KR101267349B1

KR101267349B1 - 완구용 보행 로봇

Info

Publication number: KR101267349B1
Application number: KR1020110043973A
Authority: KR
Inventors: 구제현
Original assignee: (주)아카데미과학
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2013-05-27
Also published as: KR20120126293A

Abstract

본 발명은 완구용 보행 로봇에 관한 것으로, 동력발생수단(120)을 구비한 몸체부(100); 상기 몸체부(100)의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치되며, 상기 동력발생수단(120)에 연결되는 기어를 설치하기 위한 기어박스(210)를 포함하는 동력전달수단(200); 및 상기 동력전달수단(200)의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 한 쌍식 설치되는 구동다리(300)를 포함하되, 상기 구동다리(300)는 상기 기어박스(210)에 힌지 결합되는 관절다리(320)와, 상기 관절다리(320)에 힌지 결합되어 지면에 주기적으로 접하는 이동다리(310)와, 일단은 상기 동력전달수단(200)에 연결되어 선회운동하고 타단은 상기 이동다리(310)의 길이방향 중도에 연결되는 연결로드(330)를 포함하여 구성되되, 상기 동력발생수단(120)이 구동함에 따라 상기 한 쌍의 구동다리(300)에서 한 쪽 대각선 방향의 구동다리들이 지면에서 분리되어 연동 이동할 때 다른 쪽 대각선 방향의 구동다리들은 지면에 정지하는 운동이 교대로 발생하면서 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하므로, 실제 곤충이 관절운동을 통해 이동하는 것과 같은 사실적인 움직임을 충분히 보여줄 수 있을 뿐만 아니라, 관절운동에 관한 구동원리를 사용자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있어 놀이를 통한 학습효과를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

완구용 보행 로봇{walking robot for toy}

본 발명은 완구용 보행 로봇에 관한 것으로, 특히 복수의 다리가 소정 각도로 접철되는 관절운동을 통해 이동함과 동시에 지면에 접하는 포복거리를 다르게 설정하여 보다 사실감 있고 안정된 보행이 가능한 완구용 보행 로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 완구용 보행 로봇은 어린이들의 놀이와 과학적 사고방식 함양을 위한 것으로, 사용자가 직접 조립하는 조립식 로봇과 미리 완성된 완성용 로봇으로 구별된다.

특히, 완구용 보행 로봇은 동력발생수단에 의한 기구식 구동원리를 적용하여 어린이나 청소년들의 호기심을 유발하고 재미를 배가시키는 제품으로 널리 보급되고 있다.

이러한 보행 로봇은 2개의 다리 또는 그 이상의 복수의 다리를 가지는 다족(多足) 보행 로봇 등으로 제작하고 있다.

즉, 2개의 다리로 보행하는 완구는 사람과 같이 두 다리가 교차하여 이동하는 완구용 로보트에 적용되며, 다족 보행 완구는 4개의 다리를 가지고 있는 고양이나 개와 같은 동물 형태를 하고 있는 완구에 적용된다.

최근에는 실제 애완동물을 대체하는 애완용 보행 로봇의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 보행 로봇은 전원이 오프 되어 있는 상태에서 임의의 자세를 취하고 있다가 사용자에 의해서 전원이 온 되면 보행 로봇이 움직이는 동작을 취하게 된다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 보행 로봇에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이 종래기술에 따른 보행 로봇은 크게, 구동부(10)와 상기 구동부(10)의 양측면 앞,뒤방향에 대하여 한 쌍식 배치되는 구동다리(20)로 구성된다.

상기 구동다리(20)는 판상의 제1 족부(21), 제2 족부(22)로 이루어지며, 상기 제2 족부(22)는 링크수단(30)에 의해 제1 족부(21)와 연결된다.

즉, 상기 구동다리(20)는 구동부(10)로부터 동력을 전달받은 제1 족부(21)가 원주방향으로 회전하는 과정에서 앞으로 전진한다. 그리고, 상기 제2 족부(22)는 링크수단(30)에 의해 소정의 시간차를 두고 상기 제1 족부(21)를 따라 원주방향으로 회전하는 구동원리이다.

그러나, 종래기술에 따른 보행 로봇의 구동다리(20)는 구동부(10)와 링크수단(30)을 이용하여 원주방향으로 회전하는 과정에서 전진 이동이 가능하지만, 구동다리(20)는 관절구조에 대한 고려가 전혀 이루어지지 않은 판상이기 때문에 움직임에 대한 현실성이 부족하여 보행이 부자연스럽게 이루어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 구동다리(20)의 제2 족부(22)는 구동부(10)로부터 동력을 직접 전달을 받는 것이 아니라, 상기 링크수단(30)을 통해 상기 제1 족부(21)로부터 구동력을 전달받기 때문에 동력전달이 과정이 복잡할 뿐만 아니라 상기 제1 족부(21)에 연결된 제2 족부(22)를 구동시기기 위한 토오크(torque)가 크게 증가하는 과부하가 발생되므로 작동구성의 수명을 빠르게 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 지면에 접하는 구동다리(20)의 보폭 거리가 항상 일정하므로 자연스러운 보행을 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 설정된 보행 패턴 외에 다른 보행 패턴의 움직임을 보여줄 수 없는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 복수의 다리가 직접 구동부에 연결된 상태에서 소정 각도록 접철되는 관절운동을 통해 이동함과 동시에 지면에 접하는 포복거리를 다르게 설정하여 보다 사실감 있고 안정된 보행이 가능한 완구용 보행 로봇을 제공하는 데 있다.

휴대용 건전지의 통전 전류로부터 회전구동력을 발생시키도록 모터, 다수의 기어 및 구동축으로 이루어진 동력발생수단을 구비한 몸체부;

상기 몸체부의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치되며, 상기 동력발생수단에 연결되는 기어를 설치하기 위한 기어박스를 포함하는 동력전달수단; 및,

상기 동력전달수단의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 한 쌍식 설치되는 구동다리를 포함하되,

상기 구동다리는,

상기 기어박스에 힌지 결합되는 관절다리와, 상기 관절다리에 힌지 결합되어 지면에 주기적으로 접하는 이동다리와, 일단은 상기 동력전달수단에 연결되어 선회운동하고 타단은 상기 이동다리의 길이방향 중도에 연결되는 연결로드를 포함하여 구성되되,

상기 동력발생수단이 구동함에 따라 상기 한 쌍의 구동다리에서 한 쪽 대각선 방향의 구동다리들이 지면에서 분리되어 연동 이동할 때 다른 쪽 대각선 방향의 구동다리들은 지면에 정지하는 운동이 교대로 발생하면서 이동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 동력발생수단은,

모터와,

상기 모터에 맞물리는 제1 기어와,

상기 제1 기어와 연결되는 제2 기어와,

상기 제2 기어와 연결되는 제3 기어와,

상기 제3 기어에 연결되는 구동축으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달수단은,

상기 기어박스 내에 배치되며 상기 동력발생수단의 구동축과 연결되는 구동기어와,

상기 구동기어의 양측에 대하여 각각 맞물리는 제1 회전기어 및 제2 회전기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1 회전기어 및 제2 회전기어에는 상기 연결로드의 결합위치를 다양하게 설정할 수 있도록 다수의 편심구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 편심구멍은 상기 제1 회전기어 및 제2 회전기어의 축방향 중심으로부터 이격되어 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 편심구멍은 제1 회전기어 및 제2 회전기어의 축방향 중심으로부터 반경방향 외측을 향하는 방향으로 복수 배열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결로드의 일단은 상기 제1 회전기어 또는 제2 회전기어에 연결되되,

상기 한 쌍의 구동다리를 구성하는 연결로드들이 하나의 회전기어에 동시에 연결되는 경우, 상기 회전기어의 중심에 대하여 한 쪽 연결로드의 연결점은 다른 쪽 연결로드의 연결점과 반대쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기어박스는 상기 구동기어, 제1 회전기어 및 제2 회전기어를 사이에 두고 양측으로부터 착탈가능하게 끼움결합되는 판상의 제1 패널과 제2 패널로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 구동다리는 연결로드의 회전운동을 안정적으로 지지하는 보조 연결편을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 동력전달수단에는 상기 구동다리를 힌지회동 가능하게 연결함과 동시에 조립 및 분리를 용이하게 하는 구조의 제1 힌지결합부와 제2 힌지결합부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체부의 앞쪽과 뒷쪽에 이격 설치되는 동력전달수단은 상호 간의 안전적인 결합구조를 위해 하부에 대하여 상호 연결하는 보강연결축을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이동다리의 길이방향 임의 지점에는 복수의 결합공이 형성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 구동다리는 소정 각도로 접힘과 펴짐이 가능한 관절다리를 포함한 구성으로, 실제 곤충이 관절운동을 통해 이동하는 것과 같은 사실적인 움직임을 충분히 보여줄 수 있을 뿐만 아니라, 관절운동에 관한 구동원리를 사용자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있어 놀이를 통한 학습효과를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 구동다리는 동력전달수단의 제1 회전기어와 제2 회전기어에 직접 연결되는 구조이므로, 별도의 링크수단을 사용하지 않아도 되므로 상기 동력발생수단의 모터에 대한 과부하 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 구동다리의 움직임 속도를 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 동력전달수단의 제1 회전기어와 제2 회전기어에는 다수의 편심구멍이 형성됨에 따라, 다수 구동다리의 결합위치를 다양하게 설정할 수 있어 그에 따른 구동다리의 보폭 거리 및 관절 높이를 다르게 작용시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 동력전달수단과 구동다리는 조립 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있도록 제1 힌지결합부 와 제2 힌지결합부를 통해 조립 및 분리가 신속하고 간편하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 보행 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 완구용 보행 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 저면도이다.
도 4는 도 2의 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 동력전달수단 및 구동다리의 분해사시도이다.
도 6은 도 2의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 완구용 보행 로봇의 작동상태를 나타낸 정면도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 완구용 보행 로봇(1000)은, 동력발생수단(120)을 구비한 몸체부(100)와, 상기 몸체부(100)의 앞쪽과 뒷쪽에 설치되는 동력전달수단(200)과, 상기 동력전달수단(200)의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 한 쌍식 설치되는 구동다리(300)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 몸체부(100)는 휴대용 건전지(S)를 수용하는 전류박스(111)를 형성한 플레이트(110)와, 상기 플레이트(110)의 하부에 설치되는 동력발생수단(120)을 포함하여 구성된다.

상기 플레이트(110)는 비교적 가벼운 합성수지를 사용하되, 상기 동력발생수단(120) 내에 배치되는 각 구성품의 작동관계를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 소재로 제작하는 것이 좋다.

또한, 상기 플레이트(110)의 일단에는 상기 휴대용 건전지(S)의 전류를 온,오프시키는 스위치부(112)가 장착된다.

그리고, 상기 플레이트(110)에는 본 발명의 실시예에 따른 완구용 보행 로봇(1000)을 용이하게 파지할 수 있도록 파지용 손잡이부(113)가 형성된다.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 동력발생수단(120)은 모터(121)와, 상기 모터(121)에 맞물리는 제1 기어(122)와, 상기 제1 기어(122)와 연결되는 제2 기어(123)와, 상기 제2 기어(123)와 연결되는 제3 기어(124)와, 상기 제3 기어(124)에 연결되는 구동축(125)으로 구성된다.

즉, 상기 동력발생수단(120)은 상기 휴대용 건전지(S)로부터 통전된 전류가 모터(121)로 인가되면, 상기 제1 기어(122), 제2 기어(123), 제3 기어(124)가 순차적으로 회전하는 과정에서 상기 제3 기어(124)에 연결되는 구동축(125)을 회전시킨다.

상기 구동축(125)은 길이방향의 중심부가 상기 제3 기어(125)에 위치하고 양측 단부는 각각 후술할 동력전달수단(200) 쪽을 향하여 돌출되는 구조로 이루어진다.

한편, 상기 동력전달수단(200)은 상기 몸체부(100)를 사이에 두고 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치되는 것으로, 기어박스(210)와, 상기 기어박스(210) 내에 배치되며 상기 동력발생수단(120)의 구동축(125)과 연결되는 구동기어(220)와, 상기 구동기어(220)의 양측에 대하여 각각 맞물리는 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)로 구성된다.

상기 기어박스(210)는 상기 구동기어(220), 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)를 내측으로 수용하여 보호하는 것으로, 박스 또는 판상의 구조로 제작하는 것이 바람직하나 그 형상과 구조에 대해서는 특별히 제한하지 않는다.

여기서, 상기 기어박스(210)는 상기 구동기어(220), 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)를 사이에 두고 양측으로부터 착탈가능하게 끼움결합되는 판상의 제1 패널(210a)과 제2 패널(210b)로 이루어진다.

구체적으로, 상기 제1 패널(210a)과 제2 패널(210b)에는 상기 구동기어(220), 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)가 끼움결합되는 각각의 관통공(211)이 형성되며, 서로 마주 보는 내면에는 상호 간의 끼움결합을 위한 결합돌기(212)와 결합수용홈(213)이 각각 형성된다.

또한, 상기 제1 패널(210a)과 제2 패널(210b)의 외면에는 후술할 구동다리(300)를 회동가능하게 지지하는 제1 힌지결합부(250)와, 제2 힌지결합부(260)가 형성된다.

여기서, 상기 제1 힌지결합부(250)는 끼움식 결합구조의 체결돌기가 형성된 구조이며, 상기 제2 힌지결합부(260)는 체결구멍(261)과 상기 체결구멍(261)에 끼워지도록 손잡이(262a)를 형성한 연결핀(262)으로 이루어진다.

상기 손잡이(262a)를 형성한 연결핀(262)은 조립 및 분해작업을 용이하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 상기 체결돌기를 형성한 끼움식 구조의 제1 힌지결합부(250)와 손잡이(262a)를 형성한 연결핀(262)의 제2 힌지결합부(260)는 동력전달수단(200)과 구동다리(300)의 각 구성부품을 상호 결합시키는 구성요소로 사용할 수 있다.

상기 구동기어(220)는 기어박스(210)의 중심부에 배치되어 상기 구동축(125)과 연결되는 것으로, 상기 구동축(125)과 함께 회전하여 상기 제1 회전기어(230)와 제2 회전기어(240)를 동시에 회전시키는 역할을 수행한다.

상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)는 상기 구동기어(220)의 양측에 대하여 각각 맞물리는 상태로 연결되는 것으로, 상기 구동기어(220)의 회전방향에 대하여 상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)는 각각 시계방향과 시계반대방향으로 회전하는 스퍼기어의 구조로 이루어진다.

특히, 상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 내부에는 후술할 구동다리(300)의 연결로드(330)가 결합되는 편심구멍(251)이 형성된다.

즉, 상기 연결로드(330)의 일단이 상기 편심구멍(251)에 결합된 상태에서 상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 회전방향을 따라 함께 회전하게 되면, 상기 연결로드(330)의 타단에 연결된 이동다리(310)는 지면으로부터 승강되어 상기 구동기어(220)의 회전 진행 방향으로 소정거리 이동한 후 다시 지면에 접하는 보행 작용을 실시하게 된다.

이러한 상기 편심구멍(251)은 상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 축방향 중심으로부터 이격되어 원주방향으로 다수개 형성된다.

바람직하게, 상기 편심구멍(251)은 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 축방향 중심으로부터 반경방향 외측을 향하는 방향으로 복수 배열되는 것이 좋다.

이는, 상기 연결로드(330)의 일단에 대한 결합위치를 다양하게 설정할 수 있도록 하여 다수로 구성된 각 구동다리(300)의 보폭 거리 및 관절 높이를 다양하게 설정할 수 있으므로, 그에 따른 보폭 거리와 관절작용의 높이가 모두 다르게 작용하는 것에 대하여 실제 곤충이 보행하는 사실적인 움직임을 충분히 보여줄 수 있기 때문이다.

또한, 다수의 편심구멍(251)을 통해 사용자가 직접 구동다리의 보폭 거리와 관절 높이를 다양하게 설정할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 몸체부(100)의 앞쪽과 뒷쪽에 이격 설치되는 동력전달수단(200)은 상호 간의 안전적인 결합구조를 위해 하부에 대하여 상호 연결하는 보강연결축(280)을 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 동력전달수단(200)은 상기 몸체부(100)의 앞,뒤방향에 각각 설치되는 하나의 세트를 기본으로 구성되나, 상기 동력전달수단(200)은 앞뒤방향으로 연속하여 찰탈가능히게 끼움결합되는 구조로 연결이 가능하다.

이를 위해 상기 동력전달수단(200)의 기어박스(210) 표면에는 적어도 1개 이상의 결합용 돌출부(201)가 형성된다.

한편, 상기 구동다리(300)는 상기 동력전달수단(200)과 연결되어 소정 각도의 관절운동을 통해 지면과 접촉하여 이동하는 것으로, 상기 기어박스(210)에 힌지 결합되는 관절다리(320)와, 상기 관절다리(320)에 힌지 결합되어 지면에 주기적으로 접하는 이동다리(310)와, 일단은 상기 동력전달수단(200)의 제1 회전기어(230)와 제2 회전기어(240)에 연결되어 선회운동하고 타단은 상기 이동다리(310)의 길이방향 중도에 연결되는 연결로드(330)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 구동다리(300)는 이동다리(310)와 관절다리(320)로 연결되어 소정각도로 접힘과 펴짐이 이루어지는 관절운동이 가능한 구조이며, 상기 연결로드(330)는 상기 제1 회전기어(230), 제2 회전기어(240)와 상기 이동다리(310) 사이를 연결하여 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것으로, 상기 동력전달수단(200)의 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 회전력을 전달받아 상기 이동다리(310)가 접혔다 펴지는 관절운동을 실시할 수 있도록 하되, 상기 기어박스(210)를 기준으로 일측 이동다리(310)가 지면에 접하는 상태를 유지하면 대각 방향의 다른 이동다리(310)는 지면과 이격된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 연결로드(330)의 일단은 상기 제1 회전기어(230) 또는 제2 회전기어(240)에 연결되되, 상기 한 쌍의 구동다리(300)를 구성하는 연결로드(330)들이 하나의 회전기어(230,240)에 동시에 연결되는 경우, 상기 회전기어(230,240)의 중심에 대하여 한 쪽 연결로드(330)의 연결점은 다른 쪽 연결로드(330)의 연결점과 반대쪽에 위치하는 것이 바람직하다.

예컨대, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 구동다리(300)의 보행 과정을 살펴보면, 상기 연결로드(330)의 일단이 회전하는 편심구멍(251)에 연결되어 함께 회전하는 과정에서 상기 연결로드(330)의 타단에 연결된 이동다리(310)를 지면으로부터 승강시킨 후 상기 구동기어(220)의 회전방향으로 직선 이동시키게 된다. 이때, 상기 이동다리(310)는 관절다리(320)에 의해 소정 각도로 접혔다 펴지는 관절운동이 이루어짐에 따라 뒤뚱거림 없이 보행이 자연스럽다.

더욱이, 다수 구성의 구동다리(300)는 상기 제1 회전기어(230)와 제2 회전기어(240) 내에 형성된 편심구멍(251)에 직접적으로 연결되어 있기 때문에 별도의 링크수단을 사용할 필요가 없어 상기 동력발생수단(100)의 모터(121)에 대한 과부하 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 구동다리(300)의 움직임 속도를 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 구동다리(300)에는 연결로드(330)가 제1 회전기어(230)와 제2 회전기어(240)의 회전운동에 대하여 보다 안정적인 상태에서 원활하게 작동할 수 있도록 보조 연결편(340)을 추가적으로 구성하여 연결하는 것이 좋다.

그리고, 상기 관절다리(320)와 보조 연결편(340)은 앞서 설명한 상기 제1 힌지결합부(250)와 제2 힌지결합부(260)에 의해 힌지 회동가능하게 고정된다.

아울러, 상기 이동다리(310)의 길이방향 임의 지점에는 복수의 결합공(311)이 형성되고, 상기 결홉공(311)에 대응하여 끼워지는 연결로드(330)에는 상기 제1 힌지결합부(250)와 동일한 구조의 체결돌기가 형성된다. 즉, 상기 복수의 결합공(311)은 체결돌기의 결합위치를 다르게 설정할 수 있어 상기 편심구멍(251)을 대신하여 이동다리(310)의 보폭거리를 임의로 간단하게 조정할 수 있는 추가적인 기능을 제공한다.

또한, 상기 이동다리(310)의 단부에는 보행시 지면으로부터 쉽게 미끄러지지 않고 충분한 마찰 저항력을 가질 수 있도록 고무캡(315)을 추가적으로 구성할 수 있다(도 6참조).

즉, 상기 고무캡(315)은 요철 또는 매끄러운 지면에 대해서도 미끄러짐 없이 안정적인 보행을 가능하게 한다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 구동다리(300)는 소정 각도로 접힘과 펴짐이 가능한 관절다리(320)를 포함한 구성으로, 실제 곤충이 관절운동을 통해 이동하는 것과 같은 사실적인 움직임을 충분히 보여줄 수 있을 뿐만 아니라, 관절운동에 관한 구동원리를 사용자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있어 놀이를 통한 학습효과를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 구동다리(300)는 동력전달수단(200)의 제1 회전기어(230)와 제2 회전기(240)어에 직접 연결되는 구조이므로, 별도의 링크수단을 사용하지 않아도 되므로 상기 동력발생수단(100)의 모터(121)에 대한 과부하 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 구동다리(300)의 움직임 속도를 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 동력전달수단(200)의 제1 회전기어(230)와 제2 회전기어(240)에는 다수의 편심구멍(251)이 형성됨에 따라, 다수 구동다리(300)의 결합위치를 다양하게 설정할 수 있어 그에 따른 구동다리(300)의 보폭 거리 및 관절 높이를 다르게 작용시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 동력전달수단(200)과 구동다리(300)는 조립 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있도록 제1 힌지결합부(250) 와 제2 힌지결합부(260)를 통해 조립 및 분리가 신속하고 간편하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

100 : 몸체부
110 : 플레이트
120 : 동력발생수단
200 : 동력전달수단
210 : 기어박스
220 : 구동기어
230 : 제1 회전기어
240 : 제2 회전기어
251 : 편심구멍
300 : 구동다리
310 : 이동다리
320 : 관절다리
330 : 연결로드

Claims

휴대용 건전지(S)의 통전 전류로부터 회전구동력을 발생시키도록 모터(121), 다수의 기어(122,123,124) 및 구동축(125)으로 이루어진 동력발생수단(120)을 구비한 몸체부(100);
상기 몸체부(100)의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 설치되며, 상기 동력발생수단(120)에 연결되는 기어를 설치하기 위한 기어박스(210)를 포함하는 동력전달수단(200); 및,
상기 동력전달수단(200)의 앞쪽과 뒷쪽에 각각 한 쌍식 설치되는 구동다리(300)를 포함하되,
상기 구동다리(300)는,
상기 기어박스(210)에 힌지 결합되는 관절다리(320)와, 상기 관절다리(320)에 힌지 결합되어 지면에 주기적으로 접하는 이동다리(310)와, 일단은 상기 동력전달수단(200)에 연결되어 선회운동하고 타단은 상기 이동다리(310)의 길이방향 중도에 연결되는 연결로드(330)를 포함하여 구성되되,
상기 동력발생수단(120)이 구동함에 따라 상기 한 쌍의 구동다리(300)에서 한 쪽 대각선 방향의 구동다리들이 지면에서 분리되어 연동 이동할 때 다른 쪽 대각선 방향의 구동다리들은 지면에 정지하는 운동이 교대로 발생하면서 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항에 있어서,
상기 동력발생수단(120)은,
모터(121)와,
상기 모터(121)에 맞물리는 제1 기어(122)와,
상기 제1 기어(122)와 연결되는 제2 기어(123)와,
상기 제2 기어(123)와 연결되는 제3 기어(124)와,
상기 제3 기어(124)에 연결되는 구동축(125)으로 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항에 있어서,
상기 동력전달수단(200)은,
상기 기어박스(210) 내에 배치되며 상기 동력발생수단(120)의 구동축(125)과 연결되는 구동기어(220)와,
상기 구동기어(220)의 양측에 대하여 각각 맞물리는 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)로 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제3항에 있어서,
상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)에는 상기 연결로드(330)의 결합위치를 다양하게 설정할 수 있도록 다수의 편심구멍(251)이 형성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제4항에 있어서,
상기 편심구멍(251)은 상기 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 축방향 중심으로부터 이격되어 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제4항에 있어서,
상기 편심구멍(251)은 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)의 축방향 중심으로부터 반경방향 외측을 향하는 방향으로 복수 배열되는 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제3항에 있어서,
상기 연결로드(330)의 일단은 상기 제1 회전기어(230) 또는 제2 회전기어(240)에 연결되되,
상기 한 쌍의 구동다리(300)를 구성하는 연결로드(330)들이 하나의 회전기어(230,240)에 동시에 연결되는 경우, 상기 회전기어(230,240)의 중심에 대하여 한 쪽 연결로드(330)의 연결점은 다른 쪽 연결로드(330)의 연결점과 반대쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제3항에 있어서,
상기 기어박스(210)는 상기 구동기어(220), 제1 회전기어(230) 및 제2 회전기어(240)를 사이에 두고 양측으로부터 착탈가능하게 끼움결합되는 판상의 제1 패널(210a)과 제2 패널(210b)로 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동다리(300)는 연결로드(330)의 회전운동을 안정적으로 지지하는 보조 연결편(340)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동력전달수단(200)에는 상기 구동다리(300)를 힌지회동 가능하게 연결함과 동시에 조립 및 분리를 용이하게 하는 구조의 제1 힌지결합부(250)와 제2 힌지결합부(260)가 형성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몸체부(100)의 앞쪽과 뒷쪽에 이격 설치되는 동력전달수단(200)은 상호 간의 안전적인 결합구조를 위해 하부에 대하여 상호 연결하는 보강연결축(280)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동다리(310)의 길이방향 임의 지점에는 복수의 결합공(311)이 형성된 것을 특징으로 하는 완구용 보행 로봇.