KR101923387B1 - 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계를 공개한다. 이 장치는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 회수를 계수하는 카운터; 및 상기 복수개의 조절 버튼 각각에 인접하여 구비되고, 상기 계수된 푸시되는 회수를 디스플레이하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되는 복수개의 7-세그먼트;를 포함하며, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 생성하여 출력하는 아두이노부; 및 상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어 보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계{A multiple leg type gripper machine using an arduino}

본 발명은 다지형 그리퍼 기계에 관한 것으로서, 특히 포획체에 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하여 구동 모터를 보다 정밀하게 제어하고, 파지력 조절부 및 아두이노부를 통하여 구동 모터의 회전 방향 및 속도를 세밀하게 조절하면서 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있는 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계에 관한 것이다.

일반적으로 시중에는 인형과 같은 물품을 뽑는 게임기들이 널리 보급되어 있고, 주로 토이 크레인(toy crane)이라 불리는 게임기가 큰 인기를 끌고 있는 가운데 인형 뽑기 기계와 같은 다지형 그리퍼 기계들만 다양하게 갖춰놓은 인형 등의 물품 뽑기 전문점들이 속속 등장하고 있다.

다지형 그리퍼 기계는 유리로 덮여진 케이스의 내부에 인형과 같은 각종 물품들이 보관된 상태에서 동전을 투입하면 음악이 울림과 동시에 게임을 할 수 있도록 되어 있고, 주로 케이스의 전방 양측에 장착된 작동 레버를 조작하면 XY 축에 장착된 3발 집게가 전후진 및 양측으로 이동되어 원하는 물품의 상부에 위치되었을 때 버튼을 눌러주면 집게가 하강되어 물품을 집은 후 다시 상승되어 투입구를 통해 배출시켜 물품을 뽑을 수 있도록 되어 있다.

한편, 다지형 그리퍼 기계에 장착되는 DC 모터에 달려있는 엔코더는 보통 홀 센서 엔코더이다.

도 1은 일반적인 다지형 그리퍼 기계 내 DC 모터(20) 및 이에 연결된 아두이노부(10)의 개략적인 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 DC 모터(20)에 구비된 홀 센서 엔코더의 개략적인 구성도로서, 영구 자석(22) 및 2개의 홀 센서(24)를 구비한다.

도 3은 도 2에 도시된 홀 센서 엔코더에서 출력되는 펄스파의 파형도이다.

일반적으로 아두이노는 오픈 소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로컨트롤러로서, 디지털 데이터 입출력 기능뿐 아니라 아날로그 데이터 입출력 기능까지 구현하는 것이 가능하다.

또한, 아두이노는 전자 회로 등의 하드웨어 및 프로그래밍 등의 소프크웨어에 익숙지 않은 비전문가도 손쉽게 전자 회로 등을 제작하고 전자 기기 등을 제어할 수 있도록 고안되었다.

한편, 홀 센서(24)란 자기 센서의 일종으로서, 자기장의 세기를 감지하는 센서이다.

영구 자석(22)과 홀 센서(24) 2개를 도 1과 같이 배열하면 홀 센서 엔코더가 된다.

홀 센서(24)의 출력은 도 2와 같이 2개의 펄스파가 1/4 주기 간격을 둔 형태가 된다.

도 3에서 보는 바와 같이, 모터(20) 각각에 입력이 A 및 B 두 개가 있다고 가정할 때, 전압이 A>B이면 전류가 A에서 B로 흐르면서 모터(20)가 시계 방향(CW)으로 회전하고, 전압이 A<B이면 전류가 B에서 A로 흐르면서 모터(20)가 반 시계 방향(CCW)으로 회전한다.

이때, 모터(20)를 보다 정밀하게 제어하기 위해 엔코더가 사용된다.

모터(20)가 정 회전을 하면 A가 먼저 상승하고 B가 그 뒤에 상승하며, A가 하강하고 그 뒤에 B가 하강하게 된다.

반면, 역회전을 하면 반대로 B가 먼저 상승하고 A가 그 뒤에 상승하며, B가 하강하고 그 뒤에 A가 하강하게 된다.

한편, 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM)을 이용하여 모터(20)의 회전 속도 조절이 가능하다.

모터(20)의 회전 속도는 목표 회전 값과 현재 회전 값의 오차 값으로 정해진다.

즉 오차 값이 0에 가까워 질수록 모터(20)는 느리게 회전하며, 0에서 멀어질수록 모터(20)는 빠르게 회전한다.

그러나, 종래의 다지형 그리퍼 기계는 작동 레버를 조작하여 단순하게 집게를 전후진 및 양측으로만 이동시킬 수 있도록 구성되어 결국 집게부가 수평 이동에 의하여 원하는 경품의 상부에 도달되도록 하는 매우 단순한 작동을 이루는 것이 대부분이었다.

이는 집게부를 구동하는 구동 모터의 회전 방향 및 속도 등을 정밀하게 제어할 수 없고, 구동 모터의 회전 값 및 위치 값에 대한 실시간 모니터링이 이루어지지 않아 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절되지 않기 때문이다.

따라서, 종래의 다지형 그리퍼 기계는 보다 입체적이고 동적(動的)인 작동을 구현할 수 없었을 뿐 아니라 보다 다양함과 특이함을 추구하는 현대 소비자들의 다양한 구매 욕구를 충족시킬 수 없는 한계가 있었다.

그리고, 종래의 다지형 그리퍼 기계는 숙달된 소비자 외에는 물품 인출에 따른 즐거움과 만족감을 느끼기 어려운 게임 구조로 관심을 촉발시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 장기간 다지형 그리퍼 기계를 진열함에 따라 소비자로 하여금 호기심 유발을 도모하지 못하여 게임을 시행하지 않아 운영 비용을 맞추지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 다지형 그리퍼 기계의 구조 및 기능의 개선과 구동 모터의 회전 방향 및 속도 등의 정밀 제어를 통해 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절함으로써 소비자로 하여금 물품 인출의 성공 예감을 증대하면서 호기심을 더욱 유발할 필요성이 요구되고 있었다.

이에 본 발명자들은 아두이노 및 제어 보드를 이용하여 인형 등의 물품 뽑기 기계와 같은 다지형 그리퍼 기계를 제어할 경우 디지털 데이터 입출력을 통해 단순한 온/오프 기능으로 집게부의 구동을 제어하는 대신 아날로그 데이터 입출력 기능까지 구현하여 집게부의 정밀한 위치 제어 및 단계적인 파지력 조절을 제어할 수 있도록 하여, 물품 뽑기의 다양한 연출을 도모하는 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계를 착안하기에 이르렀다.

JP 1995-102253 B2

본 발명의 목적은 다지형 그리퍼 기계의 포획체에 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하여 구동 모터를 보다 정밀하게 제어하고, 작동 버튼 주위에 구비되는 파지력 조절부 및 구동 모터의 회전 방향 및 속도를 조절하는 아두이노부를 통하여 아날로그 데이터 입출력 기능까지 구현하여 복수개의 집게 다리의 현재 상태를 모니터링하면서 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있는 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 회수를 계수하는 카운터; 및 상기 복수개의 조절 버튼 각각에 인접하여 구비되고, 상기 계수된 푸시되는 회수를 디스플레이하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되는 복수개의 7-세그먼트;를 포함하며, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 생성하여 출력하는 아두이노부; 및 상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어 보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 시간을 계산하는 타이머; 및 상기 복수개의 조절 버튼 각각에 인접하여 구비되고, 상기 계산된 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계를 디스플레이하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되는 복수개의 7-세그먼트;를 포함하며, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및

상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며, 상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되고, 상기 파지력의 강약을 N 단계로 조절하도록 피라미드식으로 N 등분된 조절 버튼이 인접하여 구비되어 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 및 상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 회수를 계수하는 카운터;를 포함하며, 상기 복수개의 조절 버튼 각각에는 상기 N 등분된 조절 버튼 내부에 각 등분된 조절 버튼의 면적에 비례한 개수만큼 복수개의 발광 다이오드가 구비되고, 상기 푸시되는 회수에 비례하여 점등되어 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되며, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및 상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되고, 상기 파지력의 강약을 N 단계로 조절하도록 피라미드식으로 N 등분된 조절 버튼이 인접하여 구비되어 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 및 상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 시간을 계산하는 타이머;를 포함하며, 상기 복수개의 조절 버튼 각각에는 상기 N 등분된 조절 버튼 내부에 각 등분된 조절 버튼의 면적에 비례한 개수만큼 복수개의 발광 다이오드가 구비되고, 상기 푸시되는 회수에 비례하여 점등되어 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되며, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및 상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며, 상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계는 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 상기 파지력 조절부는 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력의 단계가 기재된 수치의 조절에 따라 상기 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 다이얼;을 포함하고, 상기 콘트롤 판넬은 상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및 상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고, 상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며, 상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하고, 상기 회전 값 및 상기 위치 값을 상기 아두이노부에 피드백하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 상태를 모니터링 하게 하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의할 경우, 다지형 그리퍼 기계를 디지털 데이터 입출력을 통해 단순한 온/오프 기능으로 집게부의 구동을 제어하는 대신 아날로그 데이터 입출력 기능까지 구현하여 다지형 그리퍼 기계의 포획체에 구비된 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도 등을 보다 정밀하게 제어하고, 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 아두이노부에 피드백하는 복수개의 엔코더를 통해 복수개의 집게 다리의 정밀한 위치 제어 및 단계적인 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 다지형 그리퍼 기계의 하드웨어 및 프로그래밍 등의 소프크웨어에 익숙지 않은 사용자에게도 복수개의 집게 다리의 보다 입체적이고 동적인 작동의 구현이 가능해져 효과적인 물품 인출에 따른 즐거움과 만족감을 줄 수 있을 뿐 아니라, 보다 다양함과 특이함을 추구하는 현대 소비자들의 다양한 구매 욕구를 충족시킬 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 다지형 그리퍼 기계 내 DC 모터(20) 및 이에 연결된 아두이노부(10)의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 DC 모터(20)에 구비된 홀 센서 엔코더의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 홀 센서 엔코더에서 출력되는 펄스파의 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 다지형 그리퍼 기계의 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계 내 포획체(200)의 상부 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계 내 포획체(200)의 하부 사시도이다.
도 8 내지 도 10은 도 6에 도시된 포획체(200)의 단계적 포획 동작을 나타내는 상부 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 도 6에 도시된 포획체(200)의 집게부(260)를 개별적으로 제어하는 동작을 나타내는 상부 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따라 아두이노를 이용하여 파지력을 조절하는 다지형 그리퍼 제어 장치의 블록도이다.
도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 파지력 조절부 제1 실시예의 평면도이다.
도 17 및 도 18은 도 14에 도시된 파지력 조절부 제2 실시예의 평면도이다.
도 19는 도 14에 도시된 파지력 조절부 제3 실시예의 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다.

더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다.

이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있다.

또한, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있다.

한편, 상기 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용된다.

하지만, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 한다.

또한, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "부", "기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다.

이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

다지형 그리퍼 기계의 구성 및 동작

도 4는 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계의 사시도 이다.

도 5는 도 4에 도시된 다지형 그리퍼 기계의 종단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계의 각 구성요소를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

본체(1)는 내부에 복수개의 인형과 같은 물품을 보관하고, 포획체(200)는 복수개의 구동 모터를 구비하고, 본체(1)의 내부에서 3차원으로 이동하면서 복수개의 집게 다리(261 내지 263)가 개별적으로 제어되어 보관된 복수개의 물품을 포획한다.

콘트롤 판넬(100)은 본체(1)의 상부면 일측에 구비되어 포획체(200)의 이동을 제어하고, 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 개별적으로 조절한다.

즉, 콘트롤 판넬(100)은 작동 레버(110), 작동 버튼(120) 및 파지력 조절부를 구비하는데, 작동 레버(110)는 포획체(200)가 이동하도록 방향을 제어하고, 작동 버튼(120)은 복수개의 구동 모터에 전류 공급을 제어한다.

또한, 파지력 조절부는 작동 버튼(120)의 둘레에 구비되어, 복수개의 구동 모터에 개별적으로 공급되는 전류의 세기를 조절하여 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 개별적으로 조절한다.

물품 배출구(8)는 포획체(200)로부터 포획된 물품을 받아 외부로 배출시킨다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계의 구조 및 기능을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서 본 발명에 따른 다지형 그리퍼 기계 내 포획체(200)에 의해 포획되는 물품은 인형, 상품, 경품 등을 포함하는 다양한 물품에도 적용가능하다.

내부에 물품을 보관하도록 사각 박스 형상으로 된 본체(1)가 있다.

본체(1)의 양측 면 일부분에는 외부에서 본체(1) 내부를 바라다 볼 수 있도록 측면 투시창(2)이 부착되어 있다.

본체(1)의 상면 일측에는 이용자가 기기를 조작할 수 있도록 작동 레버(110)가 구비된 콘트롤 판넬(100)이 설치된다.

동시에 콘트롤 판넬(100) 설치 부분을 제외한 나머지 부분에는 외부에서 본체(1) 내부를 바라다 볼 수 있도록 상면 투시창(5)이 부착되어 있다.

그리고, 본체(1)의 전면에는 이용자가 상품으로 집어낼 물품을 본체(1) 내부에 넣을 수 있도록 도어(6)가 설치된다.

포획체(200)에 의해 집어 올려진 물품을 받아 외부로 배출시키기 위한 물품 배출구(8)가 형성되어 있다.

따라서, 물품 뽑기 오락기를 운영하는 주인이 본체(1)의 전면에 설치된 도어(6)를 열어 본체(1) 내부로 여러 가지의 물품을 집어넣은 다음 도어(6)를 닫으면 본체(1) 내부에는 여러 가지의 물품이 보관되게 된다.

이후 이용자가 코인을 투입하여 물품을 뽑기 위한 오락을 진행하게 된다.

이 상태에서 이용자가 도어(6)의 외측에 구비되어 있는 코인 투입구(9)를 통해 기기가 작동될 수 있을 만큼에 해당하는 금액의 코인을 투입한다.

본체(1)의 양 측면 및 상면에 부착되어 있는 각 투시창(2)(5)을 통해 본체(1) 내에 보관된 물품을 직접 눈으로 보면서 포획체(200)를 전후 및 좌우, 상하 방향으로 조작하게 된다.

이후 이용자는 포획체(200)를 이용해 원하는 물품을 집어 올린 다음 본체(1)의 전면 일측에 형성되어 있는 물품 배출구(8)를 통해 물품을 배출시킴으로써 물품을 획득할 수 있게 된다.

한편, 본체(1)의 내부 상측에는 전후 좌우 방향으로 이송이 가능한 포획체(200)가 설치된다.

다지형 그리퍼 기계는 본체(1)의 상부면 전방에 마련되는 작동 레버(110)를 통해 포획체(200)를 포획하고자 하는 물품의 상부로 이동시킨다.

사용자는 작동 버튼(120)을 눌러 상하 방향으로 승강이 자유롭게 설치되는 포획체(200)를 하강시켜 물품을 포획할 수 있게 된다.

즉, 다지형 그리퍼 기계에 있어서, 포획체(200)에는 케이스의 내부에 포획체 구동 모터 및 권취 릴이 설치된다.

또한, 권취 릴에 감긴 견인 와이어의 선단에 포획체(200)가 매달려 설치된다.

따라서, 사용자는 출발 위치에 있는 포획체(200)를 다지형 그리퍼 기계 본체(1) 상부면의 작동 레버(110)를 통해 포획하고자 하는 물품의 상부로 이동시킨다.

그 다음 본체(1) 상부면의 작동 버튼(120)을 조작하여 포획체 구동 모터를 일 방향으로 회전시키면 포획체(200)가 하강하게 된다.

이에 따라 포획체(200)가 본체(1)에 내장된 물품 위에 착지하면 그의 각 집게 다리가 오므려지면서 물품을 포획할 수 있게 된다.

또한, 물품을 포획한 후에는 포획체 구동 모터가 반대방향으로 회전하게 되어 포획체(200) 및 그에 의해 포획된 물품이 상승하게 된다.

아울러, 집게부(260) 및 포획된 물품의 상승이 완료된 후에는 포획체(200)가 원래의 출발 위치로 이동하여 포획체(200)로 포획한 물품을 물품 배출구(8)로 낙하시키게 된다.

다지형 그리퍼 기계 내 포획체의 구성 및 동작

도 6은 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계 내 포획체(200)의 상부 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계 내 포획체(200)의 하부 사시도이다.

구동 모터부(210), 복수개의 구동축(221 내지 223), 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233), 구동판(240), 복수개의 지랫대부(251 내지 253) 및 집게부(260)를 구비한다.

구동 모터부(210)는 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 구비하고, 집게부(260)는 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 구비한다.

도 5 내지 도 7은 도 6에 도시된 포획체(200)의 단계적 포획 동작을 나타내는 상부 사시도이다.

도 8 내지 도 10은 도 6에 도시된 포획체(200)의 집게부(260)를 개별적으로 제어하는 동작을 나타내는 상부 사시도이다.

도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계의 각 구성요소의 구조 및 기능을 설명하면 다음과 같다.

집게부(260)는 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 구비하고 본체(1) 내부에 보관된 복수개의 물품을 포획한다.

구동 모터부(210)는 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 구비하고 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 개별적으로 구동한다.

복수개의 구동축(221 내지 223)은 제1 직경을 가진 원기둥 형상으로서, 일측이 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 각각에 연결되고 타측이 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각에 연결되어 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 각각의 구동에 따라 상하 슬라이드 이동한다.

복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)는 복수개의 구동축(221 내지 223)의 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가진 중공의 원통 형상이다.

중공의 원통 내주면에 복수개의 구동축(221 내지 223) 각각과 접촉되어 복수개의 구동축(221 내지 223)의 상하 슬라이드 운동에 연동된다.

구동판(240)은 원판 형상으로서, 집게 다리 개수만큼의 관통홀(242)을 구비한다.

상측면에서 복수개의 구동축(221 내지 223)의 일측과 하측면에서 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각의 일측을 연결시킨다.

이를 통하여 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 복수개의 구동축(221 내지 223)과 연동하여 상하 이동시킴으로써 집게부(260)를 벌리고 오므리는데 중간 매개체 역할을 한다.

집게부(260)는 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 포함한다.

복수개의 구동축(221 내지 223)의 상하 슬라이드 운동에 의해 벌리고 오므리는 포획 동작을 하여 본체(1)의 내부에 보관된 복수개의 물품을 포획한다.

복수개의 지랫대부(251 내지 253)는 한 쌍의 암(arm) 형상으로서, 일측이 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233) 각각에 연결되고 타측이 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각의 상부 측면에 연결된다.

리니어 가이드부(9)의 상하 운동을 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각에 전달하여 지랫대 작용으로 집게부(260)를 벌리고 오므리는 포획 동작을 제어한다.

예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이, 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 동시에 정방향 동작시키면, 복수개의 구동축(221 내지 223) 및 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)는 상향 이동한다.

이에 따라 도 6에서 보는 바와 같이, 복수개의 구동축(221 내지 223) 각각의 일측이 구동판(240)의 관통홀(242)을 관통하여 연결된 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각을 상향 이동시킨다.

따라서, 복수개의 지랫대부(251 내지 253)는 도 7에서 보는 바와 같이, 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)의 상향 운동을 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각에 전달하여 지랫대 작용으로 집게부(260)를 오므리게 된다.

반대로, 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 동시에 역방향 동작시키면 복수개의 구동축(221 내지 223) 및 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)는 하향 이동한다.

이에 따라 복수개의 구동축(221 내지 223) 각각의 일측이 구동판(240)의 관통홀(242)을 관통하여 연결된 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각을 하향 이동시킨다.

따라서, 복수개의 지랫대부(251 내지 253)는 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)의 하향 운동을 복수개의 집게 다리(261 내지 263) 각각에 전달하여 지랫대 작용으로 집게부(260)를 벌리게 된다.

또한, 도 8에서 보는 바와 같이, 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 개별적으로 공급 전류를 달리하여 정방향 동작시킨다.

예를 들어, 제1 구동 모터(211)보다 제2 구동 모터(212)에 더 많은 전류를 공급하여 정방향 동작시키면, 제2 구동축(232) 및 제2 리니어 가이드부(222)가 제1 구동축(231) 및 제1 리니어 가이드부(221)보다 더 많은 거리만큼 상향 이동한다.

이에 따라 도 9에서 보는 바와 같이, 일측에 연결된 제2 집게 다리(262)를 차등적으로 상향 이동시킨다.

또한, 제2 리니어 가이드부(222)에 연결되어 있는 제2 지랫대부(252)가 제1 지랫대부(251)보다 더 많은 거리만큼 상향 이동 한다.

이에 따라 도 10에서 보는 바와 같이, 제1 리니어 가이드부(221)보다 더 많은 거리만큼 제2 리니어 가이드부(222)의 상향 운동을 제2 집게 다리(262)에 전달하여 제1 집게 다리(261)보다 더 많이 오므리게 된다.

한편, 사용자가 게임을 시작하여 포획하고자 하는 물품의 수직 상면 위로 포획체(200)를 이동하게 되는 과정 중에는 복수개의 구동 모터(211 내지 213)에 전류를 공급하지 않으므로, 집게부(260)는 자중에 의하여 닫혀있는 상태를 유지한다.

사용자가 포획하고자 하는 물품의 수직 상부에서 집게부(260)의 파지력을 조절하기 위하여 파지력 조절부를 개별적으로 조작하기 시작하면, 복수개의 구동 모터(211 내지 213)에 개별적으로 전류가 공급된다.

복수개의 구동축(221 내지 223)이 개별적으로 상하 이동함에 따라 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)가 연동되어 상하 이동하여 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)가 다양한 형태로 펼쳐지게 된다.

집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)가 다양한 형태로 펼쳐진 상태에서 물품에 닿게 되면 복수개의 구동 모터(211 내지 213)에 개별적으로 흐르던 전류가 차단된다.

복수개의 구동축(221 내지 223)과 함께 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)가 상승하므로 집게부(260)는 오므려지게 되어 물품을 포획하게 된다.

물품을 포획한 후에는 사용자의 작동 레버(110)의 조작으로 물품이 집게부(260)에 잡힌 채로 포획체(200)가 원래의 출발 위치로 이동한다.

또한, 사용자의 작동 버튼(120)의 조작으로 복수개의 구동 모터(211 내지 213)에 흐르던 전류가 차단되면 집게부(260)의 오므리려는 힘이 빠짐과 동시에 물품의 무게로 인하여 집게부(260)가 벌어져 물품은 물품 배출구(8)로 낙하되게 된다.

파지력 조절부의 사용자 인터페이스

본 발명은 사용자가 포획하고자 하는 물품의 수직 상부에서 물품의 크기 및 형상에 따라 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 다양한 형태로 펼쳐지게 할 수 있다.

즉, 아두이노부 및 제어 보드와 연동하는 다음과 같은 파지력 조절부의 다양한 실시예를 통해 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 다양하고 정밀하게 조절하여 복수개의 구동 모터(211 내지 213)에 공급되는 전류의 세기를 개별적으로 제어한다.

이로써, 복수개의 구동축(221 내지 223) 및 복수개의 리니어 가이드부(231 내지 233)를 개별적으로 상하 이동시켜 집게부(260) 내 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 형태를 다양하게 만들 수 있다.

도 14는 본 발명에 따라 아두이노를 이용하여 파지력을 조절하는 다지형 그리퍼 제어 장치의 블록도로서, 콘트롤 판넬 내 파지력 조절부(100), 포획체(200) 아두이노부(400) 및 제어 보드(500)를 구비한다.

포획체(200)는 복수개의 구동 모터(211 내지 213), 복수개의 엔코더(214 내지 216) 및 복수개의 집게 다리(261 내지 263)를 포함하고, 아두이노부(400)는 파지력 신호 생성부(410), AD 컨버터(420) 및 디스플레이 제어부(430)를 포함하며, 제어 보드(500)는 모터 제어부(510) 및 펄스폭 변조부(520)를 포함한다.

도 15 및 도 16은 도 14에 도시된 파지력 조절부 제1 실시예의 평면도이다.

도 17 및 도 18은 도 14에 도시된 파지력 조절부 제2 실시예의 평면도이다.

도 19는 도 14에 도시된 파지력 조절부 제3 실시예의 평면도이다.

도 15에서 보는 바와 같이, 파지력 조절부 제1 실시예에서는 콘트롤 판넬(100)의 작동 버튼(120) 둘레에 소정 형상의 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150), 카운터(160) 및 복수개의 7-세그먼트(segment, 330 내지 350)를 구비한다.

복수개의 7-세그먼트(330 내지 350) 각각은 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각에 인접하여 구비된다.

복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 푸시되는 회수에 따라 복수개의 7-세그먼트(330 내지 350) 각각에 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력의 단계가 디스플레이된다.

이때, 본 발명에 따른 다지형 그리퍼 제어 장치 내 아두이노부(400), 제어 보드(500) 및 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 및 복수개의 엔코더(214 내지 216)에서는 다음과 같은 동작이 수행된다.

아두이노부(400)는 파지력 조절부(100)의 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 및 조이스틱으로부터 사용자의 입력을 인가받아, 전기 신호로 변환하여 제어 보드(500)로 전달하여 각종 제어 신호를 통해 복수개의 구동 모터(211 내지 213)를 제어한다.

이와 같이 제어되는 복수개의 구동 모터(211 내지 213)는 복수개의 엔코더(214 내지 216)와 연동되어 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 동작을 제어하고, 복수개의 엔코더 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 복수개의 7-세그먼트(330 내지 350)에 디스플레이한다.

즉, 아두이노부(400)는 파지력 조절부(100)를 통한 사용자의 입력에 응답하여 시계 방향 회전 명령, 반 시계 방향 회전 명령, 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM) 명령, 인에이블 명령 및 디스에이블 명령을 출력한다.

예를 들어, 아두이노부(400)가 인에이블 명령을 출력하면 복수개의 구동 모터(211 내지 213)의 동작이 개시되고, 시계 방향 회전 명령 또는 반 시계 방향 회전 명령을 출력하면 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 중 해당 구동 모터의 회전이 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 동작한다.

즉, 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 각각에 구비된 두 개의 입력 A 및 B에 인가되는 전압이 A>B가 되도록 제어하는 전기 신호가 아두이노부(400)에서 출력되면 전류가 A에서 B로 흐르면서 해당 구동 모터가 시계 방향으로 회전한다.

반대로, 두 개의 입력 A 및 B에 인가되는 전압이 A<B가 되도록 제어하는 전기 신호가 아두이노부(400)에서 출력되면 전류가 B에서 A로 흐르면서 해당 구동 모터가 반 시계 방향으로 회전한다.

이때, 사용자가 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력을 좀 더 정밀하게 조절할 필요가 있는 경우, 해당 구동 모터를 보다 정밀하게 제어하기 위해 엔코더가 사용된다.

즉, 해당 구동 모터에 장착된 엔코더는 해당 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 통하여 엔코더에 내장된 홀 센서(24)가 자기장의 세기를 감지하여 해당 구동 모터를 보다 정밀하게 제어함으로써 해당 집게 다리의 파지력을 세밀하게 조절한다.

또한, 해당 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 해당 집게 다리의 현재 상태를 모니터링하게 한다.

아두이노부(400)가 펄스 폭 변조 명령을 출력하면 해당 구동 모터 회전의 속도 조절이 가능하다.

즉, 아두이노부(400)가 모터 회전의 목표값과 현재값의 오차를 크게 하는 전기 신호를 출력하면 해당 구동 모터가 더 빨리 회전되고, 오차를 작게 하는 전기 신호를 출력하면 해당 구동 모터가 더 천천히 회전되며, 오차를 없게 하는 전기 신호를 출력하면 해당 구동 모터가 정지된다.

아울러, 해당 구동 모터가 상기 동작들을 수행하다가도 아두이노부(400)가 디스에이블 명령을 출력하면 상기 동작들은 모두 정지한다.

구체적인 예를 들어 본 발명에 따른 다지형 그리퍼 제어 장치 내 아두이노부(400), 제어 보드(500) 및 포획체(200) 내 복수개의 구동 모터(211 내지 213) 및 복수개의 엔코더(214 내지 216)의 동작을 설명하자면 다음과 같다.

도 15에서 제1 조절 버튼(130)이 물리적으로 푸시되는 회수가 5이면, 카운터(160)가 이를 감지하여 제1 전기신호로 변환하여 출력하면 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)가 이를 인가받아 파지력을 생성하기 위한 제1 파지력 신호를 생성하여 출력한다.

제어 보드(500) 내 모터 제어부(510)는 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)로부터 제1 파지력 신호를 인가받아 제1 구동 모터(211)의 회전을 최대로 제어하는 제1 구동 모터 제어 신호를 출력한다.

제1 구동 모터(211)는 제1 구동 모터 제어 신호를 인가받아 최대 크기로 회전하면서 집게부(260) 내 제1 집게 다리(261)의 파지력을 최고 단계인 5로 조절한다.

이때, 제1 구동 모터(211)에 장착된 제1 엔코더(214)는 제1 구동 모터(211)의 회전 값 및 위치 값을 통하여 내장된 홀 센서(24)가 자기장의 세기를 감지하여 제1 구동 모터(211)를 보다 정밀하게 제어함으로써 제1 집게 다리의 파지력을 세밀하게 조절한다.

즉, 제1 구동 모터(211)의 두 입력이 A 및 B에 인가되는 전압이 A>B이면 전류가 A에서 B로 흐르면서 구동 모터가 시계 방향으로 회전하고, 전압이 A<B이면 전류가 B에서 A로 흐르면서 구동 모터가 반 시계 방향으로 회전한다.

또한, 제1 엔코더(214)는 제1 구동 모터(211)의 회전 값 및 위치 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 제1 집게 다리의 현재 상태를 모니터링하게 한다.

마찬가지로, 도 15에서 제2 조절 버튼(140) 이 푸시되는 회수가 1이고, 제3 조절 버튼(150) 이 푸시되는 회수가 3이라고 가정할 때, 카운터(160)가 이를 감지하여 제2 및 제3 전기신호로 각각 변환하여 출력하면 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)가 이를 인가받아 파지력을 생성하기 위한 제2 및 제3 파지력 신호를 각각 생성하여 출력한다.

제어 보드(500) 내 모터 제어부(510)는 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)로부터 제2 및 제3 파지력 신호를 각각 인가받아 제2 및 제3 구동 모터(212, 213)의 회전을 최소 또는 중간 단계로 제어하는 제2 및 제3 모터 제어 신호를 출력한다.

제2 및 제3 구동 모터(212, 213)는 제2 및 제3 모터 제어 신호를 인가받아 최대 크기로 회전하면서 집게부(260) 내 제2 및 제3 집게 다리(262, 263)의 파지력을 각각 최소 단계인 1과 중간 단계인 3으로 조절한다.

이때, 제2 및 제3 구동 모터(212, 213)에 장착된 제2 및 제3 엔코더(215, 216)는 제2 및 제3 구동 모터(212, 213) 각각의 회전 값 및 위치 값을 통하여 내장된 홀 센서(24)가 자기장의 세기를 감지하여 제2 및 제3 구동 모터(212, 213)를 보다 정밀하게 제어함으로써 제2 및 제3 집게 다리(262, 263)의 파지력을 세밀하게 조절한다.

또한, 제2 및 제3 엔코더(215, 216)는 제2 및 제3 구동 모터(212, 213) 각각의 회전 값 및 위치 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 제2 및 제3 집게 다리(262, 263)의 현재 상태를 모니터링하게 한다.

한편, 카운터(160)가 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 사용자에 의해 푸시되는 회수를 각각 계수하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 이를 인가받아 AD 컨버터(420)를 통하여 제1 내지 제3 7-세그먼트(330 내지 350)에 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 디스플레이시키는 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

제1 내지 제3 7-세그먼트(330 내지 350)는 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)로부터 디스플레이 제어 신호를 인가받아 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 디스플레이한다.

즉, 제1 7-세그먼트(330)에 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계인 5가 디스플레이되고, 제2 7-세그먼트(340)에 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계인 1이 디스플레이되며, 제3 7-세그먼트(350)에 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계인 3이 디스플레이된다.

본 실시예에서는 집게부(260) 내 집게 다리가 3개이기 때문에 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 개수가 3개이고, 복수개의 7-세그먼트(330 내지 350) 각각이 1 내지 5 단계의 세기로 디스플레이하도록 예시되어 있다.

하지만, 6 단계 이상의 세기로 디스플레이될 수도 있다.

도 16은 도 15의 구성에서 카운터(160) 대신 타이머(170)를 구비한다.

따라서, 타이머(170)가 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 사용자에 의해 푸시되고 있는 시간을 각각 계산하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 이를 인가받아 제1 내지 제3 7-세그먼트(330 내지 350)에 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 디스플레이시키는 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

제1 내지 제3 7-세그먼트(330 내지 350)는 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)로부터 디스플레이 제어 신호를 인가받아 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 디스플레이한다.

예를 들어, 도 15에서 제1 조절 버튼(130) 이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 5이고, 제2 조절 버튼(140) 이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 1이고, 제3 조절 버튼(150) 이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 3이라고 가정한다.

이에 따라 타이머(170)가 이를 각각 계산하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 제1 7-세그먼트(330)에 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계인 5가 디스플레이되고, 제2 7-세그먼트(340)에 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계인 1이 디스플레이되며, 제3 7-세그먼트(350)에 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계인 3이 디스플레이되도록 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

도 17 및 도 18에서 보는 바와 같이, 파지력 조절부 제2 실시예에서는 콘트롤 판넬(100)의 작동 버튼(120) 둘레에 소정 형상의 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150)을 구비한다.

복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각은 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력의 강약을 단계적으로 조절할 수 있도록 N 등분된 조절 버튼이 인접하여 위치한다.

본 실시예에서는 집게부(260) 내 집게 다리가 3개이기 때문에 3개의 조절 버튼 각각이 작동 버튼(120)에 인접한 변을 밑변으로 하는 삼각형 형상으로서, 5 등분되어 5 단계의 세기로 예시되어 있다.

하지만, 삼각형이 아닌 다른 형상으로 6 등분 이상 6 단계 이상의 세기로 조절할 수도 있다.

복수개의 조절 버튼(130, 140, 150)의 각 등분된 조절 버튼 내부에는 복수개의 발광 다이오드(132', 142', 152')가 각 등분된 조절 버튼의 면적에 비례한 개수만큼 구비된다.

도 17은 카운터(160)를 추가로 구비하여, 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 푸시되는 회수에 따라 카운터(160)가 이를 계수하여 각 등분된 조절 버튼 내부에 구비된 복수개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력의 세기가 표시된다.

예를 들어, 도 17에서 제1 조절 버튼(130)이 푸시되는 회수가 5이고, 제2 조절 버튼(140) 이 푸시되는 회수가 1이고, 제3 조절 버튼(150) 이 푸시되는 회수가 3이라고 가정한다.

카운터(160)가 이를 감지하여 제1 내지 제3 전기신호로 각각 변환하여 출력하면 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)가 이를 인가받아 파지력을 생성하기 위한 제1 내지 제3 파지력 신호를 각각 생성하여 출력한다.

제어 보드(500) 내 모터 제어부(510)는 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)로부터 제1 내지 제3 파지력 신호를 각각 인가받아 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전을 각각 최대, 최소, 중간 단계로 제어하는 제1 내지 제3 모터 제어 신호를 출력한다.

제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)는 제1 내지 제3 모터 제어 신호를 인가받아 최대 크기로 회전하면서 집게부(260) 내 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 각각 최대, 최소, 중간 단계로 조절한다.

이때, 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)에 장착된 제1 내지 제3 엔코더(214 내지 216)는 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전 값 및 위치 값을 통하여 내장된 홀 센서(24)가 자기장의 세기를 감지하여 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)를 보다 정밀하게 제어함으로써 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 세밀하게 조절한다.

또한, 제1 내지 제3 엔코더(214 내지 216)는 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전 값 및 위치 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 현재 상태를 모니터링하게 한다.

한편, 카운터(160)가 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 사용자에 의해 푸시되는 회수를 각각 계수하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 이를 인가받아 AD 컨버터(420)를 통하여 디스플레이 제어 신호인 제1 내지 제3 디지털 신호로 변환한다.

이에 따라 제1 디지털 신호는 제1 조절 버튼(130)에 내장된 복수개의 발광 다이오드에 인가되어 5 등분된 조절 버튼 내부에 구비된 모든 복수개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계인 5를 표시한다.

또한, 제2 디지털 신호는 제2 조절 버튼(140)에 내장된 복수개의 발광 다이오드에 인가되어 1/5 개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계인 1을 표시한다.

또한, 제3 디지털 신호는 제3 조절 버튼(150)에 내장된 복수개의 발광 다이오드에 인가되어 3/5 개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계인 3을 표시한다.

도 18은 도 16의 구성에서 카운터(160) 대신 타이머(170)를 구비한다.

따라서, 타이머(170)가 복수개의 조절 버튼(130, 140, 150) 각각이 사용자에 의해 푸시되고 있는 시간을 각각 계산하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 이를 인가받아 각 등분된 조절 버튼 내부에 구비된 복수개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력의 단계를 디스플레이시키는 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

복수개의 발광 다이오드(LED)는 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)로부터 디스플레이 제어 신호를 인가받아 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263) 각각의 파지력의 단계를 디스플레이한다.

예를 들어, 도 17에서 제1 조절 버튼(130)이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 5이고, 제2 조절 버튼(140)이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 1이고, 제3 조절 버튼(150)이 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계가 3이라고 가정한다.

이에 따라 타이머(170)가 이를 각각 계산하여 아두이노부(400)에 전달하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 제1 조절 버튼(130)에 내장된 복수개의 발광 다이오드 중에서 5 등분된 조절 버튼 내부에 구비된 모든 복수개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계인 5가 디스플레이되도록 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

또한, 제2 조절 버튼(140)에 내장된 복수개의 발광 다이오드 중에서 1/5 개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계인 1이 디스플레이되도록 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

또한, 제3 조절 버튼(150)에 내장된 복수개의 발광 다이오드 중에서 3/5 개의 발광 다이오드(LED)를 점등하여 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계인 3 이 디스플레이되도록 디스플레이 제어 신호를 출력한다.

도 19에서 보는 바와 같이, 파지력 조절부 제3 실시예에서는 콘트롤 판넬(100)의 작동 버튼(120) 둘레에 복수개의 다이얼(181 내지 183)을 구비한다.

복수개의 다이얼(181 내지 183) 각각은 복수개의 집게 다리(261 내지 263)의 파지력의 강약을 단계적으로 조절할 수 있도록 N 단계를 표시하는 수치가 기재되어 있다.

예를 들어, 도 19에서 제1 조절 버튼(130)에서 조절되는 파지력의 단계가 5이고, 제2 조절 버튼(140) 에서 조절되는 파지력의 단계가 1이며, 제3 조절 버튼(150)에서 조절되는 파지력의 단계가 3이라고 가정한다.

이에 따라 제1 다이얼(181)이 돌려져 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계인 5가 표시되고, 제2 다이얼(182)이 돌려져 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계인 1이 표시되며, 제3 다이얼(183)이 돌려져 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계인 3이 표시된다.

아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)가 이를 인가받아 파지력을 생성하기 위한 제1 내지 제3 파지력 신호를 각각 생성하여 출력한다.

제어 보드(500) 내 모터 제어부(510)는 아두이노부(400) 내 파지력 신호 생성부(410)로부터 제1 내지 제3 파지력 신호를 각각 인가받아 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전을 각각 최대, 최소, 중간 단계로 제어하는 제1 내지 제3 모터 제어 신호를 출력한다.

제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)는 제1 내지 제3 모터 제어 신호를 인가받아 최대 크기로 회전하면서 집게부(260) 내 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 각각 최대, 최소, 중간 단계로 조절한다.

이때, 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)에 장착된 제1 내지 제3 엔코더(214 내지 216)는 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전 값 및 위치 값을 통하여 내장된 홀 센서(24)가 자기장의 세기를 감지하여 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)를 보다 정밀하게 제어함으로써 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 파지력을 세밀하게 조절한다.

또한, 제1 내지 제3 엔코더(214 내지 216)는 제1 내지 제3 구동 모터(211 내지 213)의 회전 값 및 위치 값을 아두이노부(400)에 피드백하여 제1 내지 제3 집게 다리(261 내지 263)의 현재 상태를 모니터링하게 한다.

한편, 아두이노부(400)가 복수개의 다이얼(181 내지 183) 각각이 사용자에 의해 돌려진 수를 각각 감지하면, 아두이노부(400) 내 디스플레이 제어부(430)는 이를 인가받아 AD 컨버터(420)를 통하여 디스플레이 제어 신호인 제1 내지 제3 디지털 신호로 변환한다.

이에 따라 제1 디지털 신호는 제1 집게 다리(261)의 파지력의 단계를 최고 즉5단계로 조절한다.

또한, 제2 디지털 신호는 제2 집게 다리(262)의 파지력의 단계를 최저 즉 1 단계로 조절한다.

또한, 제3 디지털 신호는 제3 집게 다리(263)의 파지력의 단계를 중간 즉 3 단계로 조절한다.

본 실시예에서는 집게부(260) 내 집게 다리가 3개이기 때문에 3개의 다이얼(181 내지 183) 각각이 5 단계의 세기로 예시되어 있지만, 6 단계 이상의 세기로 조절할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 다지형 그리퍼 기계의 포획체에 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하여 구동 모터를 보다 정밀하게 제어하고, 작동 버튼 주위에 구비되는 파지력 조절부 및 구동 모터의 회전 방향 및 속도를 조절하는 아두이노부를 통하여 복수개의 집게 다리의 현재 상태를 모니터링하면서 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있는 아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계를 제공한다.

이를 통하여, 본 발명은 다지형 그리퍼 기계를 디지털 데이터 입출력을 통해 단순한 온/오프 기능으로 집게부의 구동을 제어하는 대신 아날로그 데이터 입출력 기능까지 구현하여 다지형 그리퍼 기계의 포획체에 구비된 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도 등을 보다 정밀하게 제어하고, 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 아두이노부에 피드백하는 복수개의 엔코더를 통해 복수개의 집게 다리의 정밀한 위치 제어 및 단계적인 파지력을 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 다지형 그리퍼 기계의 하드웨어 및 프로그래밍 등의 소프크웨어에 익숙지 않은 사용자에게도 복수개의 집게 다리의 보다 입체적이고 동적인 작동의 구현이 가능해져 효과적인 물품 인출에 따른 즐거움과 만족감을 줄 수 있을 뿐 아니라, 보다 다양함과 특이함을 추구하는 현대 소비자들의 다양한 구매 욕구를 충족시킬 수 있게 된다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

1: 본체
2: 측면 투시창
5: 상면 투시창
6: 도어
8: 물품 배출구
9: 코인 투입구
100: 콘트롤 판넬
110: 작동 레버
120: 작동 버튼
130, 140, 150: 복수개의 조절 버튼
131 내지 135, 141 내지 145, 151 내지 155: N 등분된 조절 버튼
142': 발광 다이오드
160: 카운터
170: 타이머
200: 포획체
210: 구동 모터부
211 내지 213: 복수개의 구동 모터
221 내지 223: 복수개의 구동축
231 내지 233: 복수개의 리니어 가이드부
240: 구동판
242: 관통홀
251 내지 253: 복수개의 지랫대부
260: 집게부
261 내지 263: 복수개의 집게 다리
330 내지 350: 복수개의 7-세그먼트
400: 아두이노부
410: 파지력 신호 생성부
420: AD 컨버터
430: 디스플레이 제어부
500: 제어 보드
510: 모터 제어부
520: 펄스폭 변조부

Claims (5)

1. 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서,
   상기 파지력 조절부는
   상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼;
   상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 회수를 계수하는 카운터; 및
   상기 복수개의 조절 버튼 각각에 인접하여 구비되고, 상기 계수된 푸시되는 회수를 디스플레이하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되는 복수개의 7-세그먼트;
   를 포함하며,
   상기 콘트롤 판넬은
   상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및
   상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고,
   상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며,
   상기 아두이노부가 상기 파지력 조절부를 통한 입력에 응답하여 펄스 폭 변조 명령을 출력하면, 상기 복수개의 구동 모터 중 해당 구동 모터 회전의 속도가 조절되는 것을 특징으로 하는,
   아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계.
   
2. 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서,
   상기 파지력 조절부는
   상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼;
   상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 시간을 계산하는 타이머; 및
   상기 복수개의 조절 버튼 각각에 인접하여 구비되고, 상기 계산된 푸시되는 시간에 비례하는 파지력의 단계를 디스플레이하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되는 복수개의 7-세그먼트;
   를 포함하며,
   상기 콘트롤 판넬은
   상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및
   상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고,
   상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며,
   상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되며,
   상기 아두이노부가 상기 파지력 조절부를 통한 입력에 응답하여 펄스 폭 변조 명령을 출력하면, 상기 복수개의 구동 모터 중 해당 구동 모터 회전의 속도가 조절되는 것을 특징으로 하는,
   아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계.
   
3. 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서,
   상기 파지력 조절부는
   상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되고, 상기 파지력의 강약을 N 단계로 조절하도록 피라미드식으로 N 등분된 조절 버튼이 인접하여 구비되어 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 및
   상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 회수를 계수하는 카운터;를 포함하며,
   상기 복수개의 조절 버튼 각각에는 상기 N 등분된 조절 버튼 내부에 각 등분된 조절 버튼의 면적에 비례한 개수만큼 복수개의 발광 다이오드가 구비되고, 상기 푸시되는 회수에 비례하여 점등되어 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되며,
   상기 콘트롤 판넬은
   상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및
   상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고,
   상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하는 것을 특징으로 하는,
   아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계.
   
4. 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서,
   상기 파지력 조절부는
   상기 작동 버튼의 둘레에 소정 형상으로 복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되고, 상기 파지력의 강약을 N 단계로 조절하도록 피라미드식으로 N 등분된 조절 버튼이 인접하여 구비되어 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 조절 버튼; 및
   상기 복수개의 조절 버튼 각각이 푸시되는 시간을 계산하는 타이머;를 포함하며,
   상기 복수개의 조절 버튼 각각에는 상기 N 등분된 조절 버튼 내부에 각 등분된 조절 버튼의 면적에 비례한 개수만큼 복수개의 발광 다이오드가 구비되고, 상기 푸시되는 회수에 비례하여 점등되어 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력의 단계가 표시되며,
   상기 콘트롤 판넬은
   상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및
   상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고,
   상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며,
   상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되는 것을 특징으로 하는,
   아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계.
   
5. 복수개의 구동 모터 및 복수개의 엔코더를 구비하는 포획체, 본체의 상부면 일측에 구비되는 콘트롤 판넬, 작동 버튼의 둘레에 구비되는 파지력 조절부를 포함하는 다지형 그리퍼 기계에 있어서,
   상기 파지력 조절부는
   복수개의 집게 다리의 개수만큼 구비되어, 상기 복수개의 집게 다리의 파지력의 단계가 기재된 수치의 조절에 따라 상기 파지력을 단계적으로 조절하는 복수개의 다이얼;
   을 포함하고,
   상기 콘트롤 판넬은
   상기 파지력 조절부를 통해 입력되는 사용자의 입력에 응답하여 구동 모터 작동 명령 및 파지력을 생성하기 위한 파지력 신호를 출력하는 아두이노부; 및
   상기 구동 모터 작동 명령 및 상기 파지력 신호에 응답하여 상기 복수개의 구동 모터의 동작 개시 또는 정지, 회전 방향 및 속도를 조절하는 모터 제어 신호를 출력하는 제어보드;를 구비하고,
   상기 복수개의 구동 모터가 상기 모터 제어 신호에 응답하여 상기 회전 방향 및 속도가 조절되어 회전하면서 상기 복수개의 집게 다리 각각의 파지력을 조절하며,
   상기 복수개의 구동 모터 각각에는 구동 모터의 회전 값 및 위치 값을 감지하여 상기 복수개의 집게 다리의 파지력을 정밀하게 조절하고, 상기 회전 값 및 상기 위치 값을 상기 아두이노부에 피드백하여 상기 복수개의 집게 다리 각각의 상태를 모니터링 하게 하는 상기 복수개의 엔코더가 장착되며,
   상기 아두이노부가 상기 파지력 조절부를 통한 입력에 응답하여 펄스 폭 변조 명령을 출력하면, 상기 복수개의 구동 모터 중 해당 구동 모터 회전의 속도가 조절되는 것을 특징으로 하는,
   아두이노를 이용한 다지형 그리퍼 기계.
   
   

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