KR102246500B1

KR102246500B1 - Slider Type Tendon Driven Actuator for Under-actuation and Glove Type Wearable Robot Having the Same

Info

Publication number: KR102246500B1
Application number: KR1020190112021A
Authority: KR
Inventors: 조규진; 김병철; 최형민
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-05-03
Also published as: KR20200124141A

Abstract

본 발명은 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇에 관한 것으로서, 부족 구동 방식으로 로봇을 구동하기에 적합한 구조를 가지면서 구조가 간단하고 효과적인 작동이 가능한 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기와 이를 구비하는 장갑형 입는 로봇에 관한 것이다.
상술한 바와 목적을 달성하기 위한 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇은 와이어 및 와이어 주변 구성과의 마찰을 효과적으로 감소시킴으로써 부족 구동 로봇의 작동을 원활하게 하고 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇은 부족 구동을 위해 와이어에 장력을 가하는 엑츄에이터를 낮은 가격으로 제작할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a slider-type wire driver for underdriving and an armored-type robot equipped with the same, and has a structure suitable for driving the robot by under-driving method, and a slider-type for under-driving capable of a simple and effective operation. It relates to a wire actuator and an armored wearing robot having the same.
A slider-type wire driver for under-driving and an armored-type robot equipped with the same to achieve the above-described object facilitates the operation of under-drive robots and improves the lifespan by effectively reducing friction with the wires and surrounding structures. There is.
In addition, the slider-type wire actuator for driving shortages of the present invention and the armored wearing robot having the same can produce an actuator that applies tension to the wire for driving shortages at a low price.

Description

Slider Type Tendon Driven Actuator for Under-actuation and Glove Type Wearable Robot Having the Same}

본 발명은 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇에 관한 것으로서, 부족 구동 방식으로 로봇을 구동하기에 적합한 구조를 가지면서 구조가 간단하고 효과적인 작동이 가능한 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기와 이를 구비하는 장갑형 입는 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a slider-type wire driver for short drive and an armored-type robot equipped with the same, and has a structure suitable for driving the robot by a short drive method, and a slider-type for a short drive capable of simple and effective operation while having a structure suitable for driving the robot. It relates to a wire actuator and an armored wearing robot having the same.

기존에 로봇을 구동하기 위하여 와이어에 장력을 가하여 동력을 전달하는 방식이 널리 사용되었다. Conventionally, in order to drive a robot, a method of transmitting power by applying tension to a wire has been widely used.

최근에는 실제 로봇에 의해 구현되는 동작이나 자유도의 수보다 적은 수의 액츄에이터를 사용하여 로봇을 구동하는 부족 구동 방식의 로봇 구동이 많이 사용되고 있다.In recent years, a robot driven by a short drive method in which a robot is driven using a number of actuators less than the number of motions or degrees of freedom implemented by an actual robot has been widely used.

이와 같은 부족 구동 방식으로 와이어를 사용하여 로봇을 구동하는 경우 와이어에 의해 발생하는 마찰력을 효과적을 관리하는 것이 중요하다. 와이어와 주변 구성 요소 사이에 슬립이 발생하도록 구성되는 경우, 와이어에 가해지는 장력과 와이어의 움직임에 의해 발생하는 마찰력으로 인해 원활한 동작이 되지 않거나 로봇이 마모되어 파손되는 문제점이 발생할 수 있다. In the case of driving a robot using a wire in such a short drive method, it is important to effectively manage the frictional force generated by the wire. In the case where the slip occurs between the wire and the surrounding components, the tension applied to the wire and the frictional force generated by the movement of the wire may cause a problem in that smooth operation is not performed or the robot is worn and damaged.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 와이어에 의해 발생하는 마찰력을 최소화하면서 간단한 구조로 제작 단가를 낮춘 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and provides a slider-type wire actuator for shortage driving with a simple structure and a low manufacturing cost with a simple structure while minimizing the frictional force generated by the wire, and an armored wearing robot having the same. It is aimed at.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기는, 지지 몸체; 상기 지지 몸체에 길이 방향으로 연장되도록 설치되는 가이드 부재; 상기 가이드 부재를 따라 직선 운동 가능하도록 상기 가이드 부재에 설치되는 슬라이더; 상기 지지 몸체에 설치되어 상기 슬라이더를 상기 가이드 부재에 대해 움직이는 구동 유닛; 및 상기 슬라이더에 설치되는 적어도 하나의 종동 베어링과, 상기 종동 베어링에 설치되는 종동 풀리와, 상기 종동 풀리에 감기도록 설치되어 구동을 위한 장치에 양단이 연결되는 종동 와이어를 구비하는 종동 유닛;을 포함하는 점에 특징이 있다.Slider-type wire driver for driving the lack of the present invention for solving the object as described above, the support body; A guide member installed to extend in the longitudinal direction to the support body; A slider installed on the guide member to enable linear motion along the guide member; A driving unit installed on the support body to move the slider relative to the guide member; And a driven unit including at least one driven bearing installed on the slider, a driven pulley installed on the driven bearing, and a driven wire installed to be wound around the driven pulley and connected at both ends to a driving device; including; There is a characteristic in that it does.

또한 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 구비한 장갑형 입는 로봇은, 지지 몸체; 상기 지지 몸체에 길이 방향으로 연장되도록 설치되는 가이드 부재; 상기 가이드 부재를 따라 직선 운동 가능하도록 상기 가이드 부재에 설치되는 슬라이더; 상기 지지 몸체에 설치되어 상기 슬라이더를 상기 가이드 부재에 대해 움직이는 구동 유닛; 상기 슬라이더에 설치되는 적어도 하나의 종동 베어링과, 상기 종동 베어링에 설치되는 종동 풀리와, 상기 종동 풀리에 감기도록 설치되어 구동을 위한 장치에 양단이 연결되는 종동 와이어를 구비하는 종동 유닛; 및 착용할 수 있는 장갑 형태로 형성되고 상기 종동 유닛의 종동 와이어의 양단이 각각 연결되어 작동하는 장갑 부재;를 포함하는 점에 특징이 있다.In addition, the armored wearing robot having a slider-type wire driver for driving the lack of the present invention, the support body; A guide member installed to extend in the longitudinal direction to the support body; A slider installed on the guide member to enable linear motion along the guide member; A driving unit installed on the support body to move the slider relative to the guide member; A driven unit including at least one driven bearing installed on the slider, a driven pulley installed on the driven bearing, and a driven wire installed to be wound around the driven pulley and connected at both ends to a device for driving; And a glove member formed in the form of a wearable glove and operated by connecting both ends of the driven wire of the driven unit to each other.

상술한 바와 목적을 달성하기 위한 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇은 와이어 및 와이어 주변 구성과의 마찰을 효과적으로 감소시킴으로써 부족 구동 로봇의 작동을 원활하게 하고 수명을 향상시키는 효과가 있다. A slider-type wire driver for under-driving and an armored-type robot equipped with the same to achieve the above-described object facilitates the operation of under-drive robots and improves the lifespan by effectively reducing friction with the wires and surrounding structures. There is.

또한, 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇은 부족 구동을 위해 와이어에 장력을 가하는 엑츄에이터를 낮은 가격으로 제작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the slider-type wire actuator for short drive of the present invention and the armored-type robot equipped with the same have the effect of being able to manufacture an actuator that applies tension to the wire for short drive at a low price.

도 1 본 발명의 일실시예에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 측면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기를 사용하는 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 구비한 장갑형 입는 로봇의 장갑 부재 부분을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a slider-type wire driver for short drive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a slider-type wire driver for under-driving shown in FIG. 1.
3 is a side view of the slider-type wire driver for under-driving shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a view showing an armor member portion of an armored wearing robot equipped with a slider-type wire driver for underdriving using the slider-type wire driver for underdriving of the present invention shown in FIGS. 1 to 3.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a slider-type wire driver for short drive according to the present invention and an armor-type wearing robot having the same will be described in detail.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하며, 본 발명의 일실시예에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기에 대해 설명한다.First, referring to FIGS. 1 to 3, a slider-type wire driver for under-driving according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1 본 발명의 일실시예에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기의 측면도이다. 1 is a perspective view of a slider-type wire driver for under-driving according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the slider-type wire driver for under-driving shown in FIG. 1, and FIG. It is a side view of a slider type wire driver for under-driving.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기는 지지 몸체(100)와 가이드 부재(200)와 슬라이더(300)와 구동 유닛(400)과 종동 유닛(500)을 포함하여 이루어진다.1 to 3, the slider-type wire driver for short drive according to an embodiment of the present invention is driven with the support body 100, the guide member 200, the slider 300, the driving unit 400 It comprises a unit 500.

지지 몸체(100)는 후술하는 가이드 부재(200)를 지지할 수 있는 형태로 형성된다. The support body 100 is formed in a shape capable of supporting a guide member 200 to be described later.

가이드 부재(200)는 도 1에 도시한 것과 같이 서로 평행하게 배치된 두 개의 원기둥 형태로 형성된다. 가이드 부재(200)는 길이 방향으로 연장되도록 형성되어 지지 부재에 고정된다. The guide member 200 is formed in the shape of two cylinders arranged parallel to each other as shown in FIG. 1. The guide member 200 is formed to extend in the longitudinal direction and is fixed to the support member.

슬라이더(300)는 가이드 부재(200)에 설치되어 가이드 부재(200)를 따라 슬라이딩 가능하게 설치된다. The slider 300 is installed on the guide member 200 so as to be slidably installed along the guide member 200.

구동 유닛(400)은 지지 몸체(100)에 설치되어 슬라이더(300)를 가이드 부재(200)를 따라 움직이는 구성이다. 본 실시예의 경우 구동 유닛(400)은 구동 모터(410)와 구동 풀리(420)와 구동 와이어(430)를 구비한다. 구동 모터(410)는 지지 몸체(100)에 설치되어 제어 신호에 따라 작동한다. 구동 풀리(420)는 구동 모터(410)에 연결되어 구동 모터(410)의 작동에 따라 회전한다. 구동 와이어(430)의 한쪽 끝은 구동 풀리(420)에 연결되고 다른 쪽 끝은 슬라이더(300)에 연결된다. 본 실시예의 경우 도 1에 도시한 것과 같이 구동 와이어(430)는 슬라이더(300)에 설치된 베어링을 경유하여 지지 본체에 고정되도록 설치된다. The driving unit 400 is installed on the support body 100 to move the slider 300 along the guide member 200. In this embodiment, the driving unit 400 includes a driving motor 410, a driving pulley 420 and a driving wire 430. The drive motor 410 is installed on the support body 100 and operates according to a control signal. The driving pulley 420 is connected to the driving motor 410 and rotates according to the operation of the driving motor 410. One end of the driving wire 430 is connected to the driving pulley 420 and the other end is connected to the slider 300. In the case of this embodiment, as shown in FIG. 1, the driving wire 430 is installed to be fixed to the support body via a bearing installed in the slider 300.

구동 모터(410)를 작동시켜 구동 풀리(420)를 회전시키면 구동 와이어(430)가 구동 풀리(420)에 감기면서 슬라이더(300)를 당기게 된다. 슬라이더(300)는 가이드 부재(200)를 따라 미끄러지면서 구동 와이어(430)가 당기는 방향으로 움직이게 된다. 종동 와이어(530)는 슬라이더(300)에 직접적으로 고정되는 것이 아니라 종동 풀리(521, 522)를 통해 슬라이더(300)에 연결되므로, 종동 와이어(530)는 슬라이더(300)에 대한 슬립이 허용되면서 슬라이더(300)에 의해 당겨지게 된다. 이와 같은 구조에 의해 본 발명과 같은 부족 구동(under-actuation) 방식의 로봇에 효과적으로 사용될 수 있다. When the driving motor 410 is operated to rotate the driving pulley 420, the driving wire 430 is wound around the driving pulley 420 and pulls the slider 300. The slider 300 slides along the guide member 200 and moves in the direction in which the driving wire 430 pulls. Since the driven wire 530 is not directly fixed to the slider 300 but is connected to the slider 300 through the driven pulleys 521 and 522, the driven wire 530 is allowed to slip on the slider 300 It is pulled by the slider 300. With such a structure, it can be effectively used for an under-actuation robot such as the present invention.

지지 몸체(100)와 슬라이더(300) 사이에는 탄성 부재(600)가 설치된다. 탄성 부재(600)는 구동 와이어(430)에 의해 슬라이더(300)가 움직이는 방향과 반대 방향으로 슬라이더(300)에 대해 탄성력을 제공한다. 즉, 구동 유닛(400)에 의해 한쪽 방향으로 움직인 슬라이더(300)는 구동 모터(410)의 힘이 제거되면, 탄성 부재(600)에 의해 반대 방향으로 움직이게 된다. 본 실시예의 경우 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이 스프링 형태의 탄성 부재(600)가 사용된다. 스프링 형태의 탄성 부재(600)는 길이가 수축하는 방향으로 슬라이더(300)에 대해 탄성력을 제공한다. An elastic member 600 is installed between the support body 100 and the slider 300. The elastic member 600 provides an elastic force to the slider 300 in a direction opposite to the direction in which the slider 300 moves by the driving wire 430. That is, the slider 300 moved in one direction by the driving unit 400 is moved in the opposite direction by the elastic member 600 when the force of the driving motor 410 is removed. In the case of this embodiment, as shown in Figs. 1 and 2, a spring-shaped elastic member 600 is used. The spring-shaped elastic member 600 provides an elastic force to the slider 300 in a direction in which the length is contracted.

종동 유닛(500)은 적어도 하나의 종동 베어링(511, 512)과 종동 풀리(521, 522)와 종동 와이어(530)를 구비한다. 본 실시예의 경우 도 2에 도시한 것과 같이 2개의 종동 베어링(511, 512)이 슬라이더(300)에 설치된다. 지지 몸체(100)에는 1개의 연결 베어링(540)이 설치된다. 각각의 종동 베어링(511, 512)과 연결 베어링(540)에는 종동 풀리(521, 522)와 연결 풀리(550)가 설치된다. 종동 와이어(530)는 종동 풀리(521, 522)와 연결 풀리(550)를 경유하여 구동을 위한 장치에 양단이 연결되도록 설치된다. 본 실시예의 경우 도 4에 도시한 것과 같은 구조의 장갑 부재(700)에 종동 와이어(530)가 연결된다. The driven unit 500 includes at least one driven bearing 511 and 512, driven pulleys 521 and 522, and a driven wire 530. In the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, two driven bearings 511 and 512 are installed on the slider 300. One connection bearing 540 is installed on the support body 100. Each of the driven bearings 511 and 512 and the connection bearing 540 are provided with driven pulleys 521 and 522 and a connection pulley 550. The driven wire 530 is installed so that both ends are connected to a device for driving via the driven pulleys 521 and 522 and the connection pulley 550. In the case of this embodiment, the driven wire 530 is connected to the armor member 700 having the structure as shown in FIG. 4.

종동 베어링(511, 512)은 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이 종동 플레이트(570)에 고정되고, 종동 플레이트(570)는 슬라이더(300)의 상면에 형성된 홈에 끼워지는 방법으로 고정된다. 연결 베어링(540)은 연결 플레이트(560)에 고정되고, 연결 플레이트(560)는 지지 몸체(100)에 형성된 홈에 끼워지는 방법으로 고정된다. The driven bearings 511 and 512 are fixed to the driven plate 570 as shown in FIGS. 1 and 2, and the driven plate 570 is fixed in a way that is fitted into a groove formed on the upper surface of the slider 300. The connection bearing 540 is fixed to the connection plate 560, and the connection plate 560 is fixed in a way that is fitted into a groove formed in the support body 100.

이와 같은 구조에 의해 종동 유닛(500)의 종동 베어링(511, 512)은 슬라이더(300)에 착탈 가능하게 설치된다. With this structure, the driven bearings 511 and 512 of the driven unit 500 are detachably installed on the slider 300.

도 4는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기를 연결하여 사용하는 부족 구동 로봇의 일례로서 장갑 부재(700)를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기와 도 4에 도시한 장갑 부재(700)를 연결함으로써 본 발명의 일실시예에 따른 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 구비한 장갑형 입는 로봇이 구성된다. FIG. 4 is a diagram illustrating an armor member 700 as an example of a short driving robot using a slider-type wire driver for short driving according to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 to 3 by connecting the slider-type wire driver for the short drive shown in Figure 4 and the armor member 700 shown in FIG. 4, an armored wearer having a slider-type wire driver for shortage driving according to an embodiment of the present invention The robot is constructed.

도 4를 참조하면, 장갑 부재(700)는 두 개의 캡 부재(711, 712)와 손목 부재(720)와 복수의 튜브 부재(730)를 포함하여 이루어진다. 장갑 부재(700)는 전체적으로 사용자의 손에 착용할 수 있는 장갑 형태로 형성된다. Referring to FIG. 4, the armor member 700 includes two cap members 711 and 712, a wrist member 720, and a plurality of tube members 730. The glove member 700 is generally formed in a glove shape that can be worn on the user's hand.

캡 부재(711, 712)는 손가락의 끝부분을 감싸도록 형성되고, 종동 와이어(530)의 양 쪽 끝이 각각 연결된다. 본 실시예의 경우 두 개의 캡 부재(711, 712)가 각각 하나씩 검지와 중지의 끝부분에 씌워지도록 형성된다. 캡 부재(711, 712)의 개수와 캡 부재(711, 712)가 씌워지는 손가락은 상황에 따라 다양하게 변형될 수 있다. The cap members 711 and 712 are formed to surround the ends of the fingers, and both ends of the driven wire 530 are connected to each other. In the case of this embodiment, two cap members 711 and 712 are formed to cover the ends of the index and middle fingers, one respectively. The number of cap members 711 and 712 and the fingers on which the cap members 711 and 712 are covered may be variously deformed according to circumstances.

손목 부재(720)는 사용자의 손목에 장착되도록 형성된다. 캡 부재(711, 712)에 연결된 종동 와이어(530)는 손목 부재(720)를 경유하여 종동 풀리(521, 522)에 연결된다. The wrist member 720 is formed to be mounted on a user's wrist. The driven wire 530 connected to the cap members 711 and 712 is connected to the driven pulleys 521 and 522 via the wrist member 720.

튜브 부재(730)는 캡 부재(711, 712)와 손목 부재(720)의 사이에 배치되어, 종동 와이어(530)가 경유하도록 형성된다. 튜브 부재(730)는 종동 와이어(530)의 움직임을 가이드하는 역할을 한다. The tube member 730 is disposed between the cap members 711 and 712 and the wrist member 720 and is formed so that the driven wire 530 passes therethrough. The tube member 730 serves to guide the movement of the driven wire 530.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇의 작동에 대해 설명한다. Hereinafter, the operation of the slider-type wire driver for under-driving configured as described above and the armored-type robot equipped with the same will be described.

먼저, 장갑 부재(700)는 사용자가 착용한 상태이다. 상술한 바와 같이 종동 유닛(500)의 종동 와이어(530)는 장갑 부재(700)에 연결된 상태이다. 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 슬라이더(300)는 도 2 및 도 3을 기준으로 우측으로 슬라이딩된 상태이고 사용자의 손가락은 펴져 있는 상태이다. First, the glove member 700 is in a state worn by the user. As described above, the driven wire 530 of the driven unit 500 is connected to the armor member 700. Due to the elastic force of the elastic member 600, the slider 300 is in a state of sliding to the right with reference to FIGS. 2 and 3, and the user's finger is in an open state.

구동 유닛(400)의 구동 모터(410)를 작동시키면 구동 풀리(420)가 회전하게 된다. 구동 와이어(430)는 구동 풀리(420)에 감기면서 슬라이더(300)를 왼쪽으로 당기게 된다. 탄성 부재(600)는 늘어나게 되고, 슬라이더(300)는 가이드 부재(200)에 가이드되어 선형적으로 움직이면서 왼쪽으로 슬라이딩된다. When the driving motor 410 of the driving unit 400 is operated, the driving pulley 420 rotates. The driving wire 430 pulls the slider 300 to the left while being wound around the driving pulley 420. The elastic member 600 is stretched, and the slider 300 is guided by the guide member 200 and slides to the left while moving linearly.

슬라이더(300)가 구동 유닛(400)에 근접하는 방향으로 움직이면 슬라이더(300)에 연결된 종동 와이어(530)에도 장력이 가해진다. 종동 와이어(530)가 당겨지면, 종동 와이어(530)는 장갑 부재(700)의 손목 부재(720)를 경유하여 캡 부재(711, 712)를 당기게 된다. 결과적으로 장갑 부재(700)를 착용한 사용자의 손가락이 구부러지게 된다. When the slider 300 moves in a direction close to the driving unit 400, tension is also applied to the driven wire 530 connected to the slider 300. When the driven wire 530 is pulled, the driven wire 530 pulls the cap members 711 and 712 via the wrist member 720 of the armor member 700. As a result, the finger of the user wearing the glove member 700 is bent.

이때, 종동 와이어(530)는 종동 풀리(521, 522)에 감겨서 종동 베어링(511, 512)에 의해 슬립이 가능한 상태로 장력을 전달 받기 때문에, 종동 와이어(530)는 각 손가락에 적절한 장력을 분배하면서 캡 부재(711, 712)를 당기게 된다. 예를 들어, 물체를 잡는 동작을 수행하는 과정에서 검지가 구부러지면서 물체에 먼저 접촉하게 되면, 종동 와이어(530)는 종동 베어링(511, 512)에 대해 미끄러지면서 중지에 씌워진 캡 부재(711)만을 당기게 된다. 즉, 구동하고자 하는 손가락의 수(2 개)보다 적은 수인 하나의 액츄에이터(구동 와이어(430))만을 이용하여 장갑 부재(700)를 구동하는 것이 가능한 장점이 있다. 또한, 종래의 방식과 달리 와이어의 슬립이 일어나는 부분을 장갑에 형성하지 않고 종동 풀리(521, 522)와 종동 베어링(511, 512)에 의해 종동 와이어(530)의 작동을 일으키는 부분에 구현함으로써, 종동 와이어(530)는 실질적으로 슬립하지 않게 된다. 부족 구동을 위한 슬립이 종동 베어링(511, 512)에서만 발생하도록 구성함으로써, 종동 와이어(530)의 움직임에 의해 발생하는 마찰력을 비약적으로 감소시켰다. 이로 인해 전체적인 장갑형 입는 로봇을 비교적 적은 구동력으로 원활하게 작동시킬 수 있으며, 장갑형 입는 로봇의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다. At this time, since the driven wire 530 is wound around the driven pulleys 521 and 522 to receive tension in a slip-enabled state by the driven bearings 511 and 512, the driven wire 530 applies an appropriate tension to each finger. While dispensing, the cap members 711 and 712 are pulled. For example, in the process of performing an object-grabbing operation, when the index finger is bent and comes into contact with the object first, the driven wire 530 slides with respect to the driven bearings 511 and 512 and only the cap member 711 covered on the middle finger is Is pulled. That is, there is an advantage that it is possible to drive the armor member 700 using only one actuator (drive wire 430), which is less than the number of fingers (two) to be driven. In addition, unlike the conventional method, the part where the slip of the wire occurs is not formed on the armor, but by implementing the driven pulleys 521 and 522 and the driven bearings 511 and 512 in the part that causes the operation of the driven wire 530, The driven wire 530 does not substantially slip. By configuring such that slip for insufficient driving occurs only in the driven bearings 511 and 512, the frictional force generated by the movement of the driven wire 530 is drastically reduced. As a result, the overall armored-wearing robot can be smoothly operated with relatively little driving force, and there is an advantage of extending the life of the armored-wearing robot.

이와 같은 상태에서 구동 모터(410)를 반대 방향으로 회전시키거나 구동 모터(410)의 동력을 제거하면, 탄성 부재(600)의 탄성력에 의해 슬라이더(300)는 우측으로 이동하게 된다. 이로 인해 종동 유닛(500)의 종동 와이어(530)에 가해졌던 장력도 감소하면서 장갑 부재(700)를 착용한 사용자의 손가락도 펼쳐지게 된다. 이때도, 종동 와이어(530)는 슬립을 경험하지 않고 종동 베어링(511, 512) 내부에서만 슬립이 발생하게 된다. 사용자의 손가락에 가해지는 힘이나 걸리는 물체 등의 환경 변화에 따라 종동 풀리(521, 522)는 종동 베어링(511, 512)에 의해 슬립 회전하면서 부족 구동에 필요한 장력을 종동 와이어(530)에 효과적으로 전달하게 된다.In such a state, when the driving motor 410 is rotated in the opposite direction or the power of the driving motor 410 is removed, the slider 300 is moved to the right by the elastic force of the elastic member 600. As a result, the tension applied to the driven wire 530 of the driven unit 500 is also reduced, and the finger of the user wearing the glove member 700 is also spread. Even at this time, the driven wire 530 does not experience slip and slip occurs only inside the driven bearings 511 and 512. The driven pulley (521, 522) is slip-rotated by the driven bearings (511, 512) according to environmental changes such as force applied to the user's finger or an object applied to it, effectively transmitting the tension required for insufficient driving to the driven wire 530. It is done.

특히, 상술한 바와 같이 복수의 종동 베어링(511, 512)과 종동 풀리(521, 522)를 구비하는 종동 유닛(500)을 이용하는 경우에는, 비교적 적은 변위의 슬라이더(300)의 움직임만으로도 종동 와이어(530)의 작동 변위를 크게 할 수 있으므로, 장갑 부재(700)와 같은 부족 구동 장치의 신속한 작동을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 복수의 종동 베어링(511, 512)을 사용하므로, 종동 와이어(530)의 움직임에 따른 마찰력을 더욱 감소시키고 더욱 원활한 작동을 가능하게 하는 장점이 있다. In particular, in the case of using the driven unit 500 including a plurality of driven bearings 511 and 512 and driven pulleys 521 and 522 as described above, the driven wire ( Since the operating displacement of the 530 can be increased, there is an advantage in that the short drive device such as the armor member 700 can be quickly operated. In addition, since a plurality of driven bearings 511 and 512 are used, there is an advantage of further reducing frictional force according to the movement of the driven wire 530 and enabling a more smooth operation.

또한, 가이드 부재(200)에 대해 슬라이더(300)를 슬라이딩시키는 구동 유닛(400)은 다양한 형태로 구성할 수 있으나, 본 실시예와 같이 구동 모터(410)를 이용하여 구동 풀리(420)를 회전시키고 구동 풀리(420)의 회전 운동을 구동 와이어(430)에 의해 직선 운동으로 변환하도록 구성하는 경우, 구동 유닛(400)의 부피를 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 구동 유닛(400)에서 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기계 요소의 구성에 있어서도, 상술한 바와 같이 구동 풀리(420)와 그 구동 풀리(420)에 감기는 구동 와이어(430)의 구조를 이용하는 경우 볼-스크류 등의 다른 구성을 이용하는 경우에 비해 제작 비용과 부피를 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the driving unit 400 for sliding the slider 300 with respect to the guide member 200 may be configured in various forms, but the driving pulley 420 is rotated using the driving motor 410 as in this embodiment. And, when configured to convert the rotational motion of the drive pulley 420 into a linear motion by the drive wire 430, there is an advantage that the volume of the drive unit 400 can be significantly reduced. In addition, in the configuration of the mechanical element for converting the rotational motion into linear motion in the drive unit 400, as described above, the structure of the drive pulley 420 and the drive wire 430 wound around the drive pulley 420 In the case of use, compared to the case of using other configurations such as a ball-screw, there is an advantage that the manufacturing cost and volume can be significantly reduced.

한편, 상술한 바와 같이, 종동 유닛(500)은 종동 플레이트(570)를 이용하여 슬라이더(300)에 착탈 가능하게 설치되고, 연결 베어링(540)은 연결 플레이트(560)를 이용하여 지지 몸체(100)에 착탈 가능하게 설치된다. 이와 같은 구조로 인해 장갑 부재(700)를 포함한 부족 구동 로봇과 연결된 종동 유닛(500)을 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기로부터 분리하거나 교체하여 사용하는 것이 편리한 장점이 있다. Meanwhile, as described above, the driven unit 500 is detachably installed on the slider 300 using the driven plate 570, and the connection bearing 540 is the support body 100 using the connection plate 560. ) Is installed detachably. Due to such a structure, it is convenient to separate or replace the driven unit 500 connected to the tribal driving robot including the armor member 700 from the slider-type wire driver for tribal driving.

이상, 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위는 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다. In the above, a preferred example has been described for the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the form described and illustrated above.

예를 들어, 앞에서 장갑 부재(700)가 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기에 연결되어 사용되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상술한 바와 같은 구조의 장갑 부재(700) 이외에 다른 다양한 구조와 형태의 부족 구동 로봇을 본 발명의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기에 연결하여 사용하는 것이 가능하다. For example, the case where the armor member 700 is connected to a slider-type wire driver for insufficient driving has been described as an example, but the lack of various structures and forms other than the armor member 700 having the above-described structure It is possible to use the driving robot connected to the slider-type wire driver for short drive of the present invention.

또한, 앞에서 탄성 부재(600)를 구비하는 구조의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇을 예로 들어 설명하였으나, 탄성 부재를 구비하지 않는 구조의 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기 및 이를 구비한 장갑형 입는 로봇을 구성하는 것도 가능하다. In addition, a slider-type wire driver for insufficient driving of a structure having an elastic member 600 and an armor-type wearing robot equipped with the same was described as an example, but a slider-type wire driver for insufficient driving of a structure not provided with an elastic member And it is also possible to configure a glove-type wearing robot equipped with the same.

또한, 앞에서 종동 유닛(500)은 복수의 종동 베어링(511, 512)과 종동 풀리(521, 522)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 하나의 종동 베어링과 종동 풀리를 구비하는 부족 구동을 위한 슬라이더형 와이어 구동기를 구성하는 것도 가능하다. In addition, although it has been described above that the driven unit 500 includes a plurality of driven bearings 511 and 512 and driven pulleys 521 and 522, a slider-type wire for insufficient driving having a single driven bearing and a driven pulley It is also possible to configure the actuator.

또한, 앞에서 종동 유닛(500)은 종동 플레이트(570)와 같은 구조를 이용하여 착탈 가능하게 설치되는 것으로 설명하였으나 종동 유닛이 슬라이더에 고정되는 구조를 사용하는 것도 가능하다.In addition, it has been described above that the driven unit 500 is detachably installed using the same structure as the driven plate 570, but it is also possible to use a structure in which the driven unit is fixed to the slider.

100: 지지 몸체 200: 가이드 부재
300: 슬라이더 400; 구동 유닛
410: 구동 모터 420: 구동 풀리
430: 구동 와이어 500: 종동 유닛
511, 512: 종동 베어링 521, 522: 종동 풀리
530: 종동 와이어 540: 연결 베어링
550: 연결 풀리 560: 연결 플레이트
570: 종동 플레이트 600: 탄성 부재
700: 장갑 부재 711, 712: 캡 부재
720: 손목 부재 730: 튜브 부재100: support body 200: guide member
300: slider 400; Drive unit
410: drive motor 420: drive pulley
430: drive wire 500: driven unit
511, 512: driven bearing 521, 522: driven pulley
530: driven wire 540: connecting bearing
550: connection pulley 560: connection plate
570: driven plate 600: elastic member
700: armor member 711, 712: cap member
720: wrist member 730: tube member

Claims

Support body;
A guide member installed to extend in the longitudinal direction to the support body;
A slider installed on the guide member to enable linear motion along the guide member;
A driving motor installed on the support body to move the slider relative to the guide member, a driving pulley connected to the driving motor to rotate, and one end connected to the driving pulley and the other end connected to the slider. A drive unit including a drive wire; And
A driven unit including at least one driven bearing installed on the slider, a driven pulley installed on the driven bearing, and a driven wire installed so as to be wound around the driven pulley and connected at both ends to an apparatus for driving; And
An elastic member having both ends connected to each of the slider and the support body to provide an elastic force to the slider in a direction opposite to the direction in which the slider moves by the driving wire of the driving unit and installed; further includes,
The driven bearing of the driven unit is a slider-type wire driver for insufficient driving that is detachably installed on the slider.

delete

The method of claim 1,
The elastic member is a slider-type wire driver for driving a short spring.

delete

The method of claim 1,
The driven unit includes a plurality of driven bearings and driven pulleys, respectively, and a slider-type wire driver for insufficient driving in which one driven wire is connected to pass through the plurality of driven pulleys.

Support body;
A guide member installed to extend in the longitudinal direction to the support body;
A slider installed on the guide member to enable linear motion along the guide member;
A driving motor installed on the support body to move the slider relative to the guide member, a driving pulley connected to the driving motor to rotate, and one end connected to the driving pulley and the other end connected to the slider. A drive unit including a drive wire;
A driven unit including at least one driven bearing installed on the slider, a driven pulley installed on the driven bearing, and a driven wire installed so as to be wound around the driven pulley and connected at both ends to an apparatus for driving;
An elastic member having both ends connected to each of the slider and the support body so as to provide an elastic force to the slider in a direction opposite to the direction in which the slider moves by the driving wire of the driving unit; And
Including; a gloves member formed in the form of a wearable glove and operated by connecting both ends of the driven wire of the driven unit, respectively,
The driven bearing of the driven unit is an armor-type wearing robot provided with a slider-type wire driver for insufficient driving that is detachably installed on the slider.

The method of claim 7,
The armor member,
Two cap members each formed to surround the ends of different fingers and to which both ends of the driven wire of the driven unit are connected respectively, and a wrist member mounted on the user's wrist and formed to pass the driven wire, the An armor-type wearing robot with a slider-type wire driver for underdrive, comprising a tube member disposed between two cap members and a wrist member and formed to pass the driven wire through.

delete

The method of claim 7,
The elastic member is a glove-type wearing robot provided with a slider-type wire driver for driving a short spring.

delete

The method of claim 7,
The driven unit includes a plurality of driven bearings and driven pulleys, respectively, and one driven wire is connected to pass through the plurality of driven pulleys.