KR102055291B1

KR102055291B1 - 다관절 로봇

Info

Publication number: KR102055291B1
Application number: KR1020170174388A
Authority: KR
Inventors: 김장호; 김병수
Original assignee: (주)로보티즈
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-12-12
Also published as: WO2019124571A1; KR20190073080A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT)은, 서로 인접한 제1 및 제2 출력면에 각각 수직한 제1 및 제2 출력축을 가지며, 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 다축 액츄에이터; 그리고 제1 출력축에 연결되어 상기 제1 출력축에 의해 구동되는 제1 연결부재를 포함한다.

Description

다관절 로봇{MULTI-JOINT ROBOT}

본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다축 엑츄에이터를 통해 다양하게 응용된 다관절 로봇의 결합 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래의 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 포함하는 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 한축(3a)과 다른 한축(3b)을 기준으로 회전력을 제공할 경우, 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 서로 연결하여야 했다.

이로 인해, 도시된 구조체(3-3)와 구조체(3-4) 중 특히 발목 부분에서, 전체 액츄에이터의 부피가 커져 관절 회전시 무리한 동작으로 균형을 잡기 힘든 문제가 있다.

보다 구체적으로, 기존의 다관절 로봇은, 설계시 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 사용함으로써 단방향성을 제공하므로, 하나의 관절에 있어서 양방향성을 제공하기 위해서는 두개의 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 연동하여 사용해야 하며 이에 따라 부피와 하중이 증가하여 다관절 로봇의 설계에 많은 제약이 따른 문제점이 있었다.

따라서, 복수의 액츄에이터 모듈과 연결부를 원하는 방식대로 반복하여 상호결합함으로써 다관절 로봇을 구현할 수 있도록, 규격화된 방식의 반복적 결합을 지원하는 구조 뿐만 아니라, 하나의 액츄에이터 모듈을 이용하여 다방향성을 제공하기 위한 구조에 대한 기술개발이 요구되고 있다.

미국특허공보 US 7,206,666(2007.4.17.)

본 발명의 목적은 다축 엑츄에이터를 통해 다양하게 응용된 다관절 로봇의 결합 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전체 구조나 부피를 최소화할 수 있는 다관절 로봇의 결합 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러를 구비하며, 상기 제1 연결부재는, 상기 제1 혼에 연결되어 상기 제1 출력면과 나란한 제1 출력플랜지와, 상기 제1 아이들러에 연결되어 상기 제1 출력플랜지와 나란한 제1 보조플랜지, 그리고 상기 제1 출력플랜지와 상기 제1 보조플랜지를 연결하여 상기 제1 출력축과 나란하게 배치되는 제1 연결플레이트를 포함할 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은, 측면에 상기 제1 연결플레이트가 연결되어 상기 제1 출력축이 연직 방향으로 배치되는 몸체; 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결된 구동링크; 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되는 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함할 수 있다.

상기 다관절 로봇은 상기 몸체의 둘레에 설치되어 상기 몸체를 지지가능하고 이동가능한 복수의 이동유닛들을 포함하며, 상기 이동유닛은, 상기 제1 연결부재 및 상기 다축 엑츄에이터, 상기 지지브라켓, 상기 구동링크 및 종동링크, 그리고 상기 엔드이펙터를 구비할 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러, 그리고 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징을 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓을 포함할 수 있다.

상기 제1 연결부재는 상기 제1 혼 및 상기 제1 아이들러에 각각 연결된 구동링크이고, 상기 다관절 로봇은, 상기 제1 혼 및 상기 제1 아이들러에 각각 연결된 구동링크; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되는 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함할 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 제2 출력축에 의해 구동되는 제2 연결부재를 더 포함하되, 상기 제2 연결부재는, 상기 제2 혼에 연결되어 상기 제2 출력면과 나란한 제2 출력플랜지와, 상기 제2 아이들러에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란한 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지와 상기 제2 보조플랜지를 연결하여 상기 제2 출력축과 나란하게 배치되는 제2 연결플레이트를 포함할 수 있다.

상기 다관절 로봇은, 상기 제1 연결플레이트가 상부면에 연결되어 상기 제1 및 제2 출력축이 수평 방향으로 배치되는 몸체; 그리고 상기 제2 연결플레이트에 연결되는 헤드를 더 포함할 수 있다.

상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 제1 및 제2 연결부재가 하나의 단위를 이루는 제1 내지 제n 다관절유닛이 길이방향을 따라 동일하게 배치된 상태에서 결합된 형태(단, n=2,3,4,...,k, k는 정수)일 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러를 구비하며, 상기 제1 연결부재는 상기 제1 혼에 연결된 제1 연결플레이트를 포함할 수 있다.

상기 다관절 로봇은 상기 제2 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙터를 더 포함할 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 제1 연결부재가 하나의 단위를 이루는 제1 및 제2 다관절유닛을 포함하되, 상기 제2 다관절유닛의 상기 제1 연결플레이트가 상기 제1 다관절유닛의 상기 제2 혼에 연결되며, 상기 다관절 로봇은 상기 제1 다관절유닛의 상기 제1 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙트와, 상기 제2 다관절유닛의 상기 제2 혼에 연결되는 몸체를 더 포함할 수 있다.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은, 상기 제1 연결플레이트가 연결되어 상기 제1 출력축이 수평 방향으로 배치되는 몸체; 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결되어 하부를 향해 연장된 구동링크; 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되어 하부를 향해 연장된 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 하단 및 상기 종동링크의 하단에 각각 연결되어 회동가능한 조인트브라켓을 포함할 수 있다.

상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 구동링크 및 상기 종동링크, 상기 지지브라켓이 하나의 단위를 이루는 제1 및 제2 다관절유닛을 포함하되, 상기 제1 다관절유닛과 상기 제2 다관절유닛은 상기 조인트브라켓을 통해 서로 대칭을 이루어 연결되며, 상기 제1 다관절유닛의 상기 제1 혼이 상기 제1 연결플레이트에 연결될 수 있다.

상기 다관절 로봇은 상기 제2 다관절유닛의 상기 제1 혼에 연결되는 제2 연결부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 다축 엑츄에이터를 통해 다관절 로봇의 결합 구조를 다양하게 구현할 수 있다. 특히, 다관절 로봇의 전체 구조나 부피를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 포함하는 다관절 로봇을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 액츄에이터를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 설치된 구동모터 및 출력기어, 기어열을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시한 하우징의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시한 보조기판 및 변위센서를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시한 보조기판에 차폐재가 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 구동모터가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2에 도시한 하우징의 내부에 주기판이 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시한 주기판 및 소켓을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 10 및 도 11에 도시한 주기판에 연결된 연성기판을 개략적으로 나타내는 사진이다.
도 14는 도 5에 도시한 기어열의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 17에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 도 18에 도시한 연결부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 17 및 도 21에 도시한 결합구조가 응용된 다관절 로봇의 이동유닛을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23에 도시한 이동유닛의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25는 도 23에 도시한 이동유닛이 응용된 다관절 로봇을 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 27은 도 26에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 29는 도 28에 도시한 결합구조 중 헤드 부분을 나타내는 도면이다.
도 30은 도 26에 도시한 결합구조를 응용한 다관절 로봇을 나타내는 도면이다.
도 31 내지 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 35는 도 31 내지 도 34에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 36은 도 34에 도시한 몸체의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 38은 도 37에 도시한 팔 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 39는 도 28에 도시한 결합구조 중 팔 부분을 나타내는 도면이다.
도 40은 도 39에 도시한 팔 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 41은 도 37에 도시한 결합구조 중 다리 부분을 나타내는 도면이다.
도 42는 도 41에 도시한 다리 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 43 및 도 44는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 45는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 46은 도 45에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 2 내지 도 46을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 액츄에이터(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 다축 엑츄에이터(1)는 대체로 직육면체 형상을 가지며, 제1 및 제2 혼(14,24)을 통해 서로 다른 회전축을 기준으로 회전력을 제공할 수 있다. 제1 혼(14)과 제2 혼(24)은 서로 인접한 제1 및 제2 출력플레이트(12,22)에 각각 배치되며, 제2 혼(24)은 제1 혼(14)의 하부에 위치한다.

구체적으로 살펴보면, 다축 엑츄에이터는 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)를 구비하는 직육면체 형상의 하우징을 포함하며, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 인접하도록 배치된다. 제1 출력플레이트(10)는 제1 혼(14)이 설치되는 제1 설치부의 폭이 제1 연장부의 폭(W1)보다 큰 형상이며, 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 제2 혼(24)이 설치되는 제2 설치부의 폭이 제2 연장부의 폭(W2)보다 작은 형상이다. 제1 및 제2 혼(14,24)이 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)에 설치된 상태에서, 제1 출력플레이트(10)는 'Y'자 형상을 가지고, 제2 출력플레이트(20)는 역 'Y'자 형상을 가진다.

제1 출력플레이트(10)는 외측면에 해당하는 제1 출력면(12)으로부터 함몰된 원형의 제1 설치홈(14g)을 가지며, 제1 설치홈(14g)은 제1 출력플레이트(10)의 설치부에 형성된다. 제1 혼(14)은 제1 설치홈(14g)에 설치되며, 제1 혼(14)은 후술하는 제1 혼기어(59)에 맞물려서 제1 출력면(12)과 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 외측면에 해당하는 제2 출력면(22)으로부터 함몰된 원형의 제2 설치홈(24g)을 가지며, 제2 설치홈(24g)은 제2 출력플레이트(20)의 설치부에 형성된다. 제2 혼(24)은 제2 설치홈(24g)에 설치되며, 제2 혼(24)은 후술하는 제2 혼기어(69)에 맞물려서 제2 출력면(22)과 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.

한편, 본 실시예와 달리, 하우징은 원통 형상일 수 있으며, 제1 및 제2 출력면(12,22)은 곡면일 수 있다. 또한, 제1 출력플레이트(10)는 상단부에 제1 출력면(12)으로부터 함몰되어 형성된 한 쌍의 나사홈과, 나사홈에 각각 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 고정홀(112a)을 가진다. 또한, 제1 출력플레이트(10)는 제1 출력면(12)의 양측면으로부터 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 확장홀(112b)을 가진다. 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 하단부에 제2 출력면(22)으로부터 함몰되어 형성된 한 쌍의 나사홈과, 나사홈에 각각 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 고정홀(122a)을 가진다. 또한, 제2 출력플레이트(20)는 제2 출력면(22)의 양측면으로부터 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 확장홀(122b)을 가진다. 고정홀(112a,122b)과 확장홀(122b)을 통해 다른 확장 구조물(또는 프레임)을 연결할 수 이TEk.

도 5는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 설치된 구동모터 및 출력기어, 기어열을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 구동모터(52,62)가 하우징의 내부에 설치되어, 외부로부터 공급된 전력에 의해 회전력을 생성한다. 제1 구동모터(52)의 제1 구동기어(52a)는 제1 기어열(50)에 맞물려 제1 출력면과 수직한 회전축을 중심으로 회전하며, 제1 출력기어(58) 역시 제1 기어열(50)에 맞물려 회전한다.

즉, 제1 기어열(50)은 제1 구동기어(52a)와 제1 출력기어(58) 사이에 개재되며, 제1 기어열(50)에 의해 감속비가 결정된다. 제1 기어열(50)은 복수의 평기어들(53,54,55,56)에 의해 구현될 수 있으며, 제1 구동모터(52) 및 제1 출력기어(58)와 나란한 회전축을 가질 수 있다. 이때, 제1 기어열(50)은 하우징의 중심을 기준으로 제1 출력플레이트(10)에 인접하게 배치될 수 있으며, 제2 구동모터(62)가 제1 기어열(50) 또는 제1 출력기어(58)의 후방에 설치되어 후술하는 제1 대향플레이트(32)에 인접하게 배치될 수 있다.

마찬가지로, 제2 구동모터(62)의 제2 구동기어(62a)는 제2 기어열(60)에 맞물려 제2 출력면과 수직한 회전축을 중심으로 회전하며, 제2 출력기어(68) 역시 제2 기어열(60)에 맞물려 회전한다. 즉, 제2 기어열(60)은 제2 구동기어(62a)와 제2 출력기어(68) 사이에 개재되며, 제2 기어열(60)에 의해 감속비가 결정된다. 제2 기어열(60)은 복수의 평기어들(63,64,65,66)에 의해 구현될 수 있으며, 제2 구동모터(62) 및 제2 출력기어(68)와 나란한 회전축을 가질 수 있다. 이때, 제2 기어열(60)은 하우징의 중심을 기준으로 제2 출력플레이트(20)에 인접하게 배치될 수 있으며, 제1 구동모터(52)가 제2 기어열(60) 또는 제2 출력기어(68)의 후방에 설치되어 후술하는 제2 대향플레이트(42)에 인접하게 배치될 수 있다.

결론적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 구동모터(62)는 제1 구동모터(52)의 상부에 설치되어, 제1 및 제2 구동모터(52,62)는 적층되어 상호 중첩된 구조를 가지며, 이를 통해 다축 엑츄에이터의 부피를 최소화할 수 있다. 특히, 기어열과 구동기어 및 출력기어가 출력플레이트에 인접하도록 배치되므로써, 하우징 내부의 공간을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다.

한편, 후술하는 바와 같이, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 동일한 형상을 가지며, 제2 출력플레이트(20)는 제1 출력플레이트(12)를 180도 회전대칭한 상태에서 제1 출력플레이트(10)와 수직하도록 배치된다. 또한, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 인접한 상태에서 상호 체결된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 설치부와 연장부의 폭을 달리하므로, 출력면(12,22)의 양측면에 단차(12a,22a)가 각각 형성되며, 제1 출력플레이트(10)의 설치부가 제2 출력플레이트(20)의 연장부와 인접하고, 제2 출력플레이트(20)의 설치부가 제1 출력플레이트(10)의 연장부와 인접한 상태에서, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)가 단차(12a,22a)를 통해 서로 맞물려 조립될 수 있다(예를 들어, 기어와 기어가 맞물릴 때 기어의 산과 골이 서로 맞물리듯이, 제1 출력플레이트(10)의 돌출된 부분은 제2 출력플레이트(20)의 오목한 부분과 맞물리고, 제2 출력플레이트(20)의 돌출된 부분은 제1 출력플레이트(10)의 오목한 부분과 맞물림).

더욱 구체적으로, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)가 하나의 구동모듈로 구현되며, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 구동모듈을 조립하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다.

즉, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)를 포함하는 하나의 구동모듈과, 제2 출력플레이트(22) 및 제2 혼(24), 제2 기어열(60), 그리고 제2 구동모터(62)를 포함하는 하나의 구동모듈이 동일한 구조와 기능을 가지나, 양자 중 하나를 180도 회전대칭한 상태에서 제1 및 제2 출력플레이트(12,22)를 상호 체결하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다. 이를 통해, 서로 다른 한 쌍의 구동모듈에 비해 빠르고 단순한 설계 및 생산과정을 구현할 수 있으며, 이를 통해 높은 경제성을 확보할 수 있다.

도 6은 도 2에 도시한 하우징의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 7은 도 6에 도시한 보조기판 및 변위센서를 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)가 하나의 구동모듈(2)로 구현되며, 제2 출력플레이트(22) 및 제2 혼(24), 제2 기어열(60), 그리고 제2 구동모터(62)가 하나의 구동모듈(3)로 구현되므로, 한 쌍의 구동모듈(2,3)을 조립하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다.

이때, 변위센서가 제1 및 제2 출력기어(58,68)(또는 제1 및 제2 혼기어(59,69)나 제1 및 제2 혼(14,24))의 후방에 각각 설치될 수 있으며, 제1 및 제2 출력기어(58,68)(또는 제1 및 제2 혼기어(59,69)나 제1 및 제2 혼(14,24))의 회전(예를 들어, 회전각 또는 회전속도 등)을 각각 감지할 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 변위센서(75)가 실장된 보조기판(74)은 제1 출력플레이트(10)의 내측면에 설치되며, 변위센서(75)는 제1 출력기어(58)(또는 제1 혼기어(59)나 제1 혼(14))에 대응되도록 위치한다. 마찬가지로, 변위센서가 실장된 보조기판(84)은 제2 출력플레이트(20)의 내측면에 설치되며, 변위센서는 제2 출력기어(68)(또는 제2 혼기어(69)나 제2 혼(24))에 대응되도록 위치한다.

도 8은 도 6에 도시한 보조기판에 차폐재가 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 9는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 구동모터가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 변위센서는 혼(또는 혼기어)과 구동모터 사이에 배치되며, 구동모터는 작동시 자기장을 형성하여 변위센서의 오작동을 초래할 우려가 있다. 따라서, 차폐재(76,86)를 통해 변위센서를 구동모터 등으로부터 격리하여 구동모터로부터 발생하는 전자기적인 영향을 차단할 필요가 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제1 차폐재(76)는 제1 보조기판(74)의 후면(변위센서가 설치된 전면의 반대면)에 설치되어 변위센서에 대응되도록 배치되며, 마찬가지로, 제2 차폐재(86)는 제2 보조기판(84)의 후면(변위센서가 설치된 전면의 반대면)에 설치되어 변위센서에 대응되도록 배치된다(도 12 참고).

한편, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)가 다축 엑츄에이터의 상부 및 하부에 각각 설치되며, 복수의 방열홀을 가진다. 제1 및 제2 구동모터(52,62)는 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)의 내측면에 안착되어 고정되며, 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)는 구동모터(52,62)의 곡면과 대응되는 곡면 형상의 내측면을 가진다.

도 10은 도 2에 도시한 하우징의 내부에 주기판이 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 11은 도 10에 도시한 주기판 및 소켓을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 주기판(78,88)은 앞서 설명한 보조기판(74,84)과 대체로 나란하게 배치되며, 보조기판(74,84)이 출력플레이트(10,20)에 인접하도록 배치되는 반면, 주기판(78,88)은 대향플레이트(32,42)에 인접하도록 배치된다. 주기판(78,88)은 외부로부터 신호 등이 입력되는 소켓(79,89)을 구비한다.

한편, 주기판(78,88)은 소켓(79,89) 외에 마이크로프로세서 등의 연산장치를 구비하며, 이로 인해 주기판(78,88)은 보조기판(74,84)에 비해 큰 면적을 가지므로, 구동모터나 기어열 등으로 인해 위치에 많은 제약을 받는다. 따라서, 주기판(78,88)과 보조기판(74,84)을 분리하여, 보조기판(74,84)을 통해 변위센서를 혼(또는 혼기어)과 구동모터 사이에 배치하고, 주기판(78,88)은 구동모터를 기준으로 보조기판(74,84)의 반대편에 배치하여, 하우징 내부의 공간을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다.

도 12 및 도 13은 도 10 및 도 11에 도시한 주기판에 연결된 연성기판을 개략적으로 나타내는 사진이다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 연성기판은 주기판(78,88)과 보조기판(74,84)을 전기적으로 연결한다. 이때, 연성기판은 구동모터 사이의 이격된 공간 상에 배치될 수 있다.

다시 도 3 및 도 4를 살펴보면, 하우징은 제1 및 제2 대향플레이트(32,42)를 포함한다. 제1 대향플레이트(32)는 외측면으로부터 함몰된 제1 안착홈(33)과, 제1 안착홈(33)의 바닥면으로부터 함몰되어 제1 안착홈(33)과 연통되는 제1 관통홈(34), 그리고 제1 대향플레이트(32)의 중심을 기준으로 제1 안착홈(33)의 반대편에 위치하는 제1 소켓홈(35)을 가진다. 제1 안착홈(33)은 앞서 설명한 제1 설치홈(14g)과 대응되는 위치에 형성된다. 또한, 제1 안착홈(33) 및 제1 관통홈(34)은 후술하는 제2 소켓홈(45)과 연통되며, 제1 소켓홈(35)은 후술하는 제2 안착홈(43) 및 제2 관통홈(44)과 연통된다. 제1 소켓(79)은 제1 소켓홈(35)에 설치되며, 제2 소켓(89)은 제2 소켓홈(45)에 설치된다.

제2 대향플레이트(42)는 외측면으로부터 함몰된 제2 안착홈(43)과, 제2 안착홈(43)의 바닥면으로부터 함몰되어 제2 안착홈과 연통되는 제2 관통홈(44), 그리고 제2 대향플레이트(42)의 중심을 기준으로 제2 안착홈(43)의 반대편에 위치하는 제2 소켓홈(45)을 가진다. 제2 안착홈(43)은 앞서 설명한 제1 설치홈(14g)과 대응되는 위치에 형성된다.

제1 아이들러(131)는 원형 링 형상이며, 제1 중공부(313)를 가진다. 본 실시예와 달리, 제1 중공부(313)는 반중공 형태일 수 있다. 제1 결합부재(132)는 제1 아이들러(131)의 제1 중공부(313)로 삽입되어 제1 대향플레이트(32)에 결합되며, 볼트(350)가 제1 결합부재(132)의 중심부에 형성된 중공부(324)를 통해 삽입되어 제1 안착홈(33)의 바닥면에 형성된 제1 체결홈(332c)에 결합될 수 있다. 제1 결합부재(132)의 최대 직경은 제1 아이들러(131)의 중공부(313)의 최대 직경보다 크며, 제1 아이들러(131)는 제1 결합부재(132)에 의해 지지된 상태에서 회전할 수 있다. 제1 아이들러(131)는 외부로부터 구동력을 전달받지 않으며, 제1 혼(14)이 타 구조물로 회전력을 전달할 경우 타 구조물을 지지하는 역할을 한다.

제1 아이들러(131)는 원판(311) 및 원판(311)의 내주면으로부터 돌출된 제1 걸림돌기(312)를 구비한다. 원판(311)은 결합구멍(314)을 가질 수 있으며, 이를 통해 타 구조물과 결합할 수 있다.

제1 결합부재(132)는 중공부(324)를 가지며, 외주면으로부터 중심부측으로 함몰 형성된 절개홈(321)을 가진다. 또한, 결합부재(132)는 원통(322) 및 원통(322)의 외주면으로부터 외측반경방향으로 연장된 이탈방지턱(323)을 구비한다. 제1 결합부재(132)는 제1 아이들러(131)와 달리 회전하지 않으며, 케이블이 절개홈(321)을 통과하여도 제1 아이들러(131)의 회전에 의해 영향을 받지 않는다.

제2 아이들러(141)는 원형 링 형상이며, 제2 중공부(413)를 가진다. 본 실시예와 달리, 제2 중공부(413)는 반중공 형태일 수 있다. 제2 결합부재(142)는 제2 아이들러(141)의 제2 중공부(413)로 삽입되어 제2 대향플레이트(42)에 결합되며, 볼트(450)가 제2 결합부재(142)의 중심부에 형성된 중공부(424)를 통해 삽입되어 제2 안착홈(43)의 바닥면에 형성된 제2 체결홈(442c)에 결합될 수 있다. 제2 결합부재(142)의 최대 직경은 제2 아이들러(141)의 중공부(413)의 최대 직경보다 크며, 제2 아이들러(141)는 제2 결합부재(142)에 의해 지지된 상태에서 회전할 수 있다. 제2 아이들러(141)는 외부로부터 구동력을 전달받지 않으며, 제2 혼(24)이 타 구조물로 회전력을 전달할 경우 타 구조물을 지지하는 역할을 한다.

제2 아이들러(141)는 원판(411) 및 원판(411)의 내주면으로부터 돌출된 제2 걸림돌기(412)를 구비한다. 원판(411)은 결합구멍(414)을 가질 수 있으며, 이를 통해 타 구조물과 결합할 수 있다.

제2 결합부재(142)는 중공부(424)를 가지며, 외주면으로부터 중심부측으로 함몰 형성된 절개홈(421)을 가진다. 또한, 결합부재(142)는 원통(422) 및 원통(422)의 외주면으로부터 외측반경방향으로 연장된 이탈방지턱(423)을 구비한다. 제2 결합부재(142)는 제2 아이들러(141)와 달리 회전하지 않으며, 케이블이 절개홈(421)을 통과하여도 제2 아이들러(141)의 회전에 의해 영향을 받지 않는다.

도 3에 도시한 아이들러 및 결합부재가 대향플레이트에 결합되면, 케이블은 절개홈(321,421) 및 관통홈(34,44)을 통해 각 소켓(79,89)에 연결될 수 있으며, 아이들러(131,141)의 회전에 의해 결합부재(132,142)는 영향을 받지 않으므로, 케이블 역시 회전에 의해 영향을 받지 않는다.

도 14는 도 5에 도시한 기어열의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 도 5에서 설명한 기어열은 도 14에 도시한 바와 같이 변경될 수 있으며, 이외에도 다양하게 변형되어 원하는 감속비 및 토크를 얻을 수 있다.

도 15는 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 16은 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우, 힌지프레임의 변위각도가 다른 힌지프레임의 상태에 의해 상당히 제한되며, 180도 이상의 변위를 확보하기 어렵다. 반면에, 도 16에 도시한 바와 같이, 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 변위각도가 다른 힌지프레임의 상태에 의해 비교적 덜 제한되며, 180도 이상의 변위를 확보할 수 있다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다. 도 17은 1축 결합(one-axis combination)을 나타내며, 앞서 도 1에 도시한 다축 액츄에이터에 도 18에 도시한 연결부재가 결합된다.

도 18에 도시한 바와 같이, 연결부재는 연결플레이트(512)와 한 쌍의 플랜지(514)를 포함한다. 연결플레이트(512)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구(512a)가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)은 개구(512a) 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14) 또는 제2 혼(24)에 체결되면 연결부재는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있다(도 31 참고).

한 쌍의 플랜지(514)는 연결플레이트(512)의 양단에 연결되며, 연결플레이트(512)에 의해 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)는 제1 혼(14)의 반대편에 제1 아이들러(131)가 배치되며, 제2 혼(24)의 반대편에 제2 아이들러(141)가 배치된다. 한 쌍의 플랜지(514) 중 하나(출력플랜지)는 제1 혼(14)에 결합되고 다른 하나(보조플랜지)는 제1 아이들러(131)에 결합된다. 따라서, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 플랜지(514)는 제1 혼(14)과 함께 회전하며 연결부재는 제1 혼(14)과 제1 아이들러(131)를 연결하는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 도 19는 도 17에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 20은 도 18에 도시한 연결부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 플랜지(514)는 일정 각도로 구부러진(bending) 형상일 수 있으며, 구부러진 각도는 필요에 따라 조정될 수 있다.

도 21 및 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 앞서 도 1에 도시한 다축 액츄에이터에 도 22에 도시한 지지브라켓이 결합된다.

도 22에 도시한 바와 같이, 지지브라켓은 지지플레이트(522)와 브라켓(524)을 포함한다. 지지플레이트(522)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14) 또는 제2 혼(24)에 체결되면 지지브라켓은 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있다(도 32 참고).

브라켓(524)은 지지플레이트(522)의 일단에 연결되며, 브라켓(524)의 내측면과 지지플레이트(522)는 대체로 수직하다. 앞서 설명한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)는 출력면(12,22)과 대향면(32,42)을 가지는 하우징을 포함한다. 도 21에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(522)는 출력면(12,22) 및 대향면(32,42)과 수직한 하우징의 일면에 배치되어 하우징에 체결되고, 브라켓(524)은 제2 혼(24)이 설치된 제2 출력면(22)(또는 제1 혼(14)이 설치된 제1 출력면(12))에 배치되어 하우징에 체결된다. 브라켓(524)은 후술하는 링크가 연결될 수 있는 관통홀(번호 생략)을 가지며, 후술하는 링크는 관통홀에 설치된 지지축을 통해 브라켓(524)에 회동가능하도록 연결될 수 있다.

도 23은 도 17 및 도 21에 도시한 결합구조가 응용된 다관절 로봇의 이동유닛을 나타내는 도면이며, 도 24는 도 23에 도시한 이동유닛의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로 살펴보면, 연결플레이트(512')가 몸체(600)에 체결된 상태에서 한 쌍의 플랜지(514')가 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되어 제1 혼(14)과 함께 회전가능하다. 이때, 제1 혼(14)의 회전축은 연직 방향으로 배치된다.

또한, 지지플레이트(522)가 출력면(12,22)과 수직한 하우징의 일면에 배치되어 하우징에 체결된 상태에서 브라켓(524)이 제1 혼(12)이 설치된 제1 출력면(12)에 배치되어 하우징에 체결된다.

이때, 도 23에 도시한 바와 같이, 구동링크(530)는 제2 혼(24)에 체결되어 제2 혼(24)에 의해 회전가능하며, 도시하지 않았으나 다른 하나의 구동링크가 하우징을 기준으로 제2 혼(24)의 반대편에 위치하는 제2 아이들러에 연결된다(도 25 참고). 또한, 종동링크(540)는 지지축을 통해 브라켓(524)에 회전가능하도록 연결된다. 다리(또는 엔드이펙터)(550)는 구동링크(530)와 종동링크(540)의 선단에 회전가능하도록 연결되어, 구동링크(530)와 종동링크(540)를 연결한다. 제2 혼(24)이 회전함에 따라 구동링크(530)는 제2 혼(24)과 함께 회전하고, 다리(550)를 통해 구동링크(530)와 종동링크(540)가 연결되므로, 종동링크(540) 역시 구동링크(530)의 동작에 구속되어 지지축을 중심으로 회전할 수 있다. 이와 같은 원리에 의해, 다리(550)는 몸체(600)를 지탱한 상태에서 구동링크(530)의 회전각도에 따라 몸체(600)의 안쪽과 바깥쪽으로 운동할 수 있다.

도 25는 도 23에 도시한 이동유닛이 응용된 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 연결부재와 다축 액츄에이터(1), 지지브라켓 및 구동링크/종동링크(530/540), 그리고 다리(550)를 포함하는 이동유닛이 하나의 단위(unit)를 이룰 수 있다. 복수의 이동유닛들은 몸체(600)의 둘레에 설치되어 몸체(600)를 지지할 수 있으며, 별도의 제어기(도시안함)를 통해 구동링크(530)가 연결된 제2 혼(24)의 회전각을 제어함으로써 구동링크(530)를 작동시킴과 동시에 다리(550)를 작동시켜 몸체(600)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 27은 도 26에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 도 17은 하나의 연결부재가 제1 혼(14)에 연결되었으나, 도 26은 두 개의 연결부재가 제1 및 제2 혼(14,24)에 각각 연결된다. 상부연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전가능하며, 하부연결부재는 제2 혼(24)과 함께 회전가능하다.

도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 29는 도 28에 도시한 결합구조 중 헤드 부분을 나타내는 도면이다. 앞서 도 26에 도시한 결합구조를 응용하면 로봇의 헤드를 상하 또는 좌우로 움직일 수 있다.

도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이, 로봇의 헤드(H)가 상부연결부재의 연결플레이트(512)에 체결되며, 상부연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전가능하다. 따라서, 로봇의 헤드(H)는 제1 혼(14)의 회전에 의해 상하로 움직일 수 있다.

하부연결부재의 연결플레이트(516)는 몸체(620)에 체결되며, 하부플랜지(518)는 제2 혼(24)에 체결되어 제2 혼(24)과 함께 회전가능하다. 따라서, 제2 혼(24)의 회전에 의해 다축 액츄에이터(1) 및 헤드(H)는 좌우로 회전할 수 있다. 도 28에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(D)가 헤드(H)에 고정될 수 있으며, 제1 및 제2 혼(14,24)의 회전을 통해 디스플레이 장치(D)를 원하는 방향으로 배치할 수 있다.

도 30은 도 26에 도시한 결합구조를 응용한 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 앞서 도 26에 도시한 결합구조를 응용하면 뱀과 같은 관절운동이 가능한 로봇을 구현할 수 있다. 도 30에 도시한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)와 상부연결부재/하부연결부재를 포함하는 다관절 유닛이 하나의 단위(unit)를 이룰 수 있으며, 다관절 유닛이 한방향을 따라 길게 배치된 상태에서 서로 인접하는 다관절 유닛의 하부연결플레이트(516)와 다관절 유닛의 상부연결플레이트(512)는 체결된다. 이 경우, 제1 및 제2 혼(14,24)의 회전을 통해, 각 다관절 유닛은 2가지 축을 기준으로 연결부재를 회전시킬 수 있으며, 이를 통해 다관절 로봇은 뱀과 같은 관절운동을 구현할 수 있다.

도 31 내지 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 35는 도 31 내지 도 34에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.

앞서 도 18에 대한 설명과 같이, 연결플레이트(512)는 중앙에 개구(512a)가 형성되며, 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구(512a) 둘레에 형성되므로, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 연결부재는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 31), 연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.

앞서 도 22에 대한 설명과 같이, 지지플레이트(522)는 중앙에 개구가 형성되며, 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되므로, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 지지브라켓은 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 32), 연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.

또한, 도 33에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(612)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 지지플레이트(612)는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 33 참고), 지지플레이트(612)는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.

또한, 도 34에 도시한 바와 같이, 몸체는 후방플레이트(622)와 하부플레이트(624), 측면플레이트(623)를 구비하며, 후방플레이트(622) 및 측면플레이트(623)는 하부플레이트(624)와 대체로 수직하도록 연결된다. 후방플레이트(622)는 개구 및 개구 둘레에 형성된 다수의 체결홀들을 가지며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 후방플레이트(622)(또는 몸체)는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 34 참고), 후방플레이트(622)(또는 몸체)는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.

도 36은 도 34에 도시한 몸체의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 28 및 도 34, 도 37에 도시한 몸체는 후방플레이트(622)와 하부플레이트(624), 측면플레이트(623), 전방플레이트(632)와 상부플레이트(634), 그리고 측면플레이트(633)를 구비한다. 측면플레이트(623)는 후방플레이트(622) 및 하부플레이트(624)에 연결되며, 측면플레이트(633)는 전방플레이트(632) 및 상부플레이트(634)에 연결된다. 체결구가 측면플레이트(623,633)에 형성된 체결홀을 관통하여 측면플레이트(623,633)를 서로 체결함으로써 몸체를 형성할 수 있다.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

1 : 다축 엑츄에이터 2 : 제1 구동모듈
3 : 제2 구동모듈 10,20 : 출력플레이트
12,22 : 출력면 14,24 : 혼
32,42 : 대향플레이트 33,43 : 안착홈
34,44 : 관통홈 35,45 : 소켓홈
50,60 : 기어열 52,62 : 구동모터
58,68 : 출력기어 59,69 : 혼기어
74,84 : 보조기판 75 : 변위센서
76,86 : 차폐재 78,88 : 주기판
79,89 : 소켓

Claims

몸체;
상기 몸체의 일측에 연결되며, 상기 몸체에 고정되어 연직 방향으로 배치되는 제1 연결플레이트와, 상기 제1 연결플레이트의 상단부 및 하단부에 각각 연결되어 서로 나란한 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지에 연결되어 상기 제1 출력플랜지를 구동하는 다축 액츄에이터;
상기 다축 액츄에이터의 타측에 각각 연결되는 구동링크 및 종동링크; 및
상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함하되,
상기 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 하우징;
상기 제1 출력면에 수직하고 연직방향으로 배치된 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되어 상기 하우징을 중심으로 상기 몸체를 회동가능한 제1 혼;
상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제1 아이들러;
상기 제2 출력면에 수직하고 수평방향으로 배치된 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 구동링크는 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결되어 상기 제2 혼에 의해 회동가능하고, 상기 종동링크는 상기 제1 출력면에 체결고정된 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되어, 상기 제2 혼의 회전에 의해 상기 엔드이펙터가 회동하여 상기 엔드이펙터의 하단이 상기 몸체의 내측 또는 외측으로 회동가능한, 거미 다리 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
몸체 및 상기 몸체의 둘레에 설치되어 상기 몸체를 지지가능하고 이동가능한 제1 내지 제n 이동유닛(단, n=2,3,4,...,k, k는 정수)을 포함하는 다관절 로봇에 있어서,
각각의 제1 내지 제n 이동유닛은,
상기 몸체의 일측에 연결되며, 상기 몸체에 고정되어 연직 방향으로 배치되는 제1 연결플레이트와, 상기 제1 연결플레이트의 상단부 및 하단부에 각각 연결되어 서로 나란한 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지에 연결되어 상기 제1 출력플랜지를 구동하는 다축 액츄에이터;
상기 다축 액츄에이터의 타측에 각각 연결되는 구동링크 및 종동링크; 및
상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함하되,
상기 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 하우징;
상기 제1 출력면에 수직하고 연직방향으로 배치된 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되어 상기 하우징을 중심으로 상기 몸체를 회동가능한 제1 혼;
상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제1 아이들러;
상기 제2 출력면에 수직하고 수평방향으로 배치된 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 구동링크는 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결되어 상기 제2 혼에 의해 회동가능하고, 상기 종동링크는 상기 제1 출력면에 체결고정된 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되어, 상기 제2 혼의 회전에 의해 상기 엔드이펙터가 회동하여 상기 엔드이펙터의 하단이 상기 몸체의 내측 또는 외측으로 회동가능한, 거미 다리 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
몸체;
상기 몸체의 상부면에 고정되는 제1 연결플레이트와, 상기 제1 연결플레이트의 양단부에 각각 연결되어 서로 나란한 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지에 연결되어 상기 제1 출력플랜지를 구동하는 다축 액츄에이터;
상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 다축 액츄에이터에 의해 구동되는 제2 출력플랜지와, 상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지 및 제2 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제2 연결플레이트를 구비하는 제2 연결부재; 및
상기 제2 연결플레이트에 연결되는 헤드를 포함하되,
상기 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 하우징;
상기 제1 출력면에 수직하고 수평방향으로 배치된 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되는 제1 혼;
상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제1 아이들러;
상기 제2 출력면에 수직하고 수평방향으로 배치된 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제2 출력플랜지와 연결되는, 그리고 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제2 보조플랜지에 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 헤드는 상기 제1 혼의 회동에 의해 좌우로 회동가능하고, 상기 제2 혼의 회동에 의해 상하로 회동가능한, 로봇 헤드 구현방식의 다관절 로봇.
제1 내지 제n 다관절유닛이 일방향을 따라 동일하게 배치된 상태에서 상호 결합된 형태인(단, n=2,3,4,...,k, k는 정수) 다관절 로봇에 있어서,
각각의 제1 내지 제n 다관절유닛은,
제1 연결플레이트와, 상기 제1 연결플레이트의 양단부에 각각 연결되어 서로 나란한 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지에 연결되어 상기 제1 출력플랜지를 구동하는 다축 액츄에이터;
상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 다축 액츄에이터에 의해 구동되는 제2 출력플랜지와, 상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지 및 제2 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제2 연결플레이트를 구비하는 제2 연결부재를 포함하며,
상기 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 하우징;
상기 제1 출력면에 수직한 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되는 제1 혼;
상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제1 아이들러;
상기 제2 출력면에 수직한 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제2 출력플랜지와 연결되는, 그리고 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제2 보조플랜지에 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
제1 다관절 유닛의 제2 연결플레이트는 제2 다관절 유닛의 제1 연결플레이트와 결합되고, 제n-1 다관절유닛의 제2 연결플레이트는 제n 다관절 유닛의 제1 연결플레이트와 결합되는, 지네 구현 방식의 다관절 로봇.
몸체;
일측이 상기 몸체에 연결되어 상기 몸체를 구동하는 다축 액츄에이터;
상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 다축 액츄에이터에 의해 구동되는 제1 출력플랜지와, 상기 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제1 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제1 보조플랜지, 그리고 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제1 연결플레이트를 구비하는 제1 연결부재; 및
상기 제1 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙터를 포함하되,
상기 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 하우징;
상기 제1 출력면에 수직한 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 몸체와 연결되는 제1 혼;
상기 제2 출력면에 수직한 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되는, 그리고 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 엔드이펙터는 상기 제1 혼의 회동에 의해 전후로 회동가능하고, 상기 제2 혼의 회동에 의해 상하로 회동가능한, 로봇팔 구현방식의 다관절 로봇.
몸체;
일측이 상기 몸체에 연결되어 상기 몸체를 구동하는 제1 다축 액츄에이터;
상기 제1 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제1 다축 액츄에이터에 의해 구동되는 제1 출력플랜지와, 상기 제1 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제1 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제1 보조플랜지, 그리고 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제1 연결플레이트를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 연결플레이트에 연결되어 상기 제1 연결플레이트를 구동하는 제2 다축 액츄에이터;
상기 제2 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제2 다축 액츄에이터에 의해 구동되는 제2 출력플랜지와, 상기 제2 다축 액츄에이터의 타측에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지 및 제2 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제2 연결플레이트를 구비하는 제2 연결부재; 및
상기 제2 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙터를 포함하되,
상기 제1 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 제1 하우징;
상기 제1 출력면에 수직한 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 몸체와 연결되는 제1 혼;
상기 제2 출력면에 수직한 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되는, 그리고 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 제1 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 제2 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제3 및 제4 출력면을 가지는 제2 하우징;
상기 제3 출력면에 수직한 제3 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제3 출력면에 연결되며, 상기 제1 연결플레이트와 연결되는 제3 혼;
상기 제4 출력면에 수직한 제4 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제4 출력면에 연결되며, 상기 제2 출력플랜지와 연결되는, 그리고 상기 제3 및 제4 출력축은 상기 제3 및 제4 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제4 혼; 및
상기 제4 출력축을 기준으로 상기 제4 혼의 반대편에 설치되어 상기 제2 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제2 보조플랜지에 연결되는 제4 아이들러를 구비하며,
상기 엔드이펙터는 상기 제1 내지 제4 혼의 회동에 의해 서로 다른 제1 내지 제3 출력축을 중심으로 회동가능한, 로봇팔 구현방식의 다관절 로봇.
몸체;
상기 몸체의 하부에 연결되며, 상기 몸체에 고정되어 수평 방향으로 배치되는 제1 연결플레이트와, 상기 제1 연결플레이트의 양단부에 각각 연결되어 서로 나란한 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지를 구비하는 제1 연결부재;
일측이 상기 제1 출력플랜지 및 제1 보조플랜지에 연결되어 상기 제1 출력플랜지를 구동하는 제1 다축 액츄에이터;
상기 제1 다축 액츄에이터의 타측에 각각 연결되어 하부를 향해 연장된 제1 구동링크 및 제1 종동링크;
상기 제1 구동링크의 하단 및 상기 제1 종동링크의 하단에 각각 연결되어 회동가능한 조인트브라켓;
상단이 각각 상기 조인트브라켓에 연결되어 회동가능며, 하부를 향해 연장된 제2 구동링크 및 제2 종동링크; 및
일측이 상기 제2 구동링크 및 제2 종동링크에 연결되어 상기 제2 구동링크를 구동하는 제2 다축 액츄에이터를 포함하되,
상기 제1 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제1 및 제2 출력면을 가지는 제1 하우징;
상기 제1 출력면에 수직하고 수평방향으로 배치된 제1 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제1 출력면에 연결되며, 상기 제1 출력플랜지와 연결되어 상기 제1 하우징을 중심으로 상기 몸체를 회동가능한 제1 혼;
상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되어 상기 제1 하우징에 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 보조플랜지에 연결되는 제1 아이들러;
상기 제2 출력면에 수직한 제2 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제2 출력면에 연결되며, 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제2 혼; 및
상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 제1 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며,
상기 제2 다축 액츄에이터는,
서로 인접한 제3 및 제4 출력면을 가지는 제2 하우징;
상기 제3 출력면에 수직한 제3 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제3 출력면에 연결되는 제3 혼; 및
상기 제3 출력축을 기준으로 상기 제3 혼의 반대편에 설치되어 상기 제2 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제3 아이들러를 구비하며,
상기 제1 구동링크는 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결되어 상기 제2 혼에 의해 회동가능하고, 상기 제1 종동링크는 상기 제1 출력면에 체결고정된 제1 지지브라켓에 회전가능하도록 연결되며,
상기 제2 구동링크는 상기 제3 혼 및 상기 제3 아이들러에 각각 연결되어 상기 제3 혼에 의해 회동가능하고, 상기 제2 종동링크는 상기 제3 출력면에 체결고정된 제2 지지브라켓에 회전가능하도록 연결되는, 로봇다리 구현방식의 다관절 로봇.
제7항에 있어서,
상기 제2 다축 액츄에이터는,
상기 제4 출력면에 수직한 제4 출력축을 중심으로 회전가능하도록 상기 제4 출력면에 연결되며, 상기 제3 및 제4 출력축은 상기 제3 및 제4 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 제4 혼; 및
상기 제4 출력축을 기준으로 상기 제4 혼의 반대편에 설치되어 상기 제2 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제4 아이들러를 구비하며,
상기 다관절 로봇은,
상기 제4 혼에 연결되어 상기 제4 혼에 의해 구동되는 제2 출력플랜지와, 상기 제4 아이들러에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란하게 이격배치되는 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지 및 제2 보조플랜지가 양단부에 각각 연결되는 제2 연결플레이트를 구비하는 제2 연결부재; 및
상기 제2 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙터를 포함하되,
상기 엔드이펙터는 상기 제4혼의 회전에 의해 좌우로 회동가능한, 로봇다리 구현방식의 다관절 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 출력축을 중심으로 회전하는 제1 출력기어;
상기 제2 출력축을 중심으로 회전하는 제2 출력기어;
상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 출력기어에 각각 회전력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 제1 구동모터와 상기 제1 출력기어 사이에 개재되어 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 제1 출력기어에 전달하는 제1 기어열; 및
상기 제2 구동모터와 상기 제2 출력기어 사이에 개재되어 상기 제2 구동모터의 회전력을 상기 제2 출력기어에 전달하는 제2 기어열을 포함하되,
상기 제1 및 제2 구동모터의 회전축은 상기 제1 및 제2 출력축과 각각 나란하게 배치되고, 상기 제2 구동모터는 상기 제1 구동모터의 상부에 위치하여 상기 제1 및 제2 구동모터는 서로 중첩되며,
상기 제1 출력기어 및 상기 제1 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제1 출력면에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 출력기어 및 상기 제2 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제2 출력면에 인접하도록 배치되는, 거미 다리 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
제3항에 있어서,
상기 제1 출력축을 중심으로 회전하는 제1 출력기어;
상기 제2 출력축을 중심으로 회전하는 제2 출력기어;
상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 출력기어에 각각 회전력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 제1 구동모터와 상기 제1 출력기어 사이에 개재되어 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 제1 출력기어에 전달하는 제1 기어열; 및
상기 제2 구동모터와 상기 제2 출력기어 사이에 개재되어 상기 제2 구동모터의 회전력을 상기 제2 출력기어에 전달하는 제2 기어열을 포함하되,
상기 제1 및 제2 구동모터의 회전축은 상기 제1 및 제2 출력축과 각각 나란하게 배치되고, 상기 제2 구동모터는 상기 제1 구동모터의 상부에 위치하여 상기 제1 및 제2 구동모터는 서로 중첩되며,
상기 제1 출력기어 및 상기 제1 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제1 출력면에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 출력기어 및 상기 제2 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제2 출력면에 인접하도록 배치되는, 로봇 헤드 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
제4항에 있어서,
상기 제1 출력축을 중심으로 회전하는 제1 출력기어;
상기 제2 출력축을 중심으로 회전하는 제2 출력기어;
상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 출력기어에 각각 회전력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 제1 구동모터와 상기 제1 출력기어 사이에 개재되어 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 제1 출력기어에 전달하는 제1 기어열; 및
상기 제2 구동모터와 상기 제2 출력기어 사이에 개재되어 상기 제2 구동모터의 회전력을 상기 제2 출력기어에 전달하는 제2 기어열을 포함하되,
상기 제1 및 제2 구동모터의 회전축은 상기 제1 및 제2 출력축과 각각 나란하게 배치되고, 상기 제2 구동모터는 상기 제1 구동모터의 상부에 위치하여 상기 제1 및 제2 구동모터는 서로 중첩되며,
상기 제1 출력기어 및 상기 제1 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제1 출력면에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 출력기어 및 상기 제2 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제2 출력면에 인접하도록 배치되는, 지네 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 출력축을 중심으로 회전하는 제1 출력기어;
상기 제2 출력축을 중심으로 회전하는 제2 출력기어;
상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 출력기어에 각각 회전력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 제1 구동모터와 상기 제1 출력기어 사이에 개재되어 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 제1 출력기어에 전달하는 제1 기어열; 및
상기 제2 구동모터와 상기 제2 출력기어 사이에 개재되어 상기 제2 구동모터의 회전력을 상기 제2 출력기어에 전달하는 제2 기어열을 포함하되,
상기 제1 및 제2 구동모터의 회전축은 상기 제1 및 제2 출력축과 각각 나란하게 배치되고, 상기 제2 구동모터는 상기 제1 구동모터의 상부에 위치하여 상기 제1 및 제2 구동모터는 서로 중첩되며,
상기 제1 출력기어 및 상기 제1 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제1 출력면에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 출력기어 및 상기 제2 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제2 출력면에 인접하도록 배치되는, 로봇팔 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 출력축을 중심으로 회전하는 제1 출력기어;
상기 제2 출력축을 중심으로 회전하는 제2 출력기어;
상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 제1 및 제2 출력기어에 각각 회전력을 제공하는 제1 및 제2 구동모터;
상기 제1 구동모터와 상기 제1 출력기어 사이에 개재되어 상기 제1 구동모터의 회전력을 상기 제1 출력기어에 전달하는 제1 기어열; 및
상기 제2 구동모터와 상기 제2 출력기어 사이에 개재되어 상기 제2 구동모터의 회전력을 상기 제2 출력기어에 전달하는 제2 기어열을 포함하되,
상기 제1 및 제2 구동모터의 회전축은 상기 제1 및 제2 출력축과 각각 나란하게 배치되고, 상기 제2 구동모터는 상기 제1 구동모터의 상부에 위치하여 상기 제1 및 제2 구동모터는 서로 중첩되며,
상기 제1 출력기어 및 상기 제1 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제1 출력면에 인접하도록 배치되고, 상기 제2 출력기어 및 상기 제2 기어열은 상기 하우징의 중심을 기준으로 상기 제2 출력면에 인접하도록 배치되는, 로봇 헤드 구현방식의 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT).
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