KR101358399B1

KR101358399B1 - 물체의 형태에 따라 파지할 수 있는 로봇 핸드

Info

Publication number: KR101358399B1
Application number: KR1020130047720A
Authority: KR
Inventors: 김경환
Original assignee: 주식회사 엔티리서치
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-02-12
Also published as: KR20130054304A

Abstract

본 발명은 손바닥부와, 상기 손바닥부에 결합되는 다수의 제1손가락부와, 제2손가락부를 포함하는 로봇 핸드를 개시한다. 본 발명에 따른 로봇 핸드의 상기 다수의 제1손가락부는 각각, 힌지축에 의해 상기 손바닥부에 회전가능하게 결합된 회전부재와, 일단이 상기 힌지축에 회전가능하게 결합된 하측골격부재와, 일단이 상기 힌지축과 다른 위치에서 상기 회전부재에 회전 가능하게 결합된 상측골격부재를 포함하는 제1마디; 상기 상측골격부재의 타단 및 상기 하측골격부재의 타단에 각각 회전가능하게 결합된 제2마디를 포함하고, 상기 회전부재, 상기 상측골격부재, 상기 하측골격부재 및 상기 제2마디가 4절 링크구조를 이룬다.
본 발명에 따르면, 사람의 손 모양 및 동작을 유사하게 재현할 수 있을 뿐 아니라, 경제적이고 실물과 동일한 정도의 크기를 가지는 로봇 핸드를 제작할 수 있다.

Description

물체의 형태에 따라 파지할 수 있는 로봇 핸드{A robot hand to grip object having various body-shape}

본 발명은 로봇에 구비되어 있으며 사람의 손 모양을 모방한 로봇 핸드에 관한 것이다.

최근 들어, 인간의 형상을 모방한 로봇 즉 휴머노이드 로봇의 활용분야가, 영화에서의 특수 촬영을 위한 대역로봇 등에 이르기까지 다양한 분야로 확대되고 있다. 그리고, 이러한 휴머노이드 로봇에는 사람의 손 모양을 모방한 로봇 핸드가 결합되어 있다.

이러한 로봇 핸드에 있어서 중요한 사항으로는, 사람의 손 동작을 정확하게 재현하는 능력, 경제적인 측면, 실제 사람의 손 크기와 동일한 정도의 크기 등이 있다.

하지만, 현재까지 개발된 로봇 핸드는 위의 중요 사항을 적절하게 충족하지 못하고 있다. 즉, 현재 로봇 핸드는 사람의 손 동작을 유사하게 재현하기 위해 각각의 손가락을 개별 모터를 사용하여 구동한다. 따라서 로봇 핸드의 크기가 커질 뿐 아니라, 비용이 크게 증가하는 문제점이 있다.

그리고, 모터를 하나만 사용하는 형태의 로봇 핸드는 로봇 핸드의 손동작이 과도하게 단순하여, 재현 능력이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 사람의 손 동작을 유사하게 재현할 수 있으면서도, 경제적이고 작은 크기를 가지는 새로운 형태의 로봇 핸드의 개발이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사람의 손 동작을 유사하게 재현할 수 있으면서도, 경제적이고 작은 크기를 가지도록 구조가 개선된 로봇 핸드를 제공하는 것이다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 손바닥부와, 상기 손바닥부에 결합되는 다수의 제1손가락부와, 상기 손바닥부에 결합되는 제2손가락부와, 상기 다수의 제1손가락부와 상기 제2손가락부를 동작시키는 구동수단을 구비하는 로봇 핸드에 있어서, 상기 다수의 제1손가락부는 각각, 힌지축에 의해 상기 손바닥부에 회전가능하게 결합된 회전부재와, 일단이 상기 힌지축에 회전가능하게 결합된 하측골격부재와, 일단이 상기 힌지축과 나란한 회전축에 의해 상기 회전부재에 회전 가능하게 결합된 상측골격부재를 포함하는 제1마디; 일단이 상기 상측골격부재의 타단 및 상기 하측골격부재의 타단에 각각 회전가능하게 결합된 제2마디를 포함하고, 상기 회전부재, 상기 상측골격부재, 상기 하측골격부재 및 상기 제2마디가 4절 링크구조를 이루며, 상기 구동수단에 의해 상기 회전부재가 상기 힌지축을 중심으로 회전함에 따라 상기 4절 링크구조가 변형되면서 상기 다수의 제1손가락부가 동작하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드를 제공한다.

본 발명에 따른 로봇 핸드에서, 상기 구동수단은, 상기 손바닥부에 장착된 모터; 일단이 상기 다수의 제1손가락부에 구비된 각각의 상기 회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 회전부재로 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드에서, 상기 다수의 제1손가락부는 각각, 상기 제2마디의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3마디; 일단은 상기 하측골격부재에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 제3마디에 회전 가능하게 결합된 연결링크를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드는 상기 하측골격부재의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드는, 일단은 상기 손바닥부에 지지되고 타단은 상기 상측골격부재에 지지되는 제1토션스프링과, 일단은 상기 제2마디에 지지되고 타단은 상기 제3마디에 지지되는 제2토션스프링을 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드의 상기 제2손가락부는, 상기 손바닥부에 상기 제1손가락부의 길이 방향과 교차하는 방향으로 설치된 회전축에 일단이 결합된 베이스부재와, 일단이 상기 베이스부재의 제1위치에 회전가능하게 결합되는 제1회전부재와, 상기 제1회전부재에 회전가능하게 결합되는 제2회전부재를 포함하는 제1엄지마디; 일단이 상기 베이스부재의 제2위치와 상기 제2회전부재에 회전가능하게 결합된 제2엄지마디를 포함하고,상기 베이스부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 및 상기 제2엄지마디가 4절 링크구조를 이루며, 상기 구동수단에 의해 상기 제1회전부재가 회전함에 따라 상기 4절 링크구조가 변형되면서 상기 제2손가락부가 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드의 상기 제2손가락부는, 상기 제2엄지마디의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3엄지마디; 일단은 상기 베이스부재에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 제2엄지마디에 회전 가능하게 결합된 연결링크를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드의 상기 제2손가락부는, 일단이 상기 베이스부재에 결합하고 타단이 상기 제1회전부재에 결합된 스프링을 포함하며, 상기 스프링은 상기 제1회전부재가 상기 베이스부재에 대해 펴지는 방향으로 탄성 바이어스된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 로봇 핸드의, 상기 구동수단은, 상기 손바닥부에 장착된 모터; 일단이 상기 다수의 제1손가락부에 구비된 각각의 상기 회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 회전부재로 전달하는 제1동력전달부; 일단이 상기 제2손가락부에 구비된 상기 제1회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 제1회전부재로 전달하는 제2동력전달부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사람의 손 모양 및 동작을 유사하게 재현할 수 있을 뿐 아니라, 경제적이고 실물과 동일한 정도의 크기를 가지는 로봇 핸드를 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 핸드의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 제1손가락부의 사시도.
도 3은 제1손가락부의 평면도.
도 4a 및 도 4b는 제1손가락부가 움직이는 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면.
도 5는 제2손가락부의 평면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로봇 핸드에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 핸드의 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 제1손가락부의 사시도이며, 도 3은 제1손가락부의 평면도이며, 도 4a 및 도 4b는 제1손가락부가 움직이는 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면이며, 도 5는 제2손가락부의 평면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇 핸드(1000)는 손바닥부(200)와, 제1손가락부(100)와, 제2손가락부(300)와, 구동수단을 포함한다.

손바닥부(200)는 사람 손의 손바닥에 해당하는 부분이며, 손바닥부(200)의 내부에는 후술할 구동수단이 배치되는 공간이 형성되어 있다.

제1손가락부(100)는 복수로 구비되어 손바닥부(200)의 일측 단부에 결합되는데, 본 실시예의 경우 4개의 제1손가락부(100)가 구비되며, 이 4개의 제1손가락부(100)는 사람 손의 새끼, 약지, 중지 및 검지에 해당한다.

각 제1손가락부(100)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 사람의 손가락과 동일하게 3개의 마디, 즉, 제1마디(10), 제2마디(20), 제3마디(30)로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 기본적으로 제1마디(10), 제2마디(20) 및 제3마디(30)는 내부가 비어있는 형태, 즉 외골격 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1마디(10)는 회전부재(11)와, 상측골격부재(12)와, 하측골격부재(13)를 포함한다. 회전부재(11)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 손바닥부의 전방 측 끝단부에 마련된 힌지축(201)에 회전 가능하게 결합된다.

상측골격부재(12)는 일방향(전방)으로 길게 형성되며, 그 일측 단부가 회전부재(11)에 회전 가능하게 결합된다. 이때 상측골격부재와 회전부재(11)를 연결하는 회전축(121)은 회전부재의 회전축(힌지축)(201) 보다 상측에 배치되며, 힌지축(201)과 나란한 것이 바람직하다.

하측골격부재(13)는 전방으로 길게 형성되며, 그 일측 단부가 손바닥부의 힌지축(201)에 회전가능하게 결합된다. 하측골격부재(13)의 내부에는 후술할 연결링크가 결합되는 제1연결축(131)이 마련되어 있다.

제2마디(20)는 하측골격부재(13)의 전방측 단부에 회전가능하게 결합되고, 상측골격부재(12)에도 회전 가능하게 결합된다. 이때 제2마디(20)를 상측골격부재(12) 및 하측골격부재(13)에 각각 연결하는 회전축(122, 132)은 힌지축(201)과 나란한 것이 바람직하다. 이에 따라 회전부재(11)와, 상측골격부재(12)와, 하측골격부재(13)와, 제2마디(20)에 의해 4절 링크구조가 이루어진다.

즉, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 회전부재(11)가 결합되는 힌지축을 제1지점(201), 상측골격부재(12)와 회전부재(11)가 결합되는 축을 제2지점(121), 상측골격부재(12)와 제2마디(20)가 결합되는 축을 제3지점(122), 하측골격부재(13)와 제2마디(20)가 결합되는 축을 제4지점(132)이라고 하면, 이 4개의 지점을 연결하는 4절 링크구조가 완성된다.

제3마디(30)는 제2마디(20)의 전방측 단부에 회전 가능하게 결합된다. 제3마디(30)의 내부에는 제2연결축(31)이 마련되어 있으며, 이 제2연결축(31)에는 연결링크(40)가 결합된다. 연결링크(40)는 바 형상으로 형성되며, 일단부는 제2연결축(31)에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 하측골격부재(13)의 내부에 있는 제1연결축(131)에 회전 가능하게 결합된다.

또한, 제1손가락부(100)에는 2개의 토션스프링, 즉 제1토션스프링(도면 미도시) 및 제2토션스프링(도면 미도시)이 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1토션스프링은 제2지점(121)에 설치되고, 제1토션스프링의 일단부는 손바닥부(200)에 지지되고, 타단부는 상측골격부재(12)에 지지된다. 제1토션스프링은 제1마디(10)를 손바닥부(200)에 대하여 펴지는 방향으로 탄성바이어스 한다.

제2토션스프링은 제2마디(20)와 제3마디(30)가 결합된 축(32)에 설치되는데, 제2토션스프링의 일단부는 제2마디(20)에 지지되고, 타단부는 제3마디(30)에 지지된다. 제2토션스프링은 제3마디(30)를 제2마디(20)에 대하여 펴지는 방향으로 탄성바이어스 한다.

또한, 각 제1손가락부(100)에는 스토퍼(도면 미도시)가 마련되는 것이 바람직하다. 스토퍼는 후술하는 바와 같이, 제1손가락부의 회전시 하측골격부재(13)의 회전각도를 일정한 범위, 예를 들어 60도 정도로 제한하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예의 경우, 스토퍼는 하측골격부재가 결합되는 손바닥부의 힌지축(201)에 마련된다. 다만, 스토퍼의 형상 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.

제2손가락부(300)는 사람 손의 엄지손가락에 해당하는 것으로, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 3개의 마디, 즉 제1엄지마디(310), 제2엄지마디(320) 및 제3엄지마디(330)로 이루어질 수 있다.

제1엄지마디(310)는 베이스부재(311), 제1회전부재(312) 및 제2회전부재(313)를 포함한다. 베이스부재(311)는 일단부가 손바닥부에 마련된 엄지축(202)에 회전가능하게 결합된다. 이때, 베이스부재(311)가 결합되는 엄지축(202)의 축 방향은, 제1손가락부(100)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 형성된다. 이는, 사람의 손에 있어서 엄지 손가락이 접힐 때, 나머지 손가락들의 길이 방향에 대해 비스듬히 접히는 것처럼, 제2손가락부(300)가 제1손가락부(100)의 길이 방향에 대해 비스듬하게 회전하도록 하기 위함이다.

그리고, 베이스부재(311)의 타단부는 대략 'y'자 모양과 같이 양방향으로 갈라지게 형성되는 것이 바람직하다. 제1회전부재(312)는 베이스부재(311)의 갈라진 양 단부 중 하나의 단부(3111)에 회전가능하게 결합된다. 제2회전부재(313)는 제1회전부재(312)에 회전 가능하게 결합된다.

제2엄지마디(320)는 베이스부재(311)의 갈라진 양 단부 중 나머지 단부(3112)에 회전가능하게 결합된다. 또한, 제2엄지마디(320)는 제2회전부재(313)에도 회전 가능하게 결합된다. 이 경우에도 베이스부재(311)와 제1회전부재(312)를 연결하는 회전축(3111), 제1회전부재(312)와 제2회전부재(313)를 연결하는 회전축(3121), 제2엄지마디(320)를 베이스부재(311)와 제2회전부재(313)에 각각 연결하는 회전축(3112, 3131)은 서로 평행한 것이 바람직하다.

이에 따라 베이스부재(311), 제1회전부재(312), 제2회전부재(313) 및 제2엄지마디(320)에 의해 4절 링크구조가 이루어진다. 즉, 앞서 설명한 제1손가락부(100)와 동일하게 4절 링크 구조가 이루어진다.

제3엄지마디(330)는 제2엄지마디(320)에 회전 가능하게 결합된다.

또한 제1손가락부(100)와 같이 제2손가락부(300)에도 연결링크(340) 및 토션스프링이 마련되어 있다. 연결링크(340)는 바 형상으로 형성되며, 일단부는 제3엄지마디(330)에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 베이스부재(311)에 회전 가능하게 결합된다. 그리고 토션스프링(도면 미도시)은 제2엄지마디(320)와 제3엄지마디(330)가 결합된 지점(321)에 설치되며, 일단부는 제2엄지마디(320)에 지지되고, 타단부는 제3마디(330)에 지지된다.

토션스프링은 제3엄지마디(330)를 제2마디(320)에 대하여 펴지는 방향으로 탄성바이어스 하는 것이 바람직하다.

또한, 제2손가락부(300)에는 스프링(350)이 결합되어 있다. 스프링(350)의 일단부는 베이스부재(311)에 고정되고, 타단부는 제1회전부재(312)에 결합된다. 상기 스프링(350)은 제1회전부재(312)가 베이스부재(311)에 대하여 펴지는 방향, 즉 도 5의 화살표 방향으로 탄성바이어스 한다.

구동수단은 제1손가락부(100) 및 제2손가락부(300)를 움직이기 위한 것으로, 본 실시예의 경우 구동수단은 모터(410)와, 제1동력전달부(420)와, 제2동력전달부(430)로 이루어진다.

모터(410)는 손바닥부(200)에 결합된다.

제1동력전달부(420)는 모터(410)의 동력을 제1손가락부(100)로 전달하기 위한 것이다. 제1동력전달부(420)는 제1전달판(421), 제2전달판(422) 및 전달부재(423)를 포함한다. 제1전달판(421)은 2개 구비되는데, 각 제1전달판(421)의 양측 단부는 회전부재(11)에 마련되어 있는 전달축(111)에 결합된다. 본 발명의 실시예에서는 힌지축(201)을 기준으로 회전축(121)의 반대쪽에 전달축(111)을 설치하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 제2전달판(422)의 양측 단부는 제1전달판(421)에 각각 결합된다.

전달부재(423)의 일단부는 제2전달판(422)에 연결되고, 타단부는 모터(410)에 연결된다. 모터(410)가 구동하면 전달부재(423)는 손바닥부(200) 쪽으로 당겨지게 되며(모터의 회전방향이 바뀌면, 반대로도 이동), 이에 따라 회전부재(11)가 회전하게 된다. 이때, 회전부재(11)가 당겨지는 과정이 원활해 지도록, 제1전달판(421)과 제2전달판(422), 제2전달판(422)과 전달부재(423), 전달부재(423)와 모터(410)는 2자유도 또는 3자유도를 가지는 조인트, 예를 들어 볼 조인트 등에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

제2동력전달부(430)는 모터(410)의 동력을 제2손가락부(300)로 전달하기 위한 것이다. 본 발명의 실시예에서는 제2동력전달부(430)는 바 형태로 형성된다.

제2동력전달부(430)의 일단부는 볼 조인트에 의해 모터(410)에 연결되고, 타단부 역시 볼 조인트에 의해 제1회전부재(312)에 연결된다.

이하에서는 상술한 바와 같이 구성된 로봇 핸드(1000)의 동작을 설명한다.

모터(410)가 구동함에 따라 전달부재(423)가 당겨지면 전달부재(423)에 의해 회전부재(11)에 구비된 전달축(111)이 당겨지고, 따라서 도 4a에 가상선으로 도시된 바와 같이 회전부재(11)가 회전하게 되면서 제1손가락부(100)가 펴진 상태로 접히게 된다.

그리고, 도 4b에서와 같이 로봇 핸드가 물건을 집는 경우에는 하측골격부재(13)가 물건에 접촉된다. 따라서 하측골격부재(13)의 회전은 멈추게 되며, 이 상태에서 회전부재(11)가 계속 회전하게 되면, 4절 링크의 구조가 도 4b에 도시된 바와 같이 바뀌게 된다.

이에 따라, 제2마디(20)가 회전축(132)을 중심으로 회전하게 되고, 이에 연동되어 제3마디(30)도 회전축(32)을 중심으로 회전하게 되며, 그 결과 제1손가락부(100)가 접히게 된다.

한편, 물건을 집지 않는 경우에도 하측골격부재(13)가 어느 정도 회전한 후에는 스토퍼에 의해 회전이 제한되게 된다. 따라서, 물건을 집지 않는 경우에도 제1손가락부(100)가 접혀져서 주먹을 쥐는 자연스러운 모양이 된다.

그리고, 제2손가락부(300)의 동작은 다음과 같다. 모터(410)가 구동하면 이에 연결된 제2동력전달부(430)의 단부가 원호의 궤적을 그리면서 위로 상승하게 된다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 제2동력전달부(430)는 볼 조인트에 의해 모터(410)와 제1회전부재(312)를 연결하므로, 제2동력전달부(430)는 자유도를 가지고 적절하게 틀어지면서 이동된다.

이와 같이 제2동력전달부(430)가 이동하면 베이스부재(311)가 엄지축(202)을 중심으로 회전하면서 제1엄지마디(310)가 손바닥부(200) 쪽으로 접히게 된다. 이 상태에서 제2동력전달부(430)가 더 움직이면(위로 올라가면), 제1회전부재(312)가 회전축(3111)을 중심으로 회전하게 되고, 이에 따라 4절 링크의 구조가 변경되면서(앞서 설명한 제1손가락부와 유사한 원리) 제2엄지마디(320) 및 제3엄지마디(330)가 회전하게 되며, 그 결과 제2손가락부(300)가 접히게 된다. 그리고 모터(410)를 반대로 구동하면 제2손가락부(300)는 다시 펴지게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 로봇 핸드(1000)의 동작을 실제 사람의 손 동작과 유사하게 재현할 수 있다. 그리고, 제1손가락부(100) 및 제2손가락부(300)가 외골격 형태를 가지고 회전축은 외골격 내부에 배치되므로, 로봇 핸드(1000)의 외형이 사람의 손과 유사해진다. 또한, 하나의 모터(410)로 5개의 손가락을 모두 움직이므로, 제작 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 크기도 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

예를 들어, 본 실시예의 경우 전달부재가 바 형태로 이루어져 있으나, 전달부재로 스프링을 사용할 수 있으며, 이 경우 모터를 보호할 수 있다. 즉, 회전각도로 제어되는 모터를 로봇 핸드에 사용하는 경우, 모터는 정해진 각도 예를 들어 180도만큼 회전할 때까지 지속적으로 구동하게 된다. 그런데, 로봇 핸드가 물건을 집는 경우와 같이, 제1손가락부가 더 이상 회전하지 못하는 상황(180도 이전에 회전이 멈춘 상태)에서도 모터는 계속 구동하게 되며, 이에 따라 모터에 과부하가 발생하게 된다. 하지만, 전달부재로 스프링을 사용하는 경우에는, 제1손가락부의 회전이 멈춘 이후에는 스프링이 늘어나면서 모터가 180도까지 회전할 수 있게 되므로, 모터에 과부하가 발생하는 것이 방지된다.

10: 제1마디 11: 회전부재
12: 상측골격부재 13: 하측골격부재
20: 제2마디 30: 제3마디
40: 연결링크 100: 제1손가락부
111: 전달축 121: 회전축
200: 손바닥부 201: 힌지축
202: 엄지축 300: 제2손가락부
310: 제1엄지마디 311: 베이스부재
312: 제1회전부재 313: 제2회전부재
320: 제2엄지마디 330: 제3엄지마디
340: 연결링크 350: 스프링
410: 모터 420: 제1동력전달부
421: 제1전달판 422: 제2전달판
423: 전달부재 430: 제2동력전달부
1000: 로봇 핸드

Claims

손바닥부와, 상기 손바닥부에 결합되는 다수의 제1손가락부와, 상기 손바닥부에 결합되는 제2손가락부와, 상기 다수의 제1손가락부와 상기 제2손가락부를 동작시키는 구동수단을 구비하는 로봇 핸드에 있어서,
상기 다수의 제1손가락부는 각각,
힌지축에 의해 상기 손바닥부에 회전가능하게 결합된 회전부재와, 일단이 상기 힌지축에 회전가능하게 결합된 하측골격부재와, 일단이 상기 힌지축과 나란한 회전축에 의해 상기 회전부재에 회전 가능하게 결합된 상측골격부재를 포함하는 제1마디;
일단이 상기 상측골격부재의 타단 및 상기 하측골격부재의 타단에 각각 회전가능하게 결합된 제2마디
를 포함하고, 상기 회전부재, 상기 상측골격부재, 상기 하측골격부재 및 상기 제2마디가 4절 링크구조를 이루며, 상기 구동수단에 의해 상기 회전부재가 상기 힌지축을 중심으로 회전함에 따라 상기 4절 링크구조가 변형되면서 상기 다수의 제1손가락부가 동작하며,
상기 제2손가락부는 상기 다수의 제1손가락부의 길이 방향과 교차하는 방향으로 상기 손바닥부에 설치된 엄지축에 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드
제1항에 있어서, 상기 구동수단은,
상기 손바닥부에 장착된 모터;
일단이 상기 다수의 제1손가락부에 구비된 각각의 상기 회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 회전부재로 전달하는 동력전달부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드.
제1항에 있어서, 상기 다수의 제1손가락부는 각각,
상기 제2마디의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3마디;
일단은 상기 하측골격부재에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 제3마디에 회전 가능하게 결합된 연결링크
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드
제1항에 있어서,
상기 하측골격부재의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드.
제1항에 있어서,
일단은 상기 손바닥부에 지지되고 타단은 상기 상측골격부재에 지지되는 제1토션스프링;
일단은 상기 제2마디에 지지되고 타단은 제3마디에 지지되는 제2토션스프링
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드.
제1항에 있어서, 상기 제2손가락부는,
상기 엄지축에 일단이 결합된 베이스부재와, 상기 베이스부재의 제1위치에 회전가능하게 결합되는 제1회전부재와, 상기 제1회전부재에 회전가능하게 결합된 제2회전부재를 포함하는 제1엄지마디;
일단이 상기 베이스부재의 제2위치와 상기 제2회전부재에 회전가능하게 결합된 제2엄지마디
를 포함하며, 상기 베이스부재, 상기 제1회전부재, 상기 제2회전부재 및 상기 제2엄지마디가 4절 링크구조를 이루며, 상기 구동수단에 의해 상기 제1회전부재가 회전함에 따라 상기 4절 링크구조가 변형되면서 상기 제2손가락부가 동작하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드
제6항에 있어서, 상기 제2손가락부는,
상기 제2엄지마디의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3엄지마디;
일단은 상기 베이스부재에 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 제2엄지마디에 회전 가능하게 결합된 연결링크
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드
제6항에 있어서,
상기 제2손가락부는, 일단이 상기 베이스부재에 결합하고 타단이 상기 제1회전부재에 결합된 스프링을 포함하며, 상기 스프링은 상기 제1회전부재가 상기 베이스부재에 대해 펴지는 방향으로 탄성 바이어스된 것을 특징으로 하는 로봇 핸드
제6항에 있어서, 상기 구동수단은,
상기 손바닥부에 장착된 모터;
일단이 상기 다수의 제1손가락부에 구비된 각각의 상기 회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 회전부재로 전달하는 제1동력전달부;
일단이 상기 제2손가락부에 구비된 상기 제1회전부재에 연결되어 상기 모터의 구동력을 상기 제1회전부재로 전달하는 제2동력전달부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드.
손바닥부와, 상기 손바닥부에 결합되는 다수의 제1손가락부와, 상기 손바닥부에 결합되는 제2손가락부와, 상기 다수의 제1손가락부와 상기 제2손가락부를 동작시키는 구동수단을 구비하는 로봇 핸드에 있어서,
상기 다수의 제1손가락부는 각각,
힌지축에 의해 상기 손바닥부에 회전가능하게 결합된 회전부재와, 일단이 상기 힌지축에 회전가능하게 결합된 하측골격부재와, 일단이 상기 힌지축과 나란한 회전축에 의해 상기 회전부재에 회전 가능하게 결합된 상측골격부재를 포함하는 제1마디;
일단이 상기 상측골격부재의 타단 및 상기 하측골격부재의 타단에 각각 회전가능하게 결합된 제2마디
를 포함하고, 상기 회전부재, 상기 상측골격부재, 상기 하측골격부재 및 상기 제2마디가 4절 링크구조를 이루며, 상기 구동수단에 의해 상기 회전부재가 상기 힌지축을 중심으로 회전함에 따라 상기 4절 링크구조가 변형되면서 상기 다수의 제1손가락부가 동작하며,
상기 제2손가락부는 상기 다수의 제1손가락부의 각각의 길이 방향과 교차하는 방향으로 상기 손바닥부에 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 핸드