전도영

인공지능 기반 재활 및 착용형 로봇

본 연구실은 노약자와 장애인의 삶의 질 향상을 위한 인공지능 기반 재활 및 착용형 로봇 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 지능형 보행 보조 로봇, 외골격 로봇, 하지 재활 훈련 장치 등 다양한 형태의 로봇을 설계하고 제어하는 핵심 기술을 연구합니다. 사용자의 움직임 의도를 정확하게 파악하고, 개인별 맞춤형 재활 훈련을 제공하기 위해 AI 기반 사용자 상태 인식, 실시간 제어 알고리즘, 센서 융합 기술을 활용하고 있습니다. 연구실의 대표적인 성과로는 뇌졸중 및 척수 손상 환자의 보행 훈련에 활용되는 지능형 하지재활 보행보조로봇 'SUBAR' 개발이 있습니다. 이 로봇은 정보행, 역보행, 제자리 보행 등 환자 맞춤형 훈련이 가능하게 하여 실제 임상 환경에서 그 효과를 입증하고 있습니다. 또한, 휠체어 결합형 하지 운동/재활훈련 장치와 같은 혁신적인 특허 기술을 통해 실제 의료 현장 적용 가능성을 높이고, 재활 로봇 상용화를 위한 기술 이전에 적극적으로 참여하여 사회적 가치 창출에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 이론적 설계와 임상적 검증을 병행하며, 로봇 공학, 인공지능, 재활 의학의 융합을 통해 미래 재활 패러다임을 선도합니다.

고정밀 제어 및 메카트로닉스 시스템

본 연구실은 다양한 기계 시스템의 성능 향상을 위한 고정밀 서보 제어 및 첨단 메카트로닉스 시스템 연구를 선도합니다. 특히 CNC 공작기계의 고속 고정밀 가공을 위한 최적화된 제어 알고리즘 개발, 자동화 시스템의 정밀 유량 제어, 그리고 동역학 시스템의 안정적인 제어에 깊이 있는 전문성을 가지고 있습니다. 반복 제어(Repetitive Control) 및 퍼지 로직 기반 제어와 같은 진보된 제어 이론을 실제 시스템에 적용하여 미세 진동 및 오차를 최소화하고, 시스템의 응답성과 정밀도를 극대화하고 있습니다. 또한, 자기유변유체(MR Fluid)를 활용한 응용 연구는 본 연구실의 차별화된 강점입니다. MR 유체의 가변적인 점도 특성을 이용하여 반능동형 현가 장치, 진동 제어 시스템, 지능형 시트 폼 강성 조절 장치 등을 개발하여 기존 시스템의 한계를 극복하고 있습니다. 이러한 기술들은 자동차, 산업 자동화, 정밀 제조 공정 등 다양한 분야에서 생산성 향상과 효율 증대, 그리고 사용자 편의성 증대에 직접적으로 기여할 수 있으며, 이론적 제어 기법과 실시간 실험적 검증을 통해 최적화된 솔루션을 제공하며 실제 산업 현장에 적용 가능한 기술 이전을 목표로 합니다.

의료용 미세 시스템 및 스마트 센싱 기술

본 연구실은 의료 분야의 혁신을 위한 미세 시스템 설계 및 지능형 센싱 기술 개발에 집중하고 있습니다. 특히 캡슐 내시경의 메커니즘 설계, 조직 채취 기술 연구, 그리고 국소 약물 주입을 위한 마이크로니들 시스템 개발 등 의료용 미세 로봇 및 기기 분야에서 독보적인 기술력을 보유하고 있습니다. 이러한 기술들은 최소 침습 수술, 정밀 진단 및 치료를 가능하게 하여 환자의 부담을 줄이고 치료 효과를 극대화하는 데 기여합니다. 연구실은 소형화된 로봇 시스템을 통해 신체 내부 진단 및 치료의 정확성과 안전성을 향상시키는 데 초점을 맞춥니다. 또한, 재활 로봇 및 보행 보조 장치에 적용되는 토크 센서, 압력 센서, 족저압 측정 장치 등 다양한 스마트 센싱 기술 개발을 통해 사용자 및 환경 상태를 정확하게 감지하고 이에 반응하는 지능형 시스템을 구현합니다. 퍼지 로직 기반의 센서 데이터 해석 및 제어 알고리즘은 복잡한 의료 환경에서의 안정적이고 신뢰성 높은 작동을 보장합니다. 본 연구는 정밀한 메커니즘 설계, 첨단 재료 공학, 그리고 AI 기반 데이터 해석 기술의 융합을 통해 차세대 의료 기기 개발의 기반을 마련하고, 의료 기술 발전에 실질적으로 기여합니다.