텐세그리티 구조는 강체와 스트링(선)을 조합하여 경량화와 유연성을 동시에 확보할 수 있는 혁신적인 구조입니다. 본 연구실은 텐세그리티 구조를 로봇 관절, 팔, 다리, 손가락 등 다양한 로봇 메커니즘에 적용하여 기존 강체 기반 로봇이 가지는 무게, 충격 대응, 내구성의 한계를 극복하고자 합니다. 텐세그리티 구조는 강체끼리 직접 접촉하지 않고 스트링의 장력으로 전체 구조를 유지하기 때문에 외부 충격에 유연하게 대응할 수 있으며, 경량화가 가능하여 웨어러블 로봇, 휴머노이드, 재활 로봇 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 본 연구실은 사람의 인대 구조와 관절의 생체모사에 중점을 두고 텐세그리티 기반 관절을 설계합니다. 이를 통해 사람의 무릎, 고관절, 발목 등 실제 인체 관절의 움직임과 유연성을 모사할 수 있으며, 자가 정렬(self-alignment) 기능을 갖춘 적층형 관절 구조도 개발하였습니다. 이러한 연구는 착용형 로봇, 재활 보조기기, 산업용 협동로봇 등에서 안전성과 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 더불어, 텐세그리티 구조에 센서 기능을 융합하여 스트링의 장력 변화나 길이 변화를 실시간으로 측정함으로써, 로봇 관절의 각도 추정, 외력 감지 등 다양한 센싱 기술도 개발하고 있습니다. 이와 같은 융합 연구는 로봇의 지능적 제어와 환경 적응성, 그리고 인간-로봇 상호작용의 안전성을 크게 높이는 데 기여하고 있습니다.

본 연구실은 웨어러블 로봇, 특히 착용형 보조로봇과 의수·의족 등 바이오닉 시스템 개발에 있어 생체신호 기반 제어 기술을 선도적으로 연구하고 있습니다. 근전도(EMG), 근경도, 압력, 광학 등 다양한 센서를 활용하여 사용자의 움직임 의도와 근육 상태를 실시간으로 인식하고, 이를 로봇의 동작 제어에 직접적으로 반영하는 시스템을 개발합니다. 이러한 기술은 상지·하지 절단자를 위한 맞춤형 의수, 의족, 그리고 노약자·환자 보조를 위한 착용형 로봇 등에 적용되어 사용자의 삶의 질을 크게 향상시키고 있습니다. 특히, 본 연구실은 니트 전극, 직물 센서, 스마트 웨어 등 섬유 기반의 다채널 생체신호 측정 기술을 개발하여, 착용감과 신뢰성을 동시에 확보하였습니다. 이를 통해 고정밀 동작 인식, 다양한 근육 패턴 분류, 실시간 피드백 제어가 가능해졌으며, 실제 임상 및 재활 현장에서도 높은 실용성을 인정받고 있습니다. 또한, 인체의 생체신호를 활용한 로봇 제어 알고리즘, 예측 모델, 패턴 인식 기술 등 소프트웨어적 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 단순한 보조를 넘어 사용자의 의도와 환경 변화에 능동적으로 반응하는 지능형 웨어러블 로봇 실현에 중추적 역할을 하고 있습니다. 향후에는 인공지능, 빅데이터, 클라우드 기반의 원격 재활 및 헬스케어 로봇 시스템으로의 확장도 기대할 수 있습니다.

최근 로봇 분야에서는 안전성과 유연성을 확보하기 위해 소프트 로봇 기술이 각광받고 있습니다. 본 연구실은 공압, 텐던, 모터 등 다양한 구동 방식을 융합한 하이브리드 소프트-하드 로봇 시스템을 개발하고 있으며, 특히 소프트 재질과 강체를 복합적으로 적용한 로봇 팔, 그리퍼, 매니퓰레이터 기술을 중점적으로 연구합니다. 이러한 하이브리드 구조는 기존 강체 로봇의 정밀성과 힘, 소프트 로봇의 안전성과 유연성을 동시에 확보할 수 있는 장점이 있습니다. 연구실에서는 접이식 하이브리드 구동 소프트 로봇 팔, 텐세그리티 기반 그리퍼, 다양한 환경에 순응하는 적응형 그리퍼 등 혁신적인 로봇 엔드이펙터를 개발하였으며, 실제 산업용 협동로봇, 우주 잔해물 포획, 의료·재활 분야 등 다양한 응용처에 적용하고 있습니다. 또한, 그리퍼 및 매니퓰레이터의 센서 융합 기술, 힘/위치/촉각 센싱, 환경 적응형 파지 알고리즘 등도 활발히 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 로봇의 작업 효율성과 안전성을 극대화할 뿐만 아니라, 미세한 조작이 필요한 의료, 서비스, 우주, 제조 등 다양한 분야에서의 실질적 활용 가능성을 크게 높이고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 하이브리드 로봇 기술의 한계를 지속적으로 확장해 나갈 계획입니다.