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김기훈 연구실
포항공과대학교 기계공학과 김기훈 교수
소프트 로보틱스
로봇 그리퍼 메커니즘
텔레오퍼레이션 제어
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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김기훈 연구실

포항공과대학교 기계공학과 김기훈 교수

김기훈 연구실은 로봇공학을 기반으로 수동 메커니즘을 포함한 로봇 핑거·그리퍼의 기구 설계와 kinematics·statics 분석을 수행합니다. 또한 최적화 기반 제어에서 안전 제약과 passivity를 함께 만족시키는 텔레오퍼레이션 제어를 연구합니다. sEMG를 활용한 제스처 인식과 power-assisted control, 근거기반 보철 모듈 성능 평가를 통해 인간-로봇 상호작용을 확장하며, 디지털 트윈과 결합한 햅틱 인터페이스로 고위험 산업 환경의 원격 작업 성능을 검증합니다. 연성 로봇 스킨 액추에이터와 모바일 머니퓰레이션 기술을 포함해 조작 플랫폼의 적용 가능성을 함께 다룹니다.

소프트 로보틱스로봇 그리퍼 메커니즘텔레오퍼레이션 제어햅틱 인터페이스sEMG 기반 제스처 인식
대표 연구 분야
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수동 메커니즘 기반 적응형 로봇 조작과 연성 액추에이터 제어 thumbnail
수동 메커니즘 기반 적응형 로봇 조작과 연성 액추에이터 제어
Passive adaptive manipulation and soft actuator control for robotic systems
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
·
인용수 3
·
2025
Autonomous Ultraviolet-C Disinfection and Wiping Robot: Assessment in a Hospital Environment
J.H. Byun, Jeoung-Woo Byun, Jun-Su Kang, Inje Yi, Jungwoo Lee, Kyoungseok Noh, Jongchan Kim, Young‐Ho Choi, Goobong Chung, Sang–Rok Oh, Keehoon Kim
IF 7.1 (2025)
IEEE Robotics & Automation Magazine
이 논문은 표적 닦기(targeted wiping)와 자외선-C(ultraviolet-C, UV-C) 조사 방법을 통해 병원 소독을 향상시키기 위해 고안된 혁신적인 자율주행 로봇의 등장을 탐구한다. 이러한 발전의 필요성은 COVID-19 팬데믹을 통해 강조되었으며, 그 과정에서 낮은 준수율, 신체적 피로, 인력 부족, 그리고 소독 작업자에 대한 병원체 노출 위험 증가와 같은 문제들이 드러났다. UV-C 조사 이동 로봇과 과산화수소 증기(hydrogen peroxide vapor) 방식 등 전통적인 소독 접근법은 효과적이지만, 그늘진 구역과 표면 오염물과 같은 장애물을 해결하는 데는 한계가 있다. 이러한 공백을 메우기 위해, 우리는 오염물을 제거하기 위한 물리적 닦기와 닦기에 덜 적합한 영역을 위한 표적 UV-C 조사를 결합한 새로운 로봇을 제안한다. 우리의 개발 노력은 소독 효능을 최적화하고, 실제 병원 현장에서의 적용을 위해 로봇의 신뢰성을 확보하는 데 집중되었다. 본 자율 소독 로봇의 성능과 사용성은 포항 세인트메리 병원(Pohang St. Mary’s Hospital)에서 철저히 평가되었으며, 전통적 소독 업무에 첨단 로봇 보조를 더함으로써 병원 소독 관행을 변화시킬 잠재력을 보여주었다.
https://doi.org/10.1109/mra.2025.3543958
Robot
Ultraviolet
Computer science
Aeronautics
Engineering
Environmental science
Artificial intelligence
Materials science
Optoelectronics
2
Article
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인용수 4
·
2025
Soft and flexible robot skin actuator using multilayer 3D pneumatic network
Hyunggon Shin, Wan Kyun Chung, Keehoon Kim
IF 15.7 (2025)
Nature Communications
액추에이터는 로봇의 필수 구성요소로, 로봇과 그 환경 사이의 운동을 가능하게 한다. 얇고 유연한 형상을 가진 액추에이터는 더 다양한 환경에서 작동할 수 있으며, 다자유도 액추에이터는 보다 복잡한 운동을 생성할 수 있다. 본 연구에서는 표면에 서로 다른 운동 벡터장을 생성할 수 있는 얇고 유연한 시트 형태의 연성(soft) 공압 액추에이터를 제안한다. 해당 액추에이터는 수십 개의 얇은 공압 챔버를 포함하며, 이를 얇은 본체 내부에서 연결하는 다채널 공압 회로가 내장되어 있어, 입력 압력을 복잡한 표면 운동으로 변환한다. 압력 시퀀스에 따라 표면 운동을 여섯 가지 서로 다른 방향에서, 서로 다른 속도로, 서로 다른 거리 범위에 걸쳐 생성할 수 있다. 제안한 액추에이터의 유용성은 좁은 관에서의 장애물 제거, 손안에서의 조작(in-hand manipulation), 수중 물체 운반과 같은 과제를 통해 입증된다.
https://doi.org/10.1038/s41467-025-60496-9
Actuator
Pneumatic actuator
Robot
Computer science
Soft robotics
Materials science
Artificial intelligence
3
Article
|
·
인용수 0
·
2025
Assessment of Novel Haptic Interfaces for Digital Twin Teleoperation in High-Risk Steel Production
Jaehyun Park, Yeoeun Kim, Il Seop Choi, Sang-Woo Choi, Seungmoon Choi, Keehoon Kim
IF 9.9 (2025)
IEEE Transactions on Industrial Informatics
산업 환경에서 디지털 트윈(DT)을 구현하는 것은 특히 직접적인 물리적 상호작용이 요구되는 작업에서 상당한 도전 과제를 수반한다. 이는 시스템 고장으로 인해 심각한 인적 및 경제적 손실로 이어질 수 있는 고위험 환경에서 매우 중요하며, 사소한 오류조차도 치명적인 결과를 초래할 수 있는 상황이기 때문이다. 전통적인 로봇 원격조작 시스템은 대개 직관적인 제어를 제공하지 못하고 광범위한 훈련이 필요하여 오작동 및 사고의 위험을 증가시킨다. 본 연구는 고철 생산의 DT 기반 원격조작을 도입함으로써 이러한 문제를 해결하고자 하며, 특히 위험한 덩어리 철(lump iron) 제거 공정을 대상으로 한다. 우리는 두 가지의 새로운 햅틱 인터페이스를 제시한다. POstick-KF는 향상된 운동감각(kinesthetic) 피드백을 제공하고, POstick-VF는 시각-촉각(visuo-tactile) 피드백과 함께 더 넓은 작업 공간을 제공한다. 이들 인터페이스는 실제 공구를 모사하도록 설계되어 직관적인 제어와 신속한 작업자 훈련이 가능하다. 사용자 연구 결과, POstick-VF는 초보자에서 추적 정확도를 유의하게 향상시키는 반면, POstick-KF는 경험 유무와 무관하게 상호작용 성능에서 우수함을 보였다. 특히 POstick-VF는 시간이 지남에 따라 상호작용 기술을 향상시키며, 더 단순한 시스템임에도 POstick-KF와 필적하는 성능을 달성하였다. 이들 인터페이스는 견고성을 보장하기 위해 엄격하게 검증되었고, 현재 실제 적용을 위한 현장 테스트가 진행 중이다. 본 연구 결과는 고위험 산업 환경에서 DT 기반 원격조작의 안전성과 효율성을 달성할 수 있는 이러한 햅틱 장치의 잠재력을 부각하며, 해당 분야에서 의미 있는 진전을 이룬다.
https://doi.org/10.1109/tii.2025.3556077
Teleoperation
Haptic technology
Production (economics)
Telerobotics
Computer science
Human–computer interaction
Simulation
Robot
Mobile robot
Artificial intelligence
최신 정부 과제
29
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1
2024년 6월-2028년 3월
|1,260,360,000
비정형 다종 물체 조작 작업을 위한 촉각 데이터 학습 기반 로봇핸드 촉각 지능 기술 개발
비정형 다종 물체 조작 작업을 위한 촉각 데이터 학습 기반 로봇핸드 촉각 지능 기술 개발ㅇ 촉각센싱 정보 및 전자피부의 특성을 고려한 물체의 물성 인식 및 파지/조작 동작 생성 기술 구현ㅇ 촉각 정보 기반 로봇핸드-다관절 양팔 로봇의 파지/조작 지능 기술 개발 및 실환경 시스템 검증ㅇ Learning from Demonstration (LfD) 기법을 활용...
촉각 지능
촉각 데이터 학습
다지형 로봇핸드
가상환경
조작 작업
2
2022년 5월-2026년 12월
|600,000,000
다수 사용자간 운동-감각 초연결 메타버스 구현을 위한 바이오닉 신경 인터페이스 기술
다수 사용자간 운동-감각 초연결 메타버스 구현을 위한 바이오닉 신경 인터페이스 1단계: 말초신경 인터페이스를 위한 요소기술 도출 및 성능 검증2단계: 말초신경 인터페이스의 이식 기능평가 및 실증
메타버스
바이오닉스
신경인터페이스
신경전극
말초신경
수술로봇
햅틱스
인공지능
3
2022년 5월-2026년 12월
|1,039,000,000
다수 사용자간 운동-감각 초연결 메타버스 구현을 위한 바이오닉 신경 인터페이스 기술
다수 사용자간 운동-감각 초연결 메타버스 구현을 위한 바이오닉 신경 인터페이스 1단계: 말초신경 인터페이스를 위한 요소기술 도출 및 성능 검증2단계: 말초신경 인터페이스의 이식 기능평가 및 실증
메타버스
바이오닉스
신경인터페이스
신경전극
말초신경
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024말초 신경 인터페이스 시스템 및 이를 이용하는 말초 신경 인터페이싱 방법1020240075569
등록2023척 및 이를 포함하는 병렬형 그리퍼1020230025719
등록2022동작 전환을 포함하는 표면 근전도 패턴 인식을 위한 무학습 베이지안 자가-적응형 분류 시스템 및 방법1020220060383
전체 특허

말초 신경 인터페이스 시스템 및 이를 이용하는 말초 신경 인터페이싱 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240075569

척 및 이를 포함하는 병렬형 그리퍼

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230025719

동작 전환을 포함하는 표면 근전도 패턴 인식을 위한 무학습 베이지안 자가-적응형 분류 시스템 및 방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220060383