본 기술은 미지의 맵 환경에서 청소 로봇의 경로 생성을 위해 랜드마크 기반의 맵 축소 및 분해 메커니즘을 적용하여 기존 BSA(Backtracking Spiral Algorithm)의 경로 탐색 복잡도를 최적화하는 기술입니다.
대규모 맵 환경에서 격자 기반 BSA 알고리즘 적용 시 맵 크기에 비례하여 계산 복잡도가 증가하고, 경로 탐색 공간이 확대되어 효율적인 커버리지 경로 생성이 지연되는 문제입니다.
본 기술은 랜드마크 탐지 및 볼록/오목 구분 단계 후, 볼록 랜드마크 유무에 따라 맵을 분해하거나 축소하는 전처리 과정을 도입하고, 분해된 작은 맵 단위로 BSA를 수행하여 경로 탐색 공간을 효율적으로 관리합니다.
본 기술은 환자의 손가락에 장착되는 골무와 와이어 구동 방식을 결합한 기구 구조를 가집니다. 인코더와 로드셀을 사용하여 실시간 장력 및 와이어 길이를 측정하며, 역운동학(Inverse Kinematics) 기반 제어 알고리즘을 통해 손가락의 굴곡 및 신장 운동을 정밀하게 제어합니다. 가상 현실(VR) 인터페이스를 연동하여 시각적 피드백을 제공함으로써 재활 효과를 증진합니다.
기존 손 재활 로봇은 구조가 크고 무거우며 비용이 많이 들고, 특정 동작 범위에 제한이 있습니다. 일부 비착용형 시스템은 정밀한 제어가 어렵거나, 액추에이터 부재로 인해 완전 마비 환자에게 적용이 불가능한 한계가 있습니다.
본 기술은 골무들에 연결된 굴곡 및 신장 와이어를 모터로 당기거나 푸는 와이어 구동 메커니즘을 채택합니다. 인코더를 통한 구동 횟수 측정과 로드셀을 통한 장력 센싱 데이터를 제어장치로 전달하여 골무의 위치를 실시간 산출 및 보정함으로써 정밀한 손가락 운동 재활을 수행합니다.
본 기술은 비행체(드론)의 가속도 측정값 중 임계치를 초과하는 비정상 가속도 구간을 데드밴드(Dead-band)로 설정하고, 해당 시간 데이터를 위치 산출 연산에서 제외하여 기체 진동 및 급격한 기동으로 인한 위치 추정 오차를 저감하는 기술입니다.
드론은 비행 중 공중 자세 제어를 위한 빈번한 움직임과 기체 진동이 발생하여 관성항법장치(IMU) 데이터에 불규칙적인 노이즈가 포함되며, 이로 인해 속도 및 위치 추정값의 누적 오차가 발생하는 문제입니다.
본 기술은 이륙 전 진동을 측정하여 문턱값을 설정하고, 비행 중 가속도 측정값이 해당 문턱값을 상회하는 경우 해당 측정 시점의 데이터를 필터링(제외)하여 위치 산출 알고리즘의 신뢰성을 확보합니다.
본 기술은 3D 프린팅으로 출력한 적층형 몰드를 사용해 마이크로 드릴의 외형과 표면 패턴을 성형하고, 내부에 자석을 삽입하여 외부 자기장으로 구동 가능하게 하는 마이크로 드릴 제조 방법 및 그 마이크로 드릴입니다.
기존 MEMS 공정은 제조 비용이 높고 공정 시간이 복잡했으며 디자인 변경이 어려웠고, 마이크로 드릴 표면에 날카로운 블레이드를 구현하는 데 기술적 한계가 있었습니다.
본 기술은 3D 프린팅의 적층 무늬를 몰드 내측에 전사시켜 드릴 표면에 마이크로 패턴을 형성하고 몰드를 용해 또는 연화하여 분리하는 단순한 공정을 제안합니다. 혈전 제거용 마이크로 로봇과 체내 시술 기구 제작에 적용될 수 있어 제조 비용과 기간을 획기적으로 단축하며 설계 자유도를 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 하부요로증상 환자의 원활한 배뇨를 위한 3D 프린팅 기반 생체신호감응 맞춤형 임플란트 디바이스 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 착용자의 허벅지 전방과 후방에 각각 패드를 배치하고 연결 로드를 통해 링크를 중심으로 상호 연동되게 구성하여, 다리 움직임에 따른 패드의 변위가 압력 센서의 접촉과 압력 변화를 발생시켜 보행 의도를 파악하는 외골격 로봇입니다.
기존 근전도 센서 등은 신체 심부에 부착해야 하여 구조가 복잡하고 비용이 높았으며, 유연한 스트랩에 센서를 부착할 경우 착용자의 움직임에 따라 센서 위치가 고정되지 않아 보행 의도 감지의 정확도가 떨어졌습니다.
본 기술은 허벅지 지지판에 연결 링크를 고정하고 전방과 후방 푸쉬 패드의 돌기가 압력 센서를 선택적으로 가압하도록 설계하여 기구적으로 보행 의도를 감지합니다. 보행 재활과 산업 현장 근력 보조에 적용될 수 있어 생체 신호 센서 없이 저비용으로 안정적인 의도 인식을 실현합니다.
본 기술은 사용자의 상지 움직임을 입력받아 수직 및 수평 운동부를 구동하고, 모니터 피드백을 통해 햅틱 자극을 제공하는 상지 운동 제공 기술입니다.
기존 상지 재활 기구의 고정형 구조로 인한 이동성 부족, 햅틱 피드백 부재 및 제한된 운동 범위 문제가 있었습니다.
본 기술은 스위블 바퀴를 이용한 다방향 수평 이동부와 수직 운동부를 결합하고, 모니터 연동 피드백 시스템을 통해 사용자의 근감각 및 촉각을 자극하는 햅틱 기능을 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 향상된 햅틱 피드백 및 상기 사용자에 대한 광범위한 움직임을 가진 햅틱 장치를 제공하는 상지의 움직임을 제공함으로써 상지 장치의 종래의 움직임의 한계를 개선합니다.
본 기술은 로봇암의 말단에 장착되어 파지 작업과 스위치 누름 작업을 선택적으로 수행 가능한 그리퍼 장치입니다. 그리퍼파지부 내부에 회전 가능한 누름바를 배치하고, 다각형상의 일단과 탄성부재(판스프링)의 면접촉을 통해 회전 위치를 안정적으로 고정하거나 반자동으로 회전 상태를 전환하는 메커니즘을 가집니다.
원격지 작업 환경에서 계기판 스위치 조작, 밸브 제어, 물체 파지 등 상이한 작업 유형을 수행하기 위해 매번 로봇 그리퍼를 교환해야 하므로 작업 효율이 저하되고 비용이 발생하는 문제가 있었습니다.
본 기술은 그리퍼파지부에 회전 가능하게 장착된 그리퍼버튼부(누름바)를 구성하고, 누름바 일단의 다각형 면취부와 탄성부재를 이용하여 90도 단위로 회전 및 고정 가능하게 설계합니다. 스토퍼와 회전저지부를 통해 회전 각도를 제한하여 파지 시에는 누름바를 접고, 스위치 조작 시에는 돌출시키는 구조로 전환합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 상기 로봇 그리퍼가 도구 교환 없이 다른 작업을 수행할 수 있게 함으로써 원격 유지 보수 작업의 효율성을 향상시키며, 궁극적으로 상기 인력 측면의 효율성을 증가시킵니다.
본 발명은 지식경제부의 원격작업을 위한 원격조작 서비스엔진 및 힘반영 원격조종 로봇시스템 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인간의 상지 해부학적 구조를 모사하여 9자유도를 구현한 슈트형 마스터 장치로, 개방형 4절 링크 구조의 견갑골부를 통해 어깨의 전인 및 후인 동작을 제공하며, 각 관절에 배치된 일체형 액추에이터와 엔코더를 통해 위치 및 힘 반력을 제어하는 기술입니다.
종래의 슈트형 마스터 장치는 견관절의 전인 및 후인 동작을 구현하지 못하고 단순 볼관절 모델로 한정되어 있어, 인간의 상지 운동학적 특성을 충분히 반영하지 못하며 산업용 로봇 팔의 정밀한 힘 제어 및 원격 조작에 한계가 있습니다.
본 기술은 등 프레임 기반의 견갑골부, 어깨부, 상팔부, 하팔부, 손잡이부로 구성된 다자유도 마스터 암을 구축합니다. 견갑골부의 4절 링크 구조를 통한 전후 이동 구현, 관절별 엔코더 및 액추에이터 탑재를 통한 반력 제어, 사용자 체형에 맞춘 상/하팔부의 길이 조절 기구 및 로드 셀을 이용한 사용자 힘 측정 기술 적용입니다.
본 기술은 로봇 발목의 롤 및 피치 제어를 위해 한 쌍의 직렬 탄성 액추에이터(SEA)를 병렬 배치하고, 생크부와 함께 3점 지지 구조를 형성하는 닫힌 체인(closed chain) 메커니즘을 구현합니다.
기존의 단일 액추에이터 기반 발목 구조는 하중 지지 능력이 부족하고 내충격성이 낮으며, 다양한 지형에서 안정적인 걸음걸이를 형성하는 데 구조적 제약이 존재합니다.
본 기술은 병렬형 SEA와 생크부를 상단 제1 커플링 및 하단 제2 커플링(유니버셜 조인트 조합)으로 연결하여 3점 지지 구조의 닫힌 체인을 구성하고, 액추에이터의 개별 동작을 통해 발의 롤/피치 회전을 가능하게 합니다.
본 기술은 외골격 로봇의 관절부에 설치된 가변 탄성 액추에이터를 통해 관절 운동 시 발생하는 반력을 실시간 조절합니다. 관절 축에 연결된 내측 회전체와 외측 지지체 사이에 탄성 부재를 배치하고, 리니어 액추에이터를 사용하여 탄성 부재의 물리적 위치를 이동시킴으로써 회전 반경과 탄성력을 가변적으로 제어합니다.
종래의 외골격 시스템은 관절부의 역감(반력)을 사용자가 원하는 수준으로 능동적으로 조절할 수 있는 장치가 부재하여, 착용자의 보행 보조 및 재활 치료 효과를 최적화하는 데 한계가 있습니다.
본 기술은 관절 축과 제1 링크체 사이에 십자형 구조의 내측 회전체와 사각 프레임 형태의 외측 지지체를 구성하고, 그 사이에 이동 슬롯을 따라 병진 이동이 가능한 탄성 부재를 배치합니다. 조절 액추에이터(리니어 액추에이터)가 탄성 부재의 위치를 제어하여 반력을 증가/감소시키며, 토크 센서를 통해 반력을 측정하고 제어부가 이를 피드백 제어하는 메커니즘을 구축합니다.
본 기술은 가변 탄성체(회전 가능 외측 회전체와 십자형 내측 회전체 간 탄성 부재 배치)와 조절 액추에이터를 사용하여 외골격 관절의 강성 및 반력을 실시간으로 조절하는 기구학적 메커니즘 제공입니다.
기존 외골격 시스템은 관절의 역감(반력)을 사용자 요구 수준에 맞게 정밀하게 제어할 수 있는 수단이 부족하여, 착용자의 편안한 움직임과 재활 치료의 효과를 극대화하는 데 한계가 있습니다.
본 기술은 관절 축에 결합된 내측 회전체와 조절 액추에이터에 의해 회전되는 외측 회전체 사이에 배치된 탄성 부재의 변위를 조절함으로써, 외부 반력을 가변적으로 제어하고 토크 센서를 통해 설정된 목표 반력에 도달하도록 피드백 제어를 수행합니다.
본 기술은 로프에 매달린 로봇 바디 상부에 LM 가이드를 설치하고 그 위를 이동하는 이동부로 로프 장력의 작용점을 가변시켜 로봇 바디의 무게 중심을 제어함으로써, 벽면 장애물 통과 시 일부 휠을 벽면으로부터 선택적으로 이격시키는 외벽 청소 로봇입니다.
기존의 바퀴형 로봇은 장애물보다 바퀴 지름이 커야 했고, 프로펠러형은 복잡한 제어와 에너지 효율 저하가 발생하며, 다리형은 속도가 느리고 효율이 떨어지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 LM 가이드와 볼 스크류를 이용한 이동부로 장력 작용점을 물리적으로 이동시키고 장애물 감지 센서와 제어부로 상대 위치를 조절하여 특정 휠을 들어올립니다. 고층 건물의 외벽 청소와 도장 작업에 적용될 수 있어 창틀 등 돌출 장애물을 무리 없이 넘으며 작업 연속성을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 여려 형태의 외벽청소 로봇의 인공지능 기반 적응형 제어알고리즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동 바퀴의 회전 속도와 방향 데이터를 센싱하여 제1 및 제2 펄스 전압 세트를 차등 인가함으로써, 주행 중 살균 에너지 밀도를 제어하는 IPL 로봇 살균기 및 IPL 살균기입니다.
종래 자외선 방식 살균 장치는 살균 시간이 길고 인체에 유해했으며, 단순 IPL 조사 방식은 살균 효율이 불균일하여 대중화가 지연되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 이동 속도와 방향, 회전 상태에 따라 컨트롤러가 단위 펄스 전압과 인가 시간, 주기, 펄스폭을 변경하는 능동 제어를 구현하고 광가이드부로 조사 영역을 최적화합니다. 병원과 다중이용시설의 방역 로봇에 적용될 수 있어 주행 속도와 무관하게 균일한 살균 성능을 확보합니다.
본 기술은 비전 모듈을 통해 건축물의 휘도 및 깊이 정보를 측정하고, 제어 모듈이 돌출부/함몰부/균열부를 식별하여 치핑(제거), 사출(충전), 실링(주입) 모듈을 독립적으로 제어함으로써 건축물을 보수하는 로봇 시스템 기술입니다.
기존 건설 로봇은 주로 시공 단계에 특화되어 있으며, 시공 노후화나 부실 설계된 건축물의 유지 보수를 수행할 수 있는 전문적인 자동화 장비 및 기술이 부족합니다.
본 기술은 비전 데이터 분석을 통해 돌출부(치핑), 함몰부(사출), 균열부(실링)를 자동 탐지하고, 특히 돌출부 내 철근 포함 여부를 색상 분석으로 판단하여 철근 손상을 방지하며, 이동 및 조작 모듈을 통해 로봇 위치와 작업 툴을 제어하는 통합 건축물 관리 기술입니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 따라서 결함 검출 및 수리와 같은 작업을 자동화함으로써 건물 관리의 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 지식경제부의 원격작업을 위한 원격조작 서비스엔진 및 힘반영 원격조종 로봇시스템 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 무정지 배터리 교환 시스템으로, 로봇 본체의 이동 중에 배터리의 고정 기구(걸림돌기, 트리거, 래크피니언)를 물리적으로 해제 및 체결하고, 배터리 교환 구간에서 전원레일을 통해 전원을 연속 공급하여 시스템 정지 없이 배터리를 교환합니다.
배터리 교환 시 로봇 등 장치를 정지시켜야 하므로 전원 차단에 따른 시스템 가동 중단 및 작업 연속성 저하가 발생합니다.
본 기술은 이동 경로상의 삽입돌기가 배터리의 트리거를 밀어 걸림돌기를 해제하는 기구적 분리부, 가이드를 따라 새로운 배터리를 장착하는 장착부, 그리고 교체 중 전압차를 보정하며 전원을 공급하는 전원레일 기반의 전원공급부 구성을 통해 무정지 교환을 수행합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 다양한 장치에서 배터리 교환 프로세스의 효율 및 편의성을 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 신재생에너지 지능형 로봇융합 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
