본 기술은 건물 외벽에 설치된 수직 레일을 따라 이동하는 리프트 유닛과 수평 레일을 따라 이동하는 수평 이동 유닛 간의 안정적인 결합과 분리를 위해, 기구적 도킹 가이드와 후크 기반의 도킹 안정화 어셈블리를 포함하는 외벽 클라이밍 장치입니다.
고층 건물 외벽 작업 시 기존 로프나 곤돌라 방식의 안전성 문제와, 로봇이 수평 레일과 수직 레일의 교차 지점에서 휠 구동력 저하로 인해 발생하는 불완전한 도킹 및 이탈 현상이 문제였습니다.
본 기술은 수평 이동 유닛의 자체 구동에 의존하지 않고 후크 부재와 후크 홀, 스크루 구동 유닛으로 구성된 도킹 안정화 어셈블리를 사용하여 유닛 간 안착과 이탈을 강제적으로 수행하는 방식을 제안합니다. 외벽 유지보수 로봇에 적용될 수 있어 레일 교차 구간의 도킹 실패로 인한 추락 사고를 확실히 방지합니다.
본 발명은 한국건설교통기술평가원의 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 중공 샤프트를 통한 입력 토크를 하모닉 기어 감속기로 전달하고, 스프링 지지 롤러 블록이 경사캠과 접촉하여 임계치 이하에서는 강성을 유지하고 임계치 이상의 충격 시 비선형적으로 변형하여 충격을 흡수하는 캠 기반 통합 안전 관절 유니트입니다.
종래의 능동 제어 방식은 센서와 제어 시스템의 응답 시간 지연으로 순간적인 충격 대응이 어렵고, 수동 제어 방식은 스프링의 선형적 특성으로 인해 불필요한 처짐이 발생하거나 설계 자유도가 제한되는 한계가 있었습니다.
본 기술은 롤러와 경사캠 사이의 접촉 구조를 활용한 비선형 강성 구현과 캠 좌굴부 구조를 통해 기구적 안전성을 확보하고 토크 센서 스포크로 정밀 토크 감지를 결합하는 방식을 제안합니다. 인간과 협업하는 로봇의 관절에 적용될 수 있어 평상시에는 견고하고 충돌 시에는 즉각 유연해지는 이상적인 안전 특성을 제공합니다.
본 기술은 건물 외벽 유지보수용 클라이밍 장치에서 리프트 유닛과 수평 이동 유닛 간의 도킹 메커니즘을 통해 유체를 자동으로 보급하는 기술로, 랙-피니언 기어 기반의 밸브 이동 기구와 밸브 결합 구조를 사용하여 유체 저장과 보충 효율을 최적화합니다.
외벽 작업 시 긴 호스 연결에 따른 외관 훼손과 이동 제한 문제가 있고, 로봇 내 저장 탱크의 용량 제한으로 인해 잦은 급수 이동이 필요하며 하중 증가로 안정성이 저하되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 리프트 유닛의 제1 저장 탱크와 수평 이동 유닛의 제2 저장 탱크 사이의 밸브 결합부를 통한 자동 급수 시스템을 제안하며, 도킹 시 리프트가 유체를 공급하여 로봇 자체 탑재 용량을 최적화하고 하중을 분산합니다. 외벽 청소 로봇에 적용될 수 있어 호스 없이 연속 작업이 가능해져 작업 효율과 건물 외관을 모두 지켜냅니다.
본 발명은 한국건설교통기술평가원의 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 베이스에 고정된 모터 구동 기반의 작동부재와 회동롤러 및 케이블 루팅 구조를 조합하여, 직렬 연결된 다수 링크의 회전 관절 간 상호 간섭 없이 독립적인 구동을 수행하는 메커니즘입니다.
웨어러블 로봇의 관절부에 모터와 감속기가 직접 장착됨에 따라 발생하는 관절부 부피 증가, 관성 모멘트 증대에 따른 동작 제한, 그리고 일반적인 구름 관절 구조의 인체 관절 적용 한계입니다.
본 기술은 베이스에 구비된 고정부재와 구름운동하는 작동부재를 케이블로 연결한 원격 구동 구조를 채택하고, 회동롤러를 경유하는 복수의 루팅 케이블을 통해 제1 및 제2 링크부재를 독립적으로 제어하며, 중력보상 스프링을 추가하여 기계적인 보상 기능을 구현합니다.
본 기술은 드론에 탑재된 카메라의 이미지 평면 상 지상 목표물 픽셀 좌표를 드론 몸체 좌표계(FRD)로 변환하고, 이를 기반으로 요잉 각도 및 전진/후진 거리를 산출하여 목표물을 이미지 중심에 정렬하는 자율 비행 제어 알고리즘입니다.
드론 비행 중 특정 지상 목표물을 카메라 영상 내 중심에 고정시키기 위한 정확한 좌표 변환 및 비행 제어 산출 과정이 구체적이지 않아, 추적의 정밀도가 떨어지거나 제어 구현이 복잡합니다.
본 기술은 핀홀 카메라 모델을 사용하여 픽셀 좌표를 3차원 드론 몸체 좌표로 변환하고, 틸트 각도와 드론 고도 및 카메라 높이를 고려한 기하학적 수식을 통해 요잉 각도와 이동 거리를 산출하여 자동 정렬을 수행합니다.
본 기술은 한 쌍의 링크를 각각 지지하는 제1 하우징과 제2 하우징 사이에 구동부를 배치하고, 구동부의 중앙을 하우징 연결부에 위치시켜 회전 시 발생하는 하중 불균형을 개선한 모듈형 관절 기구입니다. 모터 수용부, 연결 샤프트, 베어링 구성을 통해 회전축의 동력을 제2 하우징으로 전달하며 축 방향 외력을 지지합니다.
기존 로봇 관절의 경우 구동부(모터)가 링크 측부로 돌출되거나 베벨 기어를 사용하는 등 구조적으로 무게 밸런스가 맞지 않고, 이로 인해 관절부 사이즈 증대, 백래쉬 발생, 동작 정밀도 저하 및 설계·제작 비용 상승의 문제가 있습니다.
본 기술은 제1 하우징과 제2 하우징을 상대 회전 가능하게 배치하고, 구동부의 중앙이 양 하우징의 연결부에 위치하도록 구성하여 무게 밸런스를 최적화합니다. 또한 모터 수용부, 연결 샤프트, 볼 베어링과 트러스트 베어링 조합을 적용하여 구동부의 정밀 제어와 외부 부하 지지 기능을 구현합니다. 협동 로봇과 산업용 로봇, 모듈형 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 백래시를 줄이고 동작 정밀도와 설계 효율을 높입니다.
본 발명은 지식경제부의 Shoulder 및 Wrist의 2/3 DOF 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 연속체(Continuum) 형태의 탄성체와 실린더, 이를 제어하는 와이어 기반의 구동 및 엔코더 피드백 메커니즘을 통해, 마스터와 슬레이브 디바이스의 기구적 구조를 일치시켜 직관적인 3차원 동작 제어를 수행합니다.
기존 조이스틱 기반 수술용 로봇 마스터 장치는 슬레이브 디바이스의 다관절 3차원 동작을 제어하는 데 높은 숙련도가 요구되며, 와이어 복원 시스템 부재 시 조작 정밀도가 저하되거나 별도 복원 장치 추가로 인한 구조 복잡성 및 조작력 증가 문제가 발생했습니다.
본 기술은 마스터/슬레이브 디바이스를 탄성체 종방향 축 대칭형 와이어 구조로 구성하고, 한 쌍의 와이어를 하나의 휠에 반대 방향으로 감아 항상 팽팽한 상태를 유지함으로써 별도의 복원 수단 없이도 3차원 휘어짐 동작을 정밀하게 감지 및 재현하는 기구적 메커니즘을 제시합니다. 수술 로봇과 원격 조작, 의료 자동화에 적용될 수 있어 별도 복원 장치 없이 3차원 동작을 정밀 재현해 조작 직관성을 높입니다.
본 기술은 내부공간을 갖는 수용부와 자성층이 형성된 몸체로 구성된 작동체, 그리고 수용부를 밀폐하는 캡으로 이루어지며, 외부 회전자기장을 인가하여 작동체를 회전시킴으로써 목표지점 이동 및 캡 분리를 통한 내용물 배출을 수행하는 마이크로 단위의 구동 메커니즘입니다.
기존 마이크로로봇은 특정 물질을 분비하는 암세포 등 표적 대상이 한정적이며, 국소부위 약물 전달을 위해 외과적 수술이나 기계적 장비 삽입이 수반되어야 하는 침습적 한계가 존재합니다.
본 기술은 자성층을 포함하는 작동체에 외부 회전자기장을 인가하여 추진력을 발생시켜 목표지점까지 유도하고, 이후 회전자기장의 특성(방향 및 세기)을 변경하여 작동체와 캡의 결합을 해제함으로써 약제 등의 내용물을 국소 부위에 직접 배출합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 생체 적합성을 향상시키고 삽입 공정 및 내용물 배출 동안 부작용을 감소시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 3차원 정밀 마이크로 구조체 개발 및 세포/약물 전달 기반 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 원격지의 다수 필드 로봇을 제어하기 위해 조작 명령 신호와 자율 동작 명령 신호를 생성하여 1:N 협업을 구현하는 원격 제어 시스템입니다.
1:1 원격 제어 방식의 한계로 인한 작업 복잡도 상승, 작업 피로도 증가, 시간 지연에 따른 제어 불안정, 대형/중량물 취급의 제약입니다.
본 기술은 사용자로부터 작동 모드(독점, 추종, 사물, 재생 등)를 선택받아 필드 로봇 간 협업을 위한 작업 명령 및 자율 동작 명령을 생성하고 통신부를 통해 로봇에 전달합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 원격 제어 작업의 효율성과 품질을 향상시키고, 작업자의 피로를 감소시키고, 사고 위험을 최소화합니다.
본 발명은 지식경제부의 원격작업을 위한 원격조작 서비스 엔진 및 힘반영 원격조종 로봇시스템 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다관절 로봇암의 링크 간 구동을 위한 케이블 루팅 및 풀리 기반의 기구학적 메커니즘을 제안합니다. 각 관절부에 동심원으로 배치된 복수의 아이들 풀리를 케이블이 대각선으로 통과하게 함으로써, 관절 회전 시 케이블의 유효 길이를 일정하게 유지하여 전단 및 후단 링크 간의 동작을 상호 간섭 없이 독립적으로 제어(디커플링)하는 구조입니다.
종래의 다관절 로봇은 각 조인트에 액추에이터가 배치되어 하중이 증가하고 로봇의 전체 효율이 저하됩니다. 또한 보조링크 방식은 높은 페이로드 구현을 위해 구조가 두꺼워져 작업 영역 제한 및 충돌 위험성이 존재하며, 벨트 구동 방식은 고하중 작업 시 강성 한계가 있습니다.
본 기술은 모터를 베이스링크부에 집중 배치하고 전단 및 후단 링크의 구동을 위한 케이블을 별도로 루팅하여 독립 제어합니다. 특히 로봇 관절부에 회전 중심과 동심을 이루는 복수의 아이들 풀리를 배치하고 케이블을 대각선으로 통과시키는 구조를 적용하여, 관절의 구름 동작 시에도 링크 구동 케이블의 인장 길이를 일정하게 유지하여 제어 정밀도 및 하중 처리 능력을 향상합니다.
본 기술은 전자잉크 디스플레이 기반의 QR 코드를 환경 내에 배치하고, 로봇에 탑재된 확대-줌 기능의 듀얼 카메라가 로봇의 전·후방에 위치한 QR 코드를 정렬하여 주행 경로를 보정하고 자율주행을 수행하며, 동시에 환경 센서와 카메라를 통해 수집된 작물 생육 데이터를 데이터 서버에 전송하여 빅데이터화하는 원예 로봇 시스템입니다.
종래의 유도 방식(마그네틱, 유선)은 설치 및 유지보수 비용이 높고 작업 환경 변경이 어려우며, 인쇄된 QR 코드를 이용하는 기존 방식은 경로 변경 시마다 인쇄물을 교체해야 하는 비효율성이 존재합니다.
본 기술은 전자잉크 디스플레이를 활용하여 QR 코드를 동적으로 수정 가능하게 구성하고, 로봇 본체에 장착된 2개의 확대-줌 카메라를 동일 광축상에 배치하여 전·후방 QR 코드를 일직선으로 정렬함으로써 로봇의 주행 경로를 실시간으로 교정하는 정밀 주행 메커니즘을 적용합니다.
본 기술은 로봇 팔의 링크 관절부에 스프링과 와이어, 풀리 및 카운터밸런서 구조를 적용하여 링크 자중으로 인한 토크를 기구적으로 상쇄하고, 더블 패러렐로그램 유니트로 다자유도 링크의 기준 각도를 일치시키는 토크 프리 로봇 팔입니다.
로봇 팔 설계 시 자중에 의해 관절부에서 발생하는 토크로 인해 고성능 고가의 모터와 감속기가 요구되어 제조 원가가 상승하고, 서비스 로봇으로 범용 활용하기 어렵다는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 스프링의 압축력과 와이어의 인장력을 이용한 카운터밸런서를 관절마다 배치하여 자중 토크를 상쇄하고 패러렐로그램 와이어 구조로 상위 링크의 회전이 하위 링크에 미치는 중력 토크까지 보상하는 방식을 제안합니다. 서비스 로봇과 협동 로봇에 적용될 수 있어 저가의 소형 모터로도 구동 가능해져 로봇 팔의 대중화를 앞당깁니다.
본 기술은 커튼 월 구조물에 기 형성된 가이드 레일을 따라 이동하는 클라이밍 로봇용 이동 모듈로, 구동부의 회전력을 이용해 슬라이딩 휠을 가이드 면으로 이격시켜 밀착력을 확보하고 동시에 랙-피니언 및 캠 기구로 구동력을 전달하여 주행을 수행합니다.
기존의 흡착식 또는 자석식 외벽 클라이밍 로봇은 작동 오류 시 추락 위험이 크고 다양한 커튼 월 구조에 범용적으로 적용하기 어려우며, 인력 중심의 외벽 유지보수 방식은 산업 재해 위험과 비용 효율성 저하 문제를 내포했습니다.
본 기술은 가이드 홈에 밀착되는 한 쌍의 슬라이딩 휠과 캠 기반 이격부, 랙과 피니언 구조를 통한 기계적 클러치 구조를 포함하는 이동 모듈을 제안하며, 이를 통해 흡착력에 의존하지 않는 확실한 고정과 주행을 구현합니다. 커튼 월 건물의 외벽 유지보수에 적용될 수 있어 추락 위험 없이 안정적으로 고층 작업을 수행합니다.
본 발명은 한국건설교통기술평가원의 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 건물 외벽에 설치된 수직 및 수평 레일을 따라 이동하는 클라이밍 장치로, 리프트 유닛과 수평 이동 유닛 간의 도킹 메커니즘을 통해 승강과 수평 이동을 수행하며 도킹 가이드 유닛이 원활한 진입을 안내합니다.
초고층 건물 외벽 유지보수 시 작업자의 추락 위험과 인력 작업의 비효율성 및 품질 불균일 문제가 존재하며, 기존 흡착식 로봇은 건물 형상에 따른 적응력이 낮고 작동 오류 시 추락 방지가 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 수직 레일을 타는 리프트 유닛과 수평 레일을 타는 수평 이동 유닛을 분리하고 컨베이어 벨트와 롤러를 포함한 도킹 가이드로 결합 메커니즘을 최적화하며 인치-웜 구동으로 승강 안정성을 확보하는 방식을 제안합니다. 초고층 건물의 외벽 청소와 점검에 적용될 수 있어 인력의 고소 작업을 대체하여 산업 재해 위험을 근본적으로 제거합니다.
본 발명은 한국건설교통기술평가원의 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구동모터의 케이블 구동 관절 장치에 스프링과 보조모터 및 감속비 변경부를 결합하여 관절 구동 토크를 분담하는 구조입니다. 스프링의 탄성 에너지를 활용해 메인 모터 부하를 줄이고, 보조모터와 편심 스풀 또는 타원 기어를 이용한 감속비 변경부를 통해 특정 각도 유지 시 필요한 제어 토크를 감소시킴입니다.
웨어러블 로봇의 관절 구동부 부피가 크고 관성모멘트가 높아 고속 대응이 어려우며, 관절 구동에 필요한 고토크 생성 시 대용량 모터 사용으로 인한 전력 소모 및 하중 증가 문제 발생입니다.
본 기술은 스프링부를 구동모터에 연결하여 회전 토크를 보조하고, 보조모터와 연결된 감속비 변경부(편심 스풀 또는 타원 기어)를 통해 보조모터의 부하와 위치 유지 토크를 최적화하여 전체 시스템의 에너지 효율과 구동 효율을 향상합니다.
