KR101012975B1 - 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간형 로봇의 경골부, 좌측견골부, 우측견골부, 골반부 등과 같은 주요 구성 요소들을 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 지지프레임부에 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화하여 계통구조를 단순히 하고, 부품 수를 줄이며, 생산, 조립, 분해의 편의성을 도모하여 제작 및 유지보수가 용이하고, 내구성을 구비하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 관한 것이다.
인간형 로봇, 모듈화, 몸체 장치
Description
본 발명은 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간형 로봇의 경골부, 좌측견골부, 우측견골부, 골반부 등과 같은 주요 구성 요소들을 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 지지프레임부에 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화하여 계통구조를 단순히 하고, 부품 수를 줄이며, 생산, 조립, 분해의 편의성을 도모하여 제작 및 유지보수가 용이하고, 내구성을 구비하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 관한 것이다.
1960년대에 산업용 로봇이 최초로 출현했을 때는 공장과 같이 일정한 공간에서 단지 정해진 작업만을 단순히 반복하는 머니퓰레이터(manipulator)의 개념으로 사용되다가, 1980년대 이후 마이크로프로세서의 등장에 따른 컴퓨터의 발전과 관련 요소 기술들의 개발로 활발한 연구개발이 진행되어 로봇은 단순 작업만을 반복하던 장치가 아닌 다양한 목적 및 용도를 가지고 개발되기 시작했다.
로봇에 대한 기술 및 인식이 다양하게 변화하면서 정형화된 공장환경뿐만 아니라 사무실이나 가정과 같이 인간생활 환경에서 인간이 수행하는 작업을 대신할 수 있는 로봇에 대한 요구가 증가되었다. 그리하여 많은 과학자 및 공학자들은 굴곡지고 요철이 있고 계단 등이 존재하는 인간생활 환경에서 인간의 형태를 가지면서 어려움없이 작업을 수행할 수 있을 것으로 기대되는 인간형 로봇(humannoid; android)에 대한 연구를 매우 다양하고 심도있게 수행해 왔다. 인간형 로봇은 인간형 로봇은 로봇의 외형, 작동구조, 또는 사고 구조가 인간과 유사할 로봇을 의미한다. 이러한 인간형 로봇은 다른 형태의 로봇에 비해 자유도 및 호환성이 월등하며 인간의 환경에 가장 친화적이기 때문에 인간 도우미로써 가장 적합한 대안으로 평가되고 있다.
통상적인 인간형 로봇의 구조는 공개특허공보 특2001-50355호(공개일 2001.06.15.)와 첨부된 도1(a)에 기재된 바와 같이 2개의 팔부와 머리부(1)를 포함하는 상지와, 이동 동작을 실현하는 2개의 다리부로 이루어지는 하지와, 상지와 하지를 연결하는 체간부로 구성된다. 머리부(1)를 지지하는 목 관절은, 목 관절 요축(2)과, 목 관절 피치축(3)과, 목 관절 롤축(4)이라는 3자유도를 가지고 있다. 또한, 각 팔부는, 어깨 관절 피치축(8)과, 어깨 관절 롤축(9)과, 위팔 요축(10)과, 팔꿈치 관절 피치축(11)과, 앞팔 요축(12)과, 손목 관절 피치축(13)과, 손목 관절 롤축(14)과, 손부(15)로 구성된다. 인간의 손은 복수 개의 손가락을 포함하는 다관절?다자유도 구조체이지만, 인간형 로봇에 있어 손부(15)의 동작은 로봇(100)의 자세 제어나 보행 제어에 대한 기여나 영향이 적기 때문에 제로 자유도라고 가정하여 각 팔부는 7자유도를 가지는 것으로 한다. 또한, 체간부는, 체간 피치축(5)과, 체간 롤축(6)과, 체간 요축(7)이라는 3자유도를 가진다. 또한, 하지를 구성하는 각각 의 다리부는, 넓적다리 관절 요축(16)과, 넓적다리 관절 피치축(17)과, 넓적다리 관절 롤축(18)과, 무릎 관절 피치축(19)과, 발목 관절 피치축(20)과, 발목 관절 롤축(21)과, 발부(22)로 구성된다. 인간의 발은 다관절?다자유도의 발바닥을 포함한 구조체이지만, 도1(a)에 따른 인간형 로봇(100)의 발바닥은 제로 자유도로 한다. 따라서, 각 다리부는 6자유도로 구성된다. 이상을 총괄하면, 도1(a)에 따른 인간형 로보트(100) 전체로서는, 합계 3+(7× 2)+3+(6× 2)=32 자유도를 가지게 된다. 단, 이러한 인간형 로봇(100)이 반드시 32 자유도에 한정되는 것은 아니다. 설계상, 제작상의 제약 조건이나 요구수단 등에 따라서 자유도 즉 관절수를 적절하게 증감할 수 있다.
이러한 기본적인 인간형 로봇의 구조에 기초하여 대표적인 종래의 기술로 도1(b) 및 도1(c)에 도시되고, 등록특허공보 제10-0797001호(공고일 2008.01.16.), 등록특허공보 제10-0788787호(공고일 2007.12.27.) 등에서 기재된 바와 같이 다양한 인간형 로봇의 몸체 구조가 제안되고 있다.
그러나 이러한 종래 기술의 인간형 로봇을 위한 몸체 구조는 대부분의 실험실 차원에서 연구용으로 제작된 경우가 대부분이어서 제작 및 가공이 난해한 형상을 가지고, 조립 및 분해가 쉽지 않으며, 불필요하게 많은 부품을 사용하거나, 제품의 규격화 및 표준화가 부족하며, 내구성이 결여되어 제품의 생산 비용/운전비용/유지 및 보수 비용이 많이 소요된다는 단점을 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인간형 로봇의 주요 구성 요소들을 모듈화하여 계통구조를 단순히 하고, 부품 수를 줄이며, 생산, 조립, 분해의 편의성을 도모하여 제작 및 유지보수가 용이하고, 내구성을 구비하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치는 종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부, 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부의 상부 중앙에 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부, 판재로 형성되고 상기 척추프레임부의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부를 가지는 지지프레임부; 상기 척추프레임부의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부를 연결할 수 있고, 상기 머리부에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부; 상기 늑골프레임부의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부; 상기 늑골프레임부의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우 측견골부; 상기 골반고정프레임부의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부를 연결할 수 있는 골반부;를 포함하되, 상기 경골부, 좌측견골부, 우측견골부, 골반부는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 모듈형 몸체 장치의 지지프레임부는 상기 골반고정프레임부의 전단부에 체결수단에 의해 고정되고, 상기 척추프레임부와 소정간격으로 이격되어 종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되며, 인간형 로봇의 상체 형태를 유지하고 내부 구성요소를 보호하는 흉골프레임부를 추가로 포함할 수 있다.
특히, 상기 좌측견골부 또는 우측견골부는 어깨의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골피치축 기어드모터; 어깨의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하며, 상기 몸체 내부쪽으로 설치되는 견골롤축 모터; 상기 견골롤축 모터와 평행하게 이격되어 상기 몸체 외부쪽으로 설치되며, 어깨의 롤(roll) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증가시키는 견골롤축 감속기; 평행하게 이격된 상기 견골롤축 모터와 상기 견골롤축 감속기를 체결수단에 의해 고정하도록 양측에 각각 견골롤축 모터결합브라켓와 견골롤축 감속기결합브라켓이 형성되되, 상기 견골롤축 모터와 상기 견골롤축 감속기의 축에는 각각 견골롤축 구동풀리부와 견골롤축 종동풀리부가 결합되어 타이밍벨트에 의한 동력전달이 이루어지며, 중앙에는 원통형 형상으로 형성되어 상기 원통형 형상의 내부에는 상기 타이밍벨트가 통과하도록 관통 구멍이 형성되고 상기 원통형 형상의 외부에는 상기 견골피치축 기어드모터의 축에 결합된 구동풀리부와 타이밍벨트에 의한 동력전달이 이루어지도록 풀리의 역할을 하는 견골피치축 종동풀리면이 형성되는 견골피치축 종동회전체; 일측에는 상기 견골피치축 기어드모터를 체결수단에 의해 고정하는 견골피치축 기어드모터 브라켓부, 타측에는 상기 견골피치축 종동회전체가 회동결합하도록 내부에 베어링이 설치된 관통구멍이 형성되는 견골피치축 종동회전체 수용부, 또 다른 타측에는 상기 늑골프레임부에 체결수단에 의해 독립적으로 모듈화되어 고정되는 늑골프레임결합부를 구비하는 견골프레임부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 해결수단을 구비한 본 발명의 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치는 경골부, 좌측견골부, 우측견골부, 골반부 등과 같은 주요 구성 요소들을 모듈화하여 계통구조를 단순히 함으로써, 부품 수 및 조립 공정이 감소되고 생산, 조립, 분해, 정비 등의 편의성이 향상되어 비용 절감이 가능하고 내구성이 향상될 수 있다. 이를 통해 가공의 용이성, 생산공정 및 조립의 편의성, 적은 부품 수, 제품의 규격화 및 표준화, 제품의 생산 비용/운전비용/유지 및 보수 비용을 고려한 설계, 간단한 가공 및 조립, 재료비 경감 등을 달성할 수 있다.
특히 로봇의 연구 개발 과정에서 수없이 많은 분해 조립이 이루어지는 것을 고려할 때 호환성이 확보되고, 고장난 부분을 모듈화된 부품으로 신속하게 교체하여 유지보수의 간편성을 확보하는 것은 제품의 개발기간을 앞당기고, 개발 비용을 절감하며, 신뢰성을 향상시킬 것으로 예상된다.
한편, 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 사용되는 지지프레임은 척추 프레임부, 늑골프레임부, 골반고정프레임부, 흉골프레임부 등과 같이 판재를 체결수단에 의해 고정하는 방식으로 형성되었기 때문에 통째로 가공할 필요가 없어 가공이 용이하고, 재료비를 절감할 수 있다는 장점을 제공한다.
또한, 어깨의 피치(pitch) 운동을 위한 견골피치축 기어드모터를 인간형 로봇의 몸통 쪽으로 위치시키고, 어깨의 롤(roll) 운동을 위한 견골롤축 모터와 견골롤축 감속기를 서로 분리시켜 비교적 하중이 많이 나가는 견골롤축 모터를 인간형 로봇의 몸통 쪽으로 위치시킴으로써 인간형 로봇의 좌우측 견골부에 연결되는 팔부에 대해 높은 동적 특성을 가지는 경량 설계를 가능하게 한다.
그리고 이러한 모듈형 몸체 장치는 향후 인간형 로봇의 개발에 활용되어 인간의 형상과 기능으로 인간의 역할을 대행하고, 특히 인간이 수행하기에 어려운 분야에도 적용될 수 있을 것을 기대된다. 예를 들어 가정이나 사무실 등과 같이 경사지역, 요철, 계단 등이 존재하는 인간 생활 환경에서 인간에게 편리함을 제공하는 서비스 로봇으로 활용될 뿐만 아니라, 원자력 발전소 내의 방사능 영향지역에서 인간을 대신하여 작업을 수행하고, 전시장이나 행사장에서 안내 도우미로 사용될 수 있으며, 전장, 격오지 및 극지, 외계 등에 대한 탐사에도 응용될 수 있을 것이다.
우선 로봇의 자유도 등을 표현하기 위해 좌표계를 로봇의 진행방향을 X축, 좌우방향을 Y축(단, 우측 방향을 정방향으로 정의한다), 수직 방향을 Z축으로 정의한다. 그리고 진행방향 즉 X축 주위의 회전을 ‘롤(roll)’이라고 부르고, 좌우 방향 즉 Y축 주위의 회전을 ‘피치(pitch)’라고 부르고, 수직방향 즉 Z축 주위의 회 전을 ‘요(yaw)’라고 부른다. 통상적인 인간형 로봇의 구조에 사용되는 자유도에 대한 도시는 첨부된 도 1(a) 및 이와 연관되어 본 출원서의 배경기술에 기재된 부분을 참조하면 된다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 대한 사시도를, 도 3은 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 지지프레임부(210)에 대한 사시도를, 도 11은 도2의 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에서 머리부(201), 팔부(203), 다리부(202)를 추가로 연결하고 외피부(204)를 적용하여 구현한 인간형 로봇에 대한 사시도(a) 및 정면도(b)를 나타낸 것이다.
도 2, 도 3 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)는 종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부(211), 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부(211)의 상부 중앙에 위치한 늑골결합부(211a)에서 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부(212), 판재로 형성되고 상기 척추프레임부(211)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부(213)를 가지는 지지프레임부(210); 상기 척추프레임부(211)의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부(201)를 연결할 수 있고, 상기 머리부(201)에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부(240); 상기 늑골프레임부(212)의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부(220); 상기 늑골프레임부(212)의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우측견골부(230); 상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부(210)에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부(202)를 연결할 수 있는 골반부(250);를 포함하되, 상기 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250)는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 특히 골반고정프레임부(213)에는 도 3에 기재된 바와 같이 골반부(250)와 용이하게 결합될 수 있도록 원통홈부(213b)에 관통홀(213c)이 형성되어 나사, 볼트 및 너트, 리벳, 용접 등을 포함하는 다양한 체결 수단을 이용할 수 있다.
여기서, 도 4에 기술된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 지지프레임부(210)는 상기 골반고정프레임부(213)의 전단부에 위치한 흉골결합부(213c)에서 체결수단에 의해 고정되고, 상기 척추프레임부(211)와 소정간격으로 이격되어 종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되며, 인간형 로봇의 상체 형태를 유지하고 내부 구성요소를 보호하는 흉골프레임부(214)를 추가로 포함할 수 있다. 도 4(b)에는 상기 지지프레임부(210)가 적용된 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 대한 사시도가 나타나 있다.
이와 같이 지지프레임은 척추프레임부(211), 늑골프레임부(212), 골반고정프레임부(213), 흉골프레임부(214) 등과 같이 판재를 체결수단에 의해 고정하는 방식으로 형성되었기 때문에 통째로 가공할 필요가 없어 가공이 용이하고, 재료비를 절감할 수 있다는 장점을 제공한다.
이러한 지지프레임의 내부에는 인간형 로봇의 운동과 시퀀스를 총괄하는 통신 및 정보처리를 위한 제어부(controller, 205)를 설치할 수 있다. 제어부(205)는 각종 센서들로부터 필요한 입력들을 받아, 로봇의 실제 움직임과 원하는 움직임이 일치하도록 모터 또는 액추에이터에 출력 구동 신호를 내보내는 역할을 하여 로봇에 기본적인 능력을 부여하고, 원하는 복잡한 작업을 수행 가능하도록 한다. 더욱이 최근에 로봇에 지능을 부여하여 인간 수준의 다양한 작업 능력을 요구함에 따라 제어부(205)에는 인공지능, 의사결정 능력 부여 등을 포함하여 다양한 알고리즘이 접목되면서 그 중요성이 더욱 증대되고 있다.
그리고 도 5에는 도 2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 좌측견골부(220)에 대한 사시도가, 도 6에는 도5의 좌측견골부(220)에서 주요 부품들을 분해하여 도시한 분해 사시도가 기재되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 좌측견골부(220)는 어깨의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골피치축 기어드모터(222); 어깨의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하며, 상기 몸체 내부쪽으로 설치되는 견골롤축 모터(224); 상기 견골롤축 모터(224)와 평행하게 이격되어 상기 몸체 외부쪽으로 설치되며, 어깨의 롤(roll) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증가시키는 견골롤축 감속기(225); 평행하게 이격된 상기 견골롤축 모터(224)와 상기 견골롤축 감속기(225)를 체결수단에 의해 고정하도록 양측에 각각 견골롤축 모터결합브라켓(223c)와 견골롤축 감속기결합브라켓(223d)이 형성되되, 상기 견골롤축 모터(224)와 상기 견골롤축 감속기(225)의 축에는 각각 견골롤축 구동풀리부(224b)와 견골롤축 종동풀리부(225b)가 결합되어 타이밍벨트(224c)에 의한 동력전달이 이루어지며, 중앙에는 원통형 형상으로 형성되어 상기 원통형 형상의 내부에는 상기 타이밍벨트(224c)가 통과하도록 관통 구멍이 형성되고 상기 원통형 형상의 외부에는 상기 견골피치축 기어드모터(222)의 축에 결합된 견골피치축 구동풀리부(222b)와 타이밍벨트(222c)에 의한 동력전달이 이루어지도록 풀리의 역할을 하는 견골피치축 종동풀리면(223a)이 형성되는 견골피치축 종동회전체(223); 일측에는 상기 견골피치축 기어드모터(222)를 체결수단에 의해 고정하는 견골피치축 기어드모터 브라켓부(221a), 타측에는 상기 견골피치축 종동회전체(223)가 회동결합하도록 내부에 베어링(221e)이 설치된 관통구멍이 형성되는 견골피치축 종동회전체 수용부(221b), 또 다른 타측에는 상기 늑골프레임부(212)의 좌측견골결합부(212a)에서 체결수단에 의해 독립적으로 모듈화되어 고정되는 늑골프레임결합부(221c)를 구비하는 견골프레임부(221);를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 견골피치축 종동회전체 수용부(221b)에는 상기 타이밍벨트(222c)가 지나가기 위한 타이밍벨트 수용홈(221d)과, 상기 견골피치축 종동회전체(223)가 축방향으로 직선이동하는 것을 방지하는 스냅링(221f) 등을 포함하는 축방향 이동 고정수단이 형성될 수 있다. 여기서 미설명 부호 223b는 상기 견골피치축 종동회전체(223)가 상기 견골피치축 종동회전체 수용부(221b)의 내부에서 회동하도록 하는 베어링(221e)이 끼워맞춤되어 설치되는 베어링 결합면(223b)이다.
추가적으로 상기 좌측견골부(220)는 어깨의 요(yaw) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골요축 모터(227); 상기 견골요축 모터(227)의 축에 체결수단에 의해 결합되어 어깨의 요(yaw)운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 견골요축 감속기(227a); 일측은 상기 견골롤축 감속기(225)의 몸통에 체결수단에 의해 결합되는 견골롤축 감속기결합부(226a)를, 타측은 상기 견골요축 감속기(227a) 축의 끝단에 체결수단에 의해 결합되는 견골요축 감속기결합부(226b)를 구비하여 기본형태를 유지하고 하중을 지지하는 ‘ㄱ’자 형상의 연결프레임부(226);를 포함할 수 있다. 여기서 상기 견골요축 모터(227)는 견골요축 모터브라켓(227b)를 구비하여 상기 견골요축 감속기(227a)와 결합되고 있으며, 상기 견골요축 감속기(227a)의 몸통에는 팔부(203) 등과 체결수단으로 연결하기 위한 견골요축 감속기마운트(227c)가 구비된다. 상기 견골요축 감속기마운트(227c)는 외부 표면에 팔부(203)나 손가락 장치에 전원이나 신호를 인가하기 위해 케이블이 지나가도록 하는 다수의 케이블 통과홈(227d)과 상기 팔부(203)을 체결수단에 의해 결합하기 위해 위한 다수의 팔부연결용 나사구멍(227e)을 갖추고 있다. 또한, 상기 좌측견골프레임부(221), 상기 견골피치축 종동회전체(223), 상기 견골요축 감속기마운트(227c) 등에는 상기 견골피치축 기어드모터(222), 상기 견골롤축 모터(224), 상기 견골요축 모터(227)를 각각 상대치 엔코더를 가진 모터로 사용하는 경우 적당한 위치에 초기 원점을 확보하기 위한 추가적인 위치센서 등을 결합하기 위한 공간을 제공할 수 있다.
마찬가지로, 도 7에는 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 우측견골부(230)에 대한 사시도가, 도 8에는 도7의 우측견골부(230)에서 주요 부품들을 분해하여 도시한 분해 사시도가 나타나 있다.
도 7과 도 8은 기재된 우측견골부(230)는 상기 도 5와 도 6에 기재된 좌측견골부(220)와 배치만 좌우대칭이 되고 동일한 구성을 가진다.
도 7 및 도 8을 참조하면 이러한 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 우측견골부(230)는 어깨의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골피치축 기어드모터(232); 어깨의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하며, 상기 몸체 내부쪽으로 설치되는 견골롤축 모터(234); 상기 견골롤축 모터(234)와 평행하게 이격되어 상기 몸체 외부쪽으로 설치되며, 어깨의 롤(roll) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증가시키는 견골롤축 감속기(235); 평행하게 이격된 상기 견골롤축 모터(234)와 상기 견골롤축 감속기(235)를 체결수단에 의해 고정하도록 양측에 각각 견골롤축 모터결합브라켓(233c)와 견골롤축 감속기결합브라켓(233d)이 형성되되, 상기 견골롤축 모터(234)와 상기 견골롤축 감속기(235)의 축에는 각각 견골롤축 구동풀리부(234b)와 견골롤축 종동풀리부(235b)가 결합되어 타이밍벨트(234c)에 의한 동력전달이 이루어지며, 중앙에는 원통형 형상으로 형성되어 상기 원통형 형상의 내부에는 상기 타이밍벨트(234c)가 통과하도록 관통 구멍이 형성되고 상기 원통형 형상의 외부에는 상기 견골피치축 기어드모터(232)의 축에 결합된 견골피치축 구동풀리부(232b)와 타이밍벨트(232c)에 의한 동력전달이 이루어지도록 풀리의 역할을 하는 견골피치축 종동풀리면(233a)이 형성되는 견골피치축 종동회전체(233); 일측에는 상기 견골피치축 기어드모터(232)를 체결수단에 의해 고정하는 견골피치축 기어드모터 브라켓부(231a), 타측에는 상기 견골피치축 종동회전체(233)가 회동결합하도록 내부에 베어링(231e)이 설치된 관통구멍이 형성되는 견골피치축 종동회전체 수용부(231b), 또 다른 타측에는 상기 늑골프레임부(212)의 우측견골결합부(212b)에서 체결수단에 의해 독립적으로 모듈화되어 고정되는 늑골프레임결합부(231c)를 구비하는 견골프레임부(231);를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 견골피치축 종동회전체 수용부(231b)에는 상기 타이밍벨트(232c)가 지나가기 위한 타이밍벨트 수용홈(231d)과, 상기 견골피치축 종동회전체(233)가 축방향으로 직선이동하는 것을 방지하는 스냅링(231f) 등을 포함하는 축방향 이동 고정수단이 형성될 수 있다. 여기서 미설명 부호 233b는 상기 견골피치축 종동회전체(233)가 상기 견골피치축 종동회전체 수용부(231b)의 내부에서 회동하도록 하는 베어링(231e)이 끼워맞춤되어 설치되는 베어링 결합면(233b)이다.
추가적으로 상기 우측견골부(230)는 어깨의 요(yaw) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골요축 모터(237); 상기 견골요축 모터(237)의 축에 체결수단에 의해 결합되어 어깨의 요(yaw)운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 견골요축 감속기(237a); 일측은 상기 견골롤축 감속기(235)의 몸통에 체결수단에 의해 결합되는 견골롤축 감속기결합부(236a)를, 타측은 상기 견골요축 감속기(237a) 축의 끝단에 체결수단에 의해 결합되는 견골요축 감속기결합부(236b)를 구비하여 기본형태를 유지하고 하중을 지지하는 ‘ㄱ’자 형상의 연결프레임부(236);를 포함할 수 있다. 여기서 상기 견골요축 모터(237)는 견골요축 모터브라켓(237b)를 구비하여 상기 견골요축 감속기(237a)와 결합되고 있으며, 상기 견골요축 감속기(237a)의 몸통에는 팔부(203) 등과 체결수단으로 연결하기 위한 견골요축 감속기마운트(237c)가 구비된다. 상기 견골요축 감속기마운트(237c)는 외부 표면에 팔부(203)나 손가락 장치에 전원이나 신호를 인가하기 위해 케이블이 지나가도록 하는 다수의 케이블 통과홈(237d)과 상기 팔부(203)을 체결수단에 의해 결합하기 위해 위한 다수의 팔부연결용 나사구멍(237e)을 갖추고 있다. 또한, 상기 좌측견골프레임부(231), 상기 견골피치축 종동회전체(233), 상기 견골요축 감속기마운트(237c) 등에는 상기 견골피치축 기어드모터(232), 상기 견골롤축 모터(234), 상기 견골요축 모터(237)를 각각 상대치 엔코더를 가진 모터로 사용하는 경우 적당한 위치에 초기 원점을 확보하기 위한 추가적인 위치센서 등을 결합하기 위한 공간을 제공할 수 있다.
더욱이, 도 5의 좌측견골부(220)와 도 6의 우측견골부(230)에서 보는 바와 같이 어깨의 피치(pitch) 운동을 위한 견골피치축 기어드모터(222, 232)를 인간형 로봇의 몸통 쪽으로 위치시키고, 어깨의 롤(roll) 운동을 위한 견골롤축 모터(224, 234)와 견골롤축 감속기(225, 235)를 서로 분리시켜 비교적 하중이 많이 나가는 견골롤축 모터(224, 234)를 인간형 로봇의 몸통 쪽으로 위치시킴으로써 인간형 로봇의 좌우측 견골부(220, 230)에 연결되는 팔부에 대해 높은 동적 특성을 가지는 경량 설계(203)를 가능하게 한다.
그리고 도 9에는 도 2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 경골부(240)에 대한 사시도가 나타나 있다.
도 9를 참조하면, 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 경골부(240)는 목 관절의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골롤축 모터(242); 상기 경골롤축 모터(242)의 축에 결합되어 목 관절의 롤(roll) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 경골롤축 감속기(242b); 목 관절의 요(yaw)운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골요축 모터(243); 상기 경골요축 모터(243)의 축에 결합되어 목 관절의 요(yaw) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 경골요축 감속기(243b); 일측에는 상기 경골롤축 감속기(242b)를 체결수단에 의해 고정하고, 타측에는 상기 경골요축 모터(243) 측면에 고정결합된 경골요축 모터브라켓(243a)의 타단이 회동가능하게 고정되고, 하부에는 상기 척추프레임부(211)의 상부에 위치한 경골결합부(211b)에서 체결수단에 의해 고정결합되는 척추프레임결합부(241a)가 형성된 경골프레임부(241);를 포함하고, 상기 경골롤축 감속기(242b)의 축과 상기 경골요축 모터브라켓(243a)의 타단 축에는 각각 경골롤축 구동풀리부(242d)와 경골롤축 종동풀리부(242f)가 결합되어 타이밍벨트(242e)에 의해 동력전달이 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 미설명 부호 242a는 경골롤축 모터(242)에 결합되어 경골롤축 감속기(하이닉드라이브, 242b)를 연결하게 하는 경골롤축 모터브라켓(242a)이고, 242c는 상기 경골롤축 감속기(하이닉드라이브, 242b)의 몸통을 상기 경골프레임부(241)에 고정결합시키는 경골롤축 플랜지(242c)로, 적당한 위치에 상기 경골롤축 모 터(242)를 상대치 엔코더를 가진 모터로 사용하는 경우 초기 원점을 확보하기 위한 추가적인 위치센서 등을 결합하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 경골요축 감속기마운트(243c)는 상기 경골요축 감속기(하모닉드라이브, 243b)의 몸통에 고정결합되며, 적당한 위치에 상기 경골요축 모터(243)를 상대치 엔코더를 가진 모터로 사용하는 경우 초기 원점을 확보하기 위한 추가적인 위치센서 등을 결합하기 위한 공간을 제공할 수 있다.
추가적으로 상기 경골부(240)는 목 관절의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골피치축 모터(245); 상기 경골피치축 모터(245)의 축에 결합되어 목 관절의 피치(pitch) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 경골피치축 감속기(245b); 일측은 상기 경골피치축 감속기(245b)의 몸통에 연결되는 경골피치축 고정결합부(244b)를, 타측은 상기 경골요축 감속기(243b)의 축 끝단에 체결수단에 의해 결합되는 경골요축 결합부(244a)를 구비하여 기본 형태를 유지하고 하중을 지지하는 ‘ㄱ’자 형상의 경골피치축 프레임부(244); 상기 경골피치축 감속기(245b) 축의 끝단에 체결수단에 의해 결합되는 경골피치축 결합부(246b)와, 인간형 로봇의 머리부(201)가 체결수단에 의해 결합될 수 있도록 고정할 수 있는 머리부 결합부(246b)가 형성되는 머리부 연결프레임부(246);를 포함할 수 있다. 여기서 미설명 부호 245a는 경골피치축 모터(245)에 결합되어 경골피치축 감속기(245b)를 연결하게 하는 경골피치축 모터브라켓(245a)이다. 상기 경골피치축 프레임부(244)의 경골피치축 고정결합부(244b)에는 적당한 위치에 상기 경골피치축 모터(245)를 상대치 엔코더를 가진 모터로 사용하는 경우 초기 원점을 확보하기 위 한 추가적인 위치센서 등을 결합하기 위한 공간을 제공할 수 있다.
한편, 도 10에는 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 골반부(250)에 대한 사시도(a) 및 상기 골반부(250)에서 골반 프레임부(254)를 나타낸 사시도(b)가 기재되어 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 골반부(250)는 상기 골반부(250)는 골반의 요(yaw) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 골반요축 모터(253); 상기 골반요축 모터(253)의 축에 결합되어 어깨의 요(yaw) 운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증대시키는 골반요축 감속기(253b); 일측이 상기 골반요축 감속기(253b) 축 끝단에 체결수단에 의해 결합되고, 타측이 상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 체결수단에 의해 결합되는 골반고정프레임부 연결부(251); 중앙부에는 상기 골반요축 감속기(253b)의 몸체가 체결수단에 의해 결합되고, 양측에는 일정간격을 두고 상기 중앙부에 수직 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 형성하고, 상기 돌출부에 동축을 갖는 관통구멍이 각각 형성되어 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 골반피치축 감속기연결부(252a)와 골반피치축 플랜지연결부(252b)가 제공되는 골반요축 프레임부(252);를 포함할 수 있다.
여기서 상기 골반부(250)는 중앙부에는 인간형 로봇의 다리부(202)가 모듈형으로 체결수단에 의해 결합될 수 있고, 양측에는 일정간격을 두고 상기 중앙부에 수직 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 형성하고, 상기 돌출부에 동축을 갖는 관통구멍이 각각 형성되어 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 감속기연결 관통 부(254a)와 플랜지연결 관통부(254b)가 제공되며, 상기 인간형 로봇의 상체에 대한 하중을 지지하는 골반 프레임부(254); 상기 골반 프레임부(254)의 일측 돌출부에, 상기 감속기연결 관통부(254a)와 이격되는 소정의 위치에 체결수단에 의해 결합되어 골반의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 골반피치축 기어드모터(255); 상기 골반 프레임부(254)의 일측 돌출부에 형성된 상기 감속기연결 관통부(254a)와 상기 골반요축 프레임부(252)의 일측 돌출부에 형성된 상기 골반피치축 감속기연결부(252a)에 체결수단에 의해 결합되며, 골반의 피치(pitch)운동에 적합한 회전속도로 변경하고 전달력을 증가시키는 골반피치축 감속기(257); 상기 골반 프레임부(254)의 타측 돌출부에 형성된 상기 플랜지연결 관통부(254b)와 상기 골반요축 프레임부(252)의 타측 돌출부에 형성된 상기 골반피치축 플랜지연결부(252b)에 체결수단에 의해 결합되며, 골반의 피치(pitch)운동이 이루어지도록 회동할 수 있는 베어링이 결합된 골반피치축 타측플랜지(258);를 추가로 포함하고 상기 골반피치축 기어드모터(255)와 상기 골반피치축 감속기(257)의 축에는 각각 골반피치축 구동풀리부(255b)와 골반피치축 종동풀리부(256)가 결합되어 타이밍벨트(255c)에 의한 동력전달이 이루어져 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
그리고 본 출원서에서 기술된 체결 수단는 통상적으로 사용되는 나사, 볼트/너트/와셔, 리벳, 용접 등을 포함하는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
또한, 본 출원서에 기술된 각종 감속기는 회전 속도의 변경, 전달력의 증가, 전달방향의 변경의 역할을 수행하며, 로봇 분야에서는 보통 구조적으로 소량화 및 경량화가 가능한 하모닉 드라이브 감속기나 유성기어식 감속기기가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 하모닉 드라이브 감속기가 사용된다. 특히 하모닉 드라이브 감속기는 단지 웨이브 제너레이터(wave generator), 플렉스플라인(flexspline), 원형 스플라인(circular spline)의 3가지 기본 부품으로 구성되며, 웨이브 제너레이터가 1회전하면 플렉스플라인이 원형 스플라인보다 치수가 2개 적기 때문에 치수차인 2개만큼 반시계 방향으로 이동하는 원리를 이용하여 복잡한 기구적 구조를 사용하지 않고 동일 축 상에 1/30~1/320의 고감속비를 얻을 수 있어 많이 이용되고 있다. 또한, 유성기어식 감속기도 사용 가능한 데, 유성기어식 감속기는 태양기어(sun gear), 유성기어, 캐리어, 내접기어를 주요 구성으로 하며, 이러한 기어 세트들이 동일 중심선 상에 배열되어 매우 콤펙트하며, 여러 기어에 걸쳐 하중이 분산되기 때문에 높은 강도를 가질 수 있고, 기어들이 항상 맞물려 있어서 기어의 부딪침이나 부분결함이 발생할 가능성이 거의 없다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)의 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250) 등과 같은 주요 구성 요소들을 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 지지프레임부(210)에 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화하여 계통구조를 단순히 하고, 부품 수를 줄이며, 생산, 조립, 분해의 편의성을 도모하여 제작 및 유지보수가 용이하고, 내구성을 구비한다.
도 11에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 머리부(201), 팔부(203), 다리부(202)를 추가하여 모듈형으로 체결수단 에 의해 연결하고 인공피부를 이용한 외피부(204)를 적용하여 구현한 인간형 로봇에 대한 사시도 및 정면도를 나타내고 있다. 특히 머리부(201)는 본 출원인이 출원번호 제10-2007-111820호(출원일 2007.11.03.)로 특허 출원한 인간형 로봇의 안면부를 위한 안구장치를 적용할 수 있다. 이러한 안구 장치(201)는 독립적인 동작을 위해 인간형 로봇 안면부의 내피 혹은 외피에 고정되지 않고 별도의 고정용 프레임을 이용하여 고정되며, 비교적 간단한 메커니즘인 평행사변형의 링크 기구를 사용하여 하드웨어적으로 동기화된 좌우방향 회전인 패닝(panning)운동과 상하방향 회전인 틸팅(tilting)운동을 가능하게 하는 한 쌍의 안구볼을 제공하여 인간의 안구 동작을 자연스럽게 모사하고, 사용되는 모터의 수를 줄여 제어 부담을 경감시키고, 추가적인 눈꺼풀 운동과 입 동작을 위한 기구를 간편하게 구현할 수 있다.
특히 이러한 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)는 향후 인간형 로봇의 개발에 활용되어 인간의 형상과 기능으로 인간의 역할을 대행하고, 특히 인간이 수행하기에 어려운 분야에도 적용될 수 있을 것을 기대된다. 예를 들어 가정이나 사무실 등과 같이 경사지역, 요철, 계단 등이 존재하는 인간 생활 환경에서 인간에게 편리함을 제공하는 서비스 로봇으로 활용될 뿐만 아니라, 원자력 발전소 내의 방사능 영향지역에서 인간을 대신하여 작업을 수행하고, 전시장이나 행사장에서 안내 도우미로 사용될 수 있으며, 전장, 격오지 및 극지, 외계 등에 대한 탐사에도 응용될 수 있을 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
도 1은 인간형 로봇의 통상적인 구조를 나타내는 자유도 구성 모델(a)과 이러한 모델에 기초하여 제안되고 있는 종래 기술의 인간형 로봇에 대한 사시도(b)(c)
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 대한 사시도(a)(b)
도 3은 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치의 지지프레임부에 대한 사시도
도 4는 도3에서 흉골프레임부가 부가된 지지프레임부에 대한 사시도(a) 및 상기 지지프레임부가 적용된 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에 대한 사시도(b)
도 5는 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치의 좌측견골부에 대한 사시도
도 6은 도5의 좌측견골부에서 주요 부품들을 분해하여 도시한 분해 사시도
도 7은 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치의 우측견골부에 대한 사시도
도 8은 도7의 우측견골부에서 주요 부품들을 분해하여 도시한 분해 사시도
도 9는 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치의 경골부에 대한 사시도
도 10은 도2에서 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치의 골반부에 대한 사 시도(a) 및 상기 골반부에서 골반 프레임부를 나타낸 사시도(b)
도 11은 도2의 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치에서 머리부, 팔부, 다리부를 추가로 연결하고 외부 피부를 적용하여 구현한 인간형 로봇에 대한 사시도(a) 및 정면도(b)
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 몸체장치 201 머리부 202 다리부
203 팔부 204 외피부 205 제어부
210 지지프레임부 211 척추프레임부 211a 늑골결합부
211b 경골결합부
212 늑골프레임부 212a 좌측견골결합부
212b 우측견골결합부
213 골반고정프레임부 213a 원통홈부 213b 관통홀
213c 흉골결합부
214 흉골프레임부
220 좌측견골부
221 좌측견골프레임부 221a 견골피치축 기어드모터 브라켓부
221b 견골피치축 종동회전체 수용부 221c 늑골프레임결합부
221d 타이밍벨트 수용홈 221e 베어링 221f 스냅링
222 견골피치축 기어드모터 222a 견골피치축 기어드모터플랜지
222b 견골피치축 구동풀리부 222c 견골피치축 타이밍벨트
223 견골피치축 종동회전체 223a 견골피치축 종동풀리면
223b 베어링 결합면 223c 견골롤축 모터결합브라켓
223d 견골롤축 감속기결합브라켓
224 견골롤축 모터 224a 견골롤축 모터플랜지
224b 견골롤축 구동풀리부 224c 견골롤축 타이밍벨트
225 견골롤축 감속기(하모닉드라이브)
225a 견골롤축 감속기플랜지 225b 견골롤축 종동풀리부
226 좌측상박 연결프레임부 226a 견골롤축 감속기결합부
226b 견골요축 감속기결합부 226c 상박플랜지
227 견골요축 모터 227a 견골요축감속기(하이닉드라이브)
227b 견골요축 모터브라켓 227c 견골요축 감속기마운트
227d 케이블 통과홈 227e 팔부연결용 나사구멍
230 우측견골부 231 우측견골프레임부
231a 견골피치축 기어드모터 브라켓부
231b 견골피치축 종동회전체 수용부
231c 늑골프레임결합부 231d 타이밍벨트 수용홈
231e 베어링 231f 스냅링
232 견골피치축 기어드모터 232a 견골피치축 기어드모터플랜지
232b 견골피치축 구동풀리부 232c 견골피치축 타이밍벨트
233 견골피치축 종동풀리유닛 233a 견골피치축 종동풀리면
233b 베어링 결합면 233c 견골롤축 모터결합부
233d 견골롤축 감속기결합부
234 견골롤축 모터 234a 견골롤축 모터플랜지
234b 견골롤축 구동풀리부 234c 견골롤축 타이밍벨트
235 견골롤축 감속기(하모닉드라이브)
235a 견골롤축 감속기플랜지 235b 견골롤축 종동풀리부
236 우측상박 연결프레임부 236a 견골롤축 감속기결합부
236b 견골요축 감속기결합부 236c 상박플랜지
237 견골요축 모터 237a 견골요축감속기(하이닉드라이브)
237b 견골요축 모터브라켓 237c 견골요축 감속기마운트
237d 케이블 통과홈 237e 팔부연결용 나사구멍
240 경골부 241 경골프레임부
241a 척추프레임결합부
242 경골롤축 모터 242a 경골롤축 모터브라켓
242b 경골롤축 감속기(하이닉드라이브)
242c 경골롤축 플랜지 242d 경골롤축 구동풀리부
242e 경골롤축 타이밍벨트 242f 경골롤축 종동풀리부
243 경골요축 모터 243a 경골요축 모터브라켓
243b 경골요축 감속기(하모닉드라이브)
243c 경골요축 감속기마운트
244 경골피치축 프레임부 244a 경골요축 결합부
244b 경골피치축 고정결합부
245 경골피치축 모터 245a 경골피치축 모터브라켓
245b 경골피치축 감속기(하모닉드라이브)
246 머리부 연결프레임부 246a 경골피치축 결합부
246b 머리부 결합부
250 골반부 251 골반고정프레임부 연결부
252 골반요축 프레임부 252a 골반피치축 감속기연결부
252b 골반피치축 플랜지연결부
253 골반요축 모터 253a 골반요축 모터브라켓
253b 골반요축 감속기(하모닉드라이브)
254 골반 프레임부 254a 감속기연결 관통부
254b 플랜지 연결 관통부
255 골반피치축 기어드모터 255a 골반피치축 모터브라켓
255b 골반피치축 구동풀리부 255c 골반피치축 타이밍벨트
256 골반피치축 종동풀리부
257 골반피치축 감속기(하모닉드라이브)
257a 골반피치축 감속기입력 플랜지
258 골반피치축 타측플랜지 258a 골반피치축 베어링
Claims (9)
- 삭제
- 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 있어서,종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부(211), 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부(211)의 상부 중앙에 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부(212), 판재로 형성되고 상기 척추프레임부(211)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부(213)를 가지는 지지프레임부(210);상기 척추프레임부(211)의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부(201)를 연결할 수 있고, 상기 머리부(201)에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부(240);상기 늑골프레임부(212)의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부(220);상기 늑골프레임부(212)의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우측견골부(230);상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부(210)에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부(202)를 연결할 수 있는 골반부(250);를 포함하되,상기 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250)는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되고,상기 지지프레임부(210)는상기 골반고정프레임부(213)의 전단부에 체결수단에 의해 고정되고, 상기 척추프레임부(211)와 소정간격으로 이격되어 종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되며, 인간형 로봇의 상체 형태를 유지하고 내부 구성요소를 보호하는 흉골프레임부(214)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 있어서,종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부(211), 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부(211)의 상부 중앙에 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부(212), 판재로 형성되고 상기 척추프레임부(211)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부(213)를 가지는 지지프레임부(210);상기 척추프레임부(211)의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부(201)를 연결할 수 있고, 상기 머리부(201)에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부(240);상기 늑골프레임부(212)의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부(220);상기 늑골프레임부(212)의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우측견골부(230);상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부(210)에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부(202)를 연결할 수 있는 골반부(250);를 포함하되,상기 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250)는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되고,상기 좌측견골부(220) 또는 우측견골부(230)는어깨의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골피치축 기어드모터(222, 232);어깨의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하며, 상기 몸체 내부쪽으로 설치되는 견골롤축 모터(224, 234);상기 견골롤축 모터(224, 234)와 평행하게 이격되어 상기 몸체 외부쪽으로 설치되며, 회전속도를 변경하고 전달력을 증가시키는 견골롤축 감속기(225, 235);평행하게 이격된 상기 견골롤축 모터(224, 234)와 상기 견골롤축 감속기(225, 235)를 체결수단에 의해 고정하도록 양측에 각각 견골롤축 모터결합브라켓(223c, 233c)와 견골롤축 감속기결합브라켓(223d, 233d)이 형성되되, 상기 견골롤축 모터(224, 234)와 상기 견골롤축 감속기(225, 235)의 축에는 각각 견골롤축 구동풀리부(224b, 234b)와 견골롤축 종동풀리부(225b, 235b)가 결합되어 타이밍벨트(224c, 234c)에 의한 동력전달이 이루어지며, 중앙에는 원통형 형상으로 형성되어 상기 원통형 형상의 내부에는 상기 타이밍벨트(224c, 234c)가 통과하도록 관통 구멍이 형성되고 상기 원통형 형상의 외부에는 상기 견골피치축 기어드모터(222, 232)의 축에 결합된 견골피치축 구동풀리부(222b, 232b)와 타이밍벨트(222c, 232c)에 의한 동력전달이 이루어지도록 풀리의 역할을 하는 견골피치축 종동풀리면(223a, 233a)이 형성되는 견골피치축 종동회전체(223, 233);일측에는 상기 견골피치축 기어드모터(222, 232)를 체결수단에 의해 고정하는 견골피치축 기어드모터 브라켓부(221a, 231a), 타측에는 상기 견골피치축 종동회전체(223, 233)가 회동결합하도록 내부에 베어링이 설치된 관통구멍이 형성되는 견골피치축 종동회전체 수용부(221b, 231b), 또 다른 타측에는 상기 늑골프레임부(212)에 체결수단에 의해 독립적으로 모듈화되어 고정되는 늑골프레임결합부(221c, 231c)를 구비하는 견골프레임부(221,231);를포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 제 3항에 있어서,상기 좌측견골부(220) 또는 우측견골부(230)는어깨의 요(yaw) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 견골요축 모터(227, 237);상기 견골요축 모터(227, 237)의 축에 체결수단에 의해 결합되어 회전속도를 변경하고 전달력을 증대시키는 견골요축 감속기(227a, 237a);일측은 상기 견골롤축 감속기(225, 235)의 몸통에, 타측은 상기 견골요축 감속기(227a, 237a) 축의 끝단에 체결수단에 의해 결합되어 기본형태를 유지하고 하중을 지지하는 ‘ㄱ’자 형상의 연결프레임부(226, 236);를추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 제 4항에 있어서,상기 견골요축 감속기(227a, 237a)의 몸통에는 팔부(203) 등과 체결수단으로 연결하기 위한 견골요축 감속기마운트(237c)가 추가로 구비하되,상기 견골요축 감속기마운트(237c)는 외부 표면에 팔부(203)나 손가락 장치에 전원이나 신호를 인가하기 위해 케이블이 지나가도록 하는 다수의 케이블 통과홈(237d)과 상기 팔부(203)를 체결수단에 의해 결합하기 위한 다수의 팔부연결용 나사구멍(237e)을포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 있어서,종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부(211), 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부(211)의 상부 중앙에 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부(212), 판재로 형성되고 상기 척추프레임부(211)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부(213)를 가지는 지지프레임부(210);상기 척추프레임부(211)의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부(201)를 연결할 수 있고, 상기 머리부(201)에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부(240);상기 늑골프레임부(212)의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부(220);상기 늑골프레임부(212)의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우측견골부(230);상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부(210)에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부(202)를 연결할 수 있는 골반부(250);를 포함하되,상기 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250)는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되고,상기 경골부(240)는목 관절의 롤(roll) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골롤축 모터(242);상기 경골롤축 모터(242)의 축에 결합되어 회전속도를 변경하고 전달력을 증대시키는 경골롤축 감속기(242b);목 관절의 요(yaw)운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골요축 모터(243);상기 경골요축 모터(243)의 축에 결합되어 회전속도를 변경하고 전달력을 증대시키는 경골요축 감속기(243b);일측에는 상기 경골롤축 감속기(242b)를 체결수단에 의해 고정하고, 타측에는 상기 경골요축 모터(243) 측면에 고정결합된 경골요축 모터브라켓(243a)의 타단이 회동가능하게 고정되고, 하부에는 상기 척추프레임부(211)의 상부에 체결수단에 의해 고정결합되는 척추프레임결합부(241a)가 형성된 경골프레임부(241);를 포함하고,상기 경골롤축 감속기(242b)의 축과 상기 경골요축 모터브라켓(243a)의 타단 축에는 각각 경골롤축 구동풀리부(242d)와 경골롤축 종동풀리부(242f)가 결합되어 타이밍벨트(242e)에 의해 동력전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 제 6항에 있어서,상기 경골부(240)는목 관절의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 경골피치축 모터(245);상기 경골피치축 모터(245)의 축에 결합되어 회전속도를 변경하고 전달력을 증대시키는 경골피치축 감속기(245b);일측은 상기 경골피치축 감속기(245b)의 몸통에, 타측은 상기 경골요축 감속기(243b)의 축 끝단에 체결수단에 의해 결합되어 기본 형태를 유지하고 하중을 지지하는 ‘ㄱ’자 형상의 경골피치축 프레임부(244);상기 경골피치축 감속기(245b) 축의 끝단에 체결수단에 의해 결합되는 경골피치축 결합부(246b)와, 인간형 로봇의 머리부(201)가 체결수단에 의해 결합될 수 있도록 고정할 수 있는 머리부 결합부(246b)가 형성되는 머리부 연결프레임부(246);를포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200)에 있어서,종방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 종방향 형태를 유지하고 하중을 지지하는 척추프레임부(211), 횡방향으로 길게 형성된 판재로 형성되어 상기 몸체 장치(200)의 횡방향 형태를 유지하고 상기 척추프레임부(211)의 상부 중앙에 체결수단에 의해 고정되는 늑골프레임부(212), 판재로 형성되고 상기 척추프레임부(211)의 하부에 체결수단에 의해 고정되어 전방에 수평으로 배치되는 골반고정프레임부(213)를 가지는 지지프레임부(210);상기 척추프레임부(211)의 상부에 결합되며, 추가로 인간형 로봇의 머리부(201)를 연결할 수 있고, 상기 머리부(201)에 대한 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하여 인간의 목 관절을 역할을 하는 경골부(240);상기 늑골프레임부(212)의 좌측에 결합되며, 인간의 좌측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 좌측견골부(220);상기 늑골프레임부(212)의 우측에 결합되며, 인간의 우측 어깨의 역할을 하는 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하는 우측견골부(230);상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 결합되며, 상기 지지프레임부(210)에 대해 최소한 피치(pitch), 요(yaw) 운동을 제공하고, 추가로 인간형 로봇의 다리부(202)를 연결할 수 있는 골반부(250);를 포함하되,상기 경골부(240), 좌측견골부(220), 우측견골부(230), 골반부(250)는 각각 다른 구성요소들과 독립적으로 조립 및 분해가 가능하도록 모듈화되어 상기 지지프레임과 체결수단에 의해 결합되고,상기 골반부(250)는골반의 요(yaw)운동을 만드는 구동력을 제공하는 골반요축 모터(253);상기 골반요축 모터(253)의 축에 결합되어 회전속도를 변경하고 전달력을 증대시키는 골반요축 감속기(253b);일측이 상기 골반요축 감속기(253b) 축 끝단에 체결수단에 의해 결합되고, 타측이 상기 골반고정프레임부(213)의 배면에 체결수단에 의해 결합되는 골반고정프레임부 연결부(251);중앙부에는 상기 골반요축 감속기(253b)의 몸체가 체결수단에 의해 결합되고, 양측에는 일정간격을 두고 상기 중앙부에 수직 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 형성하고, 상기 돌출부에 동축을 갖는 관통구멍이 각각 형성되어 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 골반피치축 감속기연결부(252a)와 골반피치축 플랜지연결부(252b)가 제공되는 골반요축 프레임부(252);를포함하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
- 제 8항에 있어서,상기 골반부(250)는중앙부에는 인간형 로봇의 다리부(202)가 모듈형으로 체결수단에 의해 결합될 수 있고, 양측에는 일정간격을 두고 상기 중앙부에 수직 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 형성하고, 상기 돌출부에 동축을 갖는 관통구멍이 각각 형성되어 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 감속기연결 관통부(254a)와 플랜지연결 관통부(254b)가 제공되며, 상기 인간형 로봇의 상체에 대한 하중을 지지하는 골반 프레임부(254);상기 골반 프레임부(254)의 일측 돌출부에, 상기 감속기연결 관통부(254a)와 이격되는 소정의 위치에 체결수단에 의해 결합되어 골반의 피치(pitch) 운동을 만드는 구동력을 제공하는 골반피치축 기어드모터(255);상기 골반 프레임부(254)의 일측 돌출부에 형성된 상기 감속기연결 관통부(254a)와 상기 골반요축 프레임부(252)의 일측 돌출부에 형성된 상기 골반피치축 감속기연결부(252a)에 체결수단에 의해 결합되며, 회전속도를 변경하고 전달력을 증가시키는 골반피치축 감속기(257);상기 골반 프레임부(254)의 타측 돌출부에 형성된 상기 플랜지연결 관통부(254b)와 상기 골반요축 프레임부(252)의 타측 돌출부에 형성된 상기 골반피치축 플랜지연결부(252b)에 체결수단에 의해 결합되며, 골반의 피치(pitch)운동이 이루어지도록 회동할 수 있는 베어링이 결합된 골반피치축 타측플랜지(258);를 추가로 포함하고상기 골반피치축 기어드모터(255)와 상기 골반피치축 감속기(257)의 축에는 각각 골반피치축 구동풀리부(255b)와 골반피치축 종동풀리부(256)가 결합되어 타이밍벨트(255c)에 의한 동력전달이 이루어져 골반의 피치(pitch) 운동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 위한 모듈형 몸체 장치(200).
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106741279A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 成都炬石科技有限公司 | 仿人机械腿关节模块、仿人机械腿部及仿人机器人 |
| CN108015799B (zh) * | 2017-12-29 | 2024-02-09 | 重庆卓来科技有限责任公司 | 一种单编码器模块化关节及关节位置确定方法 |
| WO2019213260A1 (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | Misty Robotics, Inc. | Robot neck mechanism |
| KR102377640B1 (ko) * | 2019-11-29 | 2022-03-25 | 한국생산기술연구원 | 3축 자유도가 집중된 멀티회전프레임을 포함하는 로봇의 목 구조체 |
| WO2023107501A1 (en) * | 2021-12-06 | 2023-06-15 | Apptronik, Inc. | Humanoid robot |
| USD993296S1 (en) | 2021-12-21 | 2023-07-25 | Apptronik, Inc. | Robotic upper body |
| CN114851231A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种多自由度的机器人手指 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010050355A (ko) * | 1999-09-07 | 2001-06-15 | 이데이 노부유끼 | 로보트 및 로보트용 관절 장치 |
| JP2005238350A (ja) | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Yaskawa Electric Corp | 人型双腕ロボット |
| JP2006167832A (ja) | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | 人型ロボットの頭部支持構造 |
| KR100788787B1 (ko) | 2006-07-25 | 2007-12-27 | 재단법인 포항지능로봇연구소 | 다축 구동장치와 이를 이용한 로봇 |
-
2008
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010050355A (ko) * | 1999-09-07 | 2001-06-15 | 이데이 노부유끼 | 로보트 및 로보트용 관절 장치 |
| JP2005238350A (ja) | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Yaskawa Electric Corp | 人型双腕ロボット |
| JP2006167832A (ja) | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Honda Motor Co Ltd | 人型ロボットの頭部支持構造 |
| KR100788787B1 (ko) | 2006-07-25 | 2007-12-27 | 재단법인 포항지능로봇연구소 | 다축 구동장치와 이를 이용한 로봇 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180083052A (ko) | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 한국기계연구원 | 모듈라 로봇의 최적구조 도출 방법 |
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