KR101877032B1 - 레그식 이동 로봇 모듈 - Google Patents

Abstract

레그식 이동 로봇 모듈 및 이를 구비한 험지 주행용 로봇 시스템을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레그식 이동 로봇 모듈은 구동축과, 상기 구동축의 일단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제1 레그 유닛과, 상기 제1 레그 유닛과 마주보도록 상기 구동축의 타단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제2 레그 유닛 및 상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛 사이에 배치되고 상기 구동축에 구동력을 전달하는 제1 엑츄에이터를 포함하고, 상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛은 기 설정된 회전범위에서 교번하게 회동한다.

Description

레그식 이동 로봇 모듈{Leg-type moving robot module}

본 발명은 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레그식 이동 로봇 모듈에 관한 것이다.

농촌 인구의 고령화가 진행되면서 농사에 필요한 일손이 부족해지고 있다. 이에, 부족한 일손을 대신하기 위하여 기계화, 자동화 시스템 도입이 활발해지고 있다.

한가지 예로 벼 농사에 있어서도 트랙터, 이앙기, 콤바인 등의 각종 농기계를 모내기부터 수확에 이르는 과정에 다양하게 이용하고 있다. 그러나, 종래의 각종 농기계는 부피가 크고, 구동을 위해 복잡한 장치가 사용되며, 이동을 위해서 캐터필러 형태나 차륜 형태의 구조를 이용하여 다양한 장치에 적용하기에 한계가 있다.

농업용을 위해 다양한 기능을 수행하기 위해서는 다양한 험지에서도 주행이 가능한 이동수단이 필요하고, 사람과 가장 유사한 형태를 가지는 레그 타입의 구동로봇이 필요하다. 레그 타입은 지면의 지지력이 향상되는 장점을 가지고 있으나, 무게 분포가 균형있게 배치되어야 하므로, 조정 및 구동이 어려운 한계가 있다. 한계를 극복하기 위해 조정이 쉽고 다양한 험지에 적용할 수 있는 레그식 로봇 모듈에 대한 연구가 계속되고 있다.

본 발명의 실시예들은 레그식 이동 로봇 모듈을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면은, 구동축과, 상기 구동축의 일단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제1 레그 유닛과, 상기 제1 레그 유닛과 마주보도록 상기 구동축의 타단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제2 레그 유닛 및 상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛 사이에 배치되고 상기 구동축에 구동력을 전달하는 제1 엑츄에이터를 포함하고, 상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛은 기 설정된 회전범위에서 교번하게 회동하는, 레그식 이동 로봇 모듈을 제공한다.

또한, 상기 제1 레그 유닛이 지면을 지지시에 상기 제2 레그 유닛은 상기 지면에서 분리되고, 상기 제1 레그 유닛이 상기 지면에 분리시에 상기 제2 레그 유닛은 상기 지면을 지지할 수 있다.

또한, 상기 제1 레그 유닛 및 상기 제2 레그 유닛은 각각 4절 링크 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 레그 유닛은 상기 구동축 일단에 삽입되어 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제1 크랭크를 구비하고, 상기 제2 레그 유닛은 상기 구동축의 타단에 삽입되어 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제2 크랭크;를 구비하고, 상기 제1 크랭크와 상기 제2 크랭크는 상기 구동축에 대해서 어긋나게 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 레그 유닛은 일측이 상기 구동축에 삽입되는 제1 고정링크와, 일단이 상기 제1 고정링크의 일측과 연결되고 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제1 크랭크와, 상기 제1 크랭크의 타단과 연결되는 제1 회동링크와, 일단이 상기 제1 회동링크와 연결되고 타단이 상기 제1 고정링크와 연결되는 제1 연결링크를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 레그식 이동 로봇 모듈의 레그 유닛이 연속적으로 지면을 지지하고 있어 지면에 균형있게 지지될 수 있다. 레그식 이동 모듈은 이웃하는 다른 레그식 이동 모듈의 위치와 관계없이 계속적으로 지면을 지지하므로 험지 주행용 로봇 시스템을 쉽게 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레그식 이동 로봇 모듈이 4절 링크 구조를 가지고, 소정의 회전 범위를 연속적으로 회동하는바 동작을 쉽게 예측할 수 있으며, 시스템의 안전성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 레그식 이동 로봇 모듈의 조인트 어셈블리나 앵클 어셈블리에서 외부의 충격을 흡수하는 댐핑기능을 수행하여 장치의 안전성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행용 로봇 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레그식 이동 로봇 모듈의 일측면을 도시한 시시도이고, 도 3은 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈의 다른 측면을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈의 일부 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7a는 레그식 이동 로봇 모듈의 제1 동작을 도시한 도면이고, 도 7b는 레그식 이동로봇 모듈의 제2 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 도 5의 다른 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 9은 도 5의 또 다른 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명핵하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행용 로봇 시스템(1)을 도시한 사시도이다.

험지 주행용 로봇 시스템(1)은 제어가 가능한 컴퓨터 장치 또는 단말기와 같은 호스트 유닛(미도시)에 의해서 운전을 제어할 수 있다. 상기 호스트 유닛은 주행용 로봇 시스템의 구동, 즉, 레그식 이동 로봇 모듈의 이동과 방향전환을 제어할 수 있다. 또한, 험지 주행용 로봇 시스템(1)은 장착 및 탈착 가능한 농업용 키트(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 호스트 유닛이 농업용 키트의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 농업용 키트는 비료를 주는 키트, 제초를 위한 키트, 땅의 성분 탐지를 위한 키트, 험지 주행용 로봇 시스템의 위치 판단을 위한 키트, 모의 이앙을 위한 키트 등 다양한 농사용 키트를 적용할 수 있다.

험지 주행용 로봇 시스템(1)은 복수개의 레그식 이동 로봇 모듈과 이를 지지하는 프레임(50)을 구비할 수 있다. 또한, 험지 주행용 로봇 시스템(1)은 복수개의 시스템이 연결될 수 있다.

복수개의 레그식 이동 로봇 모듈의 개수는 특정 개수에 한정되지 않으며, 험지 주행용 로봇 시스템(1)의 구동되는 장소나 시스템의 크기에 따라 변화될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 내지 제4 레그식 이동 로봇 모듈(10,20,30,40)을 구비한 것을 중심으로 설명하기로 한다.

제1 레그식 이동 로봇 모듈(10), 제2 레그식 이동 로봇 모듈(20), 제3 레그식 이동 로봇 모듈(30) 및 제4 레그식 이동 로봇 모듈(40)은 프레임(50)의 각 단부에 설치될 수 있다. 제1 레그식 이동 로봇 모듈(10), 제2 레그식 이동 로봇 모듈(20), 제3 레그식 이동 로봇 모듈(30) 및 제4 레그식 이동 로봇 모듈(40)은 제2 엑츄에이터에 의해서 프레임(50)에 대해서 각각 Z축 을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 제1 레그식 이동 로봇 모듈(10), 제2 레그식 이동 로봇 모듈(20), 제3 레그식 이동 로봇 모듈(30) 및 제4 레그식 이동 로봇 모듈(40)은 제어부(미도시)에 제어되어 회전방향을 동시에 변경할 수 있다.

제1 레그식 이동 로봇 모듈(10), 제2 레그식 이동 로봇 모듈(20), 제3 레그식 이동 로봇 모듈(30) 및 제4 레그식 이동 로봇 모듈(40)은 실질적으로 동일한 바, 이하에서는 제1 레그식 이동 로봇 모듈(10)을 중심으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 일측면을 도시한 시시도이고, 도 3은 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 다른 측면을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 일부 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 2의 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 일부 구성을 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 레그식 이동 로봇 모듈(10)은 구동축(i), 제1 레그 유닛(100), 제2 레그 유닛(200), 제1 엑츄에이터(300) 및 제2 엑츄에이터(400)를 구비할 수 있다.

구동축(i)은 제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)이 서로 마주 보도록 배치될 수 있다. 구동축(i)은 제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)을 연결하는 다각 형상의 기둥 또는 원형기둥형상을 가질 수 있다. 또한 구동축(i)은 제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)을 관통하는 가상의 회전축으로 볼 수 있다.

구동축(i)의 일단은 제1 레그 유닛(100)이 삽입되고, 구동축(i)의 타단은 제2 레그 유닛(200)이 삽입될 수 있다. 구동축(i)은 기어유니트(미도시)에 의해 제1 엑츄에이터(300)와 연결되고, 구동력을 전달 받을 수 있다. 구동축(i)이 회전하면, 제1 레그 유닛(100)의 제1 크랭크(112)와 제2 레그 유닛(200)의 제2 크랭크는 회전 할 수 있다.

제1 레그 유닛(100)은 구동축(i)의 일단에 설치될 수 있다. 제1 레그 유닛(100)은 제1 탄성부재(101), 제1 링크 어셈블리(110), 제1 조인트 어셈블리(120), 제1 앵클 어셈블리(130)를 구비 할 수 있다.

제2 레그 유닛(200)은 구동축(i)의 타단에 설치될 수 있다. 제2 레그 유닛(200)은 제2 탄성부재(201), 제2 링크 어셈블리(210), 제2 조인트 어셈블리(220), 제2 앵클 어셈블리(230)를 구비 할 수 있다. 제2 레그 유닛(200)의 제2 탄성부재(201), 제2 링크 어셈블리(210), 제2 조인트 어셈블리(220), 제2 앵클 어셈블리(230)는 제1 레그 유닛(100)의 제1 탄성부재(101), 제1 링크 어셈블리(110), 제1 조인트 어셈블리(120), 제1 앵클 어셈블리(130)와 동일한바, 이하에서 이에 대한 상세한 설명은 생략 또는 약술 하기로 한다.

제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)은 기 설정된 회전범위에서 교번하게 회동할 수 있다. 도 2 및 도 3과 같이 제1 레그 유닛(100)이 지면을 지지 시에 제2 레그 유닛(200)은 지면에서 분리될 수 있다. 또한 반대로, 제1 레그 유닛(100)이 지면에 분리 시에 제2 레그 유닛(200)은 지면을 지지할 수 있다. 즉, 구동축(i)의 회전에 의해 제1 링크 어셈블리(110)와 제2 링크 어셈블리(210)가 4절 링크 운동을 하면, 제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)은 교대로 지면을 지지할 수 있다.

제2 엑츄에이터(400)는 레그식 이동 로봇 모듈(10)을 z축 방향으로 회전 할 수 있다. 제1 기어 유닛(410)은 제2 엑츄에이터(400)와 연결되고, 제2 기어 유닛(420)은 제1 기어 유닛(410)과 연결될 수 있다. 제2 기어 유닛(420)은 프레임(50)에 대해서 상대운동하여 z축에 대해서 회전 시킬 수 있다.

도 6은 도 5의 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 링크 어셈블리(110)는 4절 링크 구조를 가질 수 있다. 제1 링크 어셈블리(110)는 제1 탄성부재(101), 제1 고정링크(111), 제1 크랭크(112), 제1 회동링크(113), 제1 연결링크(114) 및 제1 가이드 유닛(115)을 구비할 수 있다.

제1 탄성부재(101)는 제1 고정링크(111) 사이에 설치되고 커버(11)에 고정될 수 있다. 제1 탄성부재(101)는 탄성력을 가지는 물질로 특정 물질에 한정되지 않는다. 예를들어, 실리콘, 레진, 고무, 탄성스프링 등으로 형성될 수 있다.

제1 고정링크(111)의 일단(111a)은 제1 연결링크(114)의 타단(114b)과 회전가능하도록 연결되고, 제1 고정링크(111)의 타단(111b)은 제1 크랭크(112)의 일단(112a)과 회전가능하도록 연결될 수 있다. 제1 크랭크(112)의 타단(112b)은 제1 회동링크(113)의 일단(113a)과 회전가능하도록 연결되고, 제1 회동링크(113)의 타단(113b)은 제1 연결링크(114)의 일단(114a)과 회동가능하도록 연될 수 있다.

구동축(i)은 제1 고정링크(111)의 타단(111b) 및 제1 크랭크(112)의 일단(112a)과 연결될 수 있다. 구동축(i)은 제1 고정링크(111)에 대해서 회전가능 하고, 제1 크랭크(112)와 고정되어 제1 크랭크(112)는 구동축(i)의 회전에 따라 회전 할 수 있다.

제1 고정링크(111)는 한쌍이 서로 마주 보도록 배치될 수 있으며, 바디부(111c)는 절곡된 형상을 가질 수 있다. 제1 고정링크(111)의 내부에는 제1 탄성부재(101)가 설치될 수 있다. 제1 탄성부재(101)는 커버(11)에 지지될 수 있다. 또한, 제1 가이드 유닛(115)이 제1 고정링크(111)의 내부에 설치되어 제1 연결링크(114)의 이동에 따라 제1 탄성부재(101)를 가력할 수 있다.

제1 크랭크(112)는 구동축(i)의 회전에 의해서 회전할 수 있다. 제1 크랭크(112)의 회전에 의해서 제1 회동링크(113)가 회동하게 되어 결국, 제1 레그 유닛(100)이 구동될 수 있다. 제1 크랭크(112)의 길이는 제1 고정링크(111), 제1 회동링크(113) 또는 제1 연결링크(114)의 길이보다 작게 형성되어, 구동력을 빨리 전달할 수 있다. 제1 크랭크(112)와 제2 크랭크는 구동축(i)에 대해서 어긋나게 설치될 수 있다.

제1 회동링크(113)는 제1 크랭크(112)의 회전에 따라 기설정된 소정의 범위를 회동할 수 있다. 제1 회동링크(113)는 부채형상의 몸체(113c)를 구비하며, 제1 조인트 어셈블리(120)와 연결될 수 있다.

도 7a는 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 제1 동작을 도시한 도면이고, 도 7b는 레그식 이동 로봇 모듈(10)의 제2 동작을 도시한 도면이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 링크 어셈블리(110)의 구동 및 제1 링크 어셈블리(110)와 제2 링크 어셈블리(210)의 구동관계를 설명할 수 있다. 제1 링크 어셈블리(110)는 도 7a와 같이 제1 레그 유닛(100)이 지면에 대해서 수직 되도록 배치된 제1 동작과 도 7b와 같이 제1 레그 유닛(100)이 지면에 대해서 소정의 경사를 가지도록 배치된 제2 동작을 할 수 있다. 즉, 제1 링크 어셈블리(110)의 구동으로 제1 레그 유닛(100)은 제1 동작과 제2 동작의 범위 내에서 연속적으로 회동할 수 있다.

도 7a와 같이 제1 크랭크(112)의 타단(112b)이 제1 고정링크(111)의 외측에 배치되면(이하, 제1 동작), 제1 레그 유닛(100)은 지면에 수직인 방향으로 배치될 수 있다. 제1 크랭크(112)의 타단(112b)이 제1 고정링크(111)의 내부에 배치되도록(이하, 제2 동작) 제1 크랭크(112)가 회전하면, 제1 회동링크(113) 및 제1 연결링크(114)도 이동할 수 있다. 제1 링크 어셈블리(110)가 제2 동작시에, 제1 가이드 유닛(115)은 제1 연결링크(114)의 이동에 의해서 제1 탄성부재(101)를 향하여 소정거리(d) 이동하여 제1 탄성부재(101)를 압축시킬 수 있다. 즉, 제1 탄성부재(101)는 제1 레그 유닛(100)이 제2 동작시에 발생하는 충격을 흡수할 수 있다.

제1 레그 유닛(100)과 제2 레그 유닛(200)은 교번하면서 회동하므로, 제1 링크 어셈블리(110)가 제1 동작시에 제2 링크 어셈블리(210)는 제2 동작에 위치할 수 있다. 제1 링크 어셈블리(110)의 제1 크랭크(112)와 제2 링크 어셈블리(210)의 제2 크랭크는 구동축(i)에 대해서 어긋나게 배치될 수 있다. 도 7a 및 도 7b와 같이, 제1 크랭크(112)와 제2 크랭크의 위상차이는 180도 일 수 있다. 즉, 제1 크랭크(112)와 제2 크랭크는 구동축(i)의 중심에서 대칭되도록 설치될 수 있다.

도 8은 도 5의 다른 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 제1 조인트 어셈블리(120)는 제1 서포터(121), 제2 서포터(122), 슬라이더(123), 커넥터(124), 제1 탄성부(125), 제2 탄성부(126), 제3 탄성부(128) 및 제4 탄성부(129)를 구비할 수 있다.

제1 서포터(121)는 제1 회동링크(113)에 삽입되는 제1 삽입부(121a)와, 제1 삽입부(121a)에 연장되며 제2 서포터(122)와 회동하는 제1 회동부(121b)를 구비할 수 있다. 제2 서포터(122)는 제1 회동부(121b)에 회전하는 제2 회동부(122a)와, 제2 회동부(122a)에서 연장되는 연결 프레임(122b), 제3 탄성부(128)와 제4 탄성부(129)를 지지하는 지지 프레임(122c), 지지 프레임(122c)에서 연장되고 회전 조인트(131)에 삽입되는 제2 삽입부(122d)를 구비할 수 있다. 슬라이더(123)는 제1 삽입부(121a)에 외삽되어 제1 삽입부(121a)를 따라 선형이동할 수 있다. 커넥터(124)는 연결 프레임(122b)과 슬라이더(123)를 연결할 수 있다.

제1 탄성부(125)는 제1 삽입부(121a)나 제1 회동링크(113)에 설치되는 제1 블록(125a), 제1 블록(125a)과 슬라이더(123)를 연결하는 제1 스프링(125b)을 구비하고, 제2 탄성부(126)는 제1 삽입부(121a)나 제1 회동링크(113)에 설치되는 제2 블록(126a), 제2 블록(126a)과 슬라이더(123)를 연결하는 제2 스프링(126b)을 구비할 수 있다. 제3 탄성부(128)와 제4 탄성부(129)는 각각 회전 조인트(131)와 지지 프레임(122c) 사이에 설치될 수 있다.

제1 조인트 어셈블리(120)는 지면에서 충격을 받거나, 링크의 이동으로 생성되는 충격을 최소화 할 수 있다. 즉, 제1 조인트 어셈블리(120)는 외부의 충격을 댐핑할 수 있다. 제1 서포터(121)와 제2 서포터(122)는 소정 각도 회전할 수 있도록 설치되어, 충격을 흡수 할 수 있다. 또한, 슬라이더(123)는 제2 서포터(122), 제1 탄성부(125) 및 제2 탄성부(126)와 연결되어 외부의 충격을 흡수할 수 있다. 제2 서포터(122)는 회전 조인트(131)에 삽입되고, 제3 탄성부(128) 및 제4 탄성부(129)에 지지되어, 외부의 충격을 최소화 할 수 있다.

도 9은 도 5의 또 다른 일부 구성을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 5 및 도 9를 참조하면, 제1 앵클 어셈블리(130)는 회전 조인트(131), 가이드바(132), 가이드 튜브 유닛(133), 지지 플레이트(134), 댐핑부(135) 및 그라운드(136)를 구비할 수 있다.

회전 조인트(131)는 제2 삽입부(122d)가 삽입되는 상부바디(131a)와, 가이드바(132)가 삽입되는 하부바디(131b)를 구비할 수 있다. 가이드바(132)는 가이드 튜브 유닛(133)에 삽입되며 가이드 튜브 유닛(133)을 따라 선형운동 할 수 있다.

가이드 튜브 유닛(133)은 상부바디(131a)에 지지되는 제1 리브(133b)와 하부바디(131b)에 지지되는 제2 리브(133c)와, 제1 리브(133b)와 제2 리브(133c)를 연결하는 가이드 튜브(133a)를 구비할 수 있다.

지지 플레이트(134)는 댐핑부(135)를 지지하고, 가이드바(132)의 이동에 의해서 제2 리브(133c)와 플레이트(134) 사이의 간격이 변경될 수 있다. 즉, 댐핑부(135)의 압축 또는 신장에 의해서 제2 리브(133c)와 플레이트(134) 사이의 간극이 변경될 수 있다.

지지 플레이트(134)의 하면에는 그라운드(136)가 연결될 수 있으며, 일부분은 만곡지도록 형성되고 다른부분은 플랫하게 형성될 수 있다.

댐핑부(135)는 제1 리브(133b)와 제2 리브(133c) 사이에 설치되고 z축 방향으로 신축되며, 용수철과 같은 탄성력을 가지는 신축부재(135a), 신축부재(135a) 사이에 설치되는 조인트 블럭(135b), 조인트 블럭(135b)과 지지 플레이트(134)를 연결하는 결합힌지(135c)를 구비할 수 있다.

제1 앵클 어셈블리(130)는 지면에서 충격을 받거나, 링크의 이동으로 생성되는 충격을 최소화 할 수 있다. 즉, 제1 앵클 어셈블리(130)는 외부의 충격을 댐핑할 수 있다. 레그식 이동 로봇 모듈(10)이 지면을 딛을 때 제1 앵클 어셈블리(130)는 지면으로부터 충격을 받는다. 댐핑부(135)는 가이드바(132)의 길이방향으로 압축 또는 신장 가능하므로 가이드바(132)는 가이드 튜브 유닛(133)을 따라 선형운동 가능하므로, 제1 앵클 어셈블리(130)는 구동에 의해서 지면으로부터 전달되는 충격을 흡수 할 수 있다.

레그식 이동 로봇 모듈(10) 및 이를 구비한 험지 주행용 로봇 시스템(1)은 회전하는 레그 유닛이 연속적으로 지면을 지지하고 있어 지면에 균형있게 지지될 수 있다. 기존의 레그 타입의 로봇은 이웃하는 다른 로봇의 위치를 고려하여 균형을 잡게 되므로, 직립되게 제어하는 것에 한계가 있었다. 레그식 이동 로봇 모듈(10)은 이웃하는 다른 레그식 이동 모듈의 위치와 관계없이 계속적으로 지면을 지지하므로 험지 주행용 로봇 시스템(1)을 쉽게 제어할 수 있다.

레그식 이동 로봇 모듈(10) 및 이를 구비한 험지 주행용 로봇 시스템(1)은 4절 링크 구조를 가지므로, 소정의 회전 범위를 연속적으로 회동하는바 동작을 쉽게 예측할 수 있으며, 시스템의 안전성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

레그식 이동 로봇 모듈(10) 및 이를 구비한 험지 주행용 로봇 시스템(1)은 조인트 어셈블리나 앵클 어셈블리에서 외부의 충격을 흡수하는 댐핑기능을 수행하여 장치의 안전성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 험지 주행용 로봇 시스템
10: 레그식 이동 로봇 모듈
100: 제1 레그 유닛
120: 제1 조인트 어셈블리
130: 제1 앵클 어셈블리
200: 제2 레그 유닛
210: 제2 링크 어셈블리
220: 제2 조인트 어셈블리
230: 제2 앵클 어셈블리
300: 제1 엑츄에이터
400: 제2 엑츄에이터

Claims (6)

1. 구동축;
   상기 구동축의 일단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제1 레그 유닛;
   상기 제1 레그 유닛과 마주보도록 상기 구동축의 타단에 설치되고, 상기 구동축의 회전에 의해 회동하는 제2 레그 유닛; 및
   상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛 사이에 배치되고 상기 구동축에 구동력을 전달하는 제1 엑츄에이터;를 포함하고,
   상기 제1 레그 유닛은
   일측이 상기 구동축에 삽입되는 제1 고정링크;
   일단이 상기 제1 고정링크의 일측과 연결되고 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제1 크랭크;
   상기 제1 크랭크의 타단과 연결되는 제1 회동링크;
   일단이 상기 제1 회동링크와 연결되고 타단이 상기 제1 고정링크와 연결되는 제1 연결링크;
   상기 제1 고정링크의 내부에 배치되는 제1 탄성부재; 및
   상기 제1 레그 유닛이 회동하면, 이동하여 상기 제1 탄성부재를 가력하는 제1 가이드 유닛;을 구비하며,
   상기 제1 레그 유닛과 상기 제2 레그 유닛은 기 설정된 회전범위에서 교번하게 회동하는, 레그식 이동 로봇 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 레그 유닛이 지면을 지지시에 상기 제2 레그 유닛은 상기 지면에서 분리되고, 상기 제1 레그 유닛이 상기 지면에 분리시에 상기 제2 레그 유닛은 상기 지면을 지지하는, 레그식 이동 로봇 모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 레그 유닛 및 상기 제2 레그 유닛은 각각 4절 링크 구조를 가지는, 레그식 이동 로봇 모듈.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 레그 유닛은 상기 구동축의 일단에 삽입되어 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제1 크랭크;를 구비하고,
   상기 제2 레그 유닛은 상기 구동축의 타단에 삽입되어 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제2 크랭크;를 구비하고,
   상기 제1 크랭크와 상기 제2 크랭크는 상기 구동축에 대해서 어긋나게 배치되는, 레그식 이동 로봇 모듈.
5. 삭제
6. 구동축의 회전에 따라서 회전하는 레그 유닛을 포함하는 레그식 이동 로봇 모듈에 있어서,
   상기 레그 유닛은
   상기 구동축에 연결되는 링크 어셈블리;
   지면에 접촉하는 앵클 어셈블리; 및
   상기 링크 어셈블리와 앵클 어셈블리를 연결하는 조인트 어셈블리;를 포함하고,
   상기 조인트 어셈블리는
   상기 링크 어셈블리와 연결되는 제1 서포터;
   일단은 상기 제1 서포터와 회전가능하도록 연결되고, 타단은 상기 앵클 어셈블리와 연결되는 제2 서포터; 및
   상기 제1 서포터에 외삽되어 상기 제1 서포터와 상기 제2 서포터가 회전하면 상기 제1 서포터를 따라 슬라이딩하는 슬라이더;를 구비하며,
   상기 링크 어셈블리는,
   일측이 상기 구동축에 삽입되는 제1 고정링크;
   일단이 상기 제1 고정링크의 일측과 연결되고 상기 구동축의 회전에 의해서 회전하는 제1 크랭크;
   상기 제1 크랭크의 타단과 연결되는 제1 회동링크;
   일단이 상기 제1 회동링크와 연결되고 타단이 상기 제1 고정링크와 연결되는 제1 연결링크;
   상기 제1 고정링크의 내부에 배치되는 제1 탄성부재; 및
   상기 레그 유닛이 회동하면, 이동하여 상기 제1 탄성부재를 가력하는 제1 가이드 유닛;을 구비하는, 레그식 이동 로봇 모듈.

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