본 기술은 사용자의 뇌파 신호에서 머리 움직임에 의한 잡음을 제거하기 위해 머리 움직임 센서 데이터와 뇌파의 독립 성분 분석 결과를 연계하여 상관도가 높은 성분을 필터링하고, 순수 뇌파 기반의 보행 의도 분류 학습 데이터를 생성하는 뇌파 기반 착용형 로봇 제어 장치 및 방법입니다.
종래 기술은 보행 의도 판단을 위해 발바닥 압력 센서 등 다수의 센서를 사용하여 내구성이 취약하며, 뇌파 측정 시 머리 움직임으로 인한 잡음이 신호에 혼입되어 사용자의 의도를 정확하게 반영하기 어려운 기술적 한계가 있었습니다.
본 기술은 머리 움직임 센서와 뇌파 감지기로 움직임 단위별 뇌파를 수집하고 독립 성분 분석을 통해 머리 움직임과 상관도가 높은 성분을 식별하여 제거한 뒤 잔여 신호의 특징을 추출하는 방식을 제안합니다. 하지 마비 재활과 보행 보조 로봇에 활용될 수 있어 추가 센서 없이 뇌파만으로 사용자의 보행 의도를 정확히 읽어냅니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌 신호 자동 분석을 통한 차량 운전 및 위험 상황 인지 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 블록 단위로 정의된 이동 경로 정보를 기반으로 자율 주행 무인 운반차의 주행을 제어하며, 각 경로 블록 내에 아웃라인과 웨이, 속도 정보를 포함하는 서피스와 태스크 마커를 정의하여 장애물 탐지와 충돌 방지, 속도 제어를 수행하는 무인 운반차 시스템 및 제어 방법입니다.
종래의 자기 테이프 유도 방식은 공장 환경 변경 시 재설치 비용이 발생하고, 상위 제어 시스템이 각 운반차의 현재 상황을 실시간으로 고려하지 못해 효율적인 속도 제어나 유연한 작업 수행이 어렵다는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 이동 경로를 블록화하여 사용자가 인터페이스로 경로와 작업을 설정할 수 있게 하고, 중앙 시스템이 개별 로봇의 상태 정보를 취합해 예상 도달 시간을 기반으로 속도 제어나 우회 여부를 실시간 연산하는 방식을 제안합니다. 공장과 물류 창고의 무인 반송에 적용될 수 있어 설비 변경에 유연하게 대응하면서 운영 효율을 지속적으로 개선합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 병원의 광역 환경에 적용가능한 물류 로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 비전 센서로부터 추출한 환경 특징점 및 공간 점유 정보와 모션 센서로부터 계산한 이동 정보를 확률 기반 데이터 융합 기법으로 결합하여 로봇의 위치 추정 정밀도를 향상시키는 모바일 로봇용 SLAM 시스템입니다.
비전 센서만 단독으로 사용할 경우 로봇 이동에 따른 신호 번짐 현상과 동적 환경에서의 정확도 감소로 인해 위치 인식 및 지도 작성 오차가 누적되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 비전 센서 처리장치와 모션 센서 처리장치, 그리고 이들 정보를 칼만 필터 등 확률 기반 필터로 융합하여 로봇 위치를 재추정하는 제3 처리장치를 포함하는 모듈형 SLAM 구조를 제안하며, 이를 통해 센서 간 상호보완으로 오차 누적을 억제하고 정밀한 지도를 작성할 수 있습니다. 청소 로봇과 물류 로봇, 서비스 로봇 등 실내 자율주행 전반에 활용될 수 있으며, 센서 융합으로 오차 누적을 억제하여 위치 인식의 신뢰성을 크게 끌어올립니다.
본 기술은 수술 로봇의 말단 작동부에서 기존 기계적 케이블 구동 방식을 제거하고 전기적 에너지를 직접 공급받아 모터와 기어 구조를 통해 그리핑과 피칭, 요잉 동작을 수행하는 전기 구동식 SOBW형 수술 장치입니다.
기존 수술 로봇은 말단 작동부가 케이블로 구동됨에 따라 관절 수가 증가하고 연장부 길이가 길어질수록 연결 구조가 복잡해지며, 장거리 전동에 의한 백래쉬가 발생하고 케이블이 늘어나거나 끊어지는 등 내구성과 정밀도의 문제점이 있었습니다.
본 기술은 말단 작동부 내부에 모터와 스크류 부재 및 기어부를 직접 배치하여 전기적 에너지를 기계적 에너지로 즉각 변환하는 방식을 제안하며, 이를 통해 케이블 없이 독립적으로 그리핑과 피칭, 요잉 동작을 수행하여 제어 정밀도를 높이고 구조적 소형화를 달성할 수 있습니다. 복강경 수술 로봇의 말단 장치에 적용될 수 있어, 케이블 구동의 백래쉬와 내구성 문제를 근본적으로 해소하면서 수술 도구의 소형화와 정밀도를 함께 향상시킵니다.
본 발명은 교육과학기술부의 항공우주공학/전자/기계공학을 적용한 차세대 복강경 수술 도구 개발의 가능성 검토 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 편마비 환자의 건측 신체 움직임을 모션 캡처와 근전도, 관성측정장치 등의 센서로 측정하고 이를 실시간으로 분석하여 편마비측에 착용된 외골격형 로봇의 관절을 구동함으로써 양측 신체의 상응 운동을 구현하는 편마비 치료 장치입니다.
기존 편마비 치료는 단순 반복 동작 위주로 수행되어 재활 효율이 낮고, 기존의 웨어러블 로봇은 단순 보조기에 가까워 뇌가소성을 유도하는 데 한계가 있으며 환자의 인지적 착각을 활용한 체계적인 재활이 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 건측의 모션 데이터를 입력받아 편마비측 로봇을 실시간으로 연동 구동하는 제어부와 환자가 자신의 편마비측이 정상적으로 움직인다고 착각하도록 건측 시야를 차단하는 가림막이나 거울 등의 시각적 분리 장치를 결합하는 방식을 제안하며, 이를 통해 뇌가소성을 유도하는 효과적인 재활을 제공할 수 있습니다. 뇌졸중 편마비 환자의 재활 치료에 활용될 수 있으며, 시각적 착각과 로봇 구동을 결합하여 뇌가소성을 유도함으로써 기존 반복 훈련보다 탁월한 재활 효과를 기대할 수 있습니다.
본 기술은 인체의 척골과 요골 간 엇갈림 메커니즘을 공간 4절 링크 구조로 모사한 수동형 의수입니다. 잔존 팔의 회전 운동을 입력받아 제1 축(결합부)에서 제2, 제3 축으로 전달하며, 기어 셋을 통해 회전량을 증폭하여 손목 회전부의 가동 범위를 물리적으로 확장합니다.
기존 전기 모터 기반 의수의 무거운 무게와 낮은 인체 동작 재현성. 전완부 일부가 절단된 환자에게서 나타나는 척골-요골 간 엇갈림(cross) 부족으로 인한 회내/회외 동작 수행의 한계가 있었습니다.
본 기술은 절단된 팔의 움직임을 제1 축 회전으로 변환하는 결합부, 척골 대응 기저 링크, 4절 링크 구조의 체결부 적용합니다. 기어 4종으로 구성된 회전 증폭부를 통해 입력 회전량을 증폭하여 손목 회전부로 전달함으로써 정상인의 전완 회전과 유사한 움직임을 수동형으로 구현합니다. 의수와 재활 보조, 웨어러블 장치에 적용될 수 있어 모터 없이 손목 회내·회외 가동 범위를 확장하며 무게와 비용을 줄입니다.
본 발명은 미래창조과학부의 생체모사 바이오닉 팔 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 바디부재와 슬라이딩 가능한 한 쌍의 레그부재를 구비하여, 제1 레그부재의 신축 및 제2 레그부재의 흡착 기능을 결합한 정밀 파지 및 조립용 그리퍼 메커니즘입니다.
기존의 다관절 그리퍼는 소형 모바일 기기 케이스 내부와 같은 협소한 공간에서 전자부품을 설치하기에 구조적으로 부적합하고, 단순히 흡착 방식만 사용할 경우 부품의 위치 정밀도가 떨어지는 한계가 있습니다.
본 기술은 제1 레그부재의 길이 신축 기능과 제2 레그부재의 진공 흡착 기능을 병용하여, 물건을 넓은 간격으로 집어 이송한 후, 흡착 상태에서 레그 간격 및 길이를 축소하여 좁은 공간 내에 부품을 정밀하게 안착시키는 다단계 파지 동작 수행합니다. 전자부품 조립과 정밀 제조, 소형 기기 자동화에 적용될 수 있어 협소 공간에서 부품을 정밀하게 위치시켜 조립 정확도를 높입니다.
본 발명은 산업통상자원부의 모바일 IT 제품의 소형.정밀 부품조립을 위한 공정기술, 그리퍼 및 조립 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 인체의 특정 부위를 모사한 모형부와 인체에 자극을 주는 자극부를 연동하여, 신체 소유 착각 현상을 통해 뇌파 기반 운동 신경을 재활시키는 훈련 장치 기술입니다.
뇌 손상으로 인한 운동 손상 환자의 운동 능력 저하 문제 및 기존 가상 현실 기반 재활의 한계가 있었습니다.
본 기술은 실제 환경에서 인체의 특정 부위를 모사한 본체를 조인트와 구동기로 이동시키고, 동시에 신체 부위와 모형부에 물리적 자극을 가해 뇌 가소성을 유도하는 훈련 시스템 제공합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 피드백을 제공하고 뇌 가소성을 촉진함으로써 운동 장애를 가진 인체의 운동 기능을 개선합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 뇌매핑 기반의 로봇재활 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 레이어 재밍 구동장치에 관한 것으로, 서로 슬라이딩·선회 결합되는 인클로저 구조를 통해 강성을 가변시키는 착용형 로봇용 구동 기술입니다.
기존 레이어 재밍 구동 유닛은 굽힘 방향과 인장 방향의 거동에 제약이 있어, 다양한 신체 자세에서 사용하기 어렵다는 한계가 있었습니다.
본 기술은 각 인클로저가 상호 슬라이딩하고 선회 결합되도록 구성하여 간섭을 방지하고 부드러운 구동을 가능하게 함으로써, 다자유도가 요구되는 착용형 로봇에 효과적으로 적용됩니다.
본 발명은 산업통상자원부의 엔지니어링특성화대학원 지원사업 (플랜트 엔지니어링 분야), 과학기술정보통신부의 생체모사 바이오닉 손 메커니즘 개발, 과학기술정보통신부의 인간중심 소프트로봇기술 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 초음파 카메라를 구비한 수중로봇이 오브젝트 주변을 복수 방향으로 이동하며 획득한 영상데이터로부터 3차원 포인트 클라우드를 산출하고, 이동 방향별로 그룹핑하여 2차원 투영과 다각형 연산을 거쳐 3차원 폴리곤으로 재구성하는 방법입니다.
기존 초음파 카메라 방식은 3차원 정보를 2차원 평면에 매핑하여 표현함으로써 해저 오브젝트를 실물과 유사한 3차원 형상으로 재현하는 데 한계가 있었습니다.
본 기술은 다각도에서 획득한 포인트 클라우드를 그룹핑하고 최대 오버래핑 폴리곤 연산과 노이즈 제거 후처리를 통해 고정밀 3차원 형상을 구현하는 방식을 제안합니다. 해저 탐사와 침몰물 수색, 해양 구조물 진단에 적용될 수 있어 탁도가 높은 환경에서도 실물에 가까운 형상 정보를 제공합니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 스마트 수중 터널 시스템 연구센터 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 별도의 외부 힘·토크 센서나 가속도 센서 없이 로봇 내장 모터 전류와 엔코더 기반 관절 위치 정보만을 활용하여, 저역 통과 필터가 포함된 관측기로 비선형 마찰 현상을 선형화 없이 추정하고 실시간으로 보상하는 로봇 머니퓰레이터 및 제어 방법입니다.
종래의 마찰력 측정 방식은 고가의 힘·토크 센서가 필요하여 경제성이 낮거나, 관측기 기반 방식은 비선형 마찰 특성을 단순화하는 과정에서 추정 정확도가 저하되고 적용 범위가 제한되는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 저역 통과 필터가 내장된 관측기를 통해 로봇 동역학 수식 내의 마찰 토크를 수학적으로 추정하고, 관성 행렬과 코리올리력, 중력 벡터 및 감속비를 포함하는 동역학 모델에 기반하여 비선형성을 보존한 상태로 연산하는 방식을 제안합니다. 정밀 조립과 힘 제어 작업에 적용될 수 있어 추가 센서 없이 마찰을 보상하여 위치 정밀도를 크게 향상시킵니다.
본 발명은 미래창조과학부의 인간-제품 햅틱 시뮬레이션 기술 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 두 개의 독립적인 구동 모터 입력을 사용하여 모터의 회전 방향 조합에 따라 관절의 회전 출력과 강성 조절 기능을 선택적으로 수행하는, 차동 기어 기반의 가변 강성 로봇 관절 시스템입니다.
기존의 가변 강성 관절은 하나의 모터가 관절 구동에만 전담하고 다른 모터가 강성 조절에만 전담하여 구동원의 활용 효율이 낮고 중복된 하드웨어 구성으로 인한 설계 비효율이 존재하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 제1 회전 모듈을 통해 두 모터의 동일 방향 회전력을 관절 회전으로 전환하고 제2 회전 모듈을 통해 상이 방향 회전력을 직선 운동으로 변환하여 탄성 부재의 예압을 조절함으로써 강성을 가변하는 방식을 제안합니다. 협동 로봇과 재활 로봇에 적용될 수 있어 두 모터를 모두 활용하여 하드웨어 효율과 출력을 동시에 극대화합니다.
본 기술은 건물 유지보수 로봇의 본체부와 이동용 클라이밍 모듈을 범용 커넥터로 연결하여 작업 환경에 맞춰 이동 모듈을 교체할 수 있도록 구성한, 모듈형 클라이밍 메커니즘을 가지는 유지보수 로봇시스템입니다.
종래 기술은 고층 건물의 복잡한 외벽 구조에 맞춰 클라이밍 메커니즘이 고정적으로 설계되어 있어, 건물의 특성에 따라 별도의 로봇을 개발하거나 다수의 로봇을 보유해야 하는 비용적 비효율성이 발생하는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 본체부와 클라이밍 모듈 사이를 탈부착 가능한 범용 커넥터로 연결하여 보행형과 휠구동형, 무한궤도형 등 다양한 이동 모듈을 교체 사용할 수 있게 하고, 보조제어부를 통해 교체된 모듈을 자동 인식하는 방식을 제안합니다. 외벽 청소와 도장, 시설 점검에 적용될 수 있어 건물마다 로봇을 새로 개발할 필요를 없애 도입 비용을 획기적으로 낮춥니다.
본 기술은 범용 무인 비행로봇에 작업 툴을 탈착식으로 결합할 수 있는 연결 구조를 제공하고, 다수의 무인 비행로봇이 통합 제어되어 특정 목적의 기계 작업을 수행하는 멀티 로터 기반의 무인 비행로봇 시스템입니다.
작업 툴의 종류에 따라 전용 비행로봇을 개별적으로 제작해야 하는 비효율성이 있고, 고난도 작업을 위해 각 로봇에 요구되는 제어 알고리즘과 시스템 설계가 복잡해지는 문제점이 있었습니다.
본 기술은 작업 툴과 비행로봇 간의 규격화된 탈착식 연결부 및 식별 구조를 도입하고 관제 장치로부터 수신된 통합 작업 프로세스에 따라 복수의 무인 비행로봇을 제어하는 방식을 제안하며, 이를 통해 하나의 비행로봇 플랫폼으로 다양한 기계 작업을 수행하는 범용성을 확보할 수 있습니다. 시설물 유지보수와 건설 작업, 방재 활동 등에 활용될 수 있으며, 작업 툴을 교체하는 것만으로 다양한 임무를 수행할 수 있어 비행로봇 운용의 경제성을 크게 높입니다.
본 발명은 교육과학기술부의 융합지식기반 창조형기계항공인재 양성사업단, 교육과학기술부의 쿼드로터 로봇의 기계적 조작 제어 기법 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 논홀로노믹 패시브 디컴포지션을 이용하여 다중 이동조작로봇의 기구조작부 대형 유지와 물체 운반, 장애물 회피 임무를 분리된 벡터공간에서 독립적으로 제어하는 협업제어 및 장애물회피 기법입니다.
다수의 이동조작로봇이 협업할 때 기구조작부 대형 유지 및 물체 이동과 장애물 회피 임무가 서로 간섭을 일으켜 정밀 제어가 어렵고, 단일 경로 제어로는 장애물 회피와 작업 수행을 동시에 효율적으로 처리하기 어려운 문제점이 있었습니다.
본 기술은 이동조작로봇의 상태를 대형 변화와 물체 위치 변화, 플랫폼 이동과 회전, 움직임 방해 요소의 네 개 독립적 벡터공간으로 디컴포지션하여 각각의 제어입력을 독립적으로 산출하는 방식을 제안하며, 장애물 발생 시 여유 자유도를 이용한 내부 형상 변경과 잠재함수를 이용한 회피를 수행하여 경로를 유지하면서 안전하게 협업할 수 있습니다. 다중 로봇 물류 이송과 대형 물체 협업 운반, 공장 자동화 등에 적용될 수 있어, 작업 수행과 장애물 회피를 동시에 달성하며 협업 로봇의 제어 효율을 극대화합니다.
본 발명은 미래창조과학부의 다중 원격사용자간 햅틱 상호작용을 위한 실시간 제어 및 햅틱 렌더링 기법 연구, 교육과학기술부의 융합지식기반 창조형기계항공인재 양성사업단 지원을 통해 개발되었습니다.
