고려하지 않아 자연스러운 어깨 재활이 어렵고, 다수의 구동부 사용으로 설정이 복잡합니다.
본 기술은 단일 모터 구동력을 4절 링크 및 크랭크-커넥팅로드 장치로 전달하여, 어깨 견갑면을 중심으로 한 굴곡/신전 및 내전/외전 운동이 선택적으로 구현되도록 구성합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 상기 숄더 측면을 기초로 상기 숄더의 굽힘/템플 및 회음/회음 재활 운동을 선택적으로 실시하고, 임상 환경에서 숄더 재활 전에 필요한 것으로 알려진 상기 숄더 블레이드의입니다.
본 기술은 부상자나 이송대상을 지면으로부터 리프트하기 위한 패들형 말단 장치 기술입니다. 패들 부재 말단에 장착된 탄성 요소가 대상체와의 접촉에 의해 물리적으로 변형되고, 이 변형이 스위치 요소를 온/오프시켜 삽입 상태를 감지하며, 힌지 연결된 브라켓을 통해 컴플라이언스(Compliance) 기능을 구현하여 대상체와의 충돌을 방지합니다.
기존 로봇의 말단 장치는 두께가 두꺼워 부상자와 지면 사이의 삽입이 어렵거나, 삽입 과정에서 부상자와의 접촉으로 인한 2차 상해 위험이 존재하며, 케이블 노출에 의한 내구성 문제 및 로봇 단독 구조 작업의 신뢰성 부족 문제가 있습니다.
본 기술은 얇은 두께의 패들 부재 끝단에 대상체와의 외력으로 변형되는 탄성 요소와 스위치로 구성된 삽입 감지 부재를 배치하고, 패들 부재와 로봇 몸체를 힌지형 브라켓으로 연결하여 사잇각 변화를 유도함으로써 대상체 접촉 시 충격을 완화하는 컴플라이언스 구조를 적용합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 따라서 손상을 방지하고 페달 부재의 안전한 삽입을 보장함으로써 대피 작업의 안전성 및 효과를 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 구난로봇용 말단장치 핵심기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다자유도 로봇 매니퓰레이터의 말단에 장착되는 그리퍼 모듈로, 에어 척, RCC, 힘-토크 센서, 레이저 센서를 통합하여 부품과 검사용 지그 사이의 접촉력을 기반으로 한 실시간 임피던스 제어 메커니즘을 수행합니다.
기존 제조용 로봇의 단순 위치 제어 방식으로는 검사 부품과 검사구 사이의 미세한 끼임이나 정렬 오차 발생 시 대응이 어려워 작업자의 숙련도에 의존하거나 불량 판별 정확도가 떨어지는 문제점이 있습니다.
본 기술은 부품 이동 경로를 실시간 산출하는 위치 기반 임피던스 제어 알고리즘을 적용하고, 힘-토크 센서와 레이저 센서 피드백을 통해 RCC를 제어하여 부품의 정밀 삽입 및 위치·방향 보정을 수행하는 시스템을 구성합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 테스트용 지그에 부품을 삽입하는 정확성 및 작업 속도를 향상시키고, 수동 방법에 비해 손상을 줄이고 작업 속도를 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 AI기반 안티 드론 능동 관제 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 오프라인 강화 학습 모델을 사용하여 비정형 물체의 파지 자세를 도출합니다. 로봇 작업 환경 내 수집된 오프라인 데이터에서 작업 영역을 추출하고, 오프라인 유효 데이터에 존재하지 않는 행동 중 Q-값이 높은 행동에 패널티를 부여하여 오프라인 데이터의 분포를 벗어난 과도한 Q-값 예측을 방지하고 파지 성공률을 최적화합니다.
실시간 온라인 강화 학습 방식은 데이터 수집 과정에서 로봇 손상 위험이 높고, 많은 시간과 비용이 소요되며 실제 현장 적용 시 환경적 제약으로 인해 구현이 어려운 문제가 있습니다.
본 기술은 오프라인 강화 학습 기반 모델을 적용하여 실시간 상호작용 없이 학습을 수행합니다. 픽셀별 Q-값을 추론하고, 기존 데이터셋(오프라인 유효 데이터)에 포함되지 않은 행동 중 Q-값이 최대인 경우 해당 행동에 패널티를 부여함으로써, 모델이 학습 데이터 분포를 벗어난 잘못된 최적 행동을 선택하는 것을 방지하고 6 자유도 파지 자세를 정밀하게 도출합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 데이터 수집 중 로봇 손상 없이 파지 성공률을 최적화합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인공지능융합혁신인재양성 지원을 통해 개발되었습니다.
