KR100500960B1 - Link type track apparatus - Google Patents

Link type track apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR100500960B1
KR100500960B1 KR10-2002-0042002A KR20020042002A KR100500960B1 KR 100500960 B1 KR100500960 B1 KR 100500960B1 KR 20020042002 A KR20020042002 A KR 20020042002A KR 100500960 B1 KR100500960 B1 KR 100500960B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
track
link
relative rotational
control box
attached
Prior art date
Application number
KR10-2002-0042002A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040008374A (en
Inventor
김문상
곽윤근
신경철
강성철
조창현
박창우
이청희
우춘규
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR10-2002-0042002A priority Critical patent/KR100500960B1/en
Publication of KR20040008374A publication Critical patent/KR20040008374A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100500960B1 publication Critical patent/KR100500960B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/06Endless track vehicles with tracks without ground wheels
    • B62D55/075Tracked vehicles for ascending or descending stairs, steep slopes or vertical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091Shock absorbers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/005Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on endless tracks or belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00Endless track vehicles
    • B62D55/06Endless track vehicles with tracks without ground wheels
    • B62D55/065Multi-track vehicles, i.e. more than two tracks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 주행 로봇을 위한 링크형 트랙 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 계단을 비롯한 비평탄 지형을 주행할 수 있는 차량에 적용 가능한 링크형 트랙에 관한 것이다.The present invention relates to a linked track device for a traveling robot. More particularly, the present invention relates to a linked track applicable to a vehicle capable of driving on non-flat terrain including stairs.

기존의 메커니즘은 트랙의 형상을 지형의 형상에 적합하도록 변형시키기 위해 별도의 장치와 구동원을 추가함으로서 비평탄 주행이 가능토록 하였다. 이러한 경우 구조가 복잡해지고 에너지 효율이 떨어질 뿐 아니라 트랙의 형상 변화에 따른 주행속도 감소와 구동원에 대한 제어의 복잡함 등의 단점을 지닌다.Existing mechanisms enable non-flat driving by adding extra devices and drive sources to modify the shape of the track to match the shape of the terrain. In this case, not only the structure is complicated and the energy efficiency is lowered, but also the disadvantages include the reduction of the traveling speed and the complexity of the control of the driving source due to the shape change of the track.

본 발명에 따르면, 험로 주행을 위한 링크형 트랙 장치에 있어서, 좌,우에 부착되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부와; 상기 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부와; 상기 트랙부의 상대 회전 운동에 대한 충격 완화를 위한 댐퍼를 구비하여 상기 트랙부의 상대 회전 변위를 제한하며, 상기 트랙부의 접촉 면적을 줄여 회전운동시 발생하는 지면 마찰력을 최소화 함으로써 자유로운 회전 운동을 이용하여 별도의 구동원 없이 지면에 중력에 의해 수동적으로 적응하여 계단과 같은 험지에서의 주행 성능을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치를 제시한다.According to the present invention, there is provided a link type track apparatus for driving on a rough road, comprising: front and rear track parts attached to left and right sides and capable of relative rotational movements; A link unit for connecting the track unit and the control box, respectively; A damper for cushioning the relative rotational motion of the track part is provided to limit the relative rotational displacement of the track part, and by reducing the contact area of the track part, minimizing ground friction generated during the rotational motion, thereby using a separate rotational motion. The present invention proposes a link-type track device, which can increase driving performance in rough terrain such as stairs by passively adapting to the ground by gravity without a driving source of.

Description

링크형 트랙 장치{Link type track apparatus}Link type track apparatus

본 발명은 주행 로봇을 위한 링크형 트랙 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 계단을 비롯한 비평탄 지형을 주행할 수 있는 차량에 적용 가능한 링크형 트랙 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a linked track device for a traveling robot. More particularly, the present invention relates to a link track apparatus applicable to a vehicle capable of traveling on non-flat terrain including stairs.

기존의 메커니즘은 트랙의 형상을 지형의 형상에 적합하도록 변형시키기 위해 별도의 장치와 구동원을 추가함으로서 비평탄 주행이 가능토록 하였다. 이러한 경우 구조가 복잡해지고 에너지 효율이 떨어질 뿐 아니라 트랙의 형상 변화에 따른 주행속도 감소와 구동원에 대한 제어의 복잡함 등의 단점을 지닌다.Existing mechanisms enable non-flat driving by adding extra devices and drive sources to modify the shape of the track to match the shape of the terrain. In this case, not only the structure is complicated and the energy efficiency is lowered, but also the disadvantages include the reduction of the traveling speed and the complexity of the control of the driving source due to the shape change of the track.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 별도의 장치 및 구동원 없이 무한 궤도 차량의 계단과 같은 지형에 대한 적응성을 높일 수 있는 링크형 트랙 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a link-type track device capable of improving adaptability to terrain such as stairs of a caterpillar vehicle without a separate device and a driving source.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로써 본 발명은험로 주행을 위한 링크형 트랙 장치에 있어서,좌,우에 부착되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부와;상기 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부와;상기 트랙부의 상대 회전 운동에 대한 충격 완화를 위한 댐퍼를 구비하여 상기 트랙부의 상대 회전 변위를 제한하며, 상기 트랙부의 접촉 면적을 줄여 회전운동시 발생하는 지면 마찰력을 최소화 함으로써As a technical concept for achieving the above object of the present invention, the present invention provides a link type track device for driving on a rough road, the front and rear track parts attached to the left and right, and capable of relative rotational movement; and the track part and the control box. Link parts for connecting the respective; and a damper for damping the impact relative to the relative rotational movement of the track portion to limit the relative rotational displacement of the track portion, reducing the contact area of the track portion to reduce the ground friction force generated during the rotational movement By minimizing

자유로운 회전 운동을 이용하여 별도의 구동원 없이 지면에 중력에 의해 수동적으로 적응하여 계단과 같은 험지에서의 주행 성능을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치를 제공한다.It provides a link-type track device, characterized in that it is possible to increase the running performance in rough terrain such as stairs by passively adapting to the ground by gravity without using a separate driving source.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따라 링크형 트랙 메카니즘을 나타낸 도면이다. 도 2는 단일 트랙 메커니즘의 계단 주행 과정을 나타낸 도면이다. 도 3은 링크형 트랙 메커니즘의 계단 주행 과정을 나타낸 도면이다.1 illustrates a linked track mechanism in accordance with the present invention. 2 is a diagram illustrating a step driving process of a single track mechanism. 3 is a diagram illustrating a step driving process of the link track mechanism.

도 1에 도시된 링크형 트랙 메카니즘의 특징을 살펴보면, 트랙부(1)(2)와 컨트롤 박스(3), 상기 트랙부(1)(2)와 컨트롤 박스(3)를 연결하기 위한 4절 링크부(4), 상기 트랙부(1)(2)의 상대 운동에 대한 충격 완화를 위한 댐퍼(5)로 구성된다.Looking at the characteristics of the link-type track mechanism shown in Figure 1, the track section (1) (2) and the control box (3), section 4 for connecting the track section (1) (2) and the control box (3) It consists of a link part 4 and a damper 5 for mitigating impact on the relative movement of the track parts 1 and 2.

도 1에서의 구성은 전체 트랙 메커니즘의 좌,우에 동일하게 적용되어 이후의 다른 도면에서도 차량의 한쪽 옆면을 본 것을 대상으로 기술하였다. 부호 8은 아이들 풀리를 나타내었으며, 부호 6은 장애물 감지를 위한 초음파 센서를 나타낸 것이다.The configuration in FIG. 1 is applied to the left and right sides of the entire track mechanism in the same manner, and has been described for viewing one side of the vehicle in other drawings. Reference numeral 8 denotes an idle pulley and reference numeral 6 denotes an ultrasonic sensor for obstacle detection.

여기서, 상기 댐퍼(5)의 부착 위치와 형태는 회전형 댐퍼 또는 선형 댐퍼를 사용하여 두 트랙부(1)(2)의 상대 운동을 구속하기 위해 직,간접적으로 연결할 수 있다. 댐퍼의 직접적 연결은 두 트랙부(1)(2)가 공유하는 구동풀리(7)이 연결되는 축 상에 배치하는 것을 의미하고, 간접적인 방법은 도 1의 4절 링크부(4)에 부착한 것과 같이 두 트랙부(1)(2)의 상대 운동에 대한 구속을 가능케 하는 링크 등에 부착하는 것을 의미 한다.Here, the attachment position and shape of the damper (5) can be connected directly or indirectly to restrain the relative movement of the two track parts (1) (2) using a rotary damper or a linear damper. Direct connection of the damper means positioning on the axis to which the drive pulleys 7 shared by the two track parts 1 and 2 are connected, and an indirect method is attached to the section 4 link part 4 of FIG. As described above, it means attaching to a link or the like which allows restraint of relative movement of the two track parts 1 and 2.

상기 트랙부(1)(2)는 회전 조인트로 트랙부 (1),(2)를 동시에 구동하는 구동풀리(7)에 연결되는 축에 부착되어 자유롭게 회전할 수 있다. 이러한 자유로운 회전을 이용해 별도의 구동원 없이 지면에 중력에 의해 수동적으로 적응할 수 있도록 하여 계단과 같은 험지에서의 주행 성능을 높이도록 하였다.The track parts 1 and 2 are attached to a shaft connected to a drive pulley 7 which drives the track parts 1 and 2 at the same time as a rotary joint, so that they can rotate freely. By using this free rotation, it is possible to manually adapt to the ground by gravity without a separate driving source to improve driving performance in rough terrain such as stairs.

이 때, 상기 트랙부(1)(2)와 연결된 구동풀리(7) 중심위치에서의 상대 회전 운동을 가능케 하는 구조로서 통상의 힌지 조인트와 유사한 실질적인 조인트, 또는 링크 구조의 순간 회전 중심과 유사한 가상 조인트를 사용할 수 있다.At this time, it is a structure that allows relative rotational movement in the center position of the drive pulley 7 connected to the track portions 1, 2, and a virtual joint similar to a normal hinge joint, or a momentary rotation center of the link structure. Joints can be used.

탱크와 같은 기존 단일 트랙 구조에 있어 주행시의 불안정한 경우를 도 2에 나타내었다. D는 트랙의 회전 방향이며, {B}는 트랙의 기준 좌표계이다. rm은 {B}에서 표시된 무게중심 또는 동역학적인 관점에서 ZMP(Zero Moment Point)이며, A는 rm의 지지면 투영으로 이동장치가 안정적인 이동을 하려면 L안에 A가 있어야 한다.2 shows an unstable case when driving in a conventional single track structure such as a tank. D is the direction of rotation of the track and {B} is the reference coordinate system of the track. r m is ZMP (Zero Moment Point) in terms of center of gravity or dynamics as indicated in {B}, and A must be A in L for stable movement of the mover by supporting the projection of r m .

즉, 도 2의 (a)는 계단 또는 둔덕의 초기 진입 상태로 A가 L안에 있게 되어 안정적인 이동 상황을 나타내며, 도 2의 (b)는 A가 L을 벗어남으로서 이동장치가 전복되는 상황을 나타낸 것이다.That is, FIG. 2 (a) shows a stable movement situation in which A is in L as an initial entry state of stairs or mounds, and FIG. 2 (b) shows a situation in which the mobile device is overturned as A is out of L. will be.

단일 트랙구조에서 턱의 높이가 높지 않거나 무게 중심이 현저히 낮거나 하면 이러한 전복 상황을 예방할 수 있으나 기구적인 설계상 무게 중심을 낮추는 것은 한계가 있으며, 야외 주행의 경우 턱의 높이가 불균일함으로 단일 트랙을 갖는 이동 장치는 그 이동성능에 많은 제약을 갖게 된다.In a single track structure, if the height of the jaw is not high or the center of gravity is very low, such an overturning situation can be prevented. However, in terms of mechanical design, it is limited to reduce the center of gravity. Mobile devices that have a lot of restrictions on their mobile performance.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 따라 두 개의 트랙부를 갖는 이동기구의 이동방식을 나타낸 것으로서 부호는 도 2의 설명과 같이 동일 부호를 사용하였으며 (a) ~ (d) 순서로 턱을 넘는 것을 나타내었다.3A to 3D show a moving method of a moving mechanism having two track parts according to the present invention, and the same reference numerals are used as described in FIG. 2 and indicate that the jaws are exceeded in the order of (a) to (d). It was.

먼저, 도 3의 (b)는 트랙부(1)이 턱의 벽면을 타고 올라가며 트랙부(2)에 대해 구동풀리(7)의 축에 대하여 회전하는 상태를 나타낸다. 도 3의 (c)는 회전각도 제한장치에 의해 트랙부(1)(2)의 상대 운동이 정지되어 트랙부(1)(2)가 하나의 트랙 차량과 같이 지면에 대해 동시에 회전하는 상태를 나타낸 것이다. 도 3의 (d)는 트랙부(1)이 턱을 완전히 넘어 턱의 윗면으로 떨어져 L의 크기를 키우는 효과를 보여준다. 이것은 앞서 도 2의 (b)에서 나타난 불안정한 상황을 극복할 수 있도록 하였다.First, FIG. 3B shows a state in which the track portion 1 rotates up the wall of the jaw and rotates about the axis of the drive pulley 7 with respect to the track portion 2. 3C shows a state in which the relative movement of the track parts 1 and 2 is stopped by the rotation angle limiting device so that the track parts 1 and 2 rotate simultaneously with respect to the ground as one track vehicle. It is shown. Figure 3 (d) shows the effect of increasing the size of the L track portion 1 is completely beyond the jaw to the upper surface of the jaw. This allows to overcome the unstable situation shown in Figure 2 (b).

이러한 지형 적응성은 다관절로 이루어진 구동부의 장점으로 볼 수 있으나 관절의 수가 많은 것은 구조적인 복잡성을 가져오며 기존 제품에서 볼 수 있는 관절 트랙부 경우와 같이 구동장치를 이용하여 도 3의 (d)와 같은 지형 적응성을 갖으려면 많은 환경정보를 요구하고 그에 따른 제어의 어려운 점이 있어 고속 주행을 하기 어렵다.This terrain adaptability can be seen as an advantage of the drive unit consisting of multiple joints, but the large number of joints brings structural complexity, and using the drive unit as shown in the case of the joint track unit seen in the existing products of FIG. To have the same adaptability to the terrain requires a lot of environmental information and difficult control of the resulting high-speed driving is difficult.

본 발명에서는 별도 구동장치에 대한 기구적인 구성 부담과 제어의 용이성을 위해 트랙부(1)(2)를 수동형 조인트로 구성하여 지면에 대한 수동적인 적응을 하도록 하였다. 이러한 구성은 구동장치를 갖는 구조에 비해 이동 가능한 지형의 제한이 발생하지만 허용 지형에 대해서는 기구적인 적응성에 대해 사용자의 지형 적응에 대한 제어 없이 평지와 같이 고속 주행이 가능한 이점이 있다.In the present invention, the track parts (1) and (2) are configured as passive joints for manual configuration burden and ease of control for the separate driving device, so as to allow manual adaptation to the ground. Such a configuration has a limitation of movable terrain compared to a structure having a driving device, but has an advantage of allowing high-speed driving such as flat land without control of the user's adaptation to the terrain for the adaptive terrain.

도 4는 트랙부(1)과(2)의 상대 운동시 발생하는 아이들 풀리(8)의 운동을 기술한 것으로서 구동풀리(7)이 고정되어 있는 경우 트랙부를 회전시킬 경우 아이들 풀리(8)이 회전하여 구동풀리(7)이 고정되더라도 상대 운동에 대한 저항이 없음을 보여 준다.FIG. 4 describes the motion of the idle pulley 8 that occurs during the relative movement of the track portions 1 and 2. When the drive pulley 7 is fixed, the idle pulley 8 is rotated when the track portion is rotated. Rotation shows that there is no resistance to relative movement even if the drive pulley 7 is fixed.

이 때, 아이들 풀리(8)의 회전량을 구동풀리(7)과 아이들 풀리(8)의 지름 비에 트랙부의 회전변위를 곱한 것으로 계산된다. 수식적으로 나타내면 아래와 같이 표현된다.At this time, the rotation amount of the idle pulley 8 is calculated by multiplying the ratio of the diameter of the driving pulley 7 and the idle pulley 8 by the rotational displacement of the track part. When expressed mathematically, it is expressed as follows.

상기 는 구동풀리(7)에 의해 변화하는 아이들 풀리(8)의 회전각이며, 는 트랙부(1),(2)의 상대 회전변위 에 선형적으로 변화하는 값으로 로 표현된다.remind Is the rotation angle of the idle pulley (8) changed by the drive pulley (7), Is the relative rotational displacement of the track portions (1) and (2). With a linearly varying value It is expressed as

도 5는 트랙부의 서스펜션(20)의 구조를 나타낸 것이다. 아이들 풀리(8)에 대해서만 적용 하였으며 각각 스프링-댐퍼(21)과 서스펜션 바(22)로 연결되었다. 이러한 구성 외에 트랙부(1)(2)와 컨트롤 박스(3)에 서스펜션을 구성하여 기구를 단순화시킬 수 있다.5 shows the structure of the suspension 20 of the track portion. Only the idle pulley (8) was applied and connected with spring-damper (21) and suspension bar (22), respectively. In addition to such a configuration, a suspension may be configured in the track portions 1 and 2 and the control box 3 to simplify the mechanism.

도 6은 트랙부(1)(2)와 컨트롤 박스(3)을 연결하는 4절 링크부(4)의 구성 방식을 나타낸 것으로서 트랙부(1)과 컨트롤 박스(3)을 연결하는 링크(9)와 컨트롤 박스(3)을 연결하는 링크(10)으로 구성된 4절 링크와 컨트롤 박스(3)에 부착된 선형 가이드(12)(11) 위에서 움직이고, 링크(9)(10)과 회전 조인트로 연결된 블록 (14)와 링크(9)(10)이 동시에 회전 조인트로 연결되는 블록(13)으로 구성되었다. 도 6의 4절 링크부(4)의 기능상 특징은 트랙부(1)(2)의 상대 회전 변위의 절반으로 컨트롤 박스(3)의 회전 변위를 조절하는 것이다.FIG. 6 shows the configuration of the four-section link unit 4 that connects the track units 1 and 2 to the control box 3. The link 9 connecting the track unit 1 and the control box 3 is shown in FIG. ) And a linear link (12) (11) attached to the control box (3) consisting of a link (10) connecting the control box (3) and the control box (3), The connected block 14 and the link 9, 10 consisted of a block 13 which is connected simultaneously by a rotary joint. The functional feature of the section 4 link section 4 of FIG. 6 is to adjust the rotational displacement of the control box 3 by half of the relative rotational displacement of the tracks 1, 2.

이 때, 상기 4절 링크부(4)의 상대 회전 변위의 절반 각도로 컨트롤 박스(4)를 움직이기 위한 링크 구조로서 관절 수의 변경이나 선형 운동부의 링크 구조 대체 및 부착위치 변경 등을 이용할 수 있다.At this time, the link structure for moving the control box 4 at the half angle of the relative rotational displacement of the four-section link portion 4 can be used to change the number of joints, replace the link structure of the linear motion portion, and change the attachment position. have.

도 7은 트랙부(1)(2)의 상대 회전 변위에 의한 컨트롤 박스(3)의 운동을 나타내었다. 점선으로 표현된 트랙부(1')와 컨트롤 박스(3')은 양 트랙부 간의 상대 회전변위가 없는 경우를 나타내 것이며, 실선으로 표현된 것은 상대 변위가 발생할 경우 컨트롤 박스(3)이 양 트랙부의 상대 회전 변위의 절반 각도로 회전하는 것을 나타내었다. 이러한 구성은 컨트롤 박스(3)의 무게 중심 이동량을 줄이는 효과가 있어 도 3에 도시하였던 A점의 L상에서의 변화를 줄여 트랙부 간의 상대 운동에 대한 불안정성을 최소화한다.7 shows the motion of the control box 3 due to the relative rotational displacement of the track portions 1, 2. The track portion 1 'and the control box 3' represented by the dotted line will show the case where there is no relative rotational displacement between the track portions, and the solid line indicates that the control box 3 will display both tracks when relative displacement occurs. It was shown to rotate at half the angle of negative relative rotational displacement. This configuration has the effect of reducing the amount of movement of the center of gravity of the control box 3, thereby reducing the change in the L phase of the point A shown in Fig. 3 to minimize the instability of the relative movement between the track portions.

도 8은 트랙부(1)(2)의 상대 회전 변위를 제한하는 구동형 회전각도 제한 장치의 구성을 나타낸 것이다. 회전각도의 제한은 4절 링크부(4)의 블록(13)의 운동을 제한함으로서 구현하였다. 직선이동 제한장치(18) 내에서 블록(13)이 운동을 하고 제한장치(18)은 나사로 구성된 선형 구동부(15)와 모터(16)을 연결하는 기어부(17)에 의해 컨트롤 박스(3)에 대해 선형운동을 할 수 있다.FIG. 8 shows the configuration of the drive type rotation angle limiting device for limiting the relative rotational displacement of the track portions 1 and 2. Restriction of the rotation angle was implemented by limiting the motion of the block 13 of the four-section link portion (4). The block 13 is moved in the linear movement restrictor 18 and the restrictor 18 is controlled by the control unit 3 by means of a gear 17 connecting the motor 16 and the linear drive unit 15 made of screws. Linear motion

이 때, 상기 양쪽 트랙부(1)(2)의 회전 변위 제한은 회전지점에서 직접적으로 구현하거나 컨트롤 박스(4)를 2개의 트랙부(1)(2)와 연결하는 링크 구조상에 링크 간의 회전 변위 및 선형 변위를 제한할 수 있다.At this time, the rotational displacement limitation of the both track parts 1 and 2 is implemented directly at the point of rotation, or the link between the links on the link structure connecting the control box 4 to the two track parts 1 and 2. Displacement and linear displacement can be limited.

또한, 상기 양쪽 트랙부(1)(2)의 회전 변위 제한 장치의 움직임에 의한 양 트랙부(1)(2)의 회전 변위 생성 및 컨트롤 박스(4)를 2개의 트랙부(1)(2)와 연결하는 링크구조에서 링크 파라미터의 변경 방식이 가능하다.In addition, the rotational displacement generation of both track parts 1 and 2 by the movement of the rotational displacement limiting device of both the track parts 1 and 2 and the control box 4 to the two track parts 1 and 2. ), It is possible to change the link parameters in the link structure connected with

도 9는 선형변위 제한장치(18) 내에서 블록(13)의 운동에 의한 트랙부(1)(2)의 상대 회전변위를 나타낸 것이다. (1") - (2")는 안쪽으로 접하는 최대 각도에서의 상황이며, (1') - (2')는 바깥쪽으로 접히는 최대 각도에서의 상황이다.9 shows the relative rotational displacement of the track portions 1 and 2 due to the movement of the block 13 in the linear displacement limiter 18. (1 ")-(2") is the situation at the maximum angle of inward contact, and (1 ')-(2') is the situation at the maximum angle of outward folding.

도 10은 구동형 회전각도 제한 장치에 의한 지면 접지면 최소화 방법을 기술한 것이다. 직성이동 제한장치(18)을 화살표 방향으로 내리면 블록(13)과 닿고 더 내리게 되면 블록(13)이 컨트롤 박스(3)에 대해 상대 선형변위가 발생하여 트랙부(1)(2)를 움직여 구동풀리(7')의 위치가 (7)로 변화한다.FIG. 10 illustrates a method for minimizing the ground plane by the driven rotation angle limiting device. When the linear motion limiting device 18 is lowered in the direction of the arrow, the block 13 is touched and further lowered, the block 13 generates a relative linear displacement with respect to the control box 3, thereby moving the track part 1 and 2 to drive. The position of the pulley 7 'changes to (7).

이 때, 지면 접지면 최소화는 이동장치의 회전시 발생하는 트랙부의 지면 마찰력을 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 따라서 평지 및 회전 주행의 경우 고효율 고속 주행이 가능하다.At this time, minimizing the ground ground plane may increase the energy efficiency by minimizing the ground friction force of the track portion generated when the moving device rotates. Therefore, high-efficiency high-speed driving is possible in the case of flat and rotational driving.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에서 제안된 이동기구의 응용으로서 원격제어 로봇에 이용하기 위해 Pan-Tilt Camera(19)와 로봇 팔(24)를 부착한 것을 도 11의 (a)와 (b)에 각각 나타내었다. 도 11의 (c)는 군수, 레저형 차량으로 개발된 것으로 운전자(25)가 이동기구에 타서 조정레버(26)으로 이동기구를 운전하는 것을 나타낸 것이다.11A to 11C show that the Pan-Tilt Camera 19 and the robot arm 24 are attached for use in a remote control robot as an application of the movement mechanism proposed in the present invention. Represented in each. FIG. 11C illustrates that the driver 25 drives the moving mechanism with the adjustment lever 26 by being developed as a military or leisure vehicle.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 링크형 트랙을 적용한 로봇은 화재 진압시 인명구조, 건물 내부의 무인감시, 경찰업무 대행, 원자로 검사, 장애인 보조 등의 민간용 뿐만 아니라 지뢰탐지 및 제거, 적지 탐사 등의 군사용으로 적용 가능하다.As described above, the robot to which the link-type track according to the present invention is applied is not only for civil use such as lifesaving during fire extinguishing, unmanned surveillance inside a building, acting as a police officer, inspecting a reactor, assisting disabled persons, etc. Applicable for military use.

또한, 건물 내외에서 이용 가능한 서비스 로봇 개발 분야에 적극 활용할 수 있으며, 차량으로 디자인될 경우 군의 정찰 또는 민수용의 레저형 차량으로 개발되어 수입대체 및 수출 효과를 기대할 수 있다.In addition, it can be actively utilized in the field of developing service robots that can be used inside and outside the building, and when designed as a vehicle, it can be developed as a recreational vehicle for military reconnaissance or civil service, so that import substitution and export effects can be expected.

도 1은 본 발명에 따라 링크형 트랙 메카니즘을 나타낸 도면이다.1 illustrates a linked track mechanism in accordance with the present invention.

도 2는 단일 트랙 메커니즘의 계단 주행 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a step driving process of a single track mechanism.

도 3a 내지 도 3d는 링크형 트랙 메커니즘의 계단 주행 과정을 나타낸 도면이다.3A to 3D are diagrams illustrating a step driving process of the link track mechanism.

도 4는 양 트랙의 상대 운동 과정을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a relative movement process of both tracks.

도 5는 트랙의 서스펜션의 구조를 나타낸 도면이다.5 shows the structure of the suspension of the track.

도 6은 4절 링크부의 구성을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of a four-section link unit.

도 7은 양 트랙의 상대 회전 변위에 대한 컨트롤 박스의 운동 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing the motion of the control box with respect to the relative rotational displacement of both tracks.

도 8은 트랙의 상대 회전 변위를 제한하는 구동형 회전각도 제한 장치의 구성을 나타낸 도면이다.8 is a view showing the configuration of a drive type rotation angle limiting device for limiting the relative rotational displacement of the track.

도 9는 선형변위 제한장치 내에서 블록의 운동에 의한 트랙의 상대 회전변위를 나타낸 도면이다.9 is a diagram showing the relative rotational displacement of a track due to the motion of the block in the linear displacement limiter.

도 10은 구동형 회전각도 제한 장치에 의한 지면 접지면 최소화 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a method of minimizing the ground ground plane by the drive type rotation angle limiting device.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에서 제안된 이동기구의 응용 제품에 대한 실시예이다.11a to 11c show an embodiment of the application of the moving mechanism proposed in the present invention.

Claims (12)

험로 주행을 위한 링크형 트랙 장치에 있어서,In the track type track device for driving on a rough road, 좌,우에 부착되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부와;Attached to the left and right side, the front and rear track parts capable of relative rotational movement; 상기 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부와;A link unit for connecting the track unit and the control box, respectively; 상기 트랙부의 상대 회전 운동에 대한 충격 완화를 위한 댐퍼를 구비하여 상기 트랙부의 상대 회전 변위를 제한하며, 상기 트랙부의 접촉 면적을 줄여 회전운동시 발생하는 지면 마찰력을 최소화 함으로써A damper is provided for damping the relative rotational motion of the track part, thereby limiting the relative rotational displacement of the track part and minimizing the ground friction generated during the rotational motion by reducing the contact area of the track part. 자유로운 회전 운동을 이용하여 별도의 구동원 없이 지면에 중력에 의해 수동적으로 적응하여 계단과 같은 험지에서의 주행 성능을 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.Link-type track device, characterized in that it is possible to increase the driving performance in rough terrain such as stairs by passively adapting to the ground by gravity without using a separate driving source. 청구항 1에 있어서, 상기 좌,우에 부착되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부는 일반적인 회전 조인트에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The track device according to claim 1, wherein the front and rear track parts attached to the left and right sides and capable of relative rotational movement are connected to each other by a general rotary joint. 청구항 2에 있어서, 상기 일반적인 회전 조인트로 연결되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부는 하나의 동력 전달 축에 부착 된 2개의 구동 풀리를 통해 각각의 트랙부를 구동하며, 상기 동력 전달 축을 중심으로 전,후 트랙이 상대 회전 운동 하도록 회전 조인트를 부착한 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.3. The front and rear track parts connected to the general rotary joint and capable of relative rotational movement respectively drive the track parts through two driving pulleys attached to one power transmission shaft. Linked track device, characterized in that attached to the rotary joint so that the track after the relative rotation movement. 청구항 2에 있어서, 상기 일반적인 회전 조인트로 연결되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부는 트랙부 내부에 모터, 감속기 등을 포함한 동력부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The link-type track device according to claim 2, wherein the front and rear track parts connected to the general rotary joint and capable of relative rotational motion further include a power unit including a motor, a reducer, and the like inside the track part. 청구항 1에 있어서, 상기 좌,우에 부착되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부는 링크 기구의 구성에 의한 순간 회전을 이용한 가상의 회전 조인트에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The link-type track device according to claim 1, wherein the front and rear track parts attached to the left and right sides and capable of relative rotational movement are connected to each other by a virtual rotary joint using instantaneous rotation by a link mechanism. 청구항 5에 있어서, 상기 링크 기구의 구성에 의한 순간 회전을 이용한 가상의 회전 조인트에 의해 서로 연결되어 상대 회전 운동이 가능한 전,후 트랙부는 트랙부 내부에 모터, 감속기 등을 포함한 동력부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The method according to claim 5, wherein the front and rear track parts connected to each other by a virtual rotary joint using the instantaneous rotation by the configuration of the link mechanism capable of relative rotational movement further includes a power unit including a motor, a reducer, etc. in the track portion. A linked track device. 청구항 1에 있어서, 상기 전,후 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부는 전,후 트랙부를 포함한 4절 링크로 구성된 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The link-type track device according to claim 1, wherein the link unit for connecting the front and rear track parts and the control box, respectively, comprises four sections including a front and rear track parts. 청구항 7에 있어서, 상기 전,후 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 4절 링크부는 전,후 트랙부의 상대 회전 변위에 절반 각도로 컨트롤 박스를 회전시키도록 전,후 트랙부의 상대 회전 운동에 대한 조인트를 제외한 나머지 세 개의 조인트가 컨트롤 박스에 부착된 가이드를 따라 움직이도록 구성된 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The method of claim 7, wherein the four-section link for connecting the front and rear track portion and the control box, respectively, the relative rotational movement of the front and rear track portion to rotate the control box at an angle of half the relative rotational displacement of the front and rear track portion. Linked track device, characterized in that the three joints except for the joint is configured to move along the guide attached to the control box. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 전,후 트랙부의 상대 회전 운동에 대한 충격 완화를 위한 댐퍼는 상기 트랙부에 직접적으로 선형 또는 회전형으로 부착되거나 링크 구조의 순간 회전 중심을 이용한 가상의 회전 조인트로 연결된 전,후 트랙부의 링크상에 선형 또는 회전형으로 부착되어 간접적으로 동작하도록 구성되거나 상기 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부에 선형 또는 회전형으로 부착된 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The virtual rotary joint according to claim 1 or 5, wherein a damper for mitigating a relative rotational movement of the front and rear track portions is directly or linearly attached to the track portion or using an instantaneous rotation center of a link structure. Link type, characterized in that it is attached to the link portion for connecting the track portion and the control box, respectively, or linearly or rotationally attached to the link of the front and rear track portion connected to the link type. Track device. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 전,후 트랙부가 연결된 조인트에 회전 각도 제한 장치를 구성하거나, 링크 구조의 순간 회전 중심을 이용한 가상의 회전 조인트로 연결된 전,후 트랙부의 링크 구조상에 회전 각도 또는 선형 변위 제한 장치를 구성하거나, 상기 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부 상에 회전 각도 또는 선형 변위 제한 장치로 구성됨으로써 상기 전,후 트랙부의 상대 회전 변위를 제한하는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The rotation angle limiting device of claim 1 or 5, wherein the rotation angle limiting device is configured in the joint to which the front and rear track parts are connected, or the rotation angle or the rotation angle is set on the link structure of the front and rear track parts connected to the virtual rotary joint using the instantaneous rotation center of the link structure. A link which comprises a linear displacement limiting device or a rotation angle or a linear displacement limiting device on a link portion for connecting the track portion and the control box, respectively, to limit the relative rotational displacement of the front and rear track portions. Type track device. 청구항 1에 있어서, 상기 전,후 트랙부와 컨트롤 박스를 각각 연결하기 위한 링크부 상에 엑츄에이터에 의해 운동 범위 변경이 가능한 회전 각도 또는 선형 변위 제한 장치나 링크 길이 변경 장치를 두어 상기 트랙부의 상대 회전을 발생시켜 상기 트랙의 상대 회전 중심부를 지면에서 들어 올리도록 구성됨으로써 상기 트랙의 접촉 면적을 줄이는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.2. The relative rotation of the track part according to claim 1, wherein a rotation angle or a linear displacement limiting device or a link length change device is provided on a link part for connecting the front and rear track parts and the control box, respectively. Linking track device, characterized in that to reduce the contact area of the track by generating a lift to lift the relative rotation center of the track from the ground. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 전,후 트랙부의 상대 회전을 위한 회전 조인트 부에 엑츄에이터를 두거나 가상의 회전 조인트를 구성하는 링크의 길이 또는 링크의 각도를 변화 시키도록 엑츄에이터를 부착하여 상기 트랙부의 상대 회전을 발생시켜 상키 트랙의 상대 회전 중심부를 지면에서 들어 올리도록 구성됨으로써 상기 트랙의 접촉 면적을 줄이는 것을 특징으로 하는 링크형 트랙 장치.The method according to claim 1 or 5, wherein the actuator is attached to the rotary joint for the relative rotation of the front and rear track portion, or the actuator is attached to change the length or the angle of the link constituting the virtual rotary joint to the track portion And a contact area of the track is reduced by generating a relative rotation to lift the relative rotation center of the upright track from the ground.
KR10-2002-0042002A 2002-07-18 2002-07-18 Link type track apparatus KR100500960B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0042002A KR100500960B1 (en) 2002-07-18 2002-07-18 Link type track apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0042002A KR100500960B1 (en) 2002-07-18 2002-07-18 Link type track apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040008374A KR20040008374A (en) 2004-01-31
KR100500960B1 true KR100500960B1 (en) 2005-07-14

Family

ID=37317441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0042002A KR100500960B1 (en) 2002-07-18 2002-07-18 Link type track apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100500960B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101139342B1 (en) 2011-04-05 2012-04-26 국방과학연구소 Flipper assembly for mobile robot

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861325B1 (en) * 2007-08-29 2008-10-02 주식회사 유진로봇 Mobile robot having attachable and removable wheel and flipper
KR101159043B1 (en) * 2012-03-29 2012-06-25 주식회사 에스엠이씨 Caster wheel variation apparatus and method thereof
KR101887283B1 (en) * 2016-12-08 2018-08-09 주식회사 한화 Unmanned robot for reduction of vibration

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0492784A (en) * 1990-08-08 1992-03-25 Komatsu Ltd Calamity rescue robot
JPH04315586A (en) * 1991-04-10 1992-11-06 Akihiro Fujimura Running device on staircase or vertical wall
JPH05131381A (en) * 1990-06-11 1993-05-28 Nippon Rimotetsuku Kk Small endless track travelling robot
JPH06156329A (en) * 1992-11-27 1994-06-03 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Uneven ground travel vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05131381A (en) * 1990-06-11 1993-05-28 Nippon Rimotetsuku Kk Small endless track travelling robot
JPH0492784A (en) * 1990-08-08 1992-03-25 Komatsu Ltd Calamity rescue robot
JPH04315586A (en) * 1991-04-10 1992-11-06 Akihiro Fujimura Running device on staircase or vertical wall
JPH06156329A (en) * 1992-11-27 1994-06-03 Takaoka Electric Mfg Co Ltd Uneven ground travel vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101139342B1 (en) 2011-04-05 2012-04-26 국방과학연구소 Flipper assembly for mobile robot

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040008374A (en) 2004-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4721461B2 (en) Link type double truck device for traveling
CN107614365B (en) Mobile platform
US4993912A (en) Stair climbing robot
US8333256B2 (en) Polymorphic tracked vehicle
Mori et al. Development of active cord mechanism ACM-R3 with agile 3D mobility
CN101417674B (en) Coal mine down-hole searching and detecting robot moving apparatus
CN105313997A (en) Dual mode mobile robot
KR100500960B1 (en) Link type track apparatus
CN215155131U (en) Hinge type wall climbing robot capable of realizing multi-angle/discontinuous wall surface transition
WO2020154969A1 (en) Crawler-type firefighting robot and control method therefor
CN108908367A (en) A kind of adjustable bionic hopping device of jumping degree
JPH0613304B2 (en) Walking robot
KR20070004096A (en) Link-type double track mechanism for mobile robot
Chung et al. On the design and development of a quadruped robot platform
CN105711676B (en) Four-degree-of-freedom serial-parallel mirror robot leg configuration and walking robot
CN113001516B (en) Over-constrained amphibious robot
CN108974165B (en) Track spherical robot
Cui et al. Multimode obstacle-crossing analysis of a wheel/track mobile robot
Guo et al. Development of a transformable wheel-track mobile robot and obstacle-crossing mode selection
Chen et al. Design and realization of a mobile wheelchair robot for all terrains
CN212654442U (en) Mobile investigation and emergency disposal robot in complex environment
CN113001517B (en) Overconstrained motion device and robot
Qu et al. Mechanical design, modeling and analysis of a miniature throw-able robot with transformation capacity
JPS58202788A (en) Industrial articulated robot
CN107363445B (en) A kind of building town road environmental protection welding robot

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120720

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee