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 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 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 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 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.
