본 기술은 사용자의 상체와 하체에 각각 고정되는 프레임 사이에 다관절 링크 구조와 탄성부재를 배치하여, 허리를 굽힐 때 발생하는 기계적 탄성 변형으로 허리를 펴는 모멘트와 디스크 압력을 감소시키는 견인력을 수동적으로 제공하는 상체 보조 장치입니다.
기존 액추에이터 기반 능동형 보조 기구는 배터리와 전원 문제가 있고, 과도한 모멘트 인가로 인해 움직임을 방해하거나 의도하지 않은 근육 활성을 유발하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 상부 프레임과 하부 프레임, 제1·제2 연결 프레임을 순차적으로 회전 가능하게 연결하고 탄성부재를 통해 사용자의 동작에 따른 기계적 복원력을 공급하는 방식을 제안하며, 이를 통해 동력원 없이 물리적 힘을 전달할 수 있습니다. 물류 상하차와 건설, 요양 보호 등 반복적인 허리 부담이 발생하는 현장에서 부상 위험을 낮추면서도 가볍고 유지비가 들지 않아 실제 도입이 용이합니다.
본 기술은 근위 바디 링크와 원위 바디 링크 사이에 세 개의 회전 조인트와 세 개의 병진 조인트, 네 개의 링크로 구성된 평면 강체 6절 링크 구조체를 배치하여, 무릎 관절의 굴곡 시 순간 회전 중심의 변동을 수용하는 자기정렬 기능을 수행하는 무릎 관절 가이드장치입니다.
개인마다 상이한 무릎 관절의 순간 회전 중심 경로를 단순 회전 조인트만으로는 모사하기 어려워 착용 시 신체적 무리를 유발하고, 이를 해결하기 위한 기존 다자유도 메커니즘은 구조가 복잡하여 힘과 속도 전달 효율이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 세 개의 회전 조인트와 세 개의 병진 조인트를 조합한 평면 6절 링크 구조로 1자유도 폐루프 시스템을 형성하는 방식을 제안하며, 구동부를 포함한 구조체가 무릎 굴곡 각도에 따라 기구적 위치를 최적화하여 별도의 복잡한 커스터마이징 없이도 다양한 체형에 대응하고 보행에 필요한 토크를 효율적으로 전달할 수 있습니다. 재활 치료와 근력 보조, 산업용 착용 로봇 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 착용자의 신체 부담을 줄이면서 보행 편의성과 삶의 질을 함께 높여줍니다.
본 기술은 FMCW 레이더의 타겟 탐지 데이터를 각도-속도 2차원 도메인으로 매핑하고, 연속된 스캔 간의 데이터 상관관계 분석과 추세선 선형회귀를 통해 외부 센서 없이 로봇의 이동 속도와 회전각을 산출하는 동시적 위치 추정 및 지도 작성용 자아 움직임 추정 기술입니다.
기존 SLAM 시스템은 로봇의 자아 움직임 추정을 위해 모터 엔코더나 자이로 센서 등 추가적인 하드웨어가 필수적이어서 시스템 복잡도와 비용이 증가하고, 레이저와 카메라 기반 센서는 저조도나 악천후 환경에서 성능이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 레이더 센서로부터 획득한 타겟의 상대속도와 각도 정보를 이진 행렬로 변환한 뒤 순방향과 역방향 상호상관 연산을 통해 회전각을 도출하고, 각도-속도 도메인의 탐지점 추세선에 선형회귀를 수행하여 속도축 절편값으로부터 이동 속도를 산출하는 방식을 제안하며, 이를 통해 추가 센서 없이도 악조건 환경에서 강건한 위치 추정을 수행할 수 있습니다. 연기와 먼지, 저조도 등 카메라와 라이다가 무력화되는 악조건에서도 동작하므로, 재난 현장 탐색 로봇과 산업용 자율주행 장비의 신뢰성을 크게 끌어올립니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 간섭에 강인한 차세대 레이더 시스템 연구: 딥러닝 기반 데이터 증식 원천 기술과 적응형 타깃 추적 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수중 환경에서 해양 생물의 상태를 모니터링하기 위해 카메라를 포함한 상부 프레임과 개방형 하부 프레임을 결합한 구조체로, 수중 드론에 부착하거나 고정 설치하여 비침습적으로 생태 데이터를 수집하는 해양 생물 모니터링 시스템입니다.
기존의 다이버나 수중 로봇을 이용한 직접적인 생태 조사 방식은 대상 생물에 교란을 주며, 장시간 동안 고정된 위치에서 안정적인 모니터링을 수행하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 알루미늄 또는 STS316 내압 용기에 담긴 수중 카메라부와 배터리를 고정 프레임 내에 탑재하고 해양 생물이 자유롭게 출입할 수 있는 개방형 프레임 구조를 사용하는 방식을 제안하며, 이를 통해 수중 소음 측정과 음파 탐지, 수질 측정을 병행하면서 생물에 교란을 주지 않고 장기간 모니터링할 수 있습니다. 양식장 관리와 해양 생태 조사, 수산 자원 모니터링 등에 활용될 수 있어, 생물에 교란을 주지 않으면서 장기간 데이터를 확보해야 하는 연구·산업 현장에 실질적인 해답을 제공합니다.
본 발명은 해양수산부의 과학기술 기반 해역이용 영향평가기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 별도의 로봇 암 관절 없이 그리퍼 자체적으로 피 파지체를 파지 및 회전시키는 기구적 구성합니다. 제1 모터로 구동되는 파지 축을 통해 링크를 직선 이동시켜 파지하고, 제2 모터로 구동되는 회전 축을 통해 링크를 회전시켜 파지된 물체를 회전시키는 이중 모터 구동 매커니즘을 가집니다.
종래 로봇은 그리퍼로 물체를 파지한 후 회전시키기 위해 로봇 암의 관절을 사용해야 하므로, 작업 영역이 제한되고 로봇 암 구조가 복잡해지며 비용이 상승하는 문제점이 있습니다.
본 기술은 파지 구동부(제1 모터/회전축)와 회전 구동부(제2 모터/회전축)를 나란히 배치하고, 볼 스플라인과 링크 구조를 통해 모터의 회전 운동을 파지용 링크의 직선 파지 이동과 전체 회전 동작으로 분리하여 전달합니다. 기어 전달 방식을 사용하여 슬립 현상을 최소화하고 제어 정밀도를 높입니다. 제조 자동화와 조립 공정, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 로봇 암 관절 없이 물체를 회전시켜 작업 공간과 구조 복잡성을 줄입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 기내식 카트에 로봇암과 지지부를 결합하여 항공기 내 기내식을 승객에게 자율적으로 배식 및 회수하는 시스템입니다. GPU 기반 자율주행 정지 제어, 음성 인식 기반 기내식 선별, 제1/제2 레일을 이용한 기내식 트레이 이송 및 로봇암 그리퍼를 통한 정밀 전달 프로세스를 포함합니다.
항공기 내 기내식 서빙은 승무원이 수작업으로 수행함에 따라 무거운 카트 운용으로 인한 승무원 건강 악화 및 사고 위험이 존재하며, 자동화된 서빙 시스템에 대한 기술적 요구가 지속됩니다.
본 기술은 로봇암(그리퍼 포함) 및 레일 기반 트레이 이송 구조를 갖춘 서빙 로봇을 통해 자율적 배식을 구현합니다. 음성 및 좌석 데이터베이스와 연동된 객체 인식 기술, 그리고 로봇암 카메라와 사물인식센서를 이용한 전달 완료 검증 및 오차 확인 알고리즘을 통해 자동화 수행합니다. 기내 서비스와 식음료 서빙 로봇, 배식 자동화에 적용될 수 있어 승무원의 신체 부담과 사고 위험을 줄이며 배식 효율을 높입니다.
본 기술은 다자유도 힘 신호의 주파수 분석을 통해 인간의 의도적 동작과 비의도적 동작을 구분하고, 그 결과인 협업 상태값에 따라 어드미턴스 모델의 이너샤와 댐퍼 등 매개변수를 동적으로 변경하는 가변 어드미턴스 제어 기술입니다.
고정된 어드미턴스 게인을 설정하면 민감한 제어와 안전한 제어 사이에 상충 관계가 발생했고, 기존 DFT 기반 관측기는 실시간 반응 속도가 느려 즉각적인 대응이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 저역과 고역 통과 필터를 이용한 주파수 분석으로 연산량을 줄여 반응 속도를 높이고 협업 상태값에 따라 매개변수를 실시간으로 가변 제어합니다. 협동 로봇과 물리적 인간-로봇 상호작용 시스템에 적용될 수 있어 작업 상황에 맞춰 민감도와 안전성을 동시에 확보하는 제어 성능을 제공합니다.
본 기술은 퍼지 Q-러닝 알고리즘을 활용하여 착용형 로봇의 어드미턴스 매개변수를 적응적으로 조절하며, 저역과 고역 통과 필터로 인간-로봇 협업 상태를 실시간 관측하고 이를 상호작용 힘 및 부하 무게와 함께 퍼지 제어 모델의 입력으로 사용하여 최적의 제어값을 산출하는 기술입니다.
고정된 어드미턴스 게인을 설정하면 민감도와 안전성 사이에 상충 관계가 발생했고, 기존 DFT 기반 주파수 분석 기법은 관측 지연으로 인해 0.5초 이내의 협업 상태 인식과 충격 대응이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 IIR 2차 버터워스 필터로 저지연 협업 상태 인식을 수행하고 전문가 지식 기반의 퍼지 규칙 초기값에 퍼지 Q-러닝을 적용하여 매개변수를 실시간 최적화합니다. 근력 보조 슈트와 물류 작업용 착용 로봇에 적용될 수 있어 상황에 따라 민감도와 안전성을 자동으로 조율하는 혁신적인 해결책이 됩니다.
본 기술은 하나의 액추에이터로 두 케이블의 다양한 프로파일 구현이 가능한 액추에이션 시스템 및 작동방법에 관한 것입니다.
기존에는 케이블마다 별도의 모터가 필요해 시스템 중량과 소비 전력이 증가했고, 두 케이블의 구동 프로파일을 중첩하여 구현하기 어려운 한계가 있었습니다.
본 기술은 이동 기어와 풀리 유닛을 이용해 단일 모터의 출력을 두 케이블로 분배·전환함으로써 제어를 단순화하고 액추에이터 수와 배터리 사용량을 함께 줄일 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 제로파워 신체 강화 기초연구실, 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 풀리 일체형 케이블 구동기 및 그 작동방법에 관한 것으로, 링기어 일체형 풀리와 유성기어 세트를 결합해 케이블 구동 방식에 최적화한 구동 모듈에 관한 것입니다.
기존 착용형 로봇의 케이블 구동부는 모터와 감속기, 풀리가 개별 배치되어 부피가 크고 외부로 돌출되는 구조였습니다. 이는 착용감과 활동성을 떨어뜨리는 주요 원인이었습니다.
본 기술은 풀리에 링기어를 일체화하고 유성기어 세트를 내장하여 구동부의 돌출 정도를 줄이고 설계 부피를 최적화합니다. 보다 컴팩트하고 효율적인 케이블 구동 시스템을 통해 착용형 로봇의 사용성과 착용감을 향상시킵니다.
본 발명은 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발, 과학기술정보통신부의 사용자-웨어러블 로봇 간의 고속 상호 적응을 위한 기계학습 및 확장 현실 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 개별 로봇의 독립적인 물체 재배치 작업 계획을 계산한 뒤 이를 취합하여 작업 교대 횟수가 최대가 되도록 협업 계획을 수립하고, 최단 시간 수행을 위한 단위 작업 순서와 충돌 없는 이동 계획을 함께 도출하는 방법입니다.
단일 매니퓰레이터 로봇을 이용한 물체 재배치 방식은 작업 공간이 제한된 환경에서 효율이 떨어지며, 다수 로봇이 협업하여 물체를 효율적으로 재배치할 수 있는 계획 수립 기술이 부족한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 개별 계획 → 협업 계획 → 작업 순서 결정 → 이동 계획의 단계적 프레임워크를 구성하여 로봇 간 작업 교대를 극대화하는 방식을 제안합니다. 스마트 팩토리의 다중 로봇 셀과 물류 자동화 라인에 적용될 수 있어 협업 효율을 높여 전체 작업 시간을 크게 단축합니다.
본 기술은 표면층에 형성된 구동 돌기와 이와 중첩되도록 적층된 제1·제2 챔버층에 각각 독립적으로 공기를 주입하여 국부적 변형을 제어함으로써, 파지된 물체에 수평 힘을 가해 조작하는 다층 소프트 공압 액추에이터입니다.
기존 로봇 그리퍼는 단순 파지 기능에 국한되어 파지 상태에서 물체의 위치를 바꾸는 인핸드 조작이 어렵고, 다자유도 시스템은 구조가 복잡하고 고비용의 제어 알고리즘과 물체 모델링이 필요한 문제점이 있었습니다.
본 기술은 적층된 두 챔버의 공압을 개별 제어하여 표면의 구동 돌기를 이동시키고 이를 통해 물체에 접선 방향의 힘을 전달하는 방식을 제안합니다. 물류 피킹과 정밀 조립, 서비스 로봇의 물체 취급에 적용될 수 있어 복잡한 다관절 구조 없이 인핸드 조작을 구현하는 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 메타 소프트오간모듈 제작 기술 및 모듈 어셈블리 로봇 시스템 개발, 과학기술정보통신부의 지능형 자율 방역로봇을 위한 작업설계 및 제어 알고리즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다관절 로봇의 각 링크에 작용하는 중력 토크를 보상하기 위해 로봇 본체의 스프링 밸런서에서 발생한 장력을 텐션 와이어를 통해 각 회전 링크부에 전달하고, 장력 조절부로 가반 하중 변화에 대응하는 가변 자세 유지 기능을 갖는 관절 로봇입니다.
기존의 수동식 중력 보상 장치는 특정 가반 하중에 맞추어 설계되어 말단에 장착되는 물체의 무게가 달라지면 자세 유지 기능이 저하되고, 모터 기반의 능동 보상 방식은 구조가 복잡하고 비용이 높은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 태엽 스프링을 사용하는 스프링 밸런서와 탄성력을 조절하는 장력 조절부로 가반 하중별 보상 세기를 가변하고, 복수 링크에 와이어와 기준면 회전체를 배치하여 각 관절의 각도 변화에 따른 보상 토크를 지속 제공하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 산업용 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 다양한 하중 조건에서도 자세를 유지하며 에너지 소비를 크게 절감합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 LNG 화물창 내 고정밀 레이저 용접공정 구현을 위한 무레일 이동형 용접로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 이동체의 차륜 회전 정보를 기반으로 위치를 추정하고 해당 위치에서 자기장 센서를 통해 획득한 자기장 세기와 방향 정보를 결합하여, 실내외 공간에 대한 자기장 지도를 생성하는 자기장 지도 획득 시스템 및 장치입니다.
실내 및 지하 공간은 위성 항법 시스템 신호 수신이 불가능하며, 기존 통신 네트워크 기반 위치 추정은 기지국 설치 밀도에 따른 오차와 정확도 한계가 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 이동체의 엔코더로부터 차륜의 회전 각도를 포함한 정보를 획득하고 미리 설정된 주행 간격마다 위치를 선별하여 자기장 정보를 측정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 별도 인프라 없이 정밀한 자기장 지도를 구축할 수 있습니다. 지하 주차장과 대형 실내 시설의 측위 서비스, 물류 로봇 항법 등에 활용될 수 있어 GPS 음영 지역의 위치 인식 문제를 경제적으로 해결합니다.
본 기술은 환자의 이승을 보조하는 로봇에서 링크 구조에 작용하는 중력 토크를 스프링 탄성력과 캠 또는 기어 메커니즘으로 보상하여, 모터와 감속기에 가해지는 부하를 물리적으로 저감시키는 중력 보상 기능을 갖는 환자 이승 로봇입니다.
환자 이승 로봇은 고중량 환자를 이송할 때 고용량 모터와 감속기가 필요하며, 이로 인해 충돌 안전성이 저하되고 에너지 소비가 증가하여 운영 시간이 단축되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 중앙 회전부와 제1·제2 회전 암에 중력 토크 보상부를 설치하고 기준면 유지부를 통해 항상 중력 방향을 지시하도록 제어하여, 가변되는 각도에 따라 슬라이더와 토크 보상 스프링이 보상 토크를 생성해 링크의 부하를 상쇄하는 방식을 제안합니다. 요양 시설과 병원, 재가 돌봄 현장에 적용될 수 있어 저용량 모터로도 안전한 이승이 가능해져 장비 비용과 사고 위험을 함께 낮춥니다.
본 발명은 산업통상자원부의 사람중심 스마트 양팔 이승 보조로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
