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휴머노이드 로봇과 그 모션 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 장치(HUMANOID ROBOT, METHOD FOR CONTROLLING MOTION OF HUMANOID ROBOT, AND APPARATUS FOR EXECUTING THE METHOD)

  • 기술번호 : KST2017011250
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 휴머노이드 로봇과 그 모션 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법은, 휴머노이드 로봇에서, 모션 속성 및 감정 상태 중 적어도 하나와 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계, 휴머노이드 로봇에서, 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계 및 휴머노이드 로봇에서, 모션 속성 및 감정 상태 중 적어도 하나에 따라 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계를 포함한다.
Int. CL B25J 9/16 (2016.02.13) B25J 9/00 (2016.02.13) B25J 13/08 (2016.02.13)
CPC B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1664(2013.01)
출원번호/일자 1020150188618 (2015.12.29)
출원인 동아대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0078269 (2017.07.07) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.12.29)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 동아대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 사하구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김종욱 대한민국 부산광역시 사하구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 두호특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 언주로***, *층(논현동,시그너스빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 동아대학교 산학협력단 부산광역시 사하구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.12.29 수리 (Accepted) 1-1-2015-1283106-90
2 보정요구서
Request for Amendment
2016.01.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0003135-18
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2016.01.11 수리 (Accepted) 1-1-2016-0028089-42
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2017.02.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2017.04.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2017-0063601-45
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2017.05.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0317248-98
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2017.07.03 수리 (Accepted) 1-1-2017-0633953-45
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2017.07.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0633987-97
9 등록결정서
Decision to grant
2017.10.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0757663-20
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번호 청구항
1 1
휴머노이드 로봇에서, 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계;상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계를 포함하며, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며, 상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고,상기 합성 모션 궤적을 산출하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적을 순서에 따라 이어 붙이되, 상기 제2 궤적의 시작 시간을 상기 제1 궤적의 종료 시간과 동일하게 하고, 상기 제2 궤적의 각도 벡터에 상기 제1 궤적의 종료 각도와 상기 제2 궤적의 시작 각도의 차이값을 더하며, 상기 제2 궤적의 시작 각속도를 상기 제1 궤적의 종료 각속도와 동일하게 하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
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청구항 1에 있어서, 상기 합성 모션 궤적을 산출하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 궤적에 제1 시간 배율(α1k) 및 제1 각도 배율(β1k)을 곱하고, 상기 제2 궤적에 제2 시간 배율(α2k) 및 제2 각도 배율 (β2k)을 곱하는 단계를 더 포함하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
6 6
휴머노이드 로봇에서, 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계;상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계를 포함하며, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며,상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고, 상기 합성 모션 궤적을 산출하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적의 시간 길이를 동일하게 조절하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 궤적과 상기 제2 궤적을 더하여 상기 제1 모션 종류 및 상기 제2 모션 종류가 동시에 움직이는 합성 모션 궤적을 산출하는 단계를 포함하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
7 7
청구항 6에 있어서, 상기 시간 길이를 동일하게 조절하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 궤적의 시간 길이를 기준으로 상기 제2 궤적의 시간 길이를 조절하거나 상기 제2 궤적의 시간 길이를 기준으로 상기 제1 궤적의 시간 길이를 조절하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
8 8
청구항 6에 있어서, 상기 제1 궤적의 시간 길이가 상기 제2 궤적의 시간 길이보다 길고, 상기 시간 길이를 동일하게 조절하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제1 궤적에 제1 시간 배율(α1k) 및 제1 각도 배율(β1k)을 곱하고, 상기 제2 궤적에 제2 시간 배율(α2k) 및 제2 각도 배율 (β2k)을 곱하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 제2 궤적의 제2 시간 배율(α2k)에 시간 연장 비율 α12k(= t12/t12)(t12은 제1 궤적의 시간 길이, t12은 제2 궤적의 시간 길이)을 곱하는 단계를 포함하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
9 9
청구항 1에 있어서, 상기 합성 모션 궤적의 관절 궤적 파라미터를 조정하는 단계는, 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 합성 모션 궤적의 관절 궤적 파라미터의 시간 배율 및 각도 배율 중 어느 하나 이상을 변경시켜 조정하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
10 10
청구항 1에 있어서, 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계 이후에,상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 합성 모션 궤적을 기반으로 휴머노이드 로봇 모델을 시뮬레이션하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 시뮬레이션 상의 휴머노이드 로봇 모델의 영모멘트점(Zero Moment Point)이 기 설정된 안정 영역에 위치하는지 여부에 따라 상기 합성 모션 궤적에 대한 자세 안정도를 검증하는 단계를 더 포함하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
11 11
휴머노이드 로봇에서, 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계;상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계; 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계; 상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 합성 모션 궤적을 기반으로 휴머노이드 로봇 모델을 시뮬레이션하는 단계; 및상기 휴머노이드 로봇에서, 상기 시뮬레이션 상의 휴머노이드 로봇 모델이 상기 합성 모션 궤적에 따라 동작되는 경우, 상기 휴머노이드 로봇 모델의 관절각이 기 설정된 한계각을 위반하는지 여부를 검증하는 단계를 더 포함하는, 휴머노이드 로봇의 모션 제어 방법
12 12
모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 통신부;상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 모션 합성부; 및상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 파라미터 조정부를 포함하며, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며, 상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고,상기 모션 합성부는, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적을 순서에 따라 이어 붙이되, 상기 제2 궤적의 시작 시간을 상기 제1 궤적의 종료 시간과 동일하게 하고, 상기 제2 궤적의 각도 벡터에 상기 제1 궤적의 종료 각도와 상기 제2 궤적의 시작 각도의 차이값을 더하며, 상기 제2 궤적의 시작 각속도를 상기 제1 궤적의 종료 각속도와 동일하게 하는, 휴머노이드 로봇
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모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 통신부;상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 모션 합성부; 및상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 파라미터 조정부를 포함하며, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며, 상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고, 상기 모션 합성부는, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적의 시간 길이를 동일하게 조절하고, 상기 제1 궤적과 상기 제2 궤적을 더하여 상기 제1 모션 종류 및 상기 제2 모션 종류가 동시에 움직이는 합성 모션 궤적을 산출하는, 휴머노이드 로봇
17 17
청구항 12에 있어서, 상기 파라미터 조정부는, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 합성 모션 궤적의 관절 궤적 파라미터의 시간 배율 및 각도 배율 중 어느 하나 이상을 변경시켜 조정하는, 휴머노이드 로봇
18 18
청구항 12에 있어서, 상기 휴머노이드 로봇은, 상기 조정된 상기 합성 모션 궤적에 따라 시뮬레이션을 수행하고, 상기 시뮬레이션 상의 휴머노이드 로봇 모델의 영모멘트점(Zero Moment Point)이 기 설정된 안정 영역에 위치하는지 여부에 따라 상기 합성 모션 궤적에 대한 자세 안정도를 검증하는 시뮬레이션부를 더 포함하는, 휴머노이드 로봇
19 19
모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 통신부;상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 모션 합성부; 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 파라미터 조정부; 및상기 조정된 상기 합성 모션 궤적에 따라 시뮬레이션을 수행하고, 상기 시뮬레이션 상의 휴머노이드 로봇 모델이 상기 합성 모션 궤적에 따라 동작되는 경우, 상기 휴머노이드 로봇 모델의 관절각이 기 설정된 한계각을 위반하는지 여부를 검증하는 시뮬레이션부를 포함하는, 휴머노이드 로봇
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하나 이상의 프로세서;메모리; 및하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서, 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,상기 프로그램은, 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계;상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계; 및상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계를 실행하기 위한 명령어들을 포함하고, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며,상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고, 상기 프로그램은, 상기 합성 모션 궤적을 산출하는 단계에서, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적을 순서에 따라 이어 붙이되, 상기 제2 궤적의 시작 시간을 상기 제1 궤적의 종료 시간과 동일하게 하고, 상기 제2 궤적의 각도 벡터에 상기 제1 궤적의 종료 각도와 상기 제2 궤적의 시작 각도의 차이값을 더하며, 상기 제2 궤적의 시작 각속도를 상기 제1 궤적의 종료 각속도와 동일하게 하기 위한 명령어들을 포함하는, 장치
21 21
삭제
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하나 이상의 프로세서;메모리; 및하나 이상의 프로그램을 포함하는 장치로서, 상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,상기 프로그램은, 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 수신하는 단계;상기 복수 개의 모션 종류 각각에 대응되는 관절 궤적 파라미터를 획득하고, 획득한 관절 궤적 파라미터를 이용하여 상기 복수 개의 모션 종류에 대한 합성 모션 궤적을 산출하는 단계; 및상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계를 실행하기 위한 명령어들을 포함하고, 상기 모션 종류에 대응되는 관절 궤적은 m(m은 자연수) 개의 구간을 가지는 혼합 다항 함수로 표현되고, 상기 관절 궤적 파라미터는, 각 구간의 시작 시간 및 종료 시간 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각도 벡터, 각 구간의 시작점 및 끝점의 각속도 벡터를 포함하며, 상기 로봇 명령 신호에는, 적어도 2개 이상의 모션 종류(제1 모션 종류 및 제2 모션 종류)가 포함되고, 상기 프로그램은, 상기 합성 모션 궤적을 산출하는 단계에서, 상기 제1 모션 종류에 대응하는 제1 궤적 및 상기 제2 모션 종류에 대응하는 제2 궤적의 시간 길이를 동일하게 조절하는 단계; 및상기 제1 궤적과 상기 제2 궤적을 더하여 상기 제1 모션 종류 및 상기 제2 모션 종류가 동시에 움직이는 합성 모션 궤적을 산출하는 단계를 실행하기 위한 명령어들을 포함하는 장치
23 23
청구항 20에 있어서, 상기 프로그램은, 상기 합성 모션 궤적의 관절 궤적 파라미터를 조정하는 단계에서, 상기 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상에 따라 상기 합성 모션 궤적의 관절 궤적 파라미터의 시간 배율 및 각도 배율 중 어느 하나 이상을 변경시켜 조정하기 위한 명령어들을 포함하는 장치
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청구항 20에 있어서, 상기 산출한 합성 모션 궤적을 조정하는 단계 이후에, 상기 프로그램은, 상기 산출한 합성 모션 궤적에 따라 시뮬레이션을 수행하여 상기 합성 모션 궤적에 대한 자세 안정도 및 한계각 위반 여부 중 어느 하나 이상을 검증하는 단계를 더 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 장치
25 25
휴머노이드 로봇과 통신 가능하게 연결되고, 상기 휴머노이드 로봇으로 모션 속성 및 감정 상태 중 어느 하나 이상과 복수 개의 모션 종류를 포함하는 로봇 명령 신호를 전송하는 장치로서, 상기 장치는, 상기 로봇 명령 신호를 생성하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 포함하고, 상기 사용자 인터페이스 화면은,상기 휴머노이드 로봇이 제자리에서 수행하는 모션 종류를 선택할 수 있도록 마련되는 제자리 모션 영역 및 상기 휴머노이드 로봇이 이동하면서 수행할 수 있는 모션 종류를 선택할 수 있도록 마련되는 이동 모션 영역을 포함하는 모션 종류 영역;상기 휴머노이드 로봇의 모션 방향을 선택할 수 있도록 마련되는 모션 방향 영역, 상기 휴머노이드 로봇의 모션 강도를 선택할 수 있도록 마련되는 모션 강도 영역, 및 상기 휴머노이드 로봇의 모션 속도를 선택할 수 있도록 마련되는 모션 속도 영역을 포함하는 모션 속성 영역; 및상기 휴머노이드 로봇의 감정 상태를 선택할 수 있도록 마련되는 감정 상태 영역을 포함하는, 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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1 미래창조과학부 부산대학교 산학협력단 정보통신기술인력양성 에너지 효율화를 위한 사물인터넷 플랫폼 개발 및 창의적 인재양성