KR102344797B1

KR102344797B1 - 3축 모션 플랫폼

Info

Publication number: KR102344797B1
Application number: KR1020200058914A
Authority: KR
Inventors: 손문배
Original assignee: 삼승테크(주)
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-12-29
Also published as: KR20210142281A

Abstract

본 발명에 따른 3축 모션 플랫폼은, 서로 일정 간격을 두고 위치하면서 하향 개구된 3개의 중공홀을 포함하고, 상하운동 또는 경사운동이 가능한 상부 플레이트, 상기 중공홀 내측에 각각 고정 배치된 중공형의 베어링 셸 및 각 상기 베어링 셸 내에서 부분적으로 회전 가능하게 배치된 볼 조인트 및 상단부가 상기 볼 조인트를 통해 상기 상부 플레이트에 연결되어 상기 상부 플레이트에 직선 운동 에너지를 전달하는, 길이 방향으로 신축 가능한 3개의 암(arm)을 포함하고, 상기 암은, 회전구동력을 제공하는 회전 모터, 상기 회전 모터에 결합된 제 1 기어 및 상기 제 1 기어에 치합되어 일정 기어비를 가지며, 상기 제 1 기어의 회전에 따라 연동 회전하는 제 2 기어를 포함하고, 상기 제 1 기어의 회전 정도 조절을 통해 상기 암의 신축 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.

Description

3축 모션 플랫폼{3-Axis Motion Platform}

본 발명은 3축 모션 플랫폼에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 구조가 단순화되고 응답속도 및 정밀도가 개선된 3축 모션 플랫폼에 관한 것이다.

일반적으로 병렬 로봇이란 1개의 직렬체인으로 구성되는 직렬 기구와 달리 이동 플랫폼(end-effecter)이 적어도 2개 이상의 다리에 의하여 지지되는 구조를 가진 로봇을 말한다. 2개 이상의 다리가 각각 독립적으로 구동되기에 다축 모션 플랫폼이라고도 불린다. 직렬 로봇은 모든 조인트에 구동기가 장착되지만, 병렬 로봇은 각 다리마다 한 개 내지 두 개의 구동기가 고정부 또는 근처에 장착되고 나머지 조인트는 수동 조인트로 구성되는 특징이 있다.

병렬 로봇은 이동 플랫폼에 작용하는 힘이 다수의 다리에 의하여 지지가 되므로 로봇 자체 중량 대비 큰 가반하중과 고강성을 가진다. 또한 직렬 로봇과 달리 병렬 로봇은 구동부의 오차가 누적되지 않고 링크의 정적/동적 변형이 상대적으로 작다. 따라서 병렬 로봇은 세밀한 작업이나 큰 힘을 요구하는 작업에 적합하다.

예를 들어 비행장치, 해상함 및 차량과 같은 다양한 모빌리티의 기초 설계 및 성능 평가를 위한 시뮬레이터로 널리 사용되고 있으며 공작 기계의 말단부(end-effector)에 장착하여 미세한 정밀 작업을 수행하기도 한다. 그 밖에도 가정용 오락기, 운전 시뮬레이터 또는 위성 안테나 등에도 사용되는 등 각 산업 방면에서 병렬 로봇의 쓰임새는 점점 다양화되는 추세이다.

이와 같이 병렬 로봇은 그 사용 분야를 고려하였을 때 정밀성과 응답 속도를 개선하는 것이 중요한 과제이다. 정밀성과 응답 속도를 개선하기 위해서 다리의 개수를 늘린 병렬 로봇이 다수 존재하고 있다. 예를 들어 여섯 개의 유압식 액츄에이터를 갖는 6축의 병렬 로봇이 있다.

다만 6개의 리니어 액츄에이터가 집중적으로 설치되므로 액츄에이터 간 간섭이 발생되며, 이에 의해 작업 공간이 축소되고, 플랫폼의 운동에 6개의 운동이 관여하게 되므로 운동 해석이 복잡하게 되는 등의 문제점이 있다. 따라서, 단순한 구조를 가지면서도 정밀도와 응답속도가 개선된 새로운 구조를 갖는 3축 병렬 기구를 개발할 필요성이 제기된다.

본 발명의 목적은 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 구조가 단순화되어 운동 해석이 용이하고, 작업 공간을 충분히 확보할 수 있으며, 응답속도 및 정밀도가 개선된 3축 모션 플랫폼을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은, 서로 일정 간격을 두고 위치하면서 하향 개구된 3개의 중공홀을 포함하고, 상하운동 또는 경사운동이 가능한 상부 플레이트; 상기 중공홀 내측에 각각 고정 배치된 중공형의 베어링 셸 및 각 상기 베어링 셸 내에서 부분적으로 회전 가능하게 배치된 볼 조인트; 및 상단부가 상기 볼 조인트를 통해 상기 상부 플레이트에 연결되어 상기 상부 플레이트에 직선 운동 에너지를 전달하는, 길이 방향으로 신축 가능한 3개의 암(arm); 을 포함하고, 상기 암은, 회전구동력을 제공하는 회전 모터; 상기 회전 모터에 결합된 제 1 기어; 및 상기 제 1 기어에 치합되어 일정 기어비를 가지며, 상기 제 1 기어의 회전에 따라 연동 회전하는 제 2 기어; 를 포함하고 상기 제 1 기어의 회전 정도 조절을 통해 상기 암의 신축 길이를 조절할 수 있도록 구성되는 3축 모션 플랫폼을 제공할 수 있다.

본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.

본 발명에 따른 3축 모션 플랫폼에 따르면, 구조가 단순화되어 운동 해석이 용이하고, 작업 공간을 충분히 확보할 수 있으며, 응답속도 및 정밀도가 개선될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 상부 플레이트, 베어링 셸 및 볼 스크류를 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 3은 도 2의 베어링 셸과 볼 스크류 부분을 분해하여 표시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 하나의 암을 확대하여 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 하나의 암을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 수단을 확대 표시한 정면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼의 암(20)이 신장된 상태 전후를 표시한 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 실시예를 설명함에 있어서 도시된 구성은 상세한 설명에 대한 이해를 돕기 위한 예시일 뿐 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음을 명시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 상부 플레이트, 베어링 셸 및 볼 스크류를 확대하여 나타낸 측단면도이다. 도 3은 도 2의 베어링 셸과 볼 스크류 부분을 분해하여 표시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼(10)은 서로 일정 간격을 두고 위치하면서 하향 개구된 3개의 중공홀(12)을 포함하는 상부 플레이트(11), 중공홀(12) 내측에 각각 고정 배치된 중공형의 베어링 셸(14, 15) 및 각 베어링 셸(14, 15) 내에서 부분적으로 회전 가능하게 배치된 볼 조인트(17) 및 상단부가 볼 조인트(17)를 통해 상부 플레이트(11)에 연결된 3개의 암(arm)(20)을 포함할 수 있다.

상부 베어링 셸(14)과 하부 베어링 셸(15)이 한 쌍으로 결합되어 중공을 갖는 일체의 셸을 이루도록 구성되어 있으며 상부 베어링 셸(14)과 하부 베어링 셸(15) 사이에 볼 조인트(17)가 배치된다. 하부 베어링 셸(15)은 개구부를 포함할 수 있어, 중공홀(12)의 개구부 및 하부 베어링 셸(15)의 개구부를 관통하여 볼 조인트(17)가 암(20)과 결합될 수 있다. 상부 베어링 셸(15)의 상측에는 베어링 캡(16)이 결합될 수 있다.

상부 플레이트(11)의 상면에는 상부 플레이트(11)와 함께 변위가 발생하는 피운동체(도면 미도시)가 안착될 수 있다. 상부 플레이트(11)는 상부 플레이트(11)의 하부에 결합된 3개의 암(20)의 운동에 의해 상하 운동 또는 경사 운동할 수 있다.

암(20)은 길이 방향으로 신축 가능한 구성요소로서, 상부 플레이트(11)에 직선 운동 에너지를 전달할 수 있다. 3개의 암(20)이 각각 독립적으로 신축됨으로써 암(20)의 길이 방향 축을 따라 각각의 볼 조인트(17)의 왕복 변위를 야기할 수 있다. 상기 볼 조인트(17)에 체결된 중공홀(12) 내측의 베어링 셸(14,15) 내부에서 볼 조인트(17)는 일정 각도 범위 하에서 베어링 셸(14,15) 내부에서 자유롭게 회전 가능하다. 볼 조인트(17)의 변위에 따라 볼 조인트(17)가 체결된 중공홀(12)의 변위가 야기되고, 세 지점에 배치된 중공홀(12)의 변위에 따라 상부 플레이트(11)가 상측으로 밀리거나 하측으로 당겨짐으로써 상부 플레이트(11)의 3자유도 운동이 가능하다. 이하 암(20)의 구조에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 더 상세히 설명할 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 하나의 암을 확대하여 나타낸 정면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼 중 하나의 암을 확대하여 나타낸 측단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 암(20)은 회전구동력을 제공하는 회전 모터(21), 상기 회전 모터(21)에 결합된 제 1 기어(22) 및 제 1 기어(22)에 치합되어 일정 기어비를 갖는 제 2 기어(23)를 포함한다. 제 1 기어(22)의 중심은 회전 모터(21)의 회전 축 상에 위치한다. 제 2 기어(23)는 제 1 기어(22)의 회전에 따라 제 1 기어(22) 회전 방향의 반대 방향으로 연동 회전한다. 암(20)은 상술한 바와 같이 신축 가능한 구성요소로서, 암(20)의 신축 운동에너지는 회전 모터(21)의 회전 구동력으로부터 제공될 수 있다. 회전 모터(21)에 결합된 제 1 기어(22)의 회전 정도 조절을 통해 암(20)의 신축 길이가 조절될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 암(20)에 제 1 기어(22) 및 제 2 기어(23)의 회전 축을 지지하는 베어링(미도시) 또는 회전 모터(21), 제 1 기어(22) 및 제 2 기어(23)를 포함하는 암(20)의 상부 구조를 지지하는 지지대가 더 형성될 수 있다.

제 1 기어(22) 및 제 2 기어(23)의 기어비 조절을 통해 회전 모터(21)의 회전 속도 대비 상기 암(20)의 신축 속도의 비율이 조절될 수 있다. 예를 들어, 원동 기어인 제 1 기어(22)와 종동 기어인 제 2 기어(23)의 잇수의 비가 2:1 인 경우 1:1 인 경우보다 회전 모터(21)의 회전 속도 대비 상기 암(20)의 신축 속도가 상대적으로 저감되지만 보다 회전 모터(21)의 회전 속도 조절을 통해 상기 암(20)의 신축 정도를 더 세밀하게 조절할 수 있다. 복수의 기어들을 포함함으로써, 본 발명의 3축 모션 플랫폼(10)은 상부 플레이트(11)의 변위를 조절하는 제 2 기어(23)의 회전 정도에 대해 제어 응답속도가 감축됨과 동시에 정밀한 제어가 가능하므로, 종래 공압식 또는 유압식 액츄에이터에 비해 출력 값의 오차를 감소시킬 수 있다.

제 2 기어(23)에 제 2 기어(23)의 회전 운동을 볼 조인트(17)의 왕복 운동으로 변환하는 변환 수단이 추가로 결합될 수 있다. 상기 변환 수단을 통해 상기 암(20)의 신축 운동이 이루어질 수 있다. 상기 변환 수단의 실시예에 대하여는 도 6을 참조하여 상세하게 후술할 것이다.

상기 암(20)의 하단부에는 회전 힌지(26)가 더 구비될 수 있다. 회전 힌지(26)의 회전 축은 베이스 또는 바닥에 수평한 방향으로 배치될 수 있다. 회전 힌지(26)를 통해 암(20)이 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 암(20)의 각 상단부는 볼 조인트(17)를 통해 상부 플레이트(11)의 일정 지점에 각각 결합되어 있으므로, 세 개의 암(20)의 각 상단부간 거리는 항상 일정하게 유지된다. 따라서 세 개의 암(20)중 일부가 신장 또는 축소될 때, 상단부 간 거리가 고정된 암(20)들은 회전 힌지(26)의 회전을 위한 별도 구동원이 없더라도 상단부 간 거리를 유지하기 위해 자연스럽게 회전할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 세 개의 각 회전 힌지(26)의 회전 축 중 어느 두 회전 축 간에 이루는 각도는 모두 50도에서 70도 범위 내일 수 있다. 두 회전 축 간 이루는 각도 중 어느 하나라도 70도를 초과하지 않게 구성됨으로써, 암(20) 간 신축 정도의 차이에 의해 발생하는 토크를 받아 회전 축이 수평 방향에서 벗어나 변형되거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 수단을 확대 표시한 정면도이다. 도 6을 참조하면, 변환 수단은 볼 스크류(28) 및 볼 스크류(28)의 직선 운동 에너지를 볼 조인트(17)에 전달하는 전달 부재(29)를 포함할 수 있다.

볼 스크류(28)는 나선 형상의 나사 홈을 외주면에 가지는 나사축(30), 상기 나사 축의 나사 홈에 대향하는 나사 홈을 내주면에 가지는 너트(31) 및 상기 양 나사 홈에 형성되는 나선 형상의 볼 이동로를 통해 자유롭게 이동 가능한 복수 개의 볼(32)을 포함할 수 있다. 이 경우 전달 부재(29)는 일단이 너트(31)에 고정 결합되고 타단이 볼 조인트(17)에 고정 결합될 수 있다.

제 2 기어(23)에 결합된 볼 스크류의 나사축(30)이 회전할 때, 볼 이동로 내부의 복수 개의 볼(32)이 양 나사 홈에 접촉하여 무한 순환 운동을 하며 회전하지 않도록 고정된 너트(31)가 나사축(30)의 길이 방향으로 왕복 이송되도록 한다. 너트(31)가 회전할 때 볼(32)에 점접촉하므로 마찰 저항이 최소화되어 미끄럼 마찰하는 일반 스크류보다 회전 시에 필요한 힘을 상대적으로 크게 감소시킬 수 있으며 암(20)의 신축운동 정밀성을 극대화할 수 있다. 나사축(30)은 제 2 기어(23)의 회전축에 결합될 수 있다. 따라서 제 2 기어(23)의 회전 속도의 조절을 통해 나사축(30)의 회전 속도가 조절될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 볼 스크류의 나사축(30)과 볼 조인트(17)의 중심이 일치하도록 구성될 수 있다. 볼 스크류의 나사축(30)과 볼 조인트(17)의 중심이 일치됨으로써 볼 스크류(28)의 너트(31)의 왕복 운동과 볼 조인트(17)의 왕복 운동이 일직선 상 동기화될 수 있다. 너트(31)의 왕복 운동과 볼 조인트(17)의 왕복 운동이 일직선 상 동기화될 경우, 너트(31)의 변위를 통해 볼 조인트(17)의 변위점을 계산하는 과정이 단순화되고 운동 해석이 용이해진다.

일 실시예에 따르면, 암(20)은 수직 방향으로 고정 배치된 직선 레일(35) 및 직선 레일(35)을 따라 슬라이딩되는 슬라이드부(36)를 포함하는 하나 이상의 직선 운동 가이드(LM 가이드, Linear Motion Guide)(34)를 더 포함할 수 있다. 전달 부재(29)가 슬라이드부(36)에 결합됨으로써 너트(31)의 왕복 운동에 따라 연동 왕복 운동하는 전달 부재(29)의 이동 정밀성을 증대시킬 수 있다.

직선 운동 가이드(34)는 정밀 반복 이동 역할을 하는 구성요소로서, 직선 운동 부재를 지지하며 다른 구성요소의 직선 운동을 안내하는 역할을 한다. 슬라이드부(36) 내부의 복수의 볼(도면 미도시)이 직선 레일의 홈에 접촉하여 무한 순환 운동을 하며 슬라이드부(36)를 직선 레일을 따라 왕복 이송한다. 상기 볼이 슬라이드부(36)와 직선 레일 사이의 틈을 제거하므로 단순한 미끄럼 가이드에 비해 직선 운동 시에 발생하는 불필요한 수평 방향 흔들림이 저감되고, 직선 레일과 슬라이드부(36)가 상기 볼에 점접촉하여 마찰 저항이 최소화되므로 암(20)의 신축 운동 정밀성을 극대화할 수 있다. 직선 운동 가이드는 총볼 타입 또는 리테이너 타입을 포함하여 볼의 구름운동을 슬라이드부(36)의 직선운동으로 변환하는 어떤 타입이 사용되더라도 무방하다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3축 모션 플랫폼의 암(20)이 신장된 상태 전후를 표시한 도면이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 3축 모션 플랫폼에 암(20)의 신축 정도를 감지하는 위치 센서(38)가 더 포함될 수 있다. 위치 센서는 너트 또는 전달 부재(29)의 변위를 감지함으로써 암(20)의 신축 정도를 감지할 수 있다.

도 7a와 같이 적어도 2개 이상의 위치 센서(38)가 위치 센서는 암(20)의 길이 방향을 따라 상하로 이격 고정될 수 있다. 복수의 위치 센서(38)는 신축이 발생하지 않는, 암 프레임(24)과 같은 구성요소에 결합될 수 있다. 암(20)이 신장되기 전에는 전달 부재(29)에 결합된 위치 감지용 부재(29a)가 하부 위치 센서(38_1)의 홈 내부에 위치한다. 상기 홈 내부의 위치 감지용 부재(29a)를 하부 위치 센서(38_1)가 감지하여 위치 정보를 센서에 연결된 정보 처리 장치(도면 미도시)에 전달할 수 있다.

도 7b와 같이 암(20)이 일정 길이 신장된 경우, 전달 부재(29)에 결합된 위치 감지용 부재(29a)가 상부 위치 센서(38_2)의 홈 내부에 위치한다. 상기 홈 내부의 위치 감지용 부재(29a)를 상부 위치 센서(38_2)가 감지하여 위치 정보를 센서에 연결된 정보 처리 장치(도면 미도시)에 전달할 수 있다.

위치 센서의 숫자와 간격은 도7a 및 도 7b에 도시된 것과 달리 형성될 수 있음은 물론이다. 예를 들어 암(20)의 신장 정도를 두 단계 이상 감지할 수 있도록 위치 센서의 숫자는 세 개 이상일 수 있다. 또한 연속적인 변위를 감지할 수 있도록 복수의 위치 센서가 이격 없이 연속으로 배치될 수도 있다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 3축 모션 플랫폼
11: 상부 플레이트
12: 중공홀
14: 베어링 셸
15: 베어링 셸
16: 베어링 캡
17: 볼 조인트
20: 암
21: 회전 모터
22: 제 1 기어
23: 제 2 기어
24: 암 프레임
26: 회전 힌지
28: 볼 스크류
29: 전달 부재
29a: 위치 감지용 부재
30: 나사축
31: 너트
32: 볼
34: 직선 운동 가이드
35: 직선 레일
36: 슬라이드부
38: 위치 센서

Claims

서로 일정 간격을 두고 위치하면서 하향 개구된 3개의 중공홀을 포함하고, 상하운동 또는 경사운동이 가능한 상부 플레이트;
상기 중공홀 내측에 각각 고정 배치된 중공형의 베어링 셸 및 각 상기 베어링 셸 내에서 부분적으로 회전 가능하게 배치된 볼 조인트; 및
상단부가 상기 볼 조인트를 통해 상기 상부 플레이트에 연결되어 상기 상부 플레이트에 직선 운동 에너지를 전달하는, 길이 방향으로 신축 가능한 3개의 암(arm);
을 포함하고,

상기 암은,
회전구동력을 제공하는 회전 모터;
상기 회전 모터에 결합된 제 1 기어; 및
상기 제 1 기어에 치합되어 일정 기어비를 가지며, 상기 제 1 기어의 회전에 따라 연동 회전하는 제 2 기어;
를 포함하고

상기 베어링 셸은
중앙에 형성되는 개구부를 포함하는 상부 베어링 셸;
상기 상부 베어링 셸의 하면에 배치되며 중앙에 형성되는 개구부를 포함하는 하부 베어링 셸; 및
상기 상부 베어링 셸의 상측에 배치되어 상기 볼 조인트의 이탈을 방지하는 베어링 캡으로 구성되며,
상기 볼 조인트에 체결된 상기 중공홀 내측의 상기 상부 베어링 셸 및 상기 하부 베어링 셸이 결합하여 그 내부에 중공의 수용공간을 형성하여 상기 볼 조인트가 삽입되며, 상기 볼 조인트는 일정 각도 범위 하에서 상기 상부 베어링 셸 및 상기 하부 베어링 셸 내부에서 자유롭게 회전하며, 상기 볼 조인트의 변위에 따라 상기 볼 조인트가 체결된 상기 중공홀의 변위가 변동되고, 세 지점에 배치된 상기 중공홀의 변위에 따라 상기 상부 플레이트가 상측으로 밀리거나 하측으로 당겨짐으로써 상기 상부 플레이트의 3자유도 운동이 가능하며,

상기 제 1 기어의 회전 정도 조절을 통해 상기 암의 신축 길이를 조절할 수 있도록 구성되는 3축 모션 플랫폼.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 기어에 상기 제 2 기어의 회전 운동을 상기 볼 조인트의 왕복 운동으로 변환하는 변환 수단이 결합되고,
상기 변환 수단을 통해 상기 암의 신축 운동이 이루어지는
3축 모션 플랫폼.
제 2 항에 있어서,
상기 변환 수단은
나선 형상의 나사 홈을 외주면에 가지고 상기 제 2 기어의 회전축에 결합된 나사축, 상기 나사축의 나사 홈에 대향하는 나사 홈을 내주면에 가지는 너트 및 상기 양 나사 홈에 의해 형성되는 나선 형상의 볼 이동로를 통해 자유롭게 이동 가능한 복수 개의 볼을 포함하는 볼 스크류; 및
일단이 상기 너트에 고정 결합되고 타단이 상기 볼 조인트에 고정 결합되어 상기 너트의 직선 운동 에너지를 상기 볼 조인트에 전달하는 전달 부재
를 포함하는
3축 모션 플랫폼.
제 3 항에 있어서,
상기 암에 구비된 상기 볼 스크류의 나사축과 상기 볼 조인트의 중심이 일치하도록 구성되어 상기 볼 스크류의 너트와 상기 볼 조인트가 일직선 상 동기화되어 이동하는
3축 모션 플랫폼.
제 3 항에 있어서,
상기 암은 수직 방향으로 고정 배치된 직선 레일 및 상기 직선 레일을 따라 슬라이딩되는 슬라이드부가 구비된 적어도 하나 이상의 직선 운동 가이드를 각각 더 포함하고,
상기 전달 부재가 상기 슬라이드부에 결합됨으로써 상기 전달 부재가 상기 직선 레일을 따라 왕복 직선 운동하도록 구동되는 3축 모션 플랫폼.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 기어와 상기 제 2 기어의 기어비 조절을 통해 상기 회전 모터의 회전 속도 대비 상기 암의 신축 속도의 비율을 조절할 수 있도록 구성되는
3축 모션 플랫폼.
제 1 항에 있어서,
상기 3개의 암의 상단부 간 거리가 일정하게 유지되도록 수평 회전 축을 중심으로 회전 가능한 회전 힌지가 상기 암의 하단부에 형성된
3축 모션 플랫폼.
제 1 항에 있어서,
상기 암의 신축 정도를 감지하는 복수 개의 위치 센서가 형성된
3축 모션 플랫폼.