본 기술은 물체와 충돌할 때 발생하는 충격 에너지를 링키지 구조와 텐던 기구부를 통해 전달하여 클로를 자동으로 닫고 파지하는 비행체용 패시브형 동적 그리퍼 기술입니다.
드론과 같은 비행체가 정적인 접근 없이 물체와 상호작용할 때 발생하는 충격 에너지를 효율적으로 활용하지 못하며, 파지 후 즉각적인 자세 고정이 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 충격 에너지를 텐던을 통해 클로 구동력으로 변환하는 메커니즘을 적용하고 전기 접착식 클러치인 텐던 락킹 모듈로 클로의 상태를 빠르게 유지하는 방식을 제안하며, 이를 통해 비행 중에도 별도의 구동기 없이 신속하게 물체를 파지할 수 있습니다. 드론 배송과 공중 회수 작업, 재난 현장 물자 확보 등에 적용될 수 있으며, 별도의 구동 전력 없이 충격만으로 파지가 이루어져 비행체의 탑재 중량과 전력 부담을 크게 줄여줍니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 형상기억합금으로 제작된 그리퍼부에 옵티컬 파이버를 연결하여, 광원 장치로부터 전달된 빛에 의해 발생하는 줄열을 통해 그리퍼부를 구동하고 변형시키는 마이크로 그리퍼 메커니즘입니다.
종래의 마이크로 그리퍼는 구동 구조가 복잡하여 제작이 어렵고, 별도의 전원 장치를 연결해야 하는 구조적 불편함과 큰 전력 소모의 문제점이 있었습니다.
본 기술은 광섬유를 통해 광원을 조사하여 그리퍼부에 가열 에너지를 전달함으로써 별도의 전기적 배선 없이 구동 가능한 구조를 제안하며, 집속 이온빔으로 가공된 니티놀 형상기억합금 그리퍼부와 광경화형 폴리머 접착부를 사용하여 소형화와 정밀 조작을 함께 달성할 수 있습니다. 반도체 공정과 바이오 시료 조작, 미세 조립 등 초정밀 작업 현장에서 배선 없이 구동 가능한 그리퍼를 제공하여, 마이크로 스케일 자동화의 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 나노스케일 3차원 프린팅 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리식 이동 로봇의 보행 진동을 억제하기 위해 센서 플랫폼에 링키지 기반 완충장치와 가변 동흡진기를 조합하여 장착하고, 보행 주파수에 따라 선형 스테핑 모터의 위치를 조정하여 흡수 주파수를 실시간으로 변경함으로써 센서 데이터의 안정성을 확보하는 충격 완충 및 진동 저감 목 장치입니다.
다리식 이동 로봇은 보행 시 발생하는 주기적 충격과 진동이 센서 플랫폼과 공진하여 모션 블러를 유발하고 시각·관성 정보 기반 위치 추정의 정확도를 저하시키며, 종래의 수동형 진동 저감 장치는 로봇의 보행 속도 변화에 대응하지 못하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 유압댐퍼와 스프링을 포함하는 다관절 링키지 구조로 1차 충격을 흡수하고, 그 위에 설치된 가변 동흡진기에서 비틀림 스프링과 선형 스테핑 모터의 위치 제어를 통해 질량체 거리를 조정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 로봇 보행 주파수에 맞추어 진동 저감 주파수를 능동적으로 가변하여 선명한 센서 데이터를 확보할 수 있습니다. 사족보행 로봇과 순찰·점검 로봇의 인식 성능을 근본적으로 향상시킬 수 있어, 보행 로봇의 자율주행 신뢰성을 결정짓는 핵심 기술로 활용될 수 있습니다.
본 기술은 텐세그리티(tensegrity) 원리를 이용한 로봇 관절 구조로, 복수의 바디(제1~3 바디)가 서로 직접 접촉하지 않고 복수 개의 스트링 부재에 의해 연결되어 3자유도(피치, 요, 롤) 회전 및 외력에 대한 유연성을 확보합니다.
기존 강체 기반 로봇 관절은 외부 충격 전달 시 관절 파손 위험이 크고, 제어 기법만으로는 회전축 방향의 유연성 구현이 어려우며, 강체 간 접촉으로 인한 마찰 마모와 구조적 무게 증가로 인한 장시간 착용의 불편함이 존재합니다.
본 기술은 3개의 바디를 비접촉식으로 배치하고 스트링 부재를 정사각뿔, 마름모, 팔면체 구조로 구성하여 텐세그리티 구조를 구현합니다. 제1~3 바디는 탄성 소재를 적용하고, 회전축 고정 포인트에 베어링을 구비하여 마찰 마모를 방지하며, 구동부를 외부로 분리하여 관절부 무게를 경량화합니다. 로봇 어깨와 협동 로봇, 웨어러블 로봇에 적용될 수 있어 외부 충격에 유연하게 대응하며 관절 무게를 줄입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동부로부터 입력된 회전 토크를 4절 링크 기구와 연결 링크를 통해 전달하여 핑거 팁의 핀치 그립 동작을 수행하며, 4절 링크 기구의 링크 길이 관계를 조절하여 핑거 팁에 작용하는 힘의 벡터 방향을 제어함으로써 외부 환경 제약(예: 테이블 표면)에 순응하는 로봇 그리퍼 메커니즘입니다.
종래의 그리퍼는 물체를 핀치 그립할 때 테이블 등 물체 주변의 환경적 제약 요소와 핑거 팁이 충돌하는 문제를 고려하지 않아, 작은 물체의 안정적인 파지에 한계가 존재합니다.
본 기술은 4절 링크 기구(입력/출력/중간/프레임 링크)의 길이 비를 설정하여 핑거 팁에 가해지는 힘의 벡터가 물체를 들어올리거나 내리는 방향으로 작용하도록 구성합니다. 또한, 평행사변형 링크 기구를 결합하여 핑거 팁의 각도를 유지시키고, 출력 링크와 프레임 링크 사이의 탄성 부재 및 스토퍼를 통해 물체 적응형 파지 능력을 확보합니다. 물류 피킹과 정밀 조립, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 테이블 등 주변 제약과의 충돌 없이 작은 물체를 안정적으로 파지합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 어깨측 베이스에 상박 구동기와 하박 구동기를 함께 집중 배치하고, 전달링크와 두 개의 링크유닛으로 이루어진 4바 링크 기구조립체를 통해 하박 구동기의 회전력을 팔꿈치축으로 전달하여 상박과 하박을 독립 또는 연동 제어하는 로봇 팔입니다.
종래 기술은 팔꿈치 관절부에 액추에이터를 직접 배치하여 말단 하중이 증가함에 따라 관절 제어의 응답성이 저하되고 배선 설계가 복잡해지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 구동기를 베이스에 모아 배치하고 링크조립체로 물리적 동력을 전달함으로써 말단 하중을 줄이고 제어 응답성을 향상시킵니다. 착용형 상지 보조 로봇과 재활 훈련 장비, 협동 로봇 팔에 적용될 수 있어 가벼운 말단 구조로 착용 부담을 낮추면서 정밀한 관절 제어를 구현합니다.
본 기술은 다자유도 힘 신호를 저역 통과 필터와 고역 통과 필터에 통과시킨 뒤 각 출력 신호의 유클리드 놈 값을 비교하여, 특정 주파수 대역 내에서 인간과 로봇의 협업 상태가 안전한지 여부를 실시간으로 판단하는 관측 방법입니다.
기존의 DFT 기반 주파수 분석 기법은 낮은 주파수 분해능을 얻기 위해 많은 샘플링 데이터가 필요하여 0.5초 이내의 빠른 협업 상태 인식이 불가능했고, 이로 인해 충돌 시 피부 소성 변형 등 안전 문제를 초래했습니다.
본 기술은 DFT 대신 2차 IIR 버터워스 필터로 주파수 성분을 분리하고 필터 출력 간 비율을 이용한 중간값 계산과 미분 필터 평활화, 포화 처리를 거쳐 협업 상태값을 산출합니다. 협동 로봇과 착용형 로봇의 안전 제어에 적용될 수 있어 0.5초 이내의 즉각적인 위험 감지로 작업자의 안전성을 획기적으로 높입니다.
본 기술은 군사용 로봇의 가변식 주행 어셈블리에 관한 것으로, 일반 노면 주행 모드와 험지 주행 모드 사이를 기구적으로 전환할 수 있는 주행 장치에 관한 것입니다.
군사용 로봇은 임무 환경에 따라 휠 방식과 무한궤도 방식 중 하나를 선택해야 했으나, 단일 방식만으로는 포장로 고속 주행과 험지 돌파를 동시에 만족시킬 수 없어 운용상 제약이 컸습니다.
본 기술은 가변 링크와 가변 구동력 제공부를 통해 주행 휠 배치를 변형시켜 하나의 플랫폼에서 두 가지 주행 모드를 구현합니다. 이를 통해 다양한 주행 조건에 대한 적응성을 크게 높일 수 있습니다.
본 기술은 생체 모사 기반 경량 웨어러블 슈트 및 웨어러블 슈트 설계방법에 관한 것으로, 인체의 해부학적 구조와 물성을 모사하여 힘 전달 경로를 최적화한 착용형 보조 슈트에 관한 것입니다.
기존 외골격 장치는 무겁고 부피가 커 일상생활에서 착용하기 불편했으며, 강체 프레임으로 인해 관절 움직임이 제한되고 착용감이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 힘 전달 패턴부와 앵커 포인트부를 인체 근·건 구조에 대응하도록 배치하여 가볍고 유연하면서도 보행 및 이동 효율을 높입니다. 발목 외골격을 비롯한 다양한 착용형 보조기기에 적용 가능합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇수트의개발, 농림축산식품부의 산림작업자 근력보조 부상방지 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블슈트개발, 고령자 및 파킨슨 환자 보행 보조용 소프트 웨어러블 로봇슈트 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 모터와 복수의 회전자를 갖는 동축 자석기어 구동모듈에서 회전자들의 현재 전기적 차이각을 계산하고, 목표 차이각에 수렴하도록 어느 하나의 회전각을 조정하여 모터를 목표 토크로 제어하는 시스템입니다.
기존 감속 메커니즘은 기계적 접촉으로 인한 마모가 발생하여 유지·보수 비용이 크고, 종래의 비접촉 동력 전달 메커니즘은 토크 제어 성능과 안정성 측면에서 한계가 있었습니다.
본 기술은 내측 회전자와 외측 회전자의 마그넷 배치를 활용한 비접촉 동력 전달 구조에 외란 관측기를 결합하여 자석기어의 비선형성을 선형화하는 방식을 제안합니다. 소형 로봇과 협동 로봇 구동계에 적용될 수 있어 마모 없는 밀폐형 동력 전달로 유지비를 낮추면서 정밀한 토크 제어를 구현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 이상적인 로봇 구동을 위한 비접촉식 능동 소형 연속 변속 메커니즘 모듈의 설계 및 제어 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 모바일 로봇 하단의 전·후·좌·우 4면에 매립 배치된 광시야각 라이다 센서로부터 깊이 영상을 획득하고, 센서별 캘리브레이션 파라미터를 이용해 단일 World 좌표계로 정합하여 사각지대 없는 통합 3D 포인트 클라우드를 생성하는 감지 시스템입니다.
기존 로봇 상단 탑재형 라이다는 고가이면서 부피가 크고, 센서 사각지대로 인해 로봇 하부와 구동부 근처의 장애물을 감지하지 못해 별도의 보조 센서가 필수적이라는 비효율이 있었습니다.
본 기술은 4면에 매립된 라이다로 수평 전방향 서라운드 뷰와 수직 30도 이상의 화각을 확보하고 회전변환 행렬과 원점 좌표를 이용해 개별 센서 데이터를 병합하는 방식을 제안합니다. 라스트 마일 배송 로봇과 실내 서비스 로봇에 적용될 수 있어 보조 센서 없이 음영 지역을 제거하여 주행 안전성과 원가 경쟁력을 동시에 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 광시야 고해상도 라이다 기반 라스트 마일 자율주행 로봇 플랫폼 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리 이상 등 하드웨어 결함이 발생한 상황에서 정상 상태에서 학습된 에이전트의 지식을 증류하고 이를 인코더-디코더 구조의 신경망을 통해 정제된 관절 궤적 공간으로 활용하여, 로봇이 신속하게 적응적 보행을 재개하도록 하는 강화학습 기반 보행 제어 방법입니다.
기존 보행 제어 기술은 지형이나 환경 변화에는 대응할 수 있으나 로봇 하드웨어 자체의 고장이 발생하면 제어 불가 상태에 빠지거나 처음부터 다시 학습해야 하는 비효율성 문제가 있었습니다.
본 기술은 조건부 변분 오토인코더 등을 사용하여 관절 궤적 공간을 액션 공간으로 설정하고 정상 상태에서 학습된 지식을 기반으로 고장 시의 탐색 공간을 축소하며, 조건부 벡터에 따른 앵커 포인트와 패스를 생성하여 최적의 관절 궤적을 실시간으로 도출하는 방식을 제안합니다. 재난 현장 탐사와 국방, 산업 순찰 등 임무 중단이 치명적인 환경에 적용될 수 있어 다리가 손상되어도 스스로 걸음을 재구성하는 강인한 자율성을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인공지능대학원지원(고려대학교) 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 증강현실 장치를 통해 획득한 영상에서 객체를 실시간으로 감지하고 광선 투사 및 메쉬 생성 기술로 객체의 3차원 좌표를 산출하여, 로봇팔의 목표 위치를 정밀하게 제어하는 증강현실 객체탐지 기반 로봇팔 제어 시스템입니다.
기존 컨트롤러 방식이나 시선 추적 방식은 사지 마비 환자 등 신체 부자유자가 로봇팔을 직접 조작하기 어렵고, 모니터 화면과 로봇팔 위치를 동시에 주시해야 하는 불편함과 충돌 위험성이 존재했습니다.
본 기술은 증강현실 장치로 사용자 시선을 인식하여 특정 객체를 선택하고 해당 객체와 로봇팔 간의 상대적 거리와 3차원 좌표를 산출하여 로봇팔이 자동으로 이동 및 파지 작업을 수행하도록 하는 방식을 제안하며, 이를 통해 직관적이고 안전한 조작을 구현할 수 있습니다. 재활 보조와 장애인 생활 지원, 원격 작업 등에 활용될 수 있어 신체 제약이 있는 사용자의 자립도와 삶의 질을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 정확성, 신속성 및 편리성을 향상한 지체장애인 맞춤형 뇌-로봇 인터페이스 개발, 과학기술정보통신부의 (BCI-총괄/1세부) 생각만으로 실생활 기기 및 AR/VR 디바이스를 제어하는 비침습 BCI 통합 뇌인지컴퓨팅 SW 플랫폼 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 임베딩 벡터 공간에서의 거리를 활용하여 타겟 물체가 인식되지 않을 경우 대체 물체 또는 근사치 공간을 식별하고, 이를 기반으로 로봇의 목적지와 이동 경로를 재계획하는 인공지능 기반 근사치 경로 계획 장치 및 방법입니다.
사용자가 명령한 타겟 물체가 주위 환경에서 인식되지 않을 경우 종점 설정이 불가능하여 로봇의 경로 계획이 중단되고 이동 수행이 실패하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 임베딩 알고리즘을 통해 타겟 물체와 가장 가까운 임베딩 값을 가진 대체 물체를 추출하거나 타겟 물체가 존재할 확률이 높은 근사치 공간을 먼저 식별하여 해당 지점까지의 경로를 생성하는 방식을 제안하며, 이를 통해 인식 실패 상황에서도 작업을 중단하지 않고 이어갈 수 있습니다. 가정용 서비스 로봇과 실내 배송 로봇 등에 적용되어 실제 생활 환경의 불확실성에 유연하게 대응하는 자율성을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인공지능대학원지원(고려대학교) 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 공압으로 구동되는 네 개의 모듈과 스냅-스루 거동을 수행하는 두 개의 조인트부를 결합하여, 단일 공압 제어만으로 로봇의 기하학적 형태를 변경하고 유지하는 다기능 소프트 로봇 메커니즘입니다.
기존 공압 네트워크 소프트 로봇은 형상 유지를 위해 지속적인 공압 공급이 필요하고 복잡한 입력을 요구하여 장치 전체의 부피와 무게가 증가하는 한계가 있었습니다.
본 기술은 쌍안정성을 갖는 쉘 구조의 스냅 조인트부를 도입하여 임계 압력에 따른 스냅-스루와 스냅-백 거동으로 물리적 형상을 고정하는 방식을 제안하며, 이를 통해 제어 모드에 따라 네 개의 구동 모듈을 일렬로 정렬하거나 수평으로 전개하는 등 동적인 모드 전환이 가능한 소프트 로봇을 구현할 수 있습니다. 단일 공압 입력만으로 다양한 이동 모드를 전환할 수 있어 탐사 로봇과 재난 대응 로봇 등 제한된 자원으로 다기능을 요구하는 환경에서 탁월한 경쟁력을 발휘합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 메타모핑 기계시스템 연구단 지원을 통해 개발되었습니다.
