본 기술은 모낭이 로딩된 식모기를 로봇암과 컨베이어 벨트를 통해 시술자에게 자동으로 전달하고, 사용된 빈 식모기를 회수하는 모발 이식 보조 시스템입니다. 식모기에 형성된 마커를 카메라로 촬영 및 판독하여 이식 완료 여부를 판단하고 제어부에서 전체 운반 과정을 제어합니다.
기존 모발 이식 수술 시 로딩자와 시술자 간의 식모기 교체 과정이 인력에 의존하여 비효율적이며, 수술 시간이 길어짐에 따라 환자의 마취 시간 증가 및 의료진의 피로도가 상승하는 문제입니다.
본 기술은 식모기를 파지하고 운반하는 엔드 이펙터, 이를 회전 이동시키는 컨베이어 벨트, 컨베이어 벨트를 다자유도로 구동하는 로봇암, 식모기의 마커를 통해 이식 여부를 판독하는 카메라 및 제어부로 구성된 자동화 시스템을 제공하여 식모기 교체 작업을 자동화합니다.
본 기술은 로봇 매니퓰레이터의 원격 조종 시, 센서(스테레오 카메라, 레이저 센서)를 통해 가공물 또는 장애물과의 거리를 실시간으로 측정합니다. 측정된 이격거리에 따라 매니퓰레이터의 구동 비율(색인 모드, 정밀 모드, 안정 모드)을 동적으로 자동 전환하여 작업 효율과 충돌 방지 안전성을 확보하는 제어 방법입니다.
영상 정보 기반의 원격 조종 시 발생하는 촬상 사각지대, 사용자의 조작 미숙, 실수 등으로 인해 매니퓰레이터와 작업 대상 또는 장애물 간의 충돌 위험이 존재하며, 원격 조종부와 매니퓰레이터 간 작업 범위 차이로 인한 정밀 조종의 어려움이 발생합니다.
본 기술은 이격거리 측정 데이터에 기반한 3단계 동작 모드 제어 알고리즘 도입입니다. 제1거리 이하 시 색인 모드(조종 비율 가변)로 전환, 제2거리 초과 시 정밀 모드(세밀한 제어 비율), 제2거리 이하 시 안정 모드(동작 정지 및 충돌 방지)를 실행하여 로봇 매니퓰레이터의 속도와 조종 비율을 자동으로 최적화합니다.
본 기술은 복수의 다족 모듈러 로봇이 결합 또는 분리되는 구성에서, 결합 시 발생하는 유휴(Idle) 다리를 식별하고, 해당 다리의 힌지부를 구동하여 접촉팁(다리 기능) 또는 집게팁(손 기능)을 선택적으로 노출함으로써 다리의 기능을 가변적으로 운용하는 제어 시스템입니다.
다족 로봇이 군집으로 결합될 때 다리 수가 과도하게 증가함에도 불구하고, 유휴 상태인 다리를 효율적으로 활용하지 못해 로봇의 전체 기능 확장성에 한계가 있습니다.
본 기술은 로봇 간 결합면 정보 및 전체 결합 구조 정보를 메모리에 저장하고, 결합 상태에 따라 유휴 다리를 자동 검출하며, 다기능 종단부의 힌지를 구동하여 집게팁과 접촉팁 중 하나를 선택적으로 노출하여 손 기능 또는 다리 기능으로 전환하는 제어 알고리즘입니다.
본 기술은 코드블록 기반의 사용자 입력을 통해 생성된 실행코드로 물리적 주행로봇을 제어하고, 프로젝션 모듈을 활용하여 가상 시나리오 객체와 물리적 주행 환경을 중첩시켜 시각화 및 피드백을 제공하는 사이버-물리 시스템(CPS) 기반의 제어 기술입니다.
종래의 코드블록 기반 교육 콘텐츠는 가상 세계에 국한되어 있어, 사용자가 물리적 세계와 디지털 콘텐츠 간의 상호작용을 체감하기 어렵고 실제 환경에서의 로봇 응용 능력을 배양하는 데 한계가 있습니다.
본 기술은 3차원 깊이 센서를 이용한 물리 로봇의 실시간 위치 측정, 프로젝션 모듈을 활용한 환경 영상 및 시나리오 객체 가시화, 사용자 조립 코드블록을 로봇 실행코드로 변환 및 위치 기반 주변 상황 인지정보 생성과 피드백 과정을 포함하는 시스템 구조를 통해 가상-물리 간 통합 상호작용을 구현합니다.
본 기술은 심층 강화학습과 유한 상태 기계를 결합하여 캐릭터의 보행 동작을 실시간으로 산출하며, 동적 상태와 캐릭터 특이적 파라미터를 신경망에 입력해 액션 정보를 생성하고 보상 함수로 자연스러운 보행 정책을 학습하는 기술입니다.
종래의 유한 상태 기계 기반 제어 방식은 자연스러운 동작 구현에 한계가 있었고, 기존 딥러닝 방식은 보행 결정을 위해 별도의 참조 동작 데이터가 필수적으로 요구되어 구현의 범용성과 효율성이 떨어졌습니다.
본 기술은 참조 동작 데이터 없이 보행 파라미터 편차 최소화와 수직축 유지, 진행 방향 정렬, 관절 토크 최소화를 보상 함수에 포함하여 최적의 스탠스 힙 토크와 관절 각도를 결정합니다. 이족보행 로봇 제어와 게임·애니메이션 캐릭터 동작 생성에 적용될 수 있어 데이터 수집 부담 없이 자연스러운 보행을 구현합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 다수준의 상호작용을 포함하는 인체 운동 기술의 생체역학적 모델 기반 지능형 제어 기술 개발, 과학기술정보통신부의 DeepXR : 심층 극사실감 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 4절 링크 메커니즘으로 회전 레그를 구동하여 장애물을 극복하며, 레그 저면에 배치된 유연한 재질의 핏 구조를 통해 계단 규격에 따라 변형 가능한 접촉 면적과 반력을 확보하는 장애물 극복 장치입니다.
기존 크랭크 레그나 무한궤도 방식의 로봇은 특정 규격의 계단에 맞춰 설계되어 있어 규격이 상이한 다양한 계단을 극복하는 데 한계가 있었습니다.
본 기술은 상부와 하부 베이스 사이에 복수의 서포터를 이격 배치한 유연한 핏을 레그 저면에 구성하고 서포터의 간격과 경사 각도를 영역별로 차등화하여 접촉 시 가변적으로 변형되도록 설계합니다. 건물 내 배송 로봇과 재난 대응 로봇에 적용될 수 있어 규격이 제각각인 계단 환경에서도 안정적인 등반 성능을 발휘합니다.
본 기술은 재활로봇 사용자의 뇌 신호(특히 혈류량 변화)를 기능적 근적외선 분광법(fNIRs)으로 측정하고, 이를 기계학습 기반의 통증 패턴과 비교하여 통증 유무 및 강도를 산출, 결과에 따라 로봇의 운전 강도를 자동 조절하거나 비상 정지시키는 제어 로직입니다.
기존의 수동 조작형 비상 정지 버튼은 긴급 시 환자가 누르기 어렵고, 기존의 물리량 감지 방식은 훈련 범위 외의 통증이나 갑작스러운 상황 변화를 실시간으로 정확히 대응하지 못하는 한계가 있습니다.
본 기술은 사용자의 뇌 혈류량을 모니터링하는 센서부, 통증 패턴을 인식하는 판단부, 그리고 통증 신호가 기 설정된 임계치를 초과할 경우 로봇을 자동 정지시키거나 통증 신호의 추세에 따라 강도를 가변하는 제어부로 구성된 제어 장치입니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 사용자 뇌 신호에 기초하여 재활 로봇 동작 강도를 자동으로 조절함으로써 재활 훈련의 안전성과 효과를 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 상지마비 환자의 인지/운동 재활을 위한 EXG를 활용한 상지 재활 로봇 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다관절 위치 변환 유닛 내에 판 스프링 타입의 구동 전달부를 배치하여, 구동부의 인장력에 따른 판 스프링의 휨/펴짐 정도 조절을 통해 관절의 위치를 제어하고 강한 구동 토크를 발생시키는 수술 로봇 매커니즘입니다.
종래의 와이어 기반 구동 전달 방식은 인체 내 장기 조작 시 요구되는 충분한 토크 확보가 어렵고, 수술 가능 영역 및 동력 전달 정확도에 물리적 한계가 존재합니다.
본 기술은 와이어 대신 판 스프링 타입의 구동 전달부를 관절 일측에 배치하고 구동부로 제어함으로써 기구적 강성을 높여 강한 토크를 전달하고, 가이드 부재를 통해 구동 전달부의 이탈 없는 정확한 동작을 구현합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 상기 작동 절차의 정확성을 향상시키고 상기 구동 송신기로 구동 전달을 정확하게 함으로써 상기 환자의 부담을 감소시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 TOP캠퍼스구축 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 수중글라이더의 비행 특성과 해양 환경 데이터를 이용하여 정적/동적 파라미터를 보정하고, 비용함수 최소화 기반의 수치 계산을 수행하여 최적의 비행 모델 파라미터를 산출하는 환경적응형 비행 모델 설계 기술입니다.
기존 비행 모델은 해수 밀도 변화, 생물부착에 따른 유체역학적 특성 변화, 기기 중량 변화 등을 실시간으로 반영하지 못해 비행 궤적 예측의 정확도가 낮아지는 기술적 한계가 있습니다.
본 기술은 테스트 비행 데이터와 해양 환경 데이터를 입력받아 수직속도와 진입각을 수치 계산하고, 실제 수직 궤적 자료와 모델 간의 비용함수가 최소화되도록 기생 항력 계수, 압축성, 여분의 부력 등 비행 파라미터를 반복 최적화하여 최종 비행 모델을 업데이트합니다.
본 기술은 수중글라이더의 비행 기록 및 물리적 형상 정보를 바탕으로 비행 모델을 설계하고, 운용해역의 환경 데이터(압력, 온도, 염분)를 수집하여 수심별 밀도 구조를 파악한 뒤, 최적의 비행 효율을 위한 기준 밀도와 이에 필요한 무게 변화량을 산출하는 시뮬레이션 기반 제어 기술입니다.
운용 해역이 변경될 때마다 수중글라이더를 실제 해역에 투입하여 밀도 구조를 확인하고 무게를 조절한 뒤 재투입해야 하는 운영상의 번거로움과 비효율 발생입니다.
본 기술은 비행 데이터와 물리 모델을 결합하여 항력 계수, 압축률, 추가 부력을 산출하고, 운용해역의 환경 데이터(수중 압력, 온도, 염분)를 분석하여 해당 해역의 밀도 구조에 맞는 기준 밀도를 계산함으로써, 실제 투입 전 사전 부력 최적화 및 무게 변화량을 산출하는 알고리즘입니다.
본 기술은 다중 드론 애드혹 네트워크 환경에서 각 드론이 주변 드론으로부터 수신하는 헬로 메시지의 TTL(Time-to-Live) 값을 이용해 이웃 테이블을 관리하고, 통신 단절 시 이전 위치, 만료된 이웃의 마지막 위치, 지상 제어 센터의 위치 순으로 단계적으로 이동하며 네트워크 연결을 자율적으로 복구하는 알고리즘입니다.
FANET(Flying Ad Hoc Network) 환경에서 드론과 컨트롤러 간 통신 단절 시, 단순 '리턴 투 홈' 방식은 불필요한 이동을 유발하여 배터리 소모가 크고 임무 효율을 저하시키는 문제입니다.
본 기술은 이웃 드론의 연결 상태를 TTL 값으로 실시간 감시하고, 네트워크 단절 임계점 도달 시 단계적 위치 이동(이전 위치 -> 만료된 이웃 위치 -> 지상 제어 센터 위치)을 통해 헬로 메시지를 재수신함으로써 네트워크를 자가 복구하는 방법입니다.
본 기술은 다수의 결합면을 갖는 단위 모듈형 로봇들이 레이저 센서와 반사면을 활용하여 상대 로봇과의 이격 거리를 측정하고, 이를 기반으로 면대면 정렬 및 위치를 조정하여 물리적으로 자동 결합하는 기구적 결합 제어 알고리즘입니다.
종래 기술의 마커 기반 위치 파악 방식은 기반 시설 의존도가 높고, LED와 광센서를 사용하는 결합 방식은 처리 절차가 복잡하며 구성 요소의 증가로 인한 단가 상승 및 시간 소요가 발생합니다.
본 기술은 결합면의 모서리에 배치된 레이저 센서와 반사면을 이용해 로봇 간 상대 거리 및 각도를 실시간 측정하여 면대면 평행 정렬을 수행하고, 결합부(자석, 훅 등)를 통해 밀착 결합하며, 결합 시 발생하는 유휴 다리 기능을 제어센터 명령에 따라 동적으로 재설정합니다.
본 기술은 로커 보기 메커니즘을 기반으로 전륜과 후륜 모듈을 연결하는 프레임과 동력 전달 메커니즘을 구성하여, 전륜 모듈을 능동적으로 들어 올림으로써 장애물 극복 효율을 최적화하는 보기 장치 및 주행 로봇입니다.
기존 로커 보기 메커니즘은 장애물 극복 시 바퀴와 지면 간의 마찰력에만 의존하여 능동적인 장애물 등판이 어렵고, 전륜의 상향 회전력이 부족하여 장애물 극복 효율이 낮은 한계가 있었습니다.
본 기술은 스윙 축 기반의 로커 보기 구조에 구동 부재의 동력을 전륜 및 후륜 동력 전달 부재로 직접 전달하고 텐션 롤러와 댐퍼를 배치하여 기구적 안정성을 확보합니다. 야외 순찰 로봇과 험지 탐사, 배송 로봇에 적용될 수 있어 마찰에 의존하지 않고 능동적으로 장애물을 넘어섭니다.
본 기술은 단일 액추에이터의 승강 운동을 이동 플레이트로 전달하고 이와 연동된 다관절 레그부를 평행사변형 링크 구조로 구성하여, 로봇의 전폭과 높이를 동기화 방식으로 조절하는 동기화 레그 로봇입니다.
종래의 모바일 로봇은 휠 레그마다 개별 액추에이터를 사용하여 제어가 복잡하고 제작 난이도가 높으며, 고정된 전폭으로 인해 좁은 공간에서의 이동성이나 보관 효율성이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 지지 플레이트와 승강 가능한 이동 플레이트 사이에 다수의 레그부를 축 결합하여 이동 플레이트의 승강에 따라 레그부가 동기화되어 회동하도록 구성합니다. 실내 배송 로봇과 좁은 통로 점검 로봇에 적용될 수 있어 단일 구동기만으로 형상을 가변하여 제작 비용과 제어 복잡도를 함께 낮춥니다.
본 기술은 구형 궤적을 따라 이동하는 다중 링크 구조의 로봇 팔 유닛과 베드의 상대 이동을 통해, 타겟 지점을 중심으로 다각도에서 방사선을 집중 조사하는 의료용 로봇 기술입니다.
기존 로봇 기반 치료 장비의 조준 정확도 한계, 치료 시간의 장기화, 복잡한 구동 메커니즘으로 인한 중량 증가, 그리고 다수의 로봇 팔 사용 시 발생할 수 있는 충돌 위험이 있었습니다.
본 기술은 베드와 로봇 팔 유닛의 수직/수평 상대 이동 및 동일 중심의 구형 궤적을 따르는 복수의 링크 및 구동부재를 구성하여 독립적인 다축 회전 제어를 수행하며, 베드의 위치 조절을 통해 타겟 지점 조준 효율을 최적화합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 암 치료를 위한 방사선 치료의 정확성 및 효율성을 개선하여, 상기 표적 지점에서 신속하고 정확한 조준을 허용하고, 제어를 용이하게 하고, 치료 또는 작동 시간을 단축시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
