본 기술은 힘센서와 관성센서를 이용한 웨어러블 로봇의 구동 자동화시스템 및 자동화방법에 관한 것으로, 착용 후 초기 구동 단계를 자동으로 설정하는 기술입니다.
소프트 웨어러블 로봇은 착용할 때마다 와이어 초기 장력과 기준 자세를 수동으로 맞춰야 했고, 이 과정이 번거로울 뿐 아니라 설정값의 불확실성으로 보조 성능이 달라지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 힘센서·관성센서·전류센서의 신호를 이용해 초기 장력과 기준 상태를 자동 결정함으로써, 사용자의 불편과 불확실성을 줄이고 구동 시작 시간을 단축시킵니다.
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 줄꼬임-공압 엔진을 이용한 하이브리드 공압인공근육 유닛 및 그 작동방법에 관한 것으로, 줄꼬임 구동과 공압 구동을 하나의 유닛에 결합한 기술입니다.
기존 착용형·협업 로봇은 에너지 손실이 크고 구동부 중량이 무거우며, 구조가 복잡해 사용자의 신체 구조에 맞춰 적용하기 어려운 한계가 있었습니다.
본 기술은 터빈과 마이크로 모터로 구동되는 줄꼬임 요소를 공압 인공근육에 통합하여, 인공근육의 응답 속도와 수축력을 함께 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발, 산업통상자원부의 스트링 표면 강화 처리, Variable Radius Pulley 및 하이브리드 구동 제어를 활용한, 스트링 꼬임 기반의 소형, 저중량, 고성능, 고내구성의 안전한 구동 모듈 원천 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 하체에 착용하는 외골격과 캐스터워커를 암으로 결합하되, 슬관절부 구동장치를 슬관절부에 직접 설치하고 고관절부 구동장치는 리니어 가이드와 함께 설치하여 동력전달 거리를 단축한 보행 보조용 로봇입니다.
종래 기술은 구동장치와 관절부 사이의 동력전달 거리가 길어 기계적 효율과 출력이 낮고 제어가 복잡하며, 동작 범위 간섭과 구조적 불안정성이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 슬관절부에 구동장치를 직접 결합하고 고관절부 구동장치에 리니어 가이드를 적용하여 암에 길이 방향 자유도를 부여하는 방식을 제안합니다. 일반인과 환자, 노약자의 보행 재활과 근력 강화에 적용될 수 있어 동력 손실과 간섭을 줄이면서 출력과 안정성을 함께 개선합니다.
본 기술은 전륜의 조향 제어 모터와 후륜의 주행 제어 모터를 속도 센서와 자세 센서의 피드백 신호에 따라 독립 제어하여, 별도의 보조 장치 없이 이륜차의 롤 각도 균형을 유지하는 자율 주행 이륜차 로봇입니다.
이륜차는 구조적 불안정성으로 인해 자율 주행 시 회전 휠이나 무게추 같은 별도의 보조 장치 없이는 자세 제어가 어려우며, 이러한 보조 장치는 전력 소모와 비효율을 유발하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 프레임의 롤 각도와 그 미분값을 피드백으로 활용하는 PD 제어기를 상태 전향 보상부와 주 오차 보상부, 상태 궤환 보상부로 구성하여 조향 각도를 실시간 제어하는 방식을 제안합니다. 자율주행 이륜 배송 로봇과 무인 모빌리티에 적용될 수 있어 보조 장치 없이 동적 평형을 유지하며 전력 효율을 크게 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 미래IT융합연구원 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 심층강화학습을 기반으로 가상 환경에서의 불완전 모델과 실제 경기 환경에서 수집된 정보를 융합하여, 환경적 불확실성에 대응하는 실시간 정책을 생성하는 인공지능 기반의 환경 적응적 경기 전략 수행 방법 및 시스템입니다.
기존 인공지능 경기 로봇은 가상 환경과 실제 환경 간의 불일치 및 마찰력 변화 등 불확실성 요소에 대한 대처 능력이 부족하여 실제 환경에서의 전략 수행 오차가 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 가상 환경 내 불확실성 요소를 반영한 불완전 모델을 구축하고 순차적 수행 오차 검출과 오류 함수 최적화를 통한 강화학습 프레임워크를 구현하여 실제 환경의 실시간 데이터 피드백으로 적응 정책을 도출하는 방식을 제안합니다. 스포츠 로봇과 산업용 정밀 작업 로봇 등에 적용될 수 있어 시뮬레이션과 현실의 격차를 좁히는 핵심 기술로 활용될 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 경기전략을 수립하고 경기 수행이 가능한 인공지능 컬링 로봇 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 2륜 이동 로봇의 좌측 및 우측 휠의 기준 속도와 실제 후보 속도 간의 차이를 기반으로 속도 제어 불확실성을 모델링하고, 이를 통해 충돌 회피를 위한 여유 공간을 동적으로 확장하여 주행 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성 방법입니다.
이동 로봇의 주행 중 센서와 운동 제어 성능의 한계로 발생하는 속도 제어 오차를 적절히 모델링하지 못하면 충돌 위험이 존재하거나, 회피를 위한 여유 공간이 지나치게 크게 설정되어 주행 효율성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 좌우 휠의 속도 제어 오차를 표준편차와 카이 제곱 분포를 이용해 정량적으로 모델링하고 이를 기존 여유 공간에 적용하여 확장된 여유 공간을 생성한 후 경로 계획 알고리즘의 비용 함수에 반영하는 방식을 제안합니다. 실내 서비스 로봇과 배송 로봇에 적용될 수 있어 안전성과 주행 효율성 사이의 균형을 최적으로 확보합니다.
본 발명은 한국연구재단의 혼잡한 생활도로환경에서 안전하게 동작하는 무인자동차의 지능성장형 자율주행시스템, 농림축산식품부의 [2-1세부] 온실환경 이송작업을 위한 자율주행플랫폼 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 드론에 탑재된 영상 획득부와 운전 정보 획득부를 통해 도로 위 차량의 속력과 가속도, 조향각 데이터를 추출하고 라인 트레이싱 및 딥러닝 알고리즘을 적용하여 차선 침범 빈도와 주행 패턴을 분석함으로써 비정상 운전을 판별하는 드론입니다.
기존 인력 중심의 음주 및 비정상 운전 단속 방식은 효율성이 낮고, 산악 도로나 고속도로 등 접근이 어려운 구간에서의 실시간 단속에 구조적 한계가 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 드론 비행 중 카메라로 차량 주행 영상을 수집하고 영상에서 가속도와 각속도 등 운전 지표를 산출하여 로지스틱 회귀 모델로 학습된 비정상 주행 패턴과 비교·판별하며 차량 정보를 관제 서버로 전송하는 방식을 제안합니다. 교통 단속과 도로 안전 관리에 활용될 수 있어 인력 투입 없이 접근이 어려운 구간까지 상시 감시하는 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 기계학습이 적용된 원격통신기반 가스센싱 분석판정 운용시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 내시경 영상의 실시간 품질 평가 결과를 기반으로 집도의의 동의를 거쳐 내시경을 수술 공간 외부로 자동 추출하는 제어 시스템으로, 수술 전 획득된 3차원 수술 공간 영상과 생체 주요요소 위치 정보를 활용하여 추출 경로를 생성하고 실시간 충돌 방지 제어를 수행하는 기술입니다.
수술 중 이물질 등으로 인해 내시경 영상 품질이 저하될 경우 숙련된 간호사의 수동 조작에 의존해야 하며, 이 과정에서 수술 공간 내 장기와 혈관, 신경 등 생체 주요요소와 내시경 간의 물리적 충돌 위험이 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 영상 질 평가부에서 수치화된 영상 품질을 모니터링하고 품질 저하 시 신호를 발생하여 집도의 승인을 획득한 뒤, 3차원 모델 기반의 충돌 위험 판단 모듈과 경로 생성 모듈을 구동하는 방식을 제안하며, 이를 통해 안전한 경로로 내시경을 자동 추출하여 수술의 연속성과 안전성을 확보할 수 있습니다. 복강경 수술과 로봇 수술 현장에서 영상 품질 저하로 인한 수술 지연을 최소화하며, 생체 조직과의 충돌을 원천적으로 방지하여 수술의 안전성을 획기적으로 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 로봇 팔의 충돌 회피를 통한 차세대 수술 로봇 시스템 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 웨어러블 디바이스가 촬영한 사물 이미지를 수신하여 사물 종류를 인식하고, 인식된 사물 정보를 영상과 음성으로 출력함과 동시에 로봇의 이동을 제어하는 교육용 로봇 장치로, 전력 공급 시스템의 예비 전력과 수요 전력 상태를 모니터링하여 동작 모드를 제어하는 기술입니다.
영유아의 인지 언어 교육은 부모의 시간적 제약으로 인해 상시적인 교육 제공이 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 사용자가 손으로 가리키는 방향을 촬영하는 웨어러블 디바이스와 통신하여 사물을 인식하고 관련 교육 콘텐츠를 출력하는 교육용 로봇을 제안하며, 전력 상태 정보에 기반하여 로봇의 동작 모드를 동적으로 제어함으로써 효율적인 교육 지원과 전력 운영을 함께 수행할 수 있습니다. 영유아 인지·언어 교육과 홈 서비스 로봇 분야에 활용될 수 있으며, 사용자의 시선을 따라 사물을 인식하고 교육 콘텐츠를 제공하여 학습 경험을 한층 풍부하게 만듭니다.
본 발명은 산업통상자원부의 소규모 전기소비자의 수요반응 활성화를 위한 국민DR BM개발 및 실증, 과학기술정보통신부의 에너지 효율화를 위한 사물인터넷 플랫폼 개발 및 창의적 인재양성 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 신체 움직임에 따라 케이블의 장력과 탄성체의 변형을 유도하여 자세를 교정하고 근력을 보조하는 비동력식 착용형 가변 임피던스 장치로, 척추부 연결점을 중심으로 상부와 하부 스트링을 배치하여 상체 굴곡 시 장력을 증가시키는 메커니즘입니다.
스쿼트 및 리프트 작업 시 허리를 숙이는 등 올바르지 못한 자세로 인한 부상 위험이 존재하며, 기존의 자세 교정용 운동 기구는 부피가 크고 휴대가 불가능하여 사용상 제약이 큰 문제점이 있었습니다.
본 기술은 신체에 착용 가능한 케이블 시스템과 탄성부를 결합한 구조를 제안하며, 사용자의 관절 각도 변화에 따라 스트링 간 이격 거리와 장력을 조절하여 등 펴짐을 유도하고 무릎 굴곡 시 근력 보조 효과를 제공함으로써 외부 동력원 없이 신체 움직임만으로 가변 임피던스를 구현할 수 있습니다. 물류 상하차와 건설 현장 작업, 요양 보호 등 반복적인 허리 부담이 발생하는 환경에서 부상 위험을 낮추며, 동력원 없이 가볍고 휴대 가능하여 실제 현장 도입이 용이합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리 링크의 피치각 변화에 따라 순차적으로 동작하는 다단 탄성부재(제1, 제2 탄성부재)를 구비하여 보행 에너지를 회수 및 방출하고, 회전락킹핀과 회전가이드 슬롯을 이용한 물리적 구속 메커니즘으로 에너지 저장 시점을 제어합니다.
기존 하지 외골격 로봇은 모터 기반의 구동체로 인해 무게와 비용이 높고, 보행 이질감이 발생하며, 보행 주기 중 발목 근력 보조를 위한 최적화된 Passive 메커니즘의 부재로 인해 착용자 부담이 가중됩니다.
본 기술은 다리 링크의 회전각도(피치각)에 따라 제1 및 제2 탄성부재에 보행 에너지를 순차적으로 저장하는 다단 Passive 메커니즘을 구성하고, 등판 모터와 와이어를 이용한 하이브리드 보조 구조를 통해 착용 부담을 경감하며 발목 보조력을 증대합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 근력 보조에 적용될 수 있어 모터 없이 발목 근력을 보조해 무게와 비용, 보행 이질감을 줄입니다.
본 기술은 바디와 복수의 주행 유닛을 연결하는 조절 유닛의 다관절 구조를 이용하여, 바디의 기울어짐에 따라 각 주행 유닛의 위치와 주행 속도를 독립적으로 제어함으로써 바디의 수평을 유지하는 자세 안전화 메커니즘입니다.
기존 건설 기계 등에서 자세 안정화를 위해 사용하는 방식은 특정 장비에 국한되거나 작업 운동부로부터 정보를 얻어야 하는 구조적 한계로 인해, 자동 제어 시 반응성과 직관성이 낮습니다.
본 기술은 바디와 각 주행 유닛 사이에 상하/전후/좌우 위치를 조절하는 조절 유닛을 배치하고, 기울기 발생 시 폐루프 역기구학 제어(CLIK)를 통해 주행 유닛의 위치와 주행 속도를 독립적으로 제어하여 바디의 수평을 보정합니다. 건설·농업 작업 로봇과 험지 이동 플랫폼에 적용될 수 있어 경사지에서도 바디 수평을 자동 유지하며 작업 안정성을 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 독립 구동 및 자세제어가 가능한 험지 주행시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 무게중심 변위와 보행 시 발생하는 수직력을 실시간 측정하여, 특정 보행 환경(진흙, 물속, 무중력 등)에 대응하는 임피던스 제어값을 기반으로 보조 구동력을 생성합니다.
기존의 고정형 재활 보조 기구는 이동성이 부족하여 다양한 보행 환경 구현이 어렵고, 실제 지면을 걷는 보행 훈련을 수행하는 데 한계가 있습니다.
본 기술은 바퀴형 이동 플랫폼에 변위 센서와 상호작용력 센서를 탑재하고, 사용자 상태와 모드별로 최적화된 임피던스 연산 알고리즘을 적용하여 보행에 필요한 보조력을 실시간으로 제공합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 상기 환자의 체중-중심 위치 및 수직력에 기초하여 임피던스 제어를 제공함으로써 환자의 보행 능력을 개선하며, 다양한 보행 상황에서 개인화된 보행 훈련을 허용합니다.
본 발명은 교육부의 극한지 탐사 시스템을 위한 자연 동역학 기반의 초고효율 이동 매커니즘 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상지 하박부를 안착시키는 안착부와 손잡이에 분산 배치된 8개의 1축 힘 센서(로드셀)의 센싱값 비율을 연산하고, 매핑된 기준 범위와 비교하여 사용자의 동작 의도(직선 운동 및 회전 운동)를 파악한 뒤 다관절 로봇에 제어 신호를 생성하여 전달합니다.
종래 기술인 식사 보조 상지 재활 로봇은 범용성이 낮고 사용자 체격 특성을 고려하지 않으며, 동작 의도 파악을 위해 고가의 6축 힘-토크 센서를 사용하여 도입 비용과 적용의 어려움이 존재합니다.
본 기술은 다수의 저가형 1축 힘 센서를 상지 보조 장치 부위별로 배치하고, 센서 간 측정값의 비율을 조합하여 동작 의도 정보를 정규화 및 추정하는 알고리즘을 구현합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 노인 또는 약한 개인 및 근력이 부족한 환자를 위한 일상 활동 및 재활 운동을 보조함으로써 생활의 편리성과 만족도를 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 노약자 상지 운동기능 증진을 위한 인간-로봇 협업기술 기반 능동형 운동 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 조인트 위치조절장치 및 그 작동방법에 관한 것으로, 노브 조작만으로 착용형 로봇의 힘 전달 지점을 신체에 맞게 조절하는 기술입니다.
기존 착용형 로봇은 와이어나 웨빙을 신체의 정확한 지점에 부착해야 성능이 확보되는데, 이를 위해 다수의 스트랩과 조절 장치를 일일이 조작해야 하는 불편이 있었습니다.
본 기술은 조절 요소와 노브로 구성된 조인트 장치를 통해 위치 조절을 직관적으로 수행할 수 있게 하여, 착용 준비 시간을 줄이고 보조 성능의 재현성을 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 10kgf이상의 근력보조를 할 수 있고 착용성이 우수한 건설근로자용 웨어러블 로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
