[go: up one dir, main page]

KR102338813B1 - 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법 - Google Patents

유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102338813B1
KR102338813B1 KR1020190176445A KR20190176445A KR102338813B1 KR 102338813 B1 KR102338813 B1 KR 102338813B1 KR 1020190176445 A KR1020190176445 A KR 1020190176445A KR 20190176445 A KR20190176445 A KR 20190176445A KR 102338813 B1 KR102338813 B1 KR 102338813B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving means
joint
pressure
hydraulic
robot hand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190176445A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210083800A (ko
Inventor
유승열
장경식
Original Assignee
한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기술교육대학교 산학협력단 filed Critical 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority to KR1020190176445A priority Critical patent/KR102338813B1/ko
Publication of KR20210083800A publication Critical patent/KR20210083800A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102338813B1 publication Critical patent/KR102338813B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B25J15/024Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers having fingers directly connected to actuator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/142Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid comprising inflatable bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 관한 것으로, 로봇 핸드의 각 관절 부분을 힌지 등의 조인트 수단을 이용하여 구현하고, 유압 또는 공압을 이용하여 상기 조인트 수단에 회전력을 전달하는 구동수단을 통해서 상기 로봇 핸드의 각 관절의 움직임을 정밀하게 제어함으로써, 상기 로봇 핸드의 자유도를 크게 향상시키고, 물체의 파지력을 높이며, 소형 및 경량으로 제작할 수 있도록 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 관한 것이다.

Description

유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법{APPARATUS FOR ROBOT HAND USING OIL OR AIR PRESSURE AND THE CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇 핸드의 각 관절 부분을 힌지 등의 조인트 수단을 이용하여 구현하고, 유압 또는 공압을 이용하여 상기 조인트 수단에 회전력을 전달하는 구동수단을 통해서 상기 로봇 핸드의 각 관절의 움직임을 정밀하게 제어함으로써, 상기 로봇 핸드의 자유도를 크게 향상시키고, 물체의 파지력을 높이며, 소형 및 경량으로 제작할 수 있도록 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 관한 것이다.
인간의 손은 무엇보다도 가장 일반적이고 정교한 도구 중 하나로서, 많은 연구가들에 의해 그 특성과 기능이 연구되어 왔으며, 연구 결과는 미래의 로봇 핸드의 설계를 위해 사용되고 있다.
특히, 최근 들어 사람의 움직임과 유사한 로봇 핸드의 개발이 급속도로 발전하고 있으며, 다섯 손가락을 모두 갖춘 섬세한 로봇 핸드는 더 이상 상상이 아닌 현실이 되고 있다.
상기 로봇 핸드는 현재 두세 개의 손가락을 갖춘 단순한 형태의 그리퍼가 사용되었지만, 정교한 다섯 손가락을 가진 로봇 핸드가 섬세함을 요구하는 일들을 하게 될 것으로 예측되고 있으며, 머지 않아 일상 생활은 물론, 의료, 자동차 산업, 군수산업, 마이크로일렉트로닉스, 마이크로메카닉스 등의 다양한 분야에서 인간을 대신하거나 보조하는데 사용될 것이다.
그러나, 현재 개발되어 각종 산업현장 등에 사용되고 있는 상기 로봇 핸드는 손가락 관절을 움직이기 위해서 와이어(예 : 강선을 여러 개 겹친 텐돈(tendon))를 사용하는 방식, 물체를 파지하는 부분을 실리콘 등의 소프트 재질로 형성하고 내부에 압력을 공급해서 관절의 움직임을 구현하는 방식 등의 다양한 방식을 적용하고 있다.
하지만 이와 같은 종래의 로봇 핸드의 구동방식은 여러 가지 문제점을 가지고 있다.
예를 들어, 상기 로봇 핸드의 관절을 움직이기 위해서 와이어를 사용한 경우에는, 상기 와이어를 움직이면 전체의 관절이 연동하여 움직이기 때문에 일부의 관절만을 움직이는 것이 불가능한 문제가 있다.
또한 상기 로봇 핸드의 관절 및 핑거 부분 전체를 소프트 재질로 형성하고, 그 내부에 압력을 공급하여 관절의 움직임을 구현한 경우에는, 관절 및 핑거 부분 전체가 소프트하여 물체의 외곽을 대략적으로 파지하는데는 유용하나, 관절 부분에 강성이 부족하여 핸드의 형태를 갖추지 못하는 문제가 있다.
또한 상기 로봇 핸드는 자유도를 높이면 높일수록 많은 구동기(즉 액추에이터)가 필요하며, 무게가 증가하는 문제가 있다.
따라서 본 발명에서는 로봇 핸드의 각 관절 부분을 힌지 등의 조인트 수단으로 구성하고, 상기 조인트 수단을 유압 또는 공압에 의해 동작되는 구동수단을 통해 회전시켜 각 관절의 움직임을 제어함으로써, 상기 로봇 핸드의 자유도를 크게 향상시키고, 관절의 강성을 저하시키지 않고 하드한 재질의 핑거 샤프트를 통해 물체의 파지력을 높일 수 있으며, 소형 및 경량으로 제작할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단 내부에 탄성수단을 구비하거나, 또는 상기 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단을 상기 조인트 수단 주변에 대칭형으로 구비함으로써, 상기 조인트 수단이 회전된 다음, 상기 탄성수단의 복원력이나 대칭형으로 구비된 구동수단의 동작을 통해서 상기 조인트 수단을 원위치로 복원할 수 있도록 한다.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제1550841호(2015.09.09.)는 로봇 핸드 및 이를 갖춘 인간형 로봇에 관한 것으로, 복수의 손가락 구조체와, 복수의 손가락 구조체의 일단이 각각 회전 가능하게 연결되는 베이스 구조체를 포함한 로봇 핸드 및 로봇 핸드를 갖춘 인간형 로봇에 관한 것이다.
즉, 상기 선행기술은 복수의 손가락 구조체는 공압에 의해 회전하며 이웃한 손가락 구조체와의 거리가 변경될 수 있도록 되어 있으므로, 로봇 핸드가 사용되고 있지 않을 경우에는 손가락 구조체들 사이가 벌어지도록 함으로써, 로봇 핸드가 벽이나 물건에 충돌할 경우 발생할 수 있는 로봇 핸드의 손상을 감소시킬 수 있도록 한 로봇 핸드 및 로봇 핸드를 갖춘 인간형 로봇에 대해 기재하고 있다. 하지만 상기 선행기술은 손가락 구조체가 공압에 의해 회전되는 구성이 제시되어 있을 뿐, 공압이나 유압으로 동작되는 별도의 구성수단을 통해서 손가락 구조체를 회전시키는 구조가 아니다.
또한 한국등록특허 제1639723호(2016.07.15.)는 로봇 핸드에 관한 것으로, 손가락 프레임의 접힘과 펼침 동작을 지지하는 연결수단과; 상기 연결수단과 연결되어 손가락 프레임이 물체를 신속하게 파지하도록 손가락 프레임의 무게에 대응되는 무게 정도만 움직일 수 있는 토크 동력을 제공하는 작은 크기의 모터를 포함하여 이루어지는 제1 구동수단과; 상기 모터의 일 측으로 위치하도록 구비되는 유압 구동기와, 로봇의 몸체 또는 팔의 일 측으로 위치하도록 구비되는 유압 발생부로 이루어져 상기 손가락 프레임의 파지력을 증가시키는 제2 구동수단;을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 상기 선행기술은 로봇 몸체 또는 팔에 유압 발생부를 구비하고 핸드 본체의 일 측으로는 유압 구동기를 구비하여 로봇 핸드의 무게와 부피는 줄이고, 작은 동력으로도 손가락 프레임의 물체 파지력을 현저히 증가시킬 수 있는 로봇 핸드에 대해 기재하고 있다. 하지만 상기 선행기술은 로봇 핸드의 손가락 관절을 움직이기 위해서 사용한 와이어를 움직이면 전체의 관절이 연동하여 움직이므로 일부 관절만을 움직이는 것이 불가능하다.
이상에서 선행기술들을 검토한 결과, 상기 선행기술들은 로봇 핸드가 사용되고 있지 않을 때 손가락 구조체 사이가 벌어지도록 하여 충돌에 의한 손상을 방지하는 구성, 무게는 줄이고 손가락 프레임의 파지력과 움직임을 향상시킬 수 있는 구성 등을 제시하고 있지만, 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 힌지 등의 조인트 수단을 유압 또는 공압으로 동작되는 구동수단을 통해 회전시켜 각 관절의 움직임을 제어하는 기술적 특징을 제시하는 것으로서, 이와 관련된 구성에 대해서는 상기 선행기술에 아무런 기재나 그 어떠한 암시도 없기 때문에 상기 선행기술과 본 발명은 기술적 차이점이 분명한 것이다.
특히 상기 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단에 탄성수단을 구비하거나, 또는 상기 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단을 상기 조인트 수단 주변에 대칭형으로 구비하여, 상기 조인트 수단이 회전된 이후 상기 탄성수단의 복원력이나 대칭형으로 구비된 구동수단의 동작을 통해서 상기 조인트 수단을 원위치시키는 구성은 상기 선행기술에서 전혀 제시되지 않은 본 발명만의 특징적인 기술적 구성이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 로봇 핸드의 각 관절 부분을 힌지 등의 조인트 수단으로 구현하고, 상기 조인트 수단의 구동을 통해서 각 관절의 움직임을 제어할 수 있는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 유압 또는 공압의 공급에 따라 휘어지는 구동수단을 통해서 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 힌지 등의 조인트 수단으로 회전력을 전달하여, 상기 로봇 핸드의 각 관절의 움직임을 제어할 수 있는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단에 스프링 등의 탄성수단을 구비하고, 상기 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단에 공급한 유압 또는 공압이 배출되면, 상기 탄성수단의 복원력에 의해 상기 조인트 수단을 원위치로 복원할 수 있도록 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단을 상기 조인트 수단 주변에 대칭형으로 구성하고, 상기 대칭형으로 구성된 구동수단별로 유압 또는 공압을 공급하거나 배출함으로써, 상기 조인트 수단을 회전시키거나 원위치로 복원할 수 있도록 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 로봇 핸드의 자유도를 향상시키고, 관절의 강성을 저하시키지 않으면서 하드한 재질의 핑거 샤프트를 통해 물체의 파지력을 높이며, 소형 및 경량 제작이 가능한 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치는, 소정 길이로 적어도 하나 이상이 연결되어 각 손가락을 형성하는 핑거 샤프트; 상기 핑거 샤프트 사이에 결합되고, 상기 결합된 핑거 샤프트를 회전시키는 적어도 하나 이상의 조인트 수단; 및 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단에 각각 밀착되게 설치되고, 유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단에 회전력을 전달하는 구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 로봇 핸드 장치는, 상기 구동수단과 압력공급수단의 사이, 및 상기 구동수단 사이를 연결하는 압력 공급 샤프트; 및 제어수단의 제어에 따라 상기 압력 공급 샤프트를 통해서 상기 구동수단에 유압 또는 공압을 공급하거나 배출하는 압력공급수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 로봇 핸드 장치는, 상기 각 핑거 샤프트와 상기 각 압력 공급 샤프트 사이를 고정시켜, 상기 구동수단에서 상기 조인트 수단으로 회전력을 전달하고, 상기 조인트 수단이 상기 구동수단으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전할 때 이탈되지 않고 밀착상태를 유지하도록 하는 고정수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동수단은, 양측에 상기 압력 공급 샤프트가 각각 결합되어, 상기 압력 공급 샤프트를 통해 유압 또는 공압을 내부 공간으로 공급하거나, 또는 내부 공간에 공급된 유압 또는 공압을 상기 압력 공급 샤프트를 통해 배출하는 결합부; 및 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단과의 밀착 접촉을 위해 외측에 형성된 돌기;를 더 포함하며, 상기 구동수단은, 실리콘 및 고무를 포함한 플렉서블 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동수단은, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 압력공급수단에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기가 증가함에 따라 상기 압력공급수단과 가장 가까운 위치에 형성된 구동수단부터 순차적으로 구부러지면서 해당 구동수단과 밀착되게 설치된 조인트 수단으로 회전력을 전달하며, 상기 압력공급수단에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기에 따라 회전각도를 조절하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 조인트 수단은, 상기 구동수단으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전된 이후, 상기 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단이 원래대로 펴지면 자체 탄성력에 의해 상기 조인트 수단을 원래 위치로 복원하는 탄성수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동수단은, 상기 조인트 수단을 중심으로 상기 구동수단과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단과 밀착되게 설치되고, 상기 조인트 수단에 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 구동수단에 유압 또는 공압이 공급됨과 동시에 상기 복원용 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출되면, 상기 조인트 수단에 상기 구동수단의 회전력이 전달되면서 상기 회전력에 의해 상기 조인트 수단이 회전되며, 상기 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출됨과 동시에 상기 복원용 구동수단에 유압 또는 공압이 공급되면, 상기 조인트 수단에 상기 복원용 구동수단의 복원을 위한 회전력이 전달되면서 이전에 회전되었던 상기 조인트 수단이 원래 위치로 복원되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법은, 소정 길이로 형성된 적어도 하나 이상의 핑거 샤프트의 사이에 조인트 수단을 각각 결합하여 각 손가락을 형성하는 단계; 상기 조인트 수단 각각에 유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 조인트 수단으로 회전력을 전달하는 구동수단을 밀착되게 위치시키고, 상기 구동수단과 압력공급수단의 사이, 및 상기 구동수단 사이에 압력 공급 샤프트를 연결하는 단계; 및 상기 핑거 샤프트와 상기 압력 공급 샤프트 사이를 고정수단으로 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 로봇 핸드 장치 구성방법은, 상기 조인트 수단의 내부에 탄성수단을 설치하는 단계;를 더 포함하며, 상기 조인트 수단이 상기 구동수단으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전된 이후, 상기 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단이 원래대로 펴지면 상기 탄성수단의 자체 탄성력에 의해 상기 조인트 수단을 원래 위치로 복원하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 로봇 핸드 장치 구성방법은, 상기 조인트 수단을 중심으로 상기 구동수단과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단으로 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단을 밀착되게 위치시키고, 상기 복원용 구동수단과 압력공급수단의 사이, 및 상기 복원용 구동수단 사이에 압력 공급 샤프트를 연결하며, 상기 고정수단을 상기 복원용 구동수단에 연결된 압력 공급 샤프트에 연장하여 고정하는 단계;를 더 포함하며, 상기 구동수단에 유압 또는 공압이 공급됨과 동시에 상기 복원용 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출되면, 상기 조인트 수단에 상기 구동수단의 회전력이 전달되면서 상기 회전력에 의해 상기 조인트 수단이 회전되며, 상기 구동수단에 공급된 유압 또는 공압이 배출됨과 동시에 상기 복원용 구동수단에 유압 또는 공압이 공급되면, 상기 조인트 수단에 상기 복원용 구동수단의 복원을 위한 회전력이 전달되면서 이전에 회전되었던 상기 조인트 수단이 원래 위치로 복원되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 따르면, 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 힌지 등의 조인트 수단을 유압 또는 공압으로 동작되는 구동수단을 통해 회전시켜 각 관절의 움직임을 제어함으로써, 상기 로봇 핸드의 자유도를 크게 향상시키는 것은 물론, 관절의 강성을 저하시키지 않고 하드한 재질의 핑거 샤프트를 통해 물체의 파지력을 높일 수 있으며, 상기 로봇 핸드를 소형 및 경량으로 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단 내에 탄성수단을 구비하거나, 상기 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단을 상기 조인트 수단 주변에 대칭형으로 구비하여, 상기 조인트 수단이 회전된 다음, 상기 탄성수단의 복원력이나 대칭형으로 구비된 구동수단의 동작을 통해서 상기 조인트 수단을 원위치로 복원하도록 함으로써, 상기 로봇 핸드의 각 관절의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동수단의 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치에서의 구동수단을 통한 회전력 전달에 의한 조인트 수단의 구동을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 수단의 회전동작 이후의 복원을 위한 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로봇 핸드(100)는 베이스(110), 핑거 샤프트(120), 조인트 수단(130), 압력 공급 샤프트(140), 구동수단(150), 고정수단(160), 압력공급수단(170), 제어수단(180) 등을 포함하여 구성된다.
또한 상기 로봇 핸드(100)는 도면에 도시하지는 않았지만, 각종 기능에 대한 데이터 입력을 위한 입력부, 동작 상태에 대한 표시를 수행하는 표시부, 각종 동작프로그램을 저장하고 있는 메모리 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기 베이스(110)는 각 손가락을 형성하는 적어도 하나 이상의 핑거 샤프트(120) 중에서 가장 후미의 핑거 샤프트(120)의 일측이 고정 결합되는 부분이며, 금속, 플라스틱 등의 단단하고 강한 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 핑거 샤프트(120)는 상기 로봇 핸드(100)의 각 손가락의 마디 부분으로서, 소정 길이로 적어도 하나 이상이 연결되어 각 손가락을 형성하며, 상기 조인트 수단(130)의 회전 또는 복원에 따라 작업대상의 물체를 파지하거나 또는 파지 상태를 해제한다.
이때 상기 핑거 샤프트(120)는 상기 베이스(110)와 같이 금속, 플라스틱 등의 단단한 재질로 형성하는 것이 바람직하며, 작업 환경에 따라서 길이 및 두께를 달리하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.
상기 조인트 수단(130)은 상기 핑거 샤프트(120)의 사이에 결합되고, 상기 구동수단(150)으로부터 전달되는 회전력을 통해서 상기 결합된 핑거 샤프트(120)를 회전시킨다.
이때 상기 조인트 수단(130)은 힌지(hinge) 형태로 구성하는 것이 가장 바람직하다.
또한 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 조인트 수단(130) 각각의 내부에는 탄성수단을 구비하여, 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 상기 핑거 샤프트(120)를 회전시킨 다음, 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단(150)이 원래대로 펴지면 자체 탄성력에 의해 상기 조인트 수단(130)을 원래 위치로 복원하도록 구성할 수 있다.
상기 압력 공급 샤프트(140)는 내부가 비어 있는 관(pipe) 형태로 형성되며, 상기 압력공급수단(170)과 상기 구동수단(150)의 사이, 및 상기 각 구동수단(150)의 사이에 각각 결합되어, 상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압을 상기 구동수단(150)으로 제공하는 통로 역할을 수행한다.
즉 유압 또는 공압의 공급에 의해서 상기 구동수단(150)이 구부러지거나, 또는 공급된 유압 또는 공압의 배출에 의해서 구부러진 상기 구동수단(150)이 원래대로 펴질 수 있도록 하는 것이다.
상기 구동수단(150)은 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130)에 각각 밀착되게 설치되고, 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 압력공급수단(170)으로부터 공급되는 유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 조인트 수단(130)에 회전력을 전달한다.
이때 상기 구동수단(150)은 상기 압력공급수단(170)으로부터 공급되는 유압 또는 공압에 의해 자유롭게 구부러질 수 있도록, 실리콘 및 고무를 포함한 플렉서블 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구동수단(150)의 세부 구성 및 동작을 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동수단(150)의 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치에서의 구동수단(150)을 통한 회전력 전달에 의한 조인트 수단(130)의 구동을 상세하게 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조인트 수단의 회전동작 이후의 복원을 위한 구조를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동수단(150)은 결합부(151)와 돌기(152)로 구성되며, 내측에 내부 공간(S)이 형성되어 있다.
상기 결합부(151)는 상기 구동수단(150)의 양측에 각각 형성되어, 일측에는 상기 압력공급수단(170)이 결합되고 다른 일측에는 상기 압력 공급 샤프트(140)가 결합되거나, 또는 양측에 각각 상기 압력 공급 샤프트(140)가 결합된다.
또한 상기 결합부(151)는 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해 유압 또는 공압을 내부 공간(S)으로 공급하거나, 또는 내부 공간(S)에 공급된 유압 또는 공압을 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해 배출하도록 한다.
상기 돌기(152)는 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130)과의 밀착 접촉을 위해 외측에 형성된다.
또한, 상기 구동수단(150)은 상기 제어수단(180)의 제어에 따라 상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기가 증가함에 따라 상기 압력공급수단(170)과 가장 가까운 위치에 형성된 구동수단(150)부터 순차적으로 구부러지면서 해당 구동수단(150)과 밀착되게 설치된 상기 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달한다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압에 의해서 상기 압력공급수단(170)과 가장 가까운 위치의 구동수단(150)이 구부러져 해당 구동수단(150)과 대응하는 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하는 1단계 조절이 수행된 이후, 상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기가 증가함에 따라 다음 위치의 구동수단(150)이 구부러져 해당 구동수단(150)과 대응하는 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하는 2단계 조절이 차례대로 수행되는 것이다.
또한, 상기 구동수단(150)은 상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기에 따라 구부러지는 정도를 조절함으로써, 상기 조인트 수단(130)으로 전달되는 회전각도를 달리하여 상기 조인트 수단(130)의 회전각도를 조절하도록 구성할 수도 있다.
한편, 상기 구동수단(150)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 각 조인트 수단(130)을 중심으로 상기 구동수단(150)과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단(130)과 밀착되게 설치되고, 상기 조인트 수단(130)에 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단(150a)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
예를 들어, 상기 로봇 핸드(100)의 작업을 위해서 상기 조인트 수단(130)을 회전시키고자 할 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 제어수단(180)에서 상기 압력공급수단(170)의 구동을 제어하여, 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압을 공급하도록 하고, 이와 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 공급된 유압 또는 공압을 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 배출되도록 함으로써, 상기 구동수단(150)이 구부러짐에 따라 상기 조인트 수단(130)에 상기 구동수단(150)의 회전력이 전달되면서 상기 회전력에 의해 상기 조인트 수단(130)이 회전되도록 한다. 이때 최초 동작시에는 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 구동수단(150)에만 유압 또는 공압을 공급하면 된다.
또한 상기 로봇 핸드(100)의 작업이 완료되어 상기 조인트 수단(130)을 원래 위치로 복원시키고자 할 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 제어수단(180)에서 상기 압력공급수단(170)의 구동을 제어하여, 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압을 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 배출되도록 하고, 이와 동시에 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 복원용 구동수단(150a)에 유압 또는 공압을 공급하도록 함으로써, 상기 조인트 수단(130)에 상기 복원용 구동수단(150a)의 복원을 위한 회전력이 전달되면서 이전에 회전되었던 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원되도록 한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 고정수단(160)은 상기 각 핑거 샤프트(120)와 상기 각 압력 공급 샤프트(140) 사이를 고정시키는 기능을 수행하는 부분으로서, 사각의 판 형태로 구성한다.
즉 상기 고정수단(160)은 상기 구동수단(150)에서 상기 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하고, 상기 조인트 수단(130)에서 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 소정 각도로 회전할 때, 상기 조인트 수단(130) 및 상기 구동수단(150)이 항상 일정한 거리를 유지하면서 밀착상태에서 이탈되지 않도록 하는 것이다.
상기 압력공급수단(170)은 상기 제어수단(180)의 제어에 따라 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압을 공급하거나, 또는 공급된 유압 또는 공압을 배출한다.
상기 제어수단(180)은 상기 압력공급수단(170)의 유압 또는 공압의 공급 구동 및 배출 구동을 제어한다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 로봇 핸드(100)는 각 구동수단(150)마다 압력 공급 샤프트(140)를 통해 압력공급수단(170)과 독립적으로 연결하는 구조를 적용함으로써, 유압 또는 공압을 이용한 상기 각 구동수단(150)의 구동에 따른 회전력을 통해서 각 조인트 수단(130)에서 독립적으로 회전을 제어하도록 구성할 수도 있다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법의 일 실시예를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 구성방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로봇 핸드(100)를 구성하기 위해서는, 먼저 소정 길이로 형성된 적어도 하나 이상의 핑거 샤프트(120)의 사이에 조인트 수단(130)을 각각 결합하여 로봇 핸드(100)의 각 손가락을 형성하는 단계를 수행한다(S110).
예를 들어, 베이스(110)에 상기 핑거 샤프트(120)의 일측을 고정하여 결합한 다음, 상기 핑거 샤프트(120)의 다른 일측에 상기 조인트 수단(130)을 결합한다. 그리고 이어서 다른 핑거 샤프트(120)의 일측을 상기 조인트 수단(130)에 연결하고, 상기 핑거 샤프트(120)의 다른 일측에 또 다른 조인트 수단(130)을 연결하는 방식으로 상기 로봇 핸드(100)의 각 손가락을 형성하는 것이다.
상기 S110 단계를 통해 상기 로봇 핸드(100)의 각 손가락을 형성한 이후에는, 상기 조인트 수단(130) 각각의 일측에 유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하는 구동수단(150)을 밀착되게 위치시킨 다음, 상기 구동수단(150)과 압력공급수단(170)의 사이, 및 상기 구동수단(150) 사이에 유압 또는 공압을 공급하거나 배출하기 위한 압력 공급 샤프트(140)를 연결하는 단계를 수행한다(S120).
이후, 상기 각 핑거 샤프트(120)와 상기 각 압력 공급 샤프트(140) 사이를 고정수단(160)으로 고정하는 단계를 수행하여 상기 로봇 핸드(100)의 구성을 마무리한다(S130).
한편, 본 발명의 상기 로봇 핸드(100)는 상기 조인트 수단(130)의 내부에 탄성수단(미도시)을 설치하는 단계를 더 포함하여 수행할 수 있다.
이 경우 상기 조인트 수단(130)이 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전되며, 상기 로봇 핸드(100)의 작업이 완료되어 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단(150)이 원래대로 펴지면, 상기 탄성수단의 자체 탄성력에 의해 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원된다.
또한 본 발명의 상기 로봇 핸드(100)는 상기 조인트 수단(130)을 중심으로 상기 구동수단(150)과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단(130)으로 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단(150a)을 밀착되게 위치시키고, 상기 복원용 구동수단(150a)과 상기 압력공급수단(170)의 사이, 및 상기 복원용 구동수단(150a) 사이에 압력 공급 샤프트(140)를 연결하며, 상기 고정수단(160)을 상기 복원용 구동수단(150a)에 연결된 상기 압력 공급 샤프트(140)에 연장하여 고정하는 단계를 더 포함하여 수행할 수 있다.
이에 따라, 상기 로봇 핸드(100)의 작업을 위해서 상기 조인트 수단(130)을 회전시키고자 할 경우에는, 상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압이 공급됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되면서 상기 구동수단(150)이 구부러지고, 상기 구동수단(150)이 구부러짐에 따라 상기 조인트 수단(130)으로 회전력이 전달되며, 상기 조인트 수단(130)이 상기 회전력에 의해 회전되면서 상기 핑거 샤프트(120)가 동시에 회전된다.
즉 상기 구동수단(150)은 상기 조인트 수단(130)이 위치한 방향으로 구부러지고 상기 복원용 구동수단(150a)은 상기 조인트 수단(130)이 위치한 반대 방향으로 구부러지면서 상기 조인트 수단(130)에 상기 구동수단(150)의 회전력이 전달되어 회전되는 것이다.
또한 이와 반대로 작업이 완료되어 상기 조인트 수단(130)을 원래 위치로 복원시키고자 할 경우에는, 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 유압 또는 공압이 공급되면서 상기 복원용 구동수단(150a)이 구부러지고, 상기 복원용 구동수단(150a)이 구부러짐에 따라 상기 조인트 수단(130)으로 회전력이 전달되며, 상기 조인트 수단(130)이 상기 회전력에 의해 회전되면서 원래 위치로 복원된다.
즉 상기 구동수단(150)은 상기 조인트 수단(130)이 위치한 반대 방향으로 구부러지고 상기 복원용 구동수단(150a)은 상기 조인트 수단(130)이 위치한 방향으로 구부러지면서 상기 조인트 수단(130)에 상기 복원용 구동수단(150a)의 회전력이 전달되어 원래 위치로 복원되는 것이다.
다음에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치를 구동하기 위한 동작과정을 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 핸드(100)를 이용하여 특정 물체를 파지하기 위해서, 압력공급수단(170)은 제어수단(180)의 제어에 따라 압력 공급 샤프트(140)를 통해 구동수단(150)으로 유압 또는 공압을 공급한다(S210).
상기 구동수단(150)은 상기 압력공급수단(170)으로부터 공급되는 유압 또는 공압에 의해서 서서히 구부러지면서 상기 구동수단(150)과 밀착되게 위치한 조인트 수단(130)으로 회전력이 전달된다(S220).
상기 조인트 수단(130)은 상기 구동수단(150)으로부터 전달되는 회전력에 의해서 회전되면서 핑거 샤프트(120)가 동시에 회전된다(S230).
이에 따라 상기 로봇 핸드(100)는 상기 핑거 샤프트(120)를 통해서 물체를 파지한다(S240).
이처럼 물체를 파지하여 소정 높이로 들어 올리거나 내리는 승강 작업, 상기 로봇 핸드(100)의 회전 작업, 또는 이들의 조합을 포함한 작업을 수행한 다음, 상기 물체의 파지 상태를 해제하기 위해서, 상기 압력공급수단(170)은 상기 제어수단(180)의 제어에 따라 상기 구동수단(150)에 공급한 유압 또는 공압을 배출하는 작업을 수행한다(S250).
그러면 구부러진 상기 구동수단(150)이 펴지면서 상기 조인트 수단(130)에 구비된 탄성수단의 자체 탄성력을 통해 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원되거나, 또는 도 4에 나타낸 것처럼 상기 구동수단(150)과 대칭 위치에 형성된 복원용 구동수단(150a)의 회전력을 이용해서 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원되면서 상기 물체의 파지 상태가 해제된다(S260).
이후 상기 제어수단(180)은 상기 로봇 핸드(100)를 이용한 작업이 모두 종료되는지를 판단하고(S270), 상기 판단한 결과 상기 로봇 핸드(100)를 이용한 작업이 모두 종료될 때까지 상기 S210 단계 이후를 반복하여 수행한다.
이처럼, 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 힌지 등의 조인트 수단을 유압 또는 공압으로 동작되는 구동수단을 통해 회전시켜 각 관절의 움직임을 제어할 수 있기 때문에, 상기 로봇 핸드의 자유도를 크게 향상시킴과 동시에 물체의 파지력을 높일 수 있으며, 상기 로봇 핸드를 소형 및 경량으로 제작하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은 로봇 핸드의 각 관절 부분을 구성하는 조인트 수단 내에 탄성수단을 구비하거나, 상기 조인트 수단에 회전력을 제공하는 구동수단을 상기 조인트 수단 주변에 대칭형으로 구비함으로써, 상기 조인트 수단이 회전된 다음, 상기 탄성수단의 복원력이나 대칭형으로 구비된 구동수단의 동작을 통해서 원위치로 복원할 수 있으므로, 상기 로봇 핸드의 각 관절의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
100 : 로봇 핸드 110 : 베이스
120 : 핑거 샤프트 130 : 조인트 수단
140 : 압력 공급 샤프트 150 : 구동수단
150a : 복원용 구동수단 151 : 결합부
152 : 돌기 S : 내부 공간
160 : 고정수단 170 : 압력공급수단
180 : 제어수단

Claims (11)

  1. 소정 길이로 적어도 하나 이상이 연결되어 각 손가락을 형성하는 핑거 샤프트(120);
    상기 핑거 샤프트(120) 사이에 결합되고, 상기 결합된 핑거 샤프트(120)를 회전시키는 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130);
    상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130)에 각각 밀착되게 설치되고, 유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130)에 회전력을 전달하는 구동수단(150);
    상기 구동수단(150)과 압력공급수단(170) 사이 및 상기 구동수단(150) 사이를 연결하는 압력 공급 샤프트(140);
    상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해서 상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압을 공급하거나 배출하는 압력공급수단(170); 및
    상기 핑거 샤프트(120)와 상기 압력 공급 샤프트(140) 사이를 고정시키는 고정수단(160);을 포함하며,
    상기 고정수단(160)은, 상기 조인트 수단(130)에서 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전할 때, 상기 조인트 수단(130)과 상기 구동수단(150)이 항상 일정한 거리를 유지하면서 밀착상태에서 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단(150)은,
    양측에 상기 압력 공급 샤프트(140)가 각각 결합되어, 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해 유압 또는 공압을 내부 공간으로 공급하거나, 또는 내부 공간에 공급된 유압 또는 공압을 상기 압력 공급 샤프트(140)를 통해 배출하는 결합부(151); 및
    상기 적어도 하나 이상의 조인트 수단(130)과의 밀착 접촉을 위해 외측에 형성된 돌기(152);를 더 포함하며,
    실리콘 및 고무를 포함한 플렉서블 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단(150)은,
    상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기가 증가함에 따라 상기 압력공급수단(170)과 가장 가까운 위치에 형성된 구동수단(150)부터 순차적으로 구부러지면서 해당 구동수단(150)과 밀착되게 설치된 상기 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하며,
    상기 압력공급수단(170)에서 공급되는 유압 또는 공압의 크기에 따라 회전각도를 조절할 수 있는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 조인트 수단(130)은,
    상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전된 이후, 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단(150)이 원래대로 펴지면 자체 탄성력에 의해 원래 위치로 복원하는 탄성수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단(150)은,
    상기 조인트 수단(130)을 중심으로 상기 구동수단(150)과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단(130)과 밀착되게 설치되고, 상기 조인트 수단(130)에 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단(150a);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압이 공급됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되면, 상기 조인트 수단(130)에 상기 구동수단(150)의 회전력이 전달되면서 상기 회전력에 의해 상기 조인트 수단(130)이 회전되며,
    상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 유압 또는 공압이 공급되면, 상기 조인트 수단(130)에 상기 복원용 구동수단(150a)의 복원을 위한 회전력이 전달되면서 이전에 회전되었던 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원되는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치.
  9. 소정 길이로 형성된 적어도 하나 이상의 핑거 샤프트(120)의 사이에 조인트 수단(130)을 각각 결합하여 각 손가락을 형성하는 단계;
    유압 또는 공압에 의해 구부러지면서 상기 조인트 수단(130)으로 회전력을 전달하는 구동수단(150)을 상기 조인트 수단(130) 각각에 밀착되게 위치시키고, 상기 구동수단(150)과 압력공급수단(170) 사이 및 상기 구동수단(150) 사이에 압력 공급 샤프트(140)를 연결하는 단계; 및
    상기 핑거 샤프트(120)와 상기 압력 공급 샤프트(140) 사이를 고정수단(160)으로 고정하는 단계;를 포함하며,
    상기 고정수단(160)은, 상기 조인트 수단(130)에서 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전할 때, 상기 조인트 수단(130)과 상기 구동수단(150)이 항상 일정한 거리를 유지하면서 밀착상태에서 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 로봇 핸드 장치 구성방법은,
    상기 조인트 수단(130)의 내부에 탄성수단을 설치하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 탄성수단은, 상기 조인트 수단(130)이 상기 구동수단(150)으로부터 전달받은 회전력에 의해 회전된 이후, 상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되어 상기 구동수단(150)이 원래대로 펴지면, 자체 탄성력에 의해 상기 조인트 수단(130)을 원래 위치로 복원하도록 하는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 로봇 핸드 장치 구성방법은,
    상기 조인트 수단(130)을 중심으로 상기 구동수단(150)과 대칭되는 위치에 상기 조인트 수단(130)으로 복원을 위한 회전력을 전달하는 복원용 구동수단(150a)을 밀착되게 위치시키고,
    상기 복원용 구동수단(150a)과 압력공급수단(170) 사이 및 상기 복원용 구동수단(150a) 사이에 상기 압력 공급 샤프트(140)를 연결하며, 상기 고정수단(160)을 상기 복원용 구동수단(150a)에 연결된 상기 압력 공급 샤프트(140)에 연장하여 고정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 구동수단(150)에 유압 또는 공압이 공급됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 공급된 유압 또는 공압이 배출되면, 상기 조인트 수단(130)에 상기 구동수단(150)의 회전력이 전달되면서 상기 회전력에 의해 상기 조인트 수단(130)이 회전되며,
    상기 구동수단(150)에 공급된 유압 또는 공압이 배출됨과 동시에 상기 복원용 구동수단(150a)에 유압 또는 공압이 공급되면, 상기 조인트 수단(130)에 상기 복원용 구동수단(150a)의 복원을 위한 회전력이 전달되면서 이전에 회전되었던 상기 조인트 수단(130)이 원래 위치로 복원되는 것을 특징으로 하는 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 구성방법.
KR1020190176445A 2019-12-27 2019-12-27 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법 Active KR102338813B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190176445A KR102338813B1 (ko) 2019-12-27 2019-12-27 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190176445A KR102338813B1 (ko) 2019-12-27 2019-12-27 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210083800A KR20210083800A (ko) 2021-07-07
KR102338813B1 true KR102338813B1 (ko) 2021-12-10

Family

ID=76862099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190176445A Active KR102338813B1 (ko) 2019-12-27 2019-12-27 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102338813B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102817860B1 (ko) * 2023-01-13 2025-06-09 서울대학교산학협력단 스냅-스루 조인트를 포함하는 다기능 소프트 로봇
KR102817848B1 (ko) * 2023-01-13 2025-06-09 서울대학교산학협력단 스냅-스루 조인트 및 이를 포함하는 소프트 로봇

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3723818B2 (ja) * 2002-06-24 2005-12-07 松下電器産業株式会社 多関節駆動機構及びその製造方法、それを用いた把持ハンドとロボット

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624885U (ja) * 1992-08-12 1994-04-05 葵エンジニヤリング株式会社 エア−式ロボット用関節部機構
JP6030860B2 (ja) * 2012-06-08 2016-11-24 日立マクセル株式会社 情報処理端末及びプログラム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3723818B2 (ja) * 2002-06-24 2005-12-07 松下電器産業株式会社 多関節駆動機構及びその製造方法、それを用いた把持ハンドとロボット

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210083800A (ko) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101536117B1 (ko) 로봇 핸드 및 손가락 기구
JP6853226B2 (ja) ロボット用把持装置
KR102338813B1 (ko) 유압 또는 공압을 이용한 로봇 핸드 장치 및 그 구성방법
US5668432A (en) Articulation device
JP2007516854A (ja) 伸縮式の手のひらを有するロボットハンド
JP2018167374A (ja) 指機構およびこの指機構を組み込んだ人間型ハンド
JP2008178968A (ja) ロボットハンド
EP3878609B1 (en) Robot hand device
JPH07102510B2 (ja) マイクロマニピュレータ
EP3529011A1 (en) Soft actuators
CN106625552A (zh) 用于执行组装任务的大位移辅助装置
CN215848227U (zh) 一种仿生软体手指、软体机械手及水下作业机器人
CN110370305B (zh) 机械指及机械手
KR102175274B1 (ko) 휴머노이드 로봇에 구비된 핸드
CN114258339A (zh) 机械手
KR100840741B1 (ko) 다지 로봇 핸드
KR20230078318A (ko) 접이식 링크의 제어방법
CN115229826B (zh) 一种手指能移动的机械手
JP5978588B2 (ja) 双腕ロボット
KR101867763B1 (ko) 관절기구의 휨 강성 제어장치
KR20190028958A (ko) 강성 조절이 가능한 조향 장치 및 이를 포함한 내시경 장치
JPH02279291A (ja) 3指ハンド装置における作動方法
JP7289541B2 (ja) ロボットハンド
JP2023046413A (ja) ロボットハンド
KR102362098B1 (ko) 저융점 합금을 이용한 스타퍼 기구가 적용된 로봇 그리퍼 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

P14-X000 Amendment of ip right document requested

St.27 status event code: A-5-5-P10-P14-nap-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

P14 Amendment of ip right document requested

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-P10-P14-NAP-X000 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

P14-X000 Amendment of ip right document requested

St.27 status event code: A-5-5-P10-P14-nap-X000