KR101288771B1 - Operation system of 1-dof gripper, detachable 1-dof gripper system, and operation method of detachable 1-dof gripper system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조, 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하며, 특히 백래시의 영향을 없애고 미끄러짐의 최소화와 높은 분해능을 제공하기 위해 와이어를 이용한 구동원리가 적용된 1자유도 그리퍼 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an operation structure of a one degree of freedom gripper system, a one degree of freedom gripper system that can be attached and detached, and a driving method thereof. In particular, the present invention relates to a single degree of freedom gripper system in which a driving principle using a wire is applied to eliminate backlash effects, to minimize slippage, and to provide high resolution.

Description

1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조, 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템 및 그 구동 방법{OPERATION SYSTEM OF 1-DOF GRIPPER, DETACHABLE 1-DOF GRIPPER SYSTEM, AND OPERATION METHOD OF DETACHABLE 1-DOF GRIPPER SYSTEM}Operational structure of 1 degree of freedom gripper system, 1 degree of freedom gripper system which can be attached and detached and its driving method {OPERATION SYSTEM OF 1-DOF GRIPPER, DETACHABLE 1-DOF GRIPPER SYSTEM, AND OPERATION METHOD OF DETACHABLE 1-DOF GRIPPER SYSTEM}

본 발명은 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조, 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하며, 특히 백래시의 영향을 없애고 미끄러짐의 최소화와 높은 분해능을 제공하기 위해 와이어를 이용한 구동원리가 적용된 1자유도 그리퍼 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an operation structure of a one degree of freedom gripper system, a one degree of freedom gripper system that can be attached and detached, and a driving method thereof. In particular, the present invention relates to a single degree of freedom gripper system in which a driving principle using a wire is applied to eliminate backlash effects, to minimize slippage, and to provide high resolution.

양방향 원격 제어 시스템은 슬레이브 장치 끝단에 반력을 측정할 수 있는 센서를 설치하여 사람이 마스터 장치에서 슬레이브 장치에 적용되는 힘을 감지할 수 있는 시스템이다. 최근 로봇 말단장치의 설계는 다용도에 적합한 실제 사람 손과 비슷한 형태의 모델로 개발되고 있다. 그러나 이들은 다자유도의 형태를 가지고, 이들을 양방향 원격 제어 시스템에 적용하기 위한 방법은 상당히 복잡하다.Two-way remote control system is a system that can detect the force applied to the slave device in the master device by installing a sensor that can measure the reaction force at the end of the slave device. Recently, the design of the robot end device has been developed as a model similar to a real human hand suitable for multi-purpose use. However, they take the form of multiple degrees of freedom, and the methods for applying them to two-way remote control systems are quite complex.

산업용 로봇의 양방향 원격 제어 시스템의 구축을 위해서는 말단 장치의 구조를 최대한 간단히 하고, 물체를 잡을 때 발생하는 반력을 감지하기 위해 그리퍼의 분해능을 높게 설계해야 한다. In order to construct a two-way remote control system for an industrial robot, it is necessary to simplify the structure of the end device as much as possible and to design a gripper with high resolution to detect reaction force generated when catching an object.

또한, 로봇 말단장치는 다양한 용도를 위해 다양한 형상과 기능의 그리퍼가 제공되어야 하므로, 각 형상 및 기능을 가지는 그리퍼의 교체가 가능하고 탈부착이 가능한 로봇 말단장치에 대한 필요성이 높아지고 있다.
In addition, since the robot end device has to be provided with grippers having various shapes and functions for various uses, there is an increasing need for a replaceable and detachable robot end device having grippers having respective shapes and functions.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하며, 특히 백래시의 영향을 없애고 미끄러짐의 최소화와 높은 분해능을 제공하기 위해 와이어를 이용한 구동원리가 적용된 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a one degree of freedom gripper system provided to be detachable to the robot arm, in particular to eliminate the effects of backlash, to minimize the slip and provide a high resolution wire An object of the present invention is to provide a one degree of freedom gripper system to which the driving principle is applied.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following means for solving the above problems.

본 발명에 따른 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조는, 회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 와이어(33)에 의해 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 회전부재(11)와, 상기 회전부재(11)에 탈부착이 가능하도록 제공되는 그리퍼(12)를 포함하고, 상기 회전부재(11)의 측면에는 원주방향으로 상기 와이어(33)가 안착될 수 있도록 가이드홈(16)이 형성되어 있고, 상기 와이어(33)는 상기 회전축(7)에 감겨 제공되고, 양단은 상기 회전부재(11)의 양측에 각각 고정되어 상기 회전축(7)의 회전방향에 따라 상기 회전부재(11)의 회전방향이 변화되도록 제공되고, 상기 회전축(7)의 회전축 방향과 상기 회전부재(11)의 회전축 방향은 서로 수직하게 제공되고, 상기 와이어(33)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32)를 이용하여 상기 와이어(33)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. The operating structure of the one degree of freedom gripper system according to the present invention includes a driver (5) including a rotating shaft (7), and a rotating member provided to be rotatable by receiving power from the driver (5) by a wire (33). (11) and a gripper (12) provided to be detachably attached to the rotating member (11), and guide grooves to allow the wire (33) to be seated in the circumferential direction on the side of the rotating member (11). (16) is formed, the wire 33 is provided wound around the rotary shaft (7), both ends are fixed to both sides of the rotary member 11, respectively, the rotation in accordance with the rotation direction of the rotary shaft (7) The rotation direction of the member 11 is provided to be changed, the rotation axis direction of the rotation shaft 7 and the rotation axis direction of the rotation member 11 are provided perpendicular to each other, and the wire 33 is connected to the rotation shaft 7. The pulleys 31 and 32 are used near the winding Characterized in that for switching the direction of the air (33).

본 발명에 따른 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 하우징(2)에 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템은, 회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)에 의해 각각 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 제1 회전부재(11) 및 제2 회전부재(21)와, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에 각각 탈부착이 가능하도록 제공되는 제1 그리퍼(12) 및 제2 그리퍼(22)를 포함하고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 측면에는 원주방향으로 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 각각 안착될 수 있도록 각각 가이드홈(16, 26)이 형성되어 있고, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)의 회전에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 서로 반대방향으로 회전시키도록 제공되는 것을 특징으로 한다. The one degree of freedom gripper system provided in the housing 2 provided to be detachably attached to the robot arm according to the present invention includes a driver 5 including a rotating shaft 7 and a first wire from the driver 5. First and second rotating members 11 and 21 provided to be rotatable by receiving power from the 33 and the second wires 43, respectively, and the first rotating member 11 and the first agent. And a first gripper 12 and a second gripper 22 provided to be detachably attached to the second rotating member 21, respectively, and have side surfaces of the first rotating member 11 and the second rotating member 21. Guide grooves 16 and 26 are formed in the circumferential direction so that the first wire 33 and the second wire 43 may be seated in the circumferential direction, respectively, and the first wire 33 and the second wire may be formed. (43) rotates the first rotary member 11 and the second rotary member 21 in opposite directions as the rotary shaft 7 rotates. Characterized in that the service to.

상기 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)에 서로 반대방향으로 감겨 제공되는 것을 특징으로 한다. The first wire 33 and the second wire 43 are characterized in that the winding shaft 7 is provided in the opposite direction to each other.

상기 회전축(7)에는 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 안착되어 감겨질 수 있도록 와이어홈이 형성되어 있다. Wire shafts are formed in the rotary shaft 7 to allow the first wire 33 and the second wire 43 to be seated and wound.

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. The pulleys 31, 32, 41, and 42 are wound around the first shaft 33 and the second wire 43 by using the pulleys 31, 32, 41, and 42. It is characterized by changing the direction of the two wires 43.

상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 일단부는 그리퍼의 폭 보다 넓은 안착부(14, 24)가 형성되고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에는 상기 안착부(14, 24)가 삽입되어 고정되는 안착홈(13, 23)이 형성되어 있다. One end portion of the first gripper 12 and the second gripper 22 is formed with seating portions 14 and 24 wider than the width of the gripper, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21. ), The seating grooves 13 and 23 are formed to which the seating parts 14 and 24 are inserted and fixed.

상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 원형의 형상이고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 서로 동일한 회전축을 갖도록 겹쳐져 제공되는 것을 특징으로 한다. The first rotating member 11 and the second rotating member 21 has a circular shape, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21 are provided to overlap each other to have the same rotation axis. It features.

상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)에는 반력 측정 센서(50)가 설치되는 홈(17, 27)이 각각 형성되어 있다. The first gripper 12 and the second gripper 22 are formed with grooves 17 and 27 on which the reaction force measuring sensor 50 is installed, respectively.

또한, 본 발명에 따르면, 회전축(7)을 포함하는 단일의 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)에 의해 각각 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 제1 회전부재(11) 및 제2 회전부재(21)와, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에 각각 탈부착이 가능하도록 제공되는 제1 그리퍼(12) 및 제2 그리퍼(22)를 포함하는 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템의 구동 방법을 제공하는데, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 각각 상기 회전축(7)에 반대방향으로 감겨 제공되고, 양단은 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 양측에 각각 고정되어 상기 회전축(7)의 회전방향에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 회전방향이 서로 반대로 변화되도록 제공되어, 상기 구동기(5)의 회전 방향에 따라 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 운동을 제어한다. In addition, according to the present invention, a single driver 5 including a rotating shaft 7 and the first power 33 and the second wire 43 from the driver 5 can be rotated respectively. A first gripper 12 provided to be detachably attached to the first rotating member 11 and the second rotating member 21 and the first rotating member 11 and the second rotating member 21, respectively. And a second degree of freedom gripper system provided to be detachably attached to an arm for a robot including a second gripper 22, wherein the first wire 33 and the second wire 43 are respectively It is provided wound in the opposite direction to the rotary shaft (7), both ends are fixed to both sides of the first rotary member 11 and the second rotary member 21, respectively, according to the rotation direction of the rotary shaft (7) The rotational direction of the first rotating member 11 and the second rotating member 21 is provided to change in opposite directions to each other, The movement of the first gripper 12 and the second gripper 22 is controlled according to the rotation direction of the driver 5.

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다.
The pulleys 31, 32, 41, and 42 are wound around the first shaft 33 and the second wire 43 by using the pulleys 31, 32, 41, and 42. It is characterized by changing the direction of the two wires 43.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하며, 특히 백래시의 영향을 없애고 미끄러짐의 최소화와 높은 분해능을 제공하기 위해 와이어를 이용한 구동원리가 적용된 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하는 효과가 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a one degree of freedom gripper system provided to be detachable to the robot arm, in particular to eliminate the effects of backlash, to minimize the slip and provide a high resolution wire There is an effect of providing a 1 degree of freedom gripper system to which the driving principle is applied.

도 1은 본 발명에 따른 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템이 로봇용 팔에 부착된 사시도.
도 2는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 결합 관계를 설명하는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 상태를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 원리를 설명하는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 원리를 설명하는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 원리를 설명하는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 상태를 설명하는 사시도.
도 10은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 상태를 설명하는 사시도.
도 11는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 구성도.1 is a perspective view of a detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention attached to the robot arm.
2 is a view for explaining the operation of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of a detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.
4 is a plan view illustrating a coupling relationship of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
5 is a view illustrating an operating state of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view for explaining the principle of operation of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.
Figure 7 is a perspective view for explaining the operation principle of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
8 is a perspective view for explaining the operation principle of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
9 is a perspective view illustrating an operating state of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
10 is a perspective view illustrating an operating state of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.
11 is a block diagram of a detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Even if the terms are the same, it is to be noted that when the portions to be displayed differ, the reference signs do not coincide.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms set in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to a user's intention or custom such as an experimenter and a measurer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명에 따른 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템이 로봇용 팔에 부착된 사시도를 나타낸다. 본 발명에 따른 1자유도 그리퍼 시스템은 로봇용 팔의 끝단에 제공되는 말단장치에 적용되는 것이며, 이는 사용 목적과 기능에 맞도록 그리퍼의 형상을 달리하여 탈부착이 가능하도록 제공되는 것이 특징이다. 1 is a perspective view of a detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention attached to the robot arm. One degree of freedom gripper system according to the present invention is applied to the end device provided at the end of the robot arm, which is characterized in that it is provided to be detachable by changing the shape of the gripper to meet the purpose and function of use.

말단장치 설계시 다음의 설계조건이 고려되어야 한다 1. 부품별 분리의 용이성, 2. 백래시의 최소화, 3. 미끄러짐 최소화, 4. 높은 분해능, 5. 높은 강도, 6. 저중량, 7. 전선의 위치, 8. 반력 전달 센서의 위치가 그것이다.The following design conditions should be considered when designing the end device: 1. Ease of separation by part, 2. Minimization of backlash, 3. Minimization of slip, 4. High resolution, 5. High strength, 6. Low weight, 7. Wire location 8. The reaction force sensor is located.

분리를 용이하게 하기 위해 모든 부품을 세분화시켜 제작하고, 백래시(backlash)의 영향을 없애기 위해 기어의 사용을 배제할 필요가 있다. 또한 미끄러짐의 최소화와 높은 분해능을 위해 와이어를 이용한 구동원리를 적용시킨다. It is necessary to subdivide all parts to facilitate separation and to eliminate the use of gears to eliminate the effects of backlash. In addition, the driving principle using wire is applied to minimize slip and high resolution.

말단 장치는 로봇의 끝단에 위치하기 때문에, 무게의 영향과 재료의 강도를 고려해야 한다. 무게는 가벼울수록 좋고, 힘이 작용되는 부분은 강도가 높고 연성인 재료가 바람직하다. 그러므로 구동장치와 관련된 부분에 대해서는 알루미늄 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 겉면은 무게를 낮추기 위해 강화 플라스틱을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 이러한 요구를 맞추어 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템을 제공하고 있다. Since the end device is located at the end of the robot, the influence of weight and the strength of the material must be taken into account. The lighter the weight, the better, and the material on which the force is applied is preferably high strength and soft material. Therefore, it is desirable to select an aluminum material for the part related to the drive. The outer surface is preferably to use reinforced plastic to reduce the weight. The present invention provides a single degree of freedom gripper system that can be attached and detached to meet such demands.

도 2는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작을 설명하는 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 분해 사시도이다. 2 is a view for explaining the operation of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention. 3 is an exploded perspective view of a detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention.

본 발명의 특징은 그리퍼의 탈부착이 용이한 구조라는 점 이외에 와이어에 의한 동작 방법을 제공하는 점이다. 먼저, 본 발명에 따른 1자유도 그리퍼의 동작 구조에 대해 설명하기로 한다. It is a feature of the present invention to provide a method of operation with a wire, in addition to the fact that the gripper is easily detachable. First, the operation structure of the one degree of freedom gripper according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조는, 회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 와이어(33)에 의해 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 회전부재(11)와, 상기 회전부재(11)에 탈부착이 가능하도록 제공되는 그리퍼(12)를 포함한다. The operating structure of the one degree of freedom gripper system according to the present invention includes a driver (5) including a rotating shaft (7), and a rotating member provided to be rotatable by receiving power from the driver (5) by a wire (33). (11), and the gripper 12 provided to be detachable to the rotating member (11).

구동기(5)는 회전운동을 발생시키는 모터인 것이 바람직하다. 전선이 고려되는 부분은 구동기(모터)의 엔코더(encoder) 부분인데, 모터끝단에 엔코더의 전선이 지나갈 자리를 만들 수 있다.The driver 5 is preferably a motor that generates a rotational motion. The part where the wire is considered is the encoder part of the driver (motor), and it can make a place for the encoder wire to pass at the end of the motor.

그리퍼(12)와 회전부재(11)의 결합관계는 도 3 및 도 4에 자세하게 도시되어 있다. The coupling relationship between the gripper 12 and the rotating member 11 is shown in detail in FIGS. 3 and 4.

본 발명에 따른 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 구조는, 회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 와이어(33)에 의해 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 회전부재(11)와, 상기 회전부재(11)에 탈부착이 가능하도록 제공되는 그리퍼(12)를 포함한다. The operating structure of the one degree of freedom gripper system according to the present invention includes a driver (5) including a rotating shaft (7), and a rotating member provided to be rotatable by receiving power from the driver (5) by a wire (33). (11), and the gripper 12 provided to be detachable to the rotating member (11).

회전부재(11)의 측면에는 와이어(33)가 고정될 수 있는 부분이 형성되어, 견고하게 고정되는 것이 바람직하다. The side of the rotating member 11 is formed with a portion that can be fixed to the wire 33, it is preferable to be firmly fixed.

상기 회전부재(11)는 원형의 형상으로서 제공되는 것이 바람직하며, 중심축(15)을 가지고 회전하는 구조이다. The rotating member 11 is preferably provided as a circular shape, it is a structure that rotates with a central axis (15).

상기 제1 그리퍼(12)의 일단부는 그리퍼의 폭 보다 넓은 안착부(14)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1 회전부재(11)에는 상기 안착부(14)가 삽입되어 고정되는 안착홈(13)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.One end of the first gripper 12 is preferably a seating portion 14 wider than the width of the gripper. It is preferable that the first rotating member 11 has a seating groove 13 to which the seating portion 14 is inserted and fixed.

도 3 및 도 4를 참조하면, 안착부(14)의 폭이 그리퍼의 폭보다 넓을수록 그리퍼가 안정적으로 작동할 수 있다. 또한, 그리퍼는 도 3에 도시된 바와 같이 안착부로부터 외측으로 돌출되도록 제공되는 것이 바람직하다. 후술하겠지만, 본 발명은 두개의 그리퍼를 이용하여 물건을 짚는 기능을 수행하는 말단장치에 적용되므로, 두개의 회전부재가 서로 맞대어져 제공되며, 각 그리퍼는 다른 회전부재 상에 겹치도록 제공되기 때문이다. 3 and 4, as the width of the seating portion 14 is wider than the width of the gripper, the gripper may be stably operated. In addition, the gripper is preferably provided to project outward from the seating portion as shown in FIG. As will be described later, since the present invention is applied to an end device that performs a function of holding an object using two grippers, two rotating members are provided to face each other, and each gripper is provided to overlap on another rotating member. .

도 4는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 결합 관계를 설명하는 평면도를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 안착부(14)가 안착홈(13)에 삽입되고, 볼트 체결에 의해 견고하게 고정된다. 따라서 안착부(14)에는 볼트의 관통을 위한 관통홀(18)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 관통홀(18)은 두개 이상이 제공되는 것이 그리퍼의 동작의 안정성을 보장할 수 있다. 4 is a plan view illustrating a coupling relationship of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention. Referring to Figure 4, the seating portion 14 is inserted into the seating groove 13, it is firmly fixed by bolt fastening. Therefore, it is preferable that the through hole 18 for penetrating the bolt is formed in the seating portion 14. Two or more of the through holes 18 may be provided to ensure stability of the gripper.

상기 회전부재(11)의 측면에는 상기 회전부재(11)가 회전시 와이어(33)가 안착될 수 있도록 가이드홈(16)이 원주방향의 측면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 와이어(33)는 상기 회전축(7)에 감겨 제공되고, 양단은 상기 회전부재(11)의 양측에 각각 고정되어 상기 회전축(7)의 회전방향에 따라 상기 회전부재(11)의 회전방향이 변화되도록 제공된다. On the side of the rotating member 11, it is preferable that the guide groove 16 is formed on the side of the circumferential direction so that the wire 33 can be seated when the rotating member 11 rotates. The wire 33 is wound around the rotating shaft 7, and both ends thereof are fixed to both sides of the rotating member 11, so that the rotating direction of the rotating member 11 is changed according to the rotating direction of the rotating shaft 7. Provided to change.

본 명세서에서 제1 회전방향이라 함은 특정된 회전 방향을 의미한다. 시계방향 또는 반시계방향 중 특정된 어느 한 방향을 의미한다.  In the present specification, the first rotational direction means a specified rotational direction. It means one of the specified directions, clockwise or counterclockwise.

상기 회전축(7)의 회전축 방향과 상기 회전부재(11)의 회전축 방향은 서로 수직하게 제공되고, 상기 와이어(33)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32)를 이용하여 상기 와이어(33)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. The rotating shaft direction of the rotating shaft 7 and the rotating shaft direction of the rotating member 11 are provided perpendicular to each other, and pulleys 31 and 32 are used near the wire 33 wound around the rotating shaft 7. By changing the direction of the wire 33 is characterized in that.

이에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조할 수 있다. 풀리를 이용하여 와이어의 제공방향을 변경시키는 것이 가능하다. Detailed description thereof may be made with reference to FIGS. 5 and 6. It is possible to change the direction of providing the wire by using the pulley.

도 5는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 상태를 설명하는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 원리를 설명하는 사시도를 나타낸다. 5 is a view illustrating an operating state of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention, and FIG. 9 is a perspective view illustrating an operation principle of the detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.

본 발명에 따른 탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. A detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 하우징(2)에 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템은, 회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)에 의해 각각 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 제1 회전부재(11) 및 제2 회전부재(21)와, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에 각각 탈부착이 가능하도록 제공되는 제1 그리퍼(12) 및 제2 그리퍼(22)를 포함한다. The one degree of freedom gripper system provided in the housing 2 provided to be detachably attached to the robot arm according to the present invention includes a driver 5 including a rotating shaft 7 and a first wire from the driver 5. First and second rotating members 11 and 21 provided to be rotatable by receiving power from the 33 and the second wires 43, respectively, and the first rotating member 11 and the first agent. Each of the two rotating members 21 includes a first gripper 12 and a second gripper 22 provided to be detachable from each other.

상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 측면에는 원주방향으로 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 각각 안착될 수 있도록 각각 가이드홈(16, 26)이 형성되어 있다. 와이어의 끝단은 회전부재의 측면에 고정되는 것이 바람직하다. Guide grooves 16, 26) is formed. The end of the wire is preferably fixed to the side of the rotating member.

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)의 회전에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 서로 반대방향으로 회전시키도록 제공되는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 상기 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)에 서로 반대방향으로 감겨 제공되는 것을 특징으로 한다. 상기 회전축(7)의 끝단에는 베어링(9)과 연결되어 회전축(7)의 안정적인 회전이 가능하게 한다. The first wire 33 and the second wire 43 to rotate the first rotating member 11 and the second rotating member 21 in the opposite direction as the rotation shaft 7 is rotated. It is characterized by being provided. To this end, the first wire 33 and the second wire 43 is characterized in that the winding is provided in the opposite direction to the rotary shaft (7). The end of the rotary shaft 7 is connected to the bearing 9 to enable a stable rotation of the rotary shaft (7).

상기 회전축(7)에는 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 안착되어 감겨질 수 있도록 와이어홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는 와이어가 회전축에 대하여 감김 또는 풀림 동작을 반복하는 과정에서 와이어가 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. The rotation shaft 7 is preferably formed with a wire groove so that the first wire 33 and the second wire 43 is seated and wound. This is to prevent the wire from being separated from the rotating shaft in the process of repeating the winding or unwinding operation with respect to the rotating shaft.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상기 제1 와이어(33)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공된다. 상기 제2 와이어(43)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공된다. This will be described in more detail as follows. One end of the first wire 33 is wound in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7, and the other end is wound in a release direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7. . One end of the second wire 43 is provided in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7, and the other end is provided in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7. .

와이어에 의한 구동원리의 개략도는 도 5와 같다. 동력은 모터가 움직임에 따라 모터에 연결된 축이 회전하게 되면, 와이어는 풀리를 거쳐 그리퍼에 힘을 전달하게 된다. 또한, 모터의 회전방향에 따라 그리퍼의 운동방향이 달라지게 된다.A schematic diagram of the driving principle by the wire is shown in FIG. 5. When the motor rotates the shaft connected to the motor as the motor moves, the wire transfers the force to the gripper through the pulley. In addition, the movement direction of the gripper is changed according to the rotation direction of the motor.

도 7을 참조하면, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 7, the first wire 33 and the second wire 43 are wound around the rotation shaft 7 by using pulleys 31, 32, 41, and 42. The direction of the 33 and the said 2nd wire 43 is changed.

제1 와이어(33)는 회전축(7)에 감겨있으며 일단은 제1 풀리(31)를 통하여 방향을 전환하고 제1 회전부재(11)에 연결된다. 타단은 제2 풀리(32)를 통하여 방향을 전환하고 제1 회전부재(11)의 다른 측면에 연결된다. The first wire 33 is wound around the rotating shaft 7 and one end of the first wire 33 is changed in direction through the first pulley 31 and connected to the first rotating member 11. The other end changes direction through the second pulley 32 and is connected to the other side of the first rotating member 11.

본 발명의 특징은 제1 회전부재(11)와 제2 회전부재(21)가 동일한 회전축(7)의 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전하도록 제공하는 것에 있다. 따라서 제2 와이어(43)는 제1 와이어(33)와 반대로 회전축(7)에 감겨 제공된다. 도 7을 참조하면, 제1 회전부재(11)가 반시계방향으로 회전하게 되면, 제2 와이어(43)에 감겨 있는 제2 회전부재(21)는 시계방향으로 회전하게 된다. It is a feature of the present invention to provide that the first rotating member 11 and the second rotating member 21 rotate in opposite directions by rotation of the same rotating shaft 7. Accordingly, the second wire 43 is provided on the rotation shaft 7 as opposed to the first wire 33. Referring to FIG. 7, when the first rotating member 11 rotates counterclockwise, the second rotating member 21 wound around the second wire 43 rotates clockwise.

도 3을 참조하면, 제1 회전부재(11)와 제2 회전부재(21)는 동일한 회전축을 가지도록 겹쳐진 형태로 제공된다. Referring to FIG. 3, the first rotating member 11 and the second rotating member 21 are provided in an overlapped form to have the same rotating shaft.

상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 일단부는 그리퍼의 폭 보다 넓은 안착부(14, 24)가 형성되고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에는 상기 안착부(14, 24)가 삽입되어 고정되는 안착홈(13, 23)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. One end portion of the first gripper 12 and the second gripper 22 is formed with seating portions 14 and 24 wider than the width of the gripper, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21. It is preferable that the mounting grooves 13 and 23 to which the seating portions 14 and 24 are inserted are fixed.

상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 원형의 형상이고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 서로 동일한 회전축을 갖도록 겹쳐져 제공되는 것을 특징으로 한다. The first rotating member 11 and the second rotating member 21 has a circular shape, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21 are provided to overlap each other to have the same rotation axis. It features.

또한, 본 발명의 또다른 실시예로서, 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. In addition, as another embodiment of the present invention, it will be described with reference to FIG.

상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 측면에는 원주방향으로 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 각각 안착되어 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 회전시킬 수 있도록 각각 가이드홈(16, 26)이 형성되어 있다. 본 발명에서는 회전부재의 회전을 와이어와의 마찰력을 이용하여 회전시키는 것을 특징으로 한다. 다만, 와이어의 이탈을 방지하기 위해 가이드홈(16, 26)이 제공되는 것이 바람직하다. The first wire 33 and the second wire 43 are seated on the side surfaces of the first rotating member 11 and the second rotating member 21 in the circumferential direction, so that the first rotating member 11 is disposed. And guide grooves 16 and 26 are formed to rotate the second rotating member 21, respectively. In the present invention, the rotation of the rotating member is characterized by rotating using a friction force with the wire. However, the guide grooves 16 and 26 are preferably provided to prevent the wires from being separated.

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)의 회전에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 서로 반대방향으로 회전시키도록 제공되는 것을 특징으로 한다. The first wire 33 and the second wire 43 to rotate the first rotating member 11 and the second rotating member 21 in the opposite direction as the rotation shaft 7 is rotated. It is characterized by being provided.

상기 회전축(7)의 끝단에는 베어링(9)과 연결되어 회전축(7)의 안정적인 회전이 가능하게 한다. The end of the rotary shaft 7 is connected to the bearing 9 to enable a stable rotation of the rotary shaft (7).

도 8을 참조하여 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상기 제1 와이어(33)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공된다. 상기 제2 와이어(43)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공된다. This will be described in more detail with reference to FIG. 8 as follows. One end of the first wire 33 is wound in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7, and the other end is wound in a release direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7. . One end of the second wire 43 is provided in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7, and the other end is provided in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7. .

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. 제1 와이어(33)는 회전축(7)에 감겨있으며 제1 풀리(31)를 통하여 방향을 전환하고 제1 회전부재(11)에 연결된다. 제1 회전부재(11)의 원주의 절반을 감싼 제1 와이어(33)는 다시 제2 풀리(32)에 연결되고 방향을 전환하여 회전축에 감기게 된다.The pulleys 31, 32, 41, and 42 are wound around the first shaft 33 and the second wire 43 by using the pulleys 31, 32, 41, and 42. It is characterized by changing the direction of the two wires 43. The first wire 33 is wound around the rotation shaft 7 and is switched in direction through the first pulley 31 and connected to the first rotation member 11. The first wire 33 wrapping half of the circumference of the first rotating member 11 is connected to the second pulley 32 again, changes direction and is wound around the rotating shaft.

즉, 회전축이 지면에서 볼 때 오른쪽으로 회전하게 되면, 제1 풀리(31) 쪽의 제1 와이어는 회전축(7)에 감기게 되고, 제2 풀리(32) 쪽의 제1 와이어(33)는 회전축(7)으로부터 풀리게 된다. 따라서 제1 와이어(33)에 감겨있는 제1 회전부재(11)는 지면에서 볼 때에 반시계방향으로 회전하게 된다. That is, when the rotating shaft rotates to the right when viewed from the ground, the first wire on the side of the first pulley 31 is wound on the rotating shaft 7, and the first wire 33 on the side of the second pulley 32 is It is released from the rotation shaft (7). Therefore, the first rotating member 11 wound around the first wire 33 is rotated counterclockwise when viewed from the ground.

본 발명의 다른 실시예의 특징은 제1 회전부재(11)와 제2 회전부재(21)가 동일한 회전축(7)의 회전에 의해 서로 반대방향으로 회전하도록 제공하는 것에 있다. 따라서 제2 와이어(43)는 제1 와이어(33)와 반대로 회전축(7)에 감겨 제공된다. 제1 회전부재(11)가 반시계방향으로 회전하게 되면, 제2 와이어(43)에 감겨 있는 제2 회전부재(21)는 시계방향으로 회전하게 된다. It is a feature of another embodiment of the present invention to provide that the first rotating member 11 and the second rotating member 21 rotate in opposite directions by the rotation of the same rotating shaft 7. Accordingly, the second wire 43 is provided on the rotation shaft 7 as opposed to the first wire 33. When the first rotary member 11 is rotated in the counterclockwise direction, the second rotary member 21 wound on the second wire 43 is rotated in the clockwise direction.

제1 회전부재(11)와 제2 회전부재(21)는 동일한 회전축을 가지도록 겹쳐진 형태로 제공된다. 따라서 풀리가 위치하는 높이는 도 6에서와 같이 와이어가 어떤 회전부재에 연결되느냐에 따라 달라지게 된다. 이를 위해서 보조풀리(35, 45)를 추가적으로 이용할 수 있다. The first rotating member 11 and the second rotating member 21 are provided in an overlapping form to have the same rotation axis. Therefore, the height at which the pulley is positioned depends on which rotating member the wire is connected to, as shown in FIG. To this end, auxiliary pulleys 35 and 45 may be additionally used.

또한, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 상기 일단은 서로 연결되어 제공되고, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 상기 타단은 서로 연결되어 제공되는 것을 특징으로 한다. 즉, 와이어는 단일의 와이어를 사용한다. 이 경우 제1 회전부재 및 제2 회전부재의 운동이 연동될 수 있으므로 각 회전부재의 운동에 차이가 발생하지 않고 정확하게 제공될 수 있다. In addition, the one end of the first wire 33 and the second wire 43 is provided connected to each other, the other end of the first wire 33 and the second wire 43 is connected to each other provided. It is characterized by. That is, the wire uses a single wire. In this case, since the motions of the first and second rotating members may be interlocked, the movement of each of the rotating members may be accurately provided without causing a difference.

상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 일단부는 그리퍼의 폭 보다 넓은 안착부(14, 24)가 형성되고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에는 상기 안착부(14, 24)가 삽입되어 고정되는 안착홈(13, 23)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 원형의 형상이고, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 서로 동일한 회전축을 갖도록 겹쳐져 제공되는 것을 특징으로 한다. One end portion of the first gripper 12 and the second gripper 22 is formed with seating portions 14 and 24 wider than the width of the gripper, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21. It is preferable that the mounting grooves 13 and 23 to which the seating portions 14 and 24 are inserted are fixed. The first rotating member 11 and the second rotating member 21 has a circular shape, and the first rotating member 11 and the second rotating member 21 are provided to overlap each other to have the same rotation axis. It features.

도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)에는 반력 측정 센서(50)가 설치되는 홈(17, 27)이 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.도 9은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 동작 상태를 설명하는 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼의 다른 형태를 적용한 시스템의 동작 상태를 설명하는 사시도이다. 9 and 10, the first gripper 12 and the second gripper 22 preferably have grooves 17 and 27 on which the reaction force measuring sensor 50 is installed, respectively. 9 is a perspective view illustrating an operating state of the detachable 1 degree of freedom gripper system according to the present invention, and FIG. 10 is a perspective view illustrating an operating state of the system to which another type of detachable 1 degree of freedom gripper according to the present invention is applied. to be.

그리퍼는 용도 및 목적에 따라 다양한 형상을 필요로 한다. 따라서 설계한 그리퍼는 필요에 따라 교체가 가능한 형태를 가지도록 설계한다. 또한, 그리퍼의 형상은 점탄성 재료를 잡기에 적합한 형태로 제작한다. Grippers require a variety of shapes depending on their use and purpose. Therefore, the designed gripper is designed to have a form that can be replaced as needed. In addition, the shape of the gripper is produced in a form suitable for holding a viscoelastic material.

그리퍼가 물체를 잡을 때 발생하는 반력을 측정하기 위한 센서는 작고 얇은 형태를 가져야 한다. 따라서 그리퍼의 끝단에 붙이기 용이한 Force-Sensing Resister(FSR)를 선택한다 또한 센서의 위치는 그리퍼의 끝단에서 약 1/3 지점에 부착하는 것이 바람직하다.Sensors for measuring the reaction forces that occur when the gripper catches an object should be small and thin. Therefore, choose a Force-Sensing Resister (FSR) that is easy to attach to the end of the gripper. Also, it is desirable to attach the sensor about 1/3 of the gripper end.

말단장치의 설계조건과 재료의 응력분석으로부터 설계에 관한 유효성을 증명할 수 있고, 마스터 장치에 반력을 전달하기 위한 센서를 선정할 수 있다. The validity of the design can be demonstrated from the design conditions of the end device and the stress analysis of the material, and a sensor can be selected to transmit the reaction force to the master device.

또한, 본 발명은 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템의 구동 방법을 제공한다.이는 회전축(7)을 포함하는 단일의 구동기(5)와, 상기 구동기(5)로부터 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)에 의해 각각 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 제1 회전부재(11) 및 제2 회전부재(21)와, 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에 각각 탈부착이 가능하도록 제공되는 제1 그리퍼(12) 및 제2 그리퍼(22)를 포함하는 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템의 구동 방법이다. The present invention also provides a method of driving a single degree of freedom gripper system provided to be detachably attached to a robot arm. This includes a single driver 5 including a rotating shaft 7 and a first driver 5 from the driver 5. A first rotating member 11 and a second rotating member 21 provided to be rotatable by receiving power from the first wire 33 and the second wire 43, respectively, and the first rotating member 11 and A method of driving a 1 degree of freedom gripper system provided to be detachable to a robot arm including a first gripper 12 and a second gripper 22 provided to be detachably attached to the second rotating member 21, respectively. to be.

이 경우, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 각각 상기 회전축(7)에 반대방향으로 감겨 제공되고, 양단은 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 양측에 각각 고정되어 상기 회전축(7)의 회전방향에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 회전방향이 서로 반대로 변화되도록 제공된다. 이때, 상기 구동기(5)의 회전 방향에 따라 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 운동을 제어한다. In this case, the first wire 33 and the second wire 43 are respectively wound in the opposite direction to the rotary shaft 7, both ends of the first rotary member 11 and the second rotary member ( It is fixed to both sides of the 21 is provided so that the rotation direction of the first rotating member 11 and the second rotating member 21 is changed in opposite directions according to the rotation direction of the rotary shaft (7). At this time, the movement of the first gripper 12 and the second gripper 22 is controlled according to the rotation direction of the driver 5.

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 한다. The pulleys 31, 32, 41, and 42 are wound around the first shaft 33 and the second wire 43 by using the pulleys 31, 32, 41, and 42. It is characterized by changing the direction of the two wires 43.

또한, 다른 실시예로서 상기 제1 와이어(33)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공되고, 상기 제2 와이어(43)의 일단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 풀리는 방향으로 감겨 제공되고, 타단은 상기 회전축(7)의 제1 회전방향에 대하여 감기는 방향으로 감겨 제공된다.In another embodiment, one end of the first wire 33 is provided in a winding direction with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7, and the other end is provided with respect to the first rotation direction of the rotation shaft 7. It is provided in the unwinding direction, one end of the second wire 43 is provided in the unwinding direction with respect to the first rotation direction of the rotary shaft (7), and the other end with respect to the first rotation direction of the rotary shaft (7) The winding is provided wound in the direction.

상기 제1 와이어(33)는 상기 제1 회전부재(11)의 측면을 감싸도록 제공되어 상기 제1 와이어(33)의 이동에 의한 마찰력에 의해 상기 제1 회전부재(11)가 회전되고, 상기 제2 와이어(43)는 상기 제2 회전부재(21)의 측면을 감싸도록 제공되어 상기 제2 와이어(43)의 이동에 의한 마찰력에 의해 상기 제2 회전부재(21)가 회전되며, The first wire 33 is provided to surround the side of the first rotating member 11, the first rotating member 11 is rotated by the frictional force caused by the movement of the first wire 33, The second wire 43 is provided to surround the side of the second rotating member 21 so that the second rotating member 21 is rotated by the frictional force caused by the movement of the second wire 43,

상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)의 회전에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 서로 반대방향으로 회전시키도록 제공되어 상기 구동기(5)의 회전 방향에 따라 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 운동을 제어하게 된다. The first wire 33 and the second wire 43 to rotate the first rotating member 11 and the second rotating member 21 in the opposite direction as the rotation shaft 7 is rotated. It is provided to control the movement of the first gripper 12 and the second gripper 22 in accordance with the rotation direction of the driver (5).

특히, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 상기 일단은 서로 연결되어 제공되고, 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 상기 타단은 서로 연결되어 제공되어 일체로 동작하도록 제어하게 된다.In particular, the first ends of the first wire 33 and the second wire 43 are connected to each other, and the other ends of the first wire 33 and the second wire 43 are connected to each other. It is controlled to operate integrally.

도 11은 본 발명에 따른탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템의 구성도이다. 11 is a block diagram of a detachable one degree of freedom gripper system according to the present invention.

앞서 나타낸 구동원리에 따르면 힘은 와이어를 통해 그리퍼에 전달된다. 여기에서 고려해야 할 사항은 와이어의 최대 응력, 풀리의 최대 응력, 풀리 고정핀의 최대전단응력이다. 와이어에 걸리는 최대힘은 모터의 무회전 토크(stall tourqe)로부터 알아낼 수 있다. 그에 따라 풀리에 걸리는 최대힘, 풀리, 고정핀에 걸리는 최대 전단 응력을 알 수 있고, 이것을 각각의 항복응력과 비교하여 부품을 선정할 필요가 있다. 최대 응력분석에 관한 깃들은 아래와 같다.According to the driving principle shown above, the force is transmitted to the gripper through the wire. The considerations here are the maximum stress of the wire, the maximum stress of the pulley and the maximum shear stress of the pulley fixing pin. The maximum force on the wire can be found from the stall tourqe of the motor. Accordingly, the maximum force applied to the pulley, the maximum shear stress applied to the pulley, and the fixing pin can be known, and the parts need to be selected by comparing them with the respective yield stresses. The feathers for the maximum stress analysis are as follows.

아래의 식들을 이용해 아래의 결과를 얻을 수 있으며, 이를 통해 장치의 안정성을 확인하였다The following results can be obtained using the following equations, which confirmed the stability of the device.

Figure 112011039600677-pat00001
Figure 112011039600677-pat00001

Figure 112011039600677-pat00002
Figure 112011039600677-pat00002

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the scope of the embodiments by the above embodiments, all having the technical spirit of the present invention can be seen to fall within the scope of the present invention, the present invention is the scope of the claims by the claims Note that is determined.

5 : 구동기, 7 : 회전축, 11 : 제1 회전부재, 12 : 제1 그리퍼, 21 : 제2 회전부재, 22 : 제2 그리퍼, 31, 32, 41, 42 : 풀리, 33 : 제1 와이어, 43 : 제2 와이어5 driver, 7 rotating shaft, 11 first rotating member, 12 first gripper, 21 second rotating member, 22 second gripper, 31, 32, 41, 42 pulley, 33 first wire, 43: second wire

Claims (10)

삭제delete 로봇용 팔에 탈부착이 가능하도록 제공되는 하우징(2)에 제공되는 1자유도 그리퍼 시스템에 있어서,
회전축(7)을 포함하는 구동기(5)와,
상기 구동기(5)로부터 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)에 의해 각각 동력을 전달받아 회전가능하도록 제공되는 제1 회전부재(11) 및 제2 회전부재(21)와,
상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에 각각 탈부착이 가능하도록 제공되는 제1 그리퍼(12) 및 제2 그리퍼(22)를 포함하고,
상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)의 측면에는 원주방향으로 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 각각 안착될 수 있도록 각각 가이드홈(16, 26)이 형성되어 있고,
상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)의 회전에 따라 상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)를 서로 반대방향으로 회전시키도록 제공되고, 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)에는 반력 측정 센서(50)가 설치되는 홈(17, 27)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.
In the one degree of freedom gripper system provided in the housing (2) provided to be detachable to the robot arm,
A driver 5 including a rotating shaft 7,
A first rotating member 11 and a second rotating member 21 provided to be rotatable by receiving power from the driver 5 by the first wire 33 and the second wire 43, respectively;
A first gripper 12 and a second gripper 22 provided to be detachably attached to the first rotating member 11 and the second rotating member 21, respectively.
Guide grooves 16, respectively, on the side surfaces of the first rotating member 11 and the second rotating member 21 to allow the first wire 33 and the second wire 43 to be seated in the circumferential direction. 26) is formed,
The first wire 33 and the second wire 43 to rotate the first rotating member 11 and the second rotating member 21 in the opposite direction as the rotation shaft 7 is rotated. It is provided, the first gripper 12 and the second gripper 22, characterized in that the grooves (17, 27) for installing the reaction force measurement sensor 50 is formed, respectively,
Detachable 1 degree of freedom gripper system.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 와이어(33) 및 제2 와이어(43)는 상기 회전축(7)에 서로 반대방향으로 감겨 제공되는 것을 특징으로 하는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.
The method according to claim 2,
The first wire 33 and the second wire 43 is characterized in that the winding shaft 7 is provided in the opposite direction to each other,
Detachable 1 degree of freedom gripper system.
청구항 2에 있어서,
상기 회전축(7)에는 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 안착되어 감겨질 수 있도록 와이어홈이 형성되어 있는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.
The method according to claim 2,
The rotary shaft 7 is formed with a wire groove so that the first wire 33 and the second wire 43 is seated and wound,
Detachable 1 degree of freedom gripper system.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)가 상기 회전축(7)에 대하여 감기는 근처에는 풀리(31, 32, 41, 42)를 이용하여 상기 제1 와이어(33) 및 상기 제2 와이어(43)의 방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.
The method according to claim 2,
The pulleys 31, 32, 41, and 42 are wound around the first shaft 33 and the second wire 43 by using the pulleys 31, 32, 41, and 42. To change the direction of the two wires 43,
Detachable 1 degree of freedom gripper system.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)에는 상기 제1 그리퍼(12) 및 상기 제2 그리퍼(22)의 일단부에 형성된 안착부(14, 24)가 삽입되어 고정되는 안착홈(13, 23)이 형성되어 있는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.
The method according to claim 2,
Mounting parts 14 and 24 formed at one end of the first gripper 12 and the second gripper 22 are inserted into and fixed to the first rotating member 11 and the second rotating member 21. The seating grooves 13 and 23 are formed,
Detachable 1 degree of freedom gripper system.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 원형의 형상이고,
상기 제1 회전부재(11) 및 상기 제2 회전부재(21)는 서로 동일한 회전축을 갖도록 겹쳐져 제공되는 것을 특징으로 하는,
탈부착이 가능한 1자유도 그리퍼 시스템.The method according to claim 2,
The first rotating member 11 and the second rotating member 21 has a circular shape,
The first rotating member 11 and the second rotating member 21 is characterized in that the overlap provided to have the same rotation axis,
Detachable 1 degree of freedom gripper system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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