KR102129687B1 - Vibrating robot - Google Patents

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KR102129687B1
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서태원
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 진동형 로봇에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동형 로봇은 설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공되는 진동 모듈을 포함하되, 상기 진동 모듈은 복수가 링 형상으로 배열되어, 내측에 빈 공간을 가지고 상하 방향으로 설정 길이를 갖는 관 형상으로 제공될 수 있다.The present invention relates to a vibrating robot. The vibrating robot according to an embodiment of the present invention includes a vibrating module provided in a plate structure having a set area and a set thickness, wherein the vibrating module is arranged in a ring shape, and has an empty space inside to move up and down. It may be provided in a tubular shape having a set length.

Description

진동형 로봇{Vibrating robot}Vibrating robot

본 발명은 진동형 로봇에 관한 것으로, 보다 상세히 진동에 의해 발생되는 힘으로 위치 이동이 이루어 지는 진동형 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration-type robot, and more particularly, to a vibration-type robot that is moved in position by a force generated by vibration.

사람이 접근하기 어려운 장소의 조사, 정찰 등의 목적으로 로봇이 사용될 수 있다. 로봇이 목적 달성을 위해 접근해야 하는 목적지는, 로봇이 수행하는 목적에 따라 다양하다. 예를 들어, 지상을 통해 접근하기 곤란하거나, 지상을 통한 접근에 많은 시간이 소요되는 경우, 로봇은 비행을 통해 목적지로 접근할 필요가 있다. 또한, 로봇이 지상을 주행하여 목적지에 접근할 경우에도, 로봇이 주행하게 되는 지면의 상태, 굴곡도 등이 다양하다.Robots can be used for the purpose of investigation and reconnaissance in places that are difficult to reach. The destinations that a robot needs to approach to achieve its objectives vary depending on the purpose the robot is performing. For example, if it is difficult to access through the ground, or if it takes a long time to access through the ground, the robot needs to approach the destination through flight. In addition, even when the robot approaches the destination by traveling on the ground, the state of the ground, the degree of curvature, and the like on which the robot travels vary.

반면, 비행을 통해 이동하도록 제작되는 로봇의 경우, 통상 프로펠러를 통해 비행 가능한 형태로 만들어져, 로봇의 비행 궤적이 한정적이다. 또한, 프로펠러가 갖는 특성으로 인해, 로봇은 고도가 낮은 영역을 비행하기가 곤란하고, 비행하는 영역의 기류에 크게 영향을 받는다. 또한, 지면을 이동하도록 제작된 로봇의 경우, 바퀴, 무한궤도 등을 통해 주행하도록 설계되어, 이동 가능한 지면에 제약이 따른다.On the other hand, in the case of a robot made to move through a flight, the flight trajectory of the robot is limited because it is usually made in a form that can fly through a propeller. In addition, due to the properties of the propeller, the robot is difficult to fly in a low altitude region and is greatly affected by the airflow in the flying region. In addition, in the case of a robot manufactured to move the ground, the robot is designed to travel through wheels, a caterpillar, and the like, and thus has restrictions on the movable ground.

본 발명은 진동에 의해 발생하는 힘으로 이동하는 진동형 로봇을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a vibrating robot that moves with a force generated by vibration.

또한, 본 발명은 이동을 위한 형태가 변경될 수 있는 진동형 로봇을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a vibrating robot whose shape for movement can be changed.

또한, 본 발명은 다양한 형태의 비행 궤적을 가지고, 안정적으로 비행할 수 있는 진동형 로봇을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a vibrating robot capable of stably flying with various types of flight trajectories.

본 발명의 일 측면에 따르면, 설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공되는 진동 모듈을 포함하되, 상기 진동 모듈은 복수가 링 형상으로 배열되어, 내측에 빈 공간을 가지고 상하 방향으로 설정 길이를 갖는 관 형상으로 제공되는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a vibration module provided in a plate structure having a set area and a set thickness, wherein the vibration module is arranged in a plurality of rings, has an empty space inside and has a set length in the vertical direction. A vibrating robot provided in a tubular shape may be provided.

또한, 상기 진동 모듈이 외측면에는 날개가 제공될 수 있다.In addition, a wing may be provided on the outer surface of the vibration module.

또한, 상기 진동 모듈은 일측면의 법선에 대해 수직한 방향으로 진동 가능하게 제공될 수 있다.In addition, the vibration module may be provided to be able to vibrate in a direction perpendicular to the normal of one side.

또한, 상기 진동 모듈은 진동의 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상이 조절 가능하게 제공될 수 있다.In addition, at least one of the amplitude, frequency, and phase of the vibration may be provided to the vibration module to be adjustable.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공되는 진동 모듈을 포함하되, 상기 진동 모듈은 복수가 링 형상으로 배열되고, 상기 진동 모듈의 일측면은 지면과 접하는 상태로 제공되는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, including a vibration module provided in a plate structure having a set area and a set thickness, the vibration module is arranged in a plurality of rings, one side of the vibration module is in contact with the ground The provided vibrating robot may be provided.

또한, 상기 진동 모듈은 일측면의 법선에 대해 수직한 방향으로 진동 가능하게 제공될 수 있다.In addition, the vibration module may be provided to be able to vibrate in a direction perpendicular to the normal of one side.

또한, 상기 진동 모듈은 진동 방향 일측으로의 진폭이 다른 쪽으로의 진폭과 다르게 진동될 수 있다.In addition, the vibration module may vibrate in an amplitude in one direction of the vibration different from the amplitude in the other side.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공되는 진동 모듈을 포함하되, 상기 진동 모듈은 복수 제공되고, 복수의 상기 진동 모듈이 링 형상으로 배열되게 서로 연결되어 구성되는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a vibration module provided in a plate structure having a set area and a set thickness, the vibration module is provided in plural, and a plurality of the vibration modules are connected to each other to be arranged in a ring configuration. A vibrating robot can be provided.

또한, 상기 진동 모듈들은 하단부의 양측이 상호 연결되게 제공되고, 하단부의 폭 방향으로 제공되는 축을 기준으로 회전 가능하게 제공될 수 있다.In addition, the vibration modules may be provided so that both sides of the lower end are interconnected, and rotatable based on an axis provided in a width direction of the lower end.

또한, 상기 진동 모듈들은 상단부의 양측이 상호 연결되게 제공되고, 상단부의 폭 방향으로 제공되는 축을 기준으로 회전 가능하게 제공될 수 있다.In addition, the vibration modules may be provided so that both sides of the upper end are interconnected, and rotatably based on an axis provided in a width direction of the upper end.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 진동에 의해 발생하는 힘으로 이동하는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a vibrating robot moving with a force generated by vibration may be provided.

또한, 본 발명은 이동을 위한 형태가 변경될 수 있는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.In addition, the present invention may be provided with a vibrating robot that can change the form for movement.

또한, 본 발명은 다양한 형태의 비행 궤적을 가지고, 안정적으로 비행할 수 있는 진동형 로봇이 제공될 수 있다.In addition, the present invention may be provided with a vibration-type robot that has a variety of flight trajectories and can stably fly.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동형 로봇이 비행 모드 상태인 사시도이다.
도 2는 도 1의 진동형 로봇이 주행 모드 상태인 사시도이다.
도 3은 진동 모듈이 진동될 때의 진동 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 진동 모듈이 다른 방식으로 진동될 때의 진동 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 진동 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 진동 유닛의 단면도이다.1 is a perspective view of a vibrating robot according to an embodiment of the present invention in a flight mode state.
2 is a perspective view of the vibration-type robot of FIG. 1 in a driving mode state.
3 is a view schematically showing a vibration waveform when the vibration module is vibrated.
4 is a view schematically showing a vibration waveform when the vibration module is vibrated in different ways.
5 is a block diagram showing the configuration of the vibration module.
6 is a cross-sectional view of the vibration unit.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings has been exaggerated to emphasize a clearer explanation.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동형 로봇이 비행 모드 상태인 사시도이고, 도 2는 도 1의 진동형 로봇이 주행 모드 상태인 사시도이다.1 is a perspective view of the vibration-type robot according to an embodiment of the present invention in a flight mode state, and FIG. 2 is a perspective view of the vibration-type robot of FIG. 1 in a driving mode state.

도 1 및 도 2를 참조하면, 진동형 로봇(1)은 3개 이상의 진동 모듈(10)이 링 형상으로 서로 연결된 구조로 제공된다. 1 and 2, the vibration-type robot 1 is provided in a structure in which three or more vibration modules 10 are connected to each other in a ring shape.

진동형 로봇(1)은 적어도 3개 이상의 진동 모듈(10)을 포함한다. 도 1 및 도 2에는 진동형 로봇(1)이 4개의 진동 모듈(10)을 포함하는 경우가 도시되었다. The vibrating robot 1 includes at least three or more vibrating modules 10. 1 and 2 show a case in which the vibrating robot 1 includes four vibrating modules 10.

진동 모듈(10)은 설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 진동 모듈(10)은 설정 두께를 갖는 사각형 플레이트 구조로 제공될 수 있다. The vibration module 10 may be provided in a plate structure having a set area and a set thickness. For example, the vibration module 10 may be provided in a rectangular plate structure having a set thickness.

이하, 진동형 로봇(1)이 비행 모드 상태로 도 1에 도시된 바와 같이 위치되었을 때를 기준으로 방향을 설정하여 설명한다. 구체적으로, 진동 모듈(10)의 양 측면 중에서, 진동형 로봇(1)이 비행 모드일 때 내측의 빈 공간을 향하는 면을 내측면이라 하고, 진동형 로봇(1)이 비행 모드일 때 외측을 향하는 면을 외측면이라 한다. 또한, 진동형 로봇(1)이 비행 모드일 때를 기준으로 위쪽을 향하는 방향을 진동 모듈(10)의 상방이라 하고, 아래쪽을 향하는 방향을 진동 모듈(10)의 하방이라 한다. 또한, 상하 방향 및 두께 방향에 수직한 방향을 진동 모듈(10)의 폭 방향이라 한다.Hereinafter, a description will be given by setting a direction based on when the vibrating robot 1 is positioned as shown in FIG. 1 in a flight mode state. Specifically, among both sides of the vibration module 10, the side facing the empty space inside when the vibrating robot 1 is in flight mode is called an inner side, and the side facing outward when the vibrating robot 1 is in flight mode. Is called the outer side. In addition, the direction toward the upper side based on when the vibrating robot 1 is in flight mode is referred to as the upper side of the vibration module 10, and the direction toward the lower side is referred to as the lower side of the vibration module 10. In addition, the direction perpendicular to the vertical direction and the thickness direction is referred to as a width direction of the vibration module 10.

진동형 로봇(1)은 진동 모듈(10)들의 위치 관계가 변경되어, 비행 모드와 주행 모드 사이로 변형 가능하게 제공된다. 일 예로, 각각의 진동 모듈(10)은 하단부의 양측이 각각 상이한 진동 모듈(10)에 연결되어, 링 형태로 배열될 수 있다. 그리고, 각각의 진동 모듈(10)은 하단부의 폭 방향으로 제공되는 축을 기준으로 회전 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 진동 모듈(10)의 상단부가 서로 인접하게 위치되면, 진동형 로봇(1)은 상하 방향으로 설정 길이를 갖는 관 형상의 비행 모드 상태가 될 수 있다. 반면, 진동 모듈(10)들의 상단부가 하방을 향해 외측으로 회전되어 외측면이 지면과 접하는 상태가 되도록 펴지면, 진동형 로봇(1)은 주행 모드 상태가 될 수 있다.The vibration-type robot 1 is provided with a change in the positional relationship of the vibration modules 10, so as to be deformable between a flight mode and a driving mode. For example, each vibration module 10 may be arranged in a ring shape by connecting both sides of the lower end of each vibration module 10 to each other. And, each vibration module 10 may be rotatably provided on the basis of the axis provided in the width direction of the lower end. Accordingly, when the upper ends of the vibration modules 10 are positioned adjacent to each other, the vibrating robot 1 can be in a flight mode state of a tubular shape having a set length in the vertical direction. On the other hand, when the upper end of the vibration module 10 is rotated outward toward the bottom and is opened so that the outer surface is in contact with the ground, the vibrating robot 1 may be in a driving mode state.

또 다른 예로, 각각의 진동 모듈(10)은 상단부의 양측이 각각 상이한 진동 모듈(10)에 연결되어, 링 형태로 배열될 수 있다. 그리고, 각각의 진동 모듈(10)은 상단부의 폭 방향으로 제공되는 축을 기준으로 회전 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 진동 모듈(10)의 하단부가 서로 인접하게 위치되면, 진동형 로봇(1)은 관 형상의 비행 모드 상태가 될 수 있다. 반면, 진동 모듈(10)들의 하단부가 상방을 향해 외측으로 회전되어 내측면이 지면과 접하는 상태가 되도록 펴지면, 진동형 로봇(1)은 주행 모드 상태가 될 수 있다.As another example, each vibration module 10 may be arranged in a ring shape by connecting both sides of the upper end of each vibration module 10 to each other. And, each vibration module 10 may be rotatably provided on the basis of the axis provided in the width direction of the upper end. Accordingly, when the lower ends of the vibration module 10 are positioned adjacent to each other, the vibration-type robot 1 may be in a tube-shaped flight mode state. On the other hand, when the lower end of the vibration modules 10 are rotated outward toward the upper side so that the inner surface is in contact with the ground, the vibrating robot 1 may be in a driving mode state.

진동 모듈(10)은 일측면 상에 위치되는 직선을 향하는 방향(즉, 일측면의 법선에 대해 수직한 방향)으로 진동 가능하게 제공된다.The vibration module 10 is provided to vibrate in a direction toward a straight line (ie, a direction perpendicular to a normal of one side) located on one side.

도 3은 진동 모듈이 진동될 때의 진동 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a view schematically showing a vibration waveform when the vibration module is vibrated.

도 3을 참조하면, 진동 모듈(10)은 진동 방향 양측으로의 진폭이 동일하게 진동될 수 있다. 진동 모듈(10)이 이와 같은 방식으로 진동되게 동작할 때를 제1 모드라고 할 수 있다. 제1 모드에 있어, 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상은 조절 가능하게 제공될 수 있다. Referring to FIG. 3, the vibration module 10 may have the same amplitude in both directions in the vibration direction. When the vibration module 10 is operated to vibrate in this manner, it may be referred to as a first mode. In the first mode, at least one of amplitude, frequency, and phase may be adjustable.

예를 들어, 진동형 로봇(1)에 포함된 진동 모듈(10)들은 제1 모드로 동작되고, 이 때 진폭, 주파수, 위상은 동일할 수 있다. 또한, 진동형 로봇(1)에 포함된 진동 모듈(10)들은 제1 모드로 동작되되, 적어도 하나의 진동 모듈(10)은 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상이 나머지 진동 모듈(10)과 상이할 수 있다.For example, the vibration modules 10 included in the vibrating robot 1 are operated in a first mode, and the amplitude, frequency, and phase may be the same. Also, the vibration modules 10 included in the vibration-type robot 1 are operated in a first mode, and at least one vibration module 10 has at least one of amplitude, frequency, and phase different from the rest of the vibration module 10. can do.

일 예로, 제1 모드는 진동형 로봇(1)이 비행 모드 상태일 때 사용될 수 있다. 진동형 로봇(1)이 비행 모드일 때, 진동형 로봇(1)은 날개(11)를 포함할 수 있다. 날개(11)는 진동 모듈(10)의 외측면에 탈착 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 주행 모드 상태에서 외측면이 지면을 향하도록 제공될 때, 날개(11)가 진동 모듈(10)에서 분리된 후 진동형 로봇(1)이 주행 모드 상태가 될 수 있다. 예를 들어, 날개(11)는 잠자리, 나비 등과 같은 곤충 날개 구조로 제공되어, 일측 단부가 진동 모듈(10)의 외측면에 형성된 홀에 삽입되는 형태로 진동 모듈(10)에 설치될 수 있다. 진동 모듈(10)이 진동되면, 이에 대응하여 날개(11)는 왕복운동을 수행한다. 이에 따라, 진동형 로봇(1)은 비행이 가능하다. 비행 모드일 때, 진동형 로봇(1)의 외측 둘레에는 복수의 날개(11)가 위치되고, 각각의 날개(11)의 왕복운동은 진동 모듈(10)의 진동 형태를 조절하여 개별적으로 조절될 수 있다. 이에 따라, 진동형 로봇(1)은 다양한 형태의 비행 궤적을 가지고 날 수 있다. 이에 따라, 진동형 로봇(1)을 소형으로 제작하고, 날개를 곤충의 날개와 유사한 구조로 제작하면, 진동형 로봇(1)은 곤충과 유사하게 다양한 형태의 비행 궤적을 가지고 날 수 있다.For example, the first mode may be used when the vibrating robot 1 is in the flight mode. When the vibrating robot 1 is in flight mode, the vibrating robot 1 may include a wing 11. The wings 11 may be provided detachably on the outer surface of the vibration module 10. Accordingly, when the outer surface is provided to face the ground in the driving mode state, the vibrating robot 1 may be in the driving mode state after the blade 11 is separated from the vibration module 10. For example, the wing 11 is provided with an insect wing structure such as a dragonfly, a butterfly, and the like, and one end may be installed in the vibration module 10 in a form that is inserted into a hole formed on the outer surface of the vibration module 10. . When the vibration module 10 is vibrated, the wing 11 performs a reciprocating motion in response thereto. Accordingly, the vibrating robot 1 can fly. In the flight mode, a plurality of wings 11 are positioned around the outer circumference of the vibrating robot 1, and the reciprocating motion of each wing 11 can be individually adjusted by adjusting the vibration type of the vibration module 10. have. Accordingly, the vibrating robot 1 can fly with various types of flight trajectories. Accordingly, when the vibrating robot 1 is made compact and the wings are made in a structure similar to that of an insect, the vibrating robot 1 can fly with various types of flight trajectories similar to insects.

또한, 비행 모드일 때, 진동형 로봇(1)은 상하 방향으로 설정 길이를 가지고 내측이 비어 있는 관 형태로 제공되어, 난류와 같이 비행을 방해하는 기류에 저항하여 안정성을 가지고 날 수 있다.In addition, when in the flight mode, the vibrating robot 1 is provided in the form of an empty tube inside with a set length in the vertical direction, so that it can fly with stability by resisting airflow that hinders flight, such as turbulence.

도 4는 진동 모듈이 다른 방식으로 진동될 때의 진동 파형을 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a view schematically showing a vibration waveform when the vibration module is vibrated in different ways.

도 4를 참조하면, 진동 모듈(10)은 진동 방향 일측으로의 진폭이 다른 쪽으로의 진폭과 다르게 진동될 수 있다. 진동 모듈(10)이 이와 같은 방식으로 진동되게 동작할 때를 제2 모드라고 할 수 있다. 제2 모드에 있어, 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상은 조절 가능하게 제공될 수 있다. Referring to FIG. 4, the vibration module 10 may vibrate in an amplitude toward one side of the vibration direction differently from the amplitude on the other side. When the vibration module 10 is operated to vibrate in this manner, it may be referred to as a second mode. In the second mode, at least one of amplitude, frequency, and phase may be adjustable.

예를 들어, 진동형 로봇(1)에 포함된 진동 모듈(10)들은 제2 모드로 동작되고, 이 때 진폭, 주파수, 위상은 동일할 수 있다. 또한, 진동형 로봇(1)에 포함된 진동 모듈(10)들은 제2 모드로 동작되되, 적어도 하나의 진동 모듈(10)은 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상이 나머지 진동 모듈(10)과 상이할 수 있다. For example, the vibration modules 10 included in the vibration-type robot 1 are operated in a second mode, and the amplitude, frequency, and phase may be the same. In addition, the vibration modules 10 included in the vibration-type robot 1 are operated in a second mode, and at least one vibration module 10 has at least one of amplitude, frequency, and phase different from the rest of the vibration module 10 can do.

제2 모드는 비행 모드 상태일 때 사용되어, 진동형 로봇(1)이 미행 모드 상태일 때, 진동 모듈(10)들은 제1 모드, 또는 제2 모드로 동작되거나, 일부 진동 모듈(10)은 제1 모드로 동작되고 나머지 진동 모듈(10)은 제2 모드로 동작될 수 있다.The second mode is used when in the flight mode, when the vibrating robot 1 is in the tailing mode, the vibration modules 10 are operated in the first mode or the second mode, or some vibration modules 10 are It can be operated in one mode and the rest of the vibration module 10 can be operated in a second mode.

또한, 제2 모드는 진동형 로봇(1)이 주행 모드 상태일 때 사용될 수 있다. 외측면 또는 내측면이 지면에 접한 상태로 진동 모듈(10)이 제2 모드로 동작하면, 진동 모듈(10)은 진폭이 큰 방향으로 진행하게 된다. 이에 따라 각각의 진동 모듈(10)의 동작 상태를 조절하여, 진동형 로봇(1)이 일 방향으로 진행하거나, 회전하거나, 회전하면서 진행하게 할 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈(10)들 중 일부는 제2 모드로 동작 시키고 일부는 정지된 상태를 유지하는 방식, 제2 모드로 동작되는 진동 모듈(10)들의 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상을 조절하는 방식 등을 통해, 진동형 로봇(1)의 주행 형태가 조절될 수 있다.In addition, the second mode can be used when the vibrating robot 1 is in the driving mode. When the vibration module 10 operates in the second mode while the outer surface or the inner surface is in contact with the ground, the vibration module 10 proceeds in a direction having a large amplitude. Accordingly, the operating state of each vibration module 10 may be adjusted to cause the vibrating robot 1 to proceed in one direction, rotate, or rotate. For example, some of the vibration modules 10 operate in a second mode and some maintain a stationary state, and at least one of amplitude, frequency, and phase of the vibration modules 10 operated in the second mode Through the control method and the like, the driving form of the vibrating robot 1 can be adjusted.

도 5는 진동 모듈의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 6은 진동 유닛의 단면도이다.5 is a block diagram showing the configuration of the vibration module, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the vibration unit.

도 5 및 도 6을 참조하면, 진동 모듈(10)은 진동 유닛(100), 전원(200) 및 제어부(300)를 포함한다.5 and 6, the vibration module 10 includes a vibration unit 100, a power source 200, and a control unit 300.

진동 유닛(100)은 진동 모듈(10)에 제공되어, 진동 모듈(10)이 진동되게 한다.The vibration unit 100 is provided on the vibration module 10 to cause the vibration module 10 to vibrate.

진동 유닛(100)은 하우징(110), 코일(120), 자석(130) 및 탄성 부재(140)를 포함한다.The vibration unit 100 includes a housing 110, a coil 120, a magnet 130, and an elastic member 140.

하우징(110)은 내측에 설정 체적의 공간을 형성한다. 하우징(110)은 진동 모듈(10)의 내측에 수용된 형태로 제공되거나, 하우징(110)의 적어도 일면은 외부로 노출되어 진동 모듈(10)의 외면을 형성할 수 있다. The housing 110 forms a space of a set volume inside. The housing 110 may be provided in a form accommodated inside the vibration module 10, or at least one surface of the housing 110 may be exposed to the outside to form the outer surface of the vibration module 10.

코일(120)은 하우징(110)의 내측에 위치된다. 코일(120)은 하우징(110)의 내측면에 고정되게 위치될 수 있다. 진동 유닛(100)이 진동 모듈(10)에 위치되었을 때의 방향을 기준으로, 코일(120)은 진동 모듈(10)의 내측면 방향 또는 외측면 방향에 위치될 수 있다. 또한, 코일(120)은 진동 모듈(10)의 내측면 방향 및 외측면 방향에 각각 위치되어, 설정 거리 이격되어 서로 마주보게 제공될 수 있다.The coil 120 is located inside the housing 110. The coil 120 may be positioned to be fixed to the inner surface of the housing 110. Based on the direction when the vibration unit 100 is located in the vibration module 10, the coil 120 may be located in the inner surface direction or the outer surface direction of the vibration module 10. In addition, the coils 120 are respectively located in the inner surface direction and the outer surface direction of the vibration module 10, and may be provided to face each other at a predetermined distance apart.

자석(130)은 하우징(110)의 내측의 공간에 위치된다. 자석(130)은 진동 모듈(10)의 일측면 상에 위치되는 직선에 나란한 방향(즉, 진동 모듈(10)의 일측면의 법선에 대해 수직한 방향)으로 N극 및 S극이 배열되게 위치될 수 있다. 일 예로, 자석(130)의 N극과 S극은 진동 모듈(10)이 폭 방향으로 배열될 수 있다. 또한, 자석(130)의 N극과 S극은 진동 모듈(10)의 폭 방향에서 두께 방향으로 제공되는 축을 기준으로 설정 각도 기울어 지게 배열될 수 있다.The magnet 130 is located in a space inside the housing 110. The magnet 130 is positioned such that N-poles and S-poles are arranged in a direction parallel to a straight line located on one side of the vibration module 10 (ie, a direction perpendicular to a normal of one side of the vibration module 10). Can be. For example, the N-pole and the S-pole of the magnet 130 may be arranged in the width direction of the vibration module 10. In addition, the N pole and the S pole of the magnet 130 may be arranged to be inclined at a set angle based on an axis provided in the thickness direction from the width direction of the vibration module 10.

자석(130)의 일측에는 설정 질량을 갖는 질량체(135)가 부착될 수 있다. 질량체(135)는 자석(130)이 코일(120)과 마주보는 방향이 갖는 면적에 대응되는 면적을 가지고, 자석(130)이 코일(120)과 마주보는 방향 또는 자석(130)이 코일(120)과 마주보는 방향의 반대 방향에 부착될 수 있다.A mass body 135 having a set mass may be attached to one side of the magnet 130. The mass body 135 has an area corresponding to the area of the direction in which the magnet 130 faces the coil 120, and the direction in which the magnet 130 faces the coil 120 or the magnet 130 is the coil 120 ) And may be attached in a direction opposite to the direction facing the.

탄성 부재(140)는 자석(130)이 설정 위치 범위 내에서 진동 가능하게 자석(130)을 지지한다. 탄성 부재(140)는 N극 및 S극이 배열되는 방향의 양측에 각각 위치될 수 있다.The elastic member 140 supports the magnet 130 so that the magnet 130 can vibrate within a set position range. The elastic members 140 may be located on both sides of the direction in which the N pole and the S pole are arranged, respectively.

전원(200)은 진동 유닛(100)이 동작되는 에너지를 제공한다. 전원(200)은 코일(120)에 연결된다. 전원(200)은 설정 주파수를 갖는 교류 전력을 코일(120)에 공급할 수 있다. 또한, 전원(200)은 설정 주파수의 교류와 직류가 합성된 형태의 전력을 코일(120)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 코일(120)에 전력이 공급되면, 코일(120)은 전력에 대응되는 전자기장을 형성하고, 자석(130)은 전자기장과의 상호 작용에 의해 진동한다. 전원(200)은 각각의 진동 모듈(10)에 독립적으로 제공될 수 있다. 또한, 2개 이상의 진동 모듈(10)은 하나의 전원(200)을 공유하는 형태로 제공될 수 있다. 이 때, 전원(200)은 각각의 진동 모듈(10)에 포함된 코일(120)에 상이한 형태의 전력을 공급 가능하게 제공될 수 있다.The power source 200 provides energy to operate the vibration unit 100. The power source 200 is connected to the coil 120. The power supply 200 may supply AC power having a set frequency to the coil 120. In addition, the power source 200 may supply power to the coil 120 in the form of a combination of alternating current and direct current of a set frequency. Accordingly, when power is supplied to the coil 120, the coil 120 forms an electromagnetic field corresponding to the power, and the magnet 130 vibrates by interaction with the electromagnetic field. The power supply 200 may be provided independently to each vibration module 10. Also, two or more vibration modules 10 may be provided in a form of sharing one power source 200. At this time, the power source 200 may be provided to be able to supply different types of power to the coils 120 included in each vibration module 10.

제어부(300)는 전원(200)이 코일(120)에 공급하는 전력의 진폭, 주파수, 위상, 교류와 직류의 합성 형태를 제어하여, 진동 유닛(100)의 진동 상태를 제어한다. 제어부(300)는 각각의 진동 모듈(10)에 독립적으로 제공될 수 있다. 또한, 2개 이상의 진동 모듈(10)은 하나의 제어부(300)를 공유하는 형태로 제공될 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 각각의 진동 모듈(10)에 포함된 코일(120)에 상이한 형태의 전력이 공급되게 전원(200)을 제어할 수 있다. 또한, 진동형 로봇(1)에 2개 이상의 제어부(300)가 제공될 때, 제어부(300)들은 서로 연동하여 전원(200)을 제어하여, 진동형 로봇(1)의 동작 상태를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 외부로부터 제어 신호를 수신 가능하게 제공되어, 외부에서 수신된 제어 신호에 대응하여 진동형 로봇(1)이 동작되게 할 수 있다.The control unit 300 controls the amplitude, frequency, phase of the power supplied by the power source 200 to the coil 120, and the combined form of AC and DC to control the vibration state of the vibration unit 100. The control unit 300 may be provided independently for each vibration module 10. Also, two or more vibration modules 10 may be provided in a form of sharing one control unit 300. At this time, the control unit 300 may control the power source 200 such that different types of power are supplied to the coils 120 included in each vibration module 10. In addition, when two or more controllers 300 are provided to the vibrating robot 1, the controllers 300 may control the power source 200 in cooperation with each other to control the operating state of the vibrating robot 1. In addition, the control unit 300 is provided to receive a control signal from the outside, it is possible to operate the vibrating robot 1 in response to the control signal received from the outside.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above-described content is to describe and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to change or modify the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the scope of technology or knowledge in the art. The embodiments described describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments.

10: 진동 모듈 100: 진동 유닛
110: 하우징 120: 코일
130: 자석 140: 탄성 부재
200: 전원 300: 제어부10: vibration module 100: vibration unit
110: housing 120: coil
130: magnet 140: elastic member
200: Power 300: Control

Claims (10)

설정 면적 및 설정 두께를 갖는 플레이트 구조로 제공되며, 개별적으로 진동 가능한 복수 개의 진동 모듈들을 포함하되, 상기 진동 모듈들은 링 형상으로 배열되어,
내측에 빈 공간을 가지고 상하 방향으로 설정 길이를 갖는 관 형상으로 제공되고,
상기 진동 모듈들의 외측면에는 날개가 각각 제공되며,
상기 날개는 상기 진동 모듈의 진동 시 함께 왕복운동을 수행하는 진동형 로봇.It is provided in a plate structure having a set area and a set thickness, and includes a plurality of vibration modules that can be individually vibrated, wherein the vibration modules are arranged in a ring shape,
It is provided in the shape of a tube having an empty space inside and having a set length in the vertical direction.
Wings are provided on the outer surfaces of the vibration modules, respectively.
The blade is a vibrating robot that performs reciprocating motion together when the vibration module vibrates. 제1항에 있어서,
상기 진동 모듈들은,
상기 진동 모듈들 모두가 동일한 진폭, 주파수, 위상으로 진동하는 제1모드와,
상기 진동 모듈들 중 어느 하나와 다른 하나가 서로 상이한 진폭, 주파수, 위상으로 진동하는 제2모드를 포함하는 진동형 로봇.According to claim 1,
The vibration modules,
A first mode in which all of the vibration modules vibrate at the same amplitude, frequency, and phase,
A vibrating robot including a second mode in which any one of the vibration modules and the other vibrate at different amplitudes, frequencies, and phases. 제1항에 있어서,
상기 진동 모듈은 일측면의 법선에 대해 수직한 방향으로 진동 가능하게 제공되는 진동형 로봇.According to claim 1,
The vibrating module is a vibrating robot that is provided to vibrate in a direction perpendicular to a normal of one side. 제3항에 있어서,
상기 진동 모듈은 진동의 진폭, 주파수, 위상 중 적어도 하나 이상이 조절 가능하게 제공되는 진동형 로봇.According to claim 3,
The vibration module is a vibration-type robot in which at least one of the amplitude, frequency, and phase of vibration is adjustable. 제1항에 있어서,
상기 진동 모듈들 각각은,
내측에 설정 체적 공간이 형성된 하우징;
상기 하우징의 내측에 위치하는 코일;
상기 하우징의 내측에서 상기 코일과 마주 배치되는 자석;
상기 자석의 양 측에 각각 제공되며, 상기 하우징의 내측면과 상기 자석을 연결하는 탄성 부재; 및
상기 코일에 교류 전력을 공급하는 전원을 포함하는 진동형 로봇.According to claim 1,
Each of the vibration modules,
A housing in which a set volume space is formed inside;
A coil located inside the housing;
A magnet facing the coil inside the housing;
Elastic members provided on both sides of the magnet, and connecting the inner surface of the housing and the magnet; And
A vibrating robot comprising a power source that supplies AC power to the coil. 제5항에 있어서,
상기 진동 모듈들 각각은,
상기 자석에 부착되며 설정 질량을 갖는 질량체를 더 포함하는 진동형 로봇.The method of claim 5,
Each of the vibration modules,
A vibrating robot further attached to the magnet and further comprising a mass having a set mass. 제5항에 있어서,
상기 자석은 N극과 S극이 상기 코일과 마주 배치되는 진동형 로봇.The method of claim 5,
The magnet is a vibrating robot in which N and S poles are disposed facing the coil. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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