본 기술은 신체에 착용하는 하네스와 이를 지지하는 프레임 사이를 연결하는 3개의 길이 가변 모듈(중심, 좌측, 우측)을 이용하여 골반의 움직임을 보조합니다. 센서를 통해 사용자의 보행 의도를 감지하고 시상면 및 횡단면에서의 골반 움직임 보조를 위해 각 모듈의 길이를 독립적으로 제어합니다.
기존 하지 외골격 로봇은 2족 또는 4족 보행 기반의 기계적 구조 및 제어 알고리즘의 불안정성으로 인해 보행 중 넘어짐에 취약하며, 근육이 부족한 마비 환자의 경우 넘어짐 발생 시 큰 부상의 위험이 있습니다.
본 기술은 하네스의 후면, 좌측, 우측에 각각 회동 가능하게 결합된 길이 가변 모듈을 배치하고, 제어부가 센서 기반으로 보행 의도(전진, 회전)를 파악합니다. 모터 실린더와 로드를 구동하여 하네스를 밀거나 당김으로써 보행 의도에 따라 골반의 전후 및 회전 움직임을 능동적으로 보조하고 가중치를 적용한 제어를 수행합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 시상면·횡단면 골반 움직임을 보조해 마비 환자의 보행 안정성을 높입니다.
본 기술은 착용자의 골반/상체에 하네스를 통해 고정되고, 무게추와 와이어를 통해 보행 시 체중을 분산 보상하는 구조입니다. 센서를 통해 사용자의 팔/다리 움직임을 감지하여 좌우 승강부를 독립적으로 제어함으로써 보행 보조력을 제공하고, 회전 시 바퀴의 차동 구동을 제어하는 메커니즘을 포함합니다.
기존의 하지 마비 환자용 웨어러블 로봇은 기계적 구조 및 제어 알고리즘의 불안정성으로 인해 보행 중 넘어짐에 대한 대처가 미흡하며, 근육이 없는 환자에게 전도 시 큰 부상을 초래할 위험이 있습니다.
본 기술은 신체 회전량 및 팔/다리 움직임을 비접촉식 센서로 감지하여 보행 의도를 파악하고, 제어부를 통해 좌우 승강부를 선택적으로 구동하여 무게추를 승강시킴으로써 능동적인 보행 보조력을 생성합니다. 바퀴의 회전수 차등 제어를 통해 회전 보행 의도까지 반영하는 시스템을 구축합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 넘어짐 위험을 낮추며 하지 마비 환자에게 안정적 보행을 지원합니다.
본 기술은 터널 내 일렬 배치된 센서노드의 통신 단절 감지 시, 관제서버가 단절 위치를 산출하고 무인비행체를 해당 위치로 이동시켜 이전 홉 센서노드의 데이터를 수신하여 다음 홉으로 전달하거나 싱크노드로 중계하는 무선 통신 복구 메커니즘 제공합니다.
터널의 선형적 구조로 인해 특정 센서노드 고장 발생 시 대체 통신 경로 확보가 어렵고, 기존 모바일 로봇 활용 시 재난 우선순위 기반 채널 접근 미비로 데이터 전송 지연 및 배터리 소모 가속화 문제가 발생했습니다.
본 기술은 관제서버가 센서노드의 통신 메시지(Hello/Beacon) 수신 여부를 모니터링하여 단절 발생 노드를 탐지하고 삼각측량/RSSI 등을 통해 비행체의 정지 위치를 산출하며, 비행체와 센서노드 간 경쟁 윈도우(CW) 값을 조절하여 비행체가 우선적으로 통신 채널에 접근하도록 제어합니다. 무인 탐사와 감시, 환경 모니터링에 적용될 수 있어 터널 재난 발생 시 데이터 송수신의 안정성 및 신속성을 향상시킵니다.
본 발명은 국민안전처의 터널 및 지하공간 사고대응을 위한 USN기반 탐색 구조장비 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 양손 협업(Bi-manual) 수술을 수행하기 위해 광섬유 기반의 거리 센서(OCT)로 수술 도구 말단과 병변 간 거리를 실시간 측정하고, 컨트롤부가 떨림 보상치를 산출하여 정밀 모터를 구동함으로써 폴셉부와 시저부의 떨림을 제거하는 제어 메커니즘입니다.
기존의 단일 수술 도구 중심의 안정화 기술은 양손을 이용한 정밀 미세 절단 시술 시 발생하는 손떨림을 효과적으로 보상하기 어렵고, 양손 대응 시스템 구성 시 장치 부피가 비대해지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 광원을 2x2 커플러로 분기하여 각 외과 기계(폴셉/시저)의 말단 거리를 측정하고, 기설정된 초기 위치 정보와 실시간 위치 변화량을 비교하여 산출된 보상치에 따라 모터를 정밀 제어하는 보상 시스템과 마름모형 경통 구조를 활용한 초소형 구동 메커니즘을 적용합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 실시간 떨림을 보상함으로써 미세 절개 수술의 정확성 및 정밀도를 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 다자유도 센싱과 구동 기반 바이매뉴얼 초정밀수술 플랫폼 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 레이어 굽힘 구동기 및 그 구동방법에 관한 것으로, 층 부재의 형상 조합으로 굽힘 각도와 굽힘 형상을 결정하는 음압 구동 방식 기술입니다.
기존 구동기는 가변 강성이나 직선 운동에 초점이 맞춰져 있어, 굽힘 시 접힘선이 발생하거나 구동이 매끄럽지 않고 굽힘 각도가 제한되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 만곡 부재와 평면 층 부재를 조합해 외부 커버 내부를 음압으로 감압함으로써, 설계 단계에서 의도한 굽힘 각도와 형상을 안정적으로 구현합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발, 과학기술정보통신부의 안전하고 효율적인 협업, 이동 및 재활을 위한 인간-로봇 상호작용 기반의 하이브리드 제어 및 인터페이스 설계 원천 기술의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 의복형 웨어러블 로봇의 맞춤형 앵커링 포인트 결정 방법에 관한 것으로, 착용자의 신체 상태와 근력에 따라 힘 전달 지점을 산출하는 기술입니다.
동일한 웨어러블 로봇이라도 착용자의 체형과 근력에 따라 최적의 힘 전달 지점이 달라지며, 부적절한 앵커링은 보조 효과 저하뿐 아니라 안전 문제로 이어질 수 있었습니다.
본 기술은 초기 설정 단계, 보조력 결정 단계, 활동 결정 단계를 거쳐 개인별 앵커링 포인트와 보조력을 산출함으로써, 착용형 로봇의 효과와 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 보행 시 안정성 및 에너지 효율 향상을 위한 신개념 와이어-패브릭 메커니즘 기반 발목보조기구, 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 LSTM 인코더와 잠재 벡터층, LSTM 디코더로 구성된 seq2seq 모델에 로봇팔의 다축 전류 시퀀스를 입력하여 정상 각도 시퀀스를 예측하고, 실제 출력 각도와의 평균 제곱 오차를 임계값과 비교하여 고장을 진단하는 방법입니다.
기존 모델 기반 고장 진단은 고장 메커니즘 파악이 어렵고, 일반적인 데이터 기반 진단 방식은 물리적 손상 모델을 구현하기 어려운 다변량 시스템에서 정확한 예측과 진단에 한계가 있었습니다.
본 기술은 정상 전류와 각도 데이터만으로 학습된 seq2seq 모델을 구성하여 실시간으로 예측 각도와 실제 각도의 오차를 모니터링하는 방식을 제안합니다. 스마트 팩토리의 예지보전과 산업용 로봇 관리에 적용될 수 있어 고장 데이터 없이도 이상을 조기에 감지하여 설비 가동률을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 경상북도의 스마트 제조 플랫폼을 위한 고장 예지·진단 기술개발, 과학기술정보통신부의 지진지역의 스마트센서기반 건물안전 지능정보 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 슬라이더-크랭크 메커니즘을 적용하여 팔 자중에 의한 중력 토크를 수동적으로 보상하는 기구로, 스프링 압축력을 이용한 카운터밸런서 유니트와 커넥팅로드의 회전 중심 거리를 조정하는 위치 조정 디바이스를 결합한 가변 중력 보상 장치 및 외골격 근력 보강 장치입니다.
기존 외골격 장치는 고가의 센서와 모터 구동 기반으로 유지보수 비용이 높고, 배터리 사용에 따른 작동 시간 제한과 장치 자체의 높은 중량으로 현장 적용성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 센서와 외부 동력원 없이 순수 기계식 요소만으로 가변 중력 보상 장치를 구성하고, 위치 조정 노브와 클램프를 통해 커넥팅로드의 작동 반경을 가변함으로써 출력 보상 토크를 조절하는 방식을 제안합니다. 제조 현장의 상완 작업과 조립 라인에 적용될 수 있어 배터리 걱정 없이 가볍게 착용하며 작업자의 어깨 부담을 지속적으로 덜어줍니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다자유도 수동식 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 그물망 구조의 원통형 가변 강성체를 관절기구의 암들에 고정하고 모터와 기어 메커니즘을 이용해 가변 강성체의 일단을 비틀어 강성을 가변함으로써, 관절의 휨 강성을 조절하는 관절기구의 휨 강성 제어장치입니다.
기존 매니퓰레이터나 운동보조장치의 관절기구에서 휨 강성을 제어하는 기술이 미흡하며, 관절의 움직임 보조와 조작 정밀도, 안전성을 확보하기 위한 단순하고 효과적인 기구적 강성 제어 수단이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 그물망 형태의 가변 강성체와 이를 지지하는 홀더, 가변 강성체를 비틀기 위한 모터와 구동·종동 기어로 구성된 회전유닛을 구비하여 비틀림 정도에 따른 그물망 밀도 변화로 휨 강성을 제어하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 재활 보조 기구에 적용될 수 있어 작업 상황에 따라 유연함과 견고함을 자유롭게 전환하는 새로운 가능성을 제시합니다.
본 기술은 다관절 로봇의 링크 기구 내 자중에 의한 중력 토크를 상쇄하기 위해 스프링 기반의 카운터밸런서 모듈을 링크 구조에 결합하고, 가동부재가 링크의 회전 운동에 연동하여 탄성부재를 변형시키는 중력보상장치를 구비한 수직다관절 로봇 머니퓰레이터입니다.
다관절 로봇 운용 시 중력으로 인해 관절에 인가되는 부하로 모터와 감속기의 대용량화가 요구되며, 기존 무게 추 방식은 관성 증가를 초래하고 종래 스프링 방식은 구조가 복잡하고 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 제1 링크에 설치된 탄성부재와 커넥팅로드, 가동부재로 구성된 모듈형 카운터밸런서를 통해 제2 링크와 입력 링크에 보조 토크를 인가하고 링크의 회전을 가동부재의 슬라이딩 운동으로 변환하는 방식을 제안합니다. 산업용 수직다관절 로봇에 적용될 수 있어 구동기 용량을 낮추고 에너지 효율을 높이는 경제적인 해결책이 됩니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다자유도 수동식 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 비행 매니퓰레이터의 운송 작업 시 물체의 질량 등 물리량을 추정하고, 이를 바탕으로 무인기의 구동 능력과 로봇팔의 기구학적 제한을 고려하여 실시간으로 안전한 경로를 생성하는 안전 비행 운송 시스템 및 실시간 경로 계획 방법입니다.
운송 중인 물체의 무게에 의한 추가 토크가 무인기의 허용 추력 범위를 초과할 경우 추락 위험이 존재하며, 기존의 줄이나 그리퍼 방식은 복잡한 환경에서 정밀한 거동 제어나 물리량 추정이 불가능하여 운송 안정성이 낮은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 물체의 외형 정보를 기반으로 기구학적 정보를 획득하고 이륙 후 호버링 상태에서 물리량을 실시간으로 추정한 뒤 구동 능력 한계와 비교하여 운용 가능 영역을 결정하는 방식을 제안하며, 역기구학과 우선순위 임무 할당 기법을 사용하여 안전한 경로를 생성함으로써 추락 위험 없이 운송을 수행할 수 있습니다. 드론 배송과 공중 작업, 산업 설비 유지보수 등에 적용될 수 있어, 운송 중 추락 위험을 사전에 차단하면서 비행 매니퓰레이터의 실질적인 상용화 가능성을 높입니다.
본 발명은 교육부의 융합지식기반 창조형 기계항공인재 양성사업단, 산업통산자원부의 고정밀 공중 매니퓰레이션을 위한 드론 자율화 및 영상기반 운용 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 손가락의 제1분절 및 제2분절에 결합되는 지지대들을 포함하고, 복수의 링크와 회전 조인트 및 병진 조인트의 조합을 통해 손가락의 움직임을 정밀하게 가이드하는 1자유도 링키지 메커니즘의 손가락 재활 가이드장치입니다.
기존 손가락 재활 장치는 복잡한 제어 알고리즘과 다수의 구동기가 필요하여 비용이 높고, 1자유도 링키지 장치는 기구 부품 수가 증가하며 조인트 위치 변경에 따른 레이아웃 수정에 제약이 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 다수의 병진 조인트와 회전 조인트를 포함하는 링크 구조체를 사용하여 동작 방향 면 내에서 자유로운 레이아웃 변경이 가능하도록 하고 핀-인-슬롯 조인트를 적용하여 기구 요소를 단순화하는 방식을 제안하며, 이를 통해 선형 또는 회전 구동기를 효율적으로 적용하면서 부품 수를 최적화할 수 있습니다. 뇌졸중 환자와 수부 손상 환자의 손가락 재활에 활용될 수 있으며, 단일 구동기로 정밀한 관절 운동을 유도하여 장치 비용을 낮추고 재활 접근성을 넓힙니다.
본 발명은 미래창조과학부의 공간 메커니즘의 창의적 합성 기술 개발 및 응용 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 종이접기 기반의 사러스 링키지 구조를 응용하여 1자유도로 육면체 상태와 평면 상태 간 형상 변화가 가능한 폴더블 모듈과 이를 이용한 폴더블 매니퓰레이터로, 사이드 플레이트와 락커의 접힘 및 맞물림 구조를 통해 세워진 상태에서 구조적 강성을 확보합니다.
종래 로봇 암은 부피가 크고 구조가 복잡하여 무인비행기 등 소형 이동체에 적용할 때 무게와 동적 결합 문제로 비행 안정성이 저하되며, 소형화를 위해 자유도를 높일 경우 강성이 떨어져 외력에 취약해지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 상부와 하부 플레이트, 접힘면과 비접힘면으로 구분된 제2 사이드 플레이트, 제1 사이드 플레이트와 맞닿아 잠금 역할을 하는 락커를 포함하여 육면체 강성을 확보하는 방식을 제안하며, 와이어홀을 통과하는 와이어의 장력을 조절하는 액추에이터로 모듈 전체의 형상 변화를 1자유도로 제어할 수 있습니다. 드론 탑재형 로봇 암과 우주 구조물, 휴대용 작업 장비 등에 적용될 수 있어, 접었을 때의 소형화와 펼쳤을 때의 고강성을 동시에 달성하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터, 산업통상자원부의 차세대 소프트 그리퍼를 위한 소프트 로보틱스 기반 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상호 분기되는 가지를 포함하는 두 개의 관절 부재를 다수의 메인 스트링 및 서브 스트링으로 연결하여 텐세그리티(Tensegrity) 구조를 형성함으로써, 물리적 접촉 없이 회전 자유도와 유연성을 확보하고 마찰 및 마모를 방지하는 인공 관절 메커니즘입니다.
강체 기반의 전통적인 기계 관절은 외부 충격 전달 방지가 어렵고, 제어 기법만으로는 회전 축 방향의 유연성 구현이 불가능하며, 부재 간 마찰로 인한 마모 발생으로 장기간 사용 시 내구성이 저하됩니다.
본 기술은 제1·제2 관절 부재의 각 가지를 복수의 메인 스트링으로 대칭 또는 평행하게 연결하고, 회전 특성 제어를 위해 보조적인 서브 스트링을 추가 배치하여 스트링의 장력 차이에 따라 피치/요 회전 자유도 및 다방향 유연성을 구현합니다. 협동 로봇과 웨어러블 로봇, 정밀 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 비접촉 회전으로 마찰과 마모를 없애 장기 내구성을 확보합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 바디 프레임에 장착된 복수의 그리퍼를 공압 실린더 및 피스톤 로드를 이용하여 직선 방향으로 동시 이동시켜 기판의 내부 공간을 다방향에서 물리적으로 파지하는 기구적 메커니즘입니다.
기판 이송 시 정밀한 정렬이 어렵고, 파지 영역이 제한적이며, 파지 과정에서 부품의 물리적 손상 위험이 존재합니다.
본 기술은 바디 프레임의 각 측부에 배치된 그리퍼들이 구동부(피스톤 로드)에 의해 상하좌우(제1~제4 방향)로 직선 이동하며, 그리퍼 내의 롤러와 탄성체를 통해 기판을 유연하게 수용하고 고정하는 구조를 채택합니다. 반도체·디스플레이 이송과 제조 자동화에 적용될 수 있어 기판을 다방향에서 파지해 정렬 정확도를 높이고 손상 위험을 줄입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 모바일 IT 제품의 소형.정밀 부품조립을 위한 공정기술, 그리퍼 및 조립 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
