KR100484985B1 - 두부재의상대운동용장치 - Google Patents

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Abstract

두 부재의 상대운동용 장치는 연결배열장치 (4) 에 의해 직렬결합된 두 개의 링크배열장치 (5, 6) 를 포함한다. 제 1 링크배열장치 (5) 는 실질상 길이가 동일하며 평행한 세 개 이상의 링크 (9, 14) 를 포함하며, 상기 링크들은 연결배열장치 (4) 와 부재 (2) 사이에서, 상기 링크들을 종방향을 따라 볼 때 실질상 삼각관계로 위치한다. 제 2 링크배열장치 (6) 는 연결배열장치 (4) 와 부재 (1) 사이에서 작용하는 하나 이상의 평행사변형을 포함한다. 제 1 및 제 2 하중작용 배열장치 (17, 18) 는 제 1 링크배열장치 (5) 가 선회되도록 형성된다. 제 3 하중 작용 배열장치 (33) 는 제 2 링크배열장치 (6) 가 선회되도록 형성된다.

Description

두 부재의 상대운동용 장치{A DEVICE FOR RELATIVE MOVEMENT OF TWO ELEMENTS}
본 발명은 제 1 링크기구와 운동기구 사이의 연결부를 형성하기 위해 기구를 포함하는 두 부재의 상대운동용 장치로서, 운동기구는 연결기구와 하나의 부재 사이에 제공되는 반면, 제 1 링크기구는 연결기구와 제 2 부재 사이에 제공되며, 제 1 링크기구는, 조인트를 통하여, 모든 방향으로 피봇할 수 있는 결합된 부재 및 연결기구에 대해 상대적으로 연결된 두 개 이상의 제 1 링크와, 연결기구 및 결합된 부재와 함께 제 1 의 4-링크 시스템을 형성하는 상기 제 1 링크와, 결합된 부재와 연결기구 사이의 상대운동을 허용하도록 형성된 운동기구와, 부재간의 상대위치를 변경하도록 운동기구와 링크기구를 작동시키는 하중작용 기구를 포함하는 두 부재의 상대운동용 장치에 관한 것이다.
두 부재의 상대운동은 하중작용 기구의 수단에 의해 의도된 방법으로 이들을 상호적으로 위치시키는데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명에 따른 장치는 매니풀레이터 또는 로봇을 형성하도록 의도된다. 제 2 부재는 직접 또는 운반기구를 통해 간접으로 작업부재를 운반하여 예를 들어, 피킹(picking), 위치선정, 포장 및 팔레트 작업과 같은 목표로 하는 기능을 수행한다. 그러나, 작업부재가 이러한 기능 외에도 다른 기능을 수행할 수 있도록 되어 있음은 자명하다. 제 1 부재는 제 1 실시예에 따라 공간내에 고정된 기본부재를 형성할 수 있으나 제 2 실시예에 따라 기본부재에 상대적으로 운동 가능한 캐리어의 일부를 적어도 형성할 수 있다. 그 다음, 하중작용 기구는 기본부재에 대하여 캐리어의 위치를 조절하는 기능을 한다.
미국특허번호 제 4 976 582 호에는 서문에 한정한 종류의 로봇이 기술되어 있다. 제 2 부재의 위치선정을 위해, 로봇은 3 개의 하중작용 기구를 포함하며, 이 장치는 제 1 부재상에서 삼각분포로 배열된 3 개의 하중작용부재를 일치시켜 포함한다. 하중작용부재 각각은 두 개의 링크기구와 중간 연결기구를 포함하는 그 자체의 연결부를 통해 운동 가능한 제 2 부재에 연결된다. 병렬결합된 3 개의 연결부는 또한 삼각분포로 배열된다. 연결부 각각은 제 2 부재에 피봇 가능하게 연결된 제 1 링크 두 개와 제 2 링크를 포함하는 제 1 링크기구를 포함하고, 이 기구는 하중작용부재의 이동부에 견고하게 연결되어 연결기구에 의해 두 개의 제 1 링크에 연결된다. 제 2 링크는 하중작용부재의 정지부에 대하여 하나의 단일 자유도에 대하여 운동될 수 있다. 연결기구는 두 개의 자유도 이하이면서 두 개를 힌지결합하는 방식으로 제 1 및 제 2 링크를 연결한다. 제 1 링크로 형성된 링크기구는 두 개이면서 자유도가 2 이하로 발생하도록 제 2 부재에 연결된다. 이상적으로는, 제 1 링크기구는 평행사변형의 4-링크 시스템을 형성한다. 이와 같은 기존의 로봇이 갖는 단점은 상술한 삼각분포의 결과, 비교적 부피가 크다는 것이다. 즉, 인접한 두 개의 제 2 링크의 피봇면 사이의 각도는 항상 180°미만이어야 한다. 그래서, 두 개 이상의 로봇을 상호간 충돌없이 세밀하게 배열하기가 매우 곤란하다. 또 다른 단점은, 공간조건에 대해 가급적 작게 형성되어야만 하는 한편, 하중작용부재를 수용할 수 있어야만 하는 기존의 로봇을 소정의 강성과 강도를 갖도록 설계하는 것이, 3 개의 하중작용부재의 이동부가 별모양의 형태로 제 1 부재에서 돌출하기 때문에, 구조상 곤란하다는 것이다. 따라서, 이는 암 (arm) 자체가 관계되는 한 충분한 폭을 갖는 하중작용부재의 이동부와 제 1 부재에 있는 베어링에 암을 견고하게 연결시키도록 설계하는데 매우 곤란함을 의미한다.
또 다른 단점은 모든 암의 길이는 동일해야만 한다는 것이다. 이것은 로봇을 문제의 운동패턴에 최적화시키는데 불가능함을 의미한다. 대칭적인 동작영역에서 항상 대칭적으로 성능이 분배되어야 하는데 이는 가격면에서 효율적이지 못하다.
더욱이, 기존의 로봇은 제 2 부재의 경사운동을 수행하여 로봇의 측면이나 아래에 위치한 목적물을 잡을 수가 없다.
또, 제 2 부재의 경사를 변경하기 위해서는 3 개의 또 다른 모터가 필요하다. 가격효율적 개념을 달성하기 위해서는 여분의 모터 1 개만을 구비하여 이를 다루는 것이 바람직하다.
기존의 로봇의 정삼각형 구조의 결과로서, 컨베이어 위에서 수평으로 팔렛 등을 적재하도록 배열하는 것이 또한 곤란하다. 더욱이, 제 2 부재상의 가동부가 제 1 부재상의 모터에 의해 구동된다면, 제 1 및 제 2 부재 사이에서 신장하는 축은 축길이의 변경을 허용하는 토크전달 커플링을 포함해야만 하는 것이 언급되어야 한다. 실제로, 축은 서로에 대해 텔리스코픽(telescopic)하게 변위될 수 있어야 하고, 그 토크전달은 스플라인, 웨지 홈 등에 의해 고정된 두 축 부분로 구성되도록 적절하게 설계된다. 이러한 것이 실시예를 복잡하게 만들어 보다 비싸게 만든다.
발명의 목적
본 발명은 상술한 하나 이상의 단점을 제거하거나 또는 적어도 감소시키기 위해 서문을 통해 한정한 종류의 장치를 개량하도록 루트 (route) 를 고안하는 것을 목적으로 한다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 모든 방향으로 피봇할 수 있도록 제 1 링크기구가 조인트를 통하여 연결기구 및 결합된 부재에 대해 상대적으로 연결된 하나 이상의 제 3 링크를 포함하고, 제 1 및 제 3 링크의 조인트는 삼각형 구조로 배열되는 것에 의해 달성된다.
따라서, 제 1 링크기구는 3 개 이상의 링크에 의해 연결기구 및 결합된 부재 사이에 연결부를 형성한다. 이러한 형성이 본 발명에 따른 장치의 비대칭 구성과 목적에 따른 작업영역의 조정을 가능케 한다. 예컨대, 본 발명에 따른 장치의 비대칭 특징은 이하 설명될 방법으로 매우 조밀한 복수의 로봇의 패킹(packing)에 대한 가능성을 제공한다. 이러한 가능성은 본 발명에 따른 장치가, 동일면을 갖는 삼각구조가 목적이고 다른 경우에는 인접한 두 개의 제 2 링크의 피봇면 사이의 각도가 항상 180°미만이어야 하는 미국특허번호 제 4 976 582 호에 따른 장치와 구별시킨다.
운동기구가 제 2 의 4-링크 시스템으로 설계되는 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 및 제 2 의 4-링크 시스템은 연결기구를 통해 상호간 직렬로 결합될 것이다. 이러한 결합이 매우 양호한 동작품질을 갖는 장치를 제공한다. 특히 장점의 개념이 하나의 단일 하중작용부재를 포함하는 하중작용 기구에 의해 가동공구의 경사를 달성하도록 사용할 수 있는 제 2 의 4-링크 시스템에 존재한다.
연결기구를 통해 직렬연결된 두 개의 4-링크 시스템의 사용은 4-링크 시스템이 평행사변형으로 설계되는 경우 외에도, 4-링크 시스템내에 제공된 축을 통해서, 축 시퀀스에서, 서문에 언급한 축 길이를 보상하도록 작동시킬 의도의 임의의 슬라이딩 커플링 등을 갖지 않고 카단 조인트 및/또는 앵귤라 기어의 도움을 받아 하중전달을 달성할 수 있음을 포함한다.
여러 가지 바람직한 본 발명의 개발은 종속항에서 한정하였다. 본 발명의 영역과 관련하여 이러한 개발과 장점은 특히 다음의 설명에서 다루어 진다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 상세한 설명을 이하 기술한다.
도 1 은 본 발명에 따른 로봇을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 2 는 또한 로봇을 개략 사시도이다.
도 3 및 제 4 도는 로봇을 또 다른 위치에서 도시하는 도 1 과 유사한 도면이다.
도 5 는 로봇을 위에서 본 도면이다.
도 6 은 도 5 에 대하여 로봇에 의해 점유된 공간을 설명하는 도면이다.
도 7 은 상호간 밀접하게 제공되도록 작용하는 도 1 내지 도 6 에 도시된 로봇의 미러 이미지 변형을 형성하는 4 개의 서로 다른 로봇의 프레이스먼트를 도시하는 평면도이다.
도 8 은 전술한 실시예의 변형예에 대한 개략 사시도이다.
도 9 및 도 10 은 서로 다른 두 위치에서 도시된 또 다른 로봇의 변형예를 도시하는 사시도이다.
도 11 은 또 다른 위치에서 도 9 및 도 10 에 따른 로봇을 도시하는 측면도이다.
도 12 는 제 1 부재상의 구동부에서 제 2 부재상의 구동부로의 하중 전달을 위해 전달기구의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 13 및 도 14 는 또 다른 로봇의 선택예를 도시하는 개략사시도이다.
도 15 는 도 12 에 도시된 전달장치의 선택예를 도시하는 측면도이다.
도 16 은 제 2 부재에 대해 상대적으로 운동할 수 있는 운반기구상에 설치된 작업부재를 도시하는 사시도이다.
도 17 은 제 1 및 제 2 의 4-링크 시스템의 가능한 상호작용을 도시하는 측면도이다.
도 18 내지 도 23 은 서로 다른 로봇의 변형예를 또 다른 적용예로 도시하는 측면도이다.
도 24 및 도 25 는 또 다른 로봇의 선택예를 도시하는 사시도이다.
도 26 및 도 27 은 서로 다른 두 위치에서 또 다른 로봇의 선택예의 부분을 도시하는 사시도이다.
도 28 은 도 13 및 도 14 에 따른 실시예에서 가능한 디자인을 도시하는 상세사시도이다.
도 29 는 제 1 링크기구에 대한 선택예의 디자인을 도시하는 사시도이다.
이해를 간단하게 하기 위하여, 다음의 다른 실시예에서 유사하거나 대응하는 요소에 대해서는, 실시예에 특정된 추가 문자를 붙인 유사 참조 용어를 사용하였다.
도 1-4 에 예시된 로봇은 두 부재 (1, 2) 의 상대적인 변위를 발생시키도록 한다. 본 실시예에서 부재 (1) 는 베이스 부재를 형성하도록 하고, 부재 (2) 는 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 공간에 위치하도록 한다. 부재 (2) 는, 도 1 에서와 같이 직접, 혹은 나중에 기재되는 것과 같이, 운반 기구를 통하여 간접적으로 작업부재 (3) 를 옮기도록 한다.
로봇은 링크 기구와 운동기구 (6) 사이를 연결하기 위한 기구 (4) 로 이루어진다. 링크기구 (5) 는 연결 기구 (4) 와 제 2 부재 (2) 사이에 제공되는데 반하여, 운동기구(6) 는 연결 기구 (4) 와 제 1 부재 (1) 사이에 제공된다. 링크기구 (5) 는 2 개 이상의 제 1 링크 (9) 로 이루어지며, 각각의 조인트 (7) 와 조인트 (8) 를 통하여 연결 기구 (4) 와 부재 (2) 에 대하여 피봇하도록 연결되며, 상기 제 1 링크는 연결 기구 (4) 와 부재 (2) 와 함께 제 1 의 4-링크 시스템 FS1 을 형성한다. 이들 링크 (9) 의 각 조인트 (7, 8) 는, 당해 링크가 연결 기구 (4) 와 부재 (2) 에 대하여 모든 방향으로 피봇할 수 있도록 설계되어 있다.
운동기구 (6) 는 연결 기구 (4) 와 제 1 부재 (1) 사이에 상대적으로 이동하도록 한다. 더 자세히 말하자면, 운동기구 (6) 는 연결 기구 (4) 가 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 움직이는데 사용되도록 한다. 운동기구 (6) 는, 부재 (1) 와 연결 기구 (4) 사이의 상대 변위상에 있어서, 그들 사이에 경사만이 관여하는, 거의 일정한 관계가 유지되도록 활용하는 것이 바람직하다. 다른 말로 표현하면, 연결 기구 (4) 는, 운동기구 (6) 의 작동에 따라, 공간 상에서 부재 (1) 에 대한 연결 기구 (4) 의 방위의 상대적인 변화 없이 움직이도록 되어 있다. 운동기구 (6) 의 예로서, 직선 운동을 얻을 수 있는 것들, 예를 들면 피스톤 실린더 기구기구와, 볼 스크류 기구와 래크 구동 기구를 들 수도 있다. 이러한 이러한 직선 변위에 의해, 연결 기구 (4) 의 일정한 방위가 확보된다. 그러나, 운동기구의 형태도 문제가 될 수 있다고 지적해 둔다.
본 발명의 특히 바람직한 예에 의하면, 운동기구 (6) 는, 연결 기구 (4) 와 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 피봇할 수 있는 일 이상의 제 2 링크 (10) 로 이루어지는 제 2 링크 기구로 구성되어 있다. 게다가, 운동기구 (6) 가, 연결 기구 (4) 와 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 피봇할 수 있는 이 이상의 제 2 링크 (10, 11) 로 이루어지는 것이 특히 바람직하다. 운동기구 (6) 는 링크 (10, 11) 와, 연결 기구 (4) 와 부재 (1) 과 함께 제 2 의 4-링크 시스템 FS2 를 형성한다. 부재 (1) 에 대한 링크 (10,11) 의 조인트 는 (12) 로 표시되어 있고, 연결 기구 (4) 에 대한 조인트는 (13) 으로 표시되어 있다.(도 1 참조)
4-링크 시스템 FS2 에서 조인트 (12, 13) 는 하나의 일 자유도, 예를 들면 상호 평행한 피봇 축에 대하여 단순 피봇 운동만 허용하는 것이 바람직하다. 따라서, 4-링크 시스템 FS2 는 평행한 평면에서 피봇할 것이다.
링크 기구 (5) 는, 연결 기구 (4) 와 부재 (2) 에 대하여 조인트 (15, 16) 를 각각 통하여 피봇하도록 연결된 일이상의 제 3 링크 (14) 로 이루어 진다. 제 1 과 3 의 링크 (9, 14) 의 조인트 (7, 15; 8, 16) 는 삼각형으로 배치되어 있다. 직 삼각형이 도 1에서 4 에 도시되어 있으며, 반면에 도 26 과 도 27 에서는 모든 각이 예각을 갖는 삼각형이 도시되어 있다. 이것과 관련하여, 최소한의 조건은 삼각형을 형성하는 조인트들의 형상, 즉 조인트들이 동일의 한 평면에 있지 않다는 것이다. 삼각형의 의미는 링크 (9, 14) 가 세 점 이상에서 부재 (2) 를 운반한다는 것이다.
링크 (14) 는 각각의 링크 (9) 와, 연결 기구 (4) 와 부재 (2) 와 함께 제 3 의 4-링크 시스템 FS3 를 형성한다. 따라서, 두 개의 4-링크 시스템 FS3 가 실시예에서 포함되어 있다. 물론 일 이상의 링크 (14) 가 있을 수 있다는 것을 지적해 둔다. 그러면, 당연히 더 많은 4-링크 시스템 FS3 이 형성될 수도 있다. 2 이상의 링크 (9) 도 발생할 수도 있으며, 따라서 더 많은 4-링크 시스템 FS1 이 형성된다.
링크 (9) 들은 거의 길이가 동일하다. 게다가, 거의 평행하다. 따라서, 4-링크 시스템은 평행사변형을 형성한다.
링크 (10, 11) 은 거의 길이가 동일하다. 그것들은 거의 평행한 것이 바람직하다. 따라서, 4-링크 시스템 FS2 는 평행사변형을 형성한다.
링크 (14) 는 거의 링크 (9) 와 길이가 동일하다. 그외에도, 링크 (14) 가 링크 (9) 와 거의 평행한 것이 바람직하다. 따라서, 실시예에서 형성되는 두 개의 각 4-링크 시스템은 평행사변형이 형성된다. 여러개의 링크 (14) 가 발생할 경우 그들은 거의 링크 (9) 와 길이가 같고, 또한 그들에 대해 거의 평행하다. 실시예에서 링크 기구 (5) 와 (6) 은, 각 α, 더 구체적으로는, 링크 (10, 11) 이 피봇하는 평면에 수직으로 신장하고 조인트 (13) 과 교차하는 평면 (P2) (도 3 참조) 과, 조인트 (7) 과 (15) 를 지나는 평면 (P1) 사이가 거의 직각이 되도록 연결 기구 (4) 의 수단에 의해 연결된다는 것을 지적해 둔다. 앞으로 설명하겠지만, 상기 각도는, 그러나, 0-360° 사이의 임의의 값일 수도 있다. 약 90°의 각도를 갖도록 도시된 실시예에서, 연결 기구 (4) 는, 도 1 과 도 3에서 4 에 의한 측면에서 보면, 거의 L 자 형상으로 되어 있다. 도면에 의한 위치에서, 연결 기구 (4) 는, 측면에서 보면, 거의 수직 생크와 실질적인 수평 생크로 이루어 진다. 수직 생크는 링크 (10) 과 (11) 에 결합되고, 반면에 수평 생크는 링크 (9) 와 (14) 에 결합된다. 수평 생크는, 위에서 검토하였듯이, 두 개의 다리를 갖는 각 형상을 가질 수도 있으며, 그 중 하나는 FS1 을 따라서 신장하며, 반면에 다른 다리는 FS3 중의 하나를 따라서 신장한다.
제 1 링크 기구의 (5) 의 링크 (9, 14) 와, 그들에 속한 조인트 (7, 8, 15, 16) 는 이 경우 연결 기구 (4) 와 제 2 부재 (2) 사이에서 연결되며, 이 모든 것에 의해서, 거의 링크에 평행한 축에 대한 상대적인 회전이 허용된다. 이러한 실시예는, 링크 (7, 8, 15, 16) 가 자유도 3, 즉 앞서 논의한 두 개의 실축 혹은 허축에 대해서 어떤 각도로 상호 피봇 하는 것과, 링크 (9, 14) 에 평행한 축에 대한 상기 회전을 합한 것을 제공한다고 가정한다. 이러한 설계는, 링크 (9, 14) 와 그들의 조인트가 회전 응력을 받아들이기에 필요한 크기로 할 필요가 없다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 본 발명에서, 조인트 (7, 8, 15, 16) 가 관여하는 한에서 동작하기 위한 최소 조건은, 연결 기구 (4) 와 제 2 부재 (2) 에 대하여 상대적으로 모든 방향에 대하여 링크 (9, 14) 가 피봇하도록 자유도, 즉 그들 사이의 각도를 형성하는 두 축에 대하여 피봇하는 형태의 자유도 2 를 제공해야한다는 것을 지적해 둔다. 이러한 방식으로, 2 이하의 자유도가 존재하면, 링크에 평행한 축들에 대해서, 링크와 그들의 축들은 회전 응력을 전달 할 수 있다. 이러한 경우 조인트들은 카던 조인트나, 평행하지 않는 이중 피봇축을 갖는 다른 조인트들로 구성될 수 있다. 이러한 디자인은, 도 13-14 와, 도 24-25 와 도 28-29에 의한 실시예와 연결되어 다음에서 더 상세히 논의될 것이다.
제 1 및 제 2 하중작용 기구 (17, 18) 는, 링크 (9, 14) 가 링크 기구 (5) 에서 연결 기구 (4) 에 대하여 상대적으로 피봇하도록 활용된다. 기구 (17, 18) 는 각각 하중 작용부 (19) 와 (20) 를 구비하며, 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 강성을 갖도록 연결된 고정부와, 고정부에 대하여 자유도 1 을 가지며, 각각의 링크 아암 기구 (23, 24) 를 통하여 부재 (2) 에 각각의 이동부 (21, 22) 를 가진다. 하중작용 기구 (17, 18) 는, 부재 (2) 를 공간에서 다른 방향으로 상기 장치를 조정하기 위하여 활용된다.
(17) 로 표현된 일 하중작용 기구에서, 링크 아암 기구 (23) 는 이 이상의 링크 아암 (26) 로 구성되며, 조인트 (27) 을 통하여 부재 (2) 에 피봇하도록 연결되고, 조인트 (29) 를 통하여 이동부재 (24) 에 연결된다. 이들 조인트들 (27, 29) 각각은, 각각의 링크 아암 (26) 이 제 2 부재 (2) 와 이동부 (21) 에 대하여 모든 방향으로 피봇할 수 있도록 즉, 2 이상의 자유도가 존재하여서 평행하지 않는 이중 축에 대하여 피봇할 가능성이 있도록 설계되어야 한다. 이러한 경우, 조인트는 카단 조인트나 다른 이 축 조인트로 이루어 질 수도 있다. 게다가, 각각의 조인트 (27, 29) 가 부재 (2) 혹은 이동부 (21) 에 대하여 상대적으로 더 많은 자유도를 가져서, 당해 링크 아암 (26) 에 거의 평행한 축에 대하여 회전할 수도 있다는 것은 본 발명의 범주에 속한다. 이러한 경우, 조인트는 예를 들자면 볼 조인트에 의해서 형성될 수도 있다.
실시예에서, 링크 아암 기구 (23) 는 제 3 의 링크 아암 (28) 으로 이루어지며, 조인트 (29) 를 통하여 링크 아암 (26) 에 연결된다. 한편, 링크 아암 (28) 은 강성적으로 이동부 (21) 에 연결되거나, 조인트 (30) 를 통하여 1 자유도 즉, 단순 회전만 수행하면서 이동부 (21) 에 연결된다.
링크 아암 (26) 은, 결합된 조인트 (27, 29) 와 함께 4-링크 시스템을 형성한다. 이러한 시스템은 평행사변형인 것이 바람직하다.
이동부 (21) 가 부재 (1) 에 대하여 상대적으로 자유도 1 만 가지므로, 링크 아암 (28) 은 공간에서 자기 방위를 유지할 것이다. 상기 링크 아암과 링크 아암 (26) 이 부재 (2) 와 결합하여 형성된 평행사변형 구조는 ,따라서, 하중작용 기구(23) 가, 전체로써, 제 2 부재 (2) 가 연결 기구 (4) 에 대하여 상대적으로, 링크 (9, 14) 의 끝에 있는 조인트 (7, 15; 8, 16) 들이 존재하는 평면들에 거의 수직인 축을 중심으로 피봇하는 것을 방지하는 것을 포함한다. 따라서, 이러한 링크 아암 기구 (23) 의 특성은, 제 2 하중작용 기구 (18) 에 의해 제공되어야만 하는 추가의 일 자유도를 제외한 모든 자유도가 관여하는 한, 부재 (2) 가, FS2 를 고정할 수 있도록 제공된 공간에 고정된다는 것을 포함한다.
유일하게 남은 자유도는, 링크 아암 기구가 (24) 가 일 링크 아암 (31) 을 구비하는 경우 고정되는 것일 수도 있으며, 상기 링크 아암은 조인트 (32) 를 통하여 제 2 부재와 이동부 (22) 에 연결된다. 이들 조인트들은, 링크 아암 (31) 이 부재 (2) 뿐만 아니라, 이동부 (22) 에 대하여 상대적으로 모든 방향에 대하여 피봇할 수 있도록 설계되어야만 한다. 게다가, 조인트 (32) 는, 이동부 (22) 와 부재 (2) 에 대하여 상대적으로 링크 아암 (22) 에 평행한 축을 중심으로 하는 회전 형태의 추가 일 자유도를 허용할 수 있다. 후자의 경우 자유도 3 을 사용할 수 있다. 따라서,조인트 (32) 는 카단 조인트, 또 다른 비평행 이중축에 대한 피봇 조인트, 유니버설 조인트, 볼 조인트 등으로 구성될 수 있다. 일 싱글 링크 아암 (31) 으로 구성되는 링크 아암 기구 (24) 대신에 링크 아암 기구 (23) 와 같은 것을 설계한다. 이것은 모든 자유도를 구속하기 위해 필요한 것은 아니고, 이중 링크 아암으로써 얻어지는 추가 안정성에 의한 특별한 경우에 바람직할 수도 있는 것이다.
여기서부터 항상 단지 일 자유도 만을 허용하는 조인트를 사시도에서 타원형으로, (도시된 조인트 (30) 참조) 반면에 2 이상의 자유도를 갖는 조인트를 원형으로 나타냄을 지적해 둔다.
하중작용부재 (19 와/혹은 20) 는, 실시예에서, 회전 수단으로 형성되며, 그것의 고정자는 고정부를 형성하며, 회전자는 이동부 (21, 22) 에 각각 포함되거나, 이동부를 형성한다. 실시예에서, 이동부 (21, 22) 는 각각 일자유도의 피봇하는 암의 특성을 갖는다. 그러나, 이동부 (21,22) 는 각각, 평행 이동과 같은 일 자유도 하나가 관여하는 한 역시 움직일 수 있다. 이렇게 평행 이동할 수 있는 부분 (21, 22) 은, 그들의 단부의 수단에 의해, 유사한 방법으로 링크 아암 기구 (23, 24) 에 각각 연결될 수 있다.
제 3 하중작용 기구 (33) 는 제 2 링크 (10, 11) 가 부재 (1) 에 대해서 피봇하는데 활용된다. 기구 (33) 는, 제 1 부재에 대하여 강성적으로 연결된 고정부와, 말하자면 (10) 으로 표시된 것과 같은, 링크중의 하나와 연결된 이동부를 구비한다. 하중작용 부재 (33) 는, 회전 수단과, 고정부를 형성하는 고정자와, 링크 (10) 에 강성적으로 연결된 회전자로써 적절하게 형성된다.
도 1 에 의하여, 지금까지 설명한 로봇에 관해서는, 하중 부재 (33) 의 수단에 의하여 링크 (10, 11) 를 피봇시키는 것은 연결 기구 (4) 가 공간에서 방위를 유지하면서 평행하게 움직이도록 하는 것과, 링크 기구 (5) 를 매개로 한 부재 (2) 에 대하여 적절하게 대응하도록 하였다.
그러나, 로봇은, 특히 링크 기구 (6) 의 변경에 의해 기울어지는 등의 부재 (2) 의 방위를 고려한다면, 부재 (2) 가 바뀔 수도 있는 구성도 포함한다. 이런 목적으로 제 1 부재 (1) 는 (1a) 와 (1b) 의 두 부분으로 구성되며, 이들은 링크 (10) 의 피봇축 (12) 과 일치하는 축을 중심으로 상호 회전할 수 있도록 연결되어 있다. 제 4 하중작용 기구 (34) 는 제 2 부분 (1B) 을 제 1 부분 (1A) 에 상대적으로 피봇시키는데 활용된다. 이 제 2 부분 (1B) 은 4-링크 시스템 FS2에서 링크를 형성하며, 다른 두 링크 (10, 11) 와 회전 가능하도록 연결되어 있다. 기구 (34) 는 하중작용부재를 구비하며, 상기 부재는 부재 부분 (1B) 에 강성적으로 연결된 고정부와, 부분 (1B) 에 강성적으로 연결된 이동부를 구비한다. 특히, 하중 부재 (34) 는 회전 수단과, 부분 (1A) 에 연결된 고정자와, 부분 (1B) 에 연결된 회전자에 의하여 형성된다.
하중 부재 (33) 가 움직일 수 없게 되면, 링크 (10) 는 공간 상의 하나의 동일한 점으로 가정된다. 하중 부재 (34) 가 구동되면, 부분/링크 (1B) 는 공간상에서 또한 링크 (10) 에 상대적으로 피봇하게 된다. 이렇게 되면, 도 3 과 4 에서 도시된 바와 같이 연결 기구 (4) 와 그에 따른 부재 (2) 가 기울게 되어, 평행사변형 FS2 의 변형을 야기한다. 이러한 기울어짐은 부재 (2) 에 제공된 이동부에 더 많은 자유도가 주어지는 것을 포함한다. 하중 부재가 움직일 수 없게 되면, 부분/링크 (1B) 는 부분 (1A) 에 대한 항상 동일한 한 점으로 가정되고, 그것은 부재 (2) 가 기울어지지 않을 것이라는 것을 의미하나, 링크 (10) 을 피봇시키는 대신에 부재 (2) 가 일정한 방위를 유지하면서 공간상에서 이동하는 것을 포함한다.
하중작용 기구 (17, 18) 의 수단에 의해 링크 (9, 14) 를 피봇시킴으로써 XY 평면에서 부재 (2) 는 움직일 수도 있다. 링크 (10, 11) 을 피봇시킴으로써 부재 (2) 가 XZ 평면에서 이동할 수도 있다. 그러나, 평행사변형 FS2 가 XZ 평면에 대하여 다소간 기울어져서 동작하는 것도 당연히 본 발명의 범주 내에 든다는 것을 지적해 둔다. 도 8 에서,본 발명의 전형적인 실시예가 도시되어 있으며, 평행사변형 FS2 는 XY 평면 내에서 동작한다. XY 평면 내에서 양호한 자유도를 얻을 수 있으나, 일반적인 의미에서 흥미가 있기 위해서는 XZ 평면에서의 이동을 위한 더 많은 자유도를 갖추어야 한다. XY 평면과 XZ 평면 사이의 평면에서 움직이도록 모든 종류의 방위를 구비하는 것이 가능하다.
도 2 에 도시된 로봇의 평면도가 도 5 에 도시되어 있다. 그 윤곽만 도 6 에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 윤곽은 긴 직선 측부를 가지며, 고밀도의 복수의 로봇을 적체할 경우, 다른 로봇의 대응하는 측면을 향해 둘 경우 사용될 수도 있다. 예를 들면, 도 6 의 일 로봇에 대하여 선대칭시킨 로봇 변형이, 도 7 에 도시한 가장 고밀도로 4 개의 로봇을 적체하는데 사용될 수도 있다.
도 1 에서 4 중의 각각에 그것의 필수적인 특성에서 대응하는 변형 로봇이 도 9 에서 도 11 에 도시되어 있다. 차이점을 일반적으로 이야기하자면 도 9 에서 11 까지의 실시예에서의 평면 (P1) 과 평면 (P2) 사이의 각도와 도 3 의 가이드로써 논의된 것은 0°이다. 그외, 상기 두 평면은 후자의 실시예에서는 일치하거나, 더 작은 거리를 두고 분리될 수 있으며, 다른 실시예에서는, 링크 기구 (5a) 와 (6a) 사이의 거리를 얻기 위한 것인 경우 훨씬 더 커질 수 있다. 그밖에, 제 1 부재 (1a) 가 도 9 에서 T 자 형상의 베이스 부재로 도시되어 있다.
도 1 에서 11 까지를 참조로 기재된 본 발명에 의한 기구는 동작 영역의 조정을 할 수도 있을 만큼 대단히 큰 유연성을 가지고 있다. 각도 α 는 필요한대로 변경될 수 있다는 것이 이미 설명되었다. 도 17 에서는, 각도 ε, 즉 4-링크 시스템 FS2의 방위가 원하는대로, 실제로 0°에서 360°사이에서 변경될 수도 있다는 것 역시 도시되었다. 도 10 에서는 각도 β 즉, 링크 (9) 의 조인트 (7) 를 연결하는 제 1 선과, 링크 (14) 의 조인트 (15) 와 인접한 조인트 (7) 을 연결하는 제 2 선 사이의 각도가 도시되어 있다. 이 각도 β 는, 비록 0°,180°,360° 등에서 분리되어야만 한다는 조건들이 나오고 있지만, 0°에서 360°사이의 임의의 각도 일 수도 있다. 도 10 에서는 또한, 각도 χ, 즉 P2 (도 3 과 비교할 것) 와, 실시예에서 발생한 임의의 4-링크 시스템 FS1 의 상측 조인트들의 연결선과의 각도가 도시되어 있다. 그외에, 각도 δ 가 도 9 에 도시되어 있는데, 상기 각도는 피봇하는 FS2 의 평면과, 링크 (9, 14) 의 상측 조인트 (7, 15) 가 존재하는 평면 사이의 각도를 의미한다. 이들 모든 각 α, β, χ, δ, ε 는, 소정의 방향으로의 성능과, 목표로 하는 이동 영역으로 맞추어지도록 수정될 수도 있다.
또한, 로봇 구조의 더 나은 활용이, FS2 와 이동부 (21) 이 피봇하는 평면들을, 도 1에서 4 와 도 9 에서 11 까지 의도한 평행으로 되는 것 대신에 상호 상대적인 각도를 형성함으로써 이룰 수도 있다는 것이 언급된다. 이들 두 평면은 도 5 에서 P3 와 P4 로 표시되어 있다. 예를 들기 위해 도 6 에서 점선으로 표시되었듯이, 이들 평면들은 서로 각도를 가질 수 있으며, 로봇의 한쪽 경계면은 평면 대신에 경사질 것이다. 또한, 로봇의 암 길이는 환경에 따라 다르거나 변할 수도 있다는 것을 지적해 둔다.
도 12 에 있어서, 하중 부재 (33b) 가, 링크 (10b) 를 피봇시킴으로써 링크 기구 (6b) 의 형상을 변경하는데 활용되는 것을 도시하고 있다. 모터 형상의 구동 부재 (36) 는 제 1 부재 (1b) 에 설치되고, 링크 (10b) 에 평행하게 설치된 암 (37) 을 링크 기구 (6b) 의 피봇 평면에 거의 평행한 적절한 평면에서 피봇하도록 구동한다. 암 (37) 은 조인트 (38) 를 통하여 링크 아암 (39) 에 연결되고, 다음 순서인 조인트 (40) 와 링크 아암 (41) 을 통하여 피구동부재 (42A) 에 연결된다. 피구동 부재 (42A) 는, 링크 아암 (41) 수단에 의해 회전운동을 추가하기 위해서 활용된다. 피구동 부재 (42A) 는, 적절하게 순서대로 배치되어서 작업부재 (36) 를 회전시키는 제 2 부재 (2b) 상에 올려 놓는다. 이 목적을 위해서 피구동 부재 (42A) 는, 작업부재 (3b) 에 연결된 다른 부재 (42B) 와 함께, 적절한 기어, 예를 들면 앵귤러 기어, 에 포함될 수도 있다. 부재 (42A) 와 (42B) 는 기어 휠에 의해서 적절하게 형성된다.
정지 위치에서, 암 (37) 은 링크 기구 (6b) 의 링크 (10b) 에 평행한 반면, 링크 (39) 는, 상기 정지 위치에서, 링크 기구 (5b) 의 제 1 과 제 3 링크에 평행하다. 암 (37) 과 링크 아암 (39) 이 이들 정지 위치에 있을 때, 그들은, 링크 기구 (5b) 와 (6b) 의 링크가 피봇할 때, 작업부재 (3b) 에게 어떤 회전 운동도 가하지 않으면서 수동적으로 따른다. 모터 (36) 가 암 (37) 에 피봇하도록 하면, 비로소 회전 운동이 발생하고, 암 (37, 39) 은 각각의 링크 기구에 있는 링크로 된 평행사변형으로부터 벗어난다.
조인트 (38, 40) 는 모든 방향으로 피봇할 수 있게 해야만 한다. 즉, 그들은 2 이상의 자유도를 구비해야만 한다.
도 13 과 도 14 에 따른 실시예는, 링크 기구 (5c) 와 링크 아암 기구 (17c) 가 관여한다는 점에서 종전의 실시예와는 다르다. 이 실시예에서 링크 기구 (5c) 의 링크 (9c, 14c) 는 연결되는 조인트 (43, 44, 15c, 16c) 와 함께, 연결 기구 (14c) 와 부재 (2c) 사이의, 일 이상의 연결들이 회전하는 강성 연결, 즉 연결되는 링크에 평행한 축에 대하여 토크를 전달할 수 있는 연결을 형성한다. 실제로, 도 13 과 도 14 에 따른 실시예에서, 세가지의 이러한 연결이 존재한다. 상기대로 그들 중 하나가 토크를 전달하는 경우, 부재 (2c) 역시, 연결에 포함된 링크에 평행한 축에 대하여 회전하지 않도록 고정될 것이다. 이것은, 앞으로 상세하게 설명되는 바와 같이, 하중작용 기구 (17c) 가 간단하게 되어서, 도 2 와 도 9 에 따른 실시예와 같이 제 2 부재 (2) 를 회전하지 않도록 고정시킬 필요가 없다는 것을 의미한다.
더 상세하게 말하자면, 두 개의 링크 (9c) 는 연결부재 (43) 에 의해 서로 연결되어 있으며, 이들은 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 에 각각 1 과 1 이하의 자유도로써 회전할 수 있도록 연결되어 있다. 제 1 의 두 링크 (9c) 는, 1 과 1 이하의 자유도로써, 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 의 연결에 대한 연결부재 (43) 의 회전축에 대하여 거의 수직으로 향한 회전축을 형성하는 힌지 (44) 를 통하여 연결부재 (43) 에 연결되어 있다. 두 개의 링크 (9c) 는, 연결부 (4) 의 회전축에 대한 조인트 (44) 수단에 의해 연결부재 (43) 에 연결되고, 따라서 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 에 대한 연결부재 (43) 의 회전은 링크 아암 (9c) 이 강제로 회전에 동반되도록 한다. 도 14 와 비교에서 알 수 있듯이, 연결부재 (43) 의 회전축을 관통하여 신장하는 평면과 함께, 링크 (9c) 는 자유롭게 평행 사변형 내에서 회전한다. 이러한 연결에서 제 3 링크(14c) 의 설계는 주요한 것이 아니다. 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 에 각각에 대한 조인트 (15c) 와 (16c) 는, 도 1 에서 4 에 의한 실시예를 참조로 논의된 것과 같이, 2 또는 3 자유도를 보이는 한 임의의 성질일 수도 있다.
연결부재 (43) 와 상기 연결부 상에 링크 (9c) 를, 연결부에 대하여 회전하지 못하도록 배치한다는 것은, 링크 기구 (5c) 가 도 1에서 4 에 따른 실시예에서 링크 기구 (5) 에 대한 경우의 자유도 이외의 추가 자유도에 대하여, 부재 (2c) 를 보장한다는 것을 의미한다. 이것은, 도 13 과 도 14 에서의 링크 아암 기구 (23c) 가, 이전의 실시예에서 사용된 보다 복잡한 평행사변형 대신에, 간단한 링크 아암 (45) 즉, 링크 기구 (5) 와/혹은 부재 (2c) 를 , 연결 기구 (4c) 에 대하여 2 차원 상에서 원하는 피봇 운동을 얻을 수 있도록, 작동하기 위하여 2 개의 하중작용 기구 (17c, 18c) 만이 필요하도록 설계될 수도 있다.
도 28 에서는, 도 13 과 도 14 에 따른 실시예가 어떻게 설계될 수도 있는가가 상세히 도시되어 있다. 더 상세하게 말하면, 연결부재 (43) 는 연결 기구 (4c) 와 제 2 부재 (2c) 에 대하여, 축 (74) 과 거의 평행하는 축을 중심으로, 회전하도록 지지된다. 링크 (9c) 는, 연결부재 (43) 이 연결 기구 (4c) 와 제 2 부재 (2c) 에 대하여 회전하는 축 (74) 에 대해 거의 수직인 축 (76) 에 대한 조인트 (75) 를 통하여, 연결부재 (43) 에 피봇할 수 있도록 연결되어 있다. 따라서, 링크 (9c) 는, 두 축 (74) 이 관통하는 평면에 평행한 평면에서, 연결부재 (43) 에 대하여 피봇할 수도 있다. 반면에, 조인트 (75) 는, 링크 (9c) 가 링크 (9c) 에 대해 평행한 축에 대해서 연결부재 (43) 에 대해 회전하지 않을 수도 있도록 설계된다. 따라서, 이러한 축들에 대해 상대적인 회전을 방지하는 연결이 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 사이에 존재한다.
도 28 에 대하여, 연결 기구 (4c) 와 부재 (2c) 사이에 상대적인 회전을 방지하는, 논의된 연결을 얻기 위해, 링크 (9c) 중 하나만이 조인트 (75) 를 통하여 두 개의 연결부재 (43) 에, 당해 링크 (9c) 에 평행한 축에 대하여 상대적인 회전을 방지하는 연결을 형성하면서, 연결될 것이라는 것만으로 충분하다는 것을 지적해 둔다. 다른 링크 (9c) 는, 따라서, 연결부재 (43) 에 조인트를 통하여 연결될 수 있으며, 게다가 상기 마지막 링크에 평행한 축에 대한 회전도 허용된다. 그러나, 링크 (9c) 가 상대적인 회전을 방지하는 방식으로 연결부재 (43) 와 좌표축으로 된 경우 더 적절한 실시예를 얻을 수 있다.
이점에 있어, 링크 기구 (5n) 와 관련해서는 또 다른 예를 도시하는 도 29 를 참조한다. 이 경우, 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 간에는 4 개의 링크가 도시되어 있는 바, 이들 링크중 2 개는 제 1 링크 (9n) 로 이루어지고, 나머지 2 개는 제 3 링크 (14n) 로 형성되어 있다. 여기서, 이들 링크 (9n,14n) 의 조인트 (7n, 8n, 15n, 및 16n) 는 모두가 동일한 실시예이다. 더 구체적으로는, 이들 조인트는 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 모두에 대해서 모든 방향으로 각 링크의 피봇을 가능케 한다. 이러한 구성은, 상기 조인트를 소정의 각도를 이루고 있는 2 개의 축 (77,78) 을 중심으로 피봇이 자유롭도록 함으로써 달성된다. 각각의 조인트는 카단 조인트 (cardan joint) 등의 특성을 가질 수도 있다. 이러한 타입의 조인트는 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 에 대해서 그 자체에 평행한 축선을 중심으로 하는 당해 링크의 회전에 자유도를 부여하지 못한다. 따라서, 당해 링크가 상대회전이 저지된 예로서 이루어지는 경우, 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 간의 상대회전을 저지하는 접속부가 형성된다. 도 29 에 있어 가장 우측에 도시되어 있는 링크 (9n) 는 이러한 상대회전을 저지하는 예를 나타낸다. 따라서, 링크 및 관련 조인트로 이루어지는 접속부들중의 하나 이상을 구성하는 경우, 제 2 부재 (2) 를 공간적으로 위치시키도록, 도 13 및 14 에 도시된 것과 유사한 하중작용 기구 (17c,18c) 를 비교적 간단하게 구성할 수도 있는 바, 이러한 경우에는 이들 하중작용 기구 (17c,18c) 중의 어느 것도 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 간의 상대회전을 불러 일으키는 자유도를 방해하지 않도록 구성되어야 한다.
하지만, 또한 도 29 는 3 개의 다른 링크들이 그들 링크의 단부에 위치한 이음부들간에 회전 연결장치 (79) 를 포함하도록 한 예를 도시하고 있는 바, 이 회전 연결장치 (79) 는 그 회전 연결장치의 어느 한쪽에 위치하는 링크부들이 그들 링크에 거의 평행한 회전축을 중심으로 서로에 대해서 회전하는 것을 허용한다. 더 상세하게는, 이들 회전 연결장치 (79) 는 압축력 및 견인력을 링크를 따라 전달할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 의도하고자 하는 상대 자유도의 이동은 링크에 평행한 축을 중심으로 하는 순수 회전이다. 모든 링크들이 이러한 회전 연결장치 (79) 등에 의한 회전이 가능한 경우에는, 마찬가지로 링크에 평행한 축을 중심으로 하는 연결 기구 (4n) 와 제 2 부재 (2n) 간의 회전이 가능해진다. 링크들중의 일 링크에 대해서 회전 연결장치 (79) 를 제거하면 이러한 회전은 저지되고 만다. 물론, 전술한 바와 같이, 회전을 불러 일으키는 제 3 의 자유도가 부여된 당해 링크의 하나 이상의 단부에 위치하는 조인트에 의해, 예컨대 볼 조인트로서 구성된 조인트에 의해 상기 회전 연결장치 (79) 를 대체할 수도 있다.
도 15 에는, 연결 기구 (4d) 에 의한 각도 관계, 예컨대 직각 관계에 적합한 트랜스미션 연결장치와 관련하여 2 개의 4-링크 시스템 (FS1, FS2) 이 도시되어 있다. 도 15 에 도시된 트랜스미션 연결장치는, 제 1 부재 (1) 의 구동부재 (46) 로부터 피동부재에, 예컨대 제 2 부재 (2) 의 작업부재 (3) 에 힘을 전달하기 위한 것이다. 이 트랜스미션 연결장치는 평행사변형 형상의 제 1 및 제 2 의 4-링크 시스템 (FS1,FS2) 에 있어서 링크에 거의 평행하게 연장하는 축 (47) 을 포함하는데, 이 축 (47) 은 짧은 축핀 (49) 에 결합된 카단 조인트 (48) 에 의해 구동 모터 (46), 작업부재 (3), 및 예컨대 앵귤러 기어 (angular gear : 50) 에 포함된 기어 휠에 연결된다. 이들 기어 휠은 연결 기구 (4) 상에 회전가능하게 지지되어 있다. 따라서, 상기 모터 (46) 로부터 상기 작업부재 (3) 에 까지 회전이동이 전달될 수 있다. 도 9-11 에 따른 실시예의 트랜스미션 연결장치를 사용하는 경우라면, 상기 앵귤러 기어 (50) 가 회피되고, 그 대신에 도면부호 47 로서 표시된 것과 유사한 축들이 카단 조인트에 의해 바로 연결 기구 (4a) 의 근방에서 함께 결합된다. 이러한 경우, 도 15 에 도면부호 47 로서 표시된 것에 상당하는 축들 사이에, 카단 조인트를 통해 상기 축 (47) 에 결합되는 중간 축편이 위치할 수 있는데, 이 축편은 연결 기구 (4a) 에 의해 링크 기구 (5a,6a) 의 가능한 간격을 서로 가교하기 위한 것이다.
도 16 은 도 1-4 의 보조예와 관련하여 설명한 것과 거의 유사한 로봇 변형예를 도시한 것이다. 이 연결장치에 있어 주목할만한 차이는, 작업부재 (3d) 용의 지지 기구 (51) 가 제 2 부재 (2d) 에 힌지식으로 연결되어 있다는 것이다. 지지 기구 (51) 용의 피봇 축선은 도 16 에 있어 도면부호 52 로서 표시된 것이다. 제 5 하중작용 기구 (53) 는 상기 지지 기구 (51) 를 축선 (52) 을 중심으로 피봇시키는 기능을 한다. 이 기구 (53) 는 제 1 부재 (1d) 상에 설치된 하중작용부재 (54) 를 포함한다. 이 하중작용부재 (54) 는, 상기 제 1 부재 (1d) 에 강성적으로 연결된 고정부와, 상기 지지 기구 (51) 를 하나 이상의 링크 아암을 포함하는 링크 아암 기구 (56) 에 의해 회전구동시키도록 되어 있는 이동부 (55) 를 포함한다.
도 17 은 로봇 변형예를 측면에서 도시한 것이다. 이를 도시한 목적은, 링크 기구에 의해 형성된 4-링크 시스템 (FS1,FS2) 이 실행될 작업에 맞추어 연결 기구 (4e) 를 통해 소정의 상대위치에서 서로 연결되어 있는 것을 설명하기 위함이다.
도 18 은 링크 기구에 의해 형성된 4-링크 시스템 (FS1,FS2) 을 갖는 본 발명에 따른 로봇을 측면에서 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예는 도 1-4 에 따른 보조예로 설명한 바와 같이 부재 (2f) 의 경사를 이용한 것으로서, 작업부재 (3f) 는 목적물, 예컨대 커버 시이트 (57) 를 매거진 (magazine) 으로부터 가져와 이들 시이트를 컨베이어 (59) 상에서 움직이고 있는 용기 (58) 상에 적용시키는 것을 불러일으킬 수도 있다. 이 경우, 작업부재 (3f) 는, 하중작용부재와 상기 부재 (2f) 에 대해서 축선 (61) 을 중심으로 회전할 수 있는 링크 아암 시스템을 포함하는 하중작용 기구 (60) 에 의해 흡입 파지 수단 (suction grip means) 의 특성을 갖는다. 이러한 회전이동에 의해, 상기 용기 (58) 에 대한 상기 작업부재 (3f) 의 방위가 조정될 수도 있다.
도 19 는 4-링크 시스템 (FS1,FS2) 을 형성하는 링크 기구의 다소 상이한 상호 배위 (coordination) 및 구성을 갖는 로봇 적용예를 도시한 것이다. 여기서도 또한, 뚜껑 (62) 을 용기 (63) 상에 적용시키는 것을 단순화하기 위해 부재 (2g) 의 경사를 이용한다. 도 18 에 따른 실시예에서와 같이, 여기서도 작업부재 (3g) 를 부재 (2g) 에 대해서 축선 (61g) 을 중심으로 회전시키기 위한 조처가 취해진다.
도 20 은 도 19 와 유사한 실시예로서, 4-링크 시스템 (FS1,FS2) 을 형성하는 링크 기구들간의 각도 관계가 다소 다르고, 그 결과로 앵귤러 기어 (angular gear : 50h) 가 다소 변경된 것을 제외하고는, 전술한 도 15 에 도시된 것과 유사한 추가의 트랜스미션 연결장치를 갖는 것을 도시한 것이다.
도 21 은 도 20 의 적용예를 도시한 것이기는 하지만, 그 구성은 도 15 에 도시한 것에 더 가깝다.
도 22 는 부재 (2i) 상에 회전가능하게 지지되어 있는 작업부재 (3i) 를 회전이동시키는 데에 링크 아암 시스템 (64) 이 사용될 수도 있는 것을 도시한 것이다. 이 작업부재 (3i) 는, 하중작용부재에 의해 링크 아암 (67) 에 피봇이동이 부여된 결과로 일어나는 회전에 의해 뚜껑 (65) 을 캔 (66) 상에 적용시키기 위한 것인데, 번갈아 일어나는 피봇이동이 링크 아암 기구에 포함된 추가의 링크 아암을 통해 최종적으로 작업부재 (3i) 에 전달되어 동일한 회전이동이 부여된다.
도 23 은 도 16 에 따른 실시예와 유사한 하중작용 기구의 하중작용부재 (54j) 가 링크 아암 시스템 (54j) 을 통해 지지 기구 (51j) 를 부재 (2j) 에 대해서 피봇(경사)시킬 수도 있는 것을 도시한 것이다. 전술한 종류의 하중작용 기구 (18j) 는 실선으로 도시되어 있다. 하지만, 추가의 지지 기구 또는 작업부재에 의해 형성될 수도 있는 추가의 부재 (68) 를 전술한 지지 기구 (51j) 에 대해서 이동시키기 위해, 제 1 부재 (1j) 상에 설치된 링크 아암 기구와 하중작용부재 (도시되지 않음) 를 포함하고 있는 하중작용 기구 (67) 는 점선으로 도시되어 있다. 이를 위해, 상기 지지 기구 (51j) 에는 구성부재 (68) 가 회전가능하게 설치된다.
변형예에 따르면 상기 구성부재 (51j,68) 는 파지 기구를 형성할 수 있다. 또다르게, 상기 지지 기구 (51j) 는 작업부재를 위한 지지 기구를 4-링크 시스템 (FS2) 에 교차하는 방향으로 경사시키는 데에 사용될 수 있다. 동시에, 부재 (2) 의 경사에는 하중작용부재 (34 : 도 2 참조) 가 사용되어, 자유도 6 의 로봇이 얻어진다.
도 24 및 25 는 연결 기구 (4k) 와 제 2 부재 (2k) 사이에 링크 기구 (6k) 가 설치된 것을 도시한 것이다. 상기 연결 기구 (4k) 와 제 1 부재 (1k) 사이에는 제 1 링크 기구 (5k) 가 설치되어 있다. 상기 제 2 부재 (2k) 는 작업부재 (3k) 를 지지하기 위한 것이다.
제 1 및 제 2 하중작용 기구 (17k,18k) 는 링크 기구 (5k) 의 제 1 및 제 3 링크 (9k,14k) 를 제 1 부재 (1k) 에 대해서 피봇시키도록 되어 있다.
상기 제 1 및 제 2 하중작용 기구 (17k,18k) 는 각각 하중작용부재 (19k,18k) 를 포함하는데, 이들 하중작용부재는 상기 제 1 부재 (1k) 에 대해서 강성적으로 연결된 고정부와 이동부를 갖는다. 이 이동부는 제 1 및 제 3 링크 (9k,14k) 를 제 1 부재 (1k) 에 대해서 피봇구동시키도록 되어 있다. 하중작용부재 (18k) 의 이동부는 연결부 (43k) 에 연결되어 있지만 그에 대한 상대회전은 저지되도록 되어 있다. 이 연결부 (43k) 를 제 1 부재 (1k) 에 대해서 회전시킴으로써, 도 24 에 있어 거의 수평으로 향해 있는 링크 (9k,14k) 가 수직면으로 피봇된다. 이를 위해, 링크 (9k) 는 연결부 (43k) 의 회전축을 중심으로 하는 피봇에 대해 상대적으로 부착되도록 상기 연결부 (43k) 에 연결되어 있다. 다른 한편으로, 상기 링크 (9k) 는 조인트 (44k) 를 통해 상기 연결부 (43k) 에 연결되어 있는데, 이 조인트에 의하면 연결부 (43k) 의 종축선에 거의 수직인 축을 중심으로 하는 링크 (9k) 의 피봇이 허용된다. 따라서, 링크 (9k) 는 조인트 (44k) 에 의해 연결부 (43k) 에 대해서 수평면으로 피봇될 수도 있다. 이는 하중작용부재 (19k) 에 의해 발생되는데, 이 하중작용부재의 이동부 (21k) 는 링크 아암 (23k) 을 통해 링크 (9k) 에 연결되어 있다.
링크 (9k) 는 제 1 부재 (1k) 로부터 떨어져 대면하는 단부에서 추가의 연결부 (43k) 에 의해 상호 연결되어 있다. 연결부 (43k) 와 링크 (9k) 는 상대회전이 저지되는 방식으로 연결되어 있는데, 링크의 회전중에는 연결부 (43k) 가 그에 동조하고 역으로 링크 (9k) 의 피봇중에는 연결부 (43k) 가 회전되도록 되어 있다. 상기 링크 (9k) 와 상기 연결부 (43k) 의 최외부간의 조인트 (44k) 는 단지 자유도 1 을 제공한다. 즉, 수평면으로의 링크 (9k) 의 피봇이 허용되도록, 연결부 (43k) 의 종방향에 거의 수직인 축을 중심으로 회전하도록 되어 있다.
링크 (9k) 와 연결부 (43k) 에 관한 한, 도 13-14 및 도 28-29 에 의해 거론되었던 동일한 고려는 여기서도 분명하다.
제 3 하중작용 기구 (33k) 는 제 2 링크 (10k,11k) 를 연결 기구 (4k) 에 대해서 피봇시키도록 되어 있다. 이 제 3 하중작용 기구 (33k) 는, 제 1 부재 (1k) 에 강성적으로 연결된 고정부와, 링크 아암 기구 (69) 를 통해 링크 기구 (6k) 의 링크들 중 하나의 링크 (10k) 를 구동하도록 되어 있는 이동부를 포함한다. 상기 링크 (10k) 는 연결 기구 (4k) 에 대해서 피봇가능하게 지지되어 있다. 예컨대, 피봇가능한 베어링은 축으로서 구성된 연결부 (43k) 를 중심으로 피봇가능하게 저어널식으로 설치되어 있는 링크 (10k) 에 의해 실현된다. 연결 기구 (4k) 는 또한, 번갈아 연결부 (43k) 를 중심으로 자유피봇이 가능하게 지지되어 있다.
상기 하중작용 기구 (33k) 는 하중작용부재를 포함하되, 이 하중작용부재는 제 1 부재 (1k) 에 강성적으로 부착된 고정부와, 암의 특성을 가지며 또한 링크 아암 기구 (69) 에 포함된 하나 이상의 링크를 통해 링크 (10k) 를 피봇구동시키도록 되어 있는 이동부 (70) 를 가지며, 이 피봇구동에 의해 링크 기구 (6k) 의 형태가 차츰 변하여 부재 (2k) 가 변위된다.
4-링크 시스템 (6k) 의 링크는 링크 (9k) 와 연결 축 (43k) 과 같이 평행사변형을 형성한다. 링크 아암 (69) 이 링크 (9k) 들 중의 하나와 함께 평행사변형을 형성하는 것이 적합하기는 하지만 반드시 필요한 것은 아니며, 이러한 사실은 링크 (9k) 들중의 하나와 제 3 링크 (14k) 에 대해서도 똑같이 적용될 수 있다.
제 1 부재 (1k) 는 서로 힌지식으로 연결된 2 개의 부분으로 형성된다. 더 상세하게는, 제 4 하중작용 기구 (34k) 는 제 2 부분 (1kB) 을 제 1 부분 (1kA) 에 대해서 피봇시키도록 되어 있다. 상기 제 2 부분 (1kB) 은 제 3 링크 (14k) 를 통해 연결 기구 (4k) 에 연결되어 있다. 기구 (44k) 는 하중작용부재를 포함하는데, 이 하중작용부재는 제 1 부분 (1kA) 에 강성적으로 연결된 고정부와, 이 고정부에 대해서 자유도 1 을 포함하는 이동부를 갖는다. 제 2 부분 (1kB) 은 하중작용부재 (34k) 에 의해 한정된 축선을 중심으로 피봇이 가능한 링크의 특성을 갖는다. 이 하중작용부재 (34k) 에 의해 제 2 부분 (1kB) 을 피봇시킴으로써 연결 기구 (4k) 가 제 3 링크 (14k) 를 통해 연결부 (43k) 를 중심으로 피봇되는데, 이에 의해 부재 (2k) 의 경사가 공간적으로 일어난다. 하지만, 제 2 부분 (1kB) 은 하중작용부재 (34k) 에 의해 고정유지되며, 따라서, 링크 (14k) 는 평행사변형을 링크 (9k) 와 함께 형성하게 되는데, 링크 (70) 의 피봇에 의해 부재 (2k) 의 일정 방위는 유지되면서 평행사변형 (6k) 의 형태가 변한다.
제 2 부분 (1kB) 의 피봇축선은 연결 축 (43k) 과 동심일 수 있다. 즉, 제 2 부분 (1kB) 이 그의 기본위치로부터 피봇될 때에 링크 (14k) 는 링크 (9k) 들중의 하나와 함께 평행사변형을 형성하며, 하중작용부재 (18k,19k) 에 의한 링크 (9k,14k) 의 3 차원 피봇중에 공간적인 부재 (2k) 의 방위는 유지된다.
그외에 대해서는, 소프트웨어의 지원이 이상적이지 않은 평행사변형 트랜스미션을 보정하기 때문에, 링크 (10k) 와 연결 기구 (4k) 용의 피봇축은 서로 분리되고 또한 연결부 (43k) 의 회전축으로부터 평행하지 않게 분리될 수도 있다.
도 24 및 25 에 따른 실시예에서는, 연결부 (43k) 는, 하중작용부재 (33k) 의 작동이 연결부 (43k) 의 구동에 관여하지 않도록 상기 하중작용부재 (33k) 및 링크 (70) 를 자유롭게 통과한다.
도 26 및 27 은 연결 기구 (4m) 와 제 2 부재 (2m) 간에서 연장하는 링크 (9m,14m) 형태의 제 1 링크 기구 (5m) 를 도시한 것이다. 여기서는, 링크 (9m,14m) 의 조인트는 직각관계에 있지 않고 위에서 볼 때 예각 삼각형에 유사한 관계에 있다. 도 26 및 27 에는 제 2 링크 기구가 도시되어 있지는 않으나 여기서도 마찬가지로 포함된다. 하중작용 기구 (18m) 는 전술한 것과 유사하다. 따라서, 여기서는 이에 대해 더 이상 언급하지 않는다. 차이점은, 제 1 하중작용 기구 (17m) 의 하중작용부재 (19m) 가 제 4 의 4-링크 시스템 (FS4) 의 링크 (21m) 에 강성적으로 연결된 이동부를 가지며, 제 1 부재 (1m) 로부터 떨어져 대면하는 최외부 링크 (71) 가 평행사변형으로서 구성된 2 개의 링크 아암 (26m) 으로 이루어지는 도 1-4 의 실시예와 유사한 링크 아암 기구 (23m) 와의 연결부를 형성하는 데에 있다. 추가의 하중작용 기구 (72) 는, 도 27 에 도시된 바와 같이 4-링크 시스템 (FS4), 관련 링크 아암 기구 (23m), 및 링크 기구 (5m) 을 기울어지게 하기 위하여, 4-링크 시스템 (FS4) 의 상기 최외부 링크 (71) 의 반대편에 위치한 링크 (73) 를 제 1 부재 (1m) 에 대해서 피봇시키도록 설치된 하중작용부재 (72) 를 포함한다.
도 26 및 도 27 에서 기술한 스큐잉 (skewing) 기술은, 당해 작업부재가 작업임무를 수행할 수 있게끔 상기 부재 (2m) 와 연결 기구 (4m) 간에 작은 회전이동이 필요한 경우에도 적용될 수 있다. 도 26 및 27 의 상기 4-링크 시스템 (FS4) 은 XY-평면에서 동작한다. 대신에, 4-링크 시스템 (FS4) 은 상기 4-링크 시스템 (FS4) 이 링크 아암 (26m) 이 존재하는 평면에 거의 평행이 되도록 경사질 수 있다.
전술한 모든 실시예들에 공통된 점은, 적절한 제어 유니트, 특히 컴퓨터 형태의 제어 유니트가 그에 직접 또는 간접적으로 결합된 제 2 부재 (2) 또는 부재들을 요구되는 경로로 이동시키기 위하여 여러 가지 로봇 실시예에 있어서의 하중작용부재들을 제어하도록 되어 있다는 것이다.
본 발명은 전술한 실시예들에만 제한되는 것은 아니다. 따라서, 청구범위 제 1 항의 발명개념을 벗어나지 않는 범위내에서 상기 실시예들을 상황에 따라 세부적으로 적용할 수도 있다.

Claims (34)

  1. 제 1 링크기구 (5) 와 운동기구사이의 연결부를 형성하는 기구 (4) 를 구비하는 두 부재 (1, 2) 의 상대운동용 장치로서,
    상기 운동기구 (6) 는 부재 (1, 2) 중 하나와 연결기구 (4) 사이에 제공되는 반면, 상기 제 1 링크기구 (5) 는 부재 (2, 1) 중 다른 하나와 연결기구 (4) 사이에 제공되며,
    상기 제 1 링크기구 (5) 는, 조인트 (7, 8; 43, 44) 를 통하여 상기 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (2,1) 에 연결되면서 모든 방향으로 피봇할 수 있는 두 개 이상의 제 1 링크 (9) 를 포함하며, 상기 제 1 링크는 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (1, 2) 와 함께 하나 이상의 제 1 의 4-링크 시스템 (FS1) 을 형성하며,
    상기 운동 기구 (6) 는, 부재 (1, 2) 간의 상대위치를 변경하기 위해 링크기구 (5) 와 운동기구가 작동하도록, 연결기구 (4) 와 결합된 부재와 하중작용 기구 (19, 20, 33) 의 상대운동을 허용하도록 구성되며,
    상기 제 1 링크기구 (5) 는, 조인트 (15, 16) 를 통하여 결합부재 (2, 1) 및 연결기구 (4) 에 대해 모든 방향으로 피봇될 수 있게 연결된 하나 이상의 제 3 링크 (14) 를 포함하고, 제 1 및 제 3 링크 (9, 14) 의 조인트는 삼각형 형상으로 배열되며, 상기 제 3 링크 (14) 와 제 1 링크 (9) 각각과 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (1, 2) 는 제 3 의 4-링크 시스템 (FS3) 을 형성하는 두 부재의 상대운동용 장치에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 링크 (9, 14) 는 길이가 실질상 동일하고 평행함으로써 이들에 의해 형성된 상기 4-링크 시스템 (FS1 및 FS3) 은 평행사변형을 구성하고,
    제 1 및 제 2 하중작용 기구 (17, 18) 는, 서로 다른 방향으로의 작동함으로써 상기 제 1 및 제 3 링크 (9, 14) 를 상기 연결기구 (4) 에 대해 피봇시킴으로써, 상기 부재 (1, 2) 간의 상대위치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 운동기구 (6) 는, 상기 연결부재 (4) 의 상기 결합부재 (1, 2) 에 대한 일정한 기울어짐 상태를 유지하면서, 상기 연결부재 (4) 의 상기 결합부재 (1,2) 에 대한 상대운동을 허용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 운동기구 (6) 는 상기 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (1, 2) 에 대하여 피봇 가능한 하나 이상의 제 2 링크 (10) 를 포함하는 제 2 링크기구로 형성되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 링크기구는, 상기 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (1, 2) 와 함께, 제 2 의 4-링크 시스템 (FS2) 을 형성하는 두 개 이상의 제 2 링크 (10, 11) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 링크기구의 상기 제 2 링크 (10, 11) 는 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 링크기구의 상기 제 2 링크 (10, 11) 는 평행한 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 링크기구 (5) 의 링크 (9, 14; 79) 는, 연결된 조인트 (7, 8, 15, 16) 와 함께 축에 대하여 상기 연결기구 (4) 및 결합된 부재 (2, 1) 간의 상대회전을 허용하는 연결부를 형성하고, 이 연결부는 링크 (9, 14) 의 단부에 있는 조인트 (7, 15; 8, 16) 가 존재하는 평면에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 링크기구 (5) 의 조인트 (9, 14) 는, 연결된 조인트 (7, 8, 15, 16, 43, 44) 와 함께, 상기 연결기구 (4) 및 연결된 부재 (1, 2) 사이의 연결부를 형성하고, 상기 연결부중 하나 이상은 회전에 대해 강성이어서 연결부와 평행한 축선에 대하여 토크를 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 링크기구는 상기 연결기구 (4) 및 제 1 부재 (1) 사이에 제공되고, 상기 제 1 링크기구 (5) 는 상기 연결기구 (4) 및 제 2 부재 (2) 사이에 제공되며, 상기 제 2 부재 (2) 는 작업 부재 (3) 를 운반하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 하중작용 기구 (17, 18) 각각은, 상기 제 1 부재 (1) 에 대해 정적인 정적 부분과, 이 정적인 부분에 대해 일 자유도를 가지면서 링크 아암 기구 (23, 24) 를 통하여 상기 제 2 부재 (2) 에 연결되는 이동 부분 (21, 22) 을 갖는 하중작용부재 (19, 20) 를 각각 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 하중작용 기구는 상호간 다른 방향으로 제 2 부재를 작동시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 하중작용 기구 (17) 의 상기 링크 아암 기구 (23) 는, 각각의 링크 아암 (26) 에 상기 제 2 부재 (2) 및 상기 이동부분 (21) 에 대하여 모든 방향으로 피봇가능하게 하는 조인트 (27, 29) 를 통해 상기 제 2 부재 (2) 와 이동부분 (21) 에 힌지연결되는 두 개 이상의 링크 아암 (26) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 하중작용 기구 (18) 의 상기 링크 아암 기구 (24) 는, 상기 링크 아암 기구에 상기 이동부분 (22) 및 상기 제 2 부재 (2) 에 대하여 모든 방향으로의 피봇가능하게 하는 조인트 (32) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 링크 아암 기구 (24) 의 상기 조인트 (32) 는 상기 링크 아암 기구 (24) 가 상기 이동부분 (22) 과 상기 제 2 부재 (2) 의 양방이나 어느 일방에 대하여 상대적인 회전을 허용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 하중작용 기구의 상기 하중작용부재 (19, 20) 중 하나 이상은 회전 수단으로 형성되고, 상기 회전수단의 고정부는 정적인 부분을 형성하며 상기 회전수단의 회전부는 상기 이동부분 (21, 22) 을 형성하거나 상기 이동부분 (21, 22) 에 포함되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 하중작용 기구 (33) 는 상기 제 2 링크 기구의 상기 제 2 링크 (10, 11) 를 상기 제 1 부재 (1) 에 대해 피봇시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  16. (삭제)
  17. 제 8 항에 있어서, 두 개의 상기 제 1 링크는, 1 자유도를 가지면서 상기 제 2 부재 (2c) 와 상기 연결기구 (4c) 각각에 회전 가능하게 연결되는 연결 부재 (43) 의 상호연결수단이고,
    두 개의 상기 제 1 링크는, 1 자유도를 가지면서 상기 연결부재에 조인트 (44) 에 의해 피봇 가능하게 연결되며, 상기 연결기구와 상기 제 2 부재 각각에 대한 연결 부재의 회전축에 수직하게 향하는 피봇 축을 형성하며,
    두 개의 상기 제 1 링크는 상기 연결부재 (43) 의 회전축에 대해 회전되지 않도록 고정되며, 이에 의해 상기 제 1 링크 (9c) 와 상기 연결부재 (43) 와 상기 조인트 (44) 는, 상기 연결기구 (4c) 와 상기 제 2 부재 (2c) 사이에서 상기 링크 (9c) 에 평행한 축에 대한 회전을 방지하는 강성인 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
  18. (삭제)
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  32. (삭제)
  33. (삭제)
  34. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상대운동용 장치는 산업로봇에 의해 형성되고, 이 로봇의 제 2 부재 (2) 는 하나 이상의 작업부재 (3) 를 직접적으로 또는 간접적으로 운반하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 두 부재의 상대운동용 장치.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE508890C2 (sv) * 1996-03-14 1998-11-16 Asea Brown Boveri Manipulator
US6336374B1 (en) 1997-01-14 2002-01-08 Asea Brown Boveri A.B. Device for relative displacement of two elements
KR100569638B1 (ko) 1997-01-14 2006-04-10 에이비비 에이비 2 개의 물체의 상대운동용 장치
SE513334C2 (sv) 1997-09-12 2000-08-28 Abb Ab Anordning för relativ förflyttning av två element
JP3926501B2 (ja) * 1998-11-13 2007-06-06 ナブテスコ株式会社 ロボットアーム及びその駆動装置
JP2000150617A (ja) * 1998-11-17 2000-05-30 Tokyo Electron Ltd 搬送装置
DE19962247A1 (de) * 1999-12-22 2001-09-20 Agie Sa Bewegungsübertragungsvorrichtung
US6675479B1 (en) 2000-02-29 2004-01-13 The Gillette Company Shaving razor and blade unit with improved guard
SE517356C2 (sv) * 2000-09-11 2002-05-28 Abb Ab Manipulator innefattande minst tre armar för förflyttning av en kropp i rymden
CN1155458C (zh) * 2001-12-31 2004-06-30 天津大学 仅含转动副的二自由度平动并联机器人机构
US7637710B2 (en) * 2002-01-16 2009-12-29 Abb Ab Industrial robot
SE524747C2 (sv) 2002-02-06 2004-09-28 Abb Ab Industrirobot innehållande en parallellkinematisk manipulator för förflyttning av ett föremål i rymden
EP1560681A1 (en) * 2002-11-06 2005-08-10 McGILL UNIVERSITY Four-degree-of-freedom parallel manipulator for producing schönflies motions
US20050220580A1 (en) * 2004-03-15 2005-10-06 Thomas Arnold Dual mode stacking system and method of use
EP1800645A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-27 Körber AG Verpackung für medizinische Produkte und dergleichen
FR2901596B1 (fr) * 2006-05-24 2010-10-22 Agence Spatiale Europeenne Mecanisme spherique parallele a deux degres de liberte
DE102006039860B3 (de) * 2006-08-25 2008-03-27 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe
TW200932457A (en) * 2008-01-18 2009-08-01 Fundacion Fatronik Two degree-of-freedom parallel manipulator
IL196421A0 (en) * 2009-01-11 2009-09-22 Effrayim Drori Movable assembly and application to movable devices
RU2453747C2 (ru) * 2009-02-27 2012-06-20 Владимир Алексеевич Преображенский Механизм короткой передачи хода поршневого звена
NL2010312C2 (en) 2013-02-15 2014-08-18 Oldin Beheer B V Load handling robot with three single degree of freedom actuators.
CN105563459B (zh) * 2014-10-15 2017-09-05 上海工程技术大学 用于微创手术的解耦两转动串联机构
US11453118B2 (en) * 2018-01-15 2022-09-27 Cognibotics Ab Industrial robot arm
EP3611420A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-19 Ondal Medical Systems GmbH Vorrichtung zum tragen eines monitors

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH617559GA3 (ko) * 1977-12-29 1980-06-13
CH637869A5 (de) * 1979-06-19 1983-08-31 Microbo Ag Handhabungseinrichtung, insbesondere fuer industrieroboter.
CH672089A5 (ko) 1985-12-16 1989-10-31 Sogeva Sa
SU1549746A1 (ru) 1987-07-27 1990-03-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Промышленный робот
SU1505775A1 (ru) 1987-12-31 1989-09-07 Могилевский Машиностроительный Институт Манипул тор
JPH0623437Y2 (ja) * 1988-10-13 1994-06-22 日産自動車株式会社 工業用ロボットの作業アーム
SU1691092A1 (ru) 1989-10-24 1991-11-15 Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков Обрабатывающее устройство
GB9107207D0 (en) * 1991-04-05 1991-05-22 Tycho Technology Ltd Mechanical manipulator
US5156062A (en) * 1991-07-01 1992-10-20 Rockwell International Corporation Anti-rotation positioning mechanism
US5386741A (en) * 1993-06-07 1995-02-07 Rennex; Brian G. Robotic snake
JP3640087B2 (ja) * 1994-11-29 2005-04-20 豊田工機株式会社 工作機械
SE508890C2 (sv) * 1996-03-14 1998-11-16 Asea Brown Boveri Manipulator
DE19611130A1 (de) * 1996-03-21 1997-09-25 Vdw Verein Deutscher Werkzeugm Vorrichtung zur Erzeugung einer definierten Positionierung und Orientierung mindestens einer Plattform

Also Published As

Publication number Publication date
DE69714715T2 (de) 2003-04-24
JP2008200846A (ja) 2008-09-04
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US6301988B1 (en) 2001-10-16
AU2185097A (en) 1997-10-01
ES2184074T3 (es) 2003-04-01
SE508890C2 (sv) 1998-11-16
JP2000506451A (ja) 2000-05-30
SE9600999L (sv) 1997-09-15
EP0894038A1 (en) 1999-02-03
ATE222161T1 (de) 2002-08-15

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