본 기술은 공압 기반의 스냅-스루 좌굴 변형을 활용하여 기계적 구조를 구동하는 가변 강성 조인트 기술로, 공압이 인가되는 두 부재 사이에 스냅 조인트부를 배치하여 소프트 로봇의 형상을 변형시키는 스냅 조인트 모듈에 관한 것입니다.
기존 공압 네트워크 방식의 소프트 로봇은 동작마다 복잡한 별도의 입력 제어가 필요하고, 변형 상태를 유지하기 위해 지속적인 압력 공급이 요구되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 공압에 의해 스냅-스루 거동하는 탄성 쉘과 텐던 구조를 결합하여 단일 입력 제어만으로도 형상 변형과 상태 유지가 가능하도록 구성하는 방식을 제안하며, 이를 통해 압력을 계속 공급하지 않고도 변형된 형상을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 의료 보조기구와 웨어러블 장치, 그리퍼 등 경량화와 저전력이 요구되는 응용 분야에서 압력 공급 장치의 부담을 크게 줄여, 소프트 로봇의 실용화 범위를 확장합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 메타모핑 기계시스템 연구단 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 쿼드로터 기반의 틸트로터 비행체로서, 몸체 전후단에 배치된 로터 샤프트들을 단일 서보 모터와 벨트-풀리 또는 기어 전달 구조로 연결하여 전체 로터의 경사각을 동기화하여 틸팅시키는 기구학적 메커니즘과 이를 활용한 5 자유도 제어 방법에 관한 것입니다.
기존 멀티로터는 추력 방향이 기체 자세에 고정되어 있어 4 자유도 제어만 가능하고, 이로 인해 기체를 기울이지 않고는 병진 이동이 불가능하며 기울어진 상태에서의 안정적인 정지 비행이 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 단일 서보 모터를 사용한 기구적 틸팅 시스템으로 모든 로터의 회전축을 동일하게 틸팅시켜 기체 자세와 독립적인 추력 방향 제어가 가능하도록 구성하고, 부족거동성과 완전거동성 하위시스템으로 분해된 역학 모델을 기반으로 최적 제어 입력을 산출하는 컨트롤러를 제안하며, 이를 통해 적은 구동기로 5 자유도의 자유로운 비행을 구현할 수 있습니다. 정밀 촬영과 시설물 점검, 좁은 공간에서의 근접 비행 등 자세를 기울일 수 없는 임무에 폭넓게 적용될 수 있어, 최소한의 구동기로 고성능 비행체를 구현하려는 수요에 부합합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 영상기반 탐지회피기술 개발, 교육부의 자율 협력 운반을 위한 결합/분리 매커니즘 기반의 틸트로터 제어 기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 전도성 섬유를 직조한 글러브의 손가락 및 손바닥 영역에서 관절의 굽힘 동작에 따른 전기적 신호 변화(저항 및 정전용량)를 측정하여 제스처 정보를 분석합니다.
기존 데이터 글러브는 전선, 전자 센서, 회로 등의 부품 내장으로 인해 제조 공정이 복잡하고 재단·봉제 등 가공 비용이 높습니다.
본 기술은 비전도성 섬유와 동일한 레이어에 전도성 섬유를 직조하여 센서 영역을 일체형으로 형성하고, 손가락 관절의 접점 수 변화나 손바닥의 정전용량 변화를 감지하도록 구성합니다. 재활 훈련과 웨어러블 인터페이스, 로봇 원격 조작에 적용될 수 있어 회로 내장 없이 단순한 구조로 제스처 감지 성능을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 실내 공간을 자율 주행하며 소리 정보를 인지하고, 사용자의 인지가 필요한 알람 상황 판단 시 사용자 단말기로 정보를 전송하거나, 사용자가 미확인할 경우 직접 사용자에게 이동하여 물리적 접촉을 통해 알람을 알리는 로봇 제어 메커니즘입니다.
청각 장애인이 실내에서 소리 정보(화재, 초인종, 가전 소리 등)를 적시에 인지하지 못해 위험에 처하거나 생활상 불편을 겪는 문제, 기존 부착형 기기의 설치 번거로움과 사각지대가 존재했습니다.
본 기술은 휠이 장착된 바디에 소리/위치/사물 감지 센서를 탑재하고, 인공지능 알고리즘으로 청각 장애인의 위치와 소리 정보를 분석합니다. 알람 인지 시 사용자 단말기 알림을 전송하고, 미확인 시 직접 해당 위치로 주행하여 전진과 후퇴를 반복하는 방식으로 충돌(신체적 자극)을 유도하여 알람을 인지시키는 제어 로직입니다. 가정용 서비스 로봇과 실내 안전, 접근성 지원에 적용될 수 있어 청각장애인에게 소리 정보를 즉각 전달해 생활 안전을 높입니다.
본 기술은 웜과 웜휠 기반의 감속 구조를 갖는 모듈형 구동기로서, 모터와 모터드라이버를 케이스 내부와 외측면에 배치하고 회전부와 분리하여 용량 변경과 조립 편의성을 확보하며, 체결부와 커넥터를 통해 다수의 모듈을 상호 연결하여 다관절 로봇암을 구성하는 로봇 구동 모듈입니다.
개별 로봇을 설계할 때마다 구성품과 프레임을 별도로 생산해야 하므로 제조 비용이 높았고, 로봇 구동부의 모듈화가 부족하여 유지보수와 성능 변경이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 케이스 외부 측면에 모터를 고정하고 웜샤프트를 통해 회전부의 웜휠을 구동하는 구조를 채택하며, 체결부와 핀 커넥터로 복수의 구동 모듈을 기구적·전기적으로 직접 연결할 수 있게 합니다. 협동 로봇과 물류 매니퓰레이터, 교육용 로봇 플랫폼에 적용될 수 있어 모듈 조합만으로 다양한 사양의 로봇암을 구성하여 개발 기간과 비용을 크게 절감합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 물품 전달 및 수거를 위한 구형 병렬복합관절 기반의 모듈형 매니퓰레이터 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 EMG 센서의 근전도 데이터와 DVS 카메라의 시각적 움직임 정보를 입력받아 적응형 필터와 델타-시그마 변조를 통해 스파이크 신호로 변환하고, 이를 멀티 스파이킹 뉴럴 네트워크에 입력하여 실시간으로 손과 팔의 동작을 분류하고 재현하는 뉴로모픽 제어 기술입니다.
종래의 근전도 및 가속도 센서 기반 제어 방식은 손과 팔의 동작을 정밀하게 모방하는 데 한계가 있었고, 실시간 반응성이 낮으며 로봇 제어 시 소비 전력이 높아 의료용 로봇 시스템의 성능 발전에 제약이 있었습니다.
본 기술은 근전도 데이터를 스파이크 신호로 변환하고 DVS 카메라 데이터를 크로핑과 다운-샘플링을 거쳐 SNN 모델에 병렬 입력함으로써 연산 효율을 높이고 저전력으로 고속의 정밀한 동작 모방 제어를 수행합니다. 의수와 재활 로봇, 원격 조작 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 배터리 부담을 낮추면서 사용자의 의도를 즉각 반영하는 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간의 신경계를 모사한 뉴로 칩 설계 기술 및 뉴로 컴퓨팅 플랫폼 연구개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 도메인 적응기법과 유연 시간윈도우를 이용한 보행상태 예측시스템 및 방법에 관한 것으로, 착용자마다 다른 보행 패턴에도 높은 정확도로 보행 상태 변수를 추정하는 기술에 관한 것입니다.
기존 보행 상태 예측 모델은 사용자와 환경이 바뀌면 정확도가 급격히 떨어지고, 고정된 시간 윈도우 때문에 보행 속도 변화에 유연하게 대응하지 못하는 한계가 있었습니다.
본 기술은 도메인 적응 알고리즘과 유연 시간윈도우 기법을 통합하여 개인차와 속도 변화에 강인한 예측 성능을 확보합니다. 보행 재활, 웨어러블 로봇 제어, 헬스케어 모니터링 등에 활용할 수 있습니다.
본 발명은 산림청의 산림작업자 근력보조 · 부상방지 · 작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발, 과학기술정보통신부의 제로파워 신체 강화 기초연구실, 딥러닝 기반의 촉감·질감 해석과 유연한 인공신경패치를 이용한 촉감제공 증강의수 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 배달로봇의 액체움직임 감지시스템 및 그 감지시스템을 갖는 액체배달로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라로 트레이 위 액체의 출렁임 상태를 실시간 분석하여 로봇의 주행 속도와 트레이 각도를 제어하는 기술에 관한 것입니다.
식당에서 음식과 음료를 나르는 서비스 로봇은 갑작스러운 속도 변화나 고르지 않은 바닥면 때문에 액체가 넘치는 문제가 빈번했습니다. 이는 서빙 품질 저하와 재작업, 안전사고로 이어지는 요인이었습니다.
본 기술은 액체 상태 분석부와 강화학습 모델을 통해 트레이 각도와 주행 속도를 능동적으로 제어함으로써 액체 유출 없이 안정적인 배달이 가능하도록 합니다. 서빙로봇, 무인 카페, 병원 이송로봇 등으로 확장 적용할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 제로파워 신체 강화 기초연구실, 딥러닝 기반의 촉감·질감 해석과 유연한 인공신경패치를 이용한 촉감제공 증강의수 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 히알루론산이 고정화된 금 나노입자와 근육세포를 함께 배양하여 제조한 근육번들을 구동부로 사용하고, 판형 지지대와 노로 이루어진 추진부를 결합하여 이동 유닛을 구성하는 바이오하이브리드 로봇 및 근육번들 제조방법입니다.
기존 산업용 로봇은 강체 구조로 인해 주변 환경에 대한 적응성이 낮았고, 이를 대체할 소프트 로봇 역시 생체 근육 수준의 구동력과 세포 생리활성을 확보하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 금-히알루론산 나노입자를 도입하여 근육번들의 전기전도도와 세포 생리활성도를 향상시키고 복수의 이동 유닛을 연결부로 결합하는 방식을 제안합니다. 근육 질환 예방·치료 약물 스크리닝과 바이오 액추에이터 개발에 활용될 수 있어 생체 조직 기반 로봇의 구동력과 실용성을 한 단계 끌어올립니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 뇌어셈블로이드 기반 생명체 모방 센싱 기능 바이오하이브리드 로봇, 과학기술정보통신부의 오가노이드 기반 약물 스크리닝용 나노바이오하이브리드 엑츄에이터 칩, 교육부의 뇌질환 약물 평가 기능 나노바이오칩 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 제어대상로봇과 이에 대응하는 가상모델을 병렬로 운용하면서 두 상태 신호의 차이를 동작오류로 도출하고, 외란의 크기와 로봇의 슬라이딩 속도에 따라 보상값 범위를 제한하여 실제 구동 토크를 억제하는 순응 제어 시스템입니다.
기존 산업용 로봇은 작업 중 외부 충돌이나 외란이 발생할 때 제어 시스템이 이를 단순 추종 오류로 인식하여 과도한 토크를 인가함으로써 로봇 파손이나 안전사고를 유발하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 동작오류관측기로 실제 로봇과 가상모델의 상태 차이를 계산하고 보상값출력기를 통해 가상보상신호와 실제보상신호를 분리 출력함으로써 외력에 순응하도록 제어하는 방식을 제안합니다. 정밀 조립과 인간-로봇 협업 현장에 적용될 수 있어 별도의 힘 센서 없이도 충돌 시 로봇과 작업자를 함께 보호하는 안전성을 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 0.1mm 정밀도의 위치 및 속도가속도접촉력 교시가 필수적인 고난도 조립작업을 위한 범용 멀티모드 로봇 교시 디바이스 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 신장 가능한 재질의 소프트 바디 내부에 공압 유로를 형성하고 양압 및 음압 인가 시 작동하는 개폐 모듈을 통해, 형상 적응형 파지와 진공 흡착형 파지를 단일 공압 제어로 선택적으로 구현하는 소프트 핑거 유닛 및 소프트 그리퍼입니다.
기존 소프트 그리퍼는 가반 하중이 낮고 얇은 판재 등 특정 형상의 물체를 파지하기 어려우며, 이를 해결하기 위해 별도의 흡착형 그리퍼를 추가로 설치해야 하는 비효율성이 존재했습니다.
본 기술은 소프트 바디 말단에 체크 밸브 기반의 개폐 모듈을 설치하여 양압 시 굽힘 챔버 팽창을 통한 형상 적응 파지를 수행하고 음압 시 개폐 모듈을 개방하여 흡착부로 진공압을 전달하는 방식을 제안하며, 이를 통해 하나의 그리퍼로 두 가지 파지 방식을 모두 구사할 수 있습니다. 식품 포장과 물류 피킹, 전자부품 취급 등 다양한 형상의 물체를 다루는 현장에서 그리퍼 교체 없이 대응할 수 있어 설비 효율을 크게 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다품종 랜덤 피스 피킹이 가능한 인식기술 및 그리퍼 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 단일 모터와 자력 기반의 비접촉식 동력 전달 메커니즘을 이용한 부족구동 로봇 그리퍼로, 복수의 핑거를 하나의 액추에이터로 구동하며 웜 기어와 자석 기어를 포함한 복합 기구학적 구조를 통해 물체의 형상에 맞게 적응형 파지를 수행합니다.
기존 로봇 핸드는 복잡한 제어와 높은 비용으로 인해 서비스 로봇에 적용하기 어려웠고, 단순 산업용 그리퍼는 다양한 형상의 물체를 유연하게 파지하는 데 한계가 있었습니다.
본 기술은 모터의 동력을 자석 기어와 웜 기어 세트를 통해 각 핑거의 출력축으로 전달하고 토션 스프링과 다단 링크 구조를 활용하여 물체 접촉 시 핑거의 관절이 형상에 맞춰 굽혀지도록 하는 방식을 제안하며, 이를 통해 단일 구동기만으로 적응형 파지를 구현할 수 있습니다. 서비스 로봇과 물류 피킹, 생활 지원 로봇 등에 적용될 수 있어 로봇 핸드의 제작 단가를 크게 낮추면서 파지 성능은 그대로 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다품종 랜덤 피스 피킹이 가능한 인식기술 및 그리퍼 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇 그리퍼의 핑거 팁에 부착된 열전 소자와 온도 센서를 이용하여 물체 접촉 시 발생하는 열전도율 특성 변화를 시계열 데이터로 획득하고, 이를 1D-CNN 딥러닝 모델에 입력하여 물체를 인식하고 분류하는 촉각 인지 시스템입니다.
기존 로봇의 압력이나 힘 센서 기반 인식은 물체의 질감이나 재질에 따른 고유한 물성 정보를 충분히 제공하지 못하여 물체 분류의 정확도가 제한적이라는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 열전 소자로 핑거 팁의 온도를 상온보다 높게 설정한 뒤 물체와 접촉시키고, 물체의 열전도율에 따라 변화하는 온도 데이터를 온도 센서로 측정하여 딥러닝 모델로 분류하는 방식을 제안하며, 이를 통해 재질 정보까지 반영한 정밀한 물체 인식을 수행할 수 있습니다. 물류 분류와 재활용 선별, 서비스 로봇의 물체 취급 등에 활용될 수 있어 시각 정보만으로 구분하기 어려운 물체까지 판별하는 새로운 인지 수단을 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 전기유압 액츄에이터 기반 소프트 로봇 모듈 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 환자의 팔꿈치 관절 부위의 경직도를 측정하고 토크값에 따라 구동모터의 속도를 제어하여 재활 훈련을 수행하는 팔꿈치 재활 장치입니다.
종래의 재활 로봇은 환자의 경직 상태에 따른 정밀한 작동 제어가 어렵고, 갑작스러운 경련 시 대응이 미흡하여 환자의 부상 위험이 존재합니다.
본 기술은 토크센서를 통해 팔꿈치에 가해지는 부하와 순간 변화량을 실시간 측정하고, 재활제어부를 통해 모터의 회전 각도 및 속도를 환자의 상태에 맞춰 가변적으로 제어합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 상기 환자의 상태 및 이동성에 기초하여 치료를 조정할 수 있는 로봇을 제공함으로써 팔꿈치 강성을 가진 뇌졸중 환자에 대한 재활 치료의 효과를 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 자율 주행 로봇의 위치 추정과 지도 생성 과정에서 발생하는 센서 오차 및 제어 오차를 보정하기 위해, 실시간으로 생성되는 로봇 관점 지도와 글로벌 지도를 스타일 변환 학습 모델에 입력하여 노이즈가 최소화된 지도를 생성하고 이를 기반으로 로봇의 위치 정보를 보정하는 기술입니다.
기존 자율 주행 로봇은 시뮬레이터 환경과 실제 환경 간의 데이터 차이, 오도메트리 센서의 측정 오차, 모터 제어 오차 등으로 인해 실제 주행 시 위치 추정 성능이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 운행 제어 프로그램을 통해 로봇 관점 지도와 글로벌 지도를 생성하고, 정답 이미지 집합과 실제 환경의 이미지 집합 사이의 스타일 변환 학습 모델을 적용하여 변환된 지도 데이터를 생성한 뒤 이를 운행 에이전트의 위치 추정값 보정에 활용하는 방식을 제안하며, 이를 통해 실제 환경에서도 정밀한 위치 추정과 지도 작성을 수행할 수 있습니다. 추가 센서 없이 학습 모델만으로 시뮬레이터와 실제 환경의 격차를 해소하므로, 물류 로봇과 서비스 로봇의 상용화 과정에서 개발 비용과 시행착오를 크게 줄여줍니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 3차원 정보의 계층적 이해를 통한 서비스 로봇의 중장기 작업계획 수립 학습 지원을 통해 개발되었습니다.
