우수신진연구자 세션

2008.02 서울대학교 조선해양공학 학사
2010.02 서울대학교 조선해양공학 석사
2017.02 서울대학교 융합과학기술대학원 지능형시스템 박사
2017.03~2018.08 서울대학교 박사후 연구원
2018.10~2020.09 이탈리아 Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) 박사후 연구원
2020.10~ 한국과학기술연구원 (KIST) 선임연구원

다관절 로봇은 높은 자유도를 가져 다양한 동작과 작업 수행이 가능한 장점이 있으나 이를 잘 제어하기 위해서는 무수히 많은 제어 솔루션과 여러 제약조건들을 고려해야 한다. 이런 문제를 해결하기 위한 방법으로 QP 최적화 기반 제어 기술이 있으며 이는 부등식 형태의 제약조건들을 고려할 수 있으므로 역행렬 연산 기반의 전통적인 역동역학 제어 방법의 한계점을 극복할 수 있다. 특히, 휴머노이드 로봇과 같이 관절 수가 매우 많고, 지면과 같이 환경과 접촉을 해야하는 형태의 최신의 로봇들에 필수적인 방법이기도 하다. 본 발표에서는 QP최적화가 로봇팔, 휴머노이드 로봇 등에서 어떻게 활용되는지 소개한다.

2014.02 한양대학교 기계공학부 학사
2016.02 서울대학교 기계항공공학부 석사
2020.02 서울대학교 기계항공공학부 박사
2020.06~2021.02 UC Berkeley 박사후 연구원
2021.04~현재 서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과 조교수

기존 멀티로터 플랫폼은 하드웨어, 배터리 및 제어알고리즘의 한계들로 인해 탑재중량, 비행시간 및 화물수송 안정성 문제 등이 발생하며, 이로 인해 본격적인 산업 활용에 어려움이 있다. 특히 부족구동이라 불리우는 현상으로 인해 멀티로터는 비행중 지속적인 자세운동이 발생하며, 이로 인해 유체 화물 등의 운송에 있어 불리함이 존재한다.
본 발표에서는 [모듈형 홀로노믹 무인 비행이동체]로 명명된 새로운 공중 화물 운송시스템을 소개한다. [모듈형 홀로노믹 무인 비행이동체]는 공중에서 임무목적에 따라 결합 및 분리가 가능한 모듈형 비행체로, 할당된 화물의 종류에 따라 여러 비행모듈이 결합하여 유연한 이륙중량과 탑재공간의 제공이 가능하다. 개발과정에서 취득된 하드웨어 및 제어이론의 혁신사항들을 차례로 소개하고 향후 공중화물운송 연구의 비전을 제시한다.

2013.02 영남대학교 기계공학 학사
2015.02 영남대학교 기계공학 석사
2020.08 대구경북과학기술원 로봇공학 박사
2021.03~현재 영남대학교 로봇공학과

SLIP(Spring Loaded Inverted Pendulum) 모델로 알려진 질량-스프링 시스템 거동은 사람의 달리기/이동을 단순화하는 강력한 분석 도구로 알려져 있다. 로봇분야에서의 SLIP 모델은 단순한 분석 도구를 넘어 인간 및 동물과 같은 운동을 구현하기 위한 템플릿으로 활용되고 있다. 사족보행로봇의 다관절 로봇다리가 가지는 동역학은 SLIP 모델 템플릿의 작업 공간에 투영될 때 복잡한 동작을 나타내므로 로봇의 기계적 설계에서 제어 및 분석에 이르기까지 다양한 고려 사항이 필요하다. 이때 필요한 기술은 지면과의 상호 작용 시 정확한 질량-스프링 거동이 나타나도록 구현하고 로봇의 작업 공간에서 강인한 위치 제어성능을 구현하는 것으로 요약된다. 본 발표에서는 지면과 같은 환경과의 상호작용에 적합한 액츄에이터 시스템인 SEA(Series Elastic Actuator)로 구동되는 로봇 다리를 개발하고 제어하는방법에 대해서 소개한다.

2012.02 서울대학교 기계항공공학 학사
2018.08 프랑스 국립과학연구소 방문연구원
2020.02 서울대학교 융합과학과 박사
2021.03 영국 에딘버러대학교 박사후연구원
2021.10~현재 한국기계연구원 선임연구원

협업 이송을 위한 제어는 모바일 메니퓰레이터가 수행할 수 있는 대표적인 작업 스킬로 스마트 공장이나 재난 상황등에서 다양한 무게/크기의 물체를 자율적으로 운반할 수 있다는 점에서 최근 각광받고 있다. 본 발표에서는 2대의 모바일 메니퓰레이터를 이용하여 유연한 협업 이송 작업을 수행할 수 있는 전신 제어기 및 사람과 로봇의 협업 운송의 효율을 높이기 위한 AR 디스플레이와 결합한 프레임워크 등을 소개한다.

2011.08 포항공과대학교 기계공학과 학사
2013.08 서울대학교 기계공학과 석사
2017.02 서울대학교 기계공학과 박사
2017.03~2018.12 서울대학교 소프트로봇기술연구센터 선임연구원
2019.01~2021.08 Harvard Univ. Microrobotics Lab. 박사후연구원
2022.10~ 한국과학기술원 항공우주공학과 조교수

접는 행위를 통하여 물체의 형상을 변화시키는 단순하면서도 독특한 방법은 일상생활이나 취미활동 뿐만 아니라 예술, 교육, 수학 등 다양한 분야에서 주목을 받아왔다. 더 나아가 초소형 로봇에서 우주 구조물에 이르기까지 다양한 첨단 기술 분야로 그 활용 범위를 점차 넓혀가고 있다. 특히 직물이나 박막 형태의 유연하고 부드러운 재료에 단단한 판 조각을 붙여 종이접기 구조를 구현하는 방식은 경첩과 같은 기계요소를 사용하는 전통적인 설계 방식에 비하여 제작이 쉬워 그 잠재력이 높으나, 내하중의 한계로 인하여 그 적용 범위가 크게 제한되어 왔다. 본 연구는 종이접기 구조가 고하중을 지지할 수 있도록 하는 설계/제조 방법을 제안한다. 바퀴는 1톤 이상의 하중을 견딜 수 있으며, 지름을 450mm에서 800mm까지 변화시킬 수 있다. 이 기술은 실내 서비스 로봇, 배달 로봇, 우주 탐사 로버 등 예측 불가능한 환경에서 높은 기동성을 가져야하는 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

2022.03-현재: 서울대학교 기계공학부 조교수
2020-2022: Stanford University 박사후연구원
2015-2020: Stanford University 기계공학 박사
2013-2015: Stanford University 기계공학 석사
2009-2012: Georgia Institute of Technology 기계공학 학사

본 발표에서는 의료로봇, 의료기기에 필요한 부드럽고 에너지 효율적인 액츄에이터, 생체모방적인 메커니즘과 센서에 대해 소개한다. 응용 예로 원격조종 의료수술시 의사가 촉감을 느끼게 해주며 자기공명영상장치(MRI) 근처에서 사용 가능한 햅틱기구, 쉽게 변형되는 물체를 집을 수 있는 그리퍼, 심장의 성장을 유도하는 이식 기기, 심장 보조 장치 등을 소개한다.

2007.08 서울대학교 기계공학사
2009.08 서울대학교 기계공학석사
2010-12 공군사관학교 기계공학과 교수사관
2018.12 (미)카네기멜론 대학교 기계공학박사
2019-2021 (독)막스플랑크 연구소 지능시스템 박사후 연구원
2021- 부산대학교 기계공학과 조교수

본 발표에서는 무선으로 구동되는 소형 의료 로봇이 제안된다. 원거리 자력 구동은 기존의 전통적인 링키지 기반의 로봇 구동해 비해 무선으로 직접적으로 힘과 토크를 부여할 수 있는 장점이 있어서 최소 침습의 대체적인 방안으로 급부상되고 있다. 본 발표에서는 이러한 원격 구동을 활용해서 두 가지 소형 의료 로봇 어플리케이션, 1) 자력으로 구동되는 캡슐 내시경과 2) 체내에서 내비게이션 할 수 있는 자력으로 구동되는 마이크로 로봇, 에 적용됨을 중점적으로 살펴본다. 이러한 적용 과정에서 로봇 시스템의 설계, 보정, 위치 추적 및 제어 등의 구체적인 방안이 기존의 방식과는 다르게 어떻게 적용되는지 또한 본 발표에서 설명된다.

2010.01 한국과학기술원 기계공학 학사
2012.02 한국과학기술원 기계공학 석사
2017.08 한국과학기술원 기계공학 박사
2017.08~2018.06 한국과학기술원 기계공학 연수연구원
2019.06~2021.06 University of California Berkeley 연수연구원
2021.08~현재 대구경북과학기술원 로봇및기계전자공학 조교수

Da Vinci surgery robots are widely used around the world, but a variety of limitations are emphasized due to its rigid surgical tools, especially in the curved and narrow spaces such as oral cavity, gastrointestinal tract, ENT, and gynecology. We pursue flexible surgery robot research to achieve high lesion accessibility and versatility in various other surgical areas. In this talk, we will introduce PETH and K-FLEX that can perform dexterous robotic surgery through a flexible pathway by adding small robot arms to a flexible endoscope.Rather than replacing human surgeons, an emerging new generation of robots will assist surgeons by performing tedious subtasks such as suturing and debridement to improve consistency, reduce fatigue, and open the door to long-distance tele-surgery. Advances in AI can be applied to data collected from surgical systems such as Intuitive’s da Vinci to learn underlying control policies. In this talk, I’ll present recent advances from our lab including novel hardware and software.

2013.02 인하대학교 전기공학과 학사
2015.02 한국과학기술원 전기및전자공학과 석사
2020.02 한국과학기술원 건설및환경공학 (로보틱스) 박사
2020.08 한국과학기술원 응용과학연구소 연구원
2021.08 영남대학교 로봇공학과 조교수
2021.09~현재 인하대학교 전기공학과 조교수

2005년 전남대 컴퓨터정보학부 졸업 (학사)
2007년 광주과학기술원 졸업 (석사)
2021년 KAIST 항공우주공학과 졸업 (박사)
2007년 ~ 2010년 국방과학연구소 연구원
2010년 ~ 2011년 국가보안기술연구소 연구원
2012년 ~ 2022년 한국항공우주연구원 선임연구원
2022년 ~ 현재 한국기술교육대학교 조교수

평창 올림픽 이후 군집 비행 기술을 활용한 드론 쇼는 기술과 문화의 융합으로 많은 사람들에게 깊은 인상을 심어 주었다. 군집 비행을 위해서는 다수 드론과 안정적인 통신, 정확한 위치 인식, 그리고 충돌없이 최단 형상 변환 기술이 필요하다. 특히, 형상 변환 기술은 드론 쇼의 핵심 기술로써 제한된 비행 시간 안에 최대한 많은 형상을 표현하기 위해 형상 변경 시 할당 문제로 최적화를 수행한다. 본 발표에서는 군집 비행 기술 시스템과 헝가리안 알고리즘 기반의 비행 형상 변환 기술을 소개한다.

2013.02 한국과학기술원 전기전자공학 학사
2015.02 한국과학기술원 전기전자공학 석사
2020.02 광주과학기술원 전기전자공학 박사
2021.10~현재 광주과학기술원

인공지능, 로보틱스, 통신기술의 발달은 4차산업 혁명 시대를 거치며 인류의 생활 방식을 크게 바꿀 것으로 기대된다. 본 발표에서는 이러한 기술 발전을 바탕으로 사람에게 도움을 주는 지능형 시스템을 설계하기 위한 실제적인 기법들을 크게 세 분야에 걸쳐 소개한다: i) 효과적인 텍스트 메시지 입력을 위한 인간로봇상호작용(Human robot interaction; HRI), ii) 물리적/의미적 환경 이해를 위한 컴퓨터 비전, iii) 서비스 로봇을 위한 학습 알고리즘.

2013 인하대학교 항공우주공학 석사
2017 인하대학교 항공우주공학 박사
2017-2020 Cranfield University (UK) Research Fellow
2020- 현재 국방과학연구소

다수이종(Heterogeneous swam) 무인이동체로 구성된 시스템은 각각 다른 특성을 지닌 무인이동체들이 자율적으로 상호보완적인 역할을 수행하여 보다 효율적으로 미션을 수행할 수 있다. 본 발표에서는 다수이종 무인이동체 시스템을 유용하게 활용할 수 있는 한 예로써 무인 감시정찰 시스템을 상용 (commercial off the shelf) 무인이동체를 이용하여 시스템 설계 및 시험을 수행한 결과를 소개한다.

2006.03 Osaka University 시스템과학과 학사
2008.05 Univ. of Southern California Computer Science 석사
2018.05 Georgia Institute of Technology Robotics 박사
2020.08~현재 한국과학기술원

인간중심 로보틱스는 다양한 환경에서 사람을 도와줄 수 있는 능력을 가진 보조/협력/동료 로봇을 개발하는 학문이다. 하지만, 사람과 로봇 사이의 다양한 간극은 로봇이 효과적으로 사람의 명령을 이해하고 수행하기 어렵게 한다. 본 발표에서는 로봇의 인식체계를 분석하고 지식의 습득을 통한 월드 모델의 생성을 통해 간극의 최소화하는 다양한 방법론을 논한다. 특히, 지식 기반의 자연어 명령 이해, 기술 학습, 계획 등의 요소 기술을 통해 안전하고 효과적인 협력이 가능한 로봇 동료를 개발 가능함을 보인다.