변형 바퀴 및 장애물 극복 로봇 메커니즘은 기존의 고정된 바퀴 구조에서 벗어나, 다양한 지형과 장애물을 효과적으로 극복할 수 있도록 설계된 혁신적인 이동 플랫폼 기술입니다. 본 연구실에서는 2자유도(2-DOF) 변형 바퀴, 곡선형 트라이휠, 스포크 기반 바퀴 등 다양한 형태의 변형 바퀴를 개발하여, 로봇이 계단, 턱, 울퉁불퉁한 지면 등 복잡한 환경에서도 안정적으로 주행할 수 있도록 하고 있습니다. 이러한 메커니즘은 바퀴의 반경이나 형태를 실시간으로 조절하여, 장애물의 크기와 형태에 맞게 적응할 수 있는 것이 특징입니다. 연구실은 변형 바퀴의 기구학적 설계, 동역학 해석, 최적화 설계 및 실제 프로토타입 제작과 실험을 통해 이론과 실무를 아우르는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 다양한 장애물 극복 시나리오에 대한 실험적 검증을 통해, 기존 이동 로봇 대비 월등한 성능을 입증하고 있습니다. 또한, 강화학습 등 인공지능 기반의 주행 전략을 접목하여, 로봇이 스스로 환경을 인식하고 최적의 바퀴 변형 및 주행 경로를 결정할 수 있도록 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 변형 바퀴 및 장애물 극복 메커니즘은 건물 외벽 청소, 재난 구조, 서비스 로봇 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있으며, 미래의 스마트 모빌리티 및 로봇 산업에 큰 파급 효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 앞으로도 본 연구실은 새로운 메커니즘 개발과 제어 알고리즘 고도화를 통해, 더욱 복잡한 환경에서도 자율적으로 임무를 수행할 수 있는 차세대 이동 로봇 기술을 선도할 계획입니다.

외벽 등반 및 청소 로봇 분야는 고층 건물의 외벽 유지관리, 청소, 점검 등 위험하고 반복적인 작업을 자동화하기 위한 핵심 기술입니다. 본 연구실은 로프 기반 등반 로봇, 곤돌라 탑재형 청소 로봇, 다자유도 매니퓰레이터 등 다양한 외벽 작업용 로봇 플랫폼을 개발해왔습니다. 특히, 로프 등강기, 차동기어, 다중 와인딩 윈치 등 독창적인 등반 메커니즘을 통해, 로봇이 고층 건물 외벽을 안전하고 정밀하게 이동할 수 있도록 하였습니다. 이와 함께, 외벽 청소를 위한 모듈형 매니퓰레이터, 임피던스 제어 기반의 정밀 청소 모듈, 오염도 측정 및 이미지 처리 기술 등도 활발히 연구되고 있습니다. 로봇의 위치 추정, 장애물 감지 및 회피, 진동 저감, 힘-위치 복합 제어 등 첨단 제어기술을 접목하여, 실제 건물 환경에서의 신뢰성과 효율성을 극대화하고 있습니다. 또한, 실험실 수준의 성능 검증을 넘어, 실제 고층 건물에서의 현장 테스트와 특허 출원 등 실용화 연구도 적극적으로 추진하고 있습니다. 외벽 등반 및 청소 로봇 기술은 인력 부족, 안전 문제, 비용 절감 등 사회적 요구에 부응하는 미래형 솔루션으로 주목받고 있습니다. 본 연구실은 지속적인 기술 개발과 현장 적용을 통해, 스마트 시티 및 건축물 유지관리 분야의 혁신을 이끌고 있습니다.