본 기술은 하수관로 내에서 비파괴 검사 신호(방사선, 초음파, 레이저 등)를 활용하여 관로 외벽의 침수부 3차원 좌표를 탐지하고, 듀얼암 구조의 매니퓰레이터를 사용하여 해당 위치를 천공 및 보수재를 주입하는 자동화 로봇 기술입니다.
하수관로 보수 작업 현장의 높은 안전사고 위험(질식, 감전, 추락), 노동 강도, 인력 부족 및 노령화로 인한 작업 효율성 저하가 발생했습니다.
본 기술은 이동 플랫폼에 틸트센서와 듀얼암 매니퓰레이터를 결합하고, 비파괴 검사 모듈(제1암)을 통한 침수부 3차원 좌표 생성 및 보수 모듈(제2암)을 통한 자동 천공/주입 제어를 통해 비파괴적 정밀 탐지 및 보수 작업을 수행합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 하수 보수 및 보강 작업에서 안전성 및 작업 속도를 향상시켜 공정의 전체 효율 및 품질을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 나노기술기반융합연구총괄 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 각 자유도의 완전 독립 구동이 가능한 손목-전완 부족구동 관절장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 적은 수의 구동기로 3자유도를 독립 제어하는 기술입니다.
기존 로봇 의수·의지는 자유도마다 구동기가 필요해 구동기 수가 늘고 전체 중량이 증가했으며, 이는 착용 부담과 소비 전력 증가로 이어졌습니다.
본 기술은 와이어 연결 구조와 능동 관절부를 조합한 부족구동 방식으로 약 3자유도의 독립 구동을 구현하여, 구동기 수와 중량을 줄이면서 기능성을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 2단계(3차)바이오닉 손목 설계 기술 개발, 과학기술정보통신부의 인간중심소프트로봇연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 전기 정지 마찰력을 이용한 가변 강성 메커니즘에 관한 것으로, 층 적층체에 전압을 인가해 강성을 조절하는 레이어 재밍 기반 기술입니다.
기존 레이어 재밍 구동 유닛은 굽힘 강성과 비틀림 강성을 폭넓게 조절하기 어렵고, 저항 특성이 제한되어 다양한 자세에서 활용하기 힘든 문제가 있었습니다.
본 기술은 층들이 서로 슬라이딩·회전할 수 있도록 배열한 적층 구조를 채택하여, 빠른 응답 속도와 다자유도를 동시에 구현합니다. 착용형 로봇의 강성 제어에 효과적으로 적용됩니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 서버가 이동체에 대상이미지를 전송하고 이동체의 딥러닝 모델이 산출한 결과값을 수신한 뒤, 동일한 초기 파라미터를 가진 제2 딥러닝 모델의 결과값과 비교하여 이동체 모델의 무결성을 원격으로 검증하는 방법 및 장치입니다.
이동체에 탑재된 인공지능 모델은 파라미터 위·변조 공격에 취약하여 객체 인식 결과가 조작될 수 있으며, 이를 원격에서 검증하고 방어할 수 있는 기술적 수단이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 개방형 운영체제와 독립적으로 격리된 신뢰 실행 환경에서 이미지 전송과 결과값 수신을 수행하여 검증 과정 자체의 안전성을 확보하는 방식을 제안합니다. 자율주행차와 무인이동체의 보안 관제에 적용될 수 있어 파라미터 위변조 공격을 원격에서 탐지하여 인공지능 모델의 무결성을 보장합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 무인이동체 공통핵심 보안기술 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수중 로봇의 초음파 카메라로 획득한 3차원 포인트 클라우드를 2차원 다각형으로 변환하고, 기저장된 다각형과의 오버래핑으로 추출한 최대 겹침 다각형의 선분 벡터와 수직 벡터를 기반으로 스캔경로를 동적으로 설정하는 기술입니다.
단방향 스캔만 수행하는 수중 초음파 카메라의 특성상 오브젝트의 전체 형상을 파악하기 어렵고, 수중 로봇의 이동 경로를 최적화하지 못해 사각지대가 발생하는 기술적 한계가 있었습니다.
본 기술은 3차원 데이터의 2차원 투영과 최대 겹침 다각형 분석을 통해 차기 스캔 방향을 결정하고 스캔 커버 각도와 면적 변화 임계치에 따라 스캔을 자동 종료하는 방식을 제안합니다. 해저 지형 조사와 침몰 선박 탐색에 적용될 수 있어 사각지대 없이 최적 경로로 스캔하여 조사 시간과 에너지를 절감합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 스마트 수중 터널 시스템 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용하여 로봇팔 제어 모드를 결정하고, 오류관련전위를 기반으로 제어 모드의 적절성을 실시간 검증하고 재결정하는 로봇팔 제어용 뇌-컴퓨터 인터페이싱 방법 및 장치입니다.
기존 뇌-컴퓨터 인터페이스 기반 제어 기술은 단순 움직임 상상 검출에 국한되어 다양한 로봇 동작을 효율적으로 제어하기 어렵고, 사용자의 의도와 로봇의 실제 동작이 불일치할 때 오류를 방지하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 사용자의 뇌파에서 추출된 추상적 특징으로 팔 뻗기와 손 쥐기·펴기, 손목 회전 중 하나의 제어 모드를 결정하여 피드백하고, 오류관련전위가 임계값을 초과하면 모드를 재결정하는 방식을 제안합니다. 사지 마비 환자의 보조 로봇과 재활 훈련에 활용될 수 있어 의도와 동작의 불일치를 스스로 교정하며 제어 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 (BCI-총괄/1세부) 생각만으로 실생활 기기 및 AR/VR 디바이스를 제어하는 비침습 BCI 통합 뇌인지컴퓨팅 SW 플랫폼 기술 개발, 과학기술정보통신부의 (BCI-2세부) 딥러닝을 이용하여 사람의 의도를 인지하는 BCI 기반 뇌인지컴퓨팅 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 족관절 환자의 보행 시 체중을 무릎과 허벅지에서 지지하도록 다리를 거치하고, 지면반발력을 흡수하기 위한 탄성 충격흡수부재가 포함된 지지축과 3점 디딤 구조의 바닥지지부를 결합한 체중지지 보조장치입니다.
기존 목발 사용 시 겨드랑이 신경 손상과 팔 통증이 발생하고, 외골격 로봇은 고비용에 사용이 불편하며, 1점 접지 기반의 재활 도구는 보행이 불안정하다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 무릎과 종아리를 안착시키는 다리지지부와 3개의 디딤부재로 구성된 바닥지지부를 지지축으로 연결하고 지지축 내부에 높이 조절 기구와 하부의 충격흡수부재를 배치하여 보행 하중을 분산하고 완충하는 방식을 제안합니다. 족부 골절과 발목 수술 후 회복기 환자에게 적용될 수 있어 팔의 부담 없이 안정적으로 이동하며 회복 기간의 삶의 질을 높입니다.
본 기술은 구동부의 스테이터를 베이스부와 관절토크센서 사이에 배치하고, 출력 링크로부터 감속기에 인가되는 반작용 토크를 스테이터와 베이스부 사이에서 센싱 프레임의 변형을 통해 측정하는 관절토크센서를 구비하는 로봇 관절 유닛입니다.
종래의 관절토크센서는 감속기와 출력 링크 사이에 위치하여 감속기 진동이 직접 전달됨에 따라 측정 오차가 발생하고, 낮은 강성으로 관절 전체의 강성이 저하되며 배선 통과를 위해 회전 각도가 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 관절토크센서를 구동부 스테이터와 베이스부 사이에 배치하여 반작용 토크를 측정하고 센서 프레임의 연결 빔에 휘트스톤 브릿지 회로를 구성하며 중공축을 통해 배선을 관통시키는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 정밀 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 측정 정확도와 관절 강성을 동시에 확보하면서 무한 회전까지 가능하게 합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다자유도 수동식 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 광 조사를 통해 아조벤젠 액정 고분자의 시스-트랜스 이성질화 반응을 유도하여 발생하는 굽힘 변형을 구동력으로 이용하는 광반응 변형 구조체 및 이의 구동 방법입니다.
기존 지능형 복합재 작동기는 작동을 위해 열 공급이나 전류 인가, 직접적인 기계적 인장이 필요하여 외부 장치에 대한 의존도가 높고 복잡한 시스템을 요구하는 한계가 있었습니다.
본 기술은 광 반응성 아조벤젠 액정 고분자를 포함하는 다중 고분자 필름 구조와 바디부 말단의 접착 지지부를 활용하는 방식을 제안하며, 특정 파장대의 빛 조사에 의한 가역적인 굽힘 변형을 통해 지면과의 접착과 해제 및 추진력을 생성하여 기계적 접촉 없이 광 에너지만으로 능동적인 이동을 제어할 수 있습니다. 마이크로 로봇과 스마트 소재, 광 구동 액츄에이터 분야에 적용될 수 있어, 전원과 배선 없이 빛만으로 이동을 제어하는 차세대 구동 방식의 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 광반응 자가변형구조체 설계 및 구현 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 내시경의 다수 시점 영상을 정합하여 수술 전 팽창된 복강 내 3차원 환경 모델을 생성하고, 수술 중 실시간 로봇팔 위치 데이터와 3차원 모델상의 생체 주요 요소를 비교하여 충돌 위험을 예측하고 방지하는 최소 침습 수술용 수술로봇 시스템입니다.
수술 전 CT와 MRI 영상은 신체 팽창 전 상태 정보에 국한되어 실제 수술 환경과 괴리가 있고, 기존 로봇 수술은 시야 제한으로 인해 비가시 영역에서 로봇 도구와 생체 조직 간의 충돌 위험을 방지하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 수술 전 내시경을 복강 내에 삽입하여 다수의 2차원 및 3차원 영상을 취득한 뒤 이를 3차원 영상으로 정합하고, 수술 중 로봇팔의 실시간 위치를 추정하여 3차원 모델에 맵핑하는 방식을 제안하며, 이를 통해 충돌 위험을 계산하고 제어부로 피드백하여 비가시 영역에서도 충돌을 방지할 수 있습니다. 복강경 로봇 수술에서 시야가 확보되지 않는 영역의 충돌까지 예측하여 방지하므로, 수술 안전성을 근본적으로 강화하는 핵심 기반 기술로 활용될 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 로봇 팔의 충돌 회피를 통한 차세대 수술 로봇 시스템 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 연성 재질의 베이스부와 측면연결부, 구름 접촉 방식의 마디링크를 사용하여 인간 손가락의 굽힘과 회전, 기울임 움직임을 모사하는 로봇 핸드입니다.
종래의 강성 재질 로봇 핸드는 비정형 물체를 파지할 때 유연하게 대응하기 어렵고, 힘과 위치 제어 방식은 하드웨어 복잡도와 무게를 증가시키는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 연성 재질의 제1 베이스부와 측면연결부를 도입하여 막대링크의 기울어짐 자유도를 확보하고 와이어 인장력 및 구름 접촉 관절 구조를 적용하는 방식을 제안하며, 이를 통해 엄지 손가락의 회전과 마디링크의 복합 굽힘 동작을 단순한 구조로 구현할 수 있습니다. 의수와 서비스 로봇, 물류 파지 장치 등에 적용될 수 있으며, 연성 구조로 비정형 물체에도 유연하게 대응하면서 경량화를 달성하여 활용 범위를 크게 넓힙니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 손 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 와이어의 마찰력을 이용해 하중을 분산하는 수동식 기구 장치로서, 맞물림 조절 부재의 회전을 통해 제1 기어와 제2 기어 사이의 간격을 조절하여 와이어의 구속 또는 해제 상태를 제어하는 기구학적 메커니즘을 가집니다.
사용자가 중량물을 반복적으로 들어 올릴 때 발생하는 근육 피로와 부상 위험이 존재하며, 이를 보조하기 위한 기존 전동식 장치는 모터, 제어기, 전원부로 인해 장치가 무겁고 고가입니다.
본 기술은 모터 등의 동력원 없이, 제1 기어와 제2 기어의 톱니에 형성된 홈(수용부)을 통해 와이어를 고정하거나 해제하여 하중을 물리적으로 지지하는 수동식 하중 조절 장치를 구현합니다. 산업 현장 근력 보조와 물류 작업, 재활에 적용될 수 있어 전동 장치 없이 중량물 취급을 보조해 근피로와 부상 위험을 줄입니다.
본 발명은 미래창조과학부의 하지마비 장애인의 자립적 보행을 위한 보조기 개조형 외골격 로봇의 Under-actuated 메커니즘 및 보행제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 허벅지에 착용되는 바디와 상체 앞쪽을 지지하는 근력 보조 부재를 포함하며, 캠과 캠 팔로워를 이용한 기구적 탄성 구조를 통해 별도의 동력원 없이 상체 하중을 지지하고 근력을 보조하는 메커니즘입니다.
종래의 근력 보조 장치는 모터, 전원, 제어 장치를 포함하여 무게가 무겁고 가격이 비싸며 구조가 복잡합니다.
본 기술은 캠의 회전 프로파일과 탄성 부재를 조합하여 근력 보조 부재의 회전 방향으로 모멘트를 발생시키고, 크로스 롤러 가이드를 적용한 캠 팔로워의 직선 이동을 통해 동력원 없이도 사용자의 허리 굽힘 동작에 따른 근력 보조 효과를 구현합니다. 산업 현장 근력 보조와 재활, 물류 작업에 적용될 수 있어 동력원 없이 상체 하중을 지지해 무게와 비용, 허리 부담을 줄입니다.
본 발명은 미래창조과학부의 하지마비 장애인의 자립적 보행을 위한 보조기 개조형 외골격 로봇의 Under-actuated 메커니즘 및 보행제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 가상의 육면체 구조물을 중심에 두고 3개의 서로 다른 방향으로 순차적으로 권선된 코일 블록을 구성하고, 내부에 자성체 코어를 배치하여 복수의 코일 블록 간 전류 제어를 통해 3차원 무지향성 자기장을 형성 및 마이크로 로봇의 이동을 제어하는 기술입니다.
기존 전자석 코일 장치는 코일이 정렬된 단일 방향으로만 자기장 형성이 가능하여 3차원 공간 내 임의 방향 제어에 한계가 있으며, 워킹 스페이스가 코일 구조물에 의해 물리적으로 제한되고 공간 효율성이 낮은 문제가 있었습니다.
본 기술은 3개의 축 방향으로 순차적으로 권선된 코일 블록을 형성하고, 복수의 코일 블록을 마이크로 로봇 초기 위치 기준 동일 반경 및 대칭 구조(회전대칭/정다각형)로 배치하여 전력 조절을 통해 3차원 모든 방향으로 자기장을 생성 및 제어합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 상기 다중 코일 큐브 간격뿐만 아니라 다른 방향을 통해 자기장이 생성될 수 있게 함으로써 마이크로 로봇의 이동 제어를 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 3차원 정밀 자성 마이크로 구조체 개발 및 세포/약물 전달 기반 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 그리퍼 조(jaw)의 서로 다른 두 지점에 배치된 힘 센서를 통해 반력을 실시간 측정하고, 이를 기구학적 방정식에 대입하여 실제 대상 물체와의 접촉력을 산출하며, 측정된 접촉력과 위치 제어 정보를 결합하여 그리퍼의 파지 상태를 제어 및 파지점 위치를 추정하는 방법입니다.
산업용 그리퍼는 반복 정밀도가 높으나 파지 대상에 대한 정밀한 접촉력 정보 제공이 어렵고, 고중량물을 파지할 경우 안전성을 확보하거나 대상체의 물성치를 정확히 식별하는 데 기술적 한계가 존재합니다.
본 기술은 조의 두 지점 반력을 측정하여 실시간 접촉력을 연산하는 알고리즘을 구현하고, 구동기의 실시간 위치 값과 연산된 접촉력을 목표값과 비교하여 제어 루프를 구성하며, 파지 완료 후 접촉력 정보를 이용해 파지점 위치 및 대상체 물성치를 추정하는 연산부 및 제어부를 포함하는 그리퍼 제어 시스템입니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 비전 카메라 또는 시각적 예측에 의존하지 않고 반복성, 접촉력, 및 물체 재료 구별 능력을 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 구난로봇용 말단장치 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
