본 기술은 복수 개의 스테레오 카메라를 사용하여 수상 환경을 관제하고 객체의 위치를 인식하는 관제 유닛과, 관제부에서 생성된 실시간 경로에 따라 자율 항법으로 이동하여 익수자를 구조하는 구조 로봇 및 이를 지원하는 베이스 스테이션으로 구성된 인명 구조 시스템입니다.
수상 안전사고 발생 시 기존 수동 구조 장비 및 인력 투입 방식은 신속한 대처가 어려워 인명 구조의 골든타임을 확보하지 못하는 기술적 한계가 존재합니다.
본 기술은 스테레오 카메라를 통해 설정된 수상 위치맵 기반의 위험 수역 구획 및 입욕객 실시간 위치/속도 추적을 수행하고, 이를 토대로 구조 로봇에게 이동 경로를 제공하여 자율적으로 익수자에게 도달하게 함으로써 신속한 구조를 수행합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 수상 사고 관리의 효율성을 향상시키고, 익사 근처와 같은 위급한 상황에서 적시에 구조를 제공하는 능력을 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 센서융합 기반 공공안접 위협요소 탐지 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 유전 알고리즘(Evolutionary Algorithm)을 활용하여 온실 내 로봇의 이동 효율을 극대화하는 배치 최적화 방법으로, 베드 간 거리, 베이스 지점, 베드 절단 지점 등의 변수를 고려하여 온실 레이아웃 개체군을 생성하고, 로봇의 이동 시간을 적합도 함수로 설정하여 최적의 레이아웃을 도출합니다.
온실 내 배치 구성이 고정되어 있을 경우, 살충제 분사나 수확 작업 시 로봇의 제한된 배터리 용량 및 이동 범위로 인해 베이스 지점까지의 이동 시간이 과도하게 소모되는 문제입니다.
본 기술은 유전 알고리즘을 이용해 온실 레이아웃 개체군을 초기화, 변형, 교차, 재조합하는 과정을 반복하고, 로봇이 온실 내 모든 지점에서 베이스 지점까지 이동하는 시간을 최소화하는 최적의 통로 및 베드 배치 구조를 산출합니다.
본 기술은 청소 로봇이 미지의 맵에서 장애물과 벽의 모서리 및 엣지 정보를 수집한 후, 이를 기반으로 맵을 직사각형 형태의 서브맵으로 분할하고, 각 서브맵 내에서는 나선형 경로로 청소를 수행하며, 서브맵 간 이동 시 최단 경로 선택 알고리즘을 적용하여 경로 탐색 효율을 높이는 기술입니다.
대형 공간이나 장애물이 많은 공간에서 기존 커버리지 경로 계획을 수행할 때 전체 그리드와 모든 엣지를 고려함에 따라 계산 복잡도가 증가하고, 이로 인해 실행 시간이 현저히 저하되는 문제입니다.
본 기술은 수집된 엣지 정보를 이용하여 맵을 직사각형 서브맵으로 분해하고, 볼록/오목 모서리 판단을 통해 분해 단위를 최적화하며, 분해된 엣지들을 기반으로 경로를 생성하여 전체 맵 탐색 범위를 축소하고 연산량을 줄입니다.
본 기술은 외부 조명 환경의 영향을 배제하기 위해 밀폐부와 특정 색온도 광원을 사용하여 페인팅 대상의 색상을 정밀 감지하고, 제어부가 감지된 색상과 기준 색상을 비교하여 CMY 페인트의 조색 비율 및 에어 분사량을 실시간으로 조절하는 자동 조색 및 페인팅 메커니즘입니다.
산업 현장에서의 도장 작업 시 사람의 육안에 의존한 색상 확인으로 인해 부분 도색의 정밀도가 떨어지며, 작업자가 밧줄에 의지하거나 밀폐 공간에서 작업해야 하는 환경적 위험 요소가 존재합니다.
본 기술은 이동형 로봇에 색감지 센서부, 밀폐부, 광원부, 콤프레샤 및 에어량 조절기를 탑재하여 특정 구역의 색상을 자동으로 진단하고, 비교 판단 결과에 따라 CMY 페인트 조색비율을 결정하여 분사하며, 도색 후 다시 색상을 검사하여 오차를 재보정하는 피드백 제어 시스템을 구축합니다.
본 기술은 머신러닝 기반의 카메라를 통해 사용자가 지정한 색상의 라인 표식을 인식하고, 인식된 경로를 따라 자율 주행하며 약액 분사량과 동력분무기의 출력을 제어하는 농업용 자율주행 방제 시스템입니다.
기존 농업용 대형 방제기(SS기 등)는 좁은 경작지 진입이 어렵고, 고가의 RTK/GPS 기반 자율주행 시스템은 광범위한 경작지에만 적합하며 농가의 비용 부담이 큼입니다.
본 기술은 알루미늄 프로파일 기반 소형 차체에 라인 인식 카메라, 조이스틱/포텐셔미터가 포함된 제어부, 그리고 서보모터를 통해 카뷰레터를 제어하여 분무량을 조절하는 방제부를 탑재하여 저비용으로 좁은 구역 방제 작업을 자동화합니다.
본 기술은 단안 RGB 이미지 시퀀스와 카메라 자세 데이터를 입력받아 CNN과 GRU 융합으로 3차원 피쳐 볼륨을 생성하고 이를 TSDF 볼륨으로 예측하여 밀집 3차원 메쉬로 복원하는 딥러닝 기반 장면 복원 기술입니다.
단안 RGB 기반 3차원 복원 시 기존 기술은 깊이 맵의 품질에 대한 의존도가 높거나 실시간 복원 시 계산량이 많고 복원 완성도가 낮아 정밀한 장면 표현이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 키 프레임 선정과 로컬 조각 분할, 특징 추출 네트워크와 3차원 CNN 및 GRU 융합부, 정제 네트워크를 결합하여 복원 성능과 효율을 최적화합니다. 자율주행과 AR·VR 콘텐츠 제작, 로봇 공간 인지에 적용될 수 있어 깊이 센서 없이 카메라만으로 정밀한 3차원 공간을 확보합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 극한 환경에서의 이벤트 카메라 및 물리 센서와 딥러닝의 융합을 통한 강건한 자세 추정 및 3차원 환경 복원 알고리즘 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다중 로봇의 경로 계획을 기반으로 노드 단위의 통과 순서를 담은 경로 큐를 생성하고, 실시간 위치 모니터링을 통해 경로 큐의 순서에 따라 로봇별 이동 명령을 순차적으로 전송함으로써 노드 충돌을 회피하는 주행 제어 방법 및 시스템입니다.
다중 로봇의 경로 계획을 사전에 수립하더라도 실제 주행 시 발생하는 이동 오차로 인해 충돌이 발생할 수 있으며, 기존 기술은 충돌 발생 시 경로 전체를 재탐색해야 하므로 계산 비용이 높고 효율성이 저하되었습니다.
본 기술은 로봇별 현재 위치와 목표 노드 간의 경로 큐를 실시간 업데이트하고 노드 점유 순서와 식별 정보를 대조하여 충돌 위험이 있는 로봇의 이동을 제한합니다. 물류 창고와 스마트 팩토리의 다중 AGV 운영에 적용될 수 있어 전체 경로 재탐색 없이 충돌을 회피하여 처리량을 극대화합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 클라우드에 연결된 개별 로봇 및 로봇그룹의 작업 계획 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 호핑 모션 기반 다리식 이동 로봇에서 다리 지그재그 착지 시 발생하는 몸체의 회전 운동을 능동적으로 제어하기 위해, 지령 회전각과 측정 회전각의 오차를 기반으로 측방향 선속도를 연산하여 힙 조인트 제어기에 전달하는 운동량 제어 메커니즘입니다.
다리식 이동 로봇이 호핑 모션 중 지그재그 방식으로 보행할 때 지면 반발력에 의해 몸체에 발생하는 불필요한 회전 운동이 주행 안정성을 저해하고 미끄러짐을 유발합니다.
본 기술은 입력받은 지령 회전각과 몸체의 실제 회전각 오차를 연산하고, 이를 통해 회전 운동량 상쇄를 위한 측방향 선속도를 산출하여 로봇의 힙 조인트 자세 제어기에 적용함으로써 능동적인 방향 전환과 회전 억제를 수행합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 불필요한 신체 회전을 방지하고 부드러운 승차감을 유지함으로써 홉핑 동작 동안 다리 달린 이동 로봇의 안정성 및 제어를 개선합니다.
본 발명은 미래창조부의 상지마비 환자의 인지/운동 재활을 위한 EXG를 이용한 상지 재활로봇 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다리식 이동 로봇의 호핑 모션 중 임계 진동 거동을 제어하기 위해 가상 스프링 모델을 도입합니다. 에너지 보존 법칙을 기반으로 이상적 조건과 실제적 조건에서의 가상 스프링 상수(kv1, kv2)를 각각 산출하고, 이를 합산하여 실제 선형 구동부의 구동력(F)을 결정하는 제어 알고리즘을 수행합니다.
다리식 이동 로봇의 임계 진동 거동 제어를 위해 시스템 전체의 운동 에너지와 잠재 에너지를 모두 고려해야 하므로 에너지 산출 과정이 복잡하고, 모든 물리적 요소를 반영해야 하는 계산상의 어려움이 존재합니다.
본 기술은 이상적 조건에서의 가상 스프링 상수(kv1)와 에너지 손실을 반영한 실제적 조건에서의 가상 스프링 상수(kv2)를 각각 연산하여, 로봇의 실제 수축 변위(c)에 따른 최종 구동력(F = (kv1 + kv2)c)을 산출하여 선형 구동부에 전달하는 구동 제어 장치 및 제어 알고리즘을 적용합니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 임계 진동 거동의 제어를 향상시키고 다리 달린 이동 로봇에 대한 에너지 계산 프로세스를 단순화합니다.
본 발명은 미래창조부의 상지마비 환자의 인지/운동 재활을 위한 EXG를 이용한 상지 재활로봇 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 시설온실의 수직지주대에 고정된 측면 삼각지지대와 Y축/X축 이동레일을 기반으로, 갠트리 이동로봇이 X-Y 평면상에서 정밀하게 구동하는 농업용 로봇 거치 시스템입니다.
시설온실의 경사나 노면 상태에 따라 갠트리 로봇의 수평 이동과 직진성이 저하되고, 고정식 설치로 인해 온실의 재배 효율이 감소하며 설치 및 해체 비용이 높습니다.
본 기술은 직진조절장치와 수평조절장치가 구비된 측면 삼각지지대를 통해 레일의 수평도를 유지하고, Y축 및 X축 이동로봇을 통해 갠트리 프레임 및 작업대를 독립적으로 전후좌우 이동시키는 시스템을 구축합니다.
본 기술은 6자유도 로봇매니퓰레이터 단부에 배치된 집열부의 태양광 집광 효율을 극대화하기 위해, GPS/Compass 기반의 이론적 태양 위치 계산값과 격실부재 내 광 의존 저항기(LDR)를 이용한 실제 입사각 측정값을 결합하여 역기구학 연산을 통해 로봇의 위치와 자세를 정밀 보정하는 시스템입니다.
기존 태양 추적 방식은 구름, 안개 등 환경 요인에 의한 태양광 산란으로 인해 이론적 위치값과 실제 광원 입사 위치 간의 편차가 발생하며, 이로 인해 집광 효율이 저하되고 정밀한 에너지 확보가 어려운 문제입니다.
본 기술은 높이가 서로 다른 격실로 구성된 격실부재(제1격실세트 및 제2격실세트)와 광 의존 저항기를 사용하여 태양광 입사각의 미세한 편차를 측정하고, 이를 반영한 오프셋값을 산출하여 로봇매니퓰레이터의 역기구학 모델을 재계산함으로써 집열부의 평면이 태양과 직각을 유지하도록 실시간 정밀 제어입니다.
본 기술은 로봇 몸체에 모터를 집중 배치하고 중공 축 및 관통 축을 동축상으로 구성하여, 관절부의 중량과 관성을 최소화하면서 독립적인 다자유도 회전력을 암 또는 레그 링크로 전달하는 기구적 메커니즘입니다.
기존 로봇 관절 구조는 피칭 동작을 위한 모터가 골반 또는 상위 링크와 같은 가동부상에 직접 탑재되어, 다리의 관성 질량이 커짐에 따라 고속 동작 구현 및 에너지 효율 확보에 한계가 있습니다.
본 기술은 모터를 몸체에 고정 설치하고, 동축 상의 중공 축과 관통 축을 통해 독립적인 회전력을 전달하며, 링크 간 연결부에 기어 기구(태양 기어, 유성 기어) 및 회전 수단을 배치하여 관절 구동력을 분배 및 전달하는 방식의 경량 관절 장치 구현입니다.
본 기술은 로봇 매니퓰레이터의 단부에 배치된 집열부의 방향을 제어하는 실시간 광원 입사각 추적 방법으로, 위치/방향 정보와 기상 데이터를 통한 이론적 광원 각도 계산 단계와, LDR 센서 기반의 격실형 측정부를 통해 실제 입사각 오차를 산출하여 매니퓰레이터를 미세 조정하는 피드백 제어 기술입니다.
이론식에 기반한 태양 위치 연산값은 구름, 안개, 황사 등 기상 환경에 따른 산란으로 인해 실제 입사각과 편차가 발생하며, 이로 인해 집광 효율이 저하되는 문제입니다.
본 기술은 GPS/Compass/기상 데이터를 활용한 초기 위치 결정 후, 중앙 격실과 주변 격실들로 구성된 광 의존 저항기(LDR) 기반 측정부를 통해 산란광을 포함한 실제 입사각을 감지하고, 측정된 전압값 기반의 오프셋 계산을 통해 로봇 매니퓰레이터를 실시간 미세 보정하는 폐루프 제어 구성입니다.
본 기술은 작업명과 물체명을 입력받아 학습 모델로 작업의 서브 목표를 생성하고, 물체 지식과 PDDL 기반 그래프 탐색으로 이를 로봇의 작업 수준 동작으로 변환하며, 모션 지식 저장소와 기본 동작을 활용해 구동 모션 계획을 생성하는 계층적 프레임워크입니다.
기존 작업 및 모션 계획 방식은 복잡하고 긴 작업을 수행할 때 검색 공간이 크고 심볼릭 작업 계획의 한계로 다양한 이기종 로봇 환경에서 작업 성공률을 보장하기 어려우며 유연한 계획 생성이 제한적이었습니다.
본 기술은 학습 기반 모델로 작업 목표를 분해하고 시뮬레이션으로 실행 불가능한 계획을 수정하는 피드백 루프를 도입하며 지식 데이터베이스로 실현 가능성을 보장합니다. 서비스 로봇과 스마트 팩토리의 자율 작업에 적용될 수 있어 복잡한 장기 작업의 성공률을 크게 향상시킵니다.
본 기술은 다수의 이동부가 연결 축으로 결합된 구조에서 각 이동부의 프레임 간 상대 회전과 수직 및 수평 프레임의 다축 회전 제어를 통해, 조향 시 회전 반경을 가변적으로 조절하는 모바일 플랫폼용 이동 장치입니다.
종래의 아커만 또는 스키드 조향 방식은 고정된 회전각에 제한되거나 바퀴별 개별 모터 제어 시 조향 불안정성과 출력 손실 등 효율성 저하 문제를 가지고 있었습니다.
본 기술은 연결 축을 중심으로 한 제1 구동부와 회전 프레임의 상대 회전을 유도하는 제2 구동부, 수평 프레임을 회전시키는 제3 구동부로 다관절 프레임 구조를 구현하여 제어부가 회전 반경을 산출·제어합니다. 물류 이송 로봇과 실내외 서비스 로봇에 적용될 수 있어 좁은 공간에서도 유연하고 안정적인 조향을 실현합니다.
