KR101506065B1 - 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법 및 핸들링 시스템 - Google Patents

중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법 및 핸들링 시스템 Download PDF

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KR101506065B1 KR1020120034383A KR20120034383A KR101506065B1 KR 101506065 B1 KR101506065 B1 KR 101506065B1 KR 1020120034383 A KR1020120034383 A KR 1020120034383A KR 20120034383 A KR20120034383 A KR 20120034383A KR 101506065 B1 KR101506065 B1 KR 101506065B1
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스벤 브루드니오크
귄터 슈라이버
요한 마이슈베르거
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쿠카 로보테르 게엠베하
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0008Balancing devices

Abstract

본 발명은 중력보상된 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법에 있어서 상기 하중 바디 (6) 는 하중 바디 홀딩 수단 (3) 에 의해 받쳐지고, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 로봇 (1) 의 말단장치 플랜지 (2) 와 연결되어 있으며, 이때 중력보상장치 (9) 가 제공되어 있고, 상기 중력보상장치는 이음 부재 (17) 를 구비하며, 상기 이음 부재는 상기 하중 바디 (6) 를 중력보상하기 위해 상기 로봇 (1) 의 부재 (7, 7a) 에 또는 말단장치 플랜지 (2) 에 영향을 미친다. 이 이외에, 본 발명은 자동화된 핸들링 시스템에 관한 것이며, 상기 핸들링 시스템은, 하중쪽에서 이음 부재 (17) 을 구비한, 하중 바디 (6) 를 위한 중력보상장치 (9), 하중 바디 홀딩 수단 (3), 및 중력보상된 상기 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 로봇 (1) 을 구비하고, 상기 로봇 (1) 은 말단장치 플랜지 (2) 를 구비하며, 이때 상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 관절 커플러 (21) 를 이용해 상기 로봇 (1) 의 부재 (7, 7a) 에 또는 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 이어져 있다.

Description

중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법 및 핸들링 시스템 {METHOD AND HANDLING SYSTEM FOR AUTOMATED MOVING OF A GRAVITY-COMPENSATED LOAD BODY}
본 발명은 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법 및 자동화된 핸들링 시스템에 관한 것으로, 상기 핸들링 시스템은 하중 바디를 위한 중력보상장치를 구비한다.
DE 10 2008 032 322 A1 은 경량 로봇을 이용해 2개의 부품을 조립하기 위한 방법을 공개하고 있으며, 상기 방법에 있어서 우선 제 1 부품은 상기 로봇을 이용해 수용되고, 그리고 그 후 적어도 부분 영역과 함께 제 2 부품의 리세스 (recess) 안으로 도입되며, 이때 이미 일찍 상기 부품 간의 접촉이 발생한다. 상기 도입 운동 동안 상기 제 1 부품은 상기 경량 로봇에 의해 적어도 간헐적으로 진동하며 움직여진다. 이때, 경량 로봇이란 그의 하중 수용 능력과 비교하여 적은 자체중량 및 정밀한 힘제어를 구비한 로봇을 말한다. 적은 자체중량 및 정밀한 제어를 통해, 상기 부품의 손상이 생기지 않으면서 상기 부품을 조립시 일찍 서로 접촉시키는 것이 가능하다.
US 2011/0048649 A1 에는 자동화된 타이어 조립 장치가 공지되어 있으며, 상기 타이어 조립 장치에 있어서 휠 너트 스크류잉 공구는 상기 휠 너트 스크류잉 공구와 바로 연결되어 있는 중력보상장치를 통해 부유 상태로 유지되고, 이때 별도의 산업용 로봇은 그립핑 공구를 구비하며, 상기 그립핑 공구는 부유 상태에 있는 상기 휠 너트 스크류잉 공구를 자동적으로 움직이기 위해 붙잡는다.
본 발명의 목적은 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 대안적인, 특히 개선된 방법 및 핸들링 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법으로서, 상기 방법에 있어서 상기 하중 바디는 하중 바디 홀딩 수단 (load body holding means) 에 의해 받쳐지며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 로봇의 말단장치 플랜지 (end effector-flange) 와 연결되어 있고, 이때 중력보상장치 (gravity compensation device) 가 제공되어 있으며, 상기 중력보상장치는 이음 부재를 구비하고, 상기 이음 부재는 상기 하중 바디를 중력보상하기 위해 상기 로봇의 부재에 또는 상기 말단장치 플랜지에 영향을 미치는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법을 통해 달성된다.
그러므로, 본 발명에 따른 방법에 있어서 상기 하중 바디는 바로 상기 중력보상장치에 매달려 있는 것이 아니라 상기 하중 바디는 하중 바디 홀딩 수단에 고정되어 있으며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결되어 있고, 그러면 이때 상기 중력보상장치는 상기 로봇에, 특히 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 영향을 미치며, 그리고 상기 하중 바디 또는 상기 하중 바디 홀딩 수단에 직접적으로 영향을 미치지 않는다. 상기 로봇은 매니퓰레이터 팔 (manipulator arm) 과 제어장치를 포함할 수 있다. 상기 제어장치는 상기 매니퓰레이터 팔을 자동적으로 움직이기 위해 셋업되어 있을 수 있다. 상기 하중 바디는 예컨대 조립 과정의 진행시 배치될 수 있는 또는 조립될 수 있는 부품일 수 있다. 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 로봇의 말단장치일 수 있다. 상기 하중 바디 홀딩 수단은 특히 그립퍼 (gripper) 일 수 있으며, 상기 그립퍼는 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 고정되어 있고, 탈착 불가능하게 연결되어 있으며, 즉 플랜지에 부착되어 있다.
본 발명에 따른 방법을 통해, 상기 중력보상장치가 중력에 반대되는 힘을 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지를 통하여 상기 하중 바디에 도입함으로써 상기 하중 바디는 주로, 특히 적어도 대부분 또는 완전히 상기 중력보상장치를 통해 지지된다. 보충적으로, 중력과 반대방향을 향해 있지 않은 부분을 가진 힘도 전달될 수 있다. 힘은 일반적으로 상기 로봇의 상기 플랜지로부터 상기 중력보상장치로 향해 있다. 그러므로, 상기 로봇의 하중지지능력을 근거로 단지 상기 로봇팔만을 통해 유지될 수 있는 것보다 높은, 특히 훨씬 더 높은 질량을 가진 하중 바디가 상기 로봇팔을 통해 움직여질 수 있다. 상기 로봇이 상기 하중 바디를 완전히 지지하기 위해 형성되어 있거나 또는 셋업되어 있을 필요 없이, 상기 로봇은 적어도 대부분 또는 완전히 공간 안에서 상기 하중 바디를 조작 (maneuver) 하기 위해서만 사용된다.
상기 중력보상장치의 상기 이음 부재는 적어도 1개의, 특히 3개의 자유도 (degree of freedom) 를 가진 관절을 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 커플링되어 (coupled) 있을 수 있다. 상기 이음 부재는 상기 중력보상장치를 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결시키기 위한 수단을 의미한다. 상기 이음 부재는 관절, 또는 관절 배열체를 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결되어 있을 수 있다. 상기 관절, 또는 상기 관절 배열체는 예컨대 3개의 회전 자유도를 가질 수 있다.
상기 중력보상장치의 상기 이음 부재는 특히 3개의 회전 자유도를 가진 관절 커플러 (joint coupler) 를 통하여 상기 로봇의 부재, 특히 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결되어 있을 수 있다. 상기 관절 커플러는 바람직하게는 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 커플링되어 있다. 하지만 상기 관절 커플러는 상기 로봇의 다른 부재에 커플링되어 있을 수도 있다. 이 점에 있어서, 상기 말단장치 플랜지는 단지 상기 로봇의 특별한 부재, 즉 상기 로봇의 말단 (distal) 단부 부재를 형성한다.
상기 중력보상장치가 상기 하중 바디 홀딩 수단이 고정되어 있는 부재와 다른 로봇의 부재에 커플링되어 있으면, 상기 중력보상장치의 상기 이음 부재와 상기 하중 바디 홀딩 수단 사이에 놓여 있는 로봇의 부재 및/또는 관절이 상기 하중 바디의 질량 및 중력을 근거로 발생하는 지지력 및/또는 관성력을 전달할 수 있는 것이 보장되어야 한다. 하지만, 가장 간단한 경우에서 상기 중력보상장치는 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 바로 커플링되어야 하며, 상기 말단장치 플랜지에서 상기 하중 바디 홀딩 수단은 바로 플랜지에 부착되어 있고, 따라서 상기 로봇의 부재 및/또는 관절이 그 사이에 놓여 있지 않다.
모든 실시형태에서, 상기 중력보상장치는 단지 상기 로봇의 및/또는 상기 하중 바디의 능동 운동 (active movement) 만을 근거로 수동적으로 (passively), 특히 자신의 드라이브 없이 함께 움직여질 수 있다. 그러므로, 상기 중력보상장치는 자신의 드라이브를 구비할 필요가 없고, 주로 또는 오로지 기계적 관절 배열체로서 형성되어 있을 수 있다. 일례적인 실시에서, 상기 중력보상장치는 2개의 자유도를 가진 기계적 관절 외팔보에 의해 형성될 수 있으며, 상기 관절 외팔보의 외팔보 단부는 수평 평면 내에서 자유로이 조절될 수 있다. 이때 상기 하중 바디는 예컨대 크레인 형태의 (crane-shaped) 호이스팅 로프 (hoisting rope) 에 매달려 있을 수 있으며, 상기 호이스팅 로프는 상기 기계적 관절 외팔보의 상기 외팔보 단부로부터 아래로 뻗어 있다. 이 점에 있어서, 상기 하중 바디는“자유로이 부유하며 (freely floating)”매달려 있으며, 즉 단지 상기 로프를 통해 공중에 지지되어 있다. 상기 로프는, 상기 로프에 상기 하중 바디의 중력에 적어도 거의 상응하는 인장력을 가하는 장치에 이어져 있을 수 있다.
실시형태에서, 상기 중력보상장치는 오로지 상기 하중 바디의 질량을 통해 야기된 중력만을 보상할 수 있다. 이 경우, 이 이외에 예컨대 상기 하중 바디 홀딩 수단 및/또는 상기 말단장치 플랜지를 들어올리기 위해 및/또는 상기 하중 바디가 수평 축 둘레로 틸팅되면 (tilted) 발생하는 추가적인 토크를 근거로 상기 로봇에 의해 일종의 지지력이 소모되어야 한다. 힘이 반드시 상기 하중 바디의 무게중심을 통해 갈 필요는 없다. 이 이외에, 동력 (dynamic forces) 도 적어도 부분적으로 또는 완전히 흡수될 수 있거나 또는 흡수되어야 한다.
대안적인 실시형태에서는, 상기 중력보상장치는 상기 하중 바디의 질량을 통해 야기된 중력 이외에 추가적으로 상기 하중 바디 홀딩 수단의 질량을 통해 및/또는 상기 말단장치 플랜지의 및/또는 상기 로봇의 부재 중 하나 또는 다수의 질량을 통해 야기된 중력을 보상할 수 있다. 이렇게 하여, 상기 중력보상장치를 통해, 상기 로봇팔에게서 상기 하중 바디 홀딩 수단의 및/또는 개별 부재의, 특히 상기 말단장치 플랜지의 질량으로 이루어진 무게를 경감시킬 수 있다.
이 이외에, 상기 목적은 기술한 바와 같이 특히 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 자동화된 핸들링 시스템을 통해 달성되며, 상기 핸들링 시스템은, 하중쪽에서 이음 부재를 구비한, 하중 바디를 위한 중력보상장치, 하중 바디 홀딩 수단, 및 중력보상된 상기 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 로봇을 구비하고, 상기 로봇은 말단장치 플랜지를 구비하며, 이때 상기 중력보상장치의 상기 이음 부재는 관절 커플러를 이용해 상기 로봇의 부재에 또는 상기 말단장치 플랜지에 이어져 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 자동화된 핸들링 시스템에 있어서, 상기 하중 바디는 바로 상기 중력보상장치에 매달려 있는 것이 아니라 상기 하중 바디는 하중 바디 홀딩 수단에 고정되어 있으며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결되어 있고, 그러면 이때 상기 중력보상장치는 관절 커플러를 통하여 상기 로봇에, 특히 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 영향을 미치며, 그리고 상기 하중 바디 또는 상기 하중 바디 홀딩 수단에 직접적으로 영향을 미치지 않는다. 상기 로봇은 매니퓰레이터 팔과 제어장치를 포함할 수 있다. 상기 제어장치는 상기 매니퓰레이터 팔을 자동적으로 움직이기 위해 셋업되어 있을 수 있다. 상기 하중 바디는 예컨대 조립 과정의 진행시 배치될 수 있는 또는 조립될 수 있는 부품일 수 있다. 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 로봇의 말단장치일 수 있다. 상기 하중 바디 홀딩 수단은 특히 그립퍼 (gripper) 일 수 있으며, 상기 그립퍼는 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 고정되어 있고, 탈착 불가능하게 연결되어 있으며, 즉 플랜지에 부착되어 있다.
상기 중력보상장치의 상기 이음 부재는 상기 관절 커플러를 이용해 적어도 1개의, 특히 3개의 자유도를 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 커플링되어 있을 수 있다.
상기 이음 부재는 상기 중력보상장치를 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결시키기 위한 수단을 의미한다. 상기 이음 부재는 상기 관절 커플러를 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지와 연결되어 있을 수 있다. 상기 관절 커플러는 예컨대 3개의 회전 자유도를 가질 수 있다.
특별한 실시형태에서, 상기 말단장치 플랜지를 키네매틱 체인 (kinematic chain) 에 있어서 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지에 바로 선행하는 부재와 연결시키는 관절은 회전관절 (rotary joint) 로서 형성되어 있을 수 있다.
상기 자동화된 핸들링 시스템의 모든 실시형태에서, 상기 관절 커플러는 상기 로봇 부재, 특히 상기 말단장치 플랜지와 회전 가능하게 연결된 연결 부재를 구비할 수 있으며, 상기 연결 부재는 적어도 하나의 관절, 특히 회전관절을 이용해 홀딩 부재 (holding member) 와 연결되어 있고, 상기 홀딩 부재는 상기 중력보상장치의 상기 이음 부재에 커플링되어 있다.
상기 연결 부재는, 상기 로봇의 부재에, 특히 상기 말단장치 플랜지에 제 1 회전축 둘레로 회전 가능하게 지지된 환상 바디 (annular body) 를 구비할 수 있으며, 상기 환상 바디는 마주하고 있는, 특히 방사상으로 바깥을 향한, 하나의 공통의 제 2 회전축 상에 놓여 있는 2개의 회전관절을 이용해 부분링 모양의 및/또는 활 모양의 홀딩 부재에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 홀딩 부재는 그로서는 제 3 회전축 둘레로 회전 가능하게 상기 중력보상장치의 상기 이음 부재와 이어져 있다.
상기 말단장치 플랜지는 상기 로봇의 특별한 부재를 의미한다. 상기 말단장치 플랜지가 상기 로봇팔의 마지막 관절에 회전 가능하게 지지되어 있으면, 상기 연결 부재는 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링을 통하여 회전 가능하게 상기 말단장치 플랜지에 지지되어 있을 수 있다.
상기 관절 커플러는 활 모양의 홀딩 부재 (holding member) 를 구비할 수 있다. 상기 활 모양의 홀딩 부재는 원형 경로를 따라 약 270 도의 각도 만큼 뻗어 있을 수 있다. 이 원형 경로의 반경은, 상기 말단장치 플랜지에 가까이 있는 부재가 상기 활 모양의 홀딩 부재에 의해 에워싸인 자유 공간 안으로 완전히 가라앉을 수 있도록 크기가 선택되어 있다. 상부 단부의 영역에서, 상기 활 모양의 홀딩 부재는 안쪽을 향하는 노치 (notch) 를 구비할 수 있으며, 상기 노치에는, 링 모양으로 형성된 상기 중력보상장치의 이음 부재가 맞물린다. 상기 이음 부재는 회전관절 연결을 이용해 상기 로프와 연결되어 있을 수 있거나, 또는 곧장 상기 로프에 고정되어 있을 수 있고, 이때 회전 가능성은 상기 로프의 꼬임을 통해 실현 가능할 수 있다.
상기 활 모양의 홀딩 부재는 대칭적으로 형성되어 있을 수 있다. 상기 활 모양의 홀딩 부재의 마주하고 있는 2개의 단부섹션에는 각각 회전관절이 배치되어 있을 수 있다. 상기 두 회전관절은 특히 하나의 공통의 회전축 상에 놓여 있다. 상기 두 회전관절에는, 환상 바디 (annular body) 형태의 연결 부재가 지지되어 있을 수 있다. 상기 환상 바디는 베어링, 특히 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링의 외측링을 형성할 수 있다. 상기 환상 바디는 베어링, 특히 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링의 외측링과 연결되어 있는 별도의 부품으로서 형성되어 있을 수도 있다. 이에 따라, 상기 베어링 또는 그의 내측링은 상기 말단장치 플랜지와 단단히 연결되어 있을 수 있다. 이 점에 있어서, 상기 환상 바디는 회전 가능하게 상기 말단장치 플랜지에 지지되어 있다.
상기 관절 커플러와 상기 로프를 통해, 3개의 회전 자유도를 가진 관절 커플러가 만들어질 수 있으며, 상기 관절 커플러를 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지는 상기 중력보상장치와 연결되어 있다.
무거운 물체를 힘을 적게 들여 새 위치로 움직이는 것을 사람에게 가능하게 하기 위해, 특히 밸런서 시스템 (balancer system) 이라고도 불리우는 중력보상장치는 일반적으로 손을 사용한 (manual) 이용을 위해 사용된다.
이 경우, 상기 밸런서 시스템의 메커니즘은 수직 방향에 있어서 물체에 힘을 가하고 그리고 이로써 그를 들어올리는 것을 가능하게 한다. 이때, 사용자는 물체가 들어올려지는 높이를 결정한다. 상기 물체의 옆으로의 (lateral) 이동은 손으로 (manually) 사용자에 의해 초래될 수 있다. 상기 밸런서의 메커니즘은 이러한 옆으로의 이동을 가능하게 하기 위해 형성되어 있을 수 있다.
상기 밸런서의 메커니즘은 하중 바디 홀딩 수단 또는 물체 홀더 (object holder) 라고도 불리우는 그 밖의 메커니즘을 통하여, 들어올려져야 하는 물체와 연결될 수 있다. 이 물체 홀더는 사용자에 의해 제어될 수 있는 그 밖의, 특히 능동 (active) 자유도를 가질 수 있다. 이렇게 하여, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 예컨대 그립퍼 (gripper) 로서 형성되어 있을 수 있으며, 상기 그립퍼는 개방 위치와, 상기 하중 바디를 붙잡는 폐쇄 위치 사이에서 조절 가능하다.
이러한 유형의 밸런서 시스템은 로봇에 의해서도 사용될 수 있다. 이때, 로봇은 물체를 능동적으로 예컨대 평면 내에서 움직이며, 그리고 들어올려져야 하는 물체의 무게는 부분적으로 또는 완전히 상기 밸런서에 의해 상쇄된다. 이때, 수직선에서의 상기 밸런서의 운동은 로봇에 의해 유발 또는 초래된다. 이때, 상기 밸런서와 상기 물체 홀더를 포함하는 시스템의 전체 구성은 손으로 (manually) 사용된 밸런서 시스템과 동일하게 형성되어 있을 수 있다. 상기 물체 홀더는 들어올려져야 하는 물체에 영향을 미치며 그리고 로봇은 상기 물체에 또는 상기 물체 홀더에 영향을 미친다.
로봇을 밸런서 시스템을 갖고 도움으로써, 상기 로봇은 물체를 (상기 물체의 무게를 위해 상기 로봇이 본래 설계되어 있는 것이 아니다) 적어도 감소된 원동력 (dynamics) 을 갖고 움직일 수 있다. 이 물체는 로봇에 의해 - 상기 밸런서에 의한 도움을 구비하고 - 방해윤곽 (interfering contour) 을 가진 환경 안의 새 위치로 데려가져야 한다. 로봇과 관련된 이러한 밸런서 시스템의 이용에 대해 문제가 되는 것은 상기 밸런서 시스템에, 즉 상기 중력보상장치에 맞춰져 있는 물체 홀더의 큰 방해윤곽이다. 이는 각각의 과제에 대해 문제가 없는 장소에 상기 방해윤곽을 배치하기 위해, 밸런서와 물체 홀더로 만들어진 상기 전체 시스템이 각각의 이용을 위해 새로이 설계되어야 하도록 한다.
여기에서 이제 본 발명이 시작되며, 그의 목적은 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법 및 자동화된 핸들링 시스템을 설계하는 것이고, 상기 핸들링 시스템에 있어서 로봇의 정상적인 운동은 상기 물체 홀더, 즉 상기 하중 바디 홀딩 수단이 상기 중력보상장치를 고려하여 설계될 필요 없이 상기 중력보상장치를 통해 도움을 받으며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 핸들링하는 로봇 및 과제 위치, 특히 조립 과제 위치에 따라 형성될 수 있다. 결과적으로, 큰 방해윤곽이 저지될 수 있다. 그러면, 이러한 밸런서 시스템을 갖고, 각각 적응이 수행될 필요 없이 표준 과제의 가능한 한 다수가 로봇에 의해 도움을 받을 수 있다.
바디, 즉 하중 바디는 로봇에 의해 공간 안에서 6 자유도에서 움직여질 수 있다. 상기 밸런서는 운동성을 제한해서는 안 되며, 그리고 그는 상기 하중 바디의 무게의 전체 또는 일부를 흡수해야 한다. 이 이외에, 상기 밸런서 및/또는 상기 하중 바디 홀딩 수단은 작업 환경에서의 충돌 문제를 초래할 수 있는 가능한 한 적은 방해윤곽을 가져야 한다.
상기 전체 시스템이 수행해야 하는 기능은 본 발명의 실시에서 부분기능으로 나뉘어지며 그리고 부분 시스템에 할당되어 있다. 이때 상기 밸런서는 평면 내의 운동을 가능하게 할 수 있다. 리프팅 메커니즘 (lifting mechanism) 은 상기 물체를 들어올리는 것을 가능하게 한다. 이 기능은 상기 밸런서의 메커니즘에 따라 상기 밸런서 안에 함께 통합될 수 있다. 상기 물체 홀더는 들어올려져야 하는 물체와 연결되어 있을 수 있으며, 그리고 개별적인 또는 모든 공간축 둘레로 이 물체의 회전을 가능하게 할 수 있다.
상기 물체의 회전운동은 실시형태에서 상기 로봇의 상기 플랜지에 의해 가능해진다. 이때, 상기 밸런서의 수직력 (vertical force) 은 바로 상기 로봇의 상기 플랜지 안으로 도입되며, 이로 인해 상기 로봇의 부재 및/또는 구동된 관절의 하중이 줄어들 수 있다. 힘을 상기 플랜지에 전달하는데 이용되는 메커니즘은 로봇의 운동을 약간만 제한한다. 힘을 상기 플랜지에 전달하는데 이용되는 메커니즘은 특히 상기 로봇의 회전축 둘레로 단지 작은 방해윤곽을 형성한다.
상기 로봇의 상기 플랜지는 작은 길이 만큼, 예컨대 15 mm 만큼 확장될 수 있다. 상기 로봇의 플랜지와 상기 들어올려져야 하는 물체 사이와, 그리고 상기 물체 둘레에는, 추가적인 방해윤곽이 발생되지 않는다.
일례적인 실시형태에서, 상기 플랜지로의 힘전달은 3개의 수동 (passive) 자유도를 가진 현수장치 (suspension) 를 갖고 수행된다. 상기 현수장치는 제 1 베어링을 통하여 상기 로봇의 상기 플랜지와 연결되어 있으며, 상기 베어링 안에서 상기 플랜지는 자유로이 회전할 수 있다. 상기 베어링의 외측링의 수용부는 링 (ring) 에 의해 유지되며, 상기 베어링은 제 2 베어링을 통하여 상기 링과 관절식으로 연결되어 있다. 이 이외에, 상기 링은 위로부터 유지된다. 이 연결부는 수직으로 그 자체 둘레로, 즉 축 둘레로 회전할 수 있으며, 상기 축은 이 점에 있어서 제 3 베어링을 형성한다. 이 연결부를 통하여 힘이 상기 현수장치에 가해지며, 상기 현수장치는 수직으로 위로 및/또는 상기 중력보상장치가 위치해 있는 방향으로 잡아당긴다. 상기 현수장치의 상기 링은, 상기 로봇의 키네매틱 체인 (kinematic chain) 에 있어서 상류에 배치되어 있는 적어도 하나의 부재가 상기 링과 충돌하지 않고 상기 링 안으로 들어갈 수 있는 크기의 안지름을 갖는다.
제 1 회전축과 상기 밸런서의 홀딩력 방향 (direction of holding force) 사이의 각도가 영 (zero) 이 아닌 동안은, 상기 현수장치의 각위치 (angular position) 는 항상 분명하다. 상기 현수장치는, 상기 각도가 영 (zero) 이 아닌 동안은 상기 현수장치로의 힘이 항상 수직으로 상기 현수장치의 3개의 회전축의 교차점을 통해 뻗어 있으며, 상기 교차점은 상기 플랜지의 중앙에 위치해 있다는 특성을 가진다. 그러면 힘은 상기 각도가 영 (zero) 일 때에도 상기 교차점을 통해 간다. 하지만 그러면 상기 플랜지에서의 관절의 위치가 더 이상 분명하지 않다.
상기 로봇의 상기 플랜지가 상기 홀딩력 방향에 대해 수직으로 정렬되어 있으면, 상기 현수장치의 제 1 과 제 3 회전축은 서로 동축적으로 (coaxially) 있고, 그러므로 서로 자유로이 회전할 수 있다. 이 이외에, 상기 현수장치는 이 위치에서, 상기 로봇의 끝에서 두 번째 롤링 관절 (rolling joint) 의 회전을 가능하게 하는 별도의 관절을 구비하지 않는다. 그 대신, 상기 링으로의 힘전달부는 현수점에서 회전할 수 있으며, 그리고 이로써 상기 로봇에게 운동을 가능하게 한다.
상기 플랜지가, 상기 플랜지가 상기 홀딩력 방향에 대해 수직으로 정렬되어 있는 위치 밖으로 나오게 되면 상기 현수장치의 각위치가 분명하다는 것을 보장하기 위해, 상기 로봇의 운동은 하나의 조건을 충족시켜야 한다. 우선 상기 로봇의 상기 플랜지는 앞으로 기울어져야 하며, 따라서 도 3 및 도 6 에서 도면 평면 밖으로 선회할 수 있는 양의각 (positive angle) 이 발생한다. 이는 상기 현수장치의 각위치가 분명하다는 것을 보장한다.
밸런서와 리프팅 메커니즘으로 만들어진 상기 시스템의 구현에서, 상기 리프팅 메커니즘은 전동 (傳動) 로프로 구성될 수 있으며, 상기 전동 로프는 로봇의 작업점 (working point) 위의 천장에 강성적으로 (rigidly) 부착되어 있다. 이때, 상기 로봇 플랜지가 상기 작업점으로부터 멀리 움직이면, 상기 로봇의 상기 현수장치로의 힘은 더 이상 수직으로 위로 뻗어 있지 않다. 상기 천장은 충분히 멀리 상기 로봇의 상기 작업점 위에 위치해 있으며, 따라서 상기 로봇은 상기 로봇이 그의 플랜지를 옆으로 상기 작업점으로부터 멀리 움직이면 횡력 (lateral forces) 을 다룰 수 있다.
밸런서와 리프팅 메커니즘으로 만들어진 상기 시스템의 대안적인 구현에서, 상기 리프팅 메커니즘은 전동 로프로 구성될 수 있으며, 상기 전동 로프는 리니어 가이드 (linear guide) 를 통하여 상기 천장에 부착되어 있다. 상기 로봇은 그의 작업공간 안으로 2개의 점 (상기 점에서 그는 수직으로 위로부터 가해지는, 도움을 주는 힘을 필요로 한다), 또는 적어도 대략 한 직선에 놓여 있는 다수의 점을 사용한다. 상기 두 작업점 사이에서, 상기 리니어 가이드는 단부가 각각 하나의 작업점 위에 위치해 있도록 상기 천장에 부착된다. 이 이외에, 상기 리니어 가이드는 단부점 (end point) 에서의 브레이크 및/또는 댐핑 (damping) 을 구비할 수 있으며, 상기 단부점에서 가이드 캐리지는, 그것이 특정한 원동력을 갖고 이 위치로 잡아 당겨지면 바로 그의 작업점 위에서 정지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 첨부된 개략적인 도면에 일례적으로 도시되어 있다.
도 1 은 중력보상장치, 하중 바디 및 로봇을 가진 자동화된 핸들링 시스템의 개략적인 투시적 도면,
도 2 는 본 발명에 따른 관절 커플러의 실시형태를 가진 플랜지의 영역에서의 로봇의 제 1 투시적 부분도,
도 3 은 도 1 에 따른 관절 커플러를 가진 플랜지의 영역에서의 로봇의 제 2 투시적 부분도,
도 4 는 도 1 에 따른 관절 커플러를 가진 플랜지의 영역에서의 로봇의 제 1 측면도,
도 5 는 도 1 에 따른 관절 커플러를 가진 플랜지의 영역에서의 로봇의 제 2 측면도,
도 6 은 도 1 에 따른 관절 커플러를 가진 플랜지의 영역에서의 로봇의 정면도이다.
도 1 에는 로봇 (1), 특히 산업용 로봇이 도시되어 있다. 예컨대, 도시되어 있는 본 발명에 따른 실시예는 KUKA LBR III 타입의 경량 로봇에 관한 것이다. 로봇 (1) 은 매니퓰레이터 팔 (1a) 과 제어장치 (1b) 를 포함한다. 매니퓰레이터 팔 (1a) 은 그의 말단장치 플랜지 (end effector-flange, 2) 에 특히 그립퍼 (gripper) 유형의 말단장치 (3a) 를 구비하며, 상기 그립퍼는 하기에서 특히 하중 바디 홀딩 수단 (load body holding means, 3) 이라고도 불리운다. 말단장치 (3a) 는 특별히 그립퍼라고도 불리울 수 있다. 도시되어 있는 말단장치 (3a) 는 서로에 대해 움직일 수 있는 2개의 그립핑 조 (gripping jaw, 4 및 5) 를 구비할 수 있다. 그립핑 조 (4, 5) 사이에 하중 바디 (load body, 6) 가 붙잡혀 있다. 매니퓰레이터 팔 (1a) 은 부재 (7) 를 구비하며, 상기 부재는 관절 (8) 을 통해 서로 연결되어 있다. 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 관절 (8) 을 움직임으로써, 말단장치 (3a), 그리고 따라서 하중 바디 (6) 가 움직여진다. 하중 바디 (6) 는 예컨대 기계 생산의 맥락에서 그를 조립하는 동안 움직여질 수 있는 기계 부품일 수 있다. 제어장치 (1b) 는 매니퓰레이터 팔 (1a) 을 자동적으로 움직이기 위해 셋업되어 있다.
본 발명에 따르면, 하중 바디 (6) 는 매니퓰레이터 팔 (1a) 에 의해서가 아니라 별도의 중력보상장치 (gravity compensation device, 9) 에 의해 중력보상된다. 도시되어 있는 실시예에 나타나 있는 바와 같이, 중력보상장치 (9) 는 고정식으로 설치된 받침대 (10) 를 구비할 수 있다. 제 1 수동 (passive) 회전관절 (rotary joint, 11) 을 통해, 중력보상장치 (9) 의 외팔보 (cantilever, 12) 는 제 1 수직 축 둘레로 선회 가능하게 비틀려질 수 있다. 외팔보 (12) 에는 제 2 수동 (passive) 회전관절 (13) 을 통해 지지팔 (supporting arm, 14) 이 연결되어 있다. 실시예에서 지지팔 (14) 의 자유로이 돌출되는 단부 (15) 로부터 로프 (rope, 16) 가 수직으로 아래로 뻗어 있다. 도시되어 있지 않은 대안적인 실시에서는, 로프 (16) 대신 막대기가 사용될 수 있다. 막대기는 그가 밸런서 (balancer) 의 수동 (passive) 이동 동안 또한 횡력 (transverse forces) 을 전달할 수 있다는 장점을 가진다. 로프 (16) 의 자유 단부는 이음 부재 (17) 를 구비한다. 두 수동 (passive) 회전관절 (11, 13) 을 이용해, 지지팔 (14) 의 자유로이 돌출되는 단부 (15) 는 수평으로 정렬된 평면 내에서 수동적으로 (passively) 움직여질 수 있다. 밸런싱 장치 (balancing device, 20) 의 제 1 방향전환 롤러 (18) 와 제 2 방향전환 롤러 (19) 를 통해 공급되는 로프 (16) 를 이용해, 로프 (16) 또는 이음 부재 (17) 는 상기 로프 (16) 의 중력방향을 향하는 로프 섹션을 따른 수직 방향에 있어서 하강 및/또는 상승될 수 있다. 이음 부재 (17) 에 영향을 미치는, 하중 바디 (6) 의 질량을 통해 유도되어 있는 (induced) 중력에 따라, 밸런싱 장치 (20) 는 로프 (6) 에, 이음 부재 (17) 에 영향을 미치는, 하중 바디 (6) 의 질량을 통해 유도되어 있는 중력에 반대되는, 특히 그의 크기에 있어서 상기 중력에 상응하는 인장력을 가하도록 셋업되어 있을 수 있으며, 따라서 하중 바디 (6) 는 자유로이 부유하며 로프 (16) 에 매달려 있다.
본 발명에 따르면, 하중 바디 (6) 는 하중 바디 홀딩 수단 (3) 에 의해 붙잡혀 있으며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 바로 중력보상장치 (9) 의 로프 (16) 에 고정되어 있는 것이 아니라 로봇 (1) 의 말단장치 플랜지 (2) 에 고정되어 있다. 본 발명에 따르면, 하중 바디 (6) 를 중력보상하기 위해 중력보상장치 (9) 는 직접적으로 하중 바디 (6) 에 영향을 미치는 것이 아니라 로봇 (1) 의 부재 (7) 에 영향을 미친다. 이를 위해, 중력보상장치 (9) 의 이음 부재 (17) 는 관절 커플러 (21) 를 통하여 로봇 (1) 의 부재 (7), 특히 말단장치 플랜지 (2) 와 연결되어 있다.
본 발명에 따른 관절 커플러 (21) 의 일례적인 실시형태는 도 2 에 보다 상세히 도시되어 있다. 관절 커플러 (21) 는 활 모양의 홀딩 부재 (holding member, 22) 를 구비한다. 활 모양의 홀딩 부재 (22) 는 원형 경로를 따라 약 270 도의 각도 만큼 뻗어 있다. 이 원형 경로의 반경은, 말단장치 플랜지 (2) 에 가까이 있는 부재 (7a) 가 활 모양의 홀딩 부재 (22) 에 의해 에워싸인 자유 공간 안으로 완전히 가라앉을 수 있도록 크기가 선택되어 있다. 상부 단부의 영역에서, 활 모양의 홀딩 부재 (22) 는 안쪽을 향하는 노치 (notch, 23) 를 구비하며, 상기 노치에는, 중력보상장치 (9) 의 링 모양으로 형성된 이음 부재 (17) 가 맞물린다. 이음 부재 (17) 는 회전관절 연결을 이용해 로프 (16) 또는 막대기와 연결되어 있을 수 있거나, 또는 곧장 로프 (16) 에 고정되어 있을 수 있고, 이때 회전축 (D3) 둘레의 회전 가능성은 로프 (16) 의 꼬임을 통해 실현 가능하다.
상기 활 모양의 홀딩 부재 (22) 는 대칭적으로 형성되어 있다. 상기 활 모양의 홀딩 부재 (22) 의 마주하고 있는 두 단부섹션 (22a, 22b) 에는 각각 회전관절 (23a, 23b) 이 배치되어 있다. 두 회전관절 (23a, 23b) 은 하나의 공통의 회전축 (D2) 상에 놓여 있다. 두 회전관절 (23a, 23b) 에는 환상 바디 (annular body, 24a) 형태의 연결 부재 (24) 가 지지되어 있다. 환상 바디 (24a) 는 베어링, 특히 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링의 외측링을 형성한다. 환상 바디 (24a) 는 베어링, 특히 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링의 외측링과 연결되어 있는 별도의 부품으로서 형성되어 있을 수도 있다. 이에 따르면, 상기 베어링 또는 그의 내측링은 말단장치 플랜지 (2) 와 단단히 연결되어 있다. 이 점에 있어서, 환상 바디 (24a) 는 회전축 (D1) 둘레로 회전 가능하게 말단장치 플랜지 (2) 에 지지되어 있다.
관절 커플러 (21) 와 로프 (16) 를 통해, 3개의 회전 자유도를 가진 관절 커플러 (21) 가 만들어지며, 상기 관절 커플러를 통하여 로봇 (1) 의 말단장치 플랜지 (2) 는 중력보상장치 (9) 와 연결되어 있다.
도 3 에는 - 도 2 에서와 마찬가지로 - 상기 관절 커플러를 가진 상기 플랜지의 영역에서 로봇 (1) 이 도시되어 있다. 하지만 말단장치 플랜지 (2) 는 도 2 에 도시되어 있는 방위로부터 수직 방위 (vertical orientation) 로 회전되어 도시되어 있다. 이 수직 방위에 있어서, 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 공 모양의 전방 부재 (7a) 는 상기 활 모양의 홀딩 부재 (22) 안으로 가라앉아 있다. 원형 기본형태 대신, 상기 활 모양의 홀딩 부재 (22) 는 다른 기본형태, 예컨대 직사각형, 정사각형 또는 삼각형 기본형태를 띨 수 있다. 어쨌든 상기 기본형태는, 상기 공 모양의 형태에서 벗어나는 형태를 띨 수 있는 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 상기 전방 부재 (7a) 의 형태에 따라 상기 부재 (7a) 가 상기 홀딩 부재 (22) 안으로 가라앉을 수 있는 것이 보장되도록 선택될 수 있으며 및/또는 크기를 가질 수 있다.
도 4 는 수직 방위로 회전되어 있는 말단장치 플랜지 (2) 를 가진 로봇 (1) 을 보이고 있다. 하지만 이때 로프 (16) 는 수직선에서 벗어나는 방위에 위치해 있다. 다른 말로 하자면, 중력보상장치 (9) 는 말단장치 플랜지 (2) 위에 수직으로 있는 것이 아니라 약간 옆으로 옮겨져 있다. 이러한 배열에 있어서, 매니퓰레이터 팔 (1a) 은 수평 방향에 있어서 작용하는, 로프 (16) 를 따른 인장력을 통해 말단장치 플랜지 (2) 에 작용하는 횡력을 흡수해야 한다.
배열에서 - 도 5 에 도시되어 있는 바와 같이 -, 매니퓰레이터 팔 (1a) 또는 말단장치 플랜지 (2) 는 기울어져 수직선 밖으로 틸팅되어 (tilted) 방향지어져 있다. 동시에 로프 (16) 는 수직 방향에 있어서 뻗어 있으며, 따라서 횡력이 말단장치 플랜지 (2) 에 작용하지 않는다. 하지만 말단장치 플랜지 (2) 에 부착되어 있는 하중 바디 홀딩 수단 또는 말단장치 플랜지 (2) 에 부착되어 있는 하중 바디는 상기 말단 장치 플랜지 (2) 에 매니퓰레이터 팔 (1a) 을 통해 흡수되어야 하는 토크를 가할 것이다.
도 6 은 관절 커플러 (21) 를 가진 말단장치 플랜지 (2) 의 영역에서 매니퓰레이터 팔 (1a) 의 그 밖의 도면을 보이고 있다. 말단장치 플랜지 (2) 는 수평 평면에서 뻗어 있으며, 즉 회전축 (D1) (상기 회전축 둘레로 말단장치 플랜지 (2) 가 회전한다) 은 수직으로 정렬되어 있다. 동시에 로프 (16) 는 수직 방향에 있어서 뻗어 있으며, 따라서 횡력이 말단장치 플랜지 (2) 에 작용하지 않고, 그리고 말단장치 플랜지 (2) 에 매달려 있는 하중 바디의 질량을 근거로 유도된 중력은 합력이 매니퓰레이터 팔 (1a) 에 의해 흡수될 필요 없이 관절 커플러 (21) 를 통하여 로프 (16) 안으로 도입될 수 있다. 하지만 이 위치에서, 외측링 (24) 으로부터 내측링으로의 각위치가 더 이상 분명하지 않다.

Claims (12)

  1. 중력보상된 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 방법으로서, 상기 하중 바디 (6) 는 하중 바디 홀딩 수단 (3) 에 의해 받쳐지며, 상기 하중 바디 홀딩 수단은 상기 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 로봇 (1) 의 말단장치 플랜지 (2) 와 연결되어 있고, [이때] 중력보상장치 (9) 가 제공되어 있으며, 상기 중력보상장치는 이음 부재 (17) 를 구비하고, 상기 이음 부재는 상기 하중 바디 (6) 를 중력보상하기 위해 상기 로봇 (1) 의 부재 (7, 7a) 또는 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 영향을 미치고,
    상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 3개의 자유도를 가진 관절을 통하여 상기 로봇 (1) 의 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 커플링되어 있는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 3개의 회전 자유도를 가진 관절 커플러 (21) 를 통하여 상기 로봇 (1) 의 상기 부재 (7, 7a) 와 연결되어 있는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 3개의 회전 자유도를 가진 관절 커플러 (21) 를 통하여 상기 로봇 (1) 의 상기 말단장치 플랜지 (2) 와 연결되어 있는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 는 단지 상기 로봇 (1) 및 상기 하중 바디 (6) 중 하나 이상의 능동 운동 (active movement) 만을 결과로 수동적으로 (passively) 움직여지는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 는 오로지 상기 하중 바디 (6) 의 질량으로 인해 야기된 중력만을 보상하는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 는, 상기 하중 바디 (6) 의 질량으로 인해 야기된 중력 이외에, 상기 하중 바디 홀딩 수단 (3) 의 질량, 상기 말단장치 플랜지 (2) 의 질량 및 상기 로봇 (1) 의 하나 이상의 부재 (7, 7a) 중 하나 이상으로 인해 야기된 중력을 보상하는, 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법.
  7. 중력보상된 하중 바디를 자동적으로 움직이기 위한 방법을 실행하기 위한 자동화된 핸들링 시스템으로서,
    상기 핸들링 시스템은, 하중측에 이음 부재 (17) 가 형성되고 하중 바디 (6) 를 위한 중력보상장치 (9), 하중 바디 홀딩 수단 (3), 및 중력보상된 상기 하중 바디 (6) 를 자동적으로 움직이기 위한 로봇 (1) 을 구비하며,
    상기 로봇 (1) 은 말단장치 플랜지 (2) 를 구비한 자동화된 핸들링 시스템에 있어서,
    상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 관절 커플러 (21) 를 이용해 상기 로봇 (1) 의 부재 (7, 7a) 또는 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 이어져 있고,
    상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 3개의 자유도를 가진 상기 관절 커플러 (21) 를 통하여 상기 로봇의 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 커플링되어 있는 것을 특징으로 하는 자동화된 핸들링 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 말단장치 플랜지 (2) 를 키네매틱 체인 (kinematic chain) 에서 상기 로봇 (1) 의 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 바로 선행하는 부재 (7a) 와 연결시키는 상기 로봇 (1) 의 관절 (8a) 은 회전관절 (rotary joint) 로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동화된 핸들링 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 관절 커플러 (21) 는 상기 로봇 부재 (7, 7a) 에 회전가능하게 연결된 연결 부재 (24) 를 구비하며, 상기 연결 부재는 하나 이상의 관절을 이용해 홀딩 부재 (22) 에 연결되고, 상기 홀딩 부재는 상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 에 커플링되는 것에 의해, 상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 는 상기 로봇 (1) 의 상기 로봇 부재 (7, 7a) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동화된 핸들링 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 관절 커플러 (21) 는 상기 말단장치 플랜지 (2) 에 회전가능하게 연결된 연결 부재 (24) 를 구비하며, 상기 연결 부재는 하나 이상의 관절을 이용해 홀딩 부재 (22) 에 연결되고, 상기 홀딩 부재는 상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 에 커플링되는 것을 특징으로 하는 자동화된 핸들링 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 연결 부재 (24) 는, 상기 로봇의 부재 (7, 7a) 에 제 1 회전축 (D1) 둘레로 회전 가능하게 장착된 환상 바디 (annular body, 24a) 를 구비하며, 상기 환상 바디는 마주하고 있는 2개의 회전관절 (23a, 23b) 을 이용해 부분적으로 링형 및 스트럽형 (stirrup-shaped) 홀딩 부재 (22) 중 하나 이상에 회전 가능하게 장착되고, 상기 홀딩 부재는 또한 제 3 회전축 (D3) 둘레로 회전가능하게 상기 중력보상장치 (9) 의 상기 이음 부재 (17) 에 이어져 있는 것을 특징으로 하는 자동화된 핸들링 시스템.
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