KR102120791B1

KR102120791B1 - Forearm Structure of Robot Arm

Info

Publication number: KR102120791B1
Application number: KR1020180151658A
Authority: KR
Inventors: 최동운; 이동욱; 이덕연; 윤한얼
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-06-10

Abstract

According to the present invention, a lower arm structure of a robot comprises: a first lower arm assembly including an upper arm connection unit connected to an upper arm structure of a robot, a first base frame connected to one side of the upper arm connection unit, a first driving motor provided inside the first base frame, and generating a rotational driving force to relatively rotate a first frame with respect to the upper arm connection unit, and a finger driving module provided outside the first frame, and generating a driving force for driving a finger of a robot arm; and a second lower arm assembly including a second base frame connected to one side of the first lower arm assembly, a third base frame connected to one side of the second base frame, and having a connection space therein, a list unit formed to be axially rotatable at one side of the third base frame, a second driving motor provided inside the second base frame, and generating a rotational driving force, and a link module provided in the third base frame, and axially rotating the list unit by the rotational driving force of the second driving motor. According to the present invention, the lower arm structure of a robot which has a simple structure and can be lightweight and miniaturized can be provided.

Description

Forearm Structure of Robot Arm

본 발명은 로봇 암의 하박 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점유하는 부피를 최소화하면서도 합리적인 구조를 통해 높은 자유도를 가지는 로봇 암의 하박 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a lower arm structure of a robot arm, and more particularly, to a lower arm structure of a robot arm having a high degree of freedom through a reasonable structure while minimizing the volume occupied.

기존의 로봇은 단순 반복 작업을 고속으로 정밀하게 수행하는 것이 목적이었으나, 최근에는 로봇 공학이 크게 발전함에 따라 인간과 유사한 형태의 로봇을 구현하고자 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.Existing robots aimed to perform simple repetitive tasks at high speed and precision, but recently, with the development of robotics, research into realizing robots similar to humans has been actively conducted.

다만, 인간의 관절 구조는 자유도가 높고 매우 복잡한 메커니즘을 가지고 있기 때문에 이를 구현하는 것은 쉽지 않다.However, human joint structure has a high degree of freedom and a very complex mechanism, so it is not easy to implement it.

따라서 로봇의 관절을 자유도가 높은 인간의 팔과 유사한 구조를 가지도록 구현하는 기술이 핵심적인 연구 과제로 대두되고 있으며, 실제로 그 성과가 반영된 연구 결과들도 발표되고 있다.Therefore, the technology to realize the robot's joints to have a structure similar to that of a human arm with a high degree of freedom has emerged as a core research project, and research results reflecting the results have been published.

다만, 현재까지 연구된 로봇 관절 구조는 다자유도를 가지면서도 충분한 강도 및 강성을 가지도록 하기 위해 그 구조가 매우 복잡하다는 문제가 있으며, 구조를 단순화시킬 경우 그 성능이 저하될 수밖에 없는 문제가 있다.However, the robot joint structure studied to date has a problem that the structure is very complex in order to have sufficient strength and stiffness while having multiple degrees of freedom, and if the structure is simplified, there is a problem that its performance must be deteriorated.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving these problems is required.

한국공개특허 제10-2018-0089937호Korean Patent Publication No. 10-2018-0089937

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 높은 강도와 강성을 가지는 동시에 다자유도를 가지면서도, 그 구조가 간단하고 경량화 및 소형화가 가능한 로봇 암의 하박 구조체를 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, while having high strength and stiffness, while having multiple degrees of freedom, the structure is simple, and for providing a lower arm structure of a robot arm capable of being lightweight and compact. Have a purpose

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇 암의 하박 구조체는, 로봇 암의 상박 구조체와 연결되는 상박 연결부, 상기 상박 연결부의 일측으로 연결되는 제1베이스프레임, 상기 제1베이스프레임의 내부에 구비되며, 회전 구동력을 발생시켜 상기 제1프레임을 상기 상박 연결유닛에 대해 상대 회전시키는 제1구동모터 및 상기 제1프레임의 외측에 구비되며, 로봇 암의 손가락을 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 손가락 구동모듈을 포함하는 제1하박 어셈블리와, 상기 제1하박 어셈블리의 일측으로 연결되는 제2베이스프레임, 상기 제2베이스프레임의 일측으로 연결되되, 내부에 연결공간이 형성된 제3베이스프레임, 상기 제3베이스프레임의 일측에 축회전 가능하게 형성되는 리스트유닛, 상기 제2베이스프레임의 내부에 구비되며, 회전 구동력을 발생시키는 제2구동모터 및 상기 제3베이스프레임에 구비되며, 상기 제2구동모터의 회전 구동력에 의해 상기 리스트유닛을 축회전시키는 링크모듈을 포함하는 제2하박 어셈블리를 포함한다.The lower arm structure of the robot arm of the present invention for achieving the above object, the upper arm connecting portion connected to the upper arm structure of the robot arm, the first base frame connected to one side of the upper arm connecting portion, provided inside the first base frame It is provided on the outside of the first driving motor and the first frame to rotate the first frame relative to the upper arm connecting unit by generating rotational driving force, and finger driving to generate driving force for driving the fingers of the robot arm. A first lower assembly including a module, a second base frame connected to one side of the first lower assembly, and connected to one side of the second base frame, a third base frame having a connection space formed therein, the third A list unit formed to be axially rotatable on one side of the base frame, provided inside the second base frame, provided on the second driving motor and the third base frame for generating rotational driving force, of the second driving motor It includes a second lower assembly including a link module for rotating the list unit by the rotational driving force.

그리고 상기 손가락 구동모듈은 복수 개가 구비되어 상기 제1베이스프레임의 외측 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.In addition, a plurality of finger driving modules may be provided to be disposed to surround the outer circumference of the first base frame.

또한 상기 제1하박 어셈블리는, 상기 제1베이스프레임 및 상기 제2베이스프레임 사이에 구비되어 상기 복수 개의 손가락 구동모듈을 고정시키는 고정브라켓을 더 포함할 수 있다.In addition, the first lower assembly may further include a fixing bracket provided between the first base frame and the second base frame to fix the plurality of finger drive modules.

그리고 상기 고정브라켓은 상기 제1베이스프레임 및 상기 제2베이스프레임의 보다 큰 면적을 가지도록 형성되어 둘레 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다.In addition, the fixing bracket may be formed to have a larger area of the first base frame and the second base frame, and may have a shape protruding in the circumferential direction.

또한 상기 손가락 구동모듈은, 회전 구동력을 발생시키는 제3구동모터, 상기 제3구동모터의 회전 구동력에 의해 중심점을 기준으로 회전되는 회전풀리 및 상기 회전풀리의 회전에 의해 상기 회전풀리의 둘레에 권취되거나 풀리는 손가락 구동와이어를 포함할 수 있다.In addition, the finger driving module, a third driving motor for generating a rotational driving force, a rotating pulley rotated based on a center point by the rotational driving force of the third driving motor, and wound around the rotating pulley by rotation of the rotating pulley It may include a finger-driven wire that is loosened or loosened.

그리고 상기 손가락 구동모듈은, 상기 회전풀리로부터 로봇 암의 손가락 방향으로 연장되는 상기 손가락 구동와이어의 진행 방향을 전환시키는 방향전환풀리를 더 포함할 수 있다.In addition, the finger driving module may further include a direction changing pulley for changing the direction of movement of the finger driving wire extending in the finger direction of the robot arm from the rotating pulley.

또한 상기 링크모듈은, 상기 연결공간 내부에 구비되며, 상기 제2구동모터에 의해 중심점을 기준으로 회전되고, 상기 제2구동모터의 회전축과 수직한 방향으로 회전되는 링크회전축부재, 상기 제3베이스프레임의 외측에 구비되며, 상기 링크회전축부재의 회전에 의해 회전 가능하게 구비되는 회전플레이트 및 일측이 상기 리스트유닛의 회전축으로부터 편심된 위치에 연결되고, 타측이 상기 회전플레이트의 회전축으로부터 편심된 위치에 연결되며, 서로 나란히 이격된 형태로 구비되는 한 쌍의 링크부재를 포함할 수 있다.In addition, the link module is provided inside the connection space, is rotated relative to the center point by the second driving motor, the link rotating shaft member rotated in a direction perpendicular to the rotation axis of the second driving motor, the third base It is provided on the outside of the frame, and the rotation plate and one side rotatably provided by rotation of the link rotation shaft member is connected to an eccentric position from the rotation axis of the list unit, and the other side is eccentric from the rotation axis of the rotation plate. It may be connected, and may include a pair of link members provided in a form spaced apart from each other.

그리고 제2하박 어셈블리는, 상기 제2구동모터에 의해 발생하는 회전 구동력의 방향을 전환시켜 상기 링크회전축부재에 전달하는 구동력 전달모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the second lower blade assembly may further include a driving force transmission module that converts a direction of the rotational driving force generated by the second driving motor and transmits it to the link rotating shaft member.

또한 상기 구동력 전달모듈은, 상기 제2구동모터에 의해 중심점을 기준으로 회전되는 제1베벨기어 및 상기 제1베벨기어와 치합되고, 상기 제2구동모터에 의해 발생하는 회전 구동력의 방향을 전환시켜 상기 링크회전축부재를 회전시키는 제2베벨기어를 포함할 수 있다.In addition, the driving force transmission module is engaged with the first bevel gear and the first bevel gear rotated relative to the center point by the second driving motor, and changes the direction of the rotating driving force generated by the second driving motor. It may include a second bevel gear for rotating the link shaft member.

그리고 상기 제3베이스프레임은 한 쌍이 상기 연결공간을 중심으로 서로 이격된 형태로 형성될 수 있다.In addition, the third base frame may be formed in a form in which a pair is spaced apart from each other around the connection space.

또한 제2하박 어셈블리는, 상기 한 쌍의 제3베이스프레임 사이에 구비되어 간격을 유지하는 간격유지부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the second lower assembly may further include a gap maintaining member provided between the pair of third base frames to maintain a gap.

그리고 상기 손가락 구동모듈은 로봇 암의 손가락 방향으로 연장되는 손가락 구동와이어를 포함하며, 상기 간격유닛부재에는 상기 손가락 구동와이어가 통과하는 제1통과홀이 형성될 수 있다.In addition, the finger driving module includes a finger driving wire extending in a finger direction of the robot arm, and a first passage hole through which the finger driving wire passes may be formed in the gap unit member.

또한 상기 리스트유닛은, 상기 제3베이스프레임을 관통하여 상기 리스트유닛의 회전축을 제공하는 리스트회전축부재, 상기 리스트회전축부재의 양측에 각각 연결되고, 상기 링크모듈에 의해 축회전되는 한 쌍의 리스트부재 및 상기 한 쌍의 리스트부재 사이를 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.In addition, the list unit, a list rotating shaft member that passes through the third base frame to provide a rotating shaft of the list unit, is connected to both sides of the list rotating shaft member, and a pair of list members rotated by the link module And it may include a support member for supporting between the pair of wrist members.

그리고 상기 손가락 구동모듈은 로봇 암의 손가락 방향으로 연장되는 손가락 구동와이어를 포함하며, 상기 지지부재에는 상기 손가락 구동와이어가 통과하는 제2통과홀이 형성될 수 있다.In addition, the finger driving module includes a finger driving wire extending in a finger direction of the robot arm, and a second passage hole through which the finger driving wire passes may be formed in the support member.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 로봇 암의 하박 구조체는 다음과 같은 효과가 있다.The lower arm structure of the robot arm of the present invention for solving the above problems has the following effects.

첫째, 상하 방향으로 길게 연장되고 둘레 방향으로는 슬림한 구조를 가지고 있으므로, 낭비되는 공간이 극히 적으며 각 구성요소의 배치 효율이 매우 높다는 장점이 있다.First, since it has a long structure extending in the vertical direction and a slim structure in the circumferential direction, there is very little wasted space and the arrangement efficiency of each component is very high.

둘째, 자유도의 변경 방식이 매우 간단하며, 신속한 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.Second, the method of changing the degree of freedom is very simple and has the advantage of being able to perform a quick operation.

셋째, 경량화가 가능하고 제작비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.Third, there is an advantage that it is possible to reduce the weight and greatly reduce the production cost.

넷째, 각 관절이 움직이는 과정에서 서로 간섭이 발생하지 않는다는 장점이 있다.Fourth, there is an advantage that interference does not occur with each joint during the movement process.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체의 전체 모습을 나타낸 도면;
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 제1하박 어셈블리의 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 제2하박 어셈블리의 구조를 나타낸 도면;
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 손가락 구동모듈의 구조를 나타낸 도면; 및
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 손가락 구동와이어의 연장 형태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the overall appearance of the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention, a view showing the structure of the first lower arm assembly;
Figure 4 in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention, a view showing the structure of the second lower arm assembly;
5 and 6 in the lower structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention, a view showing the structure of a finger drive module; And
7 is a view showing an extended form of a finger drive wire in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the object of the present invention can be specifically realized, will be described with reference to the accompanying drawings. In describing this embodiment, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체의 전체 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the overall shape of the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체는 전체적으로 제1하박 어셈블리(100) 및 제2하박 어셈블리(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention includes the first lower arm assembly 100 and the second lower arm assembly 200 as a whole.

그리고 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 제1하박 어셈블리(100)의 구조를 나타낸 도면이다.2 and 3 are views showing the structure of the first lower assembly 100 in the lower structure of the robot arm according to one embodiment of the present invention.

먼저 상기 제1하박 어셈블리(100)는 상박 연결부(120)와, 제1베이스프레임(110)과, 제1구동모터(140)과, 손가락 구동모듈(150)을 포함한다.First, the first lower arm assembly 100 includes an upper arm connecting portion 120, a first base frame 110, a first driving motor 140, and a finger driving module 150.

상기 상박 연결부(120)는 로봇 암의 상박 구조(미도시)체와 연결되는 구성요소로서, 로봇 암의 하박 구조체 전체를 상박 구조체와과 연결시킨다.The upper arm connecting portion 120 is a component connected to the upper arm structure (not shown) of the robot arm, and connects the entire lower arm structure of the robot arm with the upper arm structure.

상기 제1베이스프레임(110)은 상기 상박 연결부(120)의 일측으로 연결되며, 내부에 상기 제1구동모터(140)가 수용되는 공간이 형성된다. 상기 제1베이스프레임(110)의 형태는 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예의 경우 전체적으로 원통 형상을 가지도록 형성된다.The first base frame 110 is connected to one side of the upper arm connecting portion 120, and a space in which the first driving motor 140 is accommodated is formed therein. The shape of the first base frame 110 may be variously formed, but in the present embodiment, it is formed to have a cylindrical shape as a whole.

상기 제1구동모터(140)은 상기 제1베이스프레임(110)의 내부에 형성된 공간 내에 구비되며, 회전 구동력을 발생시켜 상기 제1베이스프레임(110)을 상기 상박 연결유닛(120)에 대해 상대 회전시키는 구성요소이다.The first driving motor 140 is provided in a space formed inside the first base frame 110, and generates a rotational driving force so that the first base frame 110 is relative to the upper arm connecting unit 120. It is a rotating component.

이때 상기 상박 연결유닛(120)은 상박 구조체에 고정된 상태를 가지므로, 제1베이스프레임(110)이 상기 제1구동모터(140)에 의해 회전될 경우 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1베이스프레임(110)과 연결된 하박 구조체의 나머지 구성요소 전체가 회전될 수 있다. 즉 상기 제1구동모터(140)는 하박 구조체의 회전 움직임을 구현하게 된다.At this time, since the upper arm connection unit 120 has a fixed state to the upper arm structure, when the first base frame 110 is rotated by the first driving motor 140, the first as shown in FIG. The entire remaining components of the lower body structure connected to the base frame 110 may be rotated. That is, the first driving motor 140 implements rotational movement of the lower arm structure.

상기 손가락 구동모듈(150)은 상기 제1베이스프레임(110)의 외측에 구비되며, 로봇 암의 손가락(미도시)을 구동시키기 위한 구동력을 발생시킨다.The finger driving module 150 is provided outside the first base frame 110 and generates a driving force for driving a finger (not shown) of the robot arm.

본 실시예에서 상기 손가락 구동모듈(150)은 복수 개가 구비되어 상기 제1베이스프레임(110)의 외측 둘레를 감싸도록 배치되는 형태를 가지며, 이때 상기 제1하박 어셈블리(100)는, 상기 제1베이스프레임(110) 및 제2하박 어셈블리(200)에 구비되는 제2베이스프레임(210) 사이에 구비되어 상기 복수 개의 손가락 구동모듈(150)을 고정시키는 고정브라켓(130)을 더 포함할 수 있다.In this embodiment, the finger driving module 150 is provided with a plurality and is arranged to surround the outer circumference of the first base frame 110, wherein the first lower assembly 100 is the first A fixing bracket 130 provided between the base frame 110 and the second base frame 210 provided in the second lower assembly 200 to fix the plurality of finger driving modules 150 may be further included. .

본 실시예의 경우 상기 고정브라켓(130)은 상기 제1베이스프레임(110) 및 상기 제2베이스프레임(210)의 보다 큰 면적을 가지도록 형성되어 둘레 방향으로 돌출된 원판 형태를 가지며, 둘레를 따라 상기 손가락 구동모듈(150)이 고정되는 고정부(132)가 복수 개 형성된다. 상기 고정부(132)는 상기 손가락 구동모듈(150)이 직접적으로 접촉되는 고정면(132b)과, 상기 고정면(132b)에 형성된 와이어통과홀(132a)을 포함하며, 상기 와이어통과홀(132a)은 후술할 손가락 구동와이어(W, 도 7 참조)가 통과할 수 있도록 개구된 형태를 가진다.In the case of this embodiment, the fixing bracket 130 is formed to have larger areas of the first base frame 110 and the second base frame 210 and has a disc shape protruding in the circumferential direction, along the perimeter. A plurality of fixing portions 132 to which the finger driving module 150 is fixed is formed. The fixing part 132 includes a fixing surface 132b in which the finger driving module 150 directly contacts, and a wire passing hole 132a formed in the fixing surface 132b, and the wire passing hole 132a ) Has an open shape so that the finger driving wire (W, see FIG. 7 ), which will be described later, can pass through.

상기 손가락 구동모듈(150)의 보다 자세한 사항에 대해서는 후술하도록 한다.More details of the finger driving module 150 will be described later.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 제2하박 어셈블리(200)의 구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the structure of the second lower arm assembly 200 in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

상기 제2하박 어셈블리(200)는 제2베이스프레임(210)과, 제3베이스프레임(220)과, 리스트유닛(230)과, 제2구동모터(240)와, 링크모듈(260)과, 구동력 전달모듈(250)을 포함한다.The second lower assembly 200 includes a second base frame 210, a third base frame 220, a list unit 230, a second driving motor 240, a link module 260, It includes a driving force transmission module 250.

상기 제2베이스프레임(210)은 상기 제1하박 어셈블리(100)의 일측으로 연결되며, 내부에 상기 제2구동모터(240)가 수용되는 공간이 형성된다. 상기 제2베이스프레임(210)의 형태는 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예의 경우 전체적으로 원통 형상을 가지도록 형성된다.The second base frame 210 is connected to one side of the first lower blade assembly 100, and a space in which the second driving motor 240 is accommodated is formed therein. The shape of the second base frame 210 may be variously formed, but in the present embodiment, it is formed to have a cylindrical shape as a whole.

상기 제3베이스프레임(220)은 상기 제2베이스프레임(210)의 일측으로 연결되되, 내부에는 상기 구동력 전달모듈(250)이 수용되고, 후술할 손가락 구동와이어(W, 도 7 참조)가 경유하는 연결공간이 형성된다.The third base frame 220 is connected to one side of the second base frame 210, the driving force transmission module 250 is accommodated therein, and a finger driving wire (W, see FIG. 7) will be described later. The connecting space is formed.

본 실시예에서 상기 제3베이스프레임(220)은 한 쌍이 상기 연결공간을 중심으로 서로 이격된 형태로 형성되며, 이때 상기 한 쌍의 제3베이스프레임(220) 사이에는 상기 한 쌍의 제3베이스프레임(220)의 간격을 유지하는 간격유지부재(270)가 구비될 수 있다.In the present embodiment, the third base frame 220 is formed in a form in which a pair is spaced apart from each other centering on the connection space. At this time, between the pair of third base frames 220, the pair of third bases A gap maintaining member 270 that maintains the gap of the frame 220 may be provided.

상기 리스트유닛(230)은 상기 제3베이스프레임(220)의 일측에 축회전 가능하게 형성되며, 로봇 암의 손가락 구조체(미도시)를 전체적으로 회전시키도록 하는 손목에 해당하는 구성요소이다.The list unit 230 is formed to be axially rotatable on one side of the third base frame 220, and is a component corresponding to a wrist to rotate a finger structure (not shown) of the robot arm as a whole.

본 실시예에서 상기 리스트유닛(230)은 상기 제3베이스프레임(220)을 관통하여 상기 리스트유닛(230)의 회전축을 제공하는 리스트회전축부재(236)과, 상기 리스트회전축부재(236)의 양측에 각각 연결되고, 상기 링크모듈(260)에 의해 축회전되는 한 쌍의 리스트부재(232)와, 상기 한 쌍의 리스트부재(232) 사이를 지지하는 지지부재(234)를 포함한다.In this embodiment, the list unit 230 passes through the third base frame 220, the list rotating shaft member 236 providing the rotating shaft of the list unit 230, and both sides of the list rotating shaft member 236 It is connected to each, and a pair of list member 232 that is axially rotated by the link module 260 and a support member 234 that supports between the pair of list members 232.

특히 상기 한 쌍의 리스트부재(232)는 상기 리스트회전축부재(236)와 연결되는 회전부(232a)와, 상기 회전부(232a)로부터 일측으로 연장되어 상기 지지부재(234)와 연결되는 연장부(232b)를 포함하는 형태를 가진다.Particularly, the pair of list members 232 includes a rotating part 232a connected to the list rotating shaft member 236 and an extension part 232b extending from one side of the rotating part 232a to the supporting member 234 ).

상기 제2구동모터(240)는 상기 제2베이스프레임(210)의 내부에 구비되어 회전 구동력을 발생시키며, 상기 구동력 전달모듈(250) 및 상기 링크모듈(260)은 상기 제2구동모터(240)의 회전 구동력을 상기 리스트유닛(230)의 축회전 구동으로 변환시키는 구성요소이다.The second driving motor 240 is provided inside the second base frame 210 to generate rotational driving force, and the driving force transmitting module 250 and the link module 260 are the second driving motor 240 ) Is a component that converts the rotational driving force of the list unit to the axial rotational driving of the list unit 230.

상기 구동력 전달모듈(250)은 상기 제2구동모터(240)에 의해 발생하는 회전 구동력의 방향을 전환시키고, 상기 링크모듈(260)은 상기 제3베이스프레임(220)에 구비되며, 상기 구동력 전달모듈(250)에 의해 전환된 상기 제2구동모터(240)의 회전 구동력에 의해 상기 리스트유닛(230)을 축회전시키게 된다.The driving force transmission module 250 changes the direction of the rotational driving force generated by the second driving motor 240, and the link module 260 is provided in the third base frame 220, and the driving force transmission The list unit 230 is axially rotated by the rotational driving force of the second driving motor 240 converted by the module 250.

구체적으로 상기 구동력 전달모듈(250)은 상기 제2구동모터(240)에 의해 중심점을 기준으로 회전되는 제1베벨기어(252) 및 상기 제1베벨기어(252)와 치합되고, 상기 제2구동모터(240)에 의해 발생하는 회전 구동력의 방향을 전환시켜 상기 링크모듈(260)의 링크회전축부재(266)를 회전시키는 제2베벨기어(254)를 포함한다.Specifically, the driving force transmission module 250 is engaged with the first bevel gear 252 and the first bevel gear 252 that is rotated based on the center point by the second driving motor 240, and the second driving And a second bevel gear 254 that rotates the link rotation shaft member 266 of the link module 260 by changing the direction of the rotation driving force generated by the motor 240.

그리고 상기 링크모듈(260)은 상기 제3베이스프레임(220) 사이의 연결공간 내부에 구비되며, 상기 제2구동모터(240) 및 상기 구동력 전달모듈(250)에 의해 중심점을 기준으로 회전되되, 상기 제2구동모터(240)의 회전축과 수직한 방향으로 회전되는 링크회전축부재(266)와, 상기 제3베이스프레임(220)의 외측에 구비되며, 상기 링크회전축부재(266)의 회전에 의해 회전 가능하게 구비되는 회전플레이트(262)와, 일측이 상기 리스트유닛(230)의 리스트부재(232) 회전축으로부터 편심된 위치에 연결되고, 타측이 상기 회전플레이트(262)의 회전축으로부터 편심된 위치에 연결되며, 서로 나란히 이격된 형태로 구비되는 한 쌍의 링크부재(264)를 포함하는 형태를 가진다.And the link module 260 is provided inside the connection space between the third base frame 220, and is rotated based on the center point by the second driving motor 240 and the driving force transmission module 250, Link rotation shaft member 266 rotated in a direction perpendicular to the rotation axis of the second driving motor 240, and provided on the outside of the third base frame 220, by the rotation of the link rotation shaft member 266 The rotating plate 262 is provided to be rotatable, and one side is connected to the eccentric position from the rotating shaft of the wrist member 232 of the list unit 230, and the other side is eccentric to the rotating shaft of the rotating plate 262. It is connected and has a form including a pair of link members 264 provided in a form spaced apart from each other.

즉 상기 제2구동모터(240) 및 상기 구동력 전달모듈(250)에 의해 상기 링크회전축부재(266) 및 상기 회전플레이트(262)가 소정 각도 회전될 경우, 상기 링크부재(264)는 서로 반대 방향으로 선형 이동됨에 따라 상기 리스트유닛(230)을 소정 각도 회전시킬 수 있다. 이는 로봇 암의 손목 움직임을 구현하는 것이다.That is, when the link rotation shaft member 266 and the rotation plate 262 are rotated by a predetermined angle by the second driving motor 240 and the driving force transmission module 250, the link members 264 are opposite directions to each other. As it is linearly moved, the list unit 230 may be rotated by a predetermined angle. This is to realize the wrist movement of the robot arm.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 손가락 구동모듈(150)의 구조를 나타낸 도면이다.5 and 6 are views showing the structure of the finger driving module 150 in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 손가락 구동모듈(150)은 회전 구동력을 발생시키는 제3구동모터(152)와, 상기 제3구동모터의 일측에 연결된 보조프레임(154)과, 상기 보조프레임(154)의 내부공간(154b)에서 상기 제3구동모터(152)의 회전 구동력에 의해 중심점을 기준으로 회전되는 회전풀리(156)와, 상기 회전풀리(156)의 회전에 의해 상기 회전풀리(156)의 둘레에 권취되거나 풀리는 손가락 구동와이어(W)와, 상기 회전풀리(156)로부터 로봇 암의 손가락(미도시) 방향으로 연장되는 상기 손가락 구동와이어(W)의 진행 방향을 전환시키는 방향전환풀리(158)를 더 포함하는 형태를 가진다.5 and 6, the finger driving module 150 includes a third driving motor 152 generating a rotational driving force, an auxiliary frame 154 connected to one side of the third driving motor, and the In the inner space 154b of the auxiliary frame 154, the rotary pulley 156 is rotated based on the center point by the rotational driving force of the third driving motor 152, and the rotation by the rotation of the rotary pulley 156 A finger driving wire (W) wound or unwound around the pulley (156) and a rotation direction of the finger driving wire (W) extending from the rotating pulley (156) toward the finger (not shown) of the robot arm It has a form that further includes a direction change pulley (158).

즉 상기 제3구동모터(152)의 회전 구동력에 의해 상기 회전풀리(156)가 정방향/역방향으로 회전될 경우, 상기 손가락 구동와이어(W)는 상기 회전풀리(156)의 둘레에 권취되거나 풀리도록 형성되어 연장된 길이가 가변될 수 있으며, 이는 로봇 암의 손가락 구조체(미도시)을 구동시키기 위한 것이다.That is, when the rotary pulley 156 is rotated in the forward/reverse direction by the rotational driving force of the third driving motor 152, the finger drive wire W is wound or unwound around the rotary pulley 156. Formed and elongated lengths can be varied, which is for driving a finger structure (not shown) of the robot arm.

특히 본 실시예에서 상기 손가락 구동모듈(150)은 상기 제1베이스프레임(110)의 둘레를 따라 복수 개가 구비되므로, 각각이 로봇 암의 손가락과 1:1 대응될 수 있다.In particular, in this embodiment, the finger driving module 150 is provided with a plurality along the circumference of the first base frame 110, so that each can correspond 1:1 with the fingers of the robot arm.

한편 상기 보조프레임(154)에는 상기 내부공간(154b)을 측 방향으로 개구시키는 개방홀(154a)이 형성될 수 있으며, 이는 상기 방향전환풀리(158)가 수용될 공간을 확보하고, 상기 내부공간(154b)을 용이하게 모니터링할 수 있도록 하기 위한 것이다.Meanwhile, an opening hole 154a for opening the inner space 154b in the lateral direction may be formed in the auxiliary frame 154, which secures a space in which the direction change pulley 158 is accommodated, and the inner space It is to make it easy to monitor 154b.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 암의 하박 구조체에 있어서, 손가락 구동와이어(W)의 연장 형태를 나타낸 도면이다.7 is a view showing an extended form of the finger drive wire W in the lower arm structure of the robot arm according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 손가락 구동와이어(W)는 복수 개가 구비되고, 이들 각각은 타측이 상기 손가락 구동모듈(150) 중 어느 하나와 연결되고, 일측은 로봇 암의 손가락 구조체(미도시) 측으로 연장된다.As shown in FIG. 7, a plurality of finger driving wires W are provided, each of which is connected to any one of the finger driving modules 150, and one side of the finger structure of the robot arm (not shown) ) Side.

이때 본 실시예의 경우 상기 간격유닛부재(270)에는 상기 손가락 구동와이어(W)가 통과하는 제1통과홀(272)이 형성되며, 상기 리스트유닛(230)의 상기 지지부재(234)에는 상기 손가락 구동와이어(W)가 통과하는 제2통과홀(235)이 형성될 수 있다.At this time, in the case of this embodiment, a first passage hole 272 through which the finger driving wire W passes is formed in the spacing unit member 270, and the finger is provided on the supporting member 234 of the list unit 230. A second passage hole 235 through which the driving wire W passes may be formed.

즉 상기 손가락 구동와이어(W)는 상기 제2하박 어셈블리(200)의 중심 부분을 관통하도록 형성되어 외측으로 돌출되지 않는 형태를 가지므로, 로봇 암의 하박 구조체 전체 부피를 최소화할 수 있으며, 기타 물체와의 간섭을 최소화할 수 있다.That is, since the finger driving wire W is formed to penetrate the central portion of the second lower arm assembly 200 and has a shape that does not protrude outward, the entire volume of the lower arm structure of the robot arm can be minimized. Interference with can be minimized.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the embodiments described above has ordinary knowledge in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be changed within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 제1하박 어셈블리
110: 제1베이스프레임
120: 상박 연결부
130: 고정브라켓
140: 제1구동모터
150: 손가락 구동모듈
200: 제2하박 어셈블리
210: 제2베이스프레임
220: 제3베이스프레임
230: 리스트유닛
240: 제2구동모터
250: 구동력 전달모듈
260: 링크모듈
270: 간격유지부재
W: 손가락 구동와이어100: first lower assembly
110: first base frame
120: upper arm connection
130: fixed bracket
140: first driving motor
150: finger driving module
200: second Habakkuk assembly
210: second base frame
220: third base frame
230: List Unit
240: second drive motor
250: driving force transmission module
260: link module
270: gap maintaining member
W: Finger-driven wire

Claims

An upper arm connecting portion connected to the upper arm structure of the robot arm;
A first base frame connected to one side of the upper arm connecting portion;
A first driving motor provided inside the first base frame and rotating the first frame relative to the upper arm connecting unit by generating a rotation driving force; And
A finger driving module provided outside the first frame and generating a driving force for driving a finger of the robot arm;
A first lower assembly comprising a,
A second base frame connected to one side of the first lower arm assembly;
A third base frame connected to one side of the second base frame and having a connection space formed therein;
A list unit formed to be rotatable on one side of the third base frame;
A second driving motor provided inside the second base frame and generating rotational driving force; And
A link module provided in the third base frame and axially rotating the list unit by a rotational driving force of the second driving motor;
Lower arm structure of the robot arm including a second lower arm assembly comprising a.

According to claim 1,
The finger driving module is provided with a plurality of lower arm structures of the robot arm disposed to surround the outer periphery of the first base frame.

According to claim 2,
The first lower assembly,
A lower arm structure of the robot arm further comprising a fixing bracket provided between the first base frame and the second base frame to fix the plurality of finger drive modules.

According to claim 3,
The fixing bracket is formed to have a larger area of the first base frame and the second base frame, the lower arm structure of the robot arm having a shape protruding in the circumferential direction.

According to claim 1,
The finger driving module,
A third driving motor generating a rotational driving force;
A rotating pulley rotated based on a center point by the rotational driving force of the third driving motor; And
A finger driving wire wound or unwound around the rotating pulley by rotation of the rotating pulley;
Lower arm structure of the robot arm comprising a.

The method of claim 5,
The finger driving module,
The lower arm structure of the robot arm further comprising a direction changing pulley for changing the direction of movement of the finger driving wire extending from the rotating pulley in the finger direction of the robot arm.

According to claim 1,
The link module,
A link rotation shaft member provided inside the connection space, rotated based on a center point by the second drive motor, and rotated in a direction perpendicular to a rotation axis of the second drive motor;
A rotation plate provided outside the third base frame and rotatably provided by rotation of the link rotation shaft member; And
A pair of link members having one side connected to an eccentric position from the rotation axis of the list unit, the other side connected to an eccentric position from the rotation axis of the rotating plate, and provided in a form spaced apart from each other;
Lower arm structure of the robot arm comprising a.

The method of claim 7,
The second Habakkwan assembly,
A lower arm structure of the robot arm further comprising a driving force transmission module that converts a direction of the rotational driving force generated by the second driving motor and transmits it to the link rotating shaft member.

The method of claim 8,
The driving force transmission module,
A first bevel gear rotated based on a center point by the second driving motor;
A second bevel gear meshing with the first bevel gear and rotating the link rotating shaft member by changing the direction of the rotation driving force generated by the second drive motor;
Lower arm structure of the robot arm comprising a.

According to claim 1,
The third base frame is a lower arm structure of a robot arm in which a pair is spaced apart from each other around the connection space.

The method of claim 10,
The second Habakkwan assembly,
A lower arm structure of the robot arm further comprising a gap maintaining member provided between the pair of third base frames to maintain a gap.

The method of claim 11,
The finger driving module includes a finger driving wire extending in the finger direction of the robot arm,
The gap unit member has a lower arm structure of a robot arm having a first passage hole through which the finger driving wire passes.

According to claim 1,
The list unit,
A wrist rotation shaft member passing through the third base frame and providing a rotation shaft of the wrist unit;
A pair of list members connected to both sides of the list rotating shaft member and being axially rotated by the link module; And
A support member supporting between the pair of wrist members;
Lower arm structure of the robot arm comprising a.

The method of claim 13,
The finger driving module includes a finger driving wire extending in the finger direction of the robot arm,
A lower arm structure of a robot arm having a second passage hole through which the finger driving wire passes on the support member.