본 기술은 텐세그리티(Tensegrity) 구조를 기반으로 한 로봇 발 장치로, 복수의 프레임(전족부, 후족부, 발목부)이 물리적으로 직접 결합되지 않고 다수의 인장부(케이블)에 의해 인장력을 유지하며 유연한 보행 동작을 구현합니다.
종래의 강체 기반 로봇 발은 구조상 충격 흡수 성능이 제한적이고, 관절 회전축에 모터를 직접 장착해야 하므로 중량이 무겁고 구조적 복잡성으로 인해 구동 범위 확보가 어려움이 있었습니다.
본 기술은 전족부, 후족부, 발목부 프레임을 인장재인 케이블(인장부)로 연결하여 전체 구조의 장력을 조절함으로써 저중량으로 유연한 충격 흡수와 다방향 회동(배굴, 저굴, 회내/회외)을 가능하게 합니다. 관절 구동 모터를 발목 구조체 외부로 배치 가능하게 하여 시스템 전체의 중량을 줄입니다. 보행 로봇과 재난 대응 로봇, 험지 이동 플랫폼에 적용될 수 있어 사람의 발과 유사한 충격 흡수와 유연한 보행을 구현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 공압 및 텐던 혼합 구동을 이용한 텐세그리티 로봇 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 사용자의 생체 신호(근전도, 관절 변화 등)와 외력 정보를 기반으로 하수관로 보수 작업의 6자유도 운동 정보를 추출하여 자율 동작 매뉴얼을 생성하고, 이를 통해 머니퓰레이터를 제어하는 하수관로 보수 시스템 메커니즘입니다.
하수관로 환경의 위험성으로 인한 인력 수급 문제, 원격 조종 시스템 사용 시 작업자의 피로도 증가 및 숙련도 의존에 따른 작업 품질 저하와 안전사고 발생 가능성입니다.
본 기술은 가이드 모듈을 통해 사용자의 조종 행동과 생체 신호를 데이터화하여 자율 동작 매뉴얼을 생성하는 제어 모듈과, 경사각 측정 및 실린더 제어를 통해 머니퓰레이터의 수평을 능동적으로 유지하는 이동 플랫폼 구성합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 하수관 보수 작업의 정확성 및 효율성을 향상시키고, 사용자의 안전성을 향상시키고, 로봇의 이동 경로의 장애물을 극복합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 복개 구조물 유지보수용 철근 콘크리트 치핑 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하수관로 내벽 보수 및 탐지를 위한 게이트형 구조물로, 가로 프레임과 세로 프레임으로 구성된 프레임부에 이동 플랫폼을 결합하여 자율 이동하며, 프레임부를 따라 설치된 이동 레일을 통해 보수 모듈과 탐지 모듈을 탑재한 이동체가 이동하며 작업합니다.
하수관로 내 노후 콘크리트 보수 작업 시 질식, 감전, 추락 등 작업자 안전사고 위험이 높고, 숙련된 기능 인력 부족 및 노무 생산성 저하로 인한 작업 자동화의 필요성 증대입니다.
본 기술은 하수관로 바닥 이동을 위한 이동 플랫폼, 하수관로 내부 단면 형상에 대응하여 상하좌우 보수 및 탐지가 가능한 이동 레일 구조, 작업 효율을 위한 보수/탐지 깊이 조절부, 센서 기반의 수평 유지 및 거리 제어 알고리즘 구현합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 갱년기 내부의 하수관의 재작업을 로봇으로 대체함으로써 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 복개 구조물 유지보수용 철근 콘크리트 치핑 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 파이프 내벽의 형상에 따라 힌지 구조를 통해 굽힘 각도가 가변되는 링크 부재와, 링크 부재 측면에 부착되어 비틀림을 방지하고 복원력을 제공하는 판 스프링 기반의 탄성 부재를 조합하여 브러시 조립체의 밀착력을 확보하는 기술입니다.
직경이 변하거나 굴곡진 파이프 내부를 청소할 때, 종래의 고정형 브러시 구조로는 파이프 내벽에 대한 밀착력이 저하되어 세척 효율이 낮고 이물질 제거가 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 파이프 내벽 환경에 따라 링크 부재가 굽힘 변형되도록 하고, 탄성 부재(판 스프링)를 이용해 힌지부의 비틀림을 방지하며 자연스럽게 원상태로 복원되도록 구성합니다. 또한, 다수의 링크 부재를 힌지 축 및 연결 부재로 결합하여 파이프 전방향 청소가 가능하게 합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 유독 가스의 높은 잔류 가능성을 가진 깊고 좁은 이송 라인에서의 세정 효율 및 효과를 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 인간중심 웰니스 핵심 요소 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 시술용 와이어와 도관의 정렬 및 동작을 수행하는 복수의 구동 파트를 멀티 파트 셋업 지그를 통해 하나의 모듈로 일체화하여 조립 및 정렬하는 기술입니다.
혈관중재시술로봇 조립 시 각 구동 파트를 베이스 파트에 개별적으로 장착 및 정렬하는 과정에서 발생하는 번거로움, 작업 시간 지연 및 미스 얼라인(mis-alignment) 문제가 있었습니다.
본 기술은 복수의 구동 파트를 동축 정렬하고 일체로 고정하는 멀티 파트 셋업 지그를 도입하여, 베이스 파트 상에 구동 파트 세트를 한 번에 조립 가능하도록 구성합니다. 혈관 중재시술과 로봇 수술, 의료 자동화에 적용될 수 있어 구동 파트 정렬 시간을 단축하고 조립 편의성을 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 방사선 피폭 저감 및 05 mm 급 시술 정확도 달성을 위한 인공지능 알고리즘 기반 혈관중재시술로봇시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 레일 가이드로를 통해 단일 레일 상에서 주행 가능하도록 구동 휠과 다수의 레일 가이드부를 포함하는 레일 로봇 구조입니다. 곡률 및 경사에 대응하여 레일 가이드부의 회동 및 가이드 제어를 수행하는 기구적 메커니즘을 특징으로 합니다.
종래 이중 레일 시스템의 높은 설치 비용과 복잡한 곡선 레일 설계 난이도, 그리고 곡선 구간 주행 시 발생하는 추락 방지를 위한 복잡한 제어 알고리즘의 필요성으로 인한 시스템 비용 상승 문제가 있었습니다.
본 기술은 단일 레일에서 주행하도록 구동 휠과 대향 배치된 레일 가이드부를 본체 장착 공간에 격리 구조로 배치합니다. 측면 가이드부, 하방 가이드부, 지지부(제1, 제2)를 통해 레일을 안정적으로 파지하고, 곡선 및 경사 레일 주행 시 가이드부들이 유동적으로 대응하도록 구성합니다. 스마트 팩토리와 물류 이송, 시설 점검 자동화에 적용될 수 있어 이중 레일 대비 설치 비용을 낮추면서 곡선·경사 구간 주행성을 높입니다.
본 기술은 비침습적 뇌 신호(EEG, NIRS 등)를 획득하여 전처리 및 인공지능 기반 기계학습으로 환자의 동작 의도를 연속적으로 해독하고, 이를 재활 훈련기(트레드밀 등)의 동작 모드 및 난이도 제어와 연동하며 시각적 아바타 콘텐츠와 뉴로피드백을 통해 뇌 가소성을 유도하는 시스템입니다.
기존의 상향식(bottom-up) 재활 훈련은 환자의 능동적 참여를 유도하기 어렵고, 단일 동작 인식 중심의 기술은 연속적인 훈련 모드 변경이 불가능하여 만성기 환자나 마비 환자에게 적합한 감각-운동 선순환 구조를 제공하지 못합니다.
본 기술은 뇌 신호 기반의 연속적 동작 의도 인식 알고리즘(웨이블릿 변환 및 인공지능 모델 적용), 상태 천이도(S1~S5)를 이용한 재활 훈련기의 속도 및 강도 제어부, 사용자 훈련 상태를 종합 모니터링하여 적합한 훈련 프로토콜을 피드백하고 데이터베이스화하는 평가 시스템을 구현합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 상기 뇌 신호를 사용하여 상기 사용자의 조작 의도를 명확하게 인식하고 인식되는 조작 의도에 따라 상기 재활 훈련을 작동시킴으로써 상기 재활 훈련을 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 뇌졸중 환자의 다양한 보행재활을 위한 보행의도 검출율 90% 이상의 생체신호 인터페이스 기술 및 지상보행 재활훈련로봇 적용기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 매니퓰레이터에 장착된 레이더 모듈 주변의 롤러 회전 각도를 통해 지하구조물 내벽과의 거리 및 방위 오차를 산출하고, 이를 바탕으로 매니퓰레이터의 방위와 작업 거리를 실시간 보정하여 자율적인 스캔 및 유지보수 작업을 수행하는 로봇 제어 기술입니다.
지하구조물 유지보수 시 작업자의 수동 조작에 의존하여 안전사고 위험이 높고, 기능 인력 고령화 및 기피 현상으로 인한 생산성 저하와 인력 수급 불균형 문제가 발생했습니다.
본 기술은 매니퓰레이터에 레이더 모듈과 연동된 복수의 롤러 및 각도 센서를 배치하여 물리적 접촉 정보를 획득하고, 수학적 모델을 이용해 방위 오차 및 거리 보정값을 산출하며, 센서 기반의 장애물 회피 및 자율 주행 경로 생성을 통해 작업 환경 정보를 처리하여 자율 동작을 구현합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 작업자를 격리시키고 로봇이 자율적으로 유지 보수 작업을 수행할 수 있게 함으로써 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 공동 예방을 위한 벽 투과 레이더 기반 박스형 하수관로 외벽 침수부 탐지 로봇 실용화 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 그리핑 유니트와 제어용 전장 모듈을 분리하여 구성하고, 각 모듈 간에 스프링 핀과 통전판을 이용한 전기적 접촉 구조를 적용하여 로봇 서버 인터페이스 및 제어 신호 연결의 범용성을 확보합니다.
기존 그리퍼는 제원과 기능이 고정되어 있어 다양한 작업 환경이나 상이한 로봇 암의 통신 사양에 대응하기 어려우며, 유지보수 시 전체 장치를 교체해야 하는 비효율성이 존재합니다.
본 기술은 하우징 내부에 악 모듈 및 구동 모듈을 착탈 가능하게 설계하고, 외부 로봇 서버와 통신하는 전장 모듈을 별도로 착탈 가능한 구조로 구현합니다. 특히, 스프링 핀과 통전판을 사용하여 기계적 결합과 동시에 전기적 연결이 자동으로 이루어지도록 함으로써 모듈 교체 편의성을 높입니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 상기 물체 작업 환경에 대한 상기 적응성을 개선시키고 각 모듈로서 상기 그리퍼의 낮은 순위 구성을 정의함으로써 작업 조정 능력을 최대화합니다.
본 기술은 텐세그리티(Tensegrity) 구조를 활용한 시촉각 센서로, 복수의 접촉부와 이들을 연결하는 인장부로 구성된 매트릭스 플레인이 외부 압력에 따라 변형되는 형상을 시각적으로 포착하여 대상체의 물리적 정보를 획득하는 기술입니다. 센서 내부의 반사경과 카메라를 통해 플레인의 기하학적 변화를 영상으로 촬영하고, 프로세서가 이를 분석하여 대상체의 파지 상태 및 형상을 판단합니다.
기존 그리퍼는 카메라 의존도가 높아 추가 공간이 필요하고, 복잡한 형상의 물체를 정확히 인식하기 어려우며, 물체 파지 순간의 미세한 접촉 정보나 이상 발생 여부를 실시간으로 인지하는 데 한계가 있습니다.
본 기술은 그리퍼 핑거의 마디에 장착되는 텐세그리티 기반 시촉각 센서를 구현합니다. 매트릭스 형태로 배치된 접촉부가 물체 접촉 시 변형되는 양상을 내부 카메라로 촬영하고, 프로세서가 영상 보정 및 접촉부의 위치/자세/방향 차이를 산출하여 대상체를 인식하고 핑거 동작을 조절합니다. 물류 피킹과 정밀 조립, 서비스 로봇에 적용될 수 있어 파지 순간의 접촉 정보를 실시간으로 인지해 3차원 형상 추정 정확도를 높입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 2022년 지역산업연계 대학 Open-Lab 육성지원 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 음압 흡착 방식의 파지 모듈들을 체인 구조의 연결 아암으로 연결하고, 와이어 장력 조절부를 통해 아암의 형상을 변형시킴으로써 대상 물체의 표면 형상에 적응적으로 파지하는 로봇 그리퍼 메커니즘입니다.
물류 터미널과 같이 파지 대상 물체의 형태, 재질, 부피가 표준화되지 않은 환경에서 고정된 형태의 그리퍼로는 안정적인 파지가 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 복수의 파지 모듈과 이들을 연결하는 체인 구조의 아암(링크), 그리고 와이어와 권선 롤러, 슬라이딩 가능한 장력 조절 풀리를 사용하여 아암의 굴곡을 제어함으로써 물체 표면에 맞게 그리퍼의 형상을 가변시키는 구조입니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 규격이 다른 다양한 물체를 그리퍼 교체 없이 안정적으로 파지합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 노동환경 개선을 위한 로봇 작업지능 핵심기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 좌우측 독립 구동 바퀴를 포함하는 차륜형 로봇에서, 자이로 센서 및 거리 측정 센서를 이용하여 실시간 각속도와 측면 가이드와의 거리 변화율을 산출하고, 이를 바탕으로 바퀴의 회전 차이를 제어하여 직진 주행 성능을 보정하는 피드백 제어 메커니즘입니다.
컬링 스톤을 투구하는 로봇의 경우, 투구 전까지 직진 주행 성능이 결과에 직접적인 영향을 미치나, 기존 기술은 외란 발생 시 실시간으로 정밀한 직진 주행 방향을 수정하는 제어 기법이 부족하여 정밀 투구가 어려움이 있었습니다.
본 기술은 주행 중 실시간 각속도 및 가이드와의 거리 변화율을 측정하고, 각속도나 거리 변화율이 0이 아닐 경우 로봇을 반대 방향으로 회전시켜 이를 보정합니다. 또한, 회전 각도 및 거리 변화율이 0인 상태에서 추가 회전 후 다시 제2 방향으로 역회전시키는 보간 제어 알고리즘을 적용하여 직진 상태를 유지합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 다양한 센서를 통해 전방 주행을 제어함으로써 컬링 로봇의 전방 주행 성능을 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 경기전략을 수집하고 경기 수행이 가능한 인공지능 로봇 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 멀티어레이 촉감 센서를 사용하여 매질 표면을 두드리기 및 문지르기 동작으로 스캐닝하고, 다채널 시계열 신호와 위치 좌표를 매핑하여 단일 또는 복합 매질의 물성(강도, 거칠기)을 분류하는 장치 및 방법입니다.
기존 기술은 정해진 시간의 촉감만 구분하거나 단일 매질 구분 위주로 설계되어, 임의의 시간에 입력되는 촉감이나 복합 매질이 결합된 물체의 구체적인 공간 정보 인식에 한계가 있습니다.
본 기술은 멀티어레이 촉감 센서로부터 입력되는 n*m개의 실시간 데이터를 수신하고, 두드리기(강도 측정)와 문지르기(거칠기 측정)의 제1/제2 액션을 수행하며, 각 동작에서 획득한 위치 정보와 촉감 신호를 매핑하여 복수의 매질 영역을 공간적으로 구분하여 분류합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 공간 정보를 고려하고 다수의 매체의 촉감을 분류함으로써 촉감 입력 신호의 분류를 개선합니다.
본 발명은 삼성전자의 인지감각형 촉각 센서 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 하수관로 보수를 위해 자율주행 및 원격조종이 가능한 이동플랫폼과 그에 견인되는 작업플랫폼을 분리 구성한 로봇 시스템입니다.
기존 드럼 형태의 치핑 툴은 하수관로 내부에서 조립 및 설치가 어렵고 작업 효율과 경제성 측면에서 한계가 존재합니다.
본 기술은 공압식 착암기를 장착한 크레인형 작업플랫폼을 이동플랫폼과 분리 구성하고, 무한궤도를 이용한 이동 및 정밀 제어를 통해 치핑 작업을 수행합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 작업 생산성을 향상시키고, 수급 간의 인력 불균형을 해결하고, 하수관 보수 작업에서 비용 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 박스형 하수관로 유지보수 자동화를 위한 철근 콘크리트 치핑 로봇 실용화 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 관절어셈블리를 복수의 독립적으로 회동 가능한 프레임으로 구성하고, 인접한 프레임 간을 텐세그리티(Tensegrity) 구조의 스트링부재와 레그롤러 기반 슬라이딩 메커니즘으로 연결하여 회전축이 가변적인 자가조절(self-alignment) 관절 운동을 구현합니다.
기존 강체 기반 관절은 회전축이 고정되어 인체의 실제 관절 운동(회전 및 슬라이딩 복합)을 모사하기 어렵고, 외부 충격 전달 시 유연성 부족으로 인한 사용자 불편과 기계적 마찰에 의한 마모 및 장시간 착용 시의 무게 부담 등의 문제가 발생했습니다.
본 기술은 프레임 간을 연결레그의 슬라이딩 이동과 스트링부재의 텐세그리티 구조를 통해 힘의 평형을 유지하도록 설계하여, 요(yaw), 롤(roll), 피치(pitch) 방향의 회전 유연성을 확보하고 프레임 간 비접촉 구조를 통해 마찰 마모를 최소화합니다. 웨어러블 로봇과 재활 보조, 외골격 시스템에 적용될 수 있어 인체 관절 운동을 자연스럽게 모사하며 착용 부담을 줄입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 착용형 로봇용 고토크비 50Nmkg급 저전압 구동모듈 시리즈 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
