KR102163166B1 - Electro-adhesive hydro pneumatic gripper - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 몸체부, 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부 및 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부를 포함하고, 상기 제1 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역 상에 배치되는 제1 전극을 구비하는 제1 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하고, 상기 제2 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제2 접촉영역 상에 배치되는 제2 전극을 구비하는 제2 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하는, 전기부착성 유공압 그리퍼를 제공한다.An embodiment of the present invention is connected to the body portion, the body portion, provided with a pneumatic chamber therein, and connected to the first gripping portion and the body portion driven by using the pneumatic pressure provided to the pneumatic chamber, And a second gripping portion that is provided with a pneumatic pressure chamber and is driven by using the pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber, and the first gripping portion includes a first electrode disposed on a first contact area in contact with an external object. A second electro-adhesive film including a first electro-adhesive film, wherein the second gripping portion has a second electrode disposed on a second contact area in contact with an external object. film), providing an electro-adhesive hydraulic and pneumatic gripper.

Description

전기부착성 유공압 그리퍼{Electro-adhesive hydro pneumatic gripper}Electro-adhesive hydro pneumatic gripper

본 발명은 유공압 시스템을 이용한 그리퍼에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기부착성을 갖는 유공압 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a gripper using a pneumatic system, and more particularly, to a pneumatic gripper having electrical adhesion.

협업 로봇은 산업용 로봇에 안전기능이 강화되어 인간과 같은 공간에서 공동작업이 가능한 제조로봇으로서, 공정 재배치가 용이하여 기존 산업용 로봇에 비해 생산 유연성 증대 효과가 크다는 장점이 있다. 한편, 최근 들어 물류자동화 요구가 점점 증대되고 있어, 다품종 부품과 화물에 대한 피킹 작업의 자동화가 시급한 실정이나, 기존의 기술은 인간의 손을 그대로 본따서 모터로 구동하는 로봇손의 형태가 대부분이기 때문에 다양한 모양과 재질의 물체를 잡기 어려운 문제점이 있다. Collaborative robots are manufacturing robots capable of collaborating in a space such as humans with enhanced safety functions in industrial robots, and have the advantage of increasing production flexibility compared to existing industrial robots due to easy process relocation. On the other hand, in recent years, as the demand for logistics automation is increasing, it is urgent to automate the picking work for various parts and cargo.However, the existing technology is mostly in the form of a robot hand driven by a motor based on the human hand. There is a problem that it is difficult to grasp objects of various shapes and materials.

KR 10-1998-0034073 A, 1998.08.05KR 10-1998-0034073 A, 1998.08.05

본 발명은, 다양한 모양과 재질의 물체를 파지할 수 있는 전기부착성 유공압 그리퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper capable of gripping objects of various shapes and materials.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예는, 몸체부, 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부 및 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부를 포함하고, 상기 제1 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역 상에 배치되는 제1 전극을 구비하는 제1 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하고, 상기 제2 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제2 접촉영역 상에 배치되는 제2 전극을 구비하는 제2 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하는, 전기부착성 유공압 그리퍼를 제공한다.An embodiment of the present invention is connected to the body portion, the body portion, provided with a pneumatic chamber therein, and connected to the first gripping portion and the body portion driven by using the pneumatic pressure provided to the pneumatic chamber, And a second gripping portion that is provided with a pneumatic pressure chamber and is driven by using the pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber, and the first gripping portion includes a first electrode disposed on a first contact area in contact with an external object. A second electro-adhesive film including a first electro-adhesive film, wherein the second gripping portion has a second electrode disposed on a second contact area in contact with an external object. film), providing an electro-adhesive hydraulic and pneumatic gripper.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 제1 신장률(strain)을 갖는 유연성(flexible) 재질로 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first gripping portion and the second gripping portion may be made of a flexible material having a first strain.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전기부착필름은 상기 제1 전극을 감싸며, 상기 제1 신장률과 다른 제2 신장률을 갖는 제1 박막을 더 포함하고, 상기 제2 전기부착필름은 상기 제2 전극을 감싸며, 상기 제1 신장률과 다른 제2 신장률을 갖는 제2 박막을 더 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first electrical adhesive film further comprises a first thin film surrounding the first electrode and having a second elongation different from the first elongation, and the second electrical adhesive film comprises the A second thin film surrounding the second electrode and having a second elongation different from the first elongation may be further included.

본 발명의 다른 실시예는, 몸체부, 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부 및 상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부를 포함하고, 상기 제1 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역에 제1 전극을 구비하고, 상기 제2 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제2 접촉영역에 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 상기 외부의 물체의 형상에 따라 상기 제1 접촉영역 및 상기 제2 접촉영역의 형상이 변형가능한, 전기부착성 유공압 그리퍼를 제공한다.In another embodiment of the present invention, the body is connected to the body, the first gripping part and the body are connected to the body part, the first gripping part and the body part having a pneumatic chamber therein and driven by using the pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber, And a second gripping part that is provided with a pneumatic pressure chamber and is driven using the pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber, and the first gripping part includes a first electrode in a first contact area in contact with an external object, and the The second gripping part includes a second electrode in a second contact area in contact with an external object, and the first gripping part and the second gripping part include the first contact area and the second electrode according to the shape of the external object. It provides an electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper whose shape of the contact area is deformable.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 제1 신장률(strain)을 갖는 유연성(flexible) 재질로 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first gripping portion and the second gripping portion may be made of a flexible material having a first strain.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 파지부의 상기 제1 접촉영역 및 상기 제2 파지부의 상기 제2 접촉영역은 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부의 나머지 영역과 다른 신장률을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first contact area of the first gripping part and the second contact area of the second gripping part are different from the remaining areas of the first gripping part and the second gripping part. It may be made of a material having.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the detailed content, claims and drawings for carrying out the following invention.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기부착성 유공압 그리퍼는 유연성 재질의 제1 파지부 및 제2 파지부에 정전부착력을 부여함으로써, 정형화된 물체뿐만 아니라 비정형의 물체까지도 보다 견고하면서 유연하게 파지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention made as described above, the electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper provides an electrostatic adhesion force to the first gripping portion and the second gripping portion made of a flexible material, so that not only a standardized object but also an irregular object is more robust. You can hold it flexibly while doing it.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 전기부착성 유공압 그리퍼를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 파지부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2의 파지부의 다른 실시형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A')를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼를 이용하여 물체를 파지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view schematically showing an electro-adhesive hydraulic and pneumatic gripper according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a gripping portion of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the gripping portion of FIG. 2.
4A and 4B are views for explaining a first gripping part 200A' according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of gripping an object using an electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure may have various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to a specific embodiment, it should be understood to include all changes and/or equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the various embodiments of the present disclosure. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as "include" or "may include" that may be used in various embodiments of the present disclosure indicate the existence of a corresponding function, operation, or component that is disclosed, and additional one or more functions, operations, or It does not limit components, etc. In addition, in various embodiments of the present disclosure, terms such as "include" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as "or" include any and all combinations of words listed together. For example, "A or B" may include A, may include B, or may include both A and B.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in various embodiments of the present disclosure may modify various elements of various embodiments, but do not limit the corresponding elements. Does not. For example, the expressions do not limit the order and/or importance of corresponding elements. The above expressions may be used to distinguish one component from another component. For example, a first user device and a second user device are both user devices and represent different user devices. For example, without departing from the scope of the rights of various embodiments of the present disclosure, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, the component is directly connected to or may be connected to the other component, but the component and It should be understood that new other components may exist between the other components. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it will be understood that no new other component exists between the component and the other component. Should be able to

본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in various embodiments of the present disclosure are only used to describe a specific embodiment, and are not intended to limit the various embodiments of the present disclosure. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which various embodiments of the present disclosure belong.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in various embodiments of the present disclosure, ideal or excessively formal It is not interpreted in meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 전기부착성 유공압 그리퍼(10)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 파지부(200)를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 도 2의 파지부(200)의 다른 실시형태를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a view schematically showing an electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the gripping part 200 of FIG. 1, and FIG. 3 is It is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the gripping portion 200.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 몸체부(100), 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)를 구비할 수 있다. 1 and 2, the electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention includes a body part 100, a first gripping part 200A, and a second gripping part 200B. I can.

본 명세서에서 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 다자유도를 제공하는 가요성 구성 요소를 갖는 로봇인 소프트 로봇의 일부로서 기능할 수 있다. 일반적으로 소프트 로봇은 기존의 로봇에 사용되는 금속과 같은 단단한 재료 대신 폴리머, 고무와 같은 유연하고 부드러운 재료를 이용해 제작된 로봇을 의미한다. 소프트 로봇은 주로 유압이나 공압을 로봇의 구조에 인가하여 구조가 마치 풍선처럼 부풀어 오르는 현상을 이용해 움직임을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 소프트 로봇의 본체와 연결되어 본체로부터 제공되는 유압 또는 공압에 의하여 구동될 수 있다. In the present specification, the electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 may function as a part of a soft robot, which is a robot having a flexible component that provides multiple degrees of freedom. In general, a soft robot refers to a robot made using a flexible and soft material such as polymer and rubber instead of a hard material such as metal used in conventional robots. Soft robots mainly apply hydraulic pressure or pneumatic pressure to the structure of the robot to create movement using the phenomenon that the structure is inflated like a balloon. The electro-adhesive hydraulic gripper 10 according to an embodiment of the present invention may be connected to a main body of a soft robot and driven by hydraulic pressure or pneumatic pressure provided from the main body.

몸체부(100)는 로봇의 본체와 연결되며, 유공압 호스를 통해 로봇 본체로부터 제공되는 유압 또는 공압을 후술하는 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)로 전달할 수 있다. 몸체부(100)는 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)를 지지할 수 있도록 강성(stiffness)을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 몸체부(100)는 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)가 원하는 동작을 수행하게 하는 구동 수단을 내부에 구비할 수 있으며, 전술한 유압 또는 공압에 사용되는 유체가 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)로 전달될 수 있도록 연통홀이 형성될 수 있다. The body part 100 is connected to the main body of the robot, and may transmit hydraulic pressure or pneumatic pressure provided from the robot main body through a hydraulic hose to the first gripping part 200A and the second gripping part 200B to be described later. The body part 100 may be made of a material having stiffness to support the first gripping part 200A and the second gripping part 200B. The body part 100 may have a driving means inside which the first gripping part 200A and the second gripping part 200B perform a desired operation, and the fluid used for hydraulic pressure or pneumatic pressure described above is the first A communication hole may be formed so as to be transmitted to the gripping part 200A and the second gripping part 200B.

제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)는 파지하기 위한 수단으로서, 사이에 개재되는 외부의 물체를 향하여 오므리거나 펴는 동작을 통해 물체를 파지할 수 있다. 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)는 몸체부(100)에 각각 연결되며, 내부에 유공압 챔버(201)를 구비하여 유공압이 제공되면 팽창될 수 있다. 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)는 제1 신장률(strain)을 갖는 유연성(flexible) 재질로 이루어져 유공압 챔버(201)로 제공되는 유압 또는 공압 정도에 따라 팽창되거나 수축될 수 있다. The first gripping part 200A and the second gripping part 200B are means for gripping, and may grip the object through an operation of opening or closing toward an external object interposed therebetween. The first gripping part 200A and the second gripping part 200B are connected to the body part 100, respectively, and have a hydraulic-pneumatic chamber 201 therein so that they may be expanded when hydraulic pressure is provided. The first gripping part 200A and the second gripping part 200B are made of a flexible material having a first strain, and may expand or contract according to the degree of hydraulic pressure or pneumatic pressure provided to the hydraulic pressure chamber 201. have.

한편 도면에서는 설명의 편의를 위하여 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)의 형상을 단순화하여 도시하였으나, 본 발명은 이제 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)는 길이 방향에 대하여 일렬로 배치되는 복수의 챔버 유닛들을 구비할 수 있다. 복수의 챔버 유닛들의 일측은 서로 연결되고, 상기 일측과 대향되는 타측은 서로 분리되어 있어 각각의 내부로 유공압이 제공되면 상기 타측이 벌어지면서 제1 파지부(200A) 또는 제2 파지부(200B)가 구부러질 수 있다. 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)는 상기한 구조들 외에도 유공압을 이용하여 구동되는 어떠한 형태든 적용 가능함은 물론이다. Meanwhile, in the drawings, the shapes of the first gripping portion 200A and the second gripping portion 200B are simplified and illustrated for convenience of description, but the present invention is not limited thereto. As another embodiment, the first gripping part 200A and the second gripping part 200B may include a plurality of chamber units arranged in a line with respect to the length direction. One side of the plurality of chamber units is connected to each other, and the other side opposite to the one side is separated from each other so that when hydraulic pressure is provided into each interior, the other side is opened and the first gripping part 200A or the second gripping part 200B Can bend. It goes without saying that the first gripping part 200A and the second gripping part 200B can be applied in any form driven by using hydraulic pressure in addition to the structures described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)가 동일한 구조로 이루어지며 접촉면이 서로 마주보도록 대향되게 배치될 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)는 기능적 필요에 따라 다른 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 파지부(200A)는 사람 손의 엄지손가락과 같은 기능을 수행하고, 제2 파지부(200B)는 엄지손가락을 제외한 다른 손가락의 기능을 수행하기 위하여, 제1 파지부(200A)의 길이가 제2 파지부(200B)의 길이보다 짧도록 구성될 수도 있다. 또는, 도면에서는 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)만을 도시하였으나, 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 이보다 많은 파지부를 더 구비하여 사람의 손과 유사하도록 형성될 수도 있다. 본 발명은 상기한 다양한 실시예들에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 파지부(200A)와 제2 파지부(200B)가 동일한 구조인 경우를 예로 하여 제1 파지부(200A)를 중심으로 설명하기로 한다. In the electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention, the first gripping part 200A and the second gripping part 200B have the same structure, and the contact surfaces may be disposed to face each other. As another embodiment, the first gripping part 200A and the second gripping part 200B may have different structures according to functional needs. For example, the first gripping part 200A performs the same function as a thumb of a human hand, and the second gripping part 200B performs a function of a finger other than the thumb. The length of 200A) may be configured to be shorter than the length of the second gripping part 200B. Alternatively, although only the first gripping part 200A and the second gripping part 200B are shown in the drawings, the electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 may be formed to be similar to a human hand by further comprising more gripping parts. . The present invention may be applied to the above-described various embodiments, but hereinafter, for convenience of description, the first gripping part 200A is taken as an example in which the first gripping part 200A and the second gripping part 200B have the same structure. ).

도 2를 참조하면, 제1 파지부(200A)는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역(A1) 상에 제1 전극(2111)을 구비하는 제1 전기부착필름(electro-adhesive film, 211)이 배치될 수 있다. 제1 접촉영역(A1)은 제1 파지부(200A)가 외부의 물체를 파지할 때 물체와 접촉하는 영역일 수 있다. 제1 전기부착필름(211)이 배치된 제1 접촉영역(A1)에는 제1 전극(2111)을 통해 제공되는 정전 인력을 통해 정전 부착력(electro-adhesive force)이 생성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the first gripping part 200A is a first electro-adhesive film 211 having a first electrode 2111 on a first contact area A1 contacting an external object. ) Can be placed. The first contact area A1 may be an area in contact with the object when the first gripping part 200A grips an external object. An electro-adhesive force may be generated in the first contact area A1 where the first electro-adhesive film 211 is disposed through the electrostatic attraction provided through the first electrode 2111.

정전 부착력이란 정전 부착 전압에 의해 만들어지는 정전 인력을 의미하며, 정전 부착 전압은 제1 전기부착필름(211)의 제1 전극(2111)을 이용하여 인가될 수 있다. 다시 말해, 제1 파지부(200A)는 제1 접촉영역(A1)에 제1 전기부착필름(211)을 통해 정전기가 발생되며, 이로 인해 접촉하거나 인접하는 외부의 물체와 인력이 발생될 수 있다. 이러한 정전 부착력은 파지하고자 하는 물체와 제1 파지부(200A) 사이에 정지 마찰력을 증가시키거나 미끄럼 방지 기능을 향상시키는 등의 효과를 구현할 수 있다. 유공압을 이용하는 그리퍼의 경우, 재질 특성 상 강성을 갖는 그리퍼에 비해 파지력이 다소 약할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 제1 파지부(200A)의 제1 접촉영역(A1)에 제1 전기부착필름(211)을 구비함으로써, 유연성 재질을 갖는 제1 파지부(200A)의 파지력을 보강시킬 수 있다.The electrostatic attachment force refers to an electrostatic attraction created by the electrostatic attachment voltage, and the electrostatic attachment voltage may be applied using the first electrode 2111 of the first electric attachment film 211. In other words, static electricity is generated in the first gripping part 200A through the first electro-adhesive film 211 in the first contact area A1, and thus, an attractive force with an external object in contact or adjacent thereto may be generated. . Such an electrostatic adhesion force may implement an effect such as increasing a static friction force between the object to be gripped and the first gripping part 200A or improving a non-slip function. In the case of a gripper using pneumatic pressure, the gripping force may be somewhat weaker than that of a gripper having rigidity due to the characteristics of the material. The electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention includes a first electrical adhesive film 211 in the first contact area A1 of the first gripping part 200A, 1 The gripping force of the gripping part 200A can be reinforced.

한편, 일 실시예에 있어서, 제1 전기부착필름(211)은 제1 전극(2111)을 감싸며, 제1 신장률과 다른 제2 신장률을 갖는 제1 박막(2113)을 더 포함할 수 있다. 제1 박막(2113)은 제1 전극(2111)이 외부로 노출되지 않도록 보호하며, 제1 전극(2111)의 부식을 억제할 수 있다. 또한, 제1 박막(2113)은 유연성(flexible) 재질로 이루어져 유공압을 이용하는 제1 파지부(200A)의 동작에 대응하여 변형이 가능할 수 있다. 구체적으로, 제1 박막(2113)은 제1 파지부(200A)의 재질보다 신장률이 작을 수 있다. 다시 말해, 제1 전기부착필름(211)은 신장률이 제1 파지부(200A)보다 작아 신축성은 상대적으로 낮은 대신 강성이 상대적으로 높을 수 있다. 이를 통해, 제1 파지부(200A)는 제1 접촉영역(A1)을 제외한 영역에서는 유연성을 유지하면서 제1 접촉영역(A1)에서의 파지력을 증대시킬 수 있다. Meanwhile, in an embodiment, the first electrical adhesive film 211 may further include a first thin film 2113 covering the first electrode 2111 and having a second elongation different from the first elongation. The first thin film 2113 may protect the first electrode 2111 from being exposed to the outside, and may suppress corrosion of the first electrode 2111. In addition, the first thin film 2113 may be made of a flexible material and may be deformed in response to the operation of the first gripping portion 200A using hydraulic pressure. Specifically, the first thin film 2113 may have an elongation lower than that of the material of the first gripping portion 200A. In other words, the first electro-adhesive film 211 has an elongation rate lower than that of the first gripping portion 200A, so that the elasticity is relatively low, but the rigidity is relatively high. Through this, the first gripping portion 200A may increase the gripping force in the first contact area A1 while maintaining flexibility in areas other than the first contact area A1.

다른 실시예로서, 다시 도 1의 제2 파지부(200B)를 참조하면, 제2 파지부(200B)는 제2 접촉영역(A2)을 구비하며, 제2 접촉영역(A2)에 하나 이상의 제2 전기부착필름(212)이 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 전기부착필름(212)은 이격되어 배치되는 2개로 구성될 수 있으며, 이때, 각각의 전극에는 반대 극성을 갖는 정전 부착 전압이 인가될 수 있다. 이러한 전극 간의 전압차로 인하여 복수의 제2 전기부착필름(212) 사이에는 전기장이 형성될 수 있다. 전기장은 외부 물체의 내부까지 영향을 주어 내부 재료를 국소적으로 분극시켜 파지부에 인접한 외부 물체의 국소부위에 유도 전하를 형성할 수 있고, 이를 통해 파지부와 물체 사이에 정전기력이 발생할 수 있다. As another embodiment, referring again to the second gripping part 200B of FIG. 1, the second gripping part 200B has a second contact area A2, and at least one second contact area A2 is 2 An electrical adhesive film 212 may be disposed. As shown, the second electrical adhesive film 212 may be composed of two spaced apart, and at this time, an electrostatic attachment voltage having an opposite polarity may be applied to each electrode. Due to the voltage difference between the electrodes, an electric field may be formed between the plurality of second electrical adhesive films 212. The electric field can affect the inside of the external object and locally polarize the internal material to form an induced electric charge in the local portion of the external object adjacent to the holding portion, and through this, an electrostatic force can be generated between the holding portion and the object.

도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A)는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역(A1)에 제1 전극(2111)을 일체형으로 구비할 수 있다. 다시 말해, 제1 파지부(200A)는 별도의 전기부착필름을 구비하지 않고, 제1 파지부(200A) 자체에 내장되는 제1 전극(2111)을 구비할 수 있다. 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A)는 별도의 구성요소를 포함하지 않고도, 내부에 배치되는 전극을 통해 제1 접촉영역(A1)에 정전부착력을 제공할 수 있다. 이를 통해, 제1 파지부(200A)가 전기부착필름을 포함하는 것에 의해 형성되는 제1 접촉영역(A1)의 단차를 제거할 수 있어, 제1 파지부(200A)가 외부 물체를 좀 더 안정적으로 파지할 수 있다. Referring to FIG. 3, the first gripping part 200A according to another exemplary embodiment may integrally include the first electrode 2111 in the first contact area A1 contacting an external object. In other words, the first gripping portion 200A may not include a separate electrical adhesive film, and may include the first electrode 2111 embedded in the first gripping portion 200A itself. The first gripping part 200A according to another embodiment may provide an electrostatic adhesion force to the first contact area A1 through an electrode disposed therein without including a separate component. Through this, it is possible to remove the step difference in the first contact area A1 formed by the first gripping part 200A including the electro-adhesive film, so that the first gripping part 200A is more stable for external objects. Can be gripped with.

이때, 제1 파지부(200A)는 제1 신장률을 갖는 유연성 재질로 이루어지되, 제1 접촉영역(A1)에서의 제2 신장률은 제1 신장률과 다를 수 있다. 구체적으로, 제1 파지부(200A)의 제1 접촉영역(A1)은 제1 신장률보다 낮은 제2 신장률로 형성됨으로써, 다른 영역(203)에 보다 강성을 가질 수 있고 이로 인하여 외부의 물체를 좀 더 단단히 파지할 수 있다. 제1 접촉영역(A1)은 정전 부착 전압이 인가되는 제1 전극(2111)을 통해 외부의 물체를 국소적으로 분극시켜 제1 파지부(200A)와 외부 물체 사이에 정전부착력을 생성하면서, 제1 전극(2111)을 감싸는 보호막(2115)의 강성을 다른 영역(203)보다 크게 함으로써, 유공압에 의해 제어되는 제1 파지부(200A)의 파지력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.In this case, the first gripping portion 200A is made of a flexible material having a first elongation, but the second elongation in the first contact area A1 may be different from the first elongation. Specifically, the first contact area A1 of the first gripping part 200A is formed with a second elongation rate lower than the first elongation rate, so that it can have more rigidity in the other area 203, and thus, some external objects You can hold it more tightly. The first contact area A1 locally polarizes an external object through the first electrode 2111 to which an electrostatic attachment voltage is applied to generate an electrostatic adhesion force between the first gripping part 200A and the external object, By making the stiffness of the protective film 2115 surrounding the first electrode 2111 larger than that of the other regions 203, the gripping force of the first gripping part 200A controlled by the hydraulic pressure can be effectively improved.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A')를 설명하기 위한 도면이다. 4A and 4B are views for explaining a first gripping part 200A' according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A')는 도 3의 제1 파지부(200A)와 마찬가지로 제1 접촉영역(A1)에 위치하는 제1 전기부착필름(211)이 제1 파지부(200A')와 일체형으로 형성될 수 있다. 다만, 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A')는 도 3에 도시된 제1 파지부(200A)와 달리 제1 파지부(200A')의 본체(203) 내에 제1 전기부착필름(211)이 구비될 수 있다. 다시 말해, 제1 접촉영역(A1)에 있어서, 제1 전기부착필름(211)은 제1 파지부(200A')의 본체(203)를 이용하여 감싸지는 형태로 구비될 수 있다. 4A and 4B, the first gripping part 200A' according to another embodiment is a first electro-adhesive film positioned in the first contact area A1, similar to the first gripping part 200A of FIG. 3. 211 may be integrally formed with the first gripping part 200A'. However, unlike the first gripping part 200A shown in FIG. 3, the first gripping part 200A′ according to another embodiment has a first electrical adhesive film in the main body 203 of the first gripping part 200A′. 211) may be provided. In other words, in the first contact area A1, the first electrical adhesive film 211 may be provided in a form that is wrapped using the main body 203 of the first gripping portion 200A'.

선택적 실시예로서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 전기부착필름(211)은 본체(203)의 두께에 대한 중심(O)을 지나는 선에 대하여 비대칭적으로 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 전기부착필름(211)은 본체(203) 내부에서 제1 파지부(200A')의 표면을 향하여 편향되게 배치될 수도 있다. 본체(203)에 의해 제1 전기부착필름(211)이 감싸지는 경우, 제1 접촉영역(A1)에서의 내구성은 증가되나, 표면에서의 정전 부착 전압이 다소 약해져 파지력이 떨어질 수 있다. 또 다른 실시예에 따른 제1 파지부(200A')는 제1 전기부착필름(211)을 표면으로 편향되도록 배치함으로써, 정전 부착력에 의한 파지력을 유지하면서도 제1 접촉영역(A1)에서의 내구성을 증대시킬 수 있다. As an alternative embodiment, as shown in FIG. 4B, the first electro-adhesive film 211 may be disposed asymmetrically with respect to a line passing through the center O with respect to the thickness of the body 203. In other words, the first electrical adhesive film 211 may be disposed to be deflected toward the surface of the first gripping part 200A' inside the main body 203. When the first electrical adhesive film 211 is wrapped by the body 203, the durability in the first contact area A1 is increased, but the electrostatic adhesion voltage at the surface is slightly weakened, so that the gripping force may decrease. In the first gripping part 200A' according to another embodiment, by arranging the first electrical adhesive film 211 to be deflected to the surface, the durability in the first contact area A1 is maintained while maintaining the gripping force due to the electrostatic adhesion force. Can be increased.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)를 이용하여 물체(M)를 파지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a method of gripping an object M by using the electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기부착성 유공압 그리퍼(10)는 유연성 재질의 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)를 이용하여 정형화된 물체의 파지뿐만 아니라 판형, 박스형, 원통형과 같은 다양한 형태와 종이, 플라스틱, 금속 등의 다양한 재질을 갖는 비정형의 물체의 파지도 가능할 수 있다. 이때, 제1 파지부(200A) 및 제2 파지부(200B)는 물체와 접촉되는 접촉영역에 전극을 구비하여 파지하는 순간 정전 부착 전압을 인가하도록 제어함으로써, 물체(M)와 접촉영역 사이에 정전 부착력이 발생할 수 있고, 이를 통해 소프트한 전기부착성 유공압 그리퍼에 보다 견고하면서 유연한 파지 성능을 제공할 수 있다. 5, the electro-adhesive hydraulic-pneumatic gripper 10 according to an embodiment of the present invention uses a first gripping part 200A and a second gripping part 200B made of a flexible material to grip a standardized object. In addition, it may be possible to grasp irregular objects having various shapes such as plate shape, box shape, and cylinder shape and various materials such as paper, plastic, and metal. At this time, the first gripping part 200A and the second gripping part 200B have electrodes in the contact area in contact with the object and control to apply an electrostatic attachment voltage at the moment of gripping, so that between the object M and the contact area Electrostatic adhesion may occur, and through this, a more robust and flexible gripping performance may be provided to a soft electro-adhesive pneumatic gripper.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 전기부착성 유공압 그리퍼
100 : 몸체부
200A : 제1 파지부
200B : 제2 파지부
211 : 제1 전기부착필름
212 : 제2 전기부착필름10: electro-adhesive hydraulic gripper
100: body
200A: first gripping part
200B: second gripping part
211: first electrical adhesive film
212: second electric adhesive film

Claims (6)

몸체부;
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부; 및
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부;를 포함하고,
상기 제1 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역 상에 배치되는 제1 전극을 구비하는 제1 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하고,
상기 제2 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제2 접촉영역 상에 배치되는 제2 전극을 구비하는 제2 전기부착필름(electro-adhesive film)을 포함하고,
상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 제1 신장률(strain)을 갖는 유연성(flexible) 재질로 이루어지며,
상기 제1 전기부착필름은 상기 제1 전극을 감싸며, 상기 제1 신장률보다 작은 제2 신장률을 갖는 제1 박막을 더 포함하고,
상기 제2 전기부착필름은 상기 제2 전극을 감싸며, 상기 제1 신장률보다 작은 제2 신장률을 갖는 제2 박막을 더 포함하는, 전기부착성 유공압 그리퍼.Body part;
A first gripping portion connected to the body portion, provided with a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic chamber; And
A second gripping unit connected to the body portion, having a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber; and
The first gripping part includes a first electro-adhesive film having a first electrode disposed on a first contact area in contact with an external object,
The second gripping part includes a second electro-adhesive film having a second electrode disposed on a second contact area in contact with an external object,
The first gripping part and the second gripping part are made of a flexible material having a first strain,
The first electrical adhesive film further includes a first thin film surrounding the first electrode and having a second elongation less than the first elongation,
The second electro-adhesive film surrounds the second electrode and further comprises a second thin film having a second elongation less than the first elongation. 삭제delete 삭제delete 몸체부;
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부; 및
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부;를 포함하고,
상기 제1 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제1 접촉영역에 제1 전극을 구비하고, 상기 제2 파지부는 외부의 물체와 접촉하는 제2 접촉영역에 제2 전극을 구비하며,
상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 상기 외부의 물체의 형상에 따라 상기 제1 접촉영역 및 상기 제2 접촉영역의 형상이 변형가능하고,
상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 제1 신장률을 갖는 유연성 재질로 이루어지고,
상기 제1 파지부의 상기 제1 접촉영역 및 상기 제2 파지부의 상기 제2 접촉영역은, 상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부의 나머지 영역보다 작은 신장률을 갖는 재질로 이루어지는, 전기부착성 유공압 그리퍼.Body part;
A first gripping portion connected to the body portion, provided with a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic chamber; And
A second gripping unit connected to the body portion, having a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber; and
The first gripping part includes a first electrode in a first contact area contacting an external object, and the second gripping part includes a second electrode in a second contact area contacting an external object,
The first gripping part and the second gripping part may have the shape of the first contact area and the second contact area deformable according to the shape of the external object,
The first gripping part and the second gripping part are made of a flexible material having a first elongation,
The first contact area of the first gripping part and the second contact area of the second gripping part are made of a material having an elongation lower than that of the remaining areas of the first gripping part and the second gripping part. Sung hydraulic gripper. 몸체부;
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제1 파지부; 및
상기 몸체부에 연결되며, 내부에 유공압 챔버를 구비하고 상기 유공압 챔버로 제공되는 유공압을 이용하여 구동되는 제2 파지부;를 포함하고,
상기 제1 파지부는 상기 제1 파지부의 본체 내에, 제1 전극을 구비하는 제1 전기부착필름을 포함하고,
상기 제2 파지부는 상기 제2 파지부의 본체 내에, 제2 전극을 구비하는 제2 전기부착필름을 포함하며,
상기 제1 파지부 및 상기 제2 파지부는 제1 신장률을 갖는 유연성 재질로 이루어지는, 전기부착성 유공압 그리퍼.
Body part;
A first gripping portion connected to the body portion, provided with a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic chamber; And
A second gripping unit connected to the body portion, having a pneumatic chamber therein, and driven using pneumatic pressure provided to the pneumatic pressure chamber; and
The first gripping part includes a first electrical adhesive film having a first electrode in the body of the first gripping part,
The second gripping part includes a second electrical adhesive film having a second electrode in the body of the second gripping part,
The first gripping portion and the second gripping portion made of a flexible material having a first elongation, an electrically-adhesive hydraulic-pneumatic gripper.
 삭제delete
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