본 기술은 다관절 링크 구조와 연결축부, 구동기를 결합하여 사용자의 상지 궤적에 따른 재활 운동을 보조하거나 저항을 생성하는 상지 재활 로봇 기술입니다.
기존 상지 재활 로봇장치는 수평, 경사, 수직 등 다양한 운동 형태와 능동/수동/저항 등 다기능 재활 훈련을 단일 장치에서 통합적으로 구현하기 어려움이 있었습니다.
본 기술은 링크부, 능동구동기(모터), 수동구동기(가변댐퍼) 및 회전 가능한 연결지지대를 구비하여, 사용자의 상지 동작 궤적에 따라 다양한 운동 모드와 다각도의 재활 훈련이 가능하도록 구성합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 손상되거나 마비된 사지를 가진 환자에 대한 재활 운동의 다양성과 비용 효율성을 개선합니다.
본 기술은 전동 드라이버 파지용 그리퍼 조와 조 베이스 사이에 가이드 레일/돌기 구조를 도입하여 파지력과 수직인 방향(Y축)으로 기구적 디커플링을 구현하고, 해당 방향에 로드 셀을 배치하여 나사 체결 시 발생하는 반력 토크 성분을 독립적으로 측정합니다.
기존 산업용 로봇의 볼팅 작업에서 나사 체결 성공 여부를 육안으로 확인하거나 고가의 F/T 센서를 사용해야 하는 비용 및 신뢰성 문제가 존재했습니다.
본 기술은 제2 그리퍼 조를 제2 조 베이스에 Y축 방향 직선 운동이 가능하도록 결합하고, 해당 경로상에 로드 셀을 배치하여 체결 반력 토크를 정량적으로 측정함으로써 체결 완료 및 오류를 판단합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 따라서 나사 체결 확인의 정확성을 향상시키고 볼트 체결 작업에서 값비싼 장비의 필요성을 제거합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 양팔작업 로봇을 위한 최대 출력범위 150Nm의 안전모듈 및 힘-토크/조인트 센서 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인간형 로봇의 비전 정보를 활용하여 사용자가 파지한 물체(테이블)의 기울기를 상태 이미지로부터 추정하고, 강화학습(DQN) 모델을 통해 최적의 균형 맞춤 동작을 결정 및 수행합니다. 이때, 사용자 얼굴 표정을 실시간으로 분석하여 얻은 감성 기반 표정 피드백 값을 환경 보상 값과 함께 강화학습 모델에 반영함으로써 학습 효율을 높이는 메커니즘을 가집니다.
기존의 리워드 쉐이핑 방식은 사람이 별도의 입력 장치를 통해 수동으로 피드백을 제공해야 하는 번거로움이 있고, 피드백 유형이 제한적이며, 에이전트 모델링 과정에서 고도의 전문 공학 지식이 요구되어 자연스러운 로봇 학습 환경 구현에 한계가 있습니다.
본 기술은 사용자의 얼굴 이미지를 촬영하여 표정 평가 모델을 통해 감성을 2차원 감성 공간에 매핑하고, 이를 기반으로 자동화된 표정 피드백 값을 생성합니다. 이 피드백 값을 사전 설정된 가중치를 거쳐 환경 보상 값과 합산한 후, DQN 모델의 Q 함수 오차를 최소화하도록 파라미터를 업데이트하는 인터액티브 딥강화학습 구조를 제안합니다.
본 기술은 웨어러블 로봇의 관절부에 대해 구동 케이블의 루팅 구조와 중력보상 스프링을 결합하여 토크를 증폭하고 원격 구동을 수행하는 메커니즘입니다. 고정부재와 작동부재가 맞닿은 구름면(rolling surface) 상에서 구름 운동을 수행하며, 왕복 루팅된 케이블 구동을 통해 단일 모터로 양방향 구동 및 토크 제어를 구현합니다.
기존 웨어러블 로봇은 회전 관절에 감속기와 모터가 직접 결합되어 관절부의 부피가 크고 관성 모멘트가 높아 가볍고 빠른 동작에 제한이 있습니다. 또한, 별도의 감속기 부재 시 케이블 강성 확보가 어렵거나 인체 관절과의 구조적 차이로 인해 구름 관절을 적용하기 어려움입니다.
본 기술은 베이스에 설치된 모터 기반의 케이블 구동부를 통해 링크부재를 원격 구동하며, 고정부재와 작동부재 사이의 구름면 설계 및 왕복 루팅된 케이블 구성을 통해 토크 증폭 효과를 달성합니다. 추가로 중력보상 스프링의 일단을 링크부재에 연결하여 중력보상 케이블을 형성함으로써 로봇 관절의 기계적 중력보상 기능을 구현합니다.
본 기술은 관절 토크 센서 데이터를 기반으로 외력 추정 관측기를 통해 추정 관절 토크를 산출하고, 고주파 성분 추출을 통해 의도된 작업 접촉과 의도치 않은 충돌을 주파수 도메인에서 구분하여 각각의 제어 모드를 실행하는 주파수 기반 로봇 머니퓰레이터 제어 방법입니다.
기존 능동 제어 방식은 센서와 제어 연산 시간으로 인해 충돌 시 신속한 대응이 어렵고, 수동 제어 방식은 비선형적인 동작 제어가 어려우며 설계 자유도가 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 외력 추정 관측기로 산출된 관절 토크의 고주파 성분을 임계값과 비교하여 충돌 의도성 여부를 판별하고, 충돌로 판정되면 충돌 방향과 위치를 역산하여 반대 방향으로 회피 구동하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 조립 자동화 설비에 적용될 수 있어 정상 작업은 방해하지 않으면서 위험한 충돌에만 즉각 반응하는 안전성을 확보합니다.
본 기술은 건물 외벽 수직 레일에 인치 웜 방식의 이동 메커니즘을 적용하여 프레임을 승강시키는 리프트 장치로, 승강 볼 스크류를 중심으로 결합과 분리가 교대로 이루어지는 두 개의 레일 이동부를 제어하여 연속적인 수직 이동을 수행합니다.
종래의 와이어 로프 방식 곤돌라는 바람 등 외부 환경에 취약하고 작업 안정성이 낮으며, 초고층 건물 외벽 유지보수 시 고정된 작업 영역으로 인해 사각지대가 발생하고 시공 효율이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 승강 볼 스크류와 두 개의 레일 이동부를 이용한 인치 웜 구동 장치를 구성하고 도킹 핀으로 수직 레일에 교대로 결합·해제하며 ㄱ자 형태의 프레임으로 건물 모서리까지 이동하도록 하는 방식을 제안합니다. 초고층 건물의 외벽 관리에 적용될 수 있어 바람의 영향 없이 정밀하게 승강하며 사각지대까지 작업 범위를 넓힙니다.
본 발명은 한국건설교통기술평가원의 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 레이저 스캐너 및 하방 거리 센서로부터 획득한 환경 정보를 기반으로 기존의 점유 확률 격자 지도에 시맨틱 인덱스를 결합한 시맨틱 격자 지도를 생성하고, 이를 활용하여 미지 영역의 경계면을 추출해 탐사 경로를 계획하는 기술입니다.
종래의 점유 격자 지도는 장애물의 존재 여부만 파악할 수 있고 문이나 추락 지역 같은 장애물의 특성을 구분하지 못해 주행 안전성을 확보하기 어려우며, 지도 작성과 탐사 시 메모리 부하와 경로 계획의 위험성이 존재했습니다.
본 기술은 환경 정보에서 직선군을 추출하여 문 특징을 식별하고 하방 거리 센서로 추락 지역을 감지하여 시맨틱 인덱스로 분류하며, 미지와 기지 영역의 경계면을 군집화하여 탐사 후보 노드를 설정하는 방식을 제안합니다. 실내 자율 탐사 로봇에 적용될 수 있어 계단이나 낭떠러지 같은 위험 요소를 사전에 인지하여 추락 사고를 방지합니다.
본 기술은 무선 통신 신호의 도달 각도(AOA)와 신호 세기(RSSI) 데이터를 활용하여 무인 이동체와 도킹 스테이션 간의 상대적 위치 및 방향을 산출하고, 이를 바탕으로 도킹 경로를 생성하여 자율 도킹을 수행하는 제어 기술입니다.
기존의 라이다 및 영상 처리 기반 도킹 방식은 센서 비용이 높고, 조명 등 환경적 요인에 민감하며, 포인트 클라우드 등 대용량 데이터 처리로 인한 높은 컴퓨팅 파워가 요구됩니다.
본 기술은 도킹 스테이션에서 무인 이동체로부터 수신한 무선 신호를 측정·필터링하여 AOA와 RSSI 값을 도출하고, 시간에 따른 측정값의 차이를 계산하여 이동 방향을 판단한 후, 사전에 정의된 게인(gain) 파라미터가 포함된 수학식에 기초하여 무인 이동체의 도킹 경로를 생성합니다.
본 기술은 Deep Q-Network(DQN) 기반의 강화학습을 적용한 로봇 제어 시스템으로, 카메라 이미지로 테이블 상태를 인식하고 동작을 수행한 뒤, 사용자의 음성 피드백을 실시간으로 감성 분석하여 보상 값으로 변환함으로써 로봇의 동작 정책을 최적화하는 기술입니다.
기존 인터액티브 강화학습은 입력 장치(마우스, 리모컨 등) 사용으로 인한 상호작용의 비자연성 문제와 보상 함수 설계 시 전문적인 도메인 지식이 요구되는 기술적 한계가 존재합니다.
본 기술은 자동음성인식(ASR)과 감성 분석을 결합한 인터액티브 강화학습 프레임워크를 구축하여, 음성 피드백을 -1에서 1 사이의 실수형 보상 값으로 자동 변환하고 이를 DQN 모델의 학습 보상 함수에 통합하여 사람의 직관적 피드백을 통한 학습 수렴 속도 및 성능을 향상합니다.
본 기술은 한 쌍의 제1 캐터필러를 가진 제1 주행 부재와 제2 캐터필러를 가진 제2 주행 부재를 길이 조절이 가능한 연결 부재로 결합하고, 각 주행 부재에 독립적인 회전 모터와 회동 기어를 구성하여 주행 각도를 가변시키는 장애물 극복 로봇입니다.
기존 로봇들은 하드웨어 구조와 이동 궤도가 고정되어 있어 특정 높이 이상의 장애물이나 계단을 극복하는 데 기술적 한계가 존재했습니다.
본 기술은 연결 부재로 두 주행 부재 간 거리를 조절하고 제1·제2 회전 모터가 각 회동축을 개별 구동하여 캐터필러 각도를 장애물 형상에 맞게 조절합니다. 재난 현장 탐색과 건물 내 배송, 군용 정찰 로봇에 적용될 수 있어 계단과 요철이 혼재한 환경에서도 이동 제약 없이 임무를 수행합니다.
본 기술은 서로 다른 높이의 회동축을 갖는 제1 파지부와 제2 파지부를 하나의 핑거부에 구성하고, 핑거 이동 시 핑거 스토퍼와의 간섭을 통해 파지 기구의 회동각을 조절하여 다양한 크기와 높이의 대상물을 파지하는 그리퍼 장치입니다.
단일 형태에 최적화된 종래의 그리퍼는 다양한 크기와 형태의 대상물을 파지하기 위해 다수의 그리퍼를 교체하거나 복잡한 제어 시스템이 필요하여 작업 효율성이 낮은 문제점이 있었습니다.
본 기술은 핑거 스토퍼와 연결 마운트 간의 상대 회동을 이용해 파지부의 자세를 가변시키는 구조를 구현하여 그리퍼 교체 없이 여러 형상의 물체를 잡을 수 있습니다. 식음료 서비스 로봇과 물류 피킹, 무인 매장 자동화에 적용될 수 있어 설비 교체 비용을 줄이면서 작업 처리량을 크게 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 식후 빈 그릇 수거를 위한 서비스로봇 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 전자기 코일조립체를 지지하는 로봇 매니퓰레이터의 다자유도 기구 구조를 통해 코일의 위치(종/횡방향) 및 자세(롤링/요잉)를 가변하여 자기장의 발생 형태와 세기를 정밀하게 조절합니다.
기존 전자기 코일 시스템은 코일조립체가 고정 배치되어 자기장 발생 형태 및 세기가 획일적이므로 자기장 작용 대상물의 움직임 제어에 한계가 있고, 이를 해결하기 위해 코일을 추가할 경우 장비의 대형화 및 구조 복잡화가 발생하는 문제가 있었습니다.
본 기술은 본체, 회동하는 암, 회전하는 지지플레이트, 횡방향 이동 및 회전하는 이동플레이트를 포함하는 매니퓰레이터 구조를 적용하고, 실린더·모터·스크류·기어 기구를 활용하여 코일조립체의 종/횡방향 이동 및 롤링/요잉 제어를 구현합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 길이 방향 이동, 측면 이동 및 롤링을 가진 원활한 이동을 위한 로봇 제어 시스템을 제공함으로써 전자기 코일 시스템에서 자기장 응용 물체의 동적 이동을 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 3차원 정밀 마이크로 구조체 개발 및 세포/약물 전달 기반 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다관절 링크 구조를 가진 매니퓰레이터가 회전축과 구동기(능동/수동)의 제어를 통해 사용자의 상지 운동 궤적을 능동적, 수동적, 또는 저항 운동으로 유도합니다.
다양한 운동(수평, 경사, 수직) 및 기능(능동, 수동, 저항, 보조)을 하나의 장치에서 통합적으로 수행하는 데 한계가 있으며, 기존 장치의 높은 도입 비용 문제를 해결하고자 합니다.
본 기술은 승강 및 회전이 가능한 베이스프레임에 능동구동기와 수동구동기를 결합한 다관절 링크부를 구성하여, 사용자의 상지 재활 동작에 따라 다양한 위치와 힘 제어 모드를 지원하는 상지 재활 로봇장치를 구현합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 단일 장치로부터 다수의 형태 및 다양한 기능을 제공함으로써 종래의 모리 라물루스 재활 로봇 장치의 기능 및 사용성을 향상시킵니다.
본 기술은 다수의 거리 센서와 기울기 센서를 사용하여 이동 대상(보행 로봇 등)의 실시간 상태를 파악하고, 기울기 변화 시 견인 모터를 구동하여 낙상을 방지하며, 메카넘 휠 기반의 구동 시스템을 통해 이동 대상의 움직임을 실시간 추종하는 크레인 제어 메커니즘입니다.
보행 훈련 시 낙상 방지를 위해 사람이 직접 크레인을 수동 조작해야 하므로 인력 낭비가 발생하며, 로봇의 낙상 시 즉각적인 대응이 어려워 로봇의 성능 저하 및 파손 위험이 존재합니다.
본 기술은 기울기 센서로 로봇의 자세를 감지하여 일정 각도 이상 기울어지면 즉시 견인 모터로 로봇을 들어 올리고, 다수의 거리 센서로 측정된 로봇과의 상대 좌표(X, Y, 회전 각도)를 기반으로 메카넘 휠의 각속도를 PID 제어하여 크레인 하우징이 로봇의 움직임을 자율적으로 추종하게 합니다.
본 기술은 물류이송로봇의 외곽에 설치된 다수의 물리적 상호작용 장치를 통해 작업자가 가하는 물리적 접촉힘(압력)을 스프링과 누름부재를 매개로 감지하고, 해당 힘의 방향과 크기를 측정하여 로봇의 주행 제어에 반영함으로써 별도의 복잡한 인프라 없이 직관적인 조작을 수행하는 메커니즘입니다.
종래의 물류이송로봇은 서버, 카메라, 통신 인프라를 기반으로 하는 자율주행 방식에 의존하여 구축 비용이 높고, 주행 방향 변경 시 제어 과정이 복잡하며 작업자가 허리를 구부리거나 복잡한 인터페이스를 사용해야 하는 등 작업 편의성이 낮은 문제점이 있습니다.
본 기술은 로봇의 모서리, 정면, 후면, 측면에 배치된 물리적 상호작용 장치(본체, 누름부재, 스프링, 접촉힘 측정센서)를 통해 작업자가 가하는 물리적 접촉력을 감지하고, 측정된 힘 정보를 바탕으로 실시간으로 로봇의 이동 방향과 힘을 제어하는 제어 시스템 구성입니다.
