KR101633185B1 - SPHERICAL TRAVELLING DEVICE USING SHAPE MEMORY AllOY WIRES - Google Patents

SPHERICAL TRAVELLING DEVICE USING SHAPE MEMORY AllOY WIRES Download PDF

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KR101633185B1 KR1020140156184A KR20140156184A KR101633185B1 KR 101633185 B1 KR101633185 B1 KR 101633185B1 KR 1020140156184 A KR1020140156184 A KR 1020140156184A KR 20140156184 A KR20140156184 A KR 20140156184A KR 101633185 B1 KR101633185 B1 KR 101633185B1
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Abstract

본 발명은 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 관한 것으로, 이를 위해 구형의 외측하우징(10);과, 상기 외측하우징(10)에 자이로스코프식으로 내장되는 내측하우징(20);과, 상기 외측하우징(10)의 둘레에 배치되어 표면형상이 가변되는 반응성외피(30);와, 상기 반응성외피(30)와 외측하우징(10)을 상호 간 연결하는 탄성수단(50);와, 상기 내측하우징(20)에 내장되어 상기 반응성외피(30)를 제어하는 제어모듈(40);을 포함하되, 상기 반응성외피(30)는 다수의 기판(31)과, 상기 다수의 기판(31)을 상호 간 연결하는 다수의 형상기억합금와이어(32)로 구성되고, 상기 내측하우징(20)은 외주면에 외측하우징(10)에 밀착되는 다수의 금속구(22)가 고정되고, 하부에는 무게추의 기능을 하는 2차전지(21)가 결합되어 구성되며, 상기 반응성외피(30)의 형상기억합금와이어(32)의 수축에 의해 기판(31)이 함몰될 수 있도록 하여 내측하우징(20)의 무게 중심에 의해 주행될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a spherical moving apparatus using a shape memory alloy wire, and a spherical outer housing (10) for this purpose, an inner housing (20) embedded in the outer housing (10) by a gyroscope, A reactive shell 30 disposed around the outer housing 10 and having a variable surface shape; elastic means 50 connecting the reactive shell 30 and the outer housing 10; And a control module 40 embedded in the inner housing 20 to control the reactive enclosure 30. The reactive enclosure 30 includes a plurality of substrates 31 and a plurality of substrates 31, A plurality of metal balls 22 are fixed to the outer circumferential surface of the inner housing 20 so as to be in close contact with the outer housing 10, And a secondary battery 21 which functions as a secondary battery, Control 32 to be depressed the substrate 31 by the shrinkage and is characterized in that is configured to be run by the center of gravity of the inner housing (20).

Description

형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치{SPHERICAL TRAVELLING DEVICE USING SHAPE MEMORY AllOY WIRES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a spherical moving device using a shape memory alloy wire,

본 발명은 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 액츄에이터나 모터와 같은 구동수단이 없이 형상기억합금와이어가 적용된 반응성외피의 형상변형으로 자동주행할 수 있도록 한 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a spherical moving device using a shape memory alloy wire, and more particularly, to a spherical moving device using a shape memory alloy wire, in which a shape memory alloy wire is applied without a driving means such as a separate actuator or a motor To a spherical moving device using a shape memory alloy wire.

일반적으로 휴머로이드 로봇은 직립 상태로 이동하기 때문에 이동속도가 느리고 장애물에 걸려 쉽게 넘어질 수 있으며, 아울러 좁은 공간에서의 이동이 매우 제한적이다.Generally, a humanoid robot moves to an upright state, so it is slow in moving speed, it can fall easily due to an obstacle, and movement in a narrow space is very limited.

이에 반해 요즘 관심이 날로 높아지고 있는 구형상(球形狀)의 로봇은 몸체가 구형으로 이루어져 있어 휴머로이드 로봇에 비해 이동에 따른 제한사항을 대부분 해소할 수 있다. 이에 따라 구형로봇은 극지, 해저 및 행성 탐사용, 교육용 및 사회 안전분야 등 다양한 분야에 적용할 수 있도록 시도되고 있다.In contrast, spherical robots, which have become increasingly popular nowadays, have a spherical body, which can solve most of the limitations of movement compared to humanoid robots. Therefore, it is being attempted to apply spherical robots to various fields such as polar, submarine and planetary navigation, educational and social safety fields.

구형의 로봇으로는 "추력을 이용한는 구형로봇(특허등록 제1432046호)"와, 구형이동로봇(특허등록 제1057689호)가 등록된 바 있다.As a spherical robot, "a spherical robot using thrust (patent No. 1432046)" and a spherical mobile robot (patent registration No. 1057689) are registered.

하지만 이러한 종래의 추력을 이용한는 구형로봇과, 구형이동로봇은 구조가 매우 복잡하고, 제작이 어려울 뿐만 아니라, 다수의 모터가 장착되는 바, 무게가 무겁고, 에너지소비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.However, the spherical robot and the spherical mobile robot using the conventional thrust have a problem in that the structure is very complicated and difficult to manufacture, and that a large number of motors are mounted, the weight is heavy, and the energy consumption is large.

또한 외부충격에 의한 완충효과가 없어 쉽게 고장이 나는 문제점이 있었다.In addition, since there is no buffering effect due to an external impact, there is a problem that it easily breaks down.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 별도의 액츄에이터나 모터와 같은 구동수단이 없이 형상기억합금와이어가 적용된 반응성외피의 형상변형으로 자동주행할 수 있도록 한 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is a first object of the present invention to provide a shape memory alloy wire which can be automatically traveled by shape deformation of a reactive sheath applied with no driving means such as an actuator or a motor And to provide a spherical moving device using a shape memory alloy wire.

본 발명의 제 2목적은, 외부충격을 받으면 반응성외피가 이를 완충시켜 구성요소의 손상을 방지하고, 또한 구조가 간단하고, 무게가 가벼워 최소한의 에너지로 최대한 주행할 수 있어 에너지효율이 매우 뛰어한 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치를 제공하는데 있다. A second object of the present invention is to provide a fuel cell system and a fuel cell system that can prevent damage to components by buffering the reactive shell when an external impact is applied thereto and can easily travel at a minimum energy with a simple structure and a light weight, And to provide a spherical moving device using a shape memory alloy wire.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 관한 것으로, 이를 위해 구형의 외측하우징(10);과, 상기 외측하우징(10)에 자이로스코프식으로 내장되는 내측하우징(20);과, 상기 외측하우징(10)의 둘레에 배치되어 표면형상이 가변되는 반응성외피(30);와, 상기 반응성외피(30)와 외측하우징(10)을 상호 간 연결하는 탄성수단(50);와, 상기 내측하우징(20)에 내장되어 상기 반응성외피(30)를 제어하는 제어모듈(40);을 포함하되, 상기 반응성외피(30)는 다수의 기판(31)과, 상기 다수의 기판(31)을 상호 간 연결하는 다수의 형상기억합금와이어(32)로 구성되고, 상기 내측하우징(20)은 외주면에 외측하우징(10)에 밀착되는 다수의 금속구(22)가 고정되고, 하부에는 무게추의 기능을 하는 2차전지(21)가 결합되어 구성되며, 상기 반응성외피(30)의 형상기억합금와이어(32)의 수축에 의해 기판(31)이 함몰될 수 있도록 하여 내측하우징(20)의 무게 중심에 의해 주행될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a spherical moving device using a shape memory alloy wire. To this end, a spherical outer housing (10) (10), a reactive shell (30) disposed around the outer housing (10) and having a variable surface shape, and an outer shell And a control module (40) embedded in the inner housing (20) to control the reactive enclosure (30), wherein the reactive enclosure (30) Is composed of a plurality of substrates 31 and a plurality of shape memory alloy wires 32 interconnecting the plurality of substrates 31. The inner housing 20 has an outer peripheral surface on the outer housing 10 A plurality of metal balls 22 to which a plurality of metal balls 22 are closely attached are fixed, The shape memory alloy wire 32 of the reactive sheath 30 can be collapsed by the shrinkage of the shape memory alloy wire 32 to be driven by the center of gravity of the inner housing 20 .

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 제어모듈(40)은 메인보드(41)에 실장되는 제어부(42)와, 메모리(43)와, GPS(44)와, 무선통신부(45) 및 전원분배기(46)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
A second invention according to the second invention is characterized in that in the first invention, the control module (40) comprises a control section (42) mounted on the main board (41), a memory (43), a GPS (44), a radio communication section And a distributor (46).

제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 형상기억합금와이어(32)는 수축 및 팽창되게 혼제시켜 기판(31)에 연결되는 구성인 것을 특징으로 한다.
The third invention is characterized in that, in the first invention, the shape memory alloy wire (32) is connected to the substrate (31) by being shrunk and expanded so as to be mixed.

제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 다수의 금속구(22)는 상기 내측하우징(20)의 중심과 2차전지(21)로부터 상기 중심을 연결하는 수직축을 기준으로 상반구 및 하반구의 각각 30°~ 60°범위의 내측하우징(20)의 구면에 배치되고, 상기 내측하우징(20)은 하부 구면에는 각 금속구(22)와 통전되는 다수의 제 1통전판(23)이 개별적으로 메인보드(41)와 연결되는 구성인 것을 특징으로 한다.A fourth aspect of the present invention is the fourth aspect according to the first aspect of the present invention, wherein in the first invention, the plurality of metal spheres (22) are disposed in the upper half and lower half bases, respectively, with reference to a vertical axis connecting the center of the inner housing (20) And a plurality of first conductive plates 23 electrically connected to the respective metal balls 22 are formed on the lower spherical surface of the inner housing 20 in the range of 30 to 60 degrees, And is connected to the board (41).

제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 외측하우징(10)은 상기 다수의 기판(31)에 대응되는 제 2통전판(11)이 더 결합되고, 상기 탄성수단(50)은 코일스프링으로 이루어지되, 상기 탄성수단(50)은 상기 다수의 기판과 제 2통전판(11)을 상호간 연결시켜 구성되는 것을 특징으로 한다.The fifth aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the outer housing (10) further includes a second energizing plate (11) corresponding to the plurality of substrates (31) , And the elastic means (50) is formed by connecting the plurality of substrates and the second conductive plate (11) to each other.

제 6발명은, 제 5발명에서, 상기 다수의 기판(31)과, 제 2통전판(11)은 각각 끼움돌기(R)가 더 형성되어 상기 탄성수단(50)이 고정될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.A sixth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention wherein the plurality of substrates 31 and the second conductive plate 11 are formed so that the fitting protrusion R is further formed to fix the elastic means 50 .

본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 따르면, 별도의 액츄에이터나 모터와 같은 구동수단이 없어 구조가 간단하고, 무게가 가벼워 최소한의 에너지로 최대의 거리를 주행할 수 있는 효과가 있다.According to the spherical moving device using the shape memory alloy wire according to the present invention, since there is no driving means such as an actuator or a motor, the structure is simple and the weight is light, so that the effect of driving the maximum distance with minimum energy have.

또한 외부충격을 받으면 반응성외피가 이를 완충시켜 구성요소의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when an external shock is applied, the reactive shell can buffer the components to prevent damage to the components.

또한 또한 큰 충격에 의한 반응성외피의 형상이 변형된다 하더라도, 형상기억합금와이어에 의해 외형을 손쉽게 복원할 수 있는 효과가 있다.In addition, even when the shape of the reactive shell due to a large impact is deformed, the shape can be easily restored by the shape memory alloy wire.

도 1은 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 도 2에서 발췌된 내측하우징의 사시도 및 단면도,
도 4는 도 2에서 발췌된 외측하우징의 사시도 및 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 부분 전개도에 따른 개념도이다.
1 is a perspective view of a spherical moving device using a shape memory alloy wire according to the present invention,
Fig. 2 is a sectional view of Fig. 1,
FIG. 3 is a perspective view and a cross-sectional view of the inner housing taken in FIG. 2,
FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of the outer housing taken in FIG. 2,
5 is a block diagram of a spherical moving device using a shape memory alloy wire according to the present invention,
6 is a conceptual diagram according to a partial development view of a spherical type mobile device using a shape memory alloy wire according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the present invention, detailed description of known related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "결합된다", "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속되거나 또는 직접 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 결합되거나 또는 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
Also, in this specification, when an element is referred to as being "coupled "," connected ", or "connected" with another element, the element is directly connected to the other element, Or may be directly bonded, but it should be understood that, unless otherwise specifically contradictory, there may be intervening, interlinked, or connected via another element in the middle.

이하에서는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a spherical moving device using a shape memory alloy wire will be described in detail with reference to accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 2에서 발췌된 내측하우징의 사시도 및 단면도이고, 도 4는 도 2에서 발췌된 외측하우징의 사시도 및 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 블럭도이다. FIG. 1 is a perspective view of a spherical moving device using a shape memory alloy wire according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view and a sectional view of an inner housing extracted in FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of the outer housing taken from Fig. 2, and Fig. 5 is a block diagram of a spherical moving device using the shape memory alloy wire according to the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 별도의 액츄에이터나 모터와 같은 구동수단이 없이 형상기억합금와이어가 적용된 반응성외피의 형상변형으로 자동주행할 수 있도록 한 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치(100)에 관한 것이다.As shown in FIGS. 1 to 5, according to the present invention, a shape memory alloy wire is used as a shape memory alloy wire which can be automatically traveled by shape deformation of a reactive sheath to which a shape memory alloy wire is applied without a separate driving means such as an actuator or a motor And a body-movement device (100).

이러한 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치(100)는 크게 4개 부분으로 구성되는데, 이는 외측하우징(10)과, 내측하우징(20)과, 반응성외피(30) 및 제어모듈(40)로 구성된다.The spherical moving device 100 using the shape memory alloy wire is largely composed of four parts which are the outer housing 10, the inner housing 20, the reactive sheath 30 and the control module 40 .

상기 외측하우징(10)의 구형의 형태를 취하며, 자이로스코프식으로 내장된 내측하우징(20)이 구비된다.The inner housing 20 has a spherical shape of the outer housing 10 and is built in a gyroscope.

이러한 상기 내측하우징(20)은 외측하우징(10)이 회전된다 하더라도, 내부에서 방향이 변하지 않고, 항상 일정한 방향을 가리킬 수 있도록 이루어진다.Even if the outer housing 10 is rotated, the inner housing 20 does not change its direction but can always point in a certain direction.

이를 위해 상기 내측하우징(20)은 외주면에 외측하우징(10)에 내부면에서 밀착되어 롤링되는 다수의 금속구(22)가 고정되고, 하부에는 무게추의 기능을 하는 2차전지(21)가 결합되어 구성된다.To this end, the inner housing 20 has a plurality of metal spheres 22 fixed on its outer circumferential surface by rolling on the inner surface of the outer housing 10, and a secondary battery 21 serving as a weight Respectively.

즉, 상기 내측하우징(20)은 외장된 금속구(22)에 의해 상기 외측하우징(10)의 내부에서 축방향이 변함없이 없이 일정방향을 고수하며, 이는 무게추의 기능을 하는 2차전지(21)에 의해 가능하다.That is, the inner housing 20 is fixed in a certain direction by the metal sphere 22 without changing its axial direction inside the outer housing 10, 21).

이 때 2차전지(21)는 비중이 무거운 납과 같은 금속을 통해 2차전지(21) 주변을 매우기 하여 2차전지(21)의 중량을 증대시킬 수 있다.At this time, the secondary battery 21 can greatly increase the weight of the secondary battery 21 by making the periphery of the secondary battery 21 very strong through a metal such as lead having a heavy specific gravity.

또한 2차전지(21)가 고정되는 내측하우징(20)의 하부를 탈착되게 구성하여 2차전지(21) 및 제어모듈(40)의 교체가 가능하도록 구성할 수 있다.In addition, the lower portion of the inner housing 20 to which the secondary battery 21 is fixed can be configured to be detachable so that the secondary battery 21 and the control module 40 can be replaced.

또한 상기 외측하우징(10) 역시 반분되어 나사결합시켜 구성할 수 있으며, 이를 통해 내측하우징(20)을 내장할 수 있는 구성이다.In addition, the outer housing 10 may also be half-split and screwed together to house the inner housing 20 therein.

아울러 상기 내측하우징(20)의 내부에는 반응성외피(30)를 제어하는 제어모듈(40)이 탑제된다.In addition, a control module 40 for controlling the reactive shell 30 is installed in the inner housing 20.

이러한 상기 제어모듈(40)에는 2차전지(21)의 상부에 고정되는 메인보드(41)와, 상기 메인보드(41)에 실장되는 제어부(42)와, 메모리(43)와, GPS(44)와, 무선통신부(45) 및 전원분배기(46)로 구성된다. The control module 40 includes a main board 41 fixed to the upper portion of the secondary battery 21, a controller 42 mounted on the main board 41, a memory 43, a GPS 44 ), A wireless communication unit 45, and a power distributor 46.

여기서 상기 제어부(42)는 상기 반응성외피(30)를 제어하고, 무선통신부(45)는 이동장치(100)의 위치 및 제어부(42)를 수동제어하고, 메모리(43)는 맵정보 및 셋팅된 명령어가 저장되고, 전원분배기(46)는 2차전지(21)의 전원을 제 1통전판(23)으로 분배시키는 기능을 한다.The control unit 42 controls the reactive sheath 30 and the wireless communication unit 45 manually controls the position of the mobile device 100 and the control unit 42. The memory 43 stores map information, And the power distributor 46 functions to distribute power of the secondary battery 21 to the first energizing plate 23. [

여기서 상기 제어부(42)는 무선통신부(45)를 통해 사용자의 수동입력값에 따라 수동 제어될 수 있으며, 또한 GPS(44)의 위치값과, 메모리(43)에 입력된 명령어 및 맵정보에 따라 반응성외피(30)를 자동 제어하여 할 수 있다.The control unit 42 may be manually controlled according to the manual input value of the user through the wireless communication unit 45 and may be controlled according to the position value of the GPS 44 and the instruction word and map information input to the memory 43 The reactive shell 30 can be automatically controlled.

한편 상기 반응성외피(30)는 상기 외측하우징(10)의 전체 둘레에 배치되어 표면형상이 가변될 수 있도록 구성된다.On the other hand, the reactive shell 30 is disposed around the entire outer housing 10 so that its surface shape can be varied.

이 때 상기 반응성외피(30)은 상기 탄성수단(50)을 매개로 상기 외측하우징(10)에 고정된다.At this time, the reactive shell 30 is fixed to the outer housing 10 via the elastic means 50.

여기서 상기 탄성수단(50)은 코일스프링으로 구성되며, 상기 반응성외피(30)에 전원공급 및 외측하우징(10)으로 전달되는 외부충격을 상쇄시킬 수 있도록 기능한다.The elastic means 50 is constituted by a coil spring and functions to supply power to the reactive sheath 30 and to offset an external shock transmitted to the outer housing 10.

상기 반응성외피(30)는 다수의 기판(31)과, 상기 다수의 기판(31)을 상호 간 연결하는 다수의 형상기억합금와이어(32)로 구성된다.The reactive sheath 30 comprises a plurality of substrates 31 and a plurality of shape memory alloy wires 32 connecting the plurality of substrates 31 to one another.

이 때 상기 다수의 기판(31)의 표면에는 합성수지판(미도시)이 더 결합되어 마찰력을 증대시키고 기판(31)의 손상을 방지할 수 있도록 구성할 수 있다At this time, a synthetic resin plate (not shown) is further coupled to the surfaces of the plurality of substrates 31 to increase frictional force and prevent the substrate 31 from being damaged

또한 상기 다수의 기판(31)의 사방면으로는 형상기억합금와이어(32)가 인접한 기판(31)과 상호간 연결되는 구성이다.In addition, the shape memory alloy wire 32 is connected to the adjacent substrate 31 on the oblique surfaces of the plurality of substrates 31.

여기서 상기 다수의 기판(31)은 탄성수단(50)과 연결되며, 탄성수단(50)을 통해 전원공급을 공급받으면 기판(31)에 연결된 형상기억합금와이어(32)의 수축에 의해 함몰되고, 전원공급이 중단되면 형상기억합금와이어(32)가 원상복원 될 수 있도록 구성된다.The plurality of substrates 31 are connected to the elastic means 50. When the power supply is supplied through the elastic means 50, the plurality of the substrates 31 are depressed by the contraction of the shape memory alloy wires 32 connected to the substrate 31, When the power supply is interrupted, the shape memory alloy wire 32 can be restored to the original state.

이에 따라 상기 반응성외피(30)는 형상기억합금와이어(32)의 수축에 의해 기판(31)이 함몰될 수 있도록 하여 내측하우징(20)의 무게 중심 치우침에 의해 주행될 수 있는 구조가 마련된다.Accordingly, the reactive sheath 30 is constructed such that the substrate 31 can be depressed by shrinkage of the shape memory alloy wire 32 and can be driven by the center-of-gravity deviation of the inner housing 20.

아울러 상기 내측하우징(20)과, 외측하우징(10)은 비철금속 또는 합성수지로 이루어지는데, 보다 바람직하게는 무게가 가벼운 합성수지로 이루어질 수 있다.In addition, the inner housing 20 and the outer housing 10 are made of a non-ferrous metal or a synthetic resin, and more preferably made of a synthetic resin having a light weight.

한편, 내측하우징(20)에 외장되는 상기 다수의 금속구(22)는상기 다수의 금속구(22)는 상기 내측하우징(20)의 중심과 2차전지(21)로부터 상기 중심을 연결하는 수직축을 기준으로 상반구 및 하반구의 각각 30°~ 60°범위의 내측하우징(20)의 구면에 배치되고, 바람직하게는 45°지점에 배치된다.The plurality of metal spheres 22 of the plurality of metal spheres 22 housed in the inner housing 20 are connected to the center of the inner housing 20 and the vertical axis Is disposed on the spherical surface of the inner housing 20 in the range of 30 DEG to 60 DEG in each of the upper half and lower half, and is preferably disposed at 45 DEG.

그리고 상기 내측하우징(20)은 하부 45°지점의 구면에 배치된 상기 다수의 금속구(22)로 전원을 인가시킬 수 있도록 다수의 제 1통전판(23)이 결합되어 구성된다.The inner housing 20 includes a plurality of first conductive plates 23 coupled to the plurality of metal spheres 22 disposed at a 45 ° bottom point.

이러한 상기 각 제 1통전판(23)은 내측하우징(20)의 하부 45°구면 상에 다수 배치된다.A plurality of the first conductive plates 23 are disposed on the lower 45 ° spherical surface of the inner housing 20.

이 때 상기 각 제 1통전판(23)은 메인보드(41)와 전기적으로 연결되어 메인보드(41)에 실장된 전원분배기(46)를 통해 개별적으로 전원이 인가될 수 있도록 구성된다. Each of the first conductive plates 23 is electrically connected to the main board 41 so that power can be separately supplied through the power distributor 46 mounted on the main board 41.

한편 상기 각 제 1통전판(23)은 금속구(22)를 고정시킬 수 있도록 볼소켓형태로 성형하여 구성될 수 있다.Each of the first conductive plates 23 may be formed in the shape of a ball socket to fix the metal sphere 22 thereto.

아울러 상기 외측하우징(10)은 상기 다수의 기판(31)에 대응되는 제 2통전판(11)이 전체 구면 상에 더 결합되는 구성이다.In addition, the outer housing 10 further includes a second conductive plate 11 corresponding to the plurality of the substrates 31, which is further coupled to the entire spherical surface.

그리고 상기 탄성수단(50)은 반응성외피(30)의 각 기판(31)과, 외측하우징(10)의 각 제 2통전판(11)에 돌출형성된 끼움돌기(R)에 결합되는 고정되는 구성이다.The elastic means 50 is fixed to the substrate 31 of the reactive shell 30 and the fitting protrusions R protruding from the respective second electric conductive plates 11 of the outer housing 10 .

따라서 상기 반응성외피(30)와, 외측하우징(10)은 탄성수단(50)을 매개로 동반 회전되는 구성이며, 외측하우징(10)에 내장된 내측하우징(20)은 회전하지 않는 구성이다. Accordingly, the reactive shell 30 and the outer housing 10 are configured to rotate together with the elastic means 50, and the inner housing 20 built in the outer housing 10 does not rotate.

상기와 같이, 내측하우징(20)은 외장된 금속구(22)의 회전과 2차전지(21)의 무게에 의해 외측하우징(10)의 내부에서 위치가 변하지 않는 구성이다.As described above, the inner housing 20 is configured such that its position does not change inside the outer housing 10 due to the rotation of the metal shell 22 and the weight of the secondary battery 21.

그리고 2차전지(21)의 전원은 메인보드(41)를 통해 내측하우징(20)의 하부에 배치된 각 제 1통전판(23)과, 상기 각 제 1통전판(23)과 접촉되는 금속구(22)로 전달되는 구성이다.The power source of the secondary battery 21 is connected to the first power supply plate 23 disposed at the lower portion of the inner housing 20 through the main board 41 and the first power supply plate 23 connected to the first power supply plate 23 And is transmitted to the sphere 22.

그리고 외측하우징(10)은 회전시 전원이 인가되는 금속구(22)와 접촉되는 제 2통전판(11)으로 전원이 인가되며, 인가된 전원은 제 2통전판(11)과 연결되는 탄성수단(50)을 거쳐 반응성외피(30)의 기판(31)으로 인가된다.The power is applied to the second conductive plate 11 contacting the metal sphere 22 to which the power is applied in the rotation of the outer housing 10. The applied power is transmitted to the second conductive plate 11 through the elastic means (50) to the substrate (31) of the reactive shell (30).

해당 기판(31)으로 전원이 인가되면 기판(31)에 연결된 형상기억합금와이어(32)가 수축되어 기판(31)이 함몰되고, 기판(31)이 함몰되는 방향으로 이동장치(100)가 주행될 수 있도록 한 구성이다.When power is applied to the substrate 31, the shape memory alloy wire 32 connected to the substrate 31 is contracted and the substrate 31 is depressed and the moving device 100 moves in the direction in which the substrate 31 is depressed .

이 때 제어부(42)는 무선통신부(45)를 통해 사용자의 명령에 의해 직접적으로 제어될 수 있으며, 또한 GPS(44)의 위치정보와, 메모리(43)의 맵정보 및 기 입력된 명령어에 따라 제 1통전판(23)을 선택하여 전원을 선택 공급을 함으로써 이동장치(100)가 원하는 방향으로 주행될 수 있다.At this time, the control unit 42 can be directly controlled by the user through the wireless communication unit 45, and can also be controlled according to the position information of the GPS 44, the map information of the memory 43, By selecting the first energizing plate 23 and selectively supplying power, the mobile device 100 can be driven in a desired direction.

이하에서는 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 작동에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the spherical moving device using the shape memory alloy wire according to the present invention will be described.

도 6은 본 발명에 따른 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치의 부분 전개도에 따른 개념도이다.6 is a conceptual diagram according to a partial development view of a spherical type mobile device using a shape memory alloy wire according to the present invention.

도 6에 도시된 반응성외피(30)의 부분 전개도의 중앙 ①기판은 지면에 맞닿는 부위이며, 외각의 ②③④⑤⑥기판은 ①기판의 둘레에 배치되는 기판이다.The center of the partially developed view of the reactive envelope 30 shown in Fig. 6 (1) The substrate is a portion contacting the ground, and (2) (3) (5) (6) is a substrate disposed around the substrate.

이 때 ②③④⑤⑥기판은 탄성수단(50)을 통해 제 2통전판(11)과, 금속구(22) 및 상기 금속구(22)를 고정하는 제 1통전판(23)을 통해 2차전지(21)의 전원을 선택적으로 공급받을 수 있다.At this time, the substrate is transported through the elastic means 50 to the secondary battery 21 through the second energizing plate 11 and the first energizing plate 23 fixing the metal ball 22 and the metal ball 22 Can be selectively supplied.

아울러 ②③④⑤⑥기판은 반응성외피(30)가 회전하면 다른 기판으로 대체되는 것을 전제로 한다.In addition, the substrate is assumed to be replaced with another substrate when the reactive shell 30 is rotated.

만약 ⑥기판으로 진행시킬 경우에는 상기 제어부(42)는 전원분배기(46)를 통해 ⑥기판과 통전되는 제 1통전판(23)으로 전원을 공급하게 된다.If the substrate is advanced to the substrate, the control unit 42 supplies power to the first conductive plate 23 through the power distributor 46, which is electrically connected to the substrate.

그러면 상기 ⑥기판에 연결되는 형상기억합금와이어(32)가 수축되어 ⑥기판이 함몰되고, 상기 ⑥기판이 함몰됨에 따라 내측하우징(20)의 중심 무게가 함몰되는 방향으로 치우침에 의해 이동장치(100)가 주행된다.Then, the shape memory alloy wire 32 connected to the substrate 6 is contracted to collapse the substrate 6, and the substrate is pinched in the direction of the center of the inner housing 20, ).

반대로 ④기판으로 진행시킬 경우에는 전원분배기(46)를 통해 ④기판으로 전원을 통전시켜 가능하다. Conversely, when the substrate is moved to the substrate, power can be supplied to the substrate through the power distributor (46).

상술된 일련의 과정을 통해 ②③⑤기판으로 전원을 통전시켜 다양한 방향으로 이동장치(100)를 주행시킬 수 있게 된다.
Through the above-described series of processes, the mobile device 100 can be driven in various directions by supplying electric power to the substrate.

한편 상기 형상기억합금와이어(32)는 수축 및 팽창되게 혼제시켜 기판(31)에 연결시켜 구성할 수 있다.On the other hand, the shape memory alloy wire 32 may be connected to the substrate 31 by being shrunk and expanded.

이러한 구성은 ⑥기판 방향으로 이동장치(100)를 진행시킬 경우, ⑥기판은 함몰시키고, ③④기판은 돌출되도록 하여 보다 능동적으로 이동장치(100)가 진행될 수 있도록 구성할 수 있다.(미도시)
This configuration can be configured such that when the moving device 100 is advanced in the direction of the substrate, the substrate is recessed and the substrate is protruded so that the moving device 100 can be more actively advanced (not shown).

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다. Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned above, various other modifications and variations will be possible without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the true scope of the invention.

10: 외측하우징 11: 제 2통전판
20: 내측하우징 21: 2차전지 22: 금속구
23: 제 1통전판
30: 반응성외피 31: 기판 311: 합성수지판
32: 형상기억합금와이어
40: 제어모듈 41: 메인보드 42: 제어부
43: 메모리 44: GPS
45: 무선통신부 46: 전원분배기
50: 탄성수단
R: 끼움돌기
100: 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치
10: outer housing 11: second energizing plate
20: inner housing 21: secondary battery 22: metal sphere
23: first energizing plate
30: reactive shell 31: substrate 311: synthetic resin plate
32: shape memory alloy wire
40: control module 41: main board 42:
43: memory 44: GPS
45: wireless communication unit 46: power distributor
50: elastic means
R: Insert projection
100: spherical moving device using shape memory alloy wire

Claims (6)

구형의 외측하우징(10);
상기 외측하우징(10)에 자이로스코프식으로 내장되는 내측하우징(20);
상기 외측하우징(10)의 둘레에 배치되어 표면형상이 가변되는 반응성외피(30);
상기 반응성외피(30)와 외측하우징(10)을 상호 간 연결하는 탄성수단(50);
상기 내측하우징(20)에 내장되어 상기 반응성외피(30)를 제어하는 제어모듈(40);을 포함하되,
상기 반응성외피(30)는 다수의 기판(31)과, 상기 다수의 기판(31)을 상호 간 연결하는 다수의 형상기억합금와이어(32)로 구성되고,
상기 내측하우징(20)은 외주면에 외측하우징(10)에 밀착되는 다수의 금속구(22)가 고정되고, 하부에는 무게추의 기능을 하는 2차전지(21)가 결합되어 구성되며,
상기 반응성외피(30)의 형상기억합금와이어(32)의 수축에 의해 기판(31)이 함몰될 수 있도록 하여 내측하우징(20)의 무게 중심에 의해 주행될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
A spherical outer housing 10;
An inner housing (20) housed in the outer housing (10) in a gyroscope manner;
A reactive shell 30 disposed around the outer housing 10 and having a variable surface shape;
An elastic means (50) connecting the reactive shell (30) and the outer housing (10) to each other;
And a control module (40) embedded in the inner housing (20) to control the reactive sheath (30)
The reactive sheath 30 is composed of a plurality of substrates 31 and a plurality of shape memory alloy wires 32 interconnecting the plurality of substrates 31,
The inner housing 20 has a plurality of metal balls 22 fixed to the outer housing 10 in close contact with the outer housing 10 and a secondary battery 21 functioning as a weight,
Is configured to be able to travel by the center of gravity of the inner housing (20) so that the substrate (31) can sink by the contraction of the shape memory alloy wire (32) of the reactive shell (30) A spherical moving device using an alloy wire.
제 1항에 있어서,
상기 제어모듈(40)은 메인보드(41)에 실장되는 제어부(42)와, 메모리(43)와, GPS(44)와, 무선통신부(45) 및 전원분배기(46)로 구성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
The method according to claim 1,
The control module 40 is constituted by a control section 42 mounted on the main board 41, a memory 43, a GPS 44, a radio communication section 45 and a power distributor 46 Like shape moving alloy using shape memory alloy wire.
제 1항에 있어서,
상기 형상기억합금와이어(32)는 수축 및 팽창되게 혼제시켜 기판(31)에 연결되는 구성인 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
The method according to claim 1,
Wherein the shape memory alloy wire (32) is connected to the substrate (31) by being shrunk and expanded so as to be mixed.
제 2항에 있어서,
상기 다수의 금속구(22)는 상기 내측하우징(20)의 중심과 2차전지(21)로부터 상기 중심을 연결하는 수직축을 기준으로 상반구 및 하반구의 각각 30°~ 60°범위의 내측하우징(20)의 구면에 배치되고,
상기 내측하우징(20)은 하부 구면에는 각각의 금속구(22)와 통전되는 제 1통전판(23)이 다수 구비되어 독립적으로 메인보드(41)와 연결되는 구성인 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
3. The method of claim 2,
The plurality of metal spheres 22 are arranged in the inner housing 20 in the range of 30 ° to 60 ° with respect to the center of the inner housing 20 and the vertical axis connecting the center from the secondary battery 21, 20,
Wherein the inner housing (20) has a plurality of first energizing plates (23) electrically connected to the respective metal spheres (22) on the lower spherical surface, and is independently connected to the main board (41) A spherical moving device using wire.
제 1항에 있어서,
상기 외측하우징(10)은 상기 다수의 기판(31)에 대응되는 제 2통전판(11)이 더 결합되고, 상기 탄성수단(50)은 코일스프링으로 이루어지되, 상기 탄성수단(50)은 상기 다수의 기판과 제 2통전판(11)을 상호간 연결시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
The method according to claim 1,
The elastic housing 50 is coupled to a second conductive plate 11 corresponding to the plurality of boards 31. The elastic housing 50 is formed of a coil spring, And a plurality of substrates and a second conductive plate (11) are connected to each other.
제 5항에 있어서,
상기 다수의 기판(31)과, 제 2통전판(11)은 각각 끼움돌기(R)가 더 형성되어 상기 탄성수단(50)이 고정될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금와이어를 이용한 구체형 이동장치.
6. The method of claim 5,
Characterized in that the plurality of boards (31) and the second energizing plate (11) are formed so that a plurality of fitting protrusions (R) are formed to fix the elastic means (50) Spherical moving device.
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