KR101488192B1 - 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇 - Google Patents

박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇 Download PDF

Info

Publication number
KR101488192B1
KR101488192B1 KR20140046586A KR20140046586A KR101488192B1 KR 101488192 B1 KR101488192 B1 KR 101488192B1 KR 20140046586 A KR20140046586 A KR 20140046586A KR 20140046586 A KR20140046586 A KR 20140046586A KR 101488192 B1 KR101488192 B1 KR 101488192B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
stator
side flange
input shaft
stator housing
Prior art date
Application number
KR20140046586A
Other languages
English (en)
Inventor
이수종
박재완
김정용
Original Assignee
주식회사 티이에스
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 주식회사 티이에스 filed Critical 주식회사 티이에스
Priority to KR20140046586A priority Critical patent/KR101488192B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101488192B1 publication Critical patent/KR101488192B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126Rotary actuators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/38Control circuits or drive circuits associated with geared commutator motors of the worm-and-wheel type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

박형 구동 모듈이 개시된다. 본 발명에 따른 박형 구동 모듈은 고정자와 회전자를 포함하는 모터; 상기 고정자가 배치되는 고정자 하우징; 상기 고정자 하우징과 연결되는 중심축; 상기 중심축의 적어도 일부를 내부에 수용하여 2중 축 구조(shaft-in-shaft)를 형성하며, 상기 회전자와 연결되는 중공 입력축; 상기 중공 입력축의 회전을 감속하기 위한 감속기; 상기 감속기에 의해 감속되어 회전할 수 있으며, 삽입부를 포함하는 감속기 출력측 플랜지; 상기 삽입부에 배치되는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 박형 구동 모듈은, 구동 모듈에 사용되는 부품을 줄여서 구동 모듈의 두께를 줄일 수 있고, 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇{PANCAKE TYPE ACTUATOR MODULE AND WEARABLE ROBOT USING THE SAME}
본 발명은 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇에 관한 것으로, 특히, 근력 보조용 혹은 재활 치료용으로 사용되는 착용형(wearable) 로봇에 사용될 수 있는 박형 구동 모듈에 관한 것이다.
척추신경이 손상되거나 근력이 퇴화되어서 보행이 어려운 사람들의 경우, 다리 근력을 증강시키면서 하반신의 신경이 소생하게 하기 위하여 보행 보조용 로봇이 재활 수단으로서 많이 활용되고 있다.
이러한 보행 보조용 로봇은 환자의 하반신에 착용되는 착용형 로봇으로서, 보행 보조용 로봇의 관절이 자율 운동을 할 수 있도록 관절에 구동 모듈이 설치된다. 구동 모듈이 작동함에 따라서 로봇의 관절이 운동하게 되고, 로봇의 운동 동작을 환자가 자연스럽게 따라 하게 되어서 환자의 재활에 도움을 준다.
도 9는 종래의 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9에 의하면, 구동 모듈은 중공형 모터(2100), 감속기(2200), 제1 구동링크(2310), 제1 엔코더(2400) 및 제2 엔코더(2500)를 포함한다. 중공형 모터(2100)는 고정자(2110), 고정자(2110)에 대하여 회전하는 회전자(2120) 및 회전자(2120)의 중심부에 배치되며 중앙에 제1 중공부(2140)을 갖는 회전사프트(2130)를 포함한다. 감속기(2200)는 회전샤프트(2130)와 연결되어 회전을 감속하며, 감속기(2200)의 출력 측에는 제1 구동 링크(2310)가 연결된다. 제1 엔코더(2400)는 중공형 모터(2100)의 감속기(2200)와 연결되는 측과 반대되는 측에 위치하고, 회전샤프트(2130)과 연결되어 중공형 모터(2100)의 회전각도를 검출하며, 제2 엔코더(2500)는 제1 엔코더의 중공형 모터(2100)와 연결되는 측과 반대되는 측에 위치하고, 원통형 연결파이프(2600)에 의해 감속기(2200)의 출력 측이 연결되어 감속기(2200)의 출력 회전각도를 검출한다. 그리고, 제1 링부(2810)는 제1 엔코더(2400)의 회전 각도를 검출하기 위하여 연결 파이프(2600)의 외주면보다 큰 내주면을 가지며, 제2 링부(2820)는 제2 엔코더(2500)의 회전 각도를 검출하기 위하여 연결파이프(2600)의 외주면과 동일한 내주면을 갖는다.
종래의 구동 모듈에 의하면, 엔코더(2400, 2500)가 중공형 모터(2100)를 기준으로 감속기(2200)의 반대측인 입력측에 설치된다. 그런데, 엔코더(2400, 2500)를 입력측에 설치함에 따라서, 제1 링부(2810), 제2 링부(2820) 및 엔코더 하우징(2930)과 같은 별도의 구성이 필요하게 된다. 이에 따라서, 구동 모듈의 전체 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 엔코더(2400, 2500)의 배치에 의하여 별도의 구성이 추가되기 때문에, 이에 따른 전체 구동 모듈의 두께도 증가하게 된다. 구동 모듈의 두께가 증가하게 되면, 구동 모듈이 장착되는 착용형 로봇의 관절부의 두께가 증가하게 되어서 착용형 로봇을 착용하는 환자의 거동에 불편을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구동 모듈에 사용되는 부품을 줄여서 구동 모듈의 두께를 줄일 수 있는 박형 구동 모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조 비용을 줄일 수 있는 박형 구동 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박형 구동 모듈은, 고정자와 회전자를 포함하는 모터; 상기 고정자가 배치되는 고정자 하우징; 상기 고정자 하우징과 연결되는 중심축; 상기 중심축의 적어도 일부를 내부에 수용하여 2중 축 구조(shaft-in-shaft)를 형성하며, 상기 회전자와 연결되는 중공 입력축; 상기 중공 입력축의 회전을 감속하기 위한 감속기; 상기 감속기에 의해 감속되어 회전할 수 있으며, 삽입부를 포함하는 감속기 출력측 플랜지; 상기 삽입부에 배치되는 엔코더를 포함한다.
본 발명에 따른 박형 구동 모듈은, 구동 모듈에 사용되는 부품을 줄여서 구동 모듈의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 박형 구동 모듈은, 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 구동 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 박형 구동 모듈을 결합하는 방식을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 구동 모듈이 제1 아암 및 제2 아암과 결합하는 방식을 나타내는 도면이다.
도 7은 박형 구동 모듈과 제1 아암 및 제2 아암이 결합된 관절부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부가 장착된 착용형 로봇을 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특정 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 구동 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 구동 모듈을 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 박형 구동 모듈(10)은 고정자(110)와 고정자(110)에 대하여 회전하는 회전자(120)를 포함하는 중공형 모터(100)를 포함할 수 있다. 고정자(110)는 전자력이 발생되도록 코일이 감겨진 형태로서, 코일에 전류가 흐르게 되면 전자력이 발생할 수 있다. 회전자(120)는 자석(magnet)일 수 있다. 고정자(110)는 고정자 하우징(130) 내에 위치할 수 있다. 고정자 하우징(130)의 중앙에는 중심축(140)이 삽입될 수 있는 오목부(135)가 형성될 수 있다.
중심축(140)은 고정자 하우징(130)의 오목부(135)에 삽입되고 나사(131)에 의해 고정자 하우징(130)에 고정될 수 있다. 중심축(140)이 오목부(135)에 삽입됨으로써, 중심축(140)과 고정자 하우징(130)이 동심(同心)이 되도록 할 수 있다. 중심축(140)의 일측은 고정자 하우징(130)에 고정되고, 타측은 중공형 엔코더(260)의 중공 내에 위치할 수 있다.
고정자 하우징(130)은 나사 홀(161)에 회전 삽입되는 나사(161')에 의하여 감속기 입력측 플랜지(160)와 연결될 수 있다. 감속기 입력측 플랜지(160)에는 가이드용 요철(163)이 형성되어서 감속기 입력측 플랜지(160)와 고정자 하우징(130) 간의 중심을 일치(동심 배치)시킬 수 있다. 또한, 감속기 입력측 플랜지(160)에는 박형 구동 모듈(10)과 후술할 제1 아암(50)을 연결시키기 위한 제1 관통홀(162)이 형성될 수 있다. 그리고, 감속기 입력측 플랜지(160)와 크로스롤러 베어링(240)의 내측을 나사(164')를 통하여 연결하기 위하여 나사 홀(164)가 형성될 수 있다.
감속기 입력측 플랜지(160)의 중앙부에는 중심축(140)을 둘러싸도록 형성되어 중심축(140)을 내부에 수용할 수 있는 중공 입력축(170)이 배치될 수 있다. 중공 입력축(170)과 중심축(140)은 서로 동심이 되도록 배치될 수 있다. 중공 입력축(170)의 일측은 모터(100)의 회전자(120)와 연결되어, 중공 입력축(170)은 회전자(120)와 함께 회전할 수 있다. 중공 입력축(170)은 모터(100) 측의 내경보다 중공형 감속기(200) 측의 내경을 작게 할 수 있다.
중공 입력축(170)과 감속기 입력측 플랜지(160)의 사이에는 베어링(180)이 형성되어, 감속기 입력측 플랜지(160)에 대하여 중공 입력축(170)을 지지할 수 있다. 베어링(180)의 일측에는 슬리브(185)가 형성되어서 베어링(180)의 위치를 조정할 수 있도록 할 수 있다.
회전자(120)에 의해 회전하는 중공 입력축(170)의 회전은 중공형 감속기(200)에 의하여 감속될 수 있다. 중공형 감속기(200)는 중공 입력축(170)과 연결되는 웨이브 제너레이터(210), 웨이브 제너레이터(210)의 둘레에 배치되며 외주면에 기어 치형이 형성되는 플렉스 스플라인(220), 플렉스 스플라인(220)의 외주면의 기어 치형에 대응하여 내주면이 기어 치형이 형성된 서큘러 스플라인(230), 내주면이 서큘러 스플라인(230)과 연결되고 외주면이 감속기 출력측 플랜지(250)와 연결되는 크로스롤러 베어링(240)을 포함할 수 있다.
웨이브 제너레이터(210)는 타원형상의 캠 외주에 볼 베어링이 배치되도록 구성되며, 플렉스 스플라인(220)의 내측에 결합할 수 있다. 따라서, 중공 입력축(170)이 회전하게 되면 웨이브 제너레이터(210)의 타원형상의 캠이 회전하면서 타원형상의 캠의 장축이 웨이브 제너레이터(210) 내의 볼베어링을 외측으로 밀어내게 된다. 볼베어링이 외측으로 밀려나게 되면서 플렉스 스플라인(220)의 외주면에 형성된 치형이 서큘러 스플라인(230)의 치형과 맞물리게 된다. 이에 따라서, 플렉스 스플라인(220)과 서큘러 스플라인(230) 간의 기어비 만큼 회전자(120)의 회전 속도 보다 감속된 상태로 플렉스 스플라인(220)이 회전할 수 있다. 그리고, 크로스롤러 베어링(240)은 내측이 서큘러 스플라인(230)과 연결되며, 외측이 플렉스 스플라인(220) 및 감속기 출력측 플랜지(250)와 연결되며, 모터의 회전토크 이외의 외력이나 외부 모멘트가 플렉스 스플라인(220) 및 감속기 출력측 플랜지(250)에 인가되지 않도록 할 수 있다.
플렉스 스플라인(220)이 감속된 상태로 회전함에 따라서, 플렉스 스플라인(220)과 크로스롤러 베어링(240)의 외측을 통해 연결된 감속기 출력측 플랜지(250)도 플렉스 스플라인(220)과 같은 속도로 회전할 수 있다. 감속기 출력측 플랜지(250)에는 크로스롤러 베어링(240)의 외측과 나사(251')를 통해 연결되도록 나사공(251)이 형성될 수 있다. 또한, 감속기 출력측 플랜지(250)에는 후술할 제2 아암(60)을 연결시키기 위한 제2 관통홀(252)이 형성될 수 있다. 감속기 출력측 플랜지(250)의 중앙부에 형성된 중공에는 중공 입력축(170)이 삽입될 수 있으며, 감속기 출력측 플랜지(250)에 대하여 중공 입력축(170)을 지지하기 위하여 베어링(190)이 배치될 수 있으며, 베어링(190)의 일측에는 베어링(190)의 위치를 조정할 수 있도록 슬리브(195)가 배치될 수 있다.
감속기 출력측 플랜지(250)의 감속기 입력측 플랜지(160)의 반대측에는 삽입부(253)가 형성되고, 삽입부(253) 내에는 엔코더(260)가 배치될 수 있다. 엔코더(260)의 중심은 나사(150)를 통해 중심축(140)과 연결되며, 엔코더(260)의 외주는 감속기 출력측 플랜지(250)와 연결될 수 있다. 따라서, 엔코더(260)는 고정된 중심축(140)에 대한 감속기 출력측 플랜지(250)의 회전 속도를 측정할 수 있다.
도 2에 도시되는 구동 모듈(10)의 구성에 따르면, 엔코더(260)가 감속기 출력측 플랜지(250)의 삽입부(253)에 배치되기 때문에, 엔코더가 모터의 입력 측 외부에 배치되었던 종래의 구동 모듈에 비하여 전체 구동 모듈(10)의 두께를 줄일 수 있다. 또한, 중공 입력축(170)를 모터(100) 측 내경보다 중공형 감속기(200) 측의 내경이 작은 형상으로 하는 구성, 고정자 하우징(130)의 오목부(135) 내에 중심축(140)을 삽입하고 감속기 입력측 플랜지(160)의 가이드용 요철(163)에 고정자 하우징(130)을 결합하는 구성 및 고정자 하우징(130)에 연결된 중심축(140)이 회전자(120)에 의해 회전하는 중공 입력축(170)의 내측에 배치되는 2중 축 구조(shaft-in-shaft construction)에 의하여, 본 발명의 구동 모듈(10)에서는 중심축의 흔들림을 방지하기 위한 별도의 부품이 필요하지 않아서 구동 모듈(10)의 전체 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 3은 도 1의 박형 구동 모듈(10)을 결합하는 방식을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 박형 구동 모듈(10)은 중공형 감속기(200), 감속기 출력측 플랜지(250)와 엔코더(260)를 포함하는 제1 요소(20), 감속기 입력측 플랜지(160), 중공 입력축(170)과 회전자(120)을 포함하는 제2 요소(30) 및 고정자(110), 고정자 하우징(130)과 중심축(140)을 포함하는 제3 요소(40)로 구성될 수 있다. 제1 요소(20)와 제2 요소(30)는 나사(164')에 의해 연결될 수 있으며, 제2 요소(30)와 제3요소(40)는 나사(161')에 의해 연결될 수 있다. 그리고, 제3요소(40)의 중심축(140)과 제1 요소(20)의 엔코더(260) 간을 연결하기 위하여 나사(150)을 이용할 수 있다.
본 발명의 박형 구동 모듈(10)에 의하면, 중공 입력축(170)을 지지하기 위한 베어링(180, 190)을 중공형 감속기(200) 측에 배치함으로써, 감속기 입력측 플랜지(160), 중공형 감속기(200), 감속기 출력측 플랜지(250)로 구성되는 감속기 모듈(module)(도 3의 20과 30의 결합)을 구현할 수 있다. 따라서, 감속기 모듈에 대하여 토크나 속도가 다른 다양한 모터를 조합하는 것이 가능하며, 모터에 고장 등의 문제가 발생한 경우에는 모터 만을 교체하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
본 실시예에 따른 박형 구동 모듈(10a)은 중심축(140')의 형상이 앞선 실시예와 다른 것이 특징이므로, 그 외의 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
중심축(140')은 앞선 실시예와 달리 중심축(140')의 일단과 타단을 관통하는 관통 홀(140a)를 포함하고 있다. 관통 홀(140a)은 박형 구동 모듈(10a)의 구동을 위하여 필요한 케이블 배선이 통과할 수 있는 공간으로서 역할을 할 수 있다. 따라서, 박형 구동 모듈(10a)의 주변에서 케이블이 엉키거나 케이블에 의해 환자의 거동이 방해되는 일이 발생하지 않도록 할 수 있다. 중심축(140')은 흔들림을 최소화하도록 하기 위하여 모터(100) 측의 관통 홀(140a)의 직경보다 중공형 감속기(200) 측의 관통 홀(140a)의 직경을 작게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박형 구동 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
본 실시예에 따른 박형 구동 모듈(10b)은 고정자 하우징(130a)의 형상이 앞선 실시예와 다른 것이 특징이므로, 그 외의 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
본 실시예의 고정자 하우징(130a)에서는 중심축에 해당하는 부분이 일체화되는 특징이다. 따라서, 고정자 하우징과 중심축을 별도로 하는 구성에 비하여 부품의 수가 줄어 들어 비용이 절감될 수 있다. 또한, 고정자 하우징(130a)의 중심축에 해당하는 부분에, 앞선 실시에와 유사하게, 관통 홀(130b)이 형성되므로, 박형 구동 모듈(10b)의 주변에서 케이블이 엉키거나 케이블에 의해 환자의 거동이 방해되는 일이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 박형 구동 모듈이 제1 아암 및 제2 아암과 결합하는 방식을 나타내는 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이, 박형 구동 모듈(10)에는 제1 아암(50)에 결합하기 위한 제1 관통홀(162)과 제2 아암(60)과 결합하기 위한 제2 관통홀(252)이 형성될 수 있다. 제1 아암(50)에는 제1 관통홀(162)에 대응하는 제3 관통홀(51)이 형성되며, 나사(162')가 제1 관통홀(162)과 제3 관통홀(51)을 관통하는 것에 의하여 박형 구동 모듈(10)과 제1 아암(50)이 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제2 아암(60)에는 제2 관통홀(252)에 대응하는 제4 관통홀(61)이 형성되며, 나사(252')가 제2 관통홀(252)과 제4 관통홀(61)을 관통하는 것에 의하여 박형 구동 모듈(10)과 제2 아암(60)이 결합될 수 있다.
박형 구동 모듈(10)의 외측에 형성된 제1 관통홀(162) 및 제2 관통홀(252)을 이용하여 제1 아암(50) 및 제2 아암(60)과 결합될 수 있기 때문에, 박형 구동 모듈(10)을 분해하지 않고도 제1 아암(50) 및 제2 아암(60)을 교체할 수 있다.
도 7은 박형 구동 모듈과 제1 아암 및 제2 아암이 결합된 관절부를 나타내는 도면이다. 도 7(a)는 관절부(500)를 박형 구동 모듈(10)의 감속기 출력측에서 본 모습이고, 도 7(b)는 관절부(500)를 박형 구동 모듈(10)의 모터측에서 본 모습이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 관절부가 장착된 착용형 로봇을 나타내는 도면이다.
착용형 로봇(1000)은 환자의 한 쪽의 다리에 대하여 골반측과 종아리측의 두 군데에 관절부(500)가 적용되도록 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 박형 구동 모듈이 포함된 착용형 로봇에서는 박형 구동 모듈의 두께가 작기 때문에, 환자가 착용형 로봇(1000)을 착용하는 경우에 환자의 활동이 방해되는 것을 최소화할 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 도면은 자세한 윤곽 라인을 생략하여, 본 발명의 기술사상에 속하는 부분을 쉽게 알 수 있도록 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 상기 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 기준이 될 수 없으며, 본 발명의 청구범위에 포함된 기술사항을 이해하기 위한 참조적인 사항에 불과하다.
10: 박형 구동 모듈
100: 모터
110: 고정자
120: 회전자
130: 고정자 하우징
140: 중심축
150: 나사
160: 감속기 입력측 플랜지
170: 중공 입력축
180, 190: 베어링
200: 중공형 감속기
210: 웨이브 제너레이터
220: 플렉스 스플라인
230: 서큘러 스플라인
240: 크로스롤러 베어링
250: 감속기 출력측 플랜지
260: 중공형 엔코더

Claims (13)

  1. 고정자와 회전자를 포함하는 모터;
    상기 고정자가 배치되는 고정자 하우징;
    상기 고정자 하우징과 연결되는 중심축;
    상기 중심축의 적어도 일부를 내부에 수용하여 2중 축 구조(shaft-in-shaft)를 형성하며, 상기 회전자와 연결되는 중공 입력축;
    상기 중공 입력축의 회전을 감속하기 위한 감속기;
    상기 감속기에 의해 감속되어 회전할 수 있으며, 삽입부를 포함하는 감속기 출력측 플랜지;
    상기 삽입부에 배치되는 엔코더
    를 포함하되,
    상기 고정자 하우징과 상기 감속기 출력측 플랜지 사이에 형성된 감속기 입력측 플랜지를 더 포함하고,
    상기 감속기 출력측 플랜지와 상기 중공 입력축 및 상기 감속기 입력측 플랜지와 상기 중공 입력축 사이에는 베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  2. 삭제
  3. 고정자와 회전자를 포함하는 모터;
    상기 고정자가 배치되는 고정자 하우징;
    상기 고정자 하우징과 연결되는 중심축;
    상기 중심축의 적어도 일부를 내부에 수용하여 2중 축 구조(shaft-in-shaft)를 형성하며, 상기 회전자와 연결되는 중공 입력축;
    상기 중공 입력축의 회전을 감속하기 위한 감속기;
    상기 감속기에 의해 감속되어 회전할 수 있으며, 삽입부를 포함하는 감속기 출력측 플랜지;
    상기 삽입부에 배치되는 엔코더
    를 포함하되,
    상기 감속기 측의 상기 중공 입력축의 내경이 상기 모터 측의 상기 중공 입력축의 내경 보다 작은 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중공 입력축과 상기 중심축은 서로 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정자 하우징과 상기 중심축이 서로 동심으로 배치되도록 상기 고정자 하우징에 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감속기 입력측 플랜지와 상기 고정자 하우징이 서로 동심으로 배치되도록 상기 감속기 입력측 플랜지에 가이드 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 코일이 감겨진 형태이고, 상기 회전자는 자석으로 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감속기는,
    상기 중공 입력축에 연결되는 웨이브 제너레이터;
    상기 웨이브 제너레이터의 둘레에 배치되며 외주면에 기어 치형이 형성되는 플렉스 스플라인;
    상기 플렉스 스플라인의 외주면에 형성된 기어 치형에 대응하여 내주면이 기어 치형이 형성된 서큘러 스플라인;
    내주면이 상기 서큘러 스플라인과 연결되고 외주면이 상기 감속기 출력측 플랜지와 연결되는 크로스롤러 베어링
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  9. 삭제
  10. 고정자와 회전자를 포함하는 모터;
    상기 고정자가 배치되는 고정자 하우징;
    상기 고정자 하우징과 연결되는 중심축;
    상기 중심축의 적어도 일부를 내부에 수용하여 2중 축 구조(shaft-in-shaft)를 형성하며, 상기 회전자와 연결되는 중공 입력축;
    상기 중공 입력축의 회전을 감속하기 위한 감속기;
    상기 감속기에 의해 감속되어 회전할 수 있으며, 삽입부를 포함하는 감속기 출력측 플랜지;
    상기 삽입부에 배치되는 엔코더
    를 포함하되,
    상기 중심축에는 상기 중심축의 일단과 타단을 관통하는 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 감속기 측의 상기 관통 홀의 직경이 상기 모터 측의 상기 관통 홀의 직경 보다 작은 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 고정자 하우징과 상기 중심축이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 박형 구동 모듈.
  12. 착용형 로봇으로서,
    제1항, 제3항, 제10항 중 어느 한 항의 박형 구동 모듈; 및
    상기 박형 구동 모듈에 결합되는 제1 아암 및 제2 아암
    을 포함하는 관절부를 포함하는 착용형 로봇.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 박형 구동 모듈에는 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성되고,
    상기 제1 아암와 상기 제2 아암에는 각각 제3 관통홀과 제4 관통홀이 형성되며,
    상기 박형 구동 모듈과 상기 제1 아암은 상기 제1 관통홀과 상기 제3 관통홀을 관통하는 나사에 의해 결합되고,
    상기 박형 구동 모듈과 상기 제2 아암은 상기 제2 관통홀과 상기 제4 관통홀을 관통하는 나사에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 착용형 로봇.
KR20140046586A 2014-04-18 2014-04-18 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇 KR101488192B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140046586A KR101488192B1 (ko) 2014-04-18 2014-04-18 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140046586A KR101488192B1 (ko) 2014-04-18 2014-04-18 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101488192B1 true KR101488192B1 (ko) 2015-01-30

Family

ID=52593116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140046586A KR101488192B1 (ko) 2014-04-18 2014-04-18 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101488192B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109702766A (zh) * 2019-01-17 2019-05-03 迈赫机器人自动化股份有限公司 一种精细机械模块化关节结构
US10500069B2 (en) 2015-11-05 2019-12-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Driving module and motion assistance apparatus including the same
US11259978B2 (en) 2017-07-24 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Motion assistance apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007321879A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 回転位置センサ付き減速機ユニット
JP5327312B2 (ja) * 2009-03-06 2013-10-30 株式会社安川電機 ロボットの関節ユニット及びロボット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007321879A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 回転位置センサ付き減速機ユニット
JP5327312B2 (ja) * 2009-03-06 2013-10-30 株式会社安川電機 ロボットの関節ユニット及びロボット

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10500069B2 (en) 2015-11-05 2019-12-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Driving module and motion assistance apparatus including the same
US11259978B2 (en) 2017-07-24 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Motion assistance apparatus
CN109702766A (zh) * 2019-01-17 2019-05-03 迈赫机器人自动化股份有限公司 一种精细机械模块化关节结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4787753B2 (ja) 減速機付き駆動装置
JP6817841B2 (ja) 電動機付き減速機
RU2614434C1 (ru) Реверсивная муфта сцепления (варианты)
KR101488192B1 (ko) 박형 구동 모듈 및 이를 사용한 착용형 로봇
JP7151175B2 (ja) 変速機及びアクチュエータ
WO2017094715A1 (ja) 電動機付き減速機
JP4997121B2 (ja) 電動回転継手
JP6836343B2 (ja) 波動歯車減速機用モータユニット
KR20160010553A (ko) 파동기어장치유닛에 피구동부재를 체결하는 체결구조 및 파동기어장치유닛
US20100275711A1 (en) Ball screw device
JP2019086150A (ja) 動力源を有する減速機
CN110770472A (zh) 旋转致动器以及直动致动器
WO2016006545A1 (ja) 関節駆動装置
JP2015074036A (ja) アクチュエータ及びこのアクチュエータを組み込んだロボットの関節構造
US10955039B2 (en) Transmission and actuator
KR102012234B1 (ko) 통합구동장치
JP2020532932A (ja) 車両用一体型駆動ギアモータアセンブリ
CN111358669B (zh) 用于外骨骼机器人的驱动装置及外骨骼机器人
JP2010051159A (ja) 可変界磁モータ
US10478968B2 (en) Driving assembly, ankle assembly and robot having the same
US10677321B2 (en) Speed reducing device having power source
KR101922558B1 (ko) 통합구동장치
EP3090194B1 (en) Variable stiffness actuator
IT201800003111A1 (it) Macchina ginnica a nastro scorrevole a circuito chiuso perfezionata.
JP2022077275A (ja) 駆動装置、及び駆動装置の組立て方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180126

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 6