초록 ▼

□ (최종목표) 비정형화된 작업 환경에서 다양한 공정 대응이 가능한 이동식 및 다기능 자율작업 기계 핵심 기술을 개발하고, 이를 통해 국내 중소·중견 기업의 생산 공정 자율화 촉진 및 제조 생산성 혁신 선도함
- 다양한 가반하중 및 이동 타입에 따라 변형이 가능한 모듈기반 모바일 매니퓰레이터 설계 기술
- 동적이고 불확실한 비정형 환경 내에서 물품이송‧적재, 도구 사용, 사람 및 로봇과 협업 등의 작업을 수행 할 수 있는 인공지능 기반 자율 작업 기계기술

□ 연구내용
(1) 모바일 매니퓰레이터의 설계 기

□ (최종목표) 비정형화된 작업 환경에서 다양한 공정 대응이 가능한 이동식 및 다기능 자율작업 기계 핵심 기술을 개발하고, 이를 통해 국내 중소·중견 기업의 생산 공정 자율화 촉진 및 제조 생산성 혁신 선도함
- 다양한 가반하중 및 이동 타입에 따라 변형이 가능한 모듈기반 모바일 매니퓰레이터 설계 기술
- 동적이고 불확실한 비정형 환경 내에서 물품이송‧적재, 도구 사용, 사람 및 로봇과 협업 등의 작업을 수행 할 수 있는 인공지능 기반 자율 작업 기계기술

□ 연구내용
(1) 모바일 매니퓰레이터의 설계 기술 개발
‣ 50Nm 토크의 모듈형 액츄에이터 설계도면 및 시제품 제작
‣ 가반중량/무게 10/30kg의 매니퓰레이터 설계도면 및 시제품 제작
‣ 가반중량/속도 100kg-1m/s의 모듈 조합형 모바일 플랫폼 설계도면 및 시제품 제작
‣ 가반중량 5kg의 소프트 그리퍼 시제품 제작
‣ 측정거리 3/5/10m, 측정오차 0.5/1/3%의 3D 영상인식 솔루션 제작
(2) 자율작업을 위한 상황 인식 기술 및 AI 기반 작업 기술 확보
‣ 연산시간 500msec 미만의 동작 계획 기술
‣ 정확도 30cm의 자율 주행 기술
‣ Pick-and-Place 작업 및 1종 도구 사용 가능한 AI 기반 작업계획/수행 기술
(3) 사용자 인터페이스 기술 개발
‣ 파라미터 예측 오차 3% 미만의 사람-로봇 협업 운송 알고리즘 개발
‣ 동작 인식 정확도 90%의 NUI 구현 기술
‣ PHRC 기반 작업자 동작 분석 기술

(출처 : 요약 3p)

Abstract ▼

3. R&D Results
A. Development of mobile manipulator for unstructured work environment
- Prototype of 50Nm/1kg modular actuator
- Prototype of modular manipulator with payload 10kg, degree of freedom 6DoF, self weight 30Kg, working radius 800~1,400
- Prototype of modular mobile platform w

3. R&D Results
A. Development of mobile manipulator for unstructured work environment
- Prototype of 50Nm/1kg modular actuator
- Prototype of modular manipulator with payload 10kg, degree of freedom 6DoF, self weight 30Kg, working radius 800~1,400
- Prototype of modular mobile platform with payload/speed of 148kg and 1.2m/s
- Prototype of soft gripper module capable of holding 3 multi-objects with a payload weight of 5/8kg
- Prototype of 3D sensing system at 3/5/10m with measurement error 0.1/0.18/0.3%
B. Development of situation-aware technology and AI-based work technology
- Motion planning technology with less than 500ms operation time
- Autonomous driving technology with less than 5cm accuracy
- AI-based pick-and-place and tool usage task framework
- In-hand manipulation technology capable of aligning objects within 5mm
C. Development of user interface technology for collaboration
- PHRC-based collaborative control mechanism analysis and model construction
- Human-robot interface technology with over 98.5% of operator motion recognition rate
- Human-robot collaborative transport algorithm with 3% parameter prediction error

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• ( 1 ) 단계 보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1. 연구개발의 목적 ... 12
• 2. 연구개발의 필요성 및 범위 ... 13
• 가. 연구 개발 필요성 ... 13
• 나. 연구 개발 분야 ... 18
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 1. 국외 기술 현황 및 동향 ... 19
• 2. 국내 기술 현황 및 동향 ... 23
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 1. 연구팀 구성 및 업무 진행 체계 ... 25
• 2. 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 27
• 가. 모듈형 플랫폼 기술 ... 27
• 나. AI기반 자율작업/주행 기술 ... 34
• 다. 협업 기술 ... 40
• 라. 시스템 통합 ... 44
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 46
• 1. 목표달성도 종합 ... 46
• 가. 최종 연구목표 대비 진척도 ... 46
• 나. 당해 연구목표 대비 진척도 ... 48
• 다. 기술적 성과 ... 49
• 라. 정량적 성과 ... 50
• 마. 대내외 융합연구 또는 연구협력 실적 ... 57
• 2. 관련분야에의 기여 ... 58
• 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 60
• 제6장 연구시설·장비 현황 ... 62
• 제7장 참고 문헌 ... 63
• 끝페이지 ... 64