KR102090446B1 - Driving device having elastic member for connecting input and output - Google Patents

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KR102090446B1
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남형철
최대성
김병수
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(주)로보티즈
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Abstract

An embodiment of the present invention provides a driving apparatus having an elastic member for connecting input and output. According to the present invention, the driving apparatus comprises: a motor; a gear module which is connected to the motor; an elastic member which is placed adjacent to the gear module, and receives power from the gear module; an output unit which is connected to the elastic member, and works on an external load; an input position feedback unit which is connected to the elastic member or the motor to avoid interference with the gear module; an output position feedback unit which is connected to the output unit, and is extended towards near the motor to avoid interference with the gear module; and a detection module. The detection module is placed near the motor to avoid interference with the gear module, and, when the output unit works on the load, detects the deformation of each of the input position feedback unit and the output position feedback unit due to a deformation of the elastic member. The present invention aims to provide the driving apparatus having the elastic member for connecting input and an output, which can be convenient to measure the deformation of the elastic member, have a simple structure, and be easily maintained.

Description

입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치{DRIVING DEVICE HAVING ELASTIC MEMBER FOR CONNECTING INPUT AND OUTPUT}Driving device with elastic member connecting input and output {DRIVING DEVICE HAVING ELASTIC MEMBER FOR CONNECTING INPUT AND OUTPUT}

본 발명은 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성부재의 변형량 측정에 의해 토크값을 획득할 수 있는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치에 관한 것이다. The present invention relates to a driving device having an elastic member connecting an input and an output, and more particularly, to a driving device having an elastic member connecting an input and an output capable of obtaining a torque value by measuring the amount of deformation of the elastic member. It is about.

최근 로봇은 산업용뿐만 아니라, 가정용 로봇, 휴머노이드 로봇에 이르기까지 사용 범위가 넓어지고 있으며, 그에 따라 로봇 기술은 급격하게 발전하고 있다. 특히 로봇 기술과 관련하여 로봇 관절의 동작을 위해 장착하는 액츄에이터(구동장치)는 로봇의 핵심적인 부품 중 하나이고 그 중 감속기가 액츄에이터의 주된 구성으로 사용되고 있으며, 대표적인 예로 유성기어식 감속기, 하모닉 감속기, 싸이클로이드 감속기 등이 있다. 입력과 출력 사이에 탄성부재가 개재된 액츄에이터는 일반적으로 SEA(Series Elastic Actuator)로 알려져 있으며, 이는 액츄에이터 내부에 탄성부재(예: 스프링)를 내장하여, 외부에서 작용하는 부하에 대해 탄성부재의 변형량을 통해 액츄에이터의 토크를 직접적으로 측정할 수 있는 장치를 말한다. In recent years, the range of use of the robot has been expanded not only for industrial use, but also for household robots and humanoid robots, and accordingly, robot technology is rapidly developing. In particular, in relation to robot technology, the actuator (driving device) that is mounted for the operation of the robot joint is one of the core parts of the robot, and among them, the reducer is used as the main configuration of the actuator. Lloyd's reducer. An actuator in which an elastic member is interposed between an input and an output is generally known as a Series Elastic Actuator (SEA), which incorporates an elastic member (e.g. a spring) inside the actuator to deform the amount of elastic member against a load acting externally. Refers to a device that can directly measure the torque of an actuator.

도 1 및 도 2는 종래의 직렬 탄성 액츄에이터의 일 예를 나타내는 도면들이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 외부의 부하(70)에 대해 탄성부재(50)의 변형량을 측정하기 위해서는 일반적으로 회전 변형량을 측정하는 엔코더(40,60)가 사용되며, 탄성부재(50)의 전후에 각각 엔코더(40,60)를 장착하여 탄성부재(50)의 전단 및 후단의 변형량의 차를 통해 탄성부재(50)의 변형량을 측정한다. 그러나, 종래와 같이, 탄성부재(50) 전후에 2개의 엔코더(40,60)를 장착할 경우, 엔코더(40,60)와 제어장치의 연결을 위한 배선구조가 매우 복잡해지며, 특히 회전체인 모터(10)및 감속기(30)를 회피하여 배선(45,65)을 연결하기 위해서는, 부가적인 공간(3; 도 2참조) 및 장치가 필요하며, 이는 액츄에이터 전체의 체적 증가 및 무게 증가를 야기한다. 또한, 엔코더(40,60)의 장착이 어려움에 따라, 향후 유지보수를 위해서는 액츄에이터 전체 또는 일부를 분해해야 하며, 이는 유지보수 비용의 증가를 야기한다. 또한, 감속부와 출력부의 사이에서 감속부 또는 출력부에 사용된 윤활제가 유입될 가능성이 있으며, 이는 엔코더(40,60)의 PCB에 치명적인 영향을 줄 수 있으며, 이를 방지하기 위해서는 감속부와 스프링 사이에 별도의 씰링을 구비해야 하므로 복잡화 및 비용증가를 야기한다. 또한, 배선(45,65)이 감속기 외각을 거쳐서 지나가야 하므로, 외부의 노이즈에 직접적인 영향을 받을 수 있다. 또한, 근접거리 측정센서를 사용할 경우, 구성하기에 따라서, 출력(Output) 방향에서 제어기로 배선(45,65)이 연결되어야 하고, 이때 출력방향은 회전부이고, 제어기는 고정부이므로 상대운동에 의한 배선(45,65)의 꼬임 및 단선을 야기할 수 있는 문제점 있다.1 and 2 are views showing an example of a conventional series elastic actuator. 1 and 2, in order to measure the amount of deformation of the elastic member 50 with respect to the external load 70, encoders 40 and 60 for measuring the amount of rotational deformation are generally used, and the elastic member 50 Before and after the encoders 40 and 60 are mounted, the amount of deformation of the elastic member 50 is measured through a difference between the amount of deformation of the front and rear ends of the elastic member 50. However, as in the prior art, when two encoders 40 and 60 are mounted before and after the elastic member 50, the wiring structure for connecting the encoders 40 and 60 and the control device becomes very complicated, especially a rotating chain. In order to avoid the motor 10 and the reducer 30 and connect the wirings 45 and 65, an additional space 3 (see Fig. 2) and a device is required, which causes an increase in the volume and weight of the entire actuator. do. In addition, as mounting of the encoders 40 and 60 is difficult, it is necessary to disassemble all or part of the actuator for future maintenance, which causes an increase in maintenance cost. In addition, there is a possibility that lubricant used in the reduction unit or the output unit flows between the reduction unit and the output unit, which may have a fatal effect on the PCB of the encoders 40 and 60, and in order to prevent this, the reduction unit and the spring Since a separate sealing must be provided between them, complexity and cost increase are caused. In addition, since the wirings 45 and 65 must pass through the outer shell of the speed reducer, external noise may be directly affected. In addition, when a proximity distance measuring sensor is used, the wirings 45 and 65 should be connected to the controller in the output direction, depending on the configuration. At this time, the output direction is a rotating part and the controller is a fixed part. There is a problem that can cause twisting and disconnection of the wires 45 and 65.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 탄성부재의 변형량 측정이 간편하고 구조가 단순하고 유지보수가 용이한 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a driving device having an elastic member that connects inputs and outputs, which is easy to measure the amount of deformation of the elastic member, has a simple structure, and is easy to maintain.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 제공한다. 구동장치는 모터, 상기 모터에 연결된 기어모듈; 상기 기어모듈의 인근에 구비되어, 상기 기어모듈로부터 동력을 전달받는 탄성부재; 상기 탄성부재에 연결되며, 외부의 부하에 작용하는 출력부; 상기 기어모듈과의 간섭을 회피하도록 상기 탄성부재 또는 상기 모터에 연결된 입력위치 피드백부; 상기 출력부에 연결되며, 상기 기어모듈과의 간섭을 회피하도록 상기 모터의 인근으로 연장된 출력위치 피드백부; 그리고 감지모듈을 포함한다. 상기 감지모듈은 상기 기어모듈과의 간섭을 피하도록 상기 모터의 인근에 구비되어, 상기 출력부에 상기 부하가 작용시 상기 탄성부재의 변형으로 인한 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 각각의 변형량(deformation)을 감지한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a driving device having an elastic member connecting an input and an output. The driving device includes a motor and a gear module connected to the motor; An elastic member provided near the gear module to receive power from the gear module; An output unit connected to the elastic member and acting on an external load; An input position feedback unit connected to the elastic member or the motor to avoid interference with the gear module; An output position feedback unit connected to the output unit and extended to the vicinity of the motor to avoid interference with the gear module; And it includes a sensing module. The sensing module is provided in the vicinity of the motor to avoid interference with the gear module, each of the input position feedback unit and the output position feedback unit due to deformation of the elastic member when the load is applied to the output unit Deformation is detected.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 감지모듈, 상기 모터, 상기 기어모듈, 상기 탄성부재 및 상기 출력부 순서로 위치하며, 상기 감지모듈은, 상기 입력위치 피드백부로부터 상기 탄성부재의 입력단 또는 모터의 회전각을 검출하는 제1 엔코더(encoder); 그리고 상기 출력위치 피드백부로부터 상기 출력부의 회전각을 검출하는 제2 엔코더;를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the sensing module, the motor, the gear module, the elastic member and the output unit are located in order, the sensing module, the input terminal of the elastic member or the motor from the input position feedback unit A first encoder that detects a rotation angle; And a second encoder that detects a rotation angle of the output unit from the output position feedback unit.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 엔코더로부터의 회전각 및 상기 제2 엔코더로부터의 회전각을 피드백 받아 상기 회전각 간의 차이(difference) 를 기초로 상기 부하에 가해지는 토크를 획득하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a control unit for obtaining a torque applied to the load based on a difference between the rotation angles by receiving a rotation angle from the first encoder and a rotation angle from the second encoder; It may further include.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 입력위치 피드백부는 상기 탄성부재의 입력단에 연결되며, 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고, 상기 제1 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 입력위치 피드백부에 결합되고, 상기 제2 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 출력위치 피드백부에 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the input position feedback part is connected to the input end of the elastic member, and the input position feedback part and the output position feedback part penetrate through the rotation axis of the gear module and the motor, to the rear of the motor. Extended, the first encoder is coupled to the input position feedback unit extending to the rear of the motor, the second encoder may be coupled to the output position feedback unit extending to the rear of the motor.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 입력위치 피드백부는 상기 모터의 후방에서 상기 모터에 연결되며, 상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고, 상기 제1 엔코더는 상기 모터의 후방에서 상기 입력위치 피드백부에 결합되고, 상기 제2 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 출력위치 피드백부에 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the input position feedback part is connected to the motor from the rear of the motor, and the output position feedback part penetrates through the gear module and the rotation shaft of the motor and extends to the rear of the motor, A first encoder may be coupled to the input position feedback section at the rear of the motor, and the second encoder may be coupled to the output position feedback section extending to the rear of the motor.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 탄성부재와 상기 출력부 사이에 구비된 증속 기어열;로서, 상기 출력부의 회전각을 증가시켜, 상기 입력위치 피드백부와 상기 출력위치 피드백부 간의 회전각 차이를 증가시키는 증속 기어열;을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, an increase gear train provided between the elastic member and the output unit; as, by increasing the rotation angle of the output unit, the rotation angle difference between the input position feedback unit and the output position feedback unit It may further include; increasing gear train.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 엔코더 및 제2 엔코더는 앱솔루트 엔코더(absolute encoder) 및 인크리멘탈 엔코더(incremental encoder) 중 선택된 하나일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first encoder and the second encoder may be one selected from an absolute encoder and an incremental encoder.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지모듈이 후방에 구비되어, 상기 기어모듈의 윤활제와 차단될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit is provided with the detection module at the rear, it can be blocked with the lubricant of the gear module.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 중 하나가 다른 하나의 내부를 관통하도록, 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 중 적어도 하나는 중공형 구조를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least one of the input position feedback part and the output position feedback part has a hollow structure so that one of the input position feedback part and the output position feedback part penetrates the inside of the other. You can.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고, 상기 모터의 후방에서 상기 모터에 연결된 모터 피드백부; 그리고 상기 모터의 후방에서 상기 모터 피드백부에 결합된 제3 엔코더;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the output position feedback unit passes through the gear module and the rotation shaft of the motor, extends to the rear of the motor, and a motor feedback unit connected to the motor from the rear of the motor; And it may further include; a third encoder coupled to the motor feedback unit at the rear of the motor.

본 발명의 실시예에 따르면, 기어모듈 등의 간섭을 회피하고 컴팩트한 구조를 가지며, 탄성부재의 변형량 측정이 용이한 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a drive device having an elastic member that avoids interference of a gear module or the like, has a compact structure, and connects an input and an output that is easy to measure the amount of deformation of the elastic member.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1 및 도 2는 종래의 직렬 탄성 액츄에이터의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 3(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3(a)에 도시된 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치에 있어서, 탄성부재의 변형량측정 및 토크측정의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 탄성부재의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3(b)에 도시된 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8(a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 8(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다.1 and 2 are views showing an example of a conventional series elastic actuator.
Figure 3 (a) is a block diagram showing a drive device having an elastic member for connecting the input and output according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 (b) is a block diagram showing a drive device having an elastic member for connecting the input and output according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of a drive device having an elastic member connecting the input and output shown in Figure 3 (a).
5 is a view for explaining a method of measuring a deformation amount and a torque of an elastic member in a driving device having an elastic member connecting an input and an output according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an example of an elastic member.
7 is a view showing an example of a drive device having an elastic member connecting the input and output shown in Figure 3 (b).
8 (a) is a block diagram showing a driving device having an elastic member connecting an input and an output according to another embodiment of the present invention.
8 (b) is a block diagram showing a driving device having an elastic member connecting an input and an output according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" to another part, this is not only when it is "directly connected", but also "indirectly" with another member in between. "It also includes the case where it is. Also, when a part is said to “include” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding the other component unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다. 도 4는 도 3(a)에 도시된 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치의 일 예를 나타내는 도면이다. Figure 3 (a) is a block diagram showing a drive device having an elastic member 350 for connecting the input and output according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing an example of a drive device having an elastic member 350 connecting the input and output shown in Figure 3 (a).

입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치(이하, 구동장치)는 모터(310), 기어모듈(330), 탄성부재(350), 출력부(370), 입력위치 피드백부(410), 출력위치 피드백부(430), 및 감지모듈을 포함한다. 상기 모터(310)의 전단에 상기 기어모듈(330)(예: 감속기어모듈)이 결합될 수 있다. 상기 탄성부재(350)는 상기 기어모듈(330)의 인근에 구비되어, 상기 기어모듈(330)로부터 동력을 전달받는다. 상기 탄성부재(350)는 도 1에 도시된 바와 같은, 스프링일 수도 있고, 이와 다른 형태의 스프링일 수도 있다. 예를 들어, 탄성부재(350)는 대략 원형의 탄성체일 수 있다(도 6참조). 탄성부재(350)의 형상이나 구조는 다양하게 변형이 가능하다. 또한, 탄성부재(350)는 금속재질로 형성될 수 있지만, 금속 이외의 재질(예: 고무나 플라스틱)로도 형성될 수 있다.A driving device (hereinafter, a driving device) having an elastic member 350 connecting inputs and outputs includes a motor 310, a gear module 330, an elastic member 350, an output unit 370, and an input position feedback unit ( 410), an output position feedback unit 430, and a sensing module. The gear module 330 (eg, a reduction gear module) may be coupled to the front end of the motor 310. The elastic member 350 is provided in the vicinity of the gear module 330, receives power from the gear module 330. The elastic member 350 may be a spring, as shown in FIG. 1, or may be a spring of another type. For example, the elastic member 350 may be a substantially circular elastic body (see FIG. 6). The shape or structure of the elastic member 350 can be variously modified. In addition, the elastic member 350 may be formed of a metal material, but may also be formed of a material other than metal (for example, rubber or plastic).

출력부(370)는 탄성부재(350)의 후단, 출력단에 연결될 수 있고, 외부의 부하에 작용하거나 결합하여 동력을 전달할 수 있다. 입력위치 피드백부(410)는 강성(rigidity)을 갖고, 기어모듈(330)과의 간섭을 회피하도록 탄성부재(350) 또는 모터(310)에 연결된다. 본 실시예에서, 입력위치 피드백부(410)는 탄성부재(350)의 전단, 즉 입력단에 연결될 수 있다. 출력위치 피드백부(430)는 강성을 갖고 출력부(370)에 연결되며, 기어모듈(330)과의 간섭을 회피하도록 모터(310)의 인근으로 연장될 수 있다. 감지모듈은 기어모듈(330)과의 간섭을 피하도록 모터(310)의 인근에 구비될 수 있다. 감지모듈은 출력부(370)가 상기 부하에 작용시 탄성부재(350)의 변형으로 인한 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430) 각각의 변형량(deformation)을 감지할 수 있다.The output unit 370 may be connected to the rear end and the output end of the elastic member 350, and may act on or combine with an external load to transmit power. The input position feedback unit 410 has rigidity and is connected to the elastic member 350 or the motor 310 to avoid interference with the gear module 330. In this embodiment, the input position feedback unit 410 may be connected to the front end of the elastic member 350, that is, the input end. The output position feedback unit 430 has rigidity and is connected to the output unit 370 and may be extended to the vicinity of the motor 310 to avoid interference with the gear module 330. The sensing module may be provided in the vicinity of the motor 310 to avoid interference with the gear module 330. The sensing module may detect deformation of each of the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 due to deformation of the elastic member 350 when the output unit 370 acts on the load.

본 실시예에서, 감지모듈, 모터(310), 기어모듈(330), 탄성부재(350) 및 출력부(370) 순서로 위치할 수 있으며, 이들은 하우징(302)에 수용될 수 있다. 감지모듈은 제1 엔코더(340)(encoder) 및 제2 엔코더(360)를 포함할 수 있다. 제1 엔코더(340)는 입력위치 피드백부(410)로부터 탄성부재(350)의 입력단 또는 모터(310)의 회전각을 검출할 수 있으며, 본 실시예에서 제1 엔코더(340)는 탄성부재(350)의 입력단의 회전각을 검출할 수 있다. 제2 엔코더(360)는 출력위치 피드백부(430)로부터 출력부(370)의 회전각을 검출할 수 있다. In this embodiment, the sensing module, the motor 310, the gear module 330, the elastic member 350 and the output unit 370 may be located in this order, they may be accommodated in the housing 302. The sensing module may include a first encoder 340 (encoder) and a second encoder (360). The first encoder 340 may detect the input terminal of the elastic member 350 or the rotation angle of the motor 310 from the input position feedback unit 410, and in the present embodiment, the first encoder 340 is an elastic member ( The rotation angle of the input terminal of 350) can be detected. The second encoder 360 may detect the rotation angle of the output unit 370 from the output position feedback unit 430.

본 실시예에서, 전술한 바와 같이, 입력위치 피드백부(410)는 상기 탄성부재(350)의 입력단에 연결되며, 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430)는 기어모듈(330) 및 모터(310)의 회전축(320)을 관통하여, 모터(310)의 후방까지 연장될 수 있다. 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430) 중 하나가 다른 하나의 내부를 관통하도록, 입력위치 피드백부(410) 및 상기 출력위치 피드백부(430) 중 적어도 하나는 중공형 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 출력위치 피드백부(430) 및 입력위치 피드백부(410)는 모두 중공된 축 형상을 가지며, 출력위치 피드백부(430)가 입력위치 피드백부(410)의 내부로 관통하도록 구성될 수 있다. 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430)의 형상은 반드시 중공된 축, 즉 원통형상으로 한정되는 것은 아니며, 출력부(370)의 회전각(즉, 탄성부재(350)의 후단의 회전각)와 탄성부재(350)의 전단의 회전각을 그대로 반영할 수 있는 강성(rigidity)을 가지는 것이 바람직하며, 이와 같은 부재라면, 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430)의 형상은 단순한 바(bar), 원통형상의 일부, 원통형상 등 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 도 4에 제시된 예에서는 입력위치 피드백부(410) 및 출력위치 피드백부(430)가 직선형인 경우를 예시하였지만, 이와 다르게 필요에 따라 절곡되어 후방으로 이어진 구조를 가질 수도 있다. 도 4에 제시된 예에서, 입력위치 피드백부(410)는 탄성부재(350)의 입력단에 결합하는 입력단 결합부(411)와, 입력단 결합부(411)로부터 후방으로 연장된 연장통부(413)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 출력위치 피드백부(430)는 출력부(370)에 결합하는 출력 결합부(431)와, 출력 결합부(431)로부터 후방으로 연장되며, 입력위치 피드백부(410)의 연장통부(413)를 관통하는 연장부(433)를 포함할 수 있다.In this embodiment, as described above, the input position feedback unit 410 is connected to the input end of the elastic member 350, and the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 are gear modules 330. ) And through the rotating shaft 320 of the motor 310, it may extend to the rear of the motor 310. At least one of the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 has a hollow structure so that one of the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 penetrates the inside of the other. Can have In this embodiment, both the output position feedback unit 430 and the input position feedback unit 410 have a hollow shaft shape, and the output position feedback unit 430 is configured to penetrate into the input position feedback unit 410. Can be. The shape of the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 is not necessarily limited to a hollow shaft, that is, a cylindrical shape, and the rotation angle of the output unit 370 (ie, the rear end of the elastic member 350) It is preferable to have a rigidity that can reflect the rotation angle of the front end of the elastic member 350 and the elastic member 350 as it is. If it is such a member, the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 The shape of) may be variously modified, such as a simple bar, a part of a cylindrical shape, and a cylindrical shape. In addition, in the example shown in FIG. 4, the case where the input position feedback unit 410 and the output position feedback unit 430 are linear is illustrated, but differently, it may have a structure that is bent and extended backward as necessary. In the example shown in FIG. 4, the input position feedback unit 410 includes an input terminal coupling unit 411 coupled to the input terminal of the elastic member 350 and an extension cylinder portion 413 extending rearward from the input terminal coupling unit 411. It can contain. Likewise, the output position feedback unit 430 extends rearward from the output coupling unit 431 coupled to the output unit 370, and the output coupling unit 431, and extends through the output position feedback unit 410. ) May include an extension portion 433 passing therethrough.

제1 엔코더(340)는 모터(310)의 후방으로 연장된 입력위치 피드백부(410)의 연장통부(413)에 결합되고, 제2 엔코더(360)는 모터(310)의 후방으로 연장된 출력위치 피드백부(430)의 연장부(433)에 결합될 수 있다. The first encoder 340 is coupled to the extension cylinder 413 of the input position feedback unit 410 extending to the rear of the motor 310, and the second encoder 360 outputs to the rear of the motor 310 It may be coupled to the extension portion 433 of the position feedback unit 430.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치에 있어서, 탄성부재(350)의 변형량 측정 및 토크측정의 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 탄성부재(350)의 일 예를 나타내는 도면이다.5 is a view for explaining a method of measuring the amount of deformation and torque of the elastic member 350 in a driving device having an elastic member 350 connecting an input and an output according to an embodiment of the present invention. 6 is a view showing an example of the elastic member 350.

구동장치(예: 직렬 탄성 액츄에이터)는 제어부(305)를 더 포함할 수 있다. 제어부(305)는 감지모듈로부터 제1 엔코더(340)로부터의 회전각 및 제2 엔코더(360)로부터의 회전각을 피드백 받아 상기 회전각 간의 차이(difference)를 기초로 상기 부하에 가해지는 토크를 획득할 수 있다. 제어부(305)는 감지모듈의 후방에 구비되어, 기어모듈(330)의 윤활제와 차단되도록 구비될 수 있다. 제1 엔코더(340) 및 제2 엔코더(360)는 앱솔루트 엔코더(absolute encoder) 및 인크리멘탈 엔코더(incremental encoder) 중 선택된 하나일 수 있으며, 어느 것을 사용해도 된다. The driving device (eg, the series elastic actuator) may further include a control unit 305. The control unit 305 receives the rotation angle from the first encoder 340 and the rotation angle from the second encoder 360 from the sensing module, and receives torque applied to the load based on a difference between the rotation angles. Can be obtained. The control unit 305 is provided at the rear of the detection module, it may be provided to be blocked from the lubricant of the gear module 330. The first encoder 340 and the second encoder 360 may be one selected from an absolute encoder and an incremental encoder, and any of them may be used.

기어모듈(330)은 탄성부재(350)의 입력단에 결합될 수 있다. 예를 들어, 입력위치 피드백부(410)의 입력단 결합부(411)가 기어모듈(330)과 탄성부재(350)의 입력단 사이에 개재될 수 있고, 기어모듈(330), 입력단 결합부(411) 및 탄성부재(350)의 입력단은 함께 회전될 수 있다. 따라서, 입력위치 피드백부(410)의 연장통부(413)는 탄성부재(350)의 입력단의 회전 내지 회전각(D1)이 반영되도록 회전할 수 있다. 기어모듈(330)로부터 탄성부재(350)에 전달된 동력은 탄성부재(350)의 출력단에 결합된 출력부(370)로 전달될 수 있다. 출력부(370)에는 출력위치 피드백부(430)의 출력 결합부(431)가 결합되어 있어서, 출력위치 피드백부(430)의 연장부(433)는 출력부(370)의 회전 내지 회전각(D2)을 반영하도록 회전할 수 있다. 출력부(370)에는 외부의 부하가 연결될 수 있다. 따라서, 탄성부재(350)는 상기 부하로 인해 변형될 수 있고, 탄성부재(350)의 입력단과 출력단의 최초의(예: 상기 부하가 가해지기 전) 상기 탄성부재(350)의 입력단과 출력단 사이의 각도가 변경될 수 있다. 제1 엔코더(340)가 입력위치 피드백부(410)의 연장통부(413)의 회전으로부터 기준점으로부터의 탄성부재(350)의 입력단의 회전각을 검출할 수 있다. 제2 엔코더(360)가 출력위치 피드백부(430)의 연장부(433)의 회전으로부터 상기 기준점으로부터의 탄성부재(350)의 출력단의 회전각을 검출할 수 있다. 제어부(305)는 제1 엔코더(340)에 의해 검출된 회전각과 제2 엔코더(360)에 의해 검출된 회전각을 피드백 받고, 이들의 차이(D12; 도 5참조)를 이용하여 현재 탄성부재(350)에 가해지는 토크를 계산 내지 획득할 수 있다. 즉, 상기 부하에 가해지는 출력부(370)로부터의 토크를 획득할 수 있다.The gear module 330 may be coupled to the input end of the elastic member 350. For example, the input end coupling part 411 of the input position feedback part 410 may be interposed between the gear module 330 and the input end of the elastic member 350, the gear module 330, the input end coupling part 411 ) And the input end of the elastic member 350 may be rotated together. Accordingly, the extension cylinder portion 413 of the input position feedback portion 410 may be rotated so that the rotation to the rotation angle D1 of the input end of the elastic member 350 is reflected. The power transmitted from the gear module 330 to the elastic member 350 may be transmitted to the output unit 370 coupled to the output end of the elastic member 350. The output unit 370 is coupled to the output coupling unit 431 of the output position feedback unit 430, so that the extension 433 of the output position feedback unit 430 is rotated or rotated by the output unit 370 ( It can be rotated to reflect D2). An external load may be connected to the output unit 370. Accordingly, the elastic member 350 may be deformed due to the load, and the first (eg, before the load is applied) of the elastic member 350 between the input end and the output end of the elastic member 350 The angle of can be changed. The first encoder 340 may detect the rotation angle of the input end of the elastic member 350 from the reference point from the rotation of the extension cylinder portion 413 of the input position feedback portion 410. The second encoder 360 may detect the rotation angle of the output end of the elastic member 350 from the reference point from the rotation of the extension portion 433 of the output position feedback unit 430. The control unit 305 receives feedback of the rotation angle detected by the first encoder 340 and the rotation angle detected by the second encoder 360, and uses the difference D12 (see FIG. 5) to determine the current elastic member ( The torque applied to 350) can be calculated or obtained. That is, the torque from the output unit 370 applied to the load can be obtained.

본 실시예에 의하면, 탄성부재(350)의 입력단과 출력단에 곧바로 엔코더를 구비하는 것이 아니라, 전술한 바와 같이, 실질적으로 회전축(320)을 관통하는 내측 통로를 통해 입력단과 출력단의 위치를 피드백 받으므로, 기어모듈(330)과 엔코더의 간섭을 원천적으로 차단할 수 있고, 특히, 엔코더로부터 제어부(305)로의 배선을 인출하기 위해 구동장치의 측면 내측에 별도의 공간을 구비할 필요가 없어서, 구조가 컴팩트하고 간결하게 된다. 또한, 상기 배선의 꼬임, 단선, 외부 노이즈 간섭 등이 원천적으로 제거될 수 있다. 또한, 기어모듈(330)의 윤활제 등 부산물이 엔코더나 제어부(305)를 오염 및 훼손시키는 것도 원천적으로 제거될 수 있다.According to this embodiment, instead of having an encoder directly at the input end and the output end of the elastic member 350, as described above, the position of the input end and the output end is received through the inner passage substantially passing through the rotation shaft 320. Therefore, the interference between the gear module 330 and the encoder can be fundamentally blocked, and in particular, there is no need to provide a separate space inside the side of the driving device in order to withdraw the wiring from the encoder to the controller 305, so that the structure is It becomes compact and concise. In addition, twisting, disconnection, and external noise interference of the wiring may be basically eliminated. In addition, by-products such as lubricants of the gear module 330 may contaminate and damage the encoder or the controller 305 as well.

도 3(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다. 도 7은 도 3(b)에 도시된 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치의 일 예를 나타내는 도면이다.Figure 3 (b) is a block diagram showing a drive device having an elastic member 350 for connecting the input and output according to another embodiment of the present invention. 7 is a view showing an example of a drive device having an elastic member 350 connecting the input and output shown in FIG. 3 (b).

도 3(b) 및 도 7에 도시된 구동장치는 제1 엔코더(340)가 탄성부재(350)의 입력단이 아니라, 모터(310)의 출력에 직접연결된 것을 제외하고는, 도 3(a) 및 도 4에서 설명된 구동장치와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다. 구동장치에서, 입력위치 피드백부(410)는 모터(310)의 후방에서 모터(310)에, 즉 모터(310)의 회전축(320)에 결합될 수 있다. 따라서, 입력위치 피드백부(410)는 모터(310)의 출력위치를 피드백할 수 있다. 제1 엔코더(340)는 모터(310)의 후방에서 입력위치 피드백부(410)에 결합될 수 있다. 출력위치 피드백부(430)는 기어모듈(330) 및 모터(310)의 회전축(320)을 관통하여, 모터(310)의 후방까지 연장되고, 제2 엔코더(360)는 모터(310)의 후방으로 연장된 출력위치 피드백부(430)의 연장부(433)에 결합될 수 있다.3 (b) and 7, except that the first encoder 340 is not the input terminal of the elastic member 350, but is directly connected to the output of the motor 310, FIG. 3 (a) And since it is substantially the same as the driving device described in FIG. 4, redundant description is omitted. In the driving device, the input position feedback unit 410 may be coupled to the motor 310 at the rear of the motor 310, that is, to the rotation shaft 320 of the motor 310. Therefore, the input position feedback unit 410 may feedback the output position of the motor 310. The first encoder 340 may be coupled to the input position feedback unit 410 at the rear of the motor 310. The output position feedback unit 430 passes through the rotation axis 320 of the gear module 330 and the motor 310, and extends to the rear of the motor 310, and the second encoder 360 is the rear of the motor 310 It can be coupled to the extended portion 433 of the output position feedback portion 430 extended.

본 실시예에서, 제1 엔코더(340)는 탄성부재(350)의 입력단 이전 또는 기어모듈(330)의 출력측 이전에 설치되므로, 도 3(a) 및 도 4에 도시된 실시예에 비하여 제어적 이점의 필요에 따라 선택할 수 있다.In this embodiment, since the first encoder 340 is installed before the input end of the elastic member 350 or before the output side of the gear module 330, it is more controlled than the embodiments shown in FIGS. 3 (a) and 4. You can choose according to your needs.

도 8(a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다. 8 (a) is a block diagram showing a driving device having an elastic member 350 connecting an input and an output according to another embodiment of the present invention.

도 8(a)에 도시된 구동장치는 증속 기어열(390)을 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 3(a) 및 도 4에서 설명된 구동장치와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다. 증속 기어열(390)은 탄성부재(350)와 출력부(370) 사이에 구비될 수 있다. 탄성부재(350)는 탄성계수에 따라 다를 수 있지만, 출력부(370)에 부하가 작용시에 탄성부재(350)의 변형량이 비교적 작은 경우, 변형량을 감지하기 위해 고성능 내지 고해상도의 고가의 엔코더를 사용해야하는 부담이 있을 수 있다. 본 실시예에서는 증속 기어열(390)은 출력부(370)의 회전 또는 회전각을 증가시킬 수 있다. 따라서, 제1 엔코더(340)에 의해 검출된 탄성부재(350)의 입력단의 회전각과 제2 엔코더(360)에 의해 검출된 탄성부재(350)의 출력단의 회전각의 차이(탄성부재의 변형량)를 증폭시킬 수 있다. 따라서, 상대적으로 저해상도의 엔코더를 사용해도 충분히 상기 변형량을 검출할 수 있다. 따라서, 저가형 내지 저해상도 엔코더를 사용하여 높은 정밀도로 변형량 내지 토크값을 획득할 수 있다.The driving device illustrated in FIG. 8 (a) is substantially the same as the driving device illustrated in FIGS. 3 (a) and 4, except that the drive gear 390 is further increased, and thus duplicate description is omitted. do. The increased gear train 390 may be provided between the elastic member 350 and the output unit 370. The elastic member 350 may vary depending on the elastic modulus, but when the deformation amount of the elastic member 350 is relatively small when a load is applied to the output unit 370, a high-performance to high-resolution expensive encoder is used to detect the deformation amount. There may be a burden to use. In this embodiment, the speed increasing gear train 390 may increase the rotation or rotation angle of the output unit 370. Therefore, the difference between the rotation angle of the input end of the elastic member 350 detected by the first encoder 340 and the rotation angle of the output end of the elastic member 350 detected by the second encoder 360 (deformation amount of the elastic member) Can be amplified. Therefore, even if a relatively low-resolution encoder is used, the deformation amount can be sufficiently detected. Therefore, it is possible to obtain a deformation amount or a torque value with high precision using a low-cost to low-resolution encoder.

도 8(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입력과 출력을 연결하는 탄성부재(350)를 갖는 구동장치를 나타내는 블록도이다.8 (b) is a block diagram showing a driving device having an elastic member 350 connecting an input and an output according to another embodiment of the present invention.

도 8(b)에 도시된 구동장치는 모터 피드백부(예: 도 7의 410) 및 제3 엔코더(380)를 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 3(a) 및 도 4에서 설명된 구동장치와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다. 구동장치에서, 출력위치 피드백부(430)는 기어모듈(330) 및 모터(310)의 회전축(320)을 관통하여, 모터(310)의 후방까지 연장될 수 있다. 모터 피드백부는 모터(310)의 후방에서 모터(310)에 연결되어 모터(310)출력을 피드백할 수 있다. 제3 엔코더(380)는 모터(310)의 후방에서 모터 피드백부에 결합되어, 모터(310)출력의 위치를 제어부(305)에 피드백할 수 있다. The driving device illustrated in FIG. 8 (b) is the driving described in FIGS. 3 (a) and 4, except that it further includes a motor feedback unit (eg, 410 in FIG. 7) and a third encoder 380. Since it is substantially the same as the device, a duplicate description is omitted. In the driving device, the output position feedback unit 430 may extend through the gear module 330 and the rotating shaft 320 of the motor 310 to the rear of the motor 310. The motor feedback unit may be connected to the motor 310 from the rear of the motor 310 to feedback the motor 310 output. The third encoder 380 is coupled to the motor feedback unit at the rear of the motor 310, so that the position of the output of the motor 310 can be fed back to the control unit 305.

이와 같이, 본 실시예에 의하면, 모터(310)의 후방에 엔코더들이 설치되고, 회전축(320)을 관통하는 연장통부(413), 연장부(433)를 통해 탄성부재(350)의 회전각을 피드백 받는다. 따라서, 구조적으로 단순하고 조립이 용이하여, 필요에 따라 제3 엔코더와 같이 추가의 엔코더를 장착하거나, 유지보수를 위해 엔코더를 탈착하는 것이 매우 용이하다. As described above, according to the present embodiment, the encoders are installed at the rear of the motor 310, and the rotation angle of the elastic member 350 through the extension cylinder portion 413 and the extension portion 433 passing through the rotation shaft 320 is determined. Get feedback. Therefore, it is structurally simple and easy to assemble, so that it is very easy to mount an additional encoder, such as a third encoder if necessary, or to remove the encoder for maintenance.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

305 : 제어부
310 : 모터
330 : 기어모듈
340 : 제1 엔코더
350 : 탄성부재
360 : 제2 엔코더
370 : 출력부
410 : 입력위치 피드백부
430 : 출력위치 피드백부
411 : 입력단 결합부
413 : 연장통부
431 : 출력 결합부
433 : 연장부
320 : 회전축
390 : 증속기어열305: control unit
310: motor
330: gear module
340: first encoder
350: elastic member
360: second encoder
370: output
410: input position feedback unit
430: output position feedback unit
411: input terminal coupling
413: Extension part
431: output coupling
433: extension
320: rotating shaft
390: gear train

Claims (10)

입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치에 있어서,
모터;
상기 모터에 연결된 기어모듈;
상기 기어모듈의 인근에 구비되어, 상기 기어모듈로부터 동력을 전달받는 탄성부재;
상기 탄성부재에 연결되며, 외부의 부하에 작용하는 출력부;
상기 기어모듈과의 간섭을 회피하도록 상기 탄성부재 또는 상기 모터에 연결된 입력위치 피드백부;
상기 출력부에 연결되며, 상기 기어모듈과의 간섭을 회피하도록 상기 모터의 인근으로 연장된 출력위치 피드백부; 그리고
상기 기어모듈과의 간섭을 피하도록 상기 모터의 인근에 구비되어, 상기 출력부가 상기 부하에 작용시 상기 탄성부재의 변형으로 인한 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 각각의 변형량(deformation)를 감지하는 감지 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
In the drive device having an elastic member for connecting the input and output,
motor;
A gear module connected to the motor;
An elastic member provided near the gear module to receive power from the gear module;
An output unit connected to the elastic member and acting on an external load;
An input position feedback unit connected to the elastic member or the motor to avoid interference with the gear module;
An output position feedback unit connected to the output unit and extended to the vicinity of the motor to avoid interference with the gear module; And
It is provided in the vicinity of the motor to avoid interference with the gear module, the deformation of each of the input position feedback unit and the output position feedback unit due to deformation of the elastic member when the output unit acts on the load (deformation) A sensing device for sensing; A driving device having an elastic member for connecting the input and output, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 감지모듈, 상기 모터, 상기 기어모듈, 상기 탄성부재 및 상기 출력부 순서로 위치하며,
상기 감지모듈은,
상기 입력위치 피드백부로부터 상기 탄성부재의 입력단 또는 모터의 회전각을 검출하는 제1 엔코더(encoder); 그리고
상기 출력위치 피드백부로부터 상기 출력부의 회전각을 검출하는 제2 엔코더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 1,
Located in the order of the sensing module, the motor, the gear module, the elastic member and the output unit,
The detection module,
A first encoder that detects an input end of the elastic member or a rotation angle of a motor from the input position feedback unit; And
And a second encoder that detects a rotation angle of the output unit from the output position feedback unit.
제2항에 있어서,
상기 제1 엔코더로부터의 회전각 및 상기 제2 엔코더로부터의 회전각을 피드백 받아 상기 회전각 간의 차이(difference)를 기초로 상기 부하에 가해지는 토크를 획득하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 2,
Further comprising a control unit for obtaining the torque applied to the load on the basis of the difference (difference) between the rotation angle from the rotation angle from the first encoder and the rotation angle from the second encoder, characterized in that it further comprises a A driving device having an elastic member connecting the input and output.
제2항에 있어서,
상기 입력위치 피드백부는 상기 탄성부재의 입력단에 연결되며,
상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고,
상기 제1 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 입력위치 피드백부에 결합되고,
상기 제2 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 출력위치 피드백부에 결합된 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 2,
The input position feedback part is connected to the input end of the elastic member,
The input position feedback part and the output position feedback part penetrates through the rotation shaft of the gear module and the motor, and extends to the rear of the motor,
The first encoder is coupled to the input position feedback part extending rearward of the motor,
The second encoder is a driving device having an elastic member for connecting the input and output, characterized in that coupled to the output position feedback unit extending to the rear of the motor.
제2항에 있어서,
상기 입력위치 피드백부는 상기 모터의 후방에서 상기 모터에 연결되며,
상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고,
상기 제1 엔코더는 상기 모터의 후방에서 상기 입력위치 피드백부에 결합되고,
상기 제2 엔코더는 상기 모터의 후방으로 연장된 상기 출력위치 피드백부에 결합된 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 2,
The input position feedback unit is connected to the motor from the rear of the motor,
The output position feedback part penetrates through the rotation axis of the gear module and the motor, and extends to the rear of the motor,
The first encoder is coupled to the input position feedback part at the rear of the motor,
The second encoder is a driving device having an elastic member for connecting the input and output, characterized in that coupled to the output position feedback unit extending to the rear of the motor.
제2항에 있어서,
상기 탄성부재와 상기 출력부 사이에 구비된 증속 기어열;로서, 상기 출력부의 회전각을 증가시켜, 상기 입력위치 피드백부와 상기 출력위치 피드백부 간의 회전각의 차이를 증가시키는 증속 기어열;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 2,
An increasing gear train provided between the elastic member and the output unit; an increasing gear train increasing the rotation angle of the output unit to increase a difference in rotation angle between the input position feedback unit and the output position feedback unit; The drive device having an elastic member for connecting the input and output, characterized in that it further comprises.
제2항에 있어서,
상기 제1 엔코더 및 제2 엔코더는 앱솔루트 엔코더(absolute encoder) 및 인크리멘탈 엔코더(incremental encoder) 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 2,
The first encoder and the second encoder are a drive device having an elastic member connecting the input and output, characterized in that one selected from an absolute encoder (absolute encoder) and an incremental encoder (incremental encoder).
제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 감지모듈이 후방에 구비되어, 상기 기어모듈의 윤활제와 차단된 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 3,
The control unit is a driving device having an elastic member for connecting the input and output, characterized in that the detection module is provided at the rear, and is blocked from the lubricant of the gear module.
제4항에 있어서,
상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 중 하나가 다른 하나의 내부를 관통하도록, 상기 입력위치 피드백부 및 상기 출력위치 피드백부 중 적어도 하나는 중공형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.
According to claim 4,
At least one of the input position feedback part and the output position feedback part has a hollow structure so that one of the input position feedback part and the output position feedback part penetrates the inside of the other. Driving device having an elastic member to connect.
제4항에 있어서,
상기 출력위치 피드백부는 상기 기어모듈 및 상기 모터의 회전축을 관통하여, 상기 모터의 후방까지 연장되고,
상기 모터의 후방에서 상기 모터에 연결된 모터 피드백부; 그리고
상기 모터의 후방에서 상기 모터 피드백부에 결합된 제3 엔코더;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력과 출력을 연결하는 탄성부재를 갖는 구동장치.According to claim 4,
The output position feedback part penetrates through the rotation axis of the gear module and the motor, and extends to the rear of the motor,
A motor feedback unit connected to the motor from the rear of the motor; And
And a third encoder coupled to the motor feedback part at the rear of the motor.
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