본 기술은 사용자의 하체에 착용하는 외골격과 보행 보조수단인 캐스터워커를 암으로 일체 결합하고, 고관절부와 슬관절부에 구동장치를 직접 설치하여 동력전달 거리를 최소화한 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇입니다.
종래 보행 보조기는 구동장치와 관절부 사이의 동력전달 거리가 길어 기계적 효율이 낮고 구조가 복잡하며, 암과 외골격의 분리로 인해 분리 위험과 구조적 불안정성이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 관절부 구동장치를 암이 아닌 외골격에 위치시키고 암과 외골격을 일체로 결합하는 방식을 제안합니다. 하지 재활과 근력 강화 훈련에 적용될 수 있어 동력전달 효율을 극대화하고 제어를 단순화하면서 구조적 안정성까지 확보합니다.
본 기술은 대상물과 접촉하는 접촉부에 수동적 수직 이동을 유도하는 제1 구동 메커니즘과 수동적 회전을 유도하는 제2 구동 메커니즘을 결합하여, 지면 접촉 시 복잡한 제어 없이 비집기 동작을 수행하는 병렬형 그리퍼입니다.
기존 강체 척은 다양한 형상에 적응하기 어렵고 소프트 핀레이 그리퍼는 파지 정밀도와 힘이 부족하며, 기존 손가락 메커니즘은 지면 접촉 시 주변 환경과 상호작용하지 못해 파지 작업에 방해가 되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 메카 하츠 메커니즘 기반의 마디부가 접촉부의 수직 이동과 순응을 유도하고 링크 유니트와 가압부가 회전과 비집기를 구현하는 방식을 제안합니다. 물류 피킹과 방역 로봇, 바닥에 놓인 물체 파지 작업에 적용될 수 있어 별도 센서와 제어 없이 지면의 얇은 물체까지 안정적으로 집어냅니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 자율 방역로봇을 위한 작업설계 및 제어 알고리즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 복수의 3차원 라이다 센서 간 상대 위치인 외부 파라미터를 보정하기 위해 측정된 포인트 클라우드에서 평면 정보를 추출하고, 기준 평면과 대응 평면 간의 유사도 분석을 통한 초기값 산출 및 측정점 분산 최소화를 수행하는 최적화 알고리즘 기반 보정 방법입니다.
기존의 인공 표식 사용 방식은 별도의 환경 준비와 비용이 발생하며, 포인트 클라우드 등록 기반 기술은 센서 간 시야 차이가 클 경우 등록 실패 가능성이 높고, 주행 궤적 정보에 의존하는 방식은 추정 오차를 유발하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 데이터 수집과 평면 추출, 대응 평면 검출, 초기 및 최종 외부 파라미터 산출 단계를 순차적으로 수행하며 평면도와 법선 방향 분산 등 수학적 조건을 만족하는 평면을 기준으로 보정하는 방식을 제안합니다. 자율주행 차량과 다중 센서 로봇에 적용될 수 있어 별도의 보정 장비 없이 현장에서 즉시 센서 정렬을 수행하는 경제적인 해결책을 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 농업생산 무인자동화 인력 양성 및 연구, 농림축산식품부의 농업생산 무인자동화 인력 양성 및 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 근전도 센서로 사용자의 근육 활동 신호를 측정하고 신호 분석을 통해 근력을 정량화한 뒤, 로봇 구동에 필요한 파워에서 사용자의 잔존 근력을 차감한 수준으로 보조력을 제어하여 능동적인 근육 사용을 유도하는 웨어러블 보행 보조 로봇 제어 장치 및 방법입니다.
기존 보행 보조 로봇은 완전 마비 환자의 보조에 집중하여 근력이 일부 남아 있는 환자가 사용할 경우 로봇에 전적으로 의존하게 되어 근육 소실이 발생하거나, 사용자 근육 움직임과 로봇 보조 간의 부조화로 외상 위험이 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 근전도 신호를 바탕으로 현재 근력을 분석하고 전체 구동 필요 파워 중 사용자의 근력을 제외한 나머지 보조력을 계산하되 기 설정된 비율로 구동 파워를 낮게 결정하여 자발적인 근육 개입을 유도하는 방식을 제안합니다. 뇌졸중 재활과 고령자 보행 훈련에 활용될 수 있어 로봇 의존을 방지하고 잔존 근력을 증진시키는 능동 재활을 실현합니다.
본 기술은 사용자의 양발에 서로 다른 촉각 자극을 가하고 동작 상상을 유도하여 발생하는 뇌 신호를 수집하며, 로봇 이동 시 발생하는 움직임 잡음을 참조 신호와 독립성분 분석으로 제거한 뒤 뇌 신호 분류기를 통해 보행 의도와 속도, 보폭을 산출하여 착용형 로봇을 제어하는 기술입니다.
기존 뇌-기계 인터페이스 기술은 하지 마비 환자 재활 시 오른발과 왼발의 움직임 의도를 직관적으로 구분하기 어렵고, 로봇 작동 시 발생하는 움직임 잡음이 뇌 신호에 왜곡을 유발하여 의도 인식의 정확도가 낮아지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 왼발과 오른발에 서로 다른 주파수의 촉각 자극을 부여하여 뇌파 패턴을 유도하고 로봇의 관성 센서 값을 참조 신호로 활용해 움직임 잡음을 실시간 제거하며, 다중 분류기 앙상블로 보행 의도를 구별하는 방식을 제안합니다. 하지 마비 환자의 재활과 보행 재건에 활용될 수 있어 사용자의 의도를 정확히 반영하는 직관적인 로봇 제어를 실현합니다.
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 와이어의 권취와 권출을 통해 글러브의 회전 동작을 구현하고, 팔 부위의 지지부를 와이어 구동 방식으로 조이고 이완하여 착용성을 확보하는 착용이 가능한 상지 재활 장치입니다.
종래 기술의 상지 재활 장치는 프레임 및 거치대 구성으로 인해 부피가 크고 무거우며, 고정된 장소에서만 사용 가능하여 환자의 재활 훈련 접근성이 떨어지는 한계가 있었습니다.
본 기술은 사용자 손에 착용하는 글러브에 고정부재를 배치하고 아래팔을 감싸는 앵커부재 내 조임모터와 조임와이어로 지지력을 조절하며 길이조절모터가 회동와이어를 제어하여 손목 관절의 상하 회전 운동을 유도하는 방식을 제안하며, 이를 통해 경량의 착용형 구조로 장소에 구애받지 않는 재활 훈련을 제공할 수 있습니다. 뇌졸중 환자의 상지 재활과 가정 내 자가 훈련에 활용될 수 있으며, 경량 착용형 구조로 장소의 제약을 없애 재활 접근성과 환자의 삶의 질을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 카메라의 영상 정보와 거리 측정 센서의 공간 정보를 기반으로 로봇과 사용자 간의 숨바꼭질 놀이 시나리오를 수행하는 이동 로봇 장치로, 찾기 동작 시에는 영상을 통해 사용자를 추적하고 숨기 동작 시에는 주변 장애물 정보를 활용하여 은폐 가능한 위치로 경로를 계획하고 이동하는 제어 기술입니다.
단순 전투 기능을 가진 기존 로봇 완구는 사용자의 신체적 활동을 유발하지 못하며, 사용자 간의 감정적 교류나 상호작용 측면에서 놀이의 다양성이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 카메라를 통한 사용자 인지 및 조도 확인과 거리 측정 센서를 통한 주변 환경 인지를 수행하고 동작 제어부가 찾기와 숨기 모드에 따라 구동부를 제어하는 방식을 제안하며, 영상 표시부로 표정 영상을 출력하고 스피커로 오디오 피드백을 제공하여 사용자와의 정서적 상호작용을 구현할 수 있습니다. 교육용 완구와 어린이 놀이 로봇, 정서 교감형 서비스 로봇 등에 활용될 수 있으며, 신체 활동과 정서적 상호작용을 함께 유도하여 로봇 완구 시장에 새로운 방향을 제시합니다.
본 기술은 수술용 헤드셋의 머리 움직임인 피칭과 요잉, 롤링을 센싱하여 내시경의 3차원 위치 및 자세를 원격으로 제어하고, 내시경과 로봇팔 간의 중심선 거리 연산을 통해 물리적 충돌을 방지하는 최소 침습 수술용 수술로봇 시스템입니다.
수술 시 로봇팔과 내시경을 양손 또는 발 페달로 교차 제어함에 따라 수술 흐름이 단절되고 조작 숙련도가 요구되며, 대형 모니터를 주시함으로 인해 사용자의 피로가 누적되고 공간 효율성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 사용자의 머리 움직임에 따른 헤드셋의 자세 데이터를 제어부로 전송하여 내시경의 상하좌우 회전과 전후 이동을 자동으로 수행하고 헤드셋 내 영상표시부를 통해 2D와 3D 수술 영상을 제공하는 방식을 제안하며, 로봇팔과 내시경 간 거리 임계값 제어를 통해 간섭을 회피하여 수술의 연속성과 안전성을 높일 수 있습니다. 복강경 수술과 로봇 수술 등 최소 침습 수술 전반에 적용될 수 있어, 집도의의 조작 부담과 피로를 줄이면서 수술의 연속성과 안전성을 동시에 높이는 해결책을 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 로봇 팔의 충돌 회피를 통한 차세대 수술 로봇 시스템 개발 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 부족 구동 메커니즘을 적용한 손가락 의수 장치로, 제1 축의 회전력을 탄성 부재를 통해 제2 바디로 전달하며, 특정 링크의 회전이 제한될 경우 탄성 부재의 변형을 통해 제3 바디가 독립적으로 회전하여 물체 형상에 맞춘 어댑티브 파지(adaptive grasp)를 구현합니다.
기존 의수 로봇은 손가락 개별 마디의 움직임을 모사하기 위해 다수의 액츄에이터가 필요하여 구조가 복잡해지며, 물체의 형상에 유연하게 대응하는 파지 기능 구현이 어렵고 사용자의 착용 편의성이 부족합니다.
본 기술은 탄성 부재를 포함하는 제1 바디와 제2 바디의 연동 구조를 통해 적은 수의 액츄에이터로 다 자유도를 구현하고, 말단 장치에 와이어와 풀리를 이용한 롤링 컨택부를 구성하여 장력 조절을 통한 안정적인 회전력 전달 구조를 제시합니다. 의수와 재활 보조, 웨어러블 로봇에 적용될 수 있어 적은 액추에이터로 물체 형상에 유연히 대응하며 착용 편의성을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 모터의 회전력을 전달 프레임 내 탄성 부재와 와이어를 통해 각 조인트 프레임으로 분산 전달함으로써, 다자유도 링크의 독립적인 굽힘/펼침 및 어댑티브 파지 동작을 구현하는 의수 메커니즘입니다.
기존 의수는 손가락 마디가 비독립적으로 구동되어 물체 형상에 맞춘 어댑티브 모션이 불가능하고, 손가락 벌림/모음 등 자연스러운 동작 구현이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 모터 회전 축과 와이어 장력 조절 회전판 사이에 탄성 부재를 배치하여, 링크가 물체와 접촉 시 탄성 변형을 통해 개별 링크의 독립적 회동 및 적응형 파지를 가능하게 합니다. 의수와 재활 보조, 웨어러블 로봇에 적용될 수 있어 손가락을 독립 구동해 물체 형상에 맞춘 자연스러운 파지를 구현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 외부 자기장에 의해 회전 토크를 발생하는 자성 마이크로로봇과 이를 카테터에 연결하는 커넥터 및 볼 베어링 구조를 통해, 혈관 내에서 정밀한 조향 및 드릴링을 수행하는 마이크로 로봇 메커니즘을 제공합니다.
기존 카테터 기반의 혈관 시술 시 별도의 구동부가 없어 정밀한 조향이 어렵고, 고속 회전 방식의 드릴링은 혈관 내벽 손상 위험이 높습니다.
본 기술은 카테터 단부에 탈부착 가능한 커넥터와 볼 베어링을 구비하고, 마그넷이 내장된 자성 마이크로로봇을 결합하여 외부 자기장 제어를 통해 저속에서도 정밀한 회전 및 드릴링 조작이 가능하도록 구성합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 작동 속도 제어를 향상시키고 복잡한 혈관에서 안전한 수술 절차를 가능하게 합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로의료로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 트랙을 주행하는 로봇을 복수의 센서로 감지하여 위치와 속도를 실시간 연산하고, 낙하 모듈의 동작 시점을 제어하여 로봇과 낙하물 간의 충돌 상황을 재현하거나 낙하 후 회피 상황을 모사하여 로봇의 성능을 정량적으로 평가합니다.
실제 재난 현장의 붕괴 상황을 재현하기 어렵고, 낙하물의 투하 시점을 정확히 예측하여 로봇과의 충돌 또는 회피 성능을 객관적이고 정량적으로 평가하기 위한 자동화된 시스템이 부재합니다.
본 기술은 진입·통과·진출 지점에 설치된 센서 모듈로 로봇의 위치와 속도를 산출하고, 낙하물의 중량과 높이를 고려한 낙하 시간차를 계산하여 낙하 모듈을 정밀 제어함과 동시에, 센서 감지 시점을 기준으로 카메라 모듈의 녹화 구간을 자동 설정하여 실험 데이터를 효율적으로 기록합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 붕괴 재해 분야의 낙상 또는 회피 상황과의 충돌을 재현할 수 있는 보다 현실적이고 객관적인 시험 시스템을 제공함으로써 방재 로봇의 성능 평가를 개선합니다.
본 발명은 국민안전처의 등급화, 모듈화, 표준화를 고려한 화재진압·탐색·구조 등에 활용되는 특수장비 및 로봇의 현장성능 평가 환경구축 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하이브리드 구동을 위한 줄 꼬임 구동기에 관한 것으로, 줄꼬임 구동부와 보조 구동부를 결합해 로봇 관절을 구동하는 기술입니다.
기존 줄꼬임 구동기는 수축과 이완이 비대칭적으로 이루어져 제어가 복잡하고, 힘과 속도 사이의 상충 관계로 인해 성능이 제한되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 보조 구동부를 병렬로 배치해 간섭을 최소화하고 트레이드오프 관계를 보상함으로써, 로봇 관절의 제어 성능과 응답 속도를 개선합니다.
본 발명은 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, 산업통상자원부의 엔지니어링특성화대학원 지원사업(플랜트 엔지니어링 분야) 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 전기 정지 마찰력을 이용한 가변 강성 근력보조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 전압 인가로 층간 마찰력을 조절해 강성을 실시간 가변시키는 기술입니다.
기존 레이어 재밍 방식 구동부는 구조적 특성상 굽힘이나 비틀림 강성이 크게 요구되는 용도에 적용하기 어려웠고, 응답 속도와 강성 범위에 한계가 있었습니다.
본 기술은 다층 적층체에 전압을 인가해 정전기적 정지 마찰력을 발생시키고 이를 통해 강성을 제어함으로써, 착용형 로봇과 외골격 슈트에서 효과와 응답 속도를 함께 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발, 교육부의 가변강성 엑소글로브를 이용한 손동작 고속 제어 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 주행 모터와 좌우 바퀴를 갖춘 주행부, 사절링크 형태로 회전 결합되어 사분원 경로로 승강하는 리프트부, 사용자 하체에 착용하는 외골격부를 결합한 휠체어 결합형 하지 운동·재활훈련 장치입니다.
기존 휠체어 기반 운동·재활 시스템은 승강 과정의 안전 문제와 비효율적인 메커니즘, 체중 부하 지원에 대한 제한된 제어라는 한계가 있었습니다.
본 기술은 메인 리프트 링크부와 리프트 프레임부가 연동되어 사분원 경로를 그리며 안정적으로 승강하도록 구성하는 방식을 제안합니다. 장애인과 노약자의 하지 재활 훈련에 적용될 수 있어 안전하게 기립과 착석을 보조하고 휠체어 기능으로 자유로운 이동까지 제공하여 사용자의 삶의 질을 크게 높입니다.
