KR101790584B1 - 고감쇠 로봇핸드 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부에 압전필름층과 전극부를 구비하고, 상기 핸드부에서 발생하는 진동에 따라 상기 전극부에 전위차를 발생시키면, 상기 압전필름층의 상,하면에 전위차를 발생되어 상기 압전필름층이 상하방향으로 움직이면서 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하방향 진동을 감쇠시킬 수 있다.

Description

고감쇠 로봇핸드 및 그의 제어방법{High damping Robot hand and control method of the same}
본 발명은 고감쇠 로봇핸드 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압전 필름을 이용하여 진동 감쇠 성능이 보다 향상될 수 있는 고감쇠 로봇핸드 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 기술의 발달에 따라 TV 등 영상기기의 크기가 점차 커지고, 디스플레이 패널의 모체라고 할 수 있는 LCD 원판의 크기도 비약적으로 커지고 있다. LCD 원판의 대형화와 함께 LCD 패널의 생산 효율을 향상시키기 위해 제조공정시간 단축, LCD 원판의 적재 및 공정간 이송시간 단축을 위한 다양한 시도 및 연구가 진행되고 있다. 상기 LCD 원판의 이송 시간 단축을 위해서, LCD 이송용 로봇의 제조 기술, 정밀 자동 제어기술 뿐만 아니라 로봇 핸드의 재질에 대한 연구가 활발하게 진행되는 추세이다.
LCD 이송용 로봇 핸드(Robot hand)는 로봇에 부착되어, LCD 유리 원판을 고정 및 이동할 수 있도록 만들어진 팔을 일컫는다. 로봇 핸드는 단순한 이동뿐만 아니라 LCD 유리 원판의 제조공정에 따른 열처리, 화학처리, 플라즈마 처리 등의 각종 공정에 함께 노출되므로, 제조 공정 특성에 맞도록 소재 선정이 중요하며, 주로 금속, 세라믹, 복합재료 등이 사용된다. 또한, LCD 원판의 대형화로 인해 로봇 핸드의 길이도 점차 길어지고 있다. 한편, 상기 로봇 핸드의 길이가 길어짐에 따라 상기 로봇 핸드의 운전 또는 정지시 말단부의 진동 폭이 커지게 되므로, 정지 후 재운전까지의 대기시간이 길어지게 되어 생산 효율이 저하되는 문제점이 있다.
한국등록특허10-1265685호
본 발명의 목적은, 진동을 효율적으로 감쇠시킬 수 있는 고감쇠 로봇 핸드 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은, 일측이 고정되는 고정단과, 상기 고정단에서 돌출되어 연장 형성된 자유단을 포함하는 고감쇠 로봇 핸드에 있어서, 제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된 제1탄소섬유층과; 상기 제1탄소섬유층의 외측면 또는 내부에 배치되는 압전필름층과; 상기 압전필름층의 상하 방향으로 전위차를 발생시켜서, 상기 압전필름층이 상기 상하 방향으로 움직이도록 하여 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하 방향 진동을 감쇠시키는 전극부를 포함한다.
본 발명은, 일측이 고정되는 고정단과, 상기 고정단에서 돌출되어 연장 형성된 자유단을 포함하는 고감쇠 로봇 핸드에 있어서, 제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된 제1탄소섬유층과; 상기 제1탄소섬유층의 외측면 중 적어도 일측에 적층되고, 아라미드섬유들이 제2매트릭스에 함침되어 형성된 아라미드섬유층과; 상기 제1탄소섬유층과 상기 아라미드섬유층 중 적어도 하나의 표면 또는 내부에 적층된 압전필름층과; 상기 압전필름층의 상하 방향으로 전위차를 발생시켜서, 상기 압전필름층이 상기 상하 방향으로 움직이도록 하여 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하 방향 진동을 감쇠시키는 전극부를 포함한다.
본 발명은, 일측이 고정되는 고정단과, 상기 고정단에서 돌출되어 연장 형성된 자유단을 포함하는 고감쇠 로봇 핸드에 있어서, 제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된 제1탄소섬유층과; 상기 고정단으로부터 상기 자유단을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에서 상기 제1탄소섬유층의 표면에 적층되고, 상기 고정단측에서는 상기 탄소섬유층에 점착되고 나머지 부분은 비점착되는 보강층과; 상기 제1탄소섬유층과 상기 보강층 중 적어도 하나의 표면 또는 내부에 적층된 압전필름층과; 상기 압전필름층의 상하 방향으로 전위차를 발생시켜서, 상기 압전필름층이 상기 상하 방향으로 움직이도록 하여 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하 방향 진동을 감쇠시키는 전극부를 포함한다.
본 발명에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 제어방법은, 제어부가 고감쇠 로봇 핸드의 전극부에 전위차를 발생시키지 않은 상태에서 미리 실험을 통해 이송 대상물의 이송시 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동 패턴을 감지하는 단계와; 상기 제어부는, 상기 이송 대상물과 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동 패턴에 따라 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간을 미리 설정하는 단계와; 상기 제어부는, 상기 이송 대상물을 이송시 상기 설정된 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간에 따라 상기 고감쇠 로봇 핸드의 전극부에 전원을 인가하여 상기 압전필름층에 전위차를 발생시켜서 상기 압전필름층이 상하방향으로 움직이면서 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하방향 진동을 감쇠시키도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부에 압전필름층과 전극부를 구비하고, 상기 핸드부에서 발생하는 진동에 따라 상기 전극부에 전위차를 발생시키면, 상기 압전필름층의 상,하면에 전위차를 발생되어 상기 압전필름층이 상하방향으로 움직이면서 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하방향 진동을 감쇠시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 핸드부에 탄소섬유층과 아라미드섬유층을 적층하여 사용함으로써, 탄소섬유층에 의해 강성을 확보하고 아라미드섬유층에 의해 진동감쇠효과를 얻을 수 있다.
또한, 아라미드섬유층에 포함된 아라미드섬유들을 핸드부의 길이방향을 따라 잘라서 서로 소정간격 이격되게 배치함으로써, 진동의 전달을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 탄소섬유층과 보강층이 서로 일부분만이 점착되고 나머지는 점착되지 않는 비점착부를 형성함으로써, 핸드부에서 진동 발생시 탄소섬유층과 보강층사이의 비점착부에서 미끄러짐이 발생되어, 쿨롱감쇠원리에 의해 진동 감쇠 효과를 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 핸드부의 횡방향 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부의 횡방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 핸드부의 횡방향 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(1)는, 이송물을 들어 올려 이송하기 위한 이송 로봇에 장착된다. 상기 이송물은, LCD 패널, 일반 글래스 패널 및 OLED 패널 등을 포함한다.
상기 고감쇠 로봇 핸드(1)는, 상기 이송 로봇에 고정되는 고정부(2)와, 상기 고정부(2)에서 돌출되어 상기 이송물이 올려지는 복수의 핸드부들(4)을 포함한다. 상기 복수의 핸드부들(4)은 각각 길이방향으로 길게 형성되고, 서로 소정간격 이격되게 배치된다. 본 실시예에서는, 상기 핸드부들(4)이 상기 고정부(2)를 통해 상기 이송 로봇에 고정되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 핸드부들(4)이 상기 이송 로봇에 직접 고정되는 것도 물론 가능하다.
상기 핸드부(4)는, 상기 고정부(2)에 고정되는 고정단(4a)과, 상기 고정단(4a)에서 돌출되어 연장 형성된 자유단(4b)을 포함한다.
상기 핸드부(4)는, 중공형 구조로 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 속이 채워진 중실형 구조로 형성되는 것도 물론 가능하다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 핸드부(4)는, 제1탄소섬유층(10), 압전필름층(20) 및 전극부(30)를 포함한다.
상기 제1탄소섬유층(10)은, 복수의 탄소섬유플라이들을 적층하여 형성한 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1탄소섬유층(10)은, 복수의 탄소섬유필름들을 맨드릴에 복수회 감아서 형성할 수 있다. 상기 제1탄소섬유층(10)은, 복수의 제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된다. 상기 제1매트릭스는 고분자 수지가 사용된다. 상기 탄소섬유플라이들에는 탄소섬유 이외에 필러(미도시)등이 포함되는 것도 물론 가능하다. 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 포함된 필러들은 서로 기능이 동일한 것이 사용되는 것도 가능하고, 서로 다른 기능의 것이 사용되는 것도 물론 가능하다.
상기 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하거나 동일하다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들의 배열방향은 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 소정 각도로 경사지게 배열되는 것도 물론 가능하다.
상기 압전필름층(20)은, 상기 제1탄소섬유층(10)의 외측면 또는 내부 중 적어도 일부분에 적층된다. 본 실시예에서는, 상기 압전필름층(20)은, 상기 핸드부(4)의 하부에 배치되고, 상기 제1탄소섬유층(10)의 하부에 적층된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 압전필름층(20)은, 상기 핸드부(4)의 상부나 측면에 배치되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 압전필름층(20)은, 상기 제1탄소섬유층(10)의 크기보다 작게 형성되어, 상기 제1탄소섬유층(10)의 일부분에만 적층되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 압전필름층(20)은, 상기 고정단(4a)으로부터 상기 자유단(4b)을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에만 적층될 수 있다. 또한, 상기 압전필름층(20)은, 상기 핸드부(4) 중에서 진동이 많이 발생하는 부분에만 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 압전필름층(20)은, PVDF나 기타의 수지필름에 플라즈마나 이온빔을 인가하여 친수성을 부여하고 그 표면에 기타 전도성 물질을 코팅한 압전필름으로 형성된 층이다.
상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)과 접하도록 배치되고, 외부로부터 전원을 공급받는다. 본 실시예에서는, 상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)의 상,하면에 배치된 것으로 예를 들어 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)의 전체에 균일하게 배치된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20) 중 일부분에만 구비될 수도 있다.
상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)의 상면 상에 배치되고 전원(33)의 일 단자에 연결되는 제1전극(31)과, 상기 압전필름층(20)의 하면 상에 배치되고 상기 전원(33)의 타 단자에 연결되는 제2전극(32)을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)의 상,하면 중 어느 하나에 배치되고 상기 전원(33)의 일 단자에 연결되는 제1전극을 포함하고, 상기 전원(33)의 타 단자는 접지되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 전극부(30)는, 상기 압전필름층(20)의 상,하면에 전위차를 발생시킬 수 있는 구성이라면 가능하다.
상기 제1,2전극(31)(32)에는 상기 전원(33)이 인가되는 단자부(31a)(32a)가 형성된다. 상기 단자부(31a)(32a)는 상기 압전필름층(20)의 외부로 돌출되게 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 단자부(31a)(32a)는 상기 압전필름층(20)의 표면에 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 고감쇠 로봇 핸드(1)는, 상기 전원(33)으로부터 상기 전극부(30)로 전원 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
또한, 상기 고감쇠 로봇 핸드(1)는, 상기 이송물이 상기 핸드부(4)에 올려진 후 상기 핸드부(4)에서 발생하는 진동을 감지하는 진동감지센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 로봇 핸드의 핸드부의 제조방법을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 제1탄소섬유층(10)을 이용하여 상기 핸드부(4)의 형상을 제조한다. 상기 제1탄소섬유층(10)은, 복수의 탄소섬유플라이들을 맨드릴 등에 복수회 적층하거나 복수회 감아서 형성된다. 이 때, 상기 탄소섬유플라이들에 포함된 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 탄소섬유들은 절단 없이 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 또한, 상기 탄소섬유플라이들의 각 탄소섬유들은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 탄소섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 탄소섬유가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
이후, 상기 복수의 탄소섬유플라이들을 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜, 상기 제1탄소섬유층(10)을 상기 핸드부(4)의 형상으로 형성한다.
한편, 상기 압전필름층(20)의 상,하면에 상기 전극부(30)를 배치하여, 일체화시킨다.
이후, 상기 제1탄소섬유층(10)의 하면에 상기 압전필름층(20)과 상기 전극부(30)를 적층하여 점착시킨다.
상기 제1탄소섬유층(10)과 상기 압전필름층(20)을 가열 및 가압하여 점착시킬 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 제1실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(1)의 진동 감쇠 방법은 다음과 같다.
상기 제어부는, 상기 전원(33)으로부터 상기 전극부(30)에 전원을 인가하기 이전에, 상기 핸드부(4)에 다양한 이송물을 올리고 진동을 측정하는 실험을 미리 수행하여 실험 데이터를 구축한다.
상기 제어부(미도시)는, 상기 실험을 통해 상기 이송물의 종류, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생하는 진동 패턴에 대한 데이터를 미리 구축하여, 진동을 감쇠시킬 수 있는 최적의 제어방법을 도출할 수 있다. 즉, 상기 최적의 제어방법은, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생된 진동 패턴에 따라 상기 제1,2전극(31)(32)에 발생하는 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간 등을 제어하는 방법을 포함한다. 상기 전위차를 주는 시점은 이송이 시작한 이후 전위차를 발생시키는 시점을 의미한다. 상기 전위차의 지속 시간은 설정된 전위차를 유지하는 시간을 의미한다.
상기 핸드부(4)는 동일한 이송물을 이송시 동일한 패턴으로 움직이기 때문에, 상하방향 진동 패턴이 일정하다. 따라서, 해당 이송물의 이송시 발생되는 진동 패턴을 상기 실험을 통해 미리 감지하여 데이터를 구축하고, 그에 따른 제어 방법을 도출할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는 미리 도출된 제어방법에 따라 상기 제1,2전극(31)(32)에 전위차를 발생시키면, 상기 압전 필름층(20)의 상,하면에 전위차가 발생하여 상기 압전 필름층(20)이 상하방향으로 움직이게 되며, 그에 따라 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동을 감쇠시킬 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 핸드부(4)에 상기 이송물이 올려지면, 상기 진동감지센서(미도시)가 진동 신호를 감지하고 그에 따른 제어를 하는 것도 물론 가능하다.
즉, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)가 감지한 신호에 따라 상기 전극부(30)에 발생되는 전위차의 크기를 실시간으로 제어하여 상기 압전필름층(20)을 제어할 수 있다. 따라서, 진동의 세기에 따른 능동 제어가 가능하다.
또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)에서 감지한 진동의 크기를 미리 설정된 기준과 비교하여, 상기 전위차의 크기를 제어하여 상기 압전필름층(20)에서 발생하는 진동을 조절할 수 있다.
상기 압전필름층(20)의 상하방향으로 전위차가 발생되면, 상기 압전필름층(20)이 상하방향으로 움직이면서, 상기 핸드부(4)에서 발생한 진동을 감쇠시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 7은 도 6에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(100)의 핸드부(4)는, 중실형 구조로 형성되고, 아라미드섬유층(130)을 포함하는 것이 상기 제1실시예와 상이하므로, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.
상기 핸드부(4)는, 2개의 제1,2탄소섬유층(110)(120)사이에 상기 아라미드섬유층(130)이 구비된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 1개의 탄소섬유층과 1개의 아라미드섬유층으로 형성되는 것도 물론 가능하다.
본 실시예에서는, 상기 핸드부(4)는, 제2탄소섬유층(120), 아라미드섬유층(130), 제1탄소섬유층(110), 압전필름층(140)이 차례로 적층되어 형성된 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 제1탄소섬유층(110)은, 복수의 탄소섬유플라이들을 적층하여 형성한 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 제1탄소섬유층(110)은, 복수의 제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된다. 상기 제1매트릭스는 고분자 수지가 사용된다. 상기 탄소섬유플라이들에는 탄소섬유 이외에 필러(미도시)등이 포함되는 것도 물론 가능하다. 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 포함된 필러들은 서로 기능이 동일한 것이 사용되는 것도 가능하고, 서로 다른 기능의 것이 사용되는 것도 물론 가능하다.
상기 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하거나 동일하다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들의 배열방향은 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 소정 각도로 경사지게 배열되는 것도 물론 가능하다.
상기 아라미드섬유층(130)은, 복수의 아라미드섬유플라이들을 적층하여 형성된다. 상기 복수의 아라미드섬유플라이들은 각각 복수의 아라미드 섬유들(130a)이 제2매트릭스(130b)에 함침된 프리프레그로 형성된다. 상기 제2매트릭스(130b)는 고분자 수지가 사용된다. 상기 아라미드섬유플라이들에는 제3필러가 포함될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 아라미드섬유층(130)은, 3개의 아라미드섬유플라이들이 상하방향(Z)으로 적층된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 아라미드섬유플라이들에 포함된 아라미드섬유들(130a)은 상기 핸드부(4)의 길이방향으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 아라미드섬유플라이들에서 각각 아라미드섬유들의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 아라미드섬유플라이들에 포함된 각 아라미드섬유들의 배열방향이 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 서로 소정 각도로 경사지게 배치되는 것도 물론 가능하다. 이 때, 상기 복수의 아라미드섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이(Ply)는 상기 아라미드섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 길게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 아라미드섬유는 일방향 섬유 뿐만아니라 직조된 직물 아라미드 섬유가 사용되는 것도 가능하다.
상기 아라미드섬유층(130)의 두께는 상기 핸드부(4)의 두께의 약 10%이다. 예를 들어, 상기 핸드부(4)의 두께는 약 3mm이면, 상기 아라미드섬유층(130)의 두께는 약 0.3mm로 설정될 수 있다.
상기 제2탄소섬유층(120)은, 복수의 제2탄소섬유플라이들을 적층하여 형성된다. 상기 복수의 제2탄소섬유플라이들은 각각 복수의 제2탄소섬유들(120a)이 제3매트릭스(120b)에 함침된 프리프레그(prepreg)이다. 상기 제2탄소섬유들(120a)은 상기 제1탄소섬유층(110)에 포함된 제1탄소섬유들(110a)과 동일한 것이 사용되는 것으로 예를 들어 설명하고, 이하 탄소섬유라 칭한다. 상기 제3매트릭스(120b)는 고분자 수지가 사용된다. 상기 제2탄소섬유플라이들에는 제2필러(미도시)가 포함될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제2탄소섬유층(120)은, 3개의 제2탄소섬유플라이들이 상하방향(Z)으로 적층된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 제2탄소섬유플라이들에 포함된 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 제2탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 제2탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 복수의 제2탄소섬유플라이들에 포함된 각 탄소섬유들의 배열방향은 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 서로 소정 각도로 경사지게 배치되는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 상기 복수의 제2탄소섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이(Ply)는 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 길게 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2탄소섬유층(120)에 포함된 탄소섬유와 상기 제1탄소섬유층(110)에 포함된 탄소섬유는 서로 동일한 방향으로 배열되는 것으로 예를 들어 설명하나, 서로 다른 방향으로 배열되는 것도 물론 가능하다.
상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)의 제1,3매트릭스(110b)(130b)와 상기 아라미드섬유층(130)의 제2매트릭스(120b)는 서로 동일한 것이 사용되어, 상호간의 접착력을 향상시킨다. 상기 고분자 수지는 에폭시가 사용되는 것으로 예를 들어 설명하나, 에폭시 이외의 다른 수지가 사용되는 것도 물론 가능하다. 상기 제1,2,3필러도 서로 동일한 기능을 하는 필러가 사용되는 것도 가능하고, 각각 서로 다른 기능을 하는 필러가 사용되는 것도 가능하다. 또한, 상기 제1탄소섬유(110a)와 상기 제2탄소섬유(120a)는 동일한 것이 탄소섬유가 사용되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 서로 다른 종류의 탄소섬유가 사용되는 것도 물론 가능하다.
본 실시예에서는, 상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)과 상기 아라미드섬유층(130)이 각각 한 층씩 적층되어 이루어진 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)과 상기 아라미드섬유층(130)이 각각 복수개씩 적층되거나, 상기 제1탄소섬유층(110), 상기 아라미드섬유층(130) 및 상기 제2탄소섬유층(120)이 순서대로 상하방향으로 복수회 반복하여 적층되는 것도 물론 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는, 상기 제1탄소섬유층(110)과 상기 제2탄소섬유층(120)사이에 상기 아라미드섬유층(130)이 적층된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 2개의 아라미드섬유층 사이에 한 개의 탄소섬유층이 적층되는 것도 가능하고, 한 개의 탄소섬유층 위에 한 개의 아라미드섬유층이 적층되거나, 한 개의 아라미드섬유층 위에 한 개의 탄소섬유층이 적층되는 것도 물론 가능하다.
상기 압전필름층(140)은, 상기 제1탄소섬유층(110)의 외측면 또는 내부 중 적어도 일부분에 적층된다. 본 실시예에서는, 상기 압전필름층(140)은, 상기 핸드부(4)의 하부에 배치되고, 상기 제1탄소섬유층(110)의 하부 전체에 적층된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 압전필름층(140)은, 상기 핸드부(4)의 상부나 측면에 배치되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 압전필름층(140)은, 상기 제1탄소섬유층(110)의 크기보다 작게 형성되어, 상기 제1탄소섬유층(110)의 일부분에만 적층되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 압전필름층(140)은, 상기 고정단(4a)으로부터 상기 자유단(4b)을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에만 적층될 수 있다. 또한, 상기 압전필름층(140)은, 상기 핸드부(4) 중에서 진동이 많이 발생하는 부분에만 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 압전필름층(140)은, PVDF나 기타의 수지필름에 플라즈마나 이온빔을 인가하여 친수성을 부여하고 그 표면에 기타 전도성 물질을 코팅한 압전필름으로 형성된 층이다.
상기 전극부(150)는, 상기 압전필름층(140)의 상면 상에 배치되고 전원(153)의 일 단자에 연결되는 제1전극(151)과, 상기 압전필름층(140)의 하면 상에 배치되고 상기 전원(153)의 타 단자에 연결되는 제2전극(152)을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(150)는, 상기 압전필름층(140)의 상,하면 중 어느 하나에 배치되고 상기 전원(153)의 일 단자에 연결되는 제1전극을 포함하고, 상기 전원(153)의 타 단자는 접지되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 전극부(150)는, 상기 압전필름층(140)의 상,하면에 전위차를 발생시킬 수 있는 구성이라면 가능하다.
상기 제1,2전극(151)(152)에는 상기 전원(153)이 인가되는 단자부(151a)(152b)가 형성된다. 상기 단자부(151a)(152a)는 상기 압전필름층(140)의 외부로 돌출되게 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 단자부(151a)(152a)는 상기 압전필름층(140)의 표면에 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 고감쇠 로봇 핸드는, 상기 전원(153)으로부터 상기 전극부(150)로 전원 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 로봇 핸드의 핸드부의 제조방법을 설명하면, 다음과 같다.
상기 제1탄소섬유층(110)은, 복수의 상기 제1탄소섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 형성한다. 상기 제1탄소섬유플라이들의 개수는 상기 핸드부(4)의 용도 등에 따라 다르게 설정할 수 있다. 이 때, 상기 제1탄소섬유플라이들에 포함된 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 절단 없이 길게 배치된다. 또한, 상기 제1탄소섬유플라이들의 각 탄소섬유들은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1탄소섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 탄소섬유가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
상기와 같이 형성된 상기 제1탄소섬유층(110)위에 상기 아라미드섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 상기 아라미드섬유층(130)을 형성한다. 상기 아라미드섬유플라이들에 포함된 아라미드섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 아라미드섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 절단 없이 길게 배치된다. 또한, 상기 아라미드섬유플라이들의 각 아라미드섬유들은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 아라미드섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 아라미드섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 아라미드섬유가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
상기와 같이 형성된 상기 아라미드섬유층(130) 위에 상기 제2탄소섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 상기 제2탄소섬유층(120)을 형성한다. 상기 제2탄소섬유플라이들에 포함된 탄소섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향을 따라 절단 없이 길게 배치된다. 또한, 상기 제2탄소섬유플라이들의 각 탄소섬유들은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제2탄소섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 탄소섬유가 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 탄소섬유가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
상기와 같이, 상기 제1탄소섬유층(110), 상기 아라미드섬유층(130) 및 상기 제2탄소섬유층(120)이 순서대로 상하방향으로 적층한 이후, 이를 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜 일체화시킨다.
상기 아라미드섬유층(130)의 강성은 약 40GPa이고, 상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)의 강성은 약 350GPa이다. 상기 아라미드섬유층(130)의 강성은 상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)의 강성보다는 낮으나, 폴리머나 고무 등의 수지만으로 이루어진 수지층들의 강성보다는 높다. 상기 수지층들의 강성은 약 1 내지 5GPa이다.
또한, 상기 아라미드섬유층(130)은 진동감쇠물성이 상기 제1,2탄소섬유층(110)(120)보다 높기 때문에, 상기 아라미드섬유층(130)이 진동을 저감시킬 수 있다.
따라서, 상기 아라미드섬유층(130)을 상기 제1탄소섬유층(110)과 상기 제2탄소섬유층(120)사이에 적층함으로써, 상기 핸드부(4)의 강성을 확보할 수 있으면서도 고주파 진동 감쇠에 효과적이다.
한편, 상기 압전필름층(140)의 상,하면에 상기 제1,2전극(151)(152)을 치하여, 일체화시킨다.
이후, 상기 제1탄소섬유층(110)의 하면에 상기 압전필름층(140)과 상기 전극부(150)를 적층하여 점착시킨다.
상기 제1탄소섬유층(110)과 상기 압전필름층(140)을 가열 및 가압하여 점착시킬 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 제2실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(100)의 진동 감쇠 방법은 다음과 같다.
상기 제어부는, 상기 전원(153)으로부터 상기 전극부(150)에 전원을 인가하기 이전에, 상기 핸드부에 다양한 이송물을 올리고 진동을 측정하는 실험을 수행하여 실험 데이터를 구축한다.
상기 제어부(미도시)는, 상기 실험을 통해 상기 이송물의 종류, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생하는 진동 패턴에 대한 데이터를 미리 구축하여, 진동을 감쇠시킬 수 있는 최적의 제어방법을 도출할 수 있다. 즉, 상기 최적의 제어방법은, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생된 진동 패턴에 따라 상기 제1,2전극(151)(152)에 발생하는 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간 등을 제어하는 방법을 포함한다. 상기 전위차를 주는 시점은 이송이 시작한 이후 전위차를 발생시키는 시점을 의미한다. 상기 전위차의 지속 시간은 설정된 전위차를 유지하는 시간을 의미한다.
상기 핸드부(4)는 동일한 이송물을 이송시 동일한 패턴으로 움직이기 때문에, 상하방향 진동 패턴이 일정하다. 따라서, 해당 이송물의 이송시 발생되는 진동 패턴을 미리 감지하고, 그에 따른 제어 방법을 도출할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는 미리 도출된 제어방법에 따라 상기 제1,2전극(151)(152)에 전위차를 발생시키면, 상기 압전 필름층(140)의 상,하면에 전위차가 발생하여 상기 압전 필름층(140)이 상하방향으로 움직이게 되며, 그에 따라 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동을 감쇠시킬 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 핸드부(4)에 상기 이송물이 올려지면, 상기 진동감지센서(미도시)가 진동 신호를 감지하고 그에 따른 제어를 하는 것도 물론 가능하다.
즉, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)가 감지한 신호에 따라 상기 전극부(150)에 발생되는 전위차의 크기를 실시간으로 제어하여 상기 압전필름층(140)을 제어할 수 있다. 따라서, 진동의 세기에 따른 능동 제어가 가능하다.
또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)에서 감지한 진동의 크기를 미리 설정된 기준과 비교하여, 상기 전위차의 크기를 제어하여 상기 압전필름층(140)에서 발생하는 진동을 조절할 수 있다.
상기 압전필름층(140)의 상하방향으로 전위차가 발생되면, 상기 압전필름층(140)이 상하방향으로 움직이면서, 상기 핸드부(4)에서 발생한 진동을 감쇠시킬 수 있다.
상기와 같은 고감쇠 로봇 핸드(100)는, 상기 아라미드섬유층(130)이 없는 경우에 비해 진동 감쇠 효과가 있을 뿐만 아니라, 상기 전극부(150)에 인가되는 전위차의 크기나 시간을 제어하여 상기 압전필름층(140)의 진동을 제어함으로써, 상기 핸드부(4)에서 발생되는 진동을 감쇠시킴으로써, 감쇠 효과가 증대될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부(4')는, 제2탄소섬유층(120'), 아라미드섬유층(130'), 제1탄소섬유층(110'), 압전필름층(140') 및 전극부(150')가 순서대로 상하방향(Z)으로 적층되되, 상기 아라미드섬유층(130')에 포함된 아라미드섬유들은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)을 따라 미리 설정된 길이로 잘라지고 상기 길이방향(Y)을 따라 서로 소정간격 이격되게 배치되는 것이 상기 제2실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 이하 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 전극부(150')는, 상기 압전필름층(140')의 하면에 배치된 하나의 제1전극으로 구성되고, 전원(미도시)의 일 단자는 상기 제1전극에 연결되고 타 단자는 접지된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(150')는 전원의 양 단자가 각각 연결되도록 2개의 제1,2전극을 포함하고, 상기 압전필름층(140')의 상,하면에 각각 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 아라미드섬유층(130')은, 복수의 아라미드섬유플라이들이 상하방향으로 적층되어 형성된다. 상기 아라미드섬유플라이들에 각각 포함된 아라미드섬유들은 상기 길이방향(Y)을 따라 미리 설정된 길이로 잘라져서 배열된다. 즉, 상기 아라미드섬유들은 상기 길이방향(Y)에 평행하게 배열되되 비연속적으로 배열된다. 따라서, 상기 아라미드섬유들은 상기 길이방향(Y)을 따라 서로 소정간격(d) 이격되게 배치된다. 상기 아라미드섬유들의 각 길이는 약 100mm인 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 아라미드섬유층(130')은 제조시 적층된 아라미드섬유플라이들을 커터 등을 이용하여 절단할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 아라미드섬유플라이들을 적층한 후 절단하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 아라미드섬유플라이들을 각각 미리 설정된 길이로 미리 절단한 후, 적층하는 것도 물론 가능하다.
본 실시예에서는, 상기와 같이 상기 아라미드섬유들이 절단되어 서로 소정간격(d) 이격되게 배치됨으로써, 섬유의 길이방향을 따라 진행하는 진동의 전파가 차단되어, 상기 핸드부(4)의 진동의 전파를 최소화시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부의 횡방향 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부(4'')가, 제2탄소섬유층(120''), 아라미드섬유층(130''), 제1탄소섬유층(110'')이 상하방향으로 적층되어 형성되되 중공형 구조로 형성되고, 상기 중공형의 핸드부의 하부에 압전필름층(140'')과 전극부(150'')가 적층형성되는 것이 상기 제3실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 이하 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 전극부(150'')는, 상기 압전필름층(140'')의 하면에 배치된 하나의 제1전극으로 구성되고, 전원(미도시)의 일 단자는 상기 제1전극에 연결되고 타 단자는 접지된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(150'')는 전원의 양 단자가 각각 연결되도록 2개의 제1,2전극을 포함하고, 상기 압전필름층(140'')의 상,하면에 각각 구비되는 것도 물론 가능하다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 분해 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드의 핸드부(45)는 제2탄소섬유층(125), 아라미드섬유층(135), 제1탄소섬유층(115)이 상하방향으로 적층되어 형성되고, 상기 핸드부(45)에서 상기 제1탄소섬유층(115)의 하부 중에서 일부분에만 압전필름층(145)과 전극부(160)가 구비된 것이 상기 제1,2실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 이하 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.
상기 압전필름층(145)은 상기 핸드부(45)의 자유단으로부터 고정단을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이(L2)에 해당하는 부분에만 구비된 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 압전필름층(145)의 길이(L2)는, 상기 핸드부의 길이(L1)보다 짧게 형성된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 압전필름층(145)은 상기 핸드부(45)의 고정단으로부터 자유단을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이(L2)에 해당하거나, 상기 고정단으로부터 상기 자유단을 향한 방향으로 소정간격 이격된 위치에 구비되는 것도 가능하다. 상기 압전필름층(145)의 위치는 상기 핸드부(45)의 진동 패턴에 따라 설정될 수 있다.
상기 전극부(160)는, 상기 압전필름층(145)의 상면 상에 배치되고 전원(163)의 일 단자에 연결되는 제1전극(161)과, 상기 압전필름층(145)의 하면 상에 배치되고 상기 전원(163)의 타 단자에 연결되는 제2전극(162)을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(160)는, 상기 압전필름층(145)의 상,하면 중 어느 하나에 배치되고 상기 전원(160)의 일 단자에 연결되는 제1전극을 포함하고, 상기 전원(163)의 타 단자는 접지되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 전극부(160)는, 상기 압전필름층(145)의 상,하면에 전위차를 발생시킬 수 있는 구성이라면 가능하다.
상기 고감쇠 로봇 핸드는, 상기 전원(163)으로부터 상기 전극부(160)로 전원 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
또한, 상기 전극부(160)의 길이(L3)는 상기 압전필름층(145)의 길이(L2)와 동일한 것으로 예를 들어 설명한다. 여기서, 상기 전극부(160)의 길이(L3)는 전극 라인과 단자부를 포함한 길이인 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(160)의 길이(L3)는 상기 압전필름층(145)의 길이(L2)보다 길게 형성되어 상기 전극부(160)의 단자부가 상기 압전필름층(145)보다 돌출되게 형성되는 것도 물론 가능하다.
또한, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 압전필름층(145)의 길이(L2)는 상기 핸드부(45)의 길이(L1)와 동일하게 형성되되, 상기 전극부(160)의 길이(L3)는 상기 압전필름층(145)의 길이(L2)보다 짧게 형성되어, 상기 전극부(160)가 상기 압전필름층(145) 중에서 일부분에만 구비되는 것도 물론 가능하다.
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드가 도시된 사시도이다. 도 12는 도 11에 도시된 핸드부를 나타낸 분해 사시도이다. 도 13은 도 12에 도시된 핸드부의 종방향 단면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(200)의 핸드부(204)는, 제1탄소섬유층(210), 보강층, 압전필름층(230) 및 전극부(240)를 포함하는 것이 상기 제1,2실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 이하 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.
상기 핸드부(204)는, 상기 고정부(202)에 고정되는 고정단(204a)과, 상기 고정단(204a)에서 돌출되어 연장 형성된 자유단(204b)을 포함한다.
상기 핸드부(204)는, 중공형 구조로 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 속이 채워진 중실형 구조로 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기 제1탄소섬유층(210)은, 복수의 탄소섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 형성된다. 상기 탄소섬유플라이들은 복수의 제1탄소섬유들(210a)이 제1매트릭스(210b)에 함침된 프리프레그이다. 이하, 제1탄소섬유들(210a)은 탄소섬유라 칭한다. 상기 제1매트릭스(210b)는 고분자 수지로 이루어진다. 상기 탄소섬유플라이들에는 탄소섬유(210a) 이외에 필러(미도시)등이 포함되는 것도 물론 가능하다. 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 포함된 필러들은 서로 기능이 동일한 것이 사용되는 것도 가능하고, 서로 다른 기능의 것이 사용되는 것도 물론 가능하다.
상기 탄소섬유들(210a)은 상기 핸드부(4)의 길이방향(Y)으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들(210a)의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하거나 동일하다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 복수의 탄소섬유플라이들에 각각 포함된 탄소섬유들(210a)의 배열방향은 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 소정 각도로 경사지게 배열되는 것도 물론 가능하다.
상기 보강층은, 제2탄소섬유들과 아라미드섬유들 중 적어도 하나가 제2매트릭스에 함침된 플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 이루어진다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 보강층은 아라미드섬유들만으로 이루어진 복수의 아라미드섬유플라이들이 적층된 아라미드섬유층(220)인 것으로 예를 들어 설명한다.
다만, 이에 한정되지 않고, 상기 보강층은, 제2탄소섬유들로만 이루어진 탄소섬유플라이들이 적층된 탄소섬유층인 것도 가능하고, 제2탄소섬유들과 아라미드섬유들이 혼합된 혼합섬유플라이들이 적층된 혼합섬유층인 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 보강층은, 스틸이나 알루미늄 등 금속 패널로 이루어지는 것도 물론 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 재1탄소섬유층(210)에 한 개의 보강층이 구비되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 하나의 제1탄소섬유층(210)에 복수의 보강층들이 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 아라미드섬유층(220)은, 상기 제1탄소섬유층(210)의 일부분에만 적층된다. 상기 아라미드섬유층(220)은, 상기 제1탄소섬유층(210)의 상측에 적층되되, 상기 고정단(204a)로부터 상기 자유단(204b)을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이(L2)만큼만 적층되어 형성된다. 상기 설정 길이(L2)는, 상기 핸드부(204)의 강성에 비례하게 설정된다. 또한, 상기 설정 길이(L2)는, 상기 핸드부(204)의 처짐량을 감소시킬 수 있으면서 상기 핸드부(204)의 진동 감쇠율을 향상시킬 수 있는 길이로 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 핸드부(204)의 진동 전달률이 높을수록 상기 설정 길이(L2)를 길게 설정할 수 있다. 상기 아라미드섬유층(220)의 길이는 약 500mm 내외로 설정되며, 용도에 따라 300mm 이하나 1000mm 이상으로도 제작될 수 있다.
상기 아라미드섬유층(220)은 적어도 일부분만이 상기 제1탄소섬유층(210)의 상측에 점착되고, 나머지 부분은 상기 제1탄소섬유층(210)의 상측에 비점착되게 형성된다. 상기 아라미드섬유층(220)은, 상기 고정단(204a)측으로부터 상기 자유단(204b)을 향한 방향으로 미리 설정된 점착 길이(L1)에 해당하는 부분만 상기 제1탄소섬유층(210)에 점착되어 고정되고, 나머지 부분은 비점착된다. 상기 점착 길이(L1)는, 상기 아라미드섬유층(220)의 길이인 상기 설정 길이(L2)에 비례하게 설정된다. 또한, 상기 점착 길이(L1)는 상기 핸드부(204)의 진동 전달률에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 핸드부(204)의 진동 전달률이 높을수록 상기 점착 길이(L1)는 짧게 설정할 수 있다. 즉, 상기 아라미드섬유층(220)과 상기 제1탄소섬유층(210)사이에는 서로 점착된 점착부(250)와, 서로 점착되지 않아 소정의 간극(d)을 형성하는 비점착부(251)가 형성된다. 상기 비점착부(251)에서는 상기 아라미드섬유층(220)과 상기 제1탄소섬유층(210)이 서로 미끄러짐이 발생되어 쿨롱감쇠원리에 의한 진동 감쇠 효과를 얻을 수 있다.
상기 아라미드섬유층(220)과 상기 제1탄소섬유층(210)은 에폭시 본드 등의 점착제를 사용하여 점착시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 에폭시 본드 이외에 점착제를 사용하는 것도 가능하고, 상기 점착부(250)에 볼트 등을 체결하여 보다 견고하게 결합시키는 것도 가능하다.
상기 아라미드섬유층(220)은, 복수의 아라미드섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층하여 형성된다. 상기 복수의 아라미드섬유플라이들은 각각 복수의 아라미드 섬유들(220a)이 제2매트릭스(220b)에 함침된 프리프레그이다. 상기 제2매트릭스(220b)는 고분자 수지로 이루어진다. 상기 아라미드섬유플라이들에는 아라미드섬유(220a) 이외에 필러(미도시)등이 포함되는 것도 가능하며, 각 아라미드섬유플라이들에 포함된 필러들은 서로 기능이 동일한 것이 사용되는 것도 가능하고, 서로 다른 기능을 갖는 것들이 사용되는 것도 가능하다. 상기 아라미드섬유플라이들에 포함된 아라미드섬유들(220a)은 상기 핸드부(204)의 길이방향으로 연속적으로 길게 배치된다. 즉, 상기 아라미드섬유플라이들에서 각각 아라미드섬유들(220a)의 배열방향은 서로 동일하고, 상기 배열방향은 상기 길이방향(Y)과 평행하거나 동일하다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 아라미드섬유플라이들에 포함된 각 아라미드섬유들(220a)의 배열방향이 서로 다른 것도 가능하고, 상기 길이방향(Y)에 대해 서로 소정각도로 경사지게 배치되는 것도 물론 가능하다. 이 때, 상기 복수의 아라미드섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이(Ply)는 상기 아라미드섬유가 상기 핸드부(204)의 길이방향(Y)으로 길게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 아라미드섬유(220a)는 일방향 섬유 뿐만아니라 직조된 직물 아라미드 섬유가 사용되는 것도 가능하다. 상기 아라미드섬유층(220)의 두께는 상기 핸드부(204)의 두께의 약 10%이다. 예를 들어, 상기 핸드부(204)의 두께는 약 3mm이면, 상기 아라미드섬유층(220)의 두께는 약 0.3mm로 설정될 수 있다.
상기 제1탄소섬유층(210)의 제1매트릭스(210b)와 상기 아라미드섬유층(220)의 제2매트릭스(220b)는 서로 동일한 것이 사용되어, 상호간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 고분자 수지는 에폭시가 사용되는 것으로 예를 들어 설명하나, 에폭시 이외의 다른 수지가 사용되는 것도 물론 가능하다.
본 실시예에서는, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)이 각각 한 층씩으로 이루어진 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)이 각각 복수개씩 적층되거나, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)이 순서대로 복수회 반복되어 적층되는 것도 물론 가능하다.
또한, 본 실시예에서는, 1개의 제1탄소섬유층(210)에 보강층이 형성된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 제1탄소섬유층(210)에 아라미드섬유들이 제2매트릭스에 함침되어 형성된 아라미드섬유층(미도시)이 적층되고, 상기 아라미드섬유층(미도시)에 제2탄소섬유들이 제3매트릭스에 함침되어 형성된 제2탄소섬유층(미도시)이 적층되고, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 제2탄소섬유층(미도시)의 표면 중 적어도 하나에 상기 보강층이 형성되는 것도 물론 가능하다.
한편, 상기 압전필름층(230)은, 상기 제1탄소섬유층(210)의 외측면 또는 내부 중 적어도 일부분에 적층된다. 본 실시예에서는, 상기 압전필름층(230)은, 상기 핸드부(204)의 하부에 배치되고, 상기 제1탄소섬유층(210)의 하부 전체에 적층된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 압전필름층(230)은, 상기 핸드부(204)의 상부나 측면에 배치되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 압전필름층(230)은, 상기 제1탄소섬유층(210)의 크기보다 작게 형성되어, 상기 제1탄소섬유층(210)의 일부분에만 적층되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 압전필름층(230)은, 상기 자유단(204b)으로부터 상기 자유단(204a)을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에만 적층될 수 있다. 또한, 상기 압전필름층(230)은, 상기 핸드부(204) 중에서 진동이 많이 발생하는 부분에만 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 압전필름층(230)은, PVDF나 기타의 수지필름에 플라즈마나 이온빔을 인가하여 친수성을 부여하고 그 표면에 기타 전도성 물질을 코팅한 압전필름으로 형성된 층이다.
상기 전극부(240)는, 상기 압전필름층(230)의 상면 상에 배치되고 전원(243)의 일 단자에 연결되는 제1전극(241)과, 상기 압전필름층(230)의 하면 상에 배치되고 상기 전원(243)의 타 단자에 연결되는 제2전극(242)을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극부(240)는, 상기 압전필름층(230)의 상,하면 중 어느 하나에 배치되고 상기 전원(243)의 일 단자에 연결되는 제1전극을 포함하고, 상기 전원(243)의 타 단자는 접지되는 것도 물론 가능하다. 즉, 상기 전극부(240)는, 상기 압전필름층(230)의 상,하면에 전위차를 발생시킬 수 있는 구성이라면 가능하다.
상기 제1,2전극(241)(242)에는 상기 전원(243)이 인가되는 단자부(241a)(242a)가 형성된다. 상기 단자부(241a)(242a)는 상기 압전필름층(230)의 외부로 돌출되게 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 단자부(241a)(242a)는 상기 압전필름층(230)의 표면에 구비되는 것도 물론 가능하다.
상기 고감쇠 로봇 핸드는, 상기 전원(243)으로부터 상기 전극부(240)로 전원 인가를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
또한, 상기 고감쇠 로봇 핸드(200)는, 상기 이송물이 상기 핸드부(204)에 올려진 후 상기 핸드부(204)에서 발생하는 진동을 감지하는 진동감지센서부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 핸드부(204)가 1개의 제1탄소섬유층(210)을 포함하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 제1탄소섬유층(210)에 적층되고 제2탄소섬유들이 제3매트릭스에 함침되어 형성된 제2탄소섬유층(미도시)을 더 포함하는 것도 물론 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제6실시예에 따른 핸드부의 제조방법을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 복수의 상기 탄소섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층한다. 이때, 상기 탄소섬유플라이들의 개수는 상기 핸드부(204)의 용도나 강성 등을 고려하여 설정된다. 상기 탄소섬유플라이들에 포함된 탄소섬유들(210a)은 상기 핸드부(204)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 탄소섬유들(210a)은 절단 없이 상기 핸드부(204)의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 또한, 상기 탄소섬유플라이들의 각 탄소섬유들(210a)은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 탄소섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 탄소섬유(210a)가 상기 핸드부(204)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 탄소섬유(210a)가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
이후, 상기 복수의 탄소섬유플라이들을 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜, 상기 제1탄소섬유층(210)을 형성한다.
또한, 상기 복수의 아라미드섬유플라이들을 상하방향(Z)으로 적층한 후, 가열 및 가압하여 수지를 경화시켜, 상기 아라미드섬유층(220)을 형성한다. 이 때, 상기 아라미드섬유층(220)의 길이는, 상기 제1탄소섬유층(210)보다 짧은 상기 설정 길이(L2)로 이루어진다. 여기서, 상기 아라미드섬유플라이들의 개수는 상기 핸드부(204)의 용도, 강성 및 진동 전달률 등을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 아라미드섬유플라이들에 포함된 아라미드섬유들(220a)은 상기 핸드부(204)의 길이방향을 따라 길게 연속적으로 배열되도록 한다. 즉, 상기 아라미드섬유(220a)가 상기 핸드부(204)의 길이방향을 따라 절단 없이 길게 배치된다. 또한, 상기 아라미드섬유플라이들의 각 아라미드섬유들(220a)은 상기 길이방향(Y)에 평행한 방향으로 배열된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 아라미드섬유플라이들 중 적어도 하나의 플라이는 상기 아라미드섬유(220a)가 상기 핸드부(204)의 길이방향(Y)에 평행하게 배열되도록 하고, 나머지 플라이들은 상기 아라미드섬유(220a)가 상기 길이방향(Y)에 소정의 각도로 경사지게 배열되는 것도 가능하다.
이후, 상기 제1탄소섬유층(210)의 상면 중에서 상기 고정단(204a)측에만 상기 아라미드섬유층(220)을 적층한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1탄소섬유층(210)의 하면에 상기 아라미드섬유층(220)을 적층하는 것도 물론 가능하다. 상기 아라미드섬유층(220)의 길이는 상기 설정 길이(L2)로 설정되어 제조되기 때문에, 상기 아라미드섬유층(220)은 상기 제1탄소섬유층(210)에서 상기 고정단(204a)측에만 배치된다.
이후, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)을 점착시킨다. 이 때, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)은 상기 고정단(204a)측만 서로 점착되고, 나머지 부분은 점착시키지 않는다. 즉, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)은 상기 점착 길이(L1)만큼만 점착된다. 따라서, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)사이에는 상하방향으로 소정의 간극(d)이 형성되어 상기 비점착부(251)를 형성한다.
한편, 본 실시예에서는, 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)을 각각 가열 및 가압하여 성형한 후, 서로 점착시키는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 상기 탄소섬유플라이들과 상기 아라미드섬유플라이들을 적층한 후 상기 비점착부(251)를 제외한 나머지 부분들을 가열 및 가압하여 성형하는 것도 물론 가능하다.
한편, 상기 압전필름층(230)의 상,하면에 상기 전극부(240)를 배치하여, 일체화시킨다.
이후, 상기 제1탄소섬유층(210)의 하면에 상기 압전필름층(230)과 상기 전극부(240)를 적층하여 점착시킨다.
상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 압전필름층(230)을 가열 및 가압하여 점착시킬 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 제6실시예에 따른 고감쇠 로봇 핸드(200)의 진동 감쇠 방법은 다음과 같다.
상기 제어부는, 상기 전원(243)으로부터 상기 전극부(240)에 전원을 인가하기 이전에, 상기 핸드부(204)에 다양한 이송물을 올리고 진동을 측정하는 실험을 수행하여 실험 데이터를 구축한다.
상기 제어부(미도시)는, 상기 실험을 통해 상기 이송물의 종류, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생하는 진동 패턴에 대한 데이터를 미리 구축하여, 진동을 감쇠시킬 수 있는 최적의 제어방법을 도출할 수 있다. 즉, 상기 최적의 제어방법은, 상기 이송물의 크기, 상기 이송물의 이송 시간, 이송시 발생된 진동 패턴에 따라 상기 제1,2전극(241)(242)에 발생하는 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간 등을 제어하는 방법을 포함한다. 상기 전위차를 주는 시점은 이송이 시작한 이후 전위차를 발생시키는 시점을 의미한다. 상기 전위차의 지속 시간은 설정된 전위차를 유지하는 시간을 의미한다.
상기 핸드부(204)는 동일한 이송물을 이송시 동일한 패턴으로 움직이기 때문에, 상하방향 진동 패턴이 일정하다. 따라서, 해당 이송물의 이송시 발생되는 진동 패턴을 미리 감지하고, 그에 따른 제어 방법을 도출할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는 미리 도출된 제어방법에 따라 상기 제1,2전극(241)(242)에 전위차를 발생시키면, 상기 압전 필름층(230)의 상,하면에 전위차가 발생하여 상기 압전 필름층(230)이 상하방향으로 움직이게 되며, 그에 따라 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동을 감쇠시킬 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 핸드부(204)에 상기 이송물이 올려지면, 상기 진동감지센서(미도시)가 진동 신호를 감지하고 그에 따른 제어를 하는 것도 물론 가능하다.
즉, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)가 감지한 신호에 따라 상기 전극부(240)에 발생되는 전위차의 크기를 실시간으로 제어하여 상기 압전필름층(230)을 제어할 수 있다. 따라서, 진동의 세기에 따른 능동 제어가 가능하다.
또한, 상기 제어부(미도시)는, 상기 진동감지센서(미도시)에서 감지한 진동의 크기를 미리 설정된 기준과 비교하여, 상기 전위차의 크기를 제어하여 상기 압전필름층(230)에서 발생하는 진동을 조절할 수 있다.
상기 압전필름층(230)의 상하방향으로 전위차가 발생되면, 상기 압전필름층(230)이 상하방향으로 움직이면서, 상기 핸드부(204)에서 발생한 진동을 감쇠시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 로봇 핸드의 핸드부(204)에서 진동 발생시 상기 제1탄소섬유층(210)과 상기 아라미드섬유층(220)사이의 비점착부(251)에서 미끄러짐이 발생되어, 쿨롱감쇠원리에 의해 진동이 감쇠될 수 있다.
상기 아라미드섬유층(220)의 강성은 약 40GPa이고, 상기 제1탄소섬유층(210)의 강성은 약 350GPa이다. 상기 아라미드섬유층(220)의 강성은 상기 제1탄소섬유층(210)의 강성보다는 낮으나, 폴리머나 고무 등의 수지만으로 이루어진 수지층들의 강성보다는 높다. 상기 수지층들의 강성은 약 1 내지 5GPa이다.
또한, 상기 아라미드섬유층(220)은 진동감쇠물성이 상기 제1탄소섬유층(210)보다 높기 때문에, 상기 아라미드섬유층(220)이 진동을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10,110,210: 제1탄소섬유층 20,140,230: 압전필름층
30,150,240: 전극부 120: 제2탄소섬유층
130,220: 아라미드섬유층

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 일측이 고정되는 고정단과, 상기 고정단에서 돌출되어 연장 형성된 자유단을 포함하는 고감쇠 로봇 핸드에 있어서,
    제1탄소섬유들이 제1매트릭스에 함침되어 형성된 제1탄소섬유층과;
    상기 고정단으로부터 상기 자유단을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에서 상기 제1탄소섬유층의 표면에 적층되되, 상기 고정단측으로부터 상기 자유단을 향한 방향으로 미리 설정된 점착 길이에 해당하는 부분은 상기 제1탄소섬유층에 점착되어 고정되고, 나머지 부분은 상기 제1탄소섬유층에 비점착되어 상기 제1탄소섬유층과의 사이에 소정의 간극을 형성하는 비점착부를 형성하여, 진동 발생시 상기 비점착부에서 미끄러지면서 진동을 감쇠시키는 보강층과;
    상기 제1탄소섬유층과 상기 보강층 중 적어도 하나의 표면 또는 내부에 적층된 압전필름층과;
    상기 압전필름층의 상하 방향으로 전위차를 발생시켜서, 상기 압전필름층이 상기 상하 방향으로 움직이도록 하여 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하 방향 진동을 감쇠시키는 전극부를 포함하는 고감쇠 로봇 핸드.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전극부는,
    상기 압전필름층의 상면 상에 배치되어, 전원의 일 단자에 연결되는 제1전극과;
    상기 압전필름층의 하면 상에 배치되어, 상기 전원의 타 단자에 연결되는 제2전극을 포함하는 고감쇠 로봇 핸드.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 전극부는,
    상기 압전필름층의 상면 또는 하면 상에 배치되어, 전원의 일 단자에 연결되는 제1전극을 포함하고,
    상기 전원의 타 단자는 접지되는 고감쇠 로봇 핸드.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1탄소섬유층은,
    상기 고감쇠 로봇 핸드의 길이방향으로 상기 제1탄소섬유들이 연속적으로 길게 배치되는 고감쇠 로봇 핸드.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 고감쇠 로봇 핸드는, 중공형 구조로 형성된 고감쇠 로봇 핸드.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 압전필름층은,
    상기 자유단으로부터 상기 고정단을 향한 방향으로 미리 설정된 설정 길이에 해당하는 일부분에서 상기 제1탄소섬유층의 표면에 적층되는 고감쇠 로봇 핸드.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 3에 있어서,
    아라미드섬유들이 제2매트릭스에 함침되어 형성된 아라미드섬유층과;
    제2탄소섬유들이 제3매트릭스에 함침되어 형성된 제2탄소섬유층을 더 포함하고,
    상기 고정단과 상기 자유단의 적어도 일부분은, 상기 제2탄소섬유층, 상기 아라미드섬유층, 상기 제1탄소섬유층, 상기 압전필름층이 차례로 적층되어 형성된 고감쇠 로봇 핸드.
  12. 청구항 3에 있어서,
    상기 보강층은,
    탄소섬유와 아라미드섬유 중 적어도 하나가 매트릭스에 함침된 고감쇠 로봇 핸드.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 보강층은,
    상기 고감쇠 로봇 핸드의 길이방향으로 상기 아라미드섬유들이 연속적으로 길게 배치되는 아라미드섬유층인 고감쇠 로봇 핸드.
  14. 청구항 3에 있어서,
    상기 보강층은,
    상기 제1탄소섬유층에서 상기 고감쇠 로봇 핸드의 길이방향을 따라 서로 소정간격 이격된 위치에 복수개가 구비된 고감쇠 로봇 핸드.
  15. 제어부가 고감쇠 로봇 핸드의 전극부에 전위차를 발생시키지 않은 상태에서 미리 실험을 통해 이송 대상물의 이송시 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동 패턴을 감지하는 단계와;
    상기 제어부는, 상기 이송 대상물과 상기 고감쇠 로봇 핸드에서 발생되는 진동 패턴에 따라 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간을 미리 설정하는 단계와;
    상기 제어부는, 상기 이송 대상물을 이송시 상기 설정된 전위차의 크기, 상기 전위차를 주는 시점, 상기 전위차의 지속 시간에 따라 상기 고감쇠 로봇 핸드의 전극부에 전원을 인가하여 상기 고감쇠 로봇 핸드의 압전필름층에 전위차를 발생시켜서 상기 압전필름층이 상하방향으로 움직이면서 상기 고감쇠 로봇 핸드의 상하방향 진동을 감쇠시키도록 하는 단계를 포함하는 고감쇠 로봇 핸드의 제어방법.
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