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로봇기술개발현황로봇산업과 로봇문화를 선도하는 경남 로봇산업 진흥기관

2020년 과제소개 영상

2020유소년용 무선 조종이 가능하며 조종내용이 기록되는 팽이형 스마트 로봇 개발

유소년용 무선 조종이 가능하며 조종내용이 기록되는 팽이형 스마트 로봇 개발

과제내용
  • 수행기업
    (주)미니로봇
  • 대표자
    정상봉
  • 개발목표
    정성적목표
    ○ 전통 팽이의 채찍질 모션에 의한 팽이 동작 방법을 적용한 모션 인식기술.
    ○ 충전 전원회로 보호기능 및 완충 시 자동전원 차단에 의한 화재위험 방지.
    ○ 한번 충전 시 연속사용 20분 확보.
    ○ 여러 대의 팽이를 같은 장소에서 동작 가능 하도록 8채널 분리적용.
    ○ 팽이 배틀이 가능하도록 채널 구분 및 다양한 조종 방식 채택.
    ○ 가정용 TV 리모턴 제어가 가능하게 통신 제어 프로토콜 적용.
    ○ 사용자가 조작한 조정 명령을 기억 재생하는 기능 적용.
    ○ 2가지 이상의 제품 구별이 되도록 2종 이상의 디자인인 채택
    ○ 매그너스(Magnus effect) 효과를 상쇄하는 직진 알고리즘 적용.
    ○ 모션 인식 리모컨에 의한 무선조정이 되는 팽이형 로봇 시스템
    ○ 전후좌우 이동 기능 및 스핀 회전기능을 가지는 팽이
    ○ 팽이 격투가 가능한 소프트웨어
    ○ 개발제품의 재미와 흥미 요소를 고려한 개발.(다양한 게임요소 포함)
    정량적목표
    ○ 팽이 속도 : 30cm/sec
    ○ 사용 채널수 : 8채널
    ○ 팽이 가지 수 : 4종
    ○ 조종 기록 시간 : 3분
    ○ 완충 후 연속 사용 시간 : 20분
    ○ 리듐이온 전지 : 3.5V, 120mA
    ○ 무게 : 60g. 크기 : 70 x 70 x 40mm
    ○ 게임요소 : 3가지 이상의 게임 요소
  • 개발내용

    ○ IR 리모컨으로 전,후,좌,우 회전, 정지, 펑션 기능 등이 사용 가능한 팽이 형태를 가지는 유소년용 조종형 로봇 토이기술 개발

    ○ 전통 팽이의 채찍질 모션에 의한 팽이 동작 방법을 적용한 모션 인식기술.

    ○ 충전 전원회로 보호기능 및 완충 시 자동전원 차단에 의한 화재위험 방지.

    ○ 한번 충전 시 연속사용 20분 확보.

    ○ 여러대의 팽이를 같은 장소에서 동작 가능 하도록 8채널 분리적용.

    ○ 팽이 배틀이 가능하도록 채널 구분 및 다양한 조종 방식 채택.

    ○ 가정용 TV 리모턴 제어가 가능하게 통신 제어 프로토콜 적용.

    ○ 사용자가 조작한 조정 명령을 기억 재생하는 기능 적용.

    ○ 2가지 이상의 제품 구별이 되도록 2종 이상의 디자인인 채택

    ○ 매그너스(Magnus effect) 효과를 상쇄하는 알고리즘 적용.

    ○ 리듐이온 전지사용.  3.5V, 200mA

    ○ 무게 60g.  크기 : 70 x 70 x 40mm


     
  • 예상파급효과

    ○ 산업적 측면

     - 비대면 놀이 필요, 스마트 완구 시장의 활성.

     - 로봇 산업 환경의 높은 성장성에 따른 사업 성공 가능성 고조 

     - 유소년을 위한 오락형 로봇제품의 요구 증대에 따른 사업화 

     - 사업 수행 결과로서 경남 마산로봇랜드의 유소년 체험관의 콘텐츠의 추가 확보.

     - 로봇팽이 개발로, 오락로봇 및 교육, 공연, AI 기타 로봇의 콘텐츠 환경을 앞당길 수 있다. (로봇 콘텐츠 기술의 향상)

     - 다양한 로봇을 체험을 통해서 검증하고, 체험 교육을 통한 로봇의 구동 방식의 실제적 이해화 실용화.

     - 사람과 로봇의 관계를 직접 조정을 통해 가깝게 해주며, 여러 센서 신호처리 방식과 유・무선통신 기술을 검증하고, 인공지능의 발전에 기여.

     - 로봇 콘텐츠 및 로봇 제어알고리즘의 기술이전 실시 

     - 특허출원

     - 로봇 융복합 및 게임시장 진출로 인한 해당 기술 관련 업체의 기술 성장에 기여.


    ○ 지역경제 측면

     - 로보랜드 내 유소년 체험공간에 활용.

     - 지역 유치원 등의 아동 로봇 체험 컨텐츠로 활용 

     - 지역 소재 제조업체를 통한 생산 유통 기반 구축 .

     - 지역 생산자를 통한 개발 제품의 생산

     - 로봇 게임 산업의 시장 창출 및 로봇 융합 신규 스마트 토이 상품화.

     - 수출(50억원/년) 및 수입대체(30억원/년) 효과가 있고, 향상된 기능을 가지는 로봇 체험 콘텐츠 개발에 도움.

     - 테마파크 체험 콘텐츠의 개발을 시작으로 연관된 서비스 로봇 개발이 활성화되면 고부가가치의 관련 로봇 시장이 크게 활성화될 것이다.

      - 로봇 교육화 방향이 활성화되면 연구, 교육 목적으로의 사용이 가시화될 수 있고 게임 로봇이 교육 로봇으로의 역할도 할 수 있다.

      - 로봇의 체험활용을 통해 유소년들에게 로봇에 대한 관심을 제공 할 수 있다.

      - 스포츠형 게임 로봇 콘텐츠의 확산.

      - 지역 일자리의 창출

  • 특이사항


2020로봇 적용 분야 확대를 위한 적응형 스마트 소프트 로보틱스 그리퍼 개발

로봇 적용 분야 확대를 위한 적응형 스마트 소프트 로보틱스 그리퍼 개발

과제내용
  • 수행기업
    예스로봇
  • 대표자
    박근우
  • 개발목표
    정성적목표
    - 소프트한 대상물로 로봇 적용 분야 확대
    - 소프트 로보틱스 핑거 재질 선정
    - 소프트 로보틱스 그리퍼 개발
    정량적목표
    - 간이 금형 2set
    - 실 금형 1set
    - 소프트 스마트 그리퍼 제품 5sets
  • 개발내용

    -

  • 예상파급효과

    ◇ 소프트 로봇 그리퍼는 그 자체만으로도 새로운 산업분야라고 볼 수 있다. 

    ◇ 로봇 산업과 연계되어 소프트 로보틱스 핑거를 이용한 로봇 그리퍼가 개발됨으로써 새로운 로봇 자동화 시장을 열릴 것이다. 

    ◇ 로봇 산업과 연계되어 소프트 로보틱스 핑거를 이용한 로봇 그리퍼가 개발됨으로써 새로운 로봇 자동화 시장을 열릴 것이다. 

    ◇ 식료품 자동화 시스템에서는 작업대상물이 소프트하기 때문에 일반적인 그리퍼로는 작업하기 어려워 소프트 그리퍼의 적용이 늘어나고 있음.

    ◇ 최근 로보터블과 같은 업체에서 요식업 로봇자동화 시스템 등의 사업이 진행되고 있으며 이러한 자동화의 경우에 소프트 그리퍼 시스템 적용이 필수적이라고 판단됨. 대상물이 소프트하기 때문에 일반적인 그리퍼로는 작업하기 어려움.


    ○ 지역경제 측면

     ◇ 소형 유아용 장난감 로봇 그리퍼를 개발하여 경남마산로봇랜드를 방문하는 아이들에게 엔터테인먼트용으로 판매할 수도 있다. 

     ◇ 경남 창원지역의 기계가공업체를 활용함으로써 정밀 금형, 유공압 등의 설계 및 개발이 용이할 것으로 본다.

     ◇ 또한 기계공단지역의 스마트산단화를 위해서 개발될 로봇 핸드가 적용될 수도 있다.

  • 특이사항


2020오픈소스 하드웨어 기반 AI로봇 융합 체험용 스마트팩토리 개발

오픈소스 하드웨어 기반 AI로봇 융합 체험용 스마트팩토리 개발

과제내용
  • 수행기업
    (사)한국융합기술진흥원
  • 대표자
    배기열
  • 개발목표
    정성적목표
    - 제품 환경제어 신뢰도(온도) 시험성적서
    - 제품 환경제어 신뢰도(습도) 시험성적서
    - 제품 환경제어 신뢰도(조도) 시험성적서
    - 제품 환경제어 신뢰도(소음) 시험성적서
    정량적목표
    - 체험용 스마트팩토리 1대
    - 로봇 및 센서 연동 플랫폼 1식
    - 지적재산권(프로그램 등록) 1개
    - 로봇스쿨 방문자 체험 300명
  • 개발내용

    □ 개념도 및 개발내용

    오픈소스 하드웨어 기반 AI로봇 체험용 스마트팩토리 개발을 성공적으로 수행하기 위해서 스마트팩토리와 플랫폼의 아키텍처를 구성하고, 6개의 프로젝트 모듈로 세분화하여 개발내용을 정의하고, 2020년도 1년 차에는 제품을 중심으로 플랫폼의 연동체계를 구축하고, 향후에는 빅데이터를 기반으로 플랫폼의 지능화를 지향하여 단계별 개발을 수행함

    ○ 기술개발 내용과 방법

  • 예상파급효과

    □ 예상 파급효과 

    본 과제를 통해 개발되는 제품은 로봇랜드와 로봇스쿨에서 체험을 통한 마케팅으로 전략을 수립하였으며, 차세대 SW 교육과 인재상에 필요한 역량 개발을 위한 최초의 제품으로 시장 전략을 수립하였음


    ■ 산업적 측면

    ○ (급속도로 성장하고 있는 시장) 빅데이터 기반의 Google trend 분석에 따르면, 사물지능, 도시농업 등이 급속도로 발전하고 있으며. 이를 융합한 체험 제품의 수요 또한 발전할 것으로 판단하고 있음.

     


    ○ (로봇에 AIoT 융합기술로 지능로봇 산업 확대, 산업통상자원부. 2019.03.) 최근, 지능로봇산업이 4차 산업혁명의 총아로 부상. 他산업에 로봇 융합기술을 확산해 新시장 창출. 즉 4차 산업혁명 신기술(AI, 5G 등)이 로봇에 접목되면서 로봇의 스마트화가 비약적으로 진전되고 활용 분야도 급속도로 확대


    ○ (음성인식 AI의 급성장과 융합상품의 부가가치 증대) 4차산업 혁명 기술을 가장 체감할 수 있는 분야가 인공지능(AI)이며, AI 대중화에는 음성인식 기술이 결정적 역할을 하고 있음. 컴퓨팅 분야 차세대 혁신 기술은 음성 인터페이스 기술로 기업 시장과 다양한 환경에 활용되어 부가가치가 증대되고 있음


    ○ (오픈소스 하드웨어 기반 체험제품 개발) 현재 스마트팩토리는 표준모델 개발을 하고, IoT를 적용하여 스마트 시스템 연구 및 개발하는 단계에서 빅데이터, 인공지능으로 발전하는 단계로, AI로봇 기반 스마트팩토리를 개발하였을 경우 충분한 소비시장이 확보될 것으로 판단되며, 이를 통한 역량개발 및 산업발전과 고용창출 기대됨


    ○ (AI와 로봇이 융합된 스마트팩토리 개발) 연구동향을 분석한 결과, 스마트팜, 스마트팩토리 등이 로봇과 융합되어 개발되는 추세이며, 적극적인 개발을 통해 공급한다면 충분한 시장 선점의 효과가 있음으로 판단됨 


    ○ (차세대 초·중등 SW교육 및 4차 산업 역량에 필요한 AI로봇 체험제품) 차세대 SW교육 표준모델의 인재상을 정보와 컴퓨팅 소양을 갖추고 더불어 살아가는 창의·융합적인 사람으로 정의. 정보와 컴퓨팅 소양은 컴퓨팅 사고력 기반의 SW 역량과 지식을 토대로 개인과 사회의 문제를 창의·융합적으로 해결하기 위해 참여하고 실천하는 태도와 능력


    ■ 지역경제 측면

    ○ (로봇랜드의 로봇스쿨 운영경험에 따른 로봇체험 제품 필요) 제안기관은 로봇스쿨을 운영하면서 교육, 재미, 체험 그리고 메이커 활동을 수행. 이를 통해 다양한 경험과 참여자들의 의견과 수요를 파악하였으며 로봇문화의 확산과 로봇랜드 테마파크의 발전을 위해 이용자의 눈높이에 맞는 로봇체험 제품 필요


    ○ (로봇체험을 통한 로봇랜드의 발전과 지역경제 활성화) 지역의 로봇 관련 기업체 또는 학교와 협력하여 수시로 새로운 교육 콘텐츠를 함께 개발하여 지역 교육사업을 활성화 시킬 수 있도록 하고, 또한 국내 로봇 교육 콘텐츠를 경상남도가 선도하여 타지역의 많은 사람들이 로봇랜드에 방문할 수 있도록 하여 지역 경제를 활성화 


    ○ (로봇랜드 콘텐츠 개발을 통한 지역특화 산업의 발전) 경남 창원 지역 산업인 AI로봇 관련 기업 재직자의 최신 기술역량을 로봇랜드 콘텐츠 개발로 연계하는 등 기업의 신규인력 유입과 높은 정착률 기대 


    ○ (로봇관련 콘텐츠와 교육사업의 확대) 로봇랜드와 연계한 로봇 콘텐츠 및 체험 관련 일자리 창출 확대 및 제품과 콘텐츠 서비스의 고부가가치화 하며, 다양하고 빠르게 업데이트되는 로봇랜드의 교육 콘텐츠를 통해 국내 로봇 문화의 선두 주자 역할을 하여 로봇과 관련된 콘텐츠 사업의 구심점 역할


    ○ (미래 로봇 산업의 반전을 견인) 로봇에 대한 인식의 변화가 초,중,고 학생들로부터 시작되어 미래의 핵심 기술인 로봇 산업의 초석이 되는 역할을 하며, 경상남도가 로봇랜드를 중심으로 로봇에 대한 높은 관심을 목표로 하고 있음으로 다양하게 개발된 콘텐츠와 각종 로봇대회는 초,중,고 학생들로부터 로봇을 쉽게 접할 수 있게 하여 로봇 산업의 미래를 개척

  • 특이사항


2020탑승용 유인로봇헤드 스마트 시스템 블록다이어그램 개발

탑승용 유인로봇헤드 스마트 시스템 블록다이어그램 개발

과제내용
  • 수행기업
    (주)에스에프이음
  • 대표자
    박오연
  • 개발목표
    정성적목표
    - 기존 글래스 제품과 스마트 미러링 기술이 결합된 콘텐츠 맞춤형 스마트 글래스 제작
    - 영상출력신호 변환(LVDS -> HDMI)을 통한 고해상의 영상몰입도를 추구하고 별도의 리모트 컨트롤러 개발을 통한 양방향 제어 시스템 구축
    - 자사의 유인로봇슈트와 연계되어 슈트의 전면부와 후면부에 DVR 카메라 시스템을 적용, 이를 통해 기존 탑승자의 제한된 시야를 확보하고 한층 더 고도화된 실감콘텐츠에 기여
    정량적목표
    - 구글 글래스형 타입 2대, VR타입 3대 제작
    미러링 기술 적용 S/W 1식 개발
    : 안드로이드용 OS 개발 및 IOS버전 연동
    - DVR 카메라 시스템 적용 (2대)
    - 기타 구성 목록
    스마트폰 컨트롤 박스(5), 연동배터리팩 (5), 리모트 컨트롤러 (2) 등
  • 개발내용

    ○ 스마트 시스템 - 스마트 고글(기능구조)

     

    ○ 스마트 시스템 - 스마트 고글(사양)

     스마트 글라스

     마이크

    LCOS 해상도

    1280×720

    HD

    MIC TYPE

    Electret Condesser 

    GLASS 형태

    단안

     

    Output TYPE

    Analog

    광학형태

    OE VISION

     

    Direction

    Omnidirectional 

    LCOS SIGNAL

    DIGITAL RGB

    TTL 16BIT

    Frequency Rang 

    50Hz~10KHz 

    최대밝기

    2,000Nit 

     

    Volt range

    1V~10V 

    대조비율

     400:01:00

     

    Lnpedance 

    2.2K

    입력신호

    USB C DP

     

     

     


    카메라

    스피커

    해상도

     200만 화소

    임피던스

    4옴

    지원시스템

    Window, IOS, Android

    최대출력

    2w

    저장방식

    TFT 저장지원

    권장출력

    1w

    시야각

    150도

    음압

    45db spl(2.83v / 1w, 1m)

    적외파장

    960NM

    무게

    10g

    비디오 코딩

    H.264



    이미지 파일형식

    JPG


     

     광원주파수

    50Hz / 60Hz 

     

     


    ○ 스마트 시스템 - 웹서버 및 어플리케이션

    1. 홈화면

     - 홈화면의 경우 배경과 입장 버튼 활성화

     - 입장하기 버튼 클릭 시 로그인 화면으로 전환


    2. 로그인 화면

     - ID/PW 확인 후 User는 User 리스트 화면 전환 

     - User 관리/리스트 화면 상단 탭바 화면 제공 

     - 관리자 초기화면 User와 동일한 리스트 화면 제공


    3. User 리스트 화면 / 세부화면

     - 게임을 진행하는 User 리스트 화면  

     - 일반 User 일 경우 본인 아이디의 세부 화면 활성화 

     -  관리자일 경우 모든 User 세부화면 버튼 활성화

     - 현재 User의 하드웨어 정보 출력 (배터리, 체력, 총알갯수)



  • 예상파급효과

    ○ 콘텐츠산업적 측면 파급효과

    - 전국 주요 관광시설 또는 관광 인프라를 활용, 지역적 특색에 맞는 실감형 로봇콘텐츠 특화 

    - 로봇과 외계인, UFO, 우주선, SF, 판타지 등을 갖춘 융복합 SF공상과학콘텐츠로 범위 확대 

    - 자사 콘텐츠 시연을 통해 기존 해외 거래처 및 국내 로봇 관련 기업에 홍보 매출증대 기여

      

    ○ 지역경제 측면

    - 세계 각국의 로봇 문화를 즐길 수 있도록 다각화, 새로운 융복합 실감형 문화콘텐츠 장착 

    - 4차산업의 융복합 콘텐츠로 활용 지역 내 신규일자리 및 고용창출에 적극 기여 

    - 경제적, 사회적 자사 로봇문화 개발 및 콘텐츠 기여에 따른 활발한 참여로 4차산업 전반에 확대 생산

    - 신규 고용창출 

     구 분

    정규직

    정규직

    로봇테마파크 

     채용예정인원

    5명

    10명

    20명 이상

     채용기간

    2020년 내

    2021년 예상

    2022년 예상 

     
  • 특이사항


2020협동로봇을 활용한 실제 매장 도입가능한 로봇 소프트 아이스크림 덤핑 솔루션

협동로봇을 활용한 실제 매장 도입가능한 로봇 소프트 아이스크림 덤핑 솔루션

과제내용
  • 수행기업
    (주)로보터블
  • 대표자
    최인현
  • 개발목표
    정성적목표
    -
    정량적목표
    -
  • 개발내용

    ○ 협동로봇을 활용한 소프트아이스크림 솔루션

      : 아이스크림 콘/컵을 그립하고, 아이스크림 기계를 구동하여 아이스크림을 덤핑하여 고객에게 전달하는 전공정을 로봇으로 수행하는 솔루션


     - 아이스크림기계 레버 구동부에 장착되어 로봇 컨트롤박스에서 함께 제어되는 엑츄에이터 제작 및 장착

     - 콘/컵을 툴체인지 없이 그립 할 수 있고, 내부에 식품용 실리콘을 부착한 그립퍼 핑거

     - 콘/컵 그립 여부를 센싱하고, 그립 실패시 그립 공정으로 다시 돌아가는 로직 구현

     - 스텝모터 활용하여 크기별 아이스크림 토핑을 배분하는 장치 (로봇 컨트롤러로 제어)


    □ 개념도 또는 참고이미지