본 기술은 3D 점군 데이터를 격자 기반 고도지도로 변환하고 다수의 지형 특징값을 추출한 뒤 자가 학습 알고리즘을 통해 주행 가능 여부를 판별하는 AI 모델을 생성하는, 자가 학습 기반의 주행 가능성 평가 이동 로봇입니다.
기존의 수동 레이블링 방식은 데이터 구축 비용이 크고 시뮬레이션 데이터는 실환경과 차이가 있으며, 단순 임계값 기반 규칙은 복잡한 도시 환경에서 정밀한 주행 가능성 평가가 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 기 주행 궤적을 양성 샘플로, 임계값 초과 격자를 음성 샘플로 초기 구성한 뒤 분류기의 추론 확률에 따라 데이터를 재분류하며 반복 학습하는 방식을 제안하며, 이를 통해 사람의 수동 레이블링 없이 모델 정확도를 스스로 고도화할 수 있습니다. 실외 배송 로봇과 순찰 로봇에 적용될 수 있어 새로운 환경에 투입될 때마다 별도의 데이터 구축 없이 적응하는 경제적인 해결책을 제공합니다.
본 기술은 인공지능 알고리즘을 이용하여 수술 중 실시간으로 촬영되는 복강경 영상을 분석하고 수술 도구와 해부학적 구조물, 수술 행위를 인식하여 최적의 카메라 시점을 자율적으로 제어하는 복강경 카메라 조종 로봇 및 촬영 뷰 조정 방법입니다.
수술 보조자의 숙련도와 피로도에 따라 복강경 카메라 조작 품질이 가변적이며, 수동 조작 방식의 경우 수술자의 수술 행위가 단절되거나 집중력이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 복강경 영상 내 수술 도구의 위치를 기반으로 카메라 중심을 조정하고 해부학적 구조물과 환경 정보를 분석하여 화면 기울기를 보정하며 수술 행위 분석 결과에 따라 줌 인·아웃을 자동 수행하는 방식을 제안합니다. 복강경 수술 전반에 적용될 수 있어 보조 인력에 대한 의존을 줄이면서 수술자의 집중도와 수술 품질을 함께 끌어올립니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 수술 영상자료 딥러닝 분석을 기반으로 하는 직장암 수술 단계 자동 인식 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 복수의 코일에 인가되는 전류를 제어하여 원하는 위치에 특정 방향과 세기의 자기장을 형성하는 자기장 합성 제어장치로, 최소 상한 노름 전류해를 이용하여 정격전류 제한 범위 내에서 최적의 전류지령을 결정하는 기술입니다.
기존에는 코일의 정격 전류 제한으로 인해 합성 자기장의 크기가 작아지거나 방향이 의도와 다르게 변형되는 현상이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 최소 자승법을 통한 제1 전류지령과 상한 노름을 최소화하는 제2 전류지령을 연산하고 정격전류 제한 범위 내에서 최적의 전류지령을 결정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 자기장 합성 성능을 최대화하면서 코일의 정격을 초과하지 않는 안정적인 제어를 구현할 수 있습니다. 자기 구동 마이크로 로봇과 정밀 의료 기기, 자기 부상 장치 등 정밀한 자기장 제어가 요구되는 분야에서 코일 성능을 최대한 끌어내는 핵심 제어 기술로 활용될 수 있습니다.
본 기술은 유연 재질의 지그재그 접이 구조를 가진 챔버에 유체를 주입하여 팽창시키는 방식으로 구동하며, 접힘부 사이에 배치된 전개 제한부를 통해 전개 각도를 물리적으로 조절함으로써 직선 전개와 굽힘 동작을 구현하는 소프트 구동기 및 소프트 그리퍼입니다.
공압식 소프트 로봇은 내부 챔버 설계로 인해 점유 공간이 크고, 구동하지 않을 때 자중을 지탱하지 못하고 처지는 현상이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 종이접기 구조를 적용하여 미사용 시 크기를 최소화하고 접힘면 사이에 전개 제한부를 고정 배치하여 유체 주입 시 특정 방향으로의 전개를 제한하는 방식을 제안하며, 이를 통해 전개와 굽힘의 복합 동작을 하나의 구동기로 제어할 수 있습니다. 물류 자동화와 의료 보조 기구, 협동 로봇의 말단 장치 등에 적용될 수 있으며, 접이 구조로 보관 부피를 최소화하여 공간 효율이 중요한 설비에 특히 유리합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 접이식 하이브리드 구동 소프트로봇 기술을 활용한 협력 보조 로봇팔 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 진공 펌프의 음압을 이용한 그리퍼 몸체의 수축과 외부 대기압 유입을 통한 신축 메커니즘을 기반으로, 별도의 센싱과 제어 없이 비정형 물체의 위치와 기울기에 대응하여 자동으로 전개되고 파지하는 길이 방향 전개형 진공 흡입 컵입니다.
기존의 강체 실린더형 그리퍼는 기울어진 물체를 파지할 수 없고, 일반 벨로우즈형 그리퍼는 초기 길이보다 짧은 거리의 물체만 파지할 수 있으며, 비정형 환경에서 물체의 위치와 각도를 정확히 인식하기 위한 추가 장비가 필요한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 진공 펌프와 쓰리웨이 밸브를 통한 공압 제어 시스템, 유연한 고분자 재질의 전개 가능한 그리퍼 몸체, 몸체와 내부 호스 사이에 배치된 외측 스프링을 결합하는 방식을 제안하며, 이를 통해 물체 접촉 시 센서 피드백 없이도 자동으로 수축하며 파지력을 형성할 수 있습니다. 물류 피킹과 식품 포장, 농산물 선별 등 물체의 형태와 배치가 일정하지 않은 현장에서 별도의 비전 시스템 없이 파지가 가능하여, 자동화 설비의 도입 비용을 획기적으로 낮춥니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터, 산업통상자원부의 접이식 하이브리드 구동 소프트로봇 기술을 활용한 협력 보조 로봇팔 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 연성 로봇의 백본을 따라 제1 방향과 제2 방향의 나선형으로 배치된 두 그룹의 조향 와이어를 적용하고, 각 와이어가 백본 중심으로부터의 거리를 교번하게 구성하여 백본의 휨 발생 시 와이어 길이 변화에 따른 의도치 않은 장력 간섭을 상쇄합니다.
연성 메커니즘에서 백본이 굴곡될 때 조향 와이어와 백본 사이의 상대적 변위가 발생하여 엔드 이펙터에 의도치 않은 장력이 인가되거나 조향 정밀도가 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 길이방향으로 연장된 백본 외주면 또는 내부에, 서로 반대 방향의 나선형 구조를 가진 조향 와이어 그룹들을 배치하고, 나선 주기마다 내측과 외측으로 위치를 교번시켜 백본 휨에 따른 조향 와이어의 길이 차이를 기구적으로 상쇄합니다. 수술용 연성 로봇과 내시경, 협소부 검사 로봇에 적용될 수 있어 백본 굴곡 시 의도치 않은 장력을 상쇄해 조향 정밀도를 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다층 엘라스토머 적층 구조의 센서 스킨과 광 도파 모드를 활용한 관절부로 구성된 소프트 로봇 그리퍼 기술입니다. 물체와의 접촉 힘 센싱을 위해 다층 박막 센서 스킨(하부-코어-상부 레이어)을 사용하고, 관절의 굽힘 각도를 측정하기 위해 광 도파 모드를 갖는 코어 센서부가 내장된 가요성 관절 구조를 적용합니다.
종래의 SDM 기반 소프트 그리퍼는 제조 공정이 복잡하고 시간이 오래 걸리며, 물체 접촉 힘과 손가락의 굽힘 각도를 동시에 정밀하게 측정하기 위한 통합 센싱 구조가 부족합니다.
본 기술은 3D 프린팅으로 제작된 리지드 몰드를 활용하여 소프트 몰드를 성형하고, 이를 통해 엘라스토머 기반의 지골과 다층 센서 스킨, 광 도파 방식의 관절부를 일체형으로 제조하는 공정입니다. 센서 스킨은 연성이 서로 다른 다층 레이어 구조로 형성하여 접촉 힘을 감지하고, 관절부는 코어 센서부와 외피부를 결합하여 굽힘 각도를 감지합니다. 물류 피킹과 정밀 조립, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 접촉 힘과 굽힘 각도를 동시에 측정하며 소프트 몰드로 제조를 단순화합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 노약자와 환자 간병을 위한 팽창식 소프트 로봇 팔 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 착용자의 하지에 장착되는 링크 구조와 구동기를 결합하여 보행 시에는 링크 중첩으로 저항을 최소화하고, 지지 상태에서는 링크의 탄성력과 기구적 기하학적 배치를 이용해 최소한의 전력으로 하중을 지지하는 착용식 무릎보조장치입니다.
종래의 착용식 무릎 보조 장치는 모터 구동에 전적으로 의존하여 배터리 소모가 크고, 이로 인한 잦은 충전 필요성과 배터리 용량 제한으로 운용 효율이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 길이가 가변되며 신장 방향 탄성력이 구비된 링크와 조인트에 위치한 구동기를 조합하여, 보행모드에서는 구동기 저항을 제거하고 지지모드에서는 링크의 기하학적 배치로 구동기 토크 부하를 최소화합니다. 산업 현장의 근력 보조와 고령자 보행 지원에 적용될 수 있어 충전 부담 없이 장시간 착용할 수 있는 실용성을 확보합니다.
본 기술은 신체 밀착형 웨어러블 장착구에 탄성 소재와 금속 입자로 이루어진 금속 고무 기반의 전극 어레이를 구성하여 근전도 신호를 획득하고, 메탈 차폐막 내부의 초단 증폭기로 노이즈를 제거하며 측정 파형과 신호 전파 경로 정보를 바탕으로 로봇 장치를 제어하는 인터페이스 시스템입니다.
인간의 신경전위 측정 기술의 한계로 인해 휴먼-로봇 간의 정확한 양방향 인터페이스를 구현하기 어려웠고, 특히 고감도 측정이 요구되는 재활 치료와 가상현실 환경에서 데이터의 정밀도가 낮은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 금속 입자가 첨가된 탄성 금속 고무 전극으로 신체 접촉력을 높이고 메탈 차폐막으로 노이즈를 억제하며 근전도 파형의 시간적·공간적 전파 경로를 실시간 판단합니다. 재활 치료와 의수 제어, 가상현실 인터랙션에 적용될 수 있어 정밀한 생체 신호 취득으로 인간-로봇 상호작용의 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
본 기술은 척추보조유닛 및 인체 모사 척추 후만증 보조 장치에 관한 것으로, 상체 기립 상태에서 척추의 굽힘을 교정·보조하는 착용형 장치에 관한 것입니다.
기존 척추 교정 기구는 강체 구조로 몸통 움직임을 크게 제한하여 일상생활이 불편했고, 착용자의 체형 차이를 반영하기 어려워 장기 착용이 힘든 문제가 있었습니다.
본 기술은 다수의 척추보조유닛을 인체 척추처럼 연결하고 와이어 구동부로 장력을 조절하는 반능동 방식을 적용하여, 착용자의 길이·너비·체중에 맞춘 맞춤형 보조가 가능합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 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 신체 동작 보조를 위한 고관절 탄성슈트 및 그 작동방법에 관한 것으로, 탄성 요소를 이용해 고관절의 굴곡·신전 동작을 보조하는 무동력 착용형 슈트에 관한 것입니다.
근육량이 감소한 고령자는 보행 속도가 느려지고 안정성이 떨어져 낙상 위험이 높아집니다. 그러나 기존 동력형 보조기기는 무겁고 고가여서 일상적인 착용이 어려웠습니다.
본 기술은 메인 벨트와 허벅지 착용부를 탄성 요소로 연결하고 길이 조절 부재로 보조력을 조절함으로써, 가볍고 간편하게 보행 속도와 안정성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 사용자-웨어러블 로봇 간의 고속 상호 적응을 위한 기계학습 및 확장 현실, 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하지의 대퇴직근과 내측광근, 전경골근 등 복수 부위에 부착된 표면근전도 센서로 보행 환경별 근활성도 데이터를 수집하고, 이를 입력값으로 인공신경망을 통해 사용자의 보행 환경을 추정하고 분류하는 방법 및 장치입니다.
표면근전도 신호는 복잡한 패턴과 비선형 특성을 지니고 있어 이를 정확하게 분류하기 어렵고, 보행 환경의 전환을 조기에 감지하여 보조 로봇을 제어하기가 곤란한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 하지근육 11개 부위의 근전도 프로파일을 인공신경망 입력으로 활용하여 보행 환경을 추정하는 방식을 제안합니다. 외골격 보행 보조 로봇과 재활 치료 장비에 적용될 수 있어 사용자의 보행 환경 변화를 신속하게 인식하여 자연스럽고 안전한 보조를 실현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 딥러닝 기법을 적용한 생체신호 기반 보행환경 전환 조기감지알고리즘과 건측 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수중 로봇이 제1 위치에서 물체를 1차 스캐닝한 뒤 복수의 위치를 순회하고 다시 제1 위치로 복귀하여 동일 물체를 2차 스캐닝함으로써, 이동 경로에 누적된 위치 오차를 루프 클로저 기반으로 보정하는 방법입니다.
수중 환경에서는 로봇의 이동에 따라 위치 인식 오차가 누적되어 3차원 스캔 데이터의 정합성이 저하되며, 고가의 고정밀 센서를 사용하지 않고 위치 정보의 정확성을 확보하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 동일 물체에 대한 1차와 2차 스캐닝 정보를 비교하여 요 센서 오차와 이동 경로상의 위치 정보를 함께 보정하는 방식을 제안합니다. 수중 터널 점검과 해양 구조물 조사에 적용될 수 있어 고가 항법 장비 없이도 정밀한 3차원 데이터를 확보하는 경제적인 해결책을 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 스마트 수중 터널 시스템 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 스프링 밸런서로부터 일방향 인력을 인가받는 텐션와이어를 전환롤러로 방향 전환하여 리니어관절부와 회전관절부에 중력 보상력을 전달함으로써, 다관절 시스템의 관절 위치를 유지하는 관절 위치 유지장치입니다.
다관절 로봇에서 각 관절마다 개별적인 중력 보상장치를 설치할 경우 장치 수가 증가하고 전체 시스템의 질량과 부피가 커져 구조가 복잡해지는 비효율이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 단일 힘인가부에서 인가된 힘을 텐션와이어를 통해 리니어 가이드 연동 롤링부와 제1·제2회전관절부의 연결부로 전달하고, 연결부와 보조연결부에 와이어를 복수회 권선하여 필요한 인력을 효율적으로 증폭 전달하는 방식을 제안합니다. 산업용 로봇 암과 의료용 거치대 등에 적용될 수 있어 하나의 보상 장치로 다관절 전체를 지지하며 시스템의 경량화와 단순화를 달성합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 사람중심 스마트 양팔 이승 보조로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 비충돌 상태에서 로봇 관절의 제어 목표값과 실제 측정값의 변동 범위를 학습 데이터로 생성하고, 인공지능 학습 모델을 통해 동적인 정상 운용 범위를 예측하여 실시간으로 충돌 여부를 판단하는 로봇 시스템 및 학습 데이터 생성 방법입니다.
종래의 토크 센서 기반 충돌 감지는 하드웨어 비용이 높고, 모터 전류 기반 방식은 마찰 등으로 인한 오감지 가능성이 있으며, 기존 인공지능 방식은 실제 충돌 데이터 수집 과정에서 로봇 내구성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 충돌 없는 정상 동작 데이터로부터 슬라이딩 윈도우와 이동 평균 기법을 적용하여 시계열 최대·최소 측정값을 산출하고 이를 학습 데이터로 활용해 동적 충돌 범위를 예측하는 방식을 제안하며, 이를 통해 별도 센서 없이 정확한 충돌 감지를 구현할 수 있습니다. 협동 로봇의 안전 인증과 산업용 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 고가의 토크 센서를 대체하며 안전성과 경제성을 동시에 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 조립작업과 같은 비정형 작업환경에 지능적으로 대응할 수 있는 심층강화학습 기반의 공유작업 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
