정석환

의료 및 재활 로봇 시스템 연구

본 연구실은 정밀 의료 로봇과 재활 보조기기 설계를 핵심 역량으로 삼아, 환자의 회복 효과를 극대화하고 의료진의 시술 정확성을 높이는 기술 개발을 선도하고 있습니다. 특히, 최소 침습 수술을 위한 로봇 시스템은 복잡한 의료 환경에서 정밀하고 안전한 수술을 가능하게 하며, 환자의 부담을 줄이는 데 기여합니다. 주요 연구는 정밀 제어가 가능한 손 외골격 재활 장치 개발에 집중되어 있습니다. 이는 뇌졸중이나 신경 손상 등으로 인한 상지 기능 저하 환자들에게 효과적인 재활 훈련을 제공하며, 하지 근력 보조 장치 개발을 통해 보행 보조 및 근력 강화 등 포괄적인 재활 솔루션을 제시합니다. 이러한 기술들은 로봇 메커니즘의 구동 원리와 첨단 제어 기술을 기반으로 하여 인간 중심의 로봇 시스템을 구현합니다. 이러한 연구 결과는 차세대 스마트 의료기기, 정형외과 수술 시스템, 그리고 개인 맞춤형 재활 솔루션 개발에 직접적으로 적용될 수 있습니다. 이를 통해 실질적인 임상 기여는 물론, 관련 산업의 혁신을 이끌어내어 사회적 가치 창출에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

로봇 지능형 구동 및 변속 메커니즘

본 연구실은 로봇 시스템의 성능과 효율성을 획기적으로 향상시키기 위한 지능형 제어 및 구동 메커니즘 연구에 중점을 두고 있습니다. 궁극적으로 생체 근골격계 액추에이터를 뛰어넘는 이상적인 인공 액추에이터 개발을 목표로, 고효율·고정밀 구동 메커니즘 설계 기술을 선도하고 있습니다. 특히, 소형 가변 변속기(Continuously Variable Transmission)와 자기 기어(Magnetic Gear) 기술은 로봇의 동적 성능을 최적화하고 다양한 작업 환경에 유연하게 대응할 수 있도록 합니다. 비접촉식 자력 동력 전달 방식을 활용하여 기계적 마모를 최소화하고, 이를 통해 유지 보수 비용을 절감하며, 사막이나 수중, 우주와 같은 극한 환경에서도 안정적으로 작동하는 로봇 구동부를 구현하고 있습니다. 4-bar linkage 기반의 혁신적인 변속 메커니즘 연구를 통해 로봇 시스템의 전반적인 효율성과 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 지능형 구동 및 변속 메커니즘 기술은 차세대 로봇의 핵심 역량이 될 것이며, 정밀 산업 자동화, 특수 작업 로봇, 그리고 웨어러블 로봇 등 광범위한 응용 분야에서 로봇의 성능 한계를 극복하고 새로운 시장을 창출하는 데 기여할 것입니다.

AI 기반 로봇 그리퍼 및 자동화

본 연구실은 인공지능 기반 로봇 그리퍼 및 첨단 공장 자동화 기술 개발을 통해 산업 생산성의 혁신을 이끌고 있습니다. 특히, 복잡한 환경에서 다양한 형태의 물체를 안정적이고 정밀하게 파지하고 조작할 수 있는 로봇 시스템 구현에 집중하고 있습니다. 연구는 물리 인공지능에 최적화된 로봇 그리퍼 시스템 개발에 주력하며, 높은 물리적 투명도를 기반으로 한 자율 파지 지능형 다자유도 그리퍼 기술을 통해 인간 수준의 섬세한 조작이 가능한 로봇 핸드를 구현합니다. 또한, 다중감각 센싱 시스템(예: 광학 소형 힘 센서)과 정밀 조작 원격 인터페이스를 결합하여 로봇의 환경 인지 능력과 상호작용 능력을 극대화합니다. 하네스 케이블 조립 자동화를 위한 로봇 그리퍼 및 매니퓰레이터 시스템 설계는 고난이도 조립 공정의 자동화를 실현하며, 산업 현장의 생산 효율을 크게 향상시킵니다. 이러한 인공지능 기반 로봇 그리퍼 및 자동화 기술은 제조, 물류, 서비스 로봇 등 다양한 산업 분야에 적용되어 생산 공정의 스마트화와 무인화를 가속화할 것입니다. 이를 통해 기업의 경쟁력을 강화하고 새로운 산업 패러다임을 제시하며, 미래 산업 혁명에 필수적인 핵심 기술을 제공합니다.