본 기술은 스튜어트 플랫폼 구조의 상부판과 하부판을 연결하는 각 링크에 1축 힘 센서를 배치하여, 다축 힘/토크 정보를 산출하고 이를 기반으로 복수의 이동 로봇 간의 협업 주행 및 내력 제어를 수행하는 시스템입니다.
종래의 단일 이동 로봇은 가반하중과 크기가 제한되어 있어, 대형 혹은 다양한 형상의 대상물 이송 시 비효율적이고 중대형 로봇을 별도로 구비해야 하는 경제적 부담이 존재합니다.
본 기술은 마스터-슬레이브 구조의 복수 이동 로봇을 구성하고, 각 로봇의 스튜어트 플랫폼 링크에 배치된 1축 힘 센서 데이터(합산된 힘 및 토크값)를 실시간으로 연산하여 힘 제어 알고리즘 및 힘-속도 알고리즘을 통해 개별 로봇의 구동 속도를 보정 및 제어합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 특히 전자 상거래 및 창고 관리 분야에서 불필요한 비용과 리소스를 줄임으로써 객체 이전의 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 물리적/인지적 상호작용 기반 신경로봇 기술연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 가상현실(VR·AR·MR) 환경에서 사용자의 손동작을 추적하여 군집로봇의 이동 경로와 포메이션, 군집 제어 명령을 실시간으로 시뮬레이션하고 이를 실제 로봇 시스템에 반영하는 다중 사용자 인간-군집 상호작용(HSI) 제어 시스템입니다.
기존 2D 인터페이스 기반의 군집 제어는 3차원 공간에서의 조작에 한계가 있고, 개별 로봇 조작 외에 복합적인 포메이션 제어나 다중 사용자의 동시 제어를 지원하지 못하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 헤드마운트 디스플레이와 손동작 추적 시스템을 연동하여 3차원 가상 공간에서 로봇 군집을 시각화하고, 핀치 그립 등의 손동작으로 뷰포인트 조작과 자동 스케일링, 웨이포인트 설정, 가상 벽 생성을 통한 허딩, 군집 조형 기능을 수행하도록 제안하며, 이를 통해 여러 사용자가 직관적으로 군집로봇을 동시에 제어할 수 있습니다. 물류 창고와 재난 대응, 국방 감시 등 다수의 로봇을 동시에 운용해야 하는 현장에서 조작 난이도를 크게 낮추어, 군집로봇 상용화의 실질적인 진입 장벽을 해소하는 해결책이 됩니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터, 과학기술정보통신부의 열악 환경 비정형 작업을 위한 3D협업 텔레오퍼레이션 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 환자의 상완, 전완 및 손을 지지하고 재활 운동을 수행하도록 모듈형 구조를 채택한 상지 재활 장치로서, 각 부위별 모듈이 도브테일 방식을 통해 선택적으로 결합 및 분리 가능하며 팔꿈치, 손목, 손가락별로 독립된 구동 및 제어가 이루어지는 기구학적 구조를 가집니다.
종래의 일체형 상지 재활 로봇은 환자의 재활 부위와 무관하게 모든 구성이 결합되어 있어 설치 공간이 크고 비용이 높으며, 좌우 팔 구분에 따른 위치 변경이 어렵고 사용 편의성이 낮습니다.
본 기술은 베이스프레이며, 상완 지지부, 전완 운동부 및 손재활로봇부를 도브테일 방식으로 착탈 가능하게 구성하여 재활 부위에 따라 선택적으로 조립하여 사용하고, 좌우측 사용 방향을 간편하게 변경할 수 있는 모듈형 설계 및 길이 조절 기구를 적용합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 환자의 재활의 특정 부위에 기초하여 재활 운동을 위한 하드웨어를 선택적으로 사용함으로써 설치 공간 설정의 효율성을 향상시키고 효용성을 증가시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 종이접기와 종이자르기(오리가미·키리가미) 원리를 적용한 가변 강성 구조체를 기반으로, 모터와 케이블 장력을 이용해 구조체의 접힘·펴짐·회전 형상을 제어하고 두 개의 이동 파트를 통해 이동과 변형을 함께 구현하는 다기능 소프트 로봇 메커니즘입니다.
기존 소프트 로봇은 강성이 낮아 외력에 취약하며, 변형 방식이 단조로워 단일 기능만 수행할 수 있다는 한계가 있었습니다.
본 기술은 미우라-오리 패턴을 기반으로 서브 베이스와 서브 헤드로 구성된 가변 구조체를 설계하고, 제1·제2 이동 파트에 내장된 모터와 풀리로 케이블 장력을 조절함으로써 구조체의 굽힘과 수축, 강성 변화를 정밀하게 제어할 수 있으며, 이를 통해 하나의 로봇으로 다양한 이동과 변형 기능을 수행할 수 있습니다. 좁은 공간 탐색과 재난 현장 진입, 물류 자동화 등 형상 변화가 요구되는 환경에서 폭넓게 활용될 수 있어, 기존 소프트 로봇의 강성 한계를 넘어선 새로운 가능성을 제시합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 메타모핑 기계시스템 연구단 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다관절 로봇암 말단에 장착되는 그리퍼 모듈이 2개의 핑거팁에 형성된 체결부와 파지홈을 통해 디바이스 모듈의 로드형 체결 보조부를 탈착하거나, 볼트 등의 작업 대상물을 파지하는 기구적 메커니즘 제공합니다.
작업 교체 시마다 디바이스 툴을 수동으로 교체해야 하여 작업 효율이 낮고, 툴 체인저 사용 시 교체 시간이 과도하게 소요되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 핑거팁 내측에 오목한 체결부와 이를 가로지르는 파지홈을 형성하고, 디바이스 모듈의 돌출된 로드형 체결 보조부를 상기 체결부에 삽입하여 결합하며, 파지홈을 통해 볼트 등을 파지할 수 있도록 설계된 기구적 인터페이스 구조입니다. 제조 자동화와 조립 공정, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 툴 체인저 없이 디바이스 툴을 교체해 작업 전환 효율을 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 Grand ICT 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 손바닥 모듈 내부에 복수의 모터 세트를 구비하고, 와이어 구동부와 기어 구동부를 결합하여 손가락 마디의 굽힘/펼침 동작 및 외전/내전(Abduction/Adduction) 동작을 구현하는 고 자유도 로봇 핸드 설계 기술입니다.
종래 텐던 구동 로봇 핸드는 모터 및 제어기 부피로 인해 팔뚝 쪽에 구동부를 장착해야 하는 제약이 있어 실사용 공간 적용이 어렵고, 시스템의 부피가 커지는 문제점이 존재합니다.
본 기술은 손바닥 모듈 내부로 구동 모듈을 내재화하고, 손가락 마디별 와이어 경로를 제어하는 베어링 어레이 및 모터 회전 범위를 제한하는 스토퍼 부재를 포함하여 독립적인 다자유도 제어를 구현합니다. 또한, 손바닥 모듈과 각 손가락 모듈을 탈부착 가능한 구조로 설계하여 유지보수 편의성을 증대합니다. 휴머노이드와 제조 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 팔뚝 구동부 없이 손바닥 내부에서 다자유도 동작과 손쉬운 유지보수를 구현합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇의 엔드이펙터 교체를 위한 수동식 툴 체인저 메커니즘으로, 작업자가 핸들을 조작하여 샤프트를 이동시키면 샤프트브라켓과 링크, 후크브라켓이 연동되어 기구부하판의 가이드핀을 잠금(Locking)하는 기구적 링크 구조를 포함합니다.
종래 기술의 복잡한 구조로 인한 제작·세팅의 어려움, Z축 기준면의 휨 변형에 따른 결합 정확도 저하, 에어 구동 방식의 에어 회로 파단 시 툴 탈락 위험이 존재했습니다.
본 기술은 샤프트브라켓, 링크, 후크브라켓으로 구성된 단순화된 기구적 링크 체결 구조를 채택하고, 전기 신호 연결을 위한 PCB 모듈을 적용하며, 핸들 조작에 따른 기계적 잠금 장치를 구현하여 툴의 견고한 결합 및 분리 시 안전성 확보합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 제조 공정의 효율성을 향상시키고, 설치 공간의 효율성을 극대화하며, 소규모 양산에서 로봇 활용도를 극대화합니다.
본 기술은 서보모터의 직선운동을 링크 및 후크브라켓의 회전 운동으로 변환하여, 로봇 핸드와 툴 사이의 가이드핀을 물리적으로 체결 및 고정하는 자동 툴 체인저 메커니즘입니다.
종래 기술인 에어실린더 기반의 클램핑 방식은 에어 공급 차단 시 툴 추락 위험이 있고, 다수의 기준면 설계로 인한 구조 복잡성 및 장기 사용 시 휨 변형에 따른 결합 정밀도 저하 문제가 존재합니다.
본 기술은 서보모터, 로드, 로드브라켓, 링크, 후크브라켓으로 구성된 구동 매커니즘을 통해 가이드핀의 절결부에 후크브라켓의 단차부를 맞물리게 하여 툴을 고정하고, PCB를 통한 전기신호 연결 및 하우징 내 부품 배치로 구조적 단순화와 외부 환경으로부터의 보호를 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 공구 교환의 효율성을 향상시키고 소규모 양산에서 설치 공간의 활용을 극대화합니다.
본 기술은 인체 관절의 굴곡 및 신전을 보조하기 위해 주동근과 길항근을 모사한 한 쌍의 와이어 장치를 활용합니다. 각 와이어의 장력을 탄성부재로 지지되는 이동부와 구동 와이어를 통해 제어하며, 엔코더를 통해 관절의 변위를 실시간 피드백하는 텐던 구동 메커니즘을 제공합니다.
기존의 이송 장비는 설치 공간의 제약으로 사용 범위가 한정적이며, 인력에 의존한 작업은 높은 작업 강도로 인한 작업 능률 저하 및 산업재해 발생 위험이 큼입니다.
본 기술은 관절 전후방에 고정된 제1 및 제2 와이어를 각각 독립된 이동 장치에 연결하고, 구동 모터와 연결된 구동 와이어를 통해 이동부의 변위를 가변함으로써 근력을 보조합니다. 연결 와이어를 통해 구동 와이어와 반대 방향으로 힘을 가해 장력 균형을 제어하고, 랙기어와 피니언 구조를 포함한 엔코더 장치로 이동량을 측정하여 제어 효율을 확보합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 착용형 로봇에서 제어 안정성 및 자연스러운 움직임을 향상시키고, 오작동을 방지하고, 구동력 전달 시간을 감소시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 근력 보조용 50W급 구동모듈로 구성된 의복형 착용로봇 시스템 및 인간-로봇 근육모델 기반 제어기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 등속 조인트, 베벨 기어, 평기어 및 링크 메커니즘을 조합하여 손가락 모듈의 외전/내전(A/A) 및 굽힘/펼침 동작을 구현합니다. 구동 모듈을 손바닥 모듈 내부에 배치하고 기어비 설정을 통해 마디별 종속적 구동을 수행함으로써 소형화와 성능 안정성을 확보합니다.
텐던 구동 방식은 장력 변화로 인한 유지보수의 어려움이 발생하며, 직접 구동 방식은 모터 및 감속기 부품의 배치로 인해 로봇 핸드의 크기가 커지는 문제가 있습니다.
본 기술은 등속 조인트를 사용하여 손가락의 굽힘/펼침 동작 시 외전/내전 동작과의 간섭을 제거하고, 기어 링키지 구조를 통해 모터를 손바닥 모듈 내부에 집약시켜 사람 손 크기와 유사하게 제작 가능하도록 구성합니다. 제조 자동화와 서비스 로봇, 휴머노이드에 적용될 수 있어 텐던 구동의 유지보수 부담 없이 소형화와 동작 안정성을 확보합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 멀티모달인식 기반으로 일상생활환경의 다양한 물체를 파지 조작하고 도구 활용 작업이 가능한 로봇 작업 제어 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인장력을 인가하는 다수의 인장부(와이어, 케이블 등)를 활용하여 로봇 다리의 관절 움직임을 제어하는 메커니즘입니다. 비구부와 골두부로 구성된 관절 구동부 주변에 다수의 고관절부와 인장 연결 구조를 배치하여, 원격 구동부의 힘을 인장부를 통해 대퇴부로 전달함으로써 다리의 3자유도 운동(회전, 내외전, 전후방 회동)을 구현합니다.
종래의 다리 구동 방식은 복잡한 프레임 구조와 고중량 모터를 직접 관절에 탑재해야 하므로 로봇 전체의 무게가 증가하고, 관절부의 고중량화에 따른 충격 흡수 능력이 부족하며, 소음 발생 및 제작 비용이 높습니다.
본 기술은 관절 구동부와 이격된 위치에 구동 모터를 배치하고, 관절 구동부의 비구부 및 고관절부의 가지부(branch)들에 형성된 관통로를 경유하는 다수의 인장부를 대퇴부에 연결하여 장력 조절을 통해 대퇴부의 다축 구동을 수행합니다. 이로 인해 관절부에 직접 고출력/대형 모터를 배치할 필요가 없어 경량화가 가능하고, 인장부가 충격을 흡수하는 기능을 수행합니다. 보행 로봇과 재난 대응 로봇, 이동 플랫폼에 적용될 수 있어 관절 모터를 줄여 경량화하고 충격 흡수와 제조 비용을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동원 없이 매거진유닛과의 물리적 접촉 및 기구적 가압을 통해 가젯모듈과 가젯제어모듈을 자동 결합·분리하는 체결 기구입니다. 매거진유닛의 분리돌기가 가젯제어모듈의 체결유닛을 가압하여 걸림부와의 결합을 해제하고, 탈부착 증강유닛이 탄성력을 이용하여 모듈 간의 분리를 촉진하는 메커니즘을 포함합니다.
구호로봇의 매니퓰레이터 끝단에 결합되는 가젯 조립체 교체 시, 결합 및 분리를 위한 별도의 구동원을 탑재함에 따른 복잡한 구조, 부피 및 중량 증가, 그리고 이로 인한 제작 비용 상승입니다.
본 기술은 매거진유닛에 구비된 돌기와 상호작용하는 체결유닛(체결부재 및 탄성부재), 브라켓유닛의 걸림부, 그리고 분리력을 증대시키는 탈부착 증강유닛(가압로드 및 가압용 탄성부재)을 통해 무동력 결합·분리 구조를 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 가젯 모듈의 결합 및 분리를 위한 별도의 구동 소스의 필요성을 제거함으로써 가젯 단일화 구조의 단순성 및 비용 효율성을 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 구호작업을 위한 안전보장형 연성 매니퓰레이터 및 다기능 가젯기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 고정된 피봇점을 중심으로 로봇 팔의 엔드부를 회전(피봇팅)시키며 획득한 다수의 비전 데이터와 작업부의 위치 데이터를 활용하여, 비전부와 작업부 사이의 상대적인 변환 행렬 X를 산출하는 기하학적 캘리브레이션 기술입니다.
종래의 핸드-아이 캘리브레이션 방식은 복잡한 절차에 비해 산출된 결과물의 정확도가 낮으며, 비전부와 작업부의 기준 좌표계 간 차이로 인해 정밀한 제어가 어려운 문제점입니다.
본 기술은 피봇팅 모션을 통해 엔드부의 위치 변화를 제약하고, 각 위치에서의 비전부 위치 벡터와 작업부 마커 위치 벡터를 산출한 뒤, 피봇점과 각 장치 간의 변환 행렬 관계식을 이용하여 수학적으로 오차를 최소화하는 변환 행렬 X를 산출합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 피벗팅 모션을 사용하여 손 눈 교정 방법을 제공함으로써 비전 기반 지능형 산업 로봇에서 계산된 결과의 정확도를 개선합니다.
본 기술은 유체 내 마이크로 로봇의 위치 신호와 제어 입력 신호를 이용하여 대상체의 동역학적 모델을 전달 함수로 생성하고, 이를 역 모델화하여 외란을 관측함으로써 위치 지령값에 대한 제어 입력 신호를 실시간으로 보정하는 피드포워드 및 외란 관측 제어 기법입니다.
기존 제어 방식은 마이크로 로봇의 점성 유체 환경 내 동적 특성을 고려하지 않고 단순 위치 오차 기반의 고정 상수 제어를 수행하여 정밀한 제어가 어렵고 외란에 취약합니다.
본 기술은 마이크로 로봇의 동역학적 모델 기반 역 모델을 도출하여 외란 관측기를 구성하고, 사용자의 위치 지령 신호와 피드포워드/피드백 제어기의 출력을 결합하여 최종 제어 입력 신호를 결정함으로써 시스템의 응답 속도와 위치 정밀도를 향상합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 마이크로로봇의 동적 특성을 고려함으로써 마이크로로봇 제어의 정밀도 및 정확도를 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로의료로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 상하로 배치된 제1 그리퍼 유닛과 제2 그리퍼 유닛을 댐핑 유닛으로 연결하여, 적층된 다수의 대상물을 독립적이면서도 유기적으로 가압 및 파지할 수 있는 다중 그리퍼 메커니즘입니다. 제1 그리퍼는 좌우 이동, 제2 그리퍼는 전후 이동하며, 댐핑 유닛의 신축 부재와 탄성 부재를 통해 제1 대상물 파지 과정에서 제2 그리퍼 유닛이 제2 대상물을 가압하며 높이가 자동으로 조절되는 구조입니다.
기존 단일 그리퍼는 측면이 선형인 대상물 파지에 최적화되어 있어, 상단부가 아래쪽보다 외측으로 돌출된 구조의 대상물을 픽업하기 어렵고, 적층된 물체를 동시에 픽업할 수 없는 비효율성입니다.
본 기술은 좌우 이동형 제1 그리퍼와 전후 이동형 제2 그리퍼를 수직으로 배치하고, 두 유닛 사이에 신축 부재와 탄성 부재를 포함하는 댐핑 유닛을 적용하여, 제1 대상물 파지 시 발생하는 가압력을 이용하여 제2 그리퍼 유닛이 제2 대상물을 안정적으로 파지하도록 높이 차이를 자동으로 조절하는 구성합니다. 물류 피킹과 제조 자동화, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 상단이 돌출되거나 적층된 물체를 한 번에 픽업해 처리 효율을 높입니다.
