본 기술은 마스터 로봇의 상판에 정삼각형 형태로 배치된 3개의 RF 노드와 슬레이브 로봇의 RF 노드 간 거리 측정을 수행합니다. 상판을 회전시켜 마스터 로봇 내의 특정 노드들과 슬레이브 로봇 간의 거리가 동일해지는 지점을 탐색하고, 이때의 기하학적 삼각 관계와 회전각을 이용하여 슬레이브 로봇의 상대 위치를 산출합니다.
종래 기술은 군집 로봇 위치 파악을 위해 고가의 기반 시설 설치가 필요하거나, 개별 로봇마다 자이로 센서 및 초음파 센서 등 복잡한 센싱 장치가 필요하여 데이터 처리 부하가 크고 시스템 구성 원가가 상승합니다.
본 기술은 마스터 로봇에 상판 회전 구동부와 정삼각형 배치된 3개의 RF 노드를 구비하고, 슬레이브 로봇은 RF 노드만을 최소로 탑재하게 하여, 마스터 로봇의 상판 회전 및 노드 간 거리 정보를 토대로 마스터 로봇이 슬레이브 로봇의 위치를 정밀하게 연산하고 대형 구성 명령을 하달합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 많은 수가 구비된 슬레이브 로봇의 데이터 처리량 및 구성을 최소화하고 전체 시스템의 부하 및 구성을 최소화하여 시스템 구성 비용을 절감합니다.
본 발명은 교육과학기술부의 공공안전 스마트모니터링 및 능동대처 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇의 목표점 추종을 위한 긍정 퍼지 규칙과 장애물 회피를 위한 부정 퍼지 규칙을 결합하여 자율적인 주행 제어 값을 산출하는 퍼지 논리 기반 제어 메커니즘입니다. 초음파 센서로 인지된 장애물 위치 정보와 조종기로부터 입력된 목표점 정보를 가우시안 멤버십 함수에 적용하여 최적의 이동 방향(회피 각도)을 결정합니다.
종래의 로봇 원격 조종 시스템은 사용자의 수동 조작에 의존하여 장애물을 인지하지 못할 경우 충돌 위험이 크고, 별도의 자율 회피 제어 기술이 결합되지 않아 원격 조종의 신뢰성이 저하됩니다.
본 기술은 로봇-목표점 및 로봇-장애물 사이의 거리/각도를 입력 변수로 하여 각각 긍정/부정 법칙을 적용하고, 수학식에 기반하여 각 입력퍼지집합의 적합도를 도출한 뒤, 가산 오프셋이 포함된 출력퍼지집합 적합도 계산을 통해 최종 이동 회피 각도를 산출하는 제어 시스템 구성합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 자체 규제 장애물 회피를 가능하게 함으로써 로봇 주행에서 원격 제어의 신뢰성을 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 생체모방로봇기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 박스형 하우징 기반의 양륜 구동 구조로, 독립 제어 가능한 2개의 스텝모터를 통해 이동 방향과 속도를 조절하며, 중앙 제어부(MCU)가 블루투스/지그비를 통해 원격 단말기로부터 제어 신호를 수신하여 카메라 및 LED를 통합 제어합니다.
종래의 청소용 로봇은 대형이고 구조가 복잡하여 방향 전환 제어가 어렵고, 조명 범위가 제한적이며 좁고 어두운 공간에서의 정밀한 이동 및 모니터링 수행에 한계가 있습니다.
본 기술은 박스형 하우징에 스텝모터 기반의 좌우 독립 구동 휠을 장착하고, 원격 단말기를 통해 입력된 펄스 제어 값을 MCU가 연산하여 이동 및 조향을 수행하며, 다면 LED 및 카메라 배치를 통해 조명 사각지대를 해소합니다.
본 기술은 구형 프레임 내부에 설치된 덕트팬의 추력을 추진력으로 삼고, 웨이트의 회전을 통한 무게중심 제어로 방향 전환을 수행하며, 브레이크 암의 돌출 제어를 통해 제동하는 구형 이동 로봇 메커니즘입니다.
내부 진자 구동 방식의 구형 로봇은 고속 주행 시 모터 출력 및 진자 무게의 한계로 인해 대형화 및 무게 증가가 발생하며 고속 주행이 불가능합니다.
본 기술은 덕트팬을 사용하여 고속 추진력을 확보하고, 제1 구동부로 덕트팬의 방향을 전환하며, 제2 구동부로 웨이트를 회전시켜 무게중심을 이동시켜 방향을 전환하고, 제3 구동부와 동력전달부를 통해 브레이크 암을 로봇 외곽보다 돌출시켜 제동합니다.
본 기술은 유전자 알고리즘 기반의 로봇 경로 생성 시, 이전 세대 우성 개체의 노드 포함 빈도를 분석하여 노드 확률 모델을 구축하고, 이를 기반으로 차기 세대의 경로를 생성하며 에지 정보를 통해 장애물 회피 경로를 최적화합니다.
종래 유전자 알고리즘을 이용한 경로 생성 방식은 최적 경로 도출을 위해 필요한 교배율, 돌연변이율 등 파라미터가 많고, 세대 간 정보 차이가 작아 수렴까지 많은 연산량과 시간이 소요됩니다.
본 기술은 이전 세대 경로의 평가값을 통해 우성 개체를 선택하고, 해당 경로 내 노드들의 포함 비율을 기반으로 노드 확률 모델을 결정하여 경로 생성 확률을 높입니다. 또한 장애물이 없는 노드 쌍을 '에지 정보'로 정의하여 노드 연결 순서를 재설정함으로써 장애물 검사 단계를 생략하고 연산 효율을 증대합니다.
본 기술은 골절 정복 시술을 위해 대칭되는 정상 뼈 영역의 3차원 보간 이미지를 생성하고, 이를 골절 영역 이미지와 중첩(Overlay) 및 비교하여 뼈의 정렬 상태를 실시간으로 시각화하고 구동부를 통해 정복 과정을 제어합니다.
골절 및 근골격 복구 수술 시 2차원 영상 정보만으로는 뼈의 정확한 회전 상태나 정렬 여부를 확인하기 어려우며, 수술 중 실시간 상태 모니터링을 위해 반복적인 방사선 촬영이 필요합니다.
본 기술은 촬영부(X-ray, MRI, CT)를 통해 다각도 이미지를 확보하고, 이미지 처리부를 통해 골간(diaphysis) 추출 및 3차원 보간 이미지를 생성합니다. 매칭부를 통해 뼈 외곽선의 일치도를 계산하고, 경로 산출부와 구동부를 이용해 뼈 영역을 목표 경로로 이동시키며 조작부 및 제어부를 통해 정복 과정을 제어합니다.
본 기술은 모터 엔코더와 관성 센서(자이로, 가속도) 데이터를 결합하여 로봇의 기본 위치를 추정하고, 사전에 정의된 Wi-Fi AP 주변의 고신뢰 수신 구간(1.5m 이내, -50dBm 이상)을 통과할 때 해당 위치 좌표로 현재 위치를 초기화하여 누적 오차를 보정합니다.
실내 환경에서 모터 엔코더 및 관성 센서만을 사용하는 위치 인식 방식은 외란에 취약하고 장기적인 누적 오차를 해결하기 어렵다는 한계가 있으며, 기존 무선랜 신호 세기를 거리 정보로 직접 환산하는 방식은 환경 요인에 의한 신호 불안정으로 정밀도가 낮습니다.
본 기술은 로봇 시스템과 무선 네트워크 시스템 및 위치 인식 서버를 구성하고, AP 근접 구간의 수신 세기를 기반으로 위치 보정 알고리즘을 수행합니다. 특히 데이터 융합부를 통해 센서 데이터를 처리하고, 충격 발생 시에는 관성 센서 중심의 위치 인식으로 전환하며, AP 인접 구간의 수신 감도를 임계치로 사용하여 위치 좌표를 재설정합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 에러 정정을 위해 무선랜의 근거리 수신 감도를 사용함으로써 위치 인식의 정확성을 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 신재생에너지 지능형로봇 융합기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 배터리, 연료전지, 솔라셀 등 다중 에너지원을 탑재한 이동 로봇의 전원 관리 시스템으로서, 잔량 모니터링 및 충전소와의 거리 측정을 통해 에너지 소스를 동적으로 전환하고 자동 충전기로의 복귀를 제어하는 통합 관리 메커니즘입니다.
단일 배터리 기반 이동 로봇의 제한된 구동 시간으로 인한 지속적 임무 수행의 어려움과 사용자 개입 필요성, 그리고 복합 에너지원 사용 시 각 소스 간의 효율적 전환 및 관리 부재입니다.
본 기술은 로봇 전원 관리부 내에 BMS, FCMS, SCMS를 구성하여 에너지원별 상태를 독립적으로 감시하고, 무선 통신 관리부를 통해 충전기와의 거리 및 잔량 데이터를 실시간 계산하여 임무 지속 가능 여부를 판단하고 자동 복귀 및 에너지원 전환을 수행합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 따라서 다양한 전원을 효율적으로 관리하고 로봇에 안정적이고 다양한 구동력을 제공함으로써 지속적인 오염 모니터링 로봇의 작동 시간을 개선합니다.
본 발명은 교육과학기술부의 신재생에너지 지능형로봇 융합기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인체의 3축(Pitch, Roll, Yaw) 움직임을 모사하기 위해 리니어 모터와 가이드레일 기반의 회동 기구를 조합한 골반 지지구조입니다. 허리 둘레 변화에 대응하는 가변 폭 조절 기구와 스트랩 기반의 고정 구조를 포함합니다.
종래 로봇 슈트의 고정식 허리 지지 구조로 인한 3축 회동의 부자연스러움, 체형 변화에 따른 유연성 부족, 그리고 착용 시의 사용자 편의성 및 착용감 저하입니다.
본 기술은 T형 지지부와 반원형 피치 가이드레일을 통해 상체 회동을 지원하고, C형 지지부와 하지 지지부를 롤 및 요 방향으로 회동 가능하게 연결합니다. 각 축에 리니어 모터를 배치하여 동력 보조를 수행하며, T형 지지부와 측면지지부 간의 이격 거리를 모터로 제어하는 체형 조절 기능을 포함합니다.
본 기술은 구동체 내부의 모터로 구동되는 H자형 상부 팔과 그 하부에 연결된 하부 팔을 포함하며, 가이드 수단(고정부재, 가이드 부재)을 통해 팔의 회전 작동을 지지하고 안내하는 메커니즘을 가집니다. 엔코더형 DC 모터와 제어부를 통해 팔의 연동 또는 개별 회전 제어를 수행하며 완충고정부재를 통해 물체를 파지합니다.
종래 로봇 팔의 복잡한 기구적 구성과 제어 메커니즘으로 인한 제작 비용 증가, 부품 손상 시 수리 및 교체 시간 소요의 비효율성입니다.
본 기술은 구동체, 간격 조절이 가능한 연결 부재, 상·하부 팔, 그리고 팔의 연결부와 구동체를 지지 및 안내하는 가이드 수단을 단순화된 구조로 결합하여 조립 및 제어 편의성을 증대합니다.
본 기술은 사용자의 하체를 지지하고 안장에 착석 가능한 탑승형 구조로, 중심 엑츄에이터와 날개부로 구성된 균형부 및 와이어로 연결된 2개의 회동 링크(고관절/슬관절 모사)를 구동하여 보행을 보조합니다.
기존의 착용형 보행 보조기기는 동력 전달 장치(암)와 관절부 간의 거리가 멀어 동력 전달 효율이 낮고, 구조가 복잡하며, 모터 용량의 한계로 인해 기립 동작 보조가 어렵고 기계 요소에 하중이 집중되어 파손 위험이 있습니다.
본 기술은 탑승자가 착석하는 안장부를 포함하고, 수평 지지부에 장착된 보행 엑츄에이터가 와이어로 연결된 2개의 회동 링크를 구동하여 하지의 관절 구조를 모사하며, 서스펜션과 기울기/자이로 센서를 통해 보행 안정성과 충격 완화를 구현합니다.
본 기술은 다 자유도 링타입 관절 구조를 이용한 하지 지지 기구로, 무릎의 피치/요 회동과 발목의 롤/피치 회동을 지원하며, 각 관절 및 부위별로 리니어 모터를 배치하여 착용자의 체형에 따른 길이 조절과 능동적 근력 지원이 가능한 외골격 프레임 구조입니다.
기존 로봇 슈트는 고정형 구조로 인한 다 자유도 관절 구현의 한계, 착용감 저하, 체형별 사이즈 조절 유연성 부족, 그리고 유압식이나 인공근육식 액추에이터 사용 시 주변기기 간섭 및 제어 반응성 문제 발생입니다.
본 기술은 무릎 관절부에 피치 회동축과 요 회동 가이드 구조를, 발목 지지부에 C형 롤/피치 가이드 레일을 도입한 링 타입 다 자유도 구조를 채용합니다. 리니어 모터와 연결막대를 이용해 하퇴부 이격 거리 및 발바닥 받침부 길이를 능동적으로 조절하도록 구성합니다.
본 기술은 인체 내 삽입 가능한 나선형 구조의 마이크로 로봇이 외부 자기장 발생부에 의한 유도 기전력을 획득하여 자체 전원으로 발광부를 구동하는 무선 제어 시스템입니다.
종래 마이크로 로봇은 인체 내 무선 구동 시 별도의 전원 공급이 어려워 치료 동작 수행에 제한이 있고, 인체 내 위치 추적이 곤란합니다.
본 기술은 금속 재질의 헤드부와 나선형 몸체부를 구비한 마이크로 로봇이 외부 자기장 인가에 따라 회전하며 이동하고, 이 과정에서 자기장 변화에 따른 유도 기전력을 생성하여 적층된 LED(발광부)를 작동시킴입니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 유도 기전력 및 무선 작동을 사용하여 인체 내에서 치료 동작을 위치시키고 수행하는 능력을 개선합니다.
본 발명은 교육과학기술부의 인체모방바이오센서 및 의료용로봇 융합기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다수의 슬레이브 로봇이 지그를 이용하여 밸브를 협업 조작하는 방법입니다. 로봇이 밸브 치수정보를 측정하여 그리퍼 좌표계를 설정하고, 생성된 경로를 기반으로 로봇들이 지그를 교대로 파지하며 밸브를 회전시키는 제어 메커니즘을 가집니다.
1기의 로봇으로는 회전력이 부족하거나 밸브의 회전 범위가 로봇의 작업 공간을 벗어나는 경우, 단일 로봇 원격제어로는 작업 수행에 한계가 있습니다. 작업자가 직접 모든 과정을 원격 조작할 경우 작업 피로도가 높고 작업 효율이 저하됩니다.
본 기술은 2대 이상의 슬레이브 로봇을 사용하여 협업 및 자율 동작 명령생성 장치를 통해 각 로봇의 운동 경로를 생성합니다. 지그를 파지한 상태에서 밸브 치수를 측정하고, 이를 바탕으로 로봇들이 지그를 교대로 파지하면서 밸브를 회전시킴입니다. 작업 중 접촉력 센서를 통해 과도한 힘 발생 시 경로 추종을 정지하는 안전 제어 기능을 포함합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 다수의 로봇의 원격 조작을 가능하게 하고, 사람의 개입의 필요성을 감소시키고, 작업 품질 및 효율성을 향상시킴으로써 원격 사이트에서 원격 제어 작업의 성능을 향상시킵니다.
본 발명은 지식경제부의 원격작업을 위한 원격조작 서비스엔진 및 힘반영 원격조종 로봇시스템 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 트레드밀 위에서 보행 훈련을 수행하는 착용형 하지 로봇으로, 고관절/슬관절/족관절 링크를 포함하며, 특히 발 받침부에 모터와 완충장치를 결합하여 발목 회동을 보조하고, 지지 프레임과의 슬라이딩 연결을 통해 보행 시 상하 이동을 지지하는 메커니즘입니다.
종래의 보행 훈련 장치는 각 관절의 제어가 독립적이지 않고 복잡하여 안정성이 낮으며, 하지 마비 환자의 보행 시 발목 근력 부족으로 인한 발끌림(foot drop) 현상을 효과적으로 방지하기 어려운 한계가 있습니다.
본 기술은 발목 회동을 구동하고 제어하는 모터부와 급작스러운 회동을 방지하는 완충장치(스프링/가스 스프링)가 결합된 발 받침부, 좌우 회동이 가능한 다중 디스크 기반의 신발부 링크 구조, 지지 프레임과 슬라이딩 방식으로 결합되어 상하 이동을 지원하는 고관절 연결 구조를 포함합니다.
