로봇공학연구실은 인간과 로봇이 공존하는 환경에서의 안전성 확보를 핵심 목표로 삼고 있습니다. 특히 협동로봇 및 서비스로봇이 산업 현장과 일상생활에 점차 확대 적용됨에 따라, 로봇과 인간 간의 물리적 접촉에서 발생할 수 있는 위험을 최소화하기 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 로봇의 충돌 안전성 평가 기준을 수립하고, 실제 충돌 실험 및 임상시험을 통해 인체의 통증 임계치와 상해 메커니즘을 정량적으로 분석합니다. 연구실은 ISO/TS 15066 등 국제표준을 기반으로 한 로봇 안전성 평가 방법론을 개발하고, 충돌 시 발생하는 힘과 압력을 예측하는 가상 센서 및 시뮬레이션 기법을 고도화하고 있습니다. 또한, 다양한 형태의 로봇과 임팩터에 대해 실제 인체 및 동물 조직을 활용한 실험을 통해, 충돌로 인한 피부 손상 및 통증 반응을 체계적으로 규명하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 로봇의 설계 단계에서부터 안전성을 내재화할 수 있도록 지원하며, 로봇의 동작 궤적 및 속도 제어에 직접적으로 반영됩니다. 더불어, 연구실은 로봇의 안전성 향상을 위한 특허 기술을 다수 보유하고 있으며, 실시간 충돌 위험도 모니터링, 센서리스 충돌 감지, 웨어러블 로봇의 피부 손상 방지 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 기술들은 산업용 협동로봇뿐만 아니라, 헬스케어, 재활, 가정용 로봇 등 인간과 밀접하게 상호작용하는 모든 로봇 시스템에 적용될 수 있습니다.

로봇공학연구실은 모바일 매니퓰레이터와 협동로봇의 안전 제어 및 지능화 기술 개발에 집중하고 있습니다. 모바일 매니퓰레이터는 이동성과 작업 능력을 동시에 갖춘 로봇으로, 다양한 산업 현장에서 인간과 협업하며 복잡한 작업을 수행합니다. 연구실은 이러한 로봇이 작업자와 안전하게 협업할 수 있도록, 실시간 위험 인지 및 통제 시스템, 강화학습 기반 안전 궤적 생성, 진동 제어 등 첨단 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 특히, 작업자의 위치와 동작을 실시간으로 추적하고 예측하는 비전 시스템과, 로봇의 모션 안전성을 수학적으로 평가하는 모델링 기법을 결합하여, 로봇이 작업 환경의 변화를 즉각적으로 인식하고 안전하게 대응할 수 있도록 합니다. 또한, 로봇의 전복 안정성, 충돌 회피 경로 생성, 보호 이격거리 계산 등 다양한 안전 제어 요소를 통합적으로 고려하여, 실제 산업 현장에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이와 더불어, 연구실은 인공지능 및 딥러닝 기술을 활용한 작업자 경로 예측, 충돌 위험도 평가, 로봇의 자가 인지 및 적응 제어 등 지능형 로봇 시스템 구축에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 스마트 팩토리, 푸드테크, 헬스케어 등 다양한 분야에서 인간-로봇 협업의 안전성과 효율성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다.

로봇공학연구실은 로봇과 인간의 상호작용에서 발생하는 물리적 현상을 정량적으로 분석하고, 이를 기반으로 한 생체역학적 모델링 및 국제 표준화 연구를 선도하고 있습니다. 인간-로봇 충돌 상황에서 인체에 미치는 힘, 압력, 통증 반응 등을 실험적으로 측정하고, 이를 수치 모델로 구현하여 로봇의 안전성 평가에 활용합니다. 이러한 연구는 로봇이 인간과 직접 접촉하는 환경에서 발생할 수 있는 다양한 상해 위험을 사전에 예측하고 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 연구실은 돼지 피부 등 실제 생체 조직을 활용한 충돌 실험, 임상시험 기반 인체 힘-변위 모델 개발, 다양한 임팩터 형상에 따른 상해 메커니즘 분석 등 다각도의 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 얻어진 데이터는 로봇의 설계 및 제어 알고리즘에 반영되어, 보다 정밀하고 신뢰성 높은 안전성 평가가 가능해집니다. 또한, 연구실은 국내외 표준화 활동에도 적극 참여하여, 로봇 안전 관련 국제 표준 제정 및 개정에 기여하고 있습니다. 이러한 생체역학적 모델링 및 표준화 연구는 협동로봇, 서비스로봇, 웨어러블 로봇 등 다양한 로봇 시스템의 글로벌 시장 진출과 안전 인증 획득에 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실의 성과는 산업계와 학계에서 높은 평가를 받고 있으며, 로봇 산업의 지속 가능한 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.