KR100909457B1 - Modular walking robot leg with variable degrees of freedom - Google Patents

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KR100909457B1
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손웅희
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Abstract

로봇 보행에 필요한 최소자유도인 2자유도 구조부터 여유자유도를 갖는 그 이상의 다자유도 구조까지 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리를 제공한다. 상기 보행로봇 다리는, 어느 한 아암 선단으로부터 일체로 뻗은 종동 링크; 및 구동모듈의 동력 전달축을 측방에 노출가능하게 탑재한 상기 아암 선단과 이웃하는 다른 아암 선단의 구동 조인트부;를 포함하며, 상기 종동 링크와 구동 조인트부는 이들 사이에 개입되는 연결기재를 통해 상대운동이 가능하게 연결되어 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암이 상기 연결기재를 피봇점으로 상호 굴절될 수 있으며, 상기 연결기재는 상기 종동 링크 및 구동 조인트부와 각각 분리 또는 결합이 가능하여 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암 또한 상기 연결기재를 매개로 상호 분리 또는 결합 가능한 구조로 된 것을 구성의 요지로 한다.Modular walking robot legs are provided that can change the degree of freedom from the two degrees of freedom structure, the minimum degree of freedom required for robot walking, to more than one degree of freedom. The walking robot leg includes: a driven link integrally extending from one arm tip; And a drive joint part of the arm tip adjacent to the arm tip, which is mounted to expose the power transmission shaft of the drive module to the side, and the driven link and the drive joint part are moved relative to each other through a connection member interposed therebetween. This can be connected so that one arm and another neighboring arm can be refracted to each other at the pivot point of the connecting base, and the connecting base can be separated or combined with the driven link and the driving joint, respectively, so that one arm The other arm and the neighboring arm is also made of a structure that can be separated or combined with each other via the connecting base material.

Description

자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리{The degree of freedom changing possible Module type biped robot arm}The degree of freedom changing possible Module type biped robot arm}

본 발명은 보행로봇 다리에 관한 것으로, 상세하게는 로봇 보행에 필요한 최소자유도인 2자유도 구조부터 여유자유도를 갖는 그 이상의 다자유도 구조까지 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리에 관한 것이다.The present invention relates to a walking robot leg, and more particularly, to a modular walking robot leg capable of changing degrees of freedom from a two degree of freedom structure, which is the minimum degree of freedom required for robot walking, to a multi-degree of freedom structure having a degree of freedom.

전기적 혹은 자기적인 작용을 이용하여 인간의 동작처럼 운동을 행하는 기계 장치인 것을「로봇」이라 한다. 로봇의 어원은, 슬라브어의 " ROBOTA(노예 기계)" 에서 유래되는 것이라 일컬어지고 있다. 일본에서 로봇이 보급되기 시작한 것은 1960년대 말부터이지만, 그 대부분은 공장에 있어서의 생산 작업의 자동화 및 무인화 등을 목적으로 한 머니퓰레이터나 반송 로봇 등의 산업용 로봇(industrial robot)이었다.A robot is a mechanical device that uses electric or magnetic action to exercise like human movement. The etymology of the robot is said to be derived from Slavic "ROBOTA (slave machine)". Robots began to spread in Japan in the late 1960s, but most of them were industrial robots such as manipulators and transfer robots for the purpose of automating and unmanning production operations in factories.

아암식 로봇과 같이, 어느 특정한 장소에 고정 설치하여 이용하는 고정 타입의 로봇은, 부품의 조립 및 선별 작업 등 고정적으로 장소가 한정된 작업 공간에서 만 활동한다. 이에 반해, 이동식 로봇은 작업 공간이 특정 공간에 한정되지 아니하며, 소정의 경로 상 또는 무경로 상을 자유자재로 이동하여, 소정의 혹은 임의의 인적 작업을 대행하거나, 인간이나 개 혹은 그 밖의 생명체로 치환되는 여러 가지의 폭 넓은 서비스를 제공할 수 있는 장점을 가진다. Like an armed robot, a fixed type robot that is fixedly installed at a specific location and works only in a work space where the location is fixed, such as assembling and sorting parts. In contrast, a mobile robot is not limited to a specific space, and a mobile robot can move freely on a predetermined path or a pathless path to perform a predetermined or arbitrary human work, a human, a dog, or other living things. It has the advantage of being able to provide a wide variety of services to be replaced.

그 중에서도 다리식 이동 로봇은 크롤러식(무한궤도)이나 타이어식의 로봇에 비해 불안정하고, 기체의 자세 제어나 보행 제어에 상당한 어려움이 있지만, 계단이나 사다리의 승강이나 장해물을 타고 넘는 동작이 가능하다는 등 정지 및 부정지의 구별에 상관없는 유연한 보행 및 주행 동작을 실현할 수 있다는 점에서 매우 우수하다.Among them, the bridge type robot is more unstable than the crawler type or tire type robot and has considerable difficulty in controlling the attitude and walking of the aircraft. It is very excellent in that it can realize a smooth walking and traveling operation irrespective of the distinction between a stop and a back stop.

최근에는 인간과 같은 2족 직립 보행을 행하는 동물의 신체 메카니즘이나 동작을 모델로 하여 디자인된「인간형」혹은 「인간형의 로봇(humanoid robot)」 등 다리식 이동 로봇에 관한 연구 개발이 상당 수준에 이르러, 실용화로의 기대도 높아지 고 있다. 대표적인 예로서, 소니 가부시끼가이샤에서 개발된 2족 보행의 인간형 로봇 " SDR-3X"가 그것이다.Recently, research and development on legged mobile robots, such as "humanoid" or "humanoid robots," designed based on the body mechanisms and movements of two-legged walking animals like humans, have reached a considerable level. Expectations for commercialization are also rising. A representative example is the bipedal humanoid robot "SDR-3X" developed by Sony Corporation.

다리식 이동 로봇의 용도 중 하나로서, 산업 활동 및 생산 활동 등에 있어서의 각종 난작업의 지원이나 대행을 들 수 있다. 예를 들어, 원자력 발전 플랜트나 화력 발전 플랜트, 석유 화학 플랜트에 있어서의 보수 작업 및 제조 공장에 있어서의 부품의 반송 및 조립 작업, 고층 빌딩에 있어서의 청소, 화재 현장 그 밖에 있어서의 구조 등과 같은 인간에게 있어서 위험한 작업이나 난작업을 다리식 이동 로봇으로 대행해 줄 수 있다. One of the uses of the legged mobile robot is to support or act on various difficulties in industrial activities, production activities, and the like. For example, humans such as maintenance work in a nuclear power plant, a thermal power plant, a petrochemical plant, conveyance and assembly of parts in a manufacturing plant, cleaning in a high-rise building, a structure in a fire site, and the like. For humans, dangerous or difficult work can be represented as a legged mobile robot.

또한, 다리식 이동 로봇의 다른 용도로서, 상술한 작업 지원이라기보다도, 생활 밀착형, 즉 인간과의「공생」혹은「엔터테인먼트」라고 하는 용도를 들 수 있다. 이러한 종류의 로봇은, 인간 혹은 개(동물) 등의 비교적 지능이 높은 다리식 보행 동물의 동작 메커니즘이나 사지를 이용한 풍부한 감정 표현을 모방한다. 또한, 미리 입력된 행동 패턴을 간단히 충실하게 실행할 뿐만 아니라, 상대의 말이나 태도(「칭찬함」혹은「꾸짖음」,「때림」등)에 대해 동적으로 대응하며 생생한 응답 표현을 구현하기에 이르렀다.In addition, other applications of the legged mobile robots include living-adherence, that is, "symbiosis" with humans or "entertainment" rather than the above-described work support. This type of robot mimics a rich emotional expression using the motion mechanisms and limbs of a relatively intelligent legged walking animal such as a human or a dog (animal). In addition, they not only execute faithfully pre-entered behavioral patterns, but also respond dynamically to their words and attitudes ("praise", "scold", "slap", etc.) and realize vivid response expressions.

위와 같은 다리식 이동 로봇은, 예를 들어 몸통 부분의 좌우에 균등한 가동 다리가 부착된 구조를 장비함으로써, 인간의 주거 공간에서 최적의 작업을 행할 수 있다. 단, 작업 공간 내에서의 물체의 파지나 특정 대상물의 조작, 혹은 상반신을 이용한 제스쳐나 댄스 등, 보다 고도의 기능이나 행동을 실현하기 위해서는 상지의 운동이 필요하며, 또한 상지 선단부의 손부에도 손가락 끝 동작을 실현하는 다관절 만곡 기구를 탑재하는 것이 바람직하다.Such a legged mobile robot can perform optimal work in a human living space by, for example, equipping a structure with movable legs equal to the left and right sides of the trunk portion. However, in order to realize more advanced functions and behaviors, such as gripping objects in the work space, manipulating specific objects, gestures and dances using the upper body, the upper limb movements are required. It is desirable to mount a multi-joint bending mechanism for realizing the operation.

혹은, 대부분의 4족 보행 동물이 갖는 꼬리나, 기린의 목, 코끼리의 코 등 다관절로 만곡 가능한 기구는 로봇의 의사적인 감정이나 정서를 해동으로 표출함에 있어서 매우 도움이 된다.In addition, the articulated, flexible articulation of most quadruped walking animals such as the tail, giraffe's neck, and elephant's nose is very helpful in expressing the robot's medical feelings and emotions by thawing.

그런데, 종래 일반 족형로봇의 경우, 자유도를 결정짓는 관절부가 상당히 복잡한 구성으로 이루어져 있어, 하드웨어적으로 다리의 자유도를 한번 결정하면 이를 변경하기가 쉽지 않았다. 즉, 필요에 따라 자유도를 변경하려면 하드웨어의 많은 부분에 있어 재설계가 요구될 수 밖에 없었다.By the way, in the case of the conventional foot type robot, the joint portion that determines the degree of freedom is composed of a fairly complex configuration, it is not easy to change it once the degree of freedom of the hardware determined once. In other words, changing the degrees of freedom as needed required redesign of many parts of the hardware.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 로봇 다리의 자유도를 결정짓는 관절부 구성이 간단하면서도 분해 또는 조립이 용이하여, 하드웨어 적인 재설계 없이도 로봇 다리의 자유도를 쉽게 변경할 수 있는 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리를 제공하는 데에 있다.The problem to be solved by the present invention is a modular walk that can change the degree of freedom to easily change the degree of freedom of the robot leg without hardware redesign, easy to disassemble or assemble the joint portion to determine the degree of freedom of the robot leg To provide a robotic leg.

상기 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명은, 어느 한 아암 선단으로부터 일체로 뻗은 종동 링크; 및 구동모듈의 동력 전달축을 측방에 노출가능하게 탑재한 상기 아암 선단과 이웃하는 다른 아암 선단의 구동 조인트부;를 포함하며, 상기 종동 링크와 구동 조인트부는 이들 사이에 개입되는 연결기재를 통해 상대운동이 가능하게 연결되어 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암이 상기 연결기재를 피봇점으로 상호 굴절될 수 있고, 상기 연결기재는 상기 종동 링크 및 구동 조인트부와 각각 분리 또는 결합이 가능하여 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암 또한 상기 연결기재를 매개로 상호 분리 또는 결합 가능한 구조로 된 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리를 제공한다.The present invention as a technical means for solving the above problems, the driven link extending integrally from any one of the arm tip; And a drive joint part of the arm tip adjacent to the arm tip, which is mounted to expose the power transmission shaft of the drive module to the side, and the driven link and the drive joint part are moved relative to each other through a connection member interposed therebetween. This can be connected so that one arm and another neighboring arm can be refracted to each other at the pivot point of the connecting base, and the connecting base can be separated or combined with the driven link and the driving joint, respectively. And another arm adjacent thereto also provide a modular walking robot leg capable of changing the degree of freedom in the structure that can be separated or combined with each other via the connecting substrate.

여기서, 상기 종동 링크는 상기 구동 조인트부를 그 사이에 위치 시킬 수 있도록, 한 쌍의 판상형 연결구가 일정 이격거리를 두고 상호 마주하듯 아암 선단으로부터 일체로 뻗은 구조를 가지도록 구성함이 바람직하다.Here, the driven link is preferably configured to have a structure in which a pair of plate-shaped connector extends integrally from the tip of the arm as opposed to each other at a predetermined distance so as to position the drive joint therebetween.

그리고, 본 발명에 있어서 상기 연결기재로는, 하나의 아암과 다른 아암이 상호 굴절가능하게 연결되는 관절부에 대한 동적특성 측정기능을 가진 원호상의 토크 셀을 적용함이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to apply an arc-shaped torque cell having a dynamic characteristic measuring function for the joint portion in which one arm and the other arm are connected to each other so as to be refracted.

상기한 구성의 본 발명의 실시예에 의하면, 로봇 관절을 형성하는 어느 한 아암 선단의 종동 링크와 다른 아암 선단의 구동모듈을 탑재한 조인트부가 연결기재를 통해 상호 분리 또는 결합가능한 형태로 연결됨에 따라, 하드웨어 적인 재설계 없이도 족형로봇에 필요한 최소자유도인 2자유도 구조부터 여유자유도를 가지는 그 이상의 다자유도 구조까지 쉽게 변경이 가능하다는 효과가 발현된다.According to the embodiment of the present invention of the above configuration, as the joint linking the driven link of any one end of the arm forming the robot joint and the drive module of the other arm end is connected in a form that can be separated or coupled to each other through the connecting base Therefore, the effect can be easily changed from the two degree of freedom structure, which is the minimum degree of freedom required for the foot-type robot, to the multiple degree of freedom structure having the degree of freedom, without hardware redesign.

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

도 1은 본 발명에 따른 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리의 전반적인 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도이며, 도 2는 본 발명의 구성에 있어 요부인 도 1에 따른 보행로봇 다리의 관절부를 분해 도시한 사시도이다. 1 is a side configuration diagram schematically showing the overall configuration of a modular walking robot leg capable of changing the degree of freedom according to the present invention, Figure 2 is a joint portion of the walking robot leg according to Figure 1 which is the main part in the configuration of the present invention It is an exploded perspective view.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇의 다리는 어느 아암(10a) 선단에 형성된 종동 링크(20) 및 상기 아암(10a)과 굴절가능하게 연결되는 다른 아암(10b) 선단에 형성되며 구동모듈을 탑 재한 구동 조인트부(30)를 포함한다. 1 to 2, the leg of the modular walking robot that can change the degree of freedom according to the present invention is refractively connected to the driven link 20 and the arm (10a) formed on the end of any arm (10a) It is formed at the tip of the other arm (10b) and includes a drive joint portion 30 equipped with a drive module.

상기 종동 링크(20)와 구동 조인트부(30)는 이들 사이에 개입되는 연결기재(40)를 통해 상대운동이 가능하게 연결되어 하나의 아암(10a)과 이와 이웃하는 다른 아암(10b)이 상기 연결기재(40)를 피봇점으로 상호 굴절될 수 있으며, 연결기재(40)는 상기 종동 링크(20) 및 구동 조인트부(30)와 각각 분리 또는 결합이 가능한 구조를 가진다. 따라서 하나의 아암(10a)과 이와 이웃하는 다른 아암(10b) 또한 상기 연결기재(40)를 매개로 상호 분리 또는 결합될 수 있다. The driven link 20 and the driving joint part 30 are connected relative to each other through a connecting base 40 interposed therebetween so that one arm 10a and the other arm 10b adjacent thereto are connected to each other. The connection base 40 can be mutually refracted at the pivot point, and the connection base 40 has a structure that can be separated or combined with the driven link 20 and the driving joint part 30, respectively. Therefore, one arm 10a and another arm 10b adjacent thereto may also be separated or combined with each other via the connecting base 40.

구체적으로, 종동 링크(20)는 도 2에서와 같이, 구동 조인트부(30)를 그 사이에 위치 시킬 수 있도록, 한 쌍의 판상형 연결구(22)가 일정 이격거리를 두고 상호 마주하듯 아암(10a) 선단으로부터 일체로 뻗은 구조를 가진다. 상기 각각의 연결구(22)에는 상기 연결기재(40) 중앙부가 외부로 노출될 수 있을 정도의 적당한 직경을 가진 구멍(220)이 뚫려 있으며, 상기 구멍(220) 주변을 따라서는 조립 시 볼트와 같은 체결부재 관통을 위한 복수의 관통구멍(222)이 일정간격으로 이격 형성되어 있다.Specifically, the driven link 20, as shown in Figure 2, so as to position the drive joint 30 therebetween, the arm 10a as a pair of plate-shaped connector 22 to face each other at a certain distance apart ) It has a structure that extends integrally from the tip. Each connector 22 is bored with a hole 220 having a suitable diameter enough to expose the center portion of the connection base 40 to the outside, such as bolts when assembled along the periphery of the hole 220 A plurality of through holes 222 for penetrating the fastening member are formed at regular intervals.

연결기재(40)는 하나의 아암 선단에 형성된 상기 종동 링크(20)와 상기 아암(10a)과 굴절가능하게 연결되는 다른 아암(10b) 선단의 상기 구동 조인트부(30)를 상호 연결하기 위한 매개로서, 상기 연결구(22)에 형성된 관통구멍(222)과 동일한 간격으로 이격 형성된 복수의 제1 체결구멍(422)을 테두리에 가지며, 중앙에는 원호상으로 배열된 복수의 제2 체결구멍(424)을 가진 구성으로 이루어진다. The connecting base 40 is a medium for interconnecting the driven link 20 formed at one end of the arm and the drive joint 30 of the other end of the arm 10b that is deflectably connected to the arm 10a. For example, the plurality of first fastening holes 422 spaced apart from the through holes 222 formed in the connector 22 at the same intervals may be provided at an edge thereof, and a plurality of second fastening holes 424 may be arranged in an arc shape at the center thereof. It consists of a configuration.

위와 같은 연결기재(40)로는 바람직하게, 하나의 아암과 다른 아암이 상호 굴절가능하게 연결되는 관절부에 대한 동적특성, 구체적으로는, 상기 종동 링크와 연결을 위한 연결부품 예로서, 볼트 축부에 작용하는 축력, 조임에 의해 볼트에 작용하는 압축력 및 굴절가능한 관절부의 전반적인 비틀림 및 회동각도 등을 측정할 수 있는 기능을 가진 원호상의 토크 셀이 적용될 수 있다.As the connecting base 40 as described above, the dynamic characteristics of the joint portion in which one arm and the other arm are connected to each other refractively, specifically, the connection part for connecting the driven link, for example, acts on the bolt shaft part. A circular arc torque cell having the function of measuring the axial force, the compressive force acting on the bolt by tightening, and the overall twisting and turning angle of the deflectable joint part may be applied.

구동 조인트부(30)는 상기 종동 링크(20)와 굴절가능하게 연결되는 이웃하는 다른 아암(10b) 선단에 형성되는 것으로, 로봇 아암의 스윙동작 시 동력원이 되는 구동모듈(미도시)을 내부에 탑재하고 있다. 이때 상기 구동모듈은 그 동력 전달축(32)이 상기 구동 조인트부(30)의 양 측방으로 노출되는 형태로 탑재되고, 구동 조인트부 양 측방으로 노출된 동력 전달축(32)으로는 상기 연결기재(40)가 축동력이 전달가능한 형태로 연결된다. The driving joint part 30 is formed at the tip of another arm 10b adjacent to the driven link 20 so as to be deflectably connected thereto, and has a driving module (not shown) which is a power source when the robot arm swings. It is equipped. In this case, the drive module is mounted in a form in which the power transmission shaft 32 is exposed to both sides of the drive joint part 30, and as the power transmission shaft 32 exposed to both sides of the drive joint part, the connection base material. 40 is connected in such a way that the axial force can be transmitted.

축동력 전달 가능한 구조를 구현하기 위해, 위와 같은 동력 전달축(32)에는 연결기재(40)의 상기 제2 체결구멍(424)과 일치하도록 원호상으로 배열된 복수의 조립구멍(324)이 구비되며, 따라서 조립 시 상기 제2 체결구멍(424)을 관통해 조립구멍(324)으로 결합되는 체결부재, 예컨대, 볼트(B)로서 상기 두 구성요소는 상호 연결될 수 있다.In order to implement a structure capable of transmitting axial force, the power transmission shaft 32 as described above is provided with a plurality of assembly holes 324 arranged in an arc shape so as to coincide with the second fastening holes 424 of the connection base 40. Accordingly, the two components may be interconnected as fastening members, for example, bolts B, which are coupled to the assembling holes 324 through the second fastening holes 424 during assembly.

상기한 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇의 다리를 조립함에 있어서는, 우선 도 3의 (a)에서와 같이, 어느 한 아암(10a)의 종동 링크 연결구(22) 중앙에 형성된 구멍(220)을 통해 연결기재(40) 중앙부가 외부로 노출되도록 상기 연결구(22) 내면에 연결기재(40)를 밀착시킨 상태에서, 체결부재 예로서, 볼트(B)의 몸통이 연결구(22)에 형성된 관통구멍(222)을 관통하여 제1 체결구멍(422)에 체결되어 고정될 수 있도록, 상기 체결부재를 이용하여 상기 연결구(22)에 연결기재(40)를 장착시킨다.In assembling the leg of the modular walking robot which can change the degree of freedom according to the present invention including the above components, first, as shown in FIG. 3 (a), the driven link connector 22 of one arm 10a. In the state in which the connection base 40 is in close contact with the inner surface of the connector 22 so that the center of the connection base 40 is exposed to the outside through the hole 220 formed at the center thereof, for example, a body of the bolt B The connector 40 is mounted to the connector 22 using the fastening member so that the connector 22 can be fastened and fixed to the first fastening hole 422 through the through hole 222 formed in the connector 22. .

다음으로, 도 3의 (b)에서와 같이, 연결기재(40) 중앙에 원호상으로 배열된 제2 체결구멍(424)이 상기 구동 조인트부(30) 양 측방으로 노출된 동력 전달축(32) 선단면에 형성된 원호상 배열을 가진 조립구멍(324)과 상호 일치하도록 상기 연결구(22) 내면에 결함된 연결기재(40) 사이로 다른 아암(10b) 선단에 형성된 상기 구동 조인트부(30)를 위치시킨 상태에서, 체결부재 예로서, 볼트(B)를 이용하여 상기 연결기재(40)와 구동 조인트부(30)를 상호 연결시키면, 도 3의 (c)에서와 같이 하나의 아암(10a)과 다른 아암(10b)이 상기한 구성요소를 포함하는 관절부에 의해 상대운동 즉, 굴절운동이 가능한 형태로 연결된다.Next, as shown in FIG. 3B, the power transmission shaft 32 in which the second fastening holes 424 arranged in an arc shape in the center of the connecting base 40 are exposed to both sides of the drive joint part 30. The drive joint part 30 formed at the distal end of the other arm 10b between the defective connection material 40 on the inner surface of the connector 22 so as to coincide with the assembly hole 324 having an arcuate arrangement formed at the distal end surface. In the positioned state, when the connecting member 40 and the driving joint part 30 are interconnected by using a fastening member, for example, a bolt B, one arm 10a as shown in FIG. And the other arm 10b are connected in a form capable of relative movement, that is, refraction movement, by the joint portion including the above components.

상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 종동 링크(20), 구동 조인트부(30) 및 상기 종동 링크(20)와 구동 조인트부(30)를 연결하는 매개인 연결기재(40)로서 하나의 로봇 관절이 구현되며, 종동 링크(20) 및 구동 조인트부(30)가 연결기재(40)와 결합 또는 분리되는 것에 의해, 굴절가능하게 연결되는 두개의 아암을 필요에 따라 상호 분리 또는 결합시킬 수 있다. 이에 따라, 하드웨어 적인 재설계 없이도 도 4의 예시한 몇가지 실시형태에서와 같이, 보행로봇에 필요한 최소자유도인 2자유도 구조부터 여유자유도를 가지는 그 이상의 다자유도 구조까지 보행로봇의 자유도를 용이하게 변경시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, one robot as a driven link 20, a drive joint part 30 and a connecting base 40 which is a medium for connecting the driven link 20 and the drive joint part 30. The joint is embodied, and by linking or separating the driven link 20 and the driving joint part 30 with the connecting base 40, two arms to be deflectably connected can be separated or combined with each other as necessary. . Accordingly, as in some of the exemplary embodiments of FIG. 4 without hardware redesign, the degree of freedom of the walking robot can be easily ranged from a two degree of freedom structure, which is the minimum degree of freedom required for the walking robot, to a multi-degree of freedom structure having a degree of freedom. You can change it.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 범위가 미친다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is made without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with ordinary knowledge in the field will fall within the technical scope of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 1은 본 발명에 따른 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리의 전반적인 구성을 개략적으로 나타낸 측면 구성도.1 is a side configuration diagram schematically showing the overall configuration of a modular walking robot leg capable of changing degrees of freedom according to the present invention.

도 2는 본 발명의 구성에 있어 요부인 도 1에 따른 보행로봇 다리의 관절부를 분해 도시한 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing the joint portion of the walking robot leg according to Figure 1 which is the main part in the configuration of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 보행로봇 다리의 조립 과정을 나타낸 도면.3 is a view showing an assembly process of the walking robot leg according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 보행로봇 다리의 다양한 실시예를 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing various embodiments of the walking robot leg according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10a, 10b...아암 20...종동 링크10a, 10b ... arm 20 ... driven link

30...구동 조인트부 40...연결기재30 ... Drive joint 40 ... Connectors

22...연결구 32...동력 전달축22.Connectors 32 ... Power transmission shaft

220...구멍 222...관통구멍220 ... hole 222 ... through hole

324...조립구멍 422...제1 체결구멍324 ... Assembly hole 422 ... First tightening hole

424...제2 체결구멍424 ... second fastening hole

Claims (4)

어느 한 아암 선단으로부터 일체로 뻗은 종동 링크; 및Driven links extending integrally from either arm tip; And 구동모듈의 동력 전달축을 측방에 노출가능하게 탑재한 상기 아암 선단과 이웃하는 다른 아암 선단의 구동 조인트부;를 포함하며,And a drive joint part of the arm tip adjacent to the arm tip having the power transmission shaft of the drive module exposed to the side; 상기 종동 링크와 구동 조인트부는 이들 사이에 개입되는 연결기재를 통해 상대운동이 가능하게 연결되어 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암이 상기 연결기재를 피봇점으로 상호 굴절될 수 있으며,The driven link and the driving joint part may be connected relative to each other through a connecting base interposed therebetween so that one arm and another neighboring arm may be refracted by the connecting base at the pivot point. 상기 연결기재는 상기 종동 링크 및 구동 조인트부와 각각 분리 또는 결합이 가능하여 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 아암 또한 상기 연결기재를 매개로 상호 분리 또는 결합 가능한 구조로 되고 하나의 아암과 다른 아암이 상호 굴절가능하게 연결되는 관절부에 대한 동적특성 측정기능을 가진 원호상의 토크 셀인 것을 특징으로 하는 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리.The connecting base may be separated or combined with the driven link and the driving joint, respectively, so that one arm and the other arm adjacent thereto may be separated or combined with each other via the connecting base. A modular walking robot leg having a variable degree of freedom, characterized by an arc-shaped torque cell having a dynamic characteristic measurement function for joint portions connected to each other refracted. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 종동 링크는,The driven link, 한 쌍의 판상형 연결구가 일정 이격거리를 두고 상호 마주하듯 아암 선단으로부터 일체로 뻗은 구조로 된 것을 특징으로 하는 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리.Modular walking robot leg with a variable degree of freedom, characterized in that the pair of plate-shaped connectors are integrally extended from the tip of the arm as opposed to each other at a predetermined distance. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 종동 링크 각각의 연결구에는 상기 연결기재 중앙부가 외부로 노출 가능하도록 구멍이 뚫려 있으며, 상기 구멍 주변을 따라서는 복수의 관통구멍이 일정간격으로 이격 형성되어 있고,The connector of each of the driven links is drilled to expose the center portion of the connecting base to the outside, and a plurality of through holes are formed at regular intervals along the periphery of the hole, 연결기재는 상기 연결구에 형성된 관통구멍과 동일한 간격으로 이격 형성된 복수의 제1 체결구멍을 테두리에 가지며, 중앙에는 원호상으로 배열된 복수의 제2 체결구멍을 구비하고,The connection base material has a plurality of first fastening holes spaced at the same interval as the through holes formed in the connector at its edges, and has a plurality of second fastening holes arranged in an arc in the center thereof. 구동 조인트부 측방으로 노출된 동력 전달축에는 상기 제2 체결구멍과 일치하도록 원호상으로 배열된 복수의 조립구멍이 형성됨을 특징으로 하는 자유도 변경이 가능한 모듈형 보행로봇 다리.The modular walking robot leg of which the degree of freedom can be changed is formed in the power transmission shaft exposed to the side of the drive joint, and a plurality of assembling holes are arranged in an arc shape so as to coincide with the second fastening holes. 삭제delete
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