본 기술은 중공 튜브의 양단을 금속체와 코어 와이어 및 외부 코일과 용접/납땜 결합하여 폐쇄하고, 내부에 자성체와 유연물질을 밀폐 수용하여 외부 자기장에 의해 구동 및 조향되는 가이드와이어 마이크로로봇 구조입니다.
종래의 자성 가이드와이어는 유연 고분자가 손상될 경우 내부의 자성 입자가 체내로 유출될 위험이 있고, 구조적 취약점으로 인해 시술 중 와이어가 절단되거나 분리되는 임상적 안전성 문제가 있었습니다.
본 기술은 튜브의 일측에 금속체를, 타측에 코어 와이어를 삽입하고 외주면을 코일로 감싼 후 용접 또는 납땜 결합하여 양단을 물리적으로 완전히 폐쇄함으로써 자성체 및 유연물질의 유출을 방지하고 결합력을 강화합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 상기 금속 재료와 코일의 억지 끼워맞춤을 통해 상기 튜브의 일단을 폐쇄함으로써 임상적 안전성을 향상시키고 결합 제거를 방지합니다.
본 발명은 보건복지부의 말초혈관중재시술을 위한 마이크로의료로봇 가이드와이어 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 구 형상의 로봇 외면에 X자 형상의 교차 보 또는 스프링 구조를 갖는 유연힌지 부품을 다수 배치하여 투척 시 전 방향에서 가해지는 낙하 충격을 흡수하고, 로봇 하우징 내부의 링크 및 액추에이터를 통해 투척 모드(구형)와 이동 모드(분리·회전형) 간의 상태 전환을 수행합니다.
종래의 투척형 로봇은 다수의 판스프링과 고무지지대를 결합하여 제작이 복잡하며, 측면 충격은 흡수하나 상하 방향의 충격이 그대로 전달되어 바퀴 파손이나 내부 전자장비 보호가 취약합니다.
본 기술은 탄성 재질의 교차 보(X자 형상) 또는 스프링으로 구성된 유연힌지 부품을 구체 하우징 외면에 격자 형태로 배치하여 전방향 충격 흡수력을 확보하고, 제어부가 센서부의 실시간 속도·자세 데이터를 연산하여 예상 충돌 지점에 충격 흡수부가 위치하도록 내부 무게추를 조정합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 충격 흡수 기능을 가진 투척형 소형 구형 로봇과 이동 및 회전을 위한 별도의 유닛을 가진 로봇 하우징을 제공함으로써 기존 로봇의 모니터링 및 가격 태그 기능을 개선합니다.
본 기술은 광학 트랙커를 이용한 로봇 암의 파지 제어 기술로서, 작업 공간 내 별도로 배치된 월드 마커(world marker)를 기준점(reference)으로 활용합니다. 로봇 툴 팁, 월드 마커, 타겟 마커 간의 좌표계 변환 행렬을 다단계로 연산하여 트랙커의 위치가 변동되거나 로봇과 타겟이 동시 시야 범위에 없더라도 툴 팁의 정밀한 목표 위치를 결정하는 기하학적 제어 방법입니다.
기존 아이-투-핸드 캘리브레이션은 트랙커 위치가 고정되어야 하여 작업 환경의 유연성이 떨어집니다. 또한, 단일 FOV 내에서 로봇 마커와 타겟 마커를 동시에 인식해야 하는 기술은 작업 범위 제한이 큼입니다.
본 기술은 월드 마커를 기준으로 로봇 암의 툴 팁 좌표와 타겟 마커의 위치 좌표를 각각 변환하여 제3 변환 관계를 도출합니다. 다면체 또는 곡면 구조로 다각도에서 인식이 용이한 월드 마커를 사용하여 광학 트랙커의 설치 위치 자유도를 높이고, 로봇 베이스-암 말단-툴 팁-로봇 마커 간의 관계식을 수립하여 로봇 동작을 제어합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 따라서 상이한 작업 환경에서 로봇 암의 제어를 향상시키고 다양한 방향으로 명확한 마커 인식을 허용합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다양한 다관절 상용로봇에 적용이 가능하고 빈피킹 및 이적재 작업에 특화된 지능형 컨트롤러 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 바닥 평탄 자재 사이를 주행하는 이동 플랫폼에 회동 가능한 이동 가이드부를 구비하여, 기 설치된 마감재 구역을 벗어날 때 이동 가이드부의 롤러를 자재 상에 밀착시킴으로써 플랫폼의 이동 안정성과 방위 정렬을 유지하며 자율 주행을 수행하는 메커니즘입니다.
바닥 마감재 설치 시 기존의 수동 작업은 품질 균일성이 낮고 작업자의 안전사고 위험이 존재하며, 특정 건축 환경에 국한된 전용 로봇 운영으로 인해 범용성이 떨어지고 작업 단위별 로봇 분리로 인한 비용 및 생산성 저하 문제가 발생했습니다.
본 기술은 이동 플랫폼 후면에 마감재 투입 개구부와 내부 하강 장치를 구성하고, 전면에는 바닥 평탄 자재 사이에 삽입 및 밀착되어 롤링 이동하는 회동식 이동 가이드부를 설계하여, 기 설치된 마감재 상부에서 플랫폼의 자율 이동과 방위 정렬을 보조하며 순차적인 마감재 설치를 자동화합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 마감 부재 시공 분야에서 시공 효율, 작업 생산성, 안전성 및 비용 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 지능형 페인팅-마스킹 협동로봇 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 내부에 다수의 챔버와 개구가 형성된 바디부와, 외부 자기장에 의해 전후 이동 및 회전하며 선택된 챔버의 운반기부를 가압하는 자성구동부를 갖는 캡슐형 로봇 구조입니다. 가이드홈과 가이드핀의 기구적 상호작용을 통해 복수의 운반기부를 독립적으로 돌출 제어하여 생물학적 물질의 채취 또는 전달 수행합니다.
종래의 생체 내 운반 캡슐은 연동운동에 의존하여 능동 이동이 불가능하고, 복수의 샘플 채취나 다중 물질 전달 시 교차 오염을 방지하면서 선택적으로 동작하는 기능이 결여됩니다.
본 기술은 바디부 내부에 방사형으로 배치된 복수의 챔버에 운반기부를 수용하고, 외부 자기장을 이용하여 샤프트를 따라 이동 및 회전 가능한 자성구동부의 로드가 특정 운반기부를 가압하여 돌출시키는 선택적 구동 메커니즘을 적용합니다. 수술 로봇과 중재시술 시스템, 의료 자동화에 적용될 수 있어 소화 기관 내의 특정 위치로부터 샘플을 수집하는 효율을 향상시키고 독립적인 다중 피킹 및 전달 기능을 향상시킵니다.
본 발명은 보건복지부의 마이크로의료로봇용 치료모듈 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 관제 인프라에 설치된 고정식 센서 데이터와 자율 주행 로봇(AMR)의 온보드 센서 데이터를 시간 및 공간 메인 그리드 기반으로 동기화하여 융합하고, 융합된 데이터를 통해 로봇의 사각지대에 존재하는 위험 요소를 감지하여 회피 경로를 생성하는 기술입니다.
AMR은 로봇 자체 센서의 한계로 인해 장애물 뒤에 위치하거나 사각지대에 있는 객체에 대한 정보를 사전에 인지하기 어려워 충돌 위험이 발생합니다.
본 기술은 관제 인프라 센서(카메라, LiDAR 등)와 로봇의 센서 데이터를 수신하여 로봇의 위치 정보와 동기화하고, 이를 그리드 퓨전(Grid fusion) 방식으로 융합하여 위험 요소가 포함된 경로를 회피하는 경로 생성 제어 시스템 구축입니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 따라서 사각 지대의 장애물을 방지하고 이동 경로의 객체를 능동적으로 관리하는 이동 객체의 능력을 향상시켜, 다양한 분야에서 안전성과 효율성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 인프라 연계를 통한 교통객체 사전 인지 및 보호를 위한 자율 회피주행 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 실내 감시 영역 내 객체와 이동체의 이동 경로 시나리오를 바탕으로 관제 센서의 최적 설치 위치를 산출하는 시뮬레이션 기반 시스템입니다. 관제 센서 및 이동체 센서의 감지 범위가 중첩되는 총 시간을 시뮬레이션하여 객체 탐지 시간이 극대화되는 센서 배치 조합을 도출합니다.
자율 주행 로봇의 감지 영역 사각지대로 인해 발생하는 객체와의 충돌 사고 가능성 및 기존 관제 센서 설치 방식의 비효율성(과다 설치로 인한 비용 증가 또는 과소 설치로 인한 사각지대 발생).
본 기술은 객체 및 이동체의 시간대별 이동 경로 시나리오와 감시 영역 지도를 입력받아 시뮬레이션을 수행하고, 관제 센서의 설치 가능 위치별 조합에 따른 '객체 탐지 시간'을 산출한 뒤, 해당 시간이 가장 긴 최적의 센서 설치 위치 인덱스를 도출하는 장치 및 방법입니다. 물류 이송과 서비스 로봇, 자율주행 플랫폼에 적용될 수 있어 객체 검출의 효율성을 향상시키고, 필요한 제어 센서의 수를 감소시키고, 모니터링 영역 내의 자율 로봇의 전반적인 안전성을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 효율적인 제조공정 자동화를 위한 다중 센서 융합기반의 자율이동로봇 사각지대 회피주행 경로 최적화 알고리즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 다수의 센서 유닛을 로봇 본체 외주면에 등각 배치하고, 비전·깊이·마커 추적 정보를 통합하여 로봇 및 주변 사물의 위치를 정밀하게 추정하는 복합 센싱 제어 기술입니다. 센서별 기준 좌표를 로봇 중심의 단일 좌표계로 변환하여 실시간 위치 데이터를 갱신합니다.
기존 라이다/레이더 센서의 좁은 화각, 낮은 해상도 및 정확도로 인해 정밀한 자율 주행 및 작업 수행에 한계가 있습니다. 로봇 위치 변동 발생 시 신뢰성 있는 자세 추정이 어려움이 있었습니다.
본 기술은 복수의 센서 유닛을 로봇 본체 둘레에 배치하고, 비전 카메라/깊이 센서/마커 추적기를 포함하는 하우징을 사용하여 다각도 환경 정보를 획득합니다. 프로세서가 센서별 기준 좌표를 로봇 원점 좌표로 매핑하고, 마커 인식 유무에 따라 맵 데이터와 위치 데이터를 상호 보완적으로 갱신하며 자율 주행을 제어합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 작업 환경에서 로봇 및 객체의 위치를 추정하는 정확성을 향상시켜, 로봇의 작업 성능의 효과를 향상시킵니다.
본 기술은 탄성 재질의 바디부 내부에 점성 가변형 유체(자기유변유체)를 충진하고, 영구자석 간의 인력/척력을 제어하여 유체 점도를 조절함으로써 대상물 접촉 형상을 유지하고 파지력을 확보하는 메커니즘입니다.
기존 그리퍼는 다양한 형상의 대상물에 대응하기 위해 맞춤형 제작이 필요하여 작업 효율이 저하되고, 대상물 형상에 따른 밀착력 확보가 제한적입니다.
본 기술은 자기유변유체(MR fluid)를 포함한 바디부를 대상물에 밀착시킨 후, 제1 및 제2 영구자석의 상대적 위치를 모터로 제어하여 척력에 의한 자기장 형성으로 유체 점도를 증가시켜 바디부의 형상을 고정하는 모듈 구성합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 그립력을 유지하고 유체 섹션의 점성 변화를 향상시킴으로써 작업 안정성 및 작업 성능을 향상시킵니다.
본 발명은 산업통상자원부의 다양한 형태, 무게, 강도의 불특정 물체를 견고하게 파지 가능한 다품종 생산 공정용 그리퍼 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 형상기억합금 와이어에 촉매 코팅을 적용하고, 전기적 가열 대신 화학 연료의 촉매 연소 반응을 통해 열을 발생시켜 와이어를 구동하는 인공 근육 제어 시스템입니다. 전자기 밸브 모듈을 통해 연료 공급을 제어하며, 마이크로 컨트롤러의 신호에 따라 캔틸레버형 와이어의 형상 변화를 유도하여 기계적 동작을 수행합니다.
기존 형상기억합금 기반 인공 근육은 줄 가열(Joule heating) 방식을 사용하여 높은 전력 소비와 전류 사용에 따른 안정성 문제가 발생합니다. 또한, 선형 구동 방식의 짧은 스트로크와 연료 저장 및 정밀 제어 시스템의 부재로 인해 다양한 동작 구현에 한계가 있습니다.
본 기술은 백금 블랙 및 탄소나노튜브로 코팅된 형상기억합금 와이어와 이를 화학적으로 가열하기 위한 메탄올 연료, 전자기력을 이용한 밸브 개폐 모듈을 하나의 모듈로 통합합니다. 제어부로부터 받은 핀 신호를 통해 밸브를 개방하여 화학 연소 반응을 발생시키고, 이를 통해 구부러진 와이어를 펴서 인공 손가락 등 말단 장치를 구동합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 통합된 단일 모듈에 대한 화학적 전력 및 신호 제어를 활용하고 마이크로컨트롤러로 블룸함으로써 인공 근육 작동의 안정성 및 효율성을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 양측 하지 절단환자 적용 가능한 스마트 전자제어식 하지의지 제품 및 핵심부품 국산화 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 무인기 주변 객체와의 상대거리 및 속도를 기반으로 충돌 가능성을 판단하고, 사용자 제어 입력과 충돌회피값 벡터를 합산하여 비행 제어 명령을 생성하는 자율 충돌 회피 알고리즘을 수행합니다. 특히 복수 객체 존재 시 순차적 벡터 합산 과정에서 벡터 간 방향이 기설정된 각도 이내인 경우, 직교 방향의 회피동작값 벡터를 추가하여 정지 상태 등의 비효율적 거동을 방지합니다.
종래 동적 잠재력 함수(RPF) 기반 방식은 충돌 회피력을 무한대로 계산하여 컨버터 처리가 필요합니다. 또한 사용자 제어 입력과 충돌회피값이 상쇄되어 무인기가 정지되는 문제가 발생하며, 센서의 시야각(FOV) 제한으로 인한 360도 전방위 탐지 불능 문제가 존재합니다.
본 기술은 무인기 주변 객체와의 상대거리/속도를 기초로 충돌 가능성을 판단하는 충돌판단부와, 무인기 속도 기반 제1 충돌회피 벡터 및 사용자 제어 입력 기반 제2 충돌회피 벡터를 합산하는 충돌회피값계산부를 포함합니다. i번째 객체 회피 벡터 합산 시 기설정된 각도 이내인 경우 평면 직교 방향의 회피동작값을 추가함으로써 충돌 회피를 보장합니다. 무인 탐사와 감시, 환경 모니터링에 적용될 수 있어 따라서 사용자의 제어 입력 및 무인 비행기의 속도 값을 고려함으로써 충돌 방지 값의 계산을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 도심지 무인기 안전 관제 능동 방어 시스템을 위한 스마트 융합 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 비전 센서의 영상 좌표계와 로봇 암의 월드 좌표계 간의 변환 행렬을 추정하고, 사영 오차 산출 및 업데이트 과정을 거쳐 좌표 변환의 정밀도를 향상시키는 카메라-로봇 교정 알고리즘입니다.
기존의 수동 교정 방식은 수백 개의 특징점쌍 획득을 위해 반복적인 수동 작업을 수행해야 하므로 많은 시간이 소요되고 오류 발생 가능성이 높습니다.
본 기술은 1차 라벨 부착을 통해 초기 변환 행렬을 추정하고, 사영 오차 기반의 조건부 자동 2차 라벨 부착 및 데이터 연관 과정을 수행하여, 수동 개입을 최소화하면서 반복적으로 변환 행렬을 최적화합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 따라서 정확한 좌표 추정 및 변환을 위한 교정 방법을 구현함으로써 자동 라벨 부착 시스템의 정확성 및 효율성을 개선합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 작업자 근접 감지 기능이 있는 딥러닝 기반 협동 로봇 환봉 자동 부착 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 외부 자기장에 반응하는 자성체를 포함한 조향부와, 체내 투과가 가능한 단파 적외선을 흡수 및 재방출하는 양자점(Quantum Dot) 기반 위치 표시부를 가이드와이어 단부에 결합하여 비침습적으로 실시간 위치를 추적 및 조향하는 기술입니다.
기존 혈관중재시술 시 가이드와이어의 위치 추적을 위해 사용하는 X-ray 촬영이 환자와 시술자에게 방사선 피폭 위험을 초래하고, 혈관 조영제 사용으로 인한 부작용(쇼크, 심부전 등) 위험이 존재합니다.
본 기술은 가이드와이어 단부에 자성체와 마이크로 나노 입자(양자점 포함)가 분산된 매트릭스 형태의 위치 표시부를 구비하여, 외부 자기장을 통한 정밀 조향과 단파 적외선 조사를 통한 체내 위치 식별을 가능하게 합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 따라서 방사선을 사용하지 않고 상기 가이드 와이어의 상기 위치 확인을 개선하고, 조영제의 부작용을 제거하고, 복잡한 혈관 구조에서 상기 가이드 와이어 방향의 원격 제어를 허용합니다.
본 발명은 보건복지부의 말초혈관중재시술을 위한 마이크로의료로봇 가이드와이어 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 곡선형 자기코어를 구비한 전자석 어레이를 이용하여 공간 점유 면적을 최소화하고 타겟 위치를 향해 자기력을 집중시키는 자기 구동 제어 기술입니다.
기존의 방사상 전자석 배치는 차지하는 공간이 커서 C-arm 등 의료 영상 기기와의 간섭 문제로 인해 설치가 어렵고 정밀한 자기장 형성에 제한이 있습니다.
본 기술은 자기코어 선단부를 곡선형으로 형성하여 전자석을 평면 배열하면서도 타겟을 지향하게 함으로써 배치 자유도를 높이고 공간 효율성을 개선합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 출력 자기장 및 자력을 개선하여, 자가 구동 로봇 이동에서 증가된 제어 및 정밀도를 허용합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 자성 다중-순차 멀티봇 기반 신경망재건 플랫폼 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 비전도성 폴리머 섬유를 코일 구조로 꼬아 만든 액추에이터 본체 표면에 화학적 환원 기법으로 전도성 입자를 결합하여, 인가 전기에 의한 전열 구동 및 길이 변화에 따른 저항 변화를 자가 센싱하는 기술입니다.
기존 폴리머 기반 액추에이터의 높은 작동 온도(200℃ 이상)로 인한 안전성 저하, 그리고 별도의 피드백 센서 및 고정 부품 추가에 따른 웨어러블 장치의 중량·부피 증가와 유연성 저해입니다.
본 기술은 스판덱스 및 폴리에틸렌 섬유를 꼬아 형성한 본체 표면에 은전구체 등을 화학적 환원시켜 전도성을 부여하고, 저온(80℃ 이하) 구동이 가능하도록 설계하였으며, 액추에이터 자체의 저항 변화를 측정하여 외부 센서 없이 수축변형량을 실시간 모니터링합니다. 로봇 파지와 정밀 계측, 자동화 설비에 적용될 수 있어 작동 온도 범위를 향상시키고, 추가 센서 및 구성 요소의 필요성을 감소시키고, 섬유형 액추에이터의 모니터링 능력을 향상시킵니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 염증성 장질환 치료를 위한 체내결합 봉합사형 전자약 폐루프 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
