본 기술은 다중 부분 경로에 대해 가능한 모든 관절 조합을 병렬적으로 탐색하여 충돌 없는 최적의 관절 조합을 실시간으로 결정하고, 이를 통해 매니퓰레이터의 동작 경로를 효율적으로 개선하는 경로 후처리 알고리즘입니다.
기존 APSC(adaptive partial shortcuts) 기법은 반복적인 경로 개선 과정에서 고정된 수의 관절만을 샘플링하여 선택하므로, 반복 횟수가 증가함에 따라 계산 시간이 길어지고 동적 환경 대응이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 매니퓰레이터의 동작 경로를 복수의 부분 경로로 분할하고, 각 부분 경로에 대해 가능한 모든 관절 조합을 병렬 연산하여 경로 개선 효과를 극대화하는 최적의 관절 조합을 실시간으로 선택 및 반영하는 처리 방법입니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 상기 알고리즘의 총 계산 시간을 감소시키고 동적 환경에서 병렬 처리를 가능하게 함으로써 고 자유도 로봇 조작기를 위한 경로 생산의 효율성을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인간중심 CPS 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 복수의 자율주행 로봇(도포, 적재, 이송, 설치, 충전)이 상호 협력하여 바닥 마감재를 설치하는 시스템입니다. 3D 측위 장치와 액티브 마커를 활용한 정밀 위치 추정, 비전 센서 기반의 장애물 회피 및 바닥 형상 인식을 통한 마감재의 정밀 설치 매커니즘을 가집니다.
대형화·중량화되는 건설 자재의 운반 및 설치를 인력에만 의존할 경우 작업 효율성이 낮습니다. 기존 원격 조종 로봇은 작업자의 시야에 의존하므로 미세 조정에 한계가 있고, 건설 현장의 높은 인적 오류율로 인한 안전사고 위험이 존재합니다.
본 기술은 자율주행 기반의 로봇 군집 제어 시스템 구축입니다. 3D 측위 장치가 액티브 마커를 통해 로봇들에 위치 정보를 전달하며, 로봇 하부의 바닥 인지 센서와 수직/수평 암이 결합된 매니퓰레이터 구조를 통해 마감재를 바닥 기준 좌표계에 맞게 정밀 설치합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 건설 현장에서 건설 재료 설치의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 와이어의 중앙부를 풀리의 안착부에 감고 양단 연장부를 각각 예압된 제1 및 제2 스프링과 조정장치에 연결하여, 제1 바디(모터 포함)와 제2 바디 사이의 상대회전 시 와이어의 인장력을 통해 모멘트암 변화 없이 토크를 측정하고 회전 각도를 제어하는 직렬 탄성 액추에이터(SEA) 구조입니다.
종래의 직렬 탄성 액추에이터는 스프링이 출력단과 링크 사이에 위치하여 변형 시 스프링이 휘어지거나 회전함으로써 모멘트암이 변하여 정확한 토크 측정 및 제어가 어려운 문제가 있습니다.
본 기술은 풀리 외주면에 와이어 중앙부를 고정하고, 연장된 양단부를 제2 바디 내의 예압된 스프링 시스템을 통해 지지함으로써 모멘트암을 일정하게 유지하고, 각 조정장치와 하우징 구조를 통해 와이어의 텐션을 정밀하게 제어 및 측정 가능한 구조를 구축합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 토크 측정 정확도를 향상시키고 외력에 기초한 토크의 측정을 용이하게 합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 몰입형 인간로봇 다중감각 교류기술 상용화 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 레일 기반 이동 플랫폼을 활용하여 지하 공동구 내 시설물을 상시 탐지하고, 위험 구역 발견 시 정밀 탐지 및 유지 보수 로봇을 투입하여 대응하는 통합 관리 시스템입니다.
기존의 단일 로봇 시스템은 지하 공동구의 긴 길이로 인해 정밀 탐사가 어렵고, 단순 모니터링 위주로 구성되어 시설물의 복합적인 유지 보수 작업을 수행할 수 없습니다.
본 기술은 레일을 따라 이동하는 상시 탐지 로봇과 정밀 탐지 로봇, 화재 진압 로봇을 배치하고 관제 서버를 통해 위험 구역을 선별하여 정밀 스캔 및 작업 툴을 이용한 유지 보수를 자동화합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 전력선, 통신선, 및 다양한 배관 시스템의 원격 모니터링, 예측, 및 유지 보수를 가능하게 함으로써 지하 공동 덕트 유지 보수의 효율성 및 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 AI기반 안티 드론 능동 관제 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 로봇 팔에 부착된 마커와 고정된 기준 마커를 외부 센서로 추적하여, 로봇 팔의 실시간 이동 변위와 센서 데이터 간의 오차를 계산함으로써 로봇 팔 끝단(엔드 이펙터)의 위치를 정밀하게 보정하는 기술입니다.
산업용 로봇에서 로봇 팔의 위치 보정을 위해 사용자가 직접 위치를 교시하거나 별도의 설정 장치를 입력해야 하는 번거로움이 존재하며, 교시 과정에서 발생하는 오차로 인해 정밀한 작업 수행이 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 로봇 팔에 부착된 링 형상의 제1 마커와 외부 기준점인 제2 마커를 외부 센서부로 동시 센싱하여, 로봇 팔의 실제 구동 변위와 마커의 위치 변화를 대조하고 기하학적 연산을 통해 로봇 팔 끝단까지의 위치 보정값을 산출합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 마커와 센서 유닛을 사용하여 자유 영역에서 로봇 암의 위치를 지정하는 정확성을 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다양한 다관절 상용로봇에 적용이 가능하고 빈피킹 및 이적재 작업에 특화된 지능형 컨트롤러 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 바닥 마감재를 적재한 자율 주행 운반 로봇(100)을 자율 주행 작업 로봇(200)이 견인하며, 운반 로봇으로부터 마감재를 순차적으로 공급받아 바닥 평탄 자재 위에 자동으로 설치하는 견인형 시스템 제어 및 기구학적 운용 기술입니다.
기존 건설용 로봇은 특정 작업에 국한되어 범용성이 낮고, 단일 로봇이 이송과 설치를 모두 담당하여 작업 효율성이 저하되며, 바닥 시공 전용 센서 모듈 부재로 인해 실제 현장 적용에 한계가 있습니다.
본 기술은 자율 주행 운반 로봇의 마감재 공급수단(리프트 구동부 및 마감재 공급부)을 통해 최하단 마감재를 밀어 작업 로봇의 그리퍼 모듈(암부)로 전달하고, 두 로봇이 결속 링크로 연결되어 이동하며 센서 퓨전 기반의 주행 제어 및 실시간 설치 검사를 수행하는 로봇 시스템 구축입니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 고위험 작업으로 상기 작업자를 격리시킴으로써 건설 작업 안전성을 향상시키고, 건설 생산성을 향상시키고, 근골격계 장애의 발생을 감소시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 자율 주행 운반 로봇(적재함 포함)과 그리퍼 모듈을 구비한 자율 주행 작업 로봇을 길이 가변형 결속 링크로 연결한 시스템입니다. 작업 로봇이 운반 로봇에 접근하여 마감재를 인출한 뒤 이동하며 바닥 평탄 자재 위에 설치하는 기구적 결합 및 제어 메커니즘을 가집니다.
기존 건설 로봇의 특정 작업 국한성 및 작업 효율성 저하 문제, 바닥 시공 관련 센서 모듈 부재로 인한 현장 적용 한계가 있었습니다.
본 기술은 결속 링크의 길이 가변 기능을 통해 두 플랫폼 간 거리를 제어하여 마감재를 정밀 인출하는 구조를 설계합니다. 암부와 엠보싱 돌기 기반의 파지 메커니즘, 주행 제어 및 마감재 검사용 센서 모듈을 통합하여 자율 시공 및 설치 상태 검사를 자동화합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 작업을 자동화하고 고위험 활동에서 수동 노동의 필요성을 감소시킴으로써 건설 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 큐브 형상의 로봇 본체와 이동 플랫폼을 기본 모듈로 구성하고, 각 면과 측면에 제1/제2 인터페이스부를 통해 다관절 암, 리프트 암, 구동 모듈 등을 모듈식으로 탈부착하여 작업 현장에 유연하게 대응하는 건설용 로봇 시스템입니다.
기존 건설 로봇은 특정 작업에 특화되어 범용성이 낮고, 공정마다 별도의 전용 로봇을 운영해야 하므로 개발 및 투자 비용이 과다하게 발생합니다.
본 기술은 로봇 본체의 각 측면에 작업 모듈, 이동 플랫폼 양측에 구동 모듈을 인터페이스부를 통해 선택적으로 장착하여 구성하며, 실시간 측위 장치로부터 수신된 위치 정보를 이용한 자율 주행과 바닥 마커 기반의 설치 위치 결정 기술을 포함합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 다양한 유형의 작업 및 건설 현장에 대한 건설 로봇의 적응성을 개선시키고, 개발 비용 및 투자 위험을 감소시키면서 작업 생산성 및 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다자유도 로봇의 작업영역을 수치적으로 계산하기 위해, 고자유도 로봇의 일부 링크들을 단일 가상 링크(피아암)로 모델링하여 저자유도 로봇 모델로 간소화하고, 자코비안 행렬식을 적용하여 작업영역의 경계 및 합집합을 산출하는 기하학적 계산 방법입니다.
3자유도 이상의 평면 로봇이나 4자유도 이상의 공간 로봇에 대하여 작업영역을 수치적으로 효과적으로 계산하는 기존 기술의 부재로 인해, 로봇의 실시간 안전영역 모니터링 및 충돌 회피 제어에 한계가 있습니다.
본 기술은 다수의 링크를 원점과 말단 조인트를 연결하는 가상의 피아암(Pseudo-arm)으로 치환하고, 이를 로봇의 기구학적 구조에 따라 2자유도 평면 또는 3자유도 공간 로봇으로 모델링한 뒤, 자코비안 행렬식(Jacobian matrix)을 통해 링크의 최대/최소 길이 변화에 따른 작업영역을 수치적으로 산출합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 로봇의 작업 영역을 수치적으로 계산하기 위한 방법을 제공함으로써작업 작업의 효율성과 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 접촉 환경에서 운용되는 로봇의 안전 관련 국제표준 기반 기능안전성 구현 기술 및 위험도 평가/저감 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 6자유도 컴플라이언스를 제공하는 다관절 링크 구조와 이를 제어/측정하기 위한 스트레인 센서 기반의 관절 장치 구현합니다. 링크의 회전/유니버설/볼 조인트 조합을 통해 강성 조절이 가능하며, 스토퍼를 통한 변위 제한으로 구조적 항복 방지합니다.
기존 로봇 관절에 적용되는 토크 센서는 비용이 높고 구조가 복잡하며, 단순 컴플라이언스 장치는 정밀한 힘/변위 측정이나 능동적인 오정렬 보정이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 제1/제2 플레이트 사이에 유연 재질의 링크들을 다수 배치하여 물리적 컴플라이언스를 제공하고, 각 링크에 스트레인 센서를 부착하여 변위와 힘/모멘트를 계산합니다. 스토퍼를 통해 허용 변위를 제한하여 링크의 파손을 방지하는 기구적 구조를 도입입니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 센서 손상을 방지하고 피드백 제어를 가능하게 함으로써 조립 공정의 정확성 및 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 힘토크 센싱과 작업물 인식 기능을 내장하여 제조 현장에 쉬운 적용이 가능한 스마트 그리퍼 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 자율 주행 운반 로봇이 바닥 마감재를 적재하고 공급하면, 연결된 자율 주행 작업 로봇이 이를 전달받아 바닥 평탄 자재 위에 설치하는 2단 협업형 건설 자동화 시스템을 제공합니다.
기존 건설 로봇은 특정 작업에 국한되어 범용성이 낮고, 단일 로봇이 운반·설치를 모두 수행하여 작업 효율성이 저하되며, 바닥 시공용 센서 부재로 인해 실제 현장 적용에 한계가 있습니다.
본 기술은 결속 링크로 연결된 두 로봇이 통신을 통해 공급 높이 및 설치 작업을 동기화하고, 센서 모듈(자율 주행, 주행 제어, 바닥 검사)을 활용한 자율 주행 및 바닥 마감재 정렬/검사 기능을 구비합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 상기 건설 공정을 자동화하고 로봇화하여, 수동 노동 및 잠재적인 위험을 감소시킴으로써 상기 건설 분야에서 상기 작업 생산성 및 안전성을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 C-arm X-ray 영상을 활용하여 수술 로봇의 링 프레임 좌표계와 환자의 골편 좌표계 간의 변환 행렬을 다단계로 생성하고, 2D/3D 정합 및 PnP 알고리즘을 통해 수술 로봇과 환자 간의 상대적 위치 관계를 정밀하게 추정하는 정합 제어 방법입니다.
골절 정복 수술 시 3차원 위치 측정기(추적기)를 사용함에 따른 마커, 프로브 등 고가의 부가 장비 필요성 증대, 수술 환경 복잡화, 및 엑스레이 영상 기반의 기존 2D/3D 정합 방식 사용 시 발생하는 낮은 정밀도 문제가 있었습니다.
본 기술은 골편에 고정된 링 프레임에 금속 구슬 형태의 지그를 부착하여 엑스레이 상에서 특징점으로 활용하고, 엑스레이 영상 기기-로봇 지그(2단계 변환) 및 엑스레이 영상 기기-골편(1단계 변환) 정합을 각각 수행한 뒤, 최종적으로 로봇-골편 간의 좌표 변환 행렬을 도출하여 3차원 위치 측정기 없이 로봇과 환자의 좌표를 정합하는 단계적 계산 과정입니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 따라서 Y-매칭의 정밀도를 향상시키고 골절 수술 동작에서 불필요한 장비를 최소화합니다.
본 발명은 교육부의 영상 기반 3차원 골절 모델링을 통한 골절 수술 내비게이션 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인체 상지와 로봇의 관절 회전축을 일치시키지 않고 사용자의 하박만을 체결하며, 2개의 직렬 탄성 액추에이터(SEA) 기반 회전축을 통해 중력 보상과 6자유도를 구현하는 상지보조 매커니즘입니다.
인체 상지의 관절 자유도와 로봇 관절의 불일치로 인한 슬립 발생, 이질감, 설계 복잡도 증가, 및 개인차로 인한 관절 회전축 일치의 물리적 어려움이 있었습니다.
본 기술은 사용자의 하박만 고정하고 로봇의 관절축을 인체 외측으로 이격 배치한 매커니즘을 구성합니다. 와이어-풀리 기반의 회전형 직렬 탄성 액추에이터를 사용하여 외력에 따른 토크를 측정하고 중력 보상을 수행합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 물리적 적합성 문제를 해결함으로써 사용자 경험을 개선하여, 사용자에게 편안하고 안전한 경험을 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 몰입형 인간로봇 다중감각 교류기술 상용화 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 운반 로봇과 작업 로봇이 결속 링크로 연결되어 전방에서 견인하며 이동하고, 적재함의 바닥 마감재를 그리퍼 모듈로 인출하여 바닥 평탄 자재 위에 순차적으로 설치하는 자율 주행 다목적 작업 시스템입니다.
기존 건설용 로봇은 특정 작업에 국한되어 활용도가 낮으며, 마감재 이송 및 설치 공정이 통합되지 않아 작업 효율이 떨어지고 현장 환경 인식을 위한 센서가 부족하여 실효성이 낮습니다.
본 기술은 이동 플랫폼 간 결속 링크를 통한 견인 구조, 수직/수평 지지체 및 슬라이딩 암부로 구성된 그리퍼 모듈, 주변 환경 및 설치 상태 인식을 위한 다중 센서 모듈, 그리고 정밀한 바닥 마감재 정렬을 위한 밀착 수단과 광원 마커 기반 측위 알고리즘 적용합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 건설 자동화 및 로봇 기술을 도입함으로써 건물 마감 작업의 작업 속도 및 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 직교 좌표계를 회전 좌표계로 변환하여 로봇의 특이점 문제를 해소하고, 유연관절의 동역학 모델 기반 외란 관측기를 통해 내부외란 및 외부외란을 추정하여 제어 입력에 반영하는 강인 제어 시스템입니다.
종래의 선형 시스템 기반 외란 관측기는 로봇의 움직임에 따라 성능이 변화하여 보수적인 설계가 강요되며, 작업 공간 내 특이점 발생 시 로봇 제어의 발산으로 인해 운용 범위가 제한됩니다.
본 기술은 자코비안 전치 행렬을 사용하여 좌표계를 변환하고, 관절 간 상호 반력을 제거하기 위한 행렬식을 포함한 비선형 외란 관측기를 설계하여, 로봇 자세 변화와 무관하게 일정한 제어 성능과 특이점 회피를 구현합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 작업 반경을 최대화하고 다양한 분야에서 높은 성능 및 안정성을 달성함으로써 로봇의 작업 성능 및 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 상호연동 모듈형 근력보조 엑소수트 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
