이지영 연구실
로봇공학과
이지영
이지영 연구실은 한양대학교 ERICA캠퍼스 로봇공학과에 소속되어 있으며, 로봇의 경로계획, 동작제어, 환경 인식, 그리고 인간-로봇 상호작용 등 로봇공학의 핵심 분야에서 폭넓고 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 고자유도 다관절 로봇의 경로계획 및 제어, 센서 기반 환경 인식, SLAM, 그리고 고성능 로봇 핸드 설계 등 다양한 주제를 아우르며, 이론적 연구와 실용적 응용을 동시에 추구하고 있습니다.
특히, 고차원 자유도를 갖는 로봇의 효율적인 경로계획과 장애물 회피, 복잡한 환경에서의 자율주행 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. RRT, 적응형 RRT, 센서 융합 기반 경로계획 등 첨단 알고리즘을 활용하여, 실제 산업 현장이나 재난 대응, 건설 자동화 등 다양한 응용 분야에서 활용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다. 또한, 뱀 로봇, 다관절 로봇, 모바일 로봇 등 다양한 형태의 로봇에 맞는 맞춤형 동작계획 기술도 연구하고 있습니다.
로봇 핸드 및 인간-로봇 상호작용 분야에서는, 16자유도, 11자유도 등 고자유도 로봇 핸드의 설계와 제어, 그리고 직관적 조작 인터페이스 개발에 집중하고 있습니다. 바이오미메틱 구조, 힘/토크 센서, 모듈형 설계 등 혁신적인 기술을 적용하여, 인간과 로봇이 자연스럽게 협업할 수 있는 환경을 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 산업용 로봇의 생산성 향상뿐만 아니라, 재활, 복지, 의료 등 다양한 분야에서 인간의 삶의 질을 높이는 데 기여하고 있습니다.
또한, 센서 기반 환경 인식 및 SLAM 기술을 통해, 로봇이 미지의 환경에서 자신의 위치를 정확히 추정하고, 2D/3D 지도를 생성할 수 있도록 하는 연구도 활발히 진행 중입니다. B-스플라인 곡면, 자연 코너 기반 SLAM, 아크-라인 세그먼트 기반 SLAM 등 다양한 방법론을 적용하여, 복잡한 환경에서도 높은 정확도의 지도 생성과 자율주행이 가능하도록 하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트 시티, 무인 운송, 재난 구조 등 미래 지향적 응용 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
이지영 연구실은 이론적 연구뿐만 아니라, 실제 로봇 플랫폼을 활용한 실험, 산업 현장 적용, 특허 및 기술이전 등 실용적 성과도 적극적으로 창출하고 있습니다. 앞으로도 로봇공학의 다양한 도전 과제에 대한 창의적이고 혁신적인 해법을 제시하며, 국내외 로봇 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
Mobile Robot Development
Sensor Fusion for Dual-Arm Control
Disaster Response Robotics
고자유도 로봇 및 경로계획 기술
이지영 연구실은 고자유도 다관절 로봇의 경로계획 및 동작제어 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 다양한 환경에서의 로봇의 효율적 이동과 작업 수행을 위해, 고차원 자유도를 갖는 로봇의 경로계획 알고리즘을 개발하고 있습니다. 특히, RRT(Rapidly-exploring Random Tree) 기반의 경로계획, 적응형 RRT, 그리고 센서 기반의 경로계획 등 다양한 방법론을 적용하여 복잡한 환경에서도 로봇이 장애물을 회피하고 목표 지점에 도달할 수 있도록 하는 기술을 연구합니다.
이러한 연구는 단순한 이동뿐만 아니라, 조립, 운반, 탐사 등 다양한 실제 응용 분야에 적용되고 있습니다. 예를 들어, 다관절 로봇의 조립 작업에서 파트의 재그립(re-grasping)이 필요한 경우, 환경 변화와 조립 순서를 고려한 통합 경로계획 알고리즘을 개발하여, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다. 또한, 뱀 로봇과 같은 특수 구조의 로봇에 대한 3차원 이동 및 파이프 내부 주행을 위한 나선형 궤적 생성 등, 다양한 형태의 로봇에 맞는 맞춤형 경로계획 기술도 연구하고 있습니다.
이 연구는 로봇의 자율성, 유연성, 그리고 실제 환경 적응성을 크게 향상시키며, 미래의 스마트 제조, 재난 대응, 건설 자동화 등 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. 또한, 실시간 센서 융합 및 환경 인식 기술과 결합하여, 더욱 안전하고 효율적인 로봇 시스템 구현에 기여하고 있습니다.
로봇 핸드 및 인간-로봇 상호작용
연구실은 고자유도 로봇 핸드의 설계 및 제어, 그리고 인간-로봇 상호작용(HRI) 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 최근에는 16자유도, 11자유도 등 다양한 형태의 로봇 핸드에 대한 특허를 다수 보유하고 있으며, 각 손가락의 독립적 구동과 손바닥 내 모터 집적화 등 혁신적인 설계가 특징입니다. 이러한 로봇 핸드는 기존의 텐던 구동 방식의 한계를 극복하고, 다양한 작업 환경에서 높은 적응성과 정밀도를 제공합니다.
로봇 핸드는 단순한 물체 파지뿐만 아니라, 다양한 형태와 크기의 물체를 안정적으로 조작할 수 있도록 설계되어 있습니다. 또한, 인간의 근골격 구조에서 영감을 받은 바이오미메틱(biomimetic) 스프링 메커니즘, 힘/토크 센서, 그리고 직관적 조작 인터페이스 등 다양한 기술이 융합되어, 인간과 로봇의 자연스러운 협업이 가능하도록 연구되고 있습니다. 실제로, 건설 현장이나 제조 공정에서 인간 작업자와 로봇이 함께 작업할 수 있는 협동 제어 기술, 직관적 원격 조작 시스템 등도 개발되고 있습니다.
이러한 연구는 산업용 로봇의 생산성 향상뿐만 아니라, 재활, 복지, 의료 등 다양한 분야에서 인간의 삶의 질을 높이는 데 기여할 수 있습니다. 특히, 고자유도 로봇 핸드는 정밀 조작이 필요한 작업, 예를 들어 조립, 의료 시술, 재난 구조 등에서 큰 잠재력을 가지고 있으며, 앞으로도 인간-로봇 상호작용의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됩니다.
센서 기반 환경 인식 및 SLAM 기술
이지영 연구실은 로봇의 자율주행과 환경 인식을 위한 센서 기반 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 및 환경 지도화 기술에도 집중하고 있습니다. 다양한 센서(레이저, 카메라 등)를 활용하여, 로봇이 미지의 환경에서 자신의 위치를 추정하고, 동시에 환경의 2D/3D 지도를 생성하는 알고리즘을 개발하고 있습니다. 특히, B-스플라인 곡면을 활용한 3차원 환경 지도화, 자연 코너 기반의 SLAM, 아크-라인 세그먼트 기반 SLAM 등 다양한 방법론을 적용하여, 복잡한 실내외 환경에서도 높은 정확도의 지도 생성이 가능하도록 연구하고 있습니다.
이러한 기술은 로봇의 자율주행, 장애물 회피, 경로 최적화 등 다양한 응용에 필수적입니다. 예를 들어, 센서 기반 경로계획과 결합하여, 로봇이 실시간으로 장애물을 감지하고 회피하며, 목표 지점까지 안전하게 이동할 수 있도록 지원합니다. 또한, SLAM 기술은 다중 로봇 협업, 대규모 환경 탐사, 재난 현장 구조 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다.
연구실은 SLAM 알고리즘의 신뢰성, 실시간성, 그리고 다양한 센서 융합을 통한 환경 인식의 정밀도 향상에 중점을 두고 있으며, 실제 로봇 플랫폼을 활용한 실험 및 산업 현장 적용을 통해 기술의 실효성을 검증하고 있습니다. 앞으로도 자율주행 로봇, 스마트 시티, 무인 운송 등 미래 지향적 응용 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
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Motion planning and control of planar serial chain articulating locomotion system
이지영
ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS, 2024
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Evaluation of Ergonomic Design Based on Dynamic Model of Scissor
이지영
IEEE ACCESS, 2023
3
Direction-Based Hybrid Strategy Combining Pushing and Hitting for Fast Object Singulation
이지영
APPLIED SCIENCES-BASEL, 2021
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다목적성 펜던트형 직관적 도로 건설 장비 원격 제어기 개발
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가상의 상호작용 기반 굴삭기 원격 시뮬레이터 핵심 기술 연구 및 응용
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재난.재해 대응용 특수목적기계 통합제어시스템 개발