KR102377022B1 - Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same - Google Patents

Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102377022B1
KR102377022B1 KR1020200138540A KR20200138540A KR102377022B1 KR 102377022 B1 KR102377022 B1 KR 102377022B1 KR 1020200138540 A KR1020200138540 A KR 1020200138540A KR 20200138540 A KR20200138540 A KR 20200138540A KR 102377022 B1 KR102377022 B1 KR 102377022B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
growth
magnet
outer periphery
roller
Prior art date
Application number
KR1020200138540A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유지환
정상구
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020200138540A priority Critical patent/KR102377022B1/en
Priority to PCT/KR2021/014157 priority patent/WO2022086040A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102377022B1 publication Critical patent/KR102377022B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0023—Gripper surfaces directly activated by a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0028—Gripping heads and other end effectors with movable, e.g. pivoting gripping jaw surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The present invention relates to a cap assembly for a soft growing robot, which is a cap assembly disposed on a leading end portion of a growing unit including the outer circumference portion connected to a rim of an opening on a main housing with inner space and the opening formed at one side thereof and the inner circumference portion connected to an inner side from the outer circumference portion and extended into the inner space, wherein the inner circumference portion is transferred toward the outer circumference portion by pressure of air supplied to a gap between the outer circumference portion and the inner circumference portion and length thereof is extended forward. The cap assembly of the present invention comprises: an outer traveling structure disposed on an outer side of the outer circumference portion of the growing unit and formed to cover the leading end portion of the growing unit and be able to travel along an outer surface of the outer circumference portion; and an inner traveling structure disposed on an inner side of the outer circumference portion of the growing unit and formed to be able to travel along an inner surface of the outer circumference portion by being interlocked with the outer traveling structure. Accordingly, any working device can be stably disposed on the leading end portion of the growing unit, which has variable length.

Description

성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 성장형 소프트로봇{Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same}A cap assembly for a growth-type soft robot and a growth-type soft robot including the same {Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same}

본 발명은 성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 성장형 소프트로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 임의의 작업용 디바이스가 장착되며, 길이가 가변되는 성장유닛의 선단부에 안정적으로 구비될 수 있는 구조를 가지는 성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 성장형 소프트로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a cap assembly of a growth-type soft robot and a growth-type soft robot including the same, and more particularly, having a structure that can be stably provided at the tip of a growth unit having a variable length and on which an arbitrary device for work is mounted. It relates to a cap assembly of a growth-type soft robot and a growth-type soft robot including the same.

내부에 중공이 형성된 파이프 또는 붕괴된 건물의 잔해더미 등 사람이 특정 목적 지점까지 도달할 수 없는 상황에서, 사람을 대신하여 목적 지점까지 이동 후 다양한 검사, 유지/보수 작업 또는 구명활동 등을 수행하기 위한 목적으로 다양한 형태의 이동형 로봇이 개발되고 있다.In situations where people cannot reach a specific destination, such as a pipe with a hollow inside or a pile of debris from a collapsed building, moving to the destination on behalf of a person and performing various inspections, maintenance/repair work, or lifesaving activities For this purpose, various types of mobile robots are being developed.

종래의 이동형 로봇은 무한궤도식 크롤러를 구비한 차체에 카메라와 보수작업용 공구 등을 탑재한 형태로 형성되거나, 또는 길이 방향으로 길게 형성된 호스 등에 자벌레의 움직임을 적용하여 진행이 가능한 형태 등으로 형성된다.The conventional mobile robot is formed in a form in which a camera and a tool for maintenance work are mounted on a car body having a caterpillar crawler, or in a form capable of proceeding by applying the movement of a caterpillar to a hose formed long in the longitudinal direction.

다만, 전자의 무한궤도식 크롤러 타입의 로봇은 평면 상의 진행에는 적합하지만 상하 방향 또는 경사진 방향으로의 주행이 불가능하다는 문제가 있다. 또한 후자의 자벌레 움직임을 적용한 로봇은 곡부, T자, Y자형 분기부 등 다양하게 굴곡진 경로로 진행하는 것이 곤란하여 활용에 제한이 있다.However, the former caterpillar crawler type robot is suitable for traveling on a plane, but has a problem in that it is impossible to travel in an up-down direction or an inclined direction. In addition, the robot to which the latter movement is applied has limitations in its use as it is difficult to proceed in variously curved paths such as curved, T-shaped, and Y-shaped branching parts.

그리고 이와 같은 단점들을 보완하기 위해, 최근에는 선단부가 자라나는 방식의 소프트로봇, 일명 바인로봇(Vine Robot)이 개발된 바 있다.And to compensate for these shortcomings, recently, a soft robot with a growing tip, so-called Vine Robot, has been developed.

바인로봇은 내주부 및 외주부를 가지는 바인이 후방에서 발생되는 압축공기에 의해 내주부가 외주부 측으로 전환됨에 따라 전체 길이가 증가하게 되는 방식을 가지며, 이와 같은 바인로봇은 전술한 종래의 기술들에 비해 입체적인 운용이 가능하다는 장점이 있어 최근 가장 각광받는 기술로서 주목받고 있다.The Vine robot has a method in which the overall length is increased as the inner periphery is converted to the outer periphery side by the compressed air generated from the rear of the Vine robot having an inner and outer periphery, and such a Vine robot is compared to the prior art described above. It has the advantage of being able to operate three-dimensionally, and is attracting attention as the most popular technology in recent years.

또한 바인로봇을 실제 현장에서 활용하기 위해서는 바인의 선단부에 카메라 등과 같은 작업용 디바이스가 구비되어야 할 필요가 있으나, 내주부와 외주부 간이 지속적으로 전환되는 바인로봇의 특성 상 작업용 디바이스를 바인의 선단부에 고정된 상태로 유지하는 것이 매우 어렵다.In addition, in order to use the Vine Robot in the actual field, it is necessary to have a working device such as a camera at the tip of the Vine. It's very difficult to keep.

이에 작업용 디바이스를 바인의 선단부에 고정시키기 위한 다양한 메커니즘들이 연구되고 있으나, 현재까지 고안된 메커니즘들은 작업용 디바이스를 안정적으로 고정시키지 못하여 작업 중 탈락이 발생하는 문제가 지속적으로 발생하고 있다.Accordingly, various mechanisms for fixing the working device to the tip of the vine are being studied, but the mechanisms devised so far do not stably fix the working device, and thus the problem of falling off during the operation is continuously occurring.

따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving such a problem is required.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 임의의 작업용 디바이스를 길이가 가변되는 성장유닛의 선단부에 안정적으로 구비될 수 있는 구조를 제공함에 따라, 다양한 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention devised to solve the problems of the prior art described above, and as it provides a structure in which an arbitrary device for work can be stably provided at the tip of a growth unit having a variable length, various tasks are performed smoothly purpose to make it possible.

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

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리는, 내부공간이 형성되고 일측에 개구부가 형성된 메인 하우징의 상기 개구부 둘레에 연결되는 외주부와, 상기 외주부로부터 내측으로 연결되어 상기 내부공간 내로 연장되는 내주부를 포함하며, 상기 외주부와 상기 내주부 사이로 공급되는 공기의 압력에 의해 상기 내주부가 상기 외주부 측으로 전환되며 길이가 전방으로 연장되는 성장유닛의 선단부에 구비되는 캡 어셈블리에 있어서, 상기 성장유닛의 상기 외주부 외측에 구비되어 상기 성장유닛의 선단부를 감싸는 형태로 형성되며, 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외부 주행 구조체 및 상기 성장유닛의 상기 외주부 내측에 구비되며, 상기 외부 주행 구조체와 연동하여 상기 외주부 내면을 따라 주행 가능하게 형성되는 내부 주행 구조체를 포함한다.The cap assembly of the growth-type soft robot of the present invention for achieving the above object includes an outer periphery connected to the periphery of the opening of a main housing having an inner space and an opening formed on one side, and the inner space connected inward from the outer periphery In the cap assembly comprising an inner periphery extending inward, the inner periphery is switched to the outer periphery side by the pressure of air supplied between the outer periphery and the inner periphery and provided at the tip of the growth unit extending forward in length, It is provided on the outside of the outer periphery of the growth unit and is formed in a shape to surround the tip of the growth unit, and is provided inside the outer periphery of the growth unit and an external traveling structure configured to be traversable along the outer periphery of the growth unit, and the outside driving and an inner traveling structure formed so as to be travelable along the inner surface of the outer periphery in conjunction with the structure.

이때 본 발명은 내부에 후방이 개구된 수용공간이 형성되고, 상기 성장유닛의 선단부를 외측에서 감싸도록 형성되어, 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 이동되는 캡 유닛 및 상기 캡 유닛과 함께 상기 성장유닛의 상기 외주부 외측에 구비되어 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 아우터 모듈과, 상기 성장유닛의 상기 외주부 내측에 구비되어 상기 아우터 모듈과 연동하여 상기 외주부 내면을 따라 주행 가능하게 형성되는 이너 모듈을 포함하는 롤링 인터록 유닛을 포함하며, 상기 외부 주행 구조체는 상기 캡 유닛 및 상기 아우터 모듈을 포함하여 구성되고, 상기 내부 주행 구조체는 상기 이너 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, in the present invention, a receiving space with an open rear is formed therein, and the cap unit is formed to surround the front end of the growth unit from the outside, and the cap unit is moved to correspond to a change in the length of the growth unit, and the growth together with the cap unit An outer module provided on the outside of the outer periphery of the unit to be drivable along the outer periphery of the unit, and an inner module provided inside the outer periphery of the growth unit to interlock with the outer module to be drivable along the inner surface of the outer periphery and a rolling interlock unit including a, wherein the outer traveling structure may include the cap unit and the outer module, and the inner traveling structure may include the inner module.

그리고 상기 아우터 모듈은, 상기 성장유닛의 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외측 주행롤러 및 상기 외주부 외측에 구비되는 제1자석을 포함하며, 상기 이너 모듈은, 상기 성장유닛의 상기 외주부 내면을 따라 이동 가능하게 형성되는 내측 주행롤러 및 상기 외주부 내측에 구비되어 제1자석과 서로 인력을 발생시키는 제2자석을 포함하고, 상기 아우터 모듈은 상기 캡 유닛의 후방에 연결됨에 따라 상기 캡 유닛과 함께 이동되도록 형성될 수 있다.And the outer module includes an outer traveling roller formed to be travelable along the outer periphery of the growth unit and a first magnet provided outside the outer periphery, wherein the inner module includes the inner surface of the outer periphery of the growth unit. and a second magnet provided inside the outer periphery to generate attractive force to each other with the first magnet, and the outer module is connected to the rear of the cap unit and is together with the cap unit. It may be formed to move.

이때 상기 아우터 모듈은, 상기 외측 주행롤러 및 상기 제1자석이 고정되며, 상기 외주부의 외측에서 상기 캡 유닛의 후방에 결합되는 제1고정 하우징을 더 포함하며, 상기 이너 모듈은, 상기 내측 주행롤러 및 상기 제2자석이 고정되며, 상기 외주부의 내측에서 상기 제1자석 및 상기 제2자석의 인력에 의해 고정된 상태를 가지는 제2고정 하우징을 더 포함할 수 있다.In this case, the outer module further includes a first fixed housing to which the outer traveling roller and the first magnet are fixed, and coupled to the rear of the cap unit from the outside of the outer periphery, wherein the inner module includes the inner traveling roller and a second fixing housing to which the second magnet is fixed, the second fixing housing having a fixed state by the attractive force of the first magnet and the second magnet inside the outer periphery.

그리고 상기 제1고정 하우징은, 상기 캡 유닛의 후단에 결합되며, 상기 외주부의 외면을 따라 형성된 링 형태의 제1환형결합부, 상기 제1환형결합부의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 상기 제1자석을 고정시키는 제1자석고정부 및 상기 제1자석고정부와 연결되고, 상기 외측 주행롤러를 회전 가능하게 고정시키는 제1롤러고정부를 포함하며, 상기 제2고정 하우징은, 상기 외주부의 내면을 따라 형성된 링 형태의 제2환형결합부, 상기 제2환형결합부의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 상기 제2자석을 고정시키는 제2자석고정부 및 상기 제2자석고정부와 연결되고, 상기 내측 주행롤러를 회전 가능하게 고정시키는 제2롤러고정부를 포함할 수 있다.And the first fixed housing, coupled to the rear end of the cap unit, a ring-shaped first annular coupling portion formed along the outer surface of the outer peripheral portion, extending rearward from a predetermined position of the first annular coupling portion, the first magnet A first magnet fixing part for fixing the , and a first roller fixing part connected to the first magnet fixing part, and rotatably fixing the outer traveling roller, the second fixing housing, the inner surface of the outer periphery A second annular coupling part in the form of a ring formed along the line, a second magnet fixing part extending rearward from a predetermined position of the second annular coupling part to fix the second magnet and connected to the second magnet fixing part, and the inner driving It may include a second roller fixing part for rotatably fixing the roller.

또한 상기 제1자석고정부 및 상기 제1롤러고정부는 상기 제1환형결합부의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비되며, 상기 제2자석고정부 및 상기 제2롤러고정부는 상기 제1자석고정부 및 상기 제1롤러고정부에 대응되도록 상기 제2환형결합부의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비될 수 있다.In addition, a plurality of the first magnet fixing part and the first roller fixing part are provided at different positions of the first annular coupling part, and the second magnet fixing part and the second roller fixing part are the first magnet fixing part and the A plurality of the second annular coupling part may be provided at different positions to correspond to the first roller fixing part.

이때 상기 외측 주행롤러 및 상기 내측 주행롤러는 상기 외주부가 사이에 끼워지도록 서로 맞닿은 상태로 구비되며, 상기 제1자석 및 상기 제2자석은 상기 외주부와 소정 거리 이격된 상태로 인력을 발생시키도록 구비될 수 있다.At this time, the outer running roller and the inner running roller are provided in abutting state so that the outer periphery is sandwiched therebetween, and the first magnet and the second magnet are provided to generate attractive force while being spaced apart from the outer periphery by a predetermined distance. can be

또한 상기 제1자석은 상기 외측 주행롤러의 양측에 한 쌍이 구비되며, 상기 제2자석은 상기 내측 주행롤러의 양측에 한 쌍이 구비될 수 있다.In addition, a pair of the first magnet may be provided on both sides of the outer traveling roller, and a pair of the second magnet may be provided on both sides of the inner traveling roller.

한편 본 발명은 상기 내주부의 내면에 접촉된 상태로 구동력에 의해 회전됨에 따라 상기 성장유닛의 길이 변화를 보조하는 구동롤러를 포함하며, 상기 수용공간 내에서 상기 이너 모듈에 결합되도록 구비되어 상기 내부 주행 구조체를 구성하는 리트랙터 유닛을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention includes a driving roller that assists a change in the length of the growth unit as it is rotated by a driving force while in contact with the inner surface of the inner periphery, and is provided to be coupled to the inner module in the receiving space and is provided to be coupled to the inner module. It may further include a retractor unit constituting the driving structure.

여기서 리트랙터 유닛은 상기 수용공간 내에 구비되어 상기 제2환형결합부의 전방에 결합되는 구동 하우징 및 상기 구동 하우징에 의해 회전 가능하게 고정되며, 상기 내주부의 내면에 접촉된 상태로 구동력에 의해 회전됨에 따라 상기 성장유닛의 길이 변화를 보조하는 구동롤러를 포함할 수 있다.Here, the retractor unit is provided in the receiving space and is rotatably fixed by a driving housing coupled to the front of the second annular coupling part and the driving housing, and is rotated by a driving force while in contact with the inner surface of the inner peripheral part. Accordingly, it may include a driving roller to assist the length change of the growth unit.

그리고 본 발명은 상기 외주부와 상기 내주부의 전환영역 내측에 구비되어 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 회전되며 전환 동작을 보조하는 보조롤러를 포함하며, 상기 수용공간 내에서 상기 리트랙터 유닛에 결합되도록 구비되어 상기 내부 주행 구조체를 구성하는 전환동작 보조 유닛을 더 포함할 수 있다.And the present invention includes an auxiliary roller provided inside the conversion region of the outer and inner circumference portions to rotate to correspond to a change in the length of the growth unit and to assist the conversion operation, and is coupled to the retractor unit within the accommodation space. It is provided so as to further include a switching operation auxiliary unit constituting the internal driving structure.

이때 전환동작 보조 유닛은, 상기 수용공간 내에 구비되어 상기 구동 하우징의 전방에 결합되는 보조 하우징 및 상기 보조 하우징에 의해 회전 가능하게 고정되며, 상기 외주부와 상기 내주부의 전환영역 내측에 구비되어 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 회전되며 전환 동작을 보조하는 보조롤러를 포함할 수 있다.In this case, the switching operation auxiliary unit is provided in the receiving space and is rotatably fixed by the auxiliary housing and the auxiliary housing coupled to the front of the driving housing, and is provided inside the conversion area of the outer and inner circumferences to grow the growth. It is rotated to correspond to a change in the length of the unit and may include an auxiliary roller to assist the switching operation.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리 및 이를 포함하는 성장형 소프트로봇은, 캡 유닛의 후방에 구비되며, 성장유닛의 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외측 주행롤러 및 외주부 외측에 구비되는 제1자석을 포함하는 아우터 모듈과, 성장유닛의 외주부 내면을 따라 이동 가능하게 형성되는 내측 주행롤러 및 외주부 내측에 구비되어 제1자석과 서로 인력을 발생시키는 제2자석을 포함하는 이너 모듈을 포함하여, 캡 유닛과 함께 이동되도록 형성되는 롤링 인터록 유닛이 구비됨에 따라, 임의의 작업용 디바이스를 길이가 가변되는 성장유닛의 선단부에 안정적으로 구비될 수 있는 구조를 제공하고, 다양한 작업을 원활하게 수행할 수 있는 장점을 가진다.The cap assembly of the growth-type soft robot of the present invention for solving the above problems and the growth-type soft robot including the same are provided at the rear of the cap unit, and an outer running roller and an outer peripheral portion that are formed to be travelable along the outer peripheral surface of the growth unit An outer module including a first magnet provided on the outside, an inner traveling roller formed to be movable along the inner surface of the outer periphery of the growth unit, and a second magnet provided inside the outer periphery to generate attractive force with the first magnet As the rolling interlock unit including the inner module and formed to move together with the cap unit is provided, it provides a structure in which an arbitrary device for work can be stably provided at the tip of the growth unit whose length is variable, and various operations are performed. It has the advantage of being able to perform smoothly.

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

도 1은 성장형 소프트로봇의 기본적인 구조를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명에 따른 캡 어셈블리의 개략적인 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리의 외관을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리의 내부 구조를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 도면;
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리에 있어서, 롤링 인터록 유닛의 세부 구조를 나타낸 도면;
도 9는 성장유닛의 길이가 증가되는 과정에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리의 구동 형태를 나타낸 도면; 및
도 10은 성장유닛의 길이가 축소되는 과정에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리의 구동 형태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the basic structure of a growth-type soft robot;
2 is a view showing a schematic structure of a cap assembly according to the present invention;
Figure 3 is a view showing the appearance of the cap assembly according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the internal structure of the cap assembly according to an embodiment of the present invention;
5 is an exploded view showing each component of the cap assembly according to an embodiment of the present invention;
6 to 8 are views showing a detailed structure of a rolling interlock unit in the cap assembly according to an embodiment of the present invention;
9 is a view showing a driving form of the cap assembly according to an embodiment of the present invention while the length of the growth unit is increased; and
10 is a view showing a driving form of the cap assembly according to an embodiment of the present invention while the length of the growth unit is reduced.

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

도 1은 성장형 소프트로봇의 기본적인 구조를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the basic structure of a growth-type soft robot.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 캡 어셈블리가 적용되는 소프트로봇은 내부공간이 형성되며, 일측에 개구부가 형성된 메인 하우징(30)과, 내주부(11) 및 외주부(12)를 가지는 성장유닛(10)을 포함한다.As shown in Fig. 1, the soft robot to which the cap assembly of the present invention is applied has an inner space, a main housing 30 having an opening formed on one side, and an inner periphery 11 and an outer periphery 12. It includes a unit (10).

이때 내주부(11)는 메인 하우징(30)의 내측으로 인입되어 피딩드럼(20)에 권취된 상태를 가지며, 외주부(12)는 메인 하우징(30)의 개구부 둘레에 연결된다.At this time, the inner periphery 11 is drawn into the main housing 30 and has a state wound around the feeding drum 20 , and the outer periphery 12 is connected around the opening of the main housing 30 .

그리고 메인 하우징(30)의 내측에서 압축공기를 발생시키는 컴프레서(40)가 외주부(12)와 내주부(11) 사이의 공간(13)에 압축공기를 분사할 경우, 내주부(11)가 외주부(12) 측으로 전환됨에 따라 성장유닛(10)의 전체 길이가 증가하게 되는 방식을 가진다.And when the compressor 40 for generating compressed air from the inside of the main housing 30 injects compressed air into the space 13 between the outer periphery 12 and the inner periphery 11, the inner periphery 11 is the outer periphery (12) has a method in which the overall length of the growth unit 10 is increased as it is switched to the side.

본 발명은 성장유닛(10)의 선단부에 구비되는 캡 어셈블리에 관한 것으로서, 이와 같은 캡 어셈블리에는 카메라, 그리퍼 등과 같은 다양한 작업용 디바이스가 구비되어 성장유닛(10)을 통해 지정된 위치로 이동하여 각 디바이스가 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다.The present invention relates to a cap assembly provided at the front end of the growth unit 10, and the cap assembly is provided with various work devices such as a camera, a gripper, etc., and moves to a designated position through the growth unit 10 so that each device is can make it work.

그리고 도 2는 본 발명에 따른 캡 어셈블리의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.And Figure 2 is a view showing a schematic structure of the cap assembly according to the present invention.

도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 캡 어셈블리(100)는 크게 외부 주행 구조체(A)와, 내부 주행 구조체(B)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2 , the cap assembly 100 according to the present invention is largely configured to include an external driving structure (A) and an internal driving structure (B).

외부 주행 구조체(A)는 성장유닛(10)의 외주부(12) 외측에 구비되어 성장유닛(10)의 선단부를 감싸는 형태로 형성되며, 외주부(12) 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 구성요소이다.The external driving structure (A) is provided on the outside of the outer periphery 12 of the growth unit 10 and is formed to surround the tip of the growth unit 10, and is a component that is formed to be able to travel along the outer surface of the outer periphery 12. .

또한 내부 주행 구조체(B)는 성장유닛(10)의 외주부(12) 내측에 구비되며, 외부 주행 구조체(A)와 연동하여 외주부(12) 내면을 따라 주행 가능하게 형성되는 구성요소이다.In addition, the inner traveling structure (B) is provided inside the outer periphery 12 of the growth unit 10, and is a component that is formed to be travelable along the inner surface of the outer periphery 12 in conjunction with the outer traveling structure (A).

즉 본 발명은 외부 주행 구조체(A)와 이와 연동하여 주행하도록 구비되는 내부 주행 구조체(B)로 구성되어, 길이가 가변되는 성장유닛(10)의 선단부에 안정적으로 구비될 수 있는 구조로 형성된다는 특징을 가진다.That is, the present invention is composed of an external driving structure (A) and an internal driving structure (B) provided to travel in conjunction therewith, and is formed in a structure that can be stably provided at the tip of the growth unit 10 having a variable length. have a characteristic

그리고 본 발명은 세부적인 구성으로서 캡 유닛(110)과 롤링 인터록 유닛(120)을 포함하며, 또한 추가적으로 리트랙터 유닛(160)과, 전환동작 보조 유닛(170)을 포함할 수 있다.In addition, the present invention includes the cap unit 110 and the rolling interlock unit 120 as a detailed configuration, and may additionally include a retractor unit 160 and a switching operation auxiliary unit 170 .

여기서 캡 유닛(110)은 성장유닛(10)의 선단부를 외측에서 감싸도록 형성되어, 성장유닛(10)의 길이 변화에 대응되도록 이동된다. 이와 같은 캡 유닛(110)의 전단부에는 다양한 작업용 디바이스가 설치될 수 있다.Here, the cap unit 110 is formed to surround the front end of the growth unit 10 from the outside, and is moved to correspond to a change in the length of the growth unit 10 . Various devices for work may be installed at the front end of the cap unit 110 as described above.

그리고 롤링 인터록 유닛(120)은 아우터 모듈(140) 및 이너 모듈(130)을 포함한다.In addition, the rolling interlock unit 120 includes an outer module 140 and an inner module 130 .

아우터 모듈(140)은 성장유닛(10)의 외주부(12) 외측에 구비되어 캡 유닛(110)과 함께 외부 주행 구조체(A)를 형성하며, 외주부(12) 외면을 따라 주행 가능하게 형성된다.The outer module 140 is provided on the outside of the outer periphery 12 of the growth unit 10 to form the outer traveling structure A together with the cap unit 110, and is formed to be travelable along the outer surface of the outer periphery 12 .

또한 이너 모듈(130)은 성장유닛(10)의 외주부(120) 내측에 구비되어 내부 주행 구조체(B)를 형성하며, 외주부(12) 내면을 따라 주행 가능하게 형성된다.In addition, the inner module 130 is provided inside the outer periphery 120 of the growth unit 10 to form the inner traveling structure B, and is formed to be travelable along the inner surface of the outer periphery 12 .

더불어 리트랙터 유닛(160) 및 전환동작 보조 유닛(170)은 이너 모듈(130)과 함께 내부 주행 구조체(B)를 형성할 수 있다.In addition, the retractor unit 160 and the switching operation auxiliary unit 170 may form the inner driving structure B together with the inner module 130 .

리트랙터 유닛(160)은 성장유닛(10)의 내주부(11)에 직접적으로 외력을 가함에 따라 성장유닛(10)이 원활하게 길이 가변 가능하도록 하는 구성요소이며, 전환동작 보조 유닛(170)은 성장유닛(10)의 외주부(12)와 내주부(11)의 전환영역, 즉 곡면을 이루는 전단부의 내측에 구비되어 성장유닛(10)의 길이 변화에 대응되도록 종속적으로 전환 동작을 보조하는 구성요소이다.The retractor unit 160 is a component that allows the growth unit 10 to smoothly vary in length by applying an external force directly to the inner periphery 11 of the growth unit 10, and the switching operation auxiliary unit 170 is provided on the inside of the transition region of the outer periphery 12 and the inner periphery 11 of the growth unit 10, that is, the front end forming a curved surface, to subordinately assist the switching operation to correspond to the length change of the growth unit 10 is an element

이하에서는, 본 발명이 구체화된 실시예를 통해 각 구성요소를 보다 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, each component will be described in more detail through embodiments in which the present invention is embodied.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)의 외관을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)의 내부 구조를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an exterior of the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing an internal structure of the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

그리고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 도면이다.And Figure 5 is an exploded view showing each component of the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

또한 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)에 있어서, 롤링 인터록 유닛(120)의 세부 구조를 나타낸 도면이다.6 to 8 are views showing the detailed structure of the rolling interlock unit 120 in the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)는 캡 유닛(110)과 롤링 인터록 유닛(120)을 포함하며, 또한 추가적으로 리트랙터 유닛(160)과, 전환동작 보조 유닛(170)을 포함하는 구동 보조장치(150)를 포함할 수 있다.3 to 8 , the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention includes a cap unit 110 and a rolling interlock unit 120 , and additionally a retractor unit 160 and , and may include a driving auxiliary device 150 including a switching operation auxiliary unit 170 .

캡 유닛(110)은 내부에 후방이 개구된 수용공간(111)이 형성되고, 성장유닛(10)의 선단부를 감싸도록 형성되어, 성장유닛(10)의 길이 변화에 대응되도록 이동되는 구성요소이다.The cap unit 110 is a component that has a receiving space 111 with an open rear inside, is formed to surround the tip of the growth unit 10, and is moved to correspond to a change in the length of the growth unit 10. .

본 실시예에서 캡 유닛(110)은 전체적으로 후방이 개구된 반구에 가까운 형상을 가지도록 형성된 캡 하우징(112)과, 캡 하우징(112)의 후단부에 형성된 결합부(113)를 포함한다.In the present embodiment, the cap unit 110 includes a cap housing 112 formed to have a shape close to a hemispherical shape with an open rear as a whole, and a coupling portion 113 formed at the rear end of the cap housing 112 .

도시되지는 않았으나 이와 같은 캡 유닛(110)의 전단부에는 다양한 작업용 디바이스가 설치될 수 있다.Although not shown, various working devices may be installed at the front end of the cap unit 110 .

그리고 롤링 인터록 유닛(120)은 아우터 모듈(140) 및 이너 모듈(130)을 포함하여 구성된다.And the rolling interlock unit 120 is configured to include an outer module 140 and an inner module (130).

아우터 모듈(140)은 성장유닛(10)의 외주부(12) 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외측 주행롤러(144)와, 외주부(12) 외측에 구비되는 제1자석(145)과, 외측 주행롤러(144) 및 제1자석(145)이 고정되며, 외주부(12)의 외측에서 캡 유닛(110)의 후방에 결합되는 제1고정 하우징을 포함한다.The outer module 140 includes an outer traveling roller 144 formed to be travelable along the outer surface of the outer circumference 12 of the growth unit 10, and a first magnet 145 provided outside the outer circumference 12, and traveling outside The roller 144 and the first magnet 145 are fixed, and it includes a first fixed housing coupled to the rear of the cap unit 110 from the outside of the outer peripheral portion (12).

또한 세부적으로 제1고정 하우징은, 캡 유닛(110)의 후단에 결합되며, 외주부(12)의 외면을 따라 형성된 링 형태의 제1환형결합부(141)와, 제1환형결합부(141)의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 제1자석(145)을 고정시키는 제1자석고정부(143)와, 제1자석고정부(143)와 연결되고, 외측 주행롤러(144)를 회전 가능하게 고정시키는 제1롤러고정부(142)를 포함하는 형태를 가진다.In addition, in detail, the first fixed housing is coupled to the rear end of the cap unit 110 , and includes a ring-shaped first annular coupling part 141 formed along the outer surface of the outer peripheral part 12 , and a first annular coupling part 141 . A first magnet fixing part 143 extending rearwardly from a predetermined position to fix the first magnet 145, and connected to the first magnet fixing part 143, and rotatably fixing the outer traveling roller 144 It has a form including the first roller fixing part 142.

이너 모듈(130)은 성장유닛(10)의 외주부(12) 내면을 따라 이동 가능하게 형성되는 내측 주행롤러(134)와, 외주부(12) 내측에 구비되어 제1자석(145)과 서로 인력을 발생시키는 제2자석(135)과, 내측 주행롤러(134) 및 제2자석(135)이 고정되며, 외주부(12)의 내측에서 제1자석(145) 및 제2자석(135)의 인력에 의해 고정된 상태를 가지는 제2고정 하우징을 포함한다.The inner module 130 includes an inner traveling roller 134 that is movably formed along the inner surface of the outer periphery 12 of the growth unit 10, and is provided inside the outer periphery 12 to attract the first magnet 145 and each other. The generated second magnet 135, the inner traveling roller 134, and the second magnet 135 are fixed, and the first magnet 145 and the second magnet 135 from the inside of the outer peripheral part 12 are attracted to each other. It includes a second fixed housing having a state fixed by the.

또한 세부적으로 제2고정 하우징은, 외주부(12)의 내면을 따라 형성된 링 형태의 제2환형결합부(131)와, 제2환형결합부(131)의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 제2자석(135)을 고정시키는 제2자석고정부(133)와, 제2자석고정부(133)와 연결되고, 내측 주행롤러(134)를 회전 가능하게 고정시키는 제2롤러고정부(132)를 포함하는 형태를 가진다.In addition, in detail, the second fixed housing includes a ring-shaped second annular coupling portion 131 formed along the inner surface of the outer peripheral portion 12 and a second magnet extending rearward from a predetermined position of the second annular coupling portion 131 . A second magnet fixing part 133 for fixing the 135 and a second roller fixing part 132 connected to the second magnet fixing part 133 and rotatably fixing the inner running roller 134 are included. has the form

즉 롤링 인터록 유닛(120)은 아우터 모듈(140) 및 이너 모듈(130)이 성장유닛(10)의 외주부(12)를 기준으로 외측 및 내측에 구비되어, 성장유닛(10)의 길이가 가변될 경우 외측 주행롤러(144) 및 내측 주행롤러(134)가 외주부(12)를 따라 회전함으로써 성장유닛(10)의 길이 변화에 맞춰 캡 어셈블리(100)의 전체 구조가 이동할 수 있도록 한다.That is, in the rolling interlock unit 120, the outer module 140 and the inner module 130 are provided on the outside and the inside with respect to the outer periphery 12 of the growth unit 10, so that the length of the growth unit 10 is variable. In this case, the outer running roller 144 and the inner running roller 134 rotate along the outer periphery 12 so that the entire structure of the cap assembly 100 can move in accordance with the length change of the growth unit 10 .

이때 제1자석(145) 및 제2자석(135)은 서로 인력을 발생시킴으로써 아우터 모듈(140) 및 이너 모듈(130)이 성장유닛(10)의 외주부(12)를 가압한 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있으므로, 본 발명읜 캡 어셈블리(100)는 성장유닛(10)의 선단부에 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.At this time, the first magnet 145 and the second magnet 135 generate attractive force to each other so that the outer module 140 and the inner module 130 can maintain the pressurized state of the outer periphery 12 of the growth unit 10 . Therefore, the cap assembly 100 of the present invention is able to maintain a stable state coupled to the front end of the growth unit (10).

한편 본 실시예에서 제1자석고정부(143) 및 제1롤러고정부(142)는 제1환형결합부(141)의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비되며, 제2자석고정부(133) 및 제2롤러고정부(132) 역시 제1자석고정부(143) 및 제1롤러고정부(142)에 대응되도록 제2환형결합부(131)의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비될 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, a plurality of the first magnet fixing part 143 and the first roller fixing part 142 are provided at different positions of the first annular coupling part 141, and the second magnet fixing part 133 and A plurality of second roller fixing part 132 may also be provided at different positions of the second annular coupling part 131 so as to correspond to the first magnet fixing part 143 and the first roller fixing part 142 .

본 실시예의 경우 제1자석고정부(143) 및 제1롤러고정부(142)의 조합 구조는 제1환형결합부(141)에 총 3개소가 구비되며, 또한 제2자석고정부(133) 및 제2롤러고정부(132)는 제2환형결합부(131)에 총 3개소가 구비되는 것으로 하였으나, 이들의 개수는 본 실시예만으로 제한되는 것은 아니다.In this embodiment, the combination structure of the first magnet fixing part 143 and the first roller fixing part 142 is provided with a total of three places in the first annular coupling part 141, and also the second magnet fixing part 133 and the second roller fixing part 132 is provided with a total of three places in the second annular coupling part 131, but the number of these is not limited only in this embodiment.

또한 도 7에 도시된 것과 같이 외측 주행롤러(144) 및 내측 주행롤러(134)는 성장유닛(10)의 외주부(12)가 사이에 끼워지도록 서로 맞닿은 상태로 구비되나, 도 8에 도시된 것과 같이 제1자석(145) 및 제2자석(135)은 외주부(12)와 소정 거리 이격된 상태로 인력을 발생시키도록 구비될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the outer running roller 144 and the inner running roller 134 are provided in abutting state so that the outer peripheral portion 12 of the growth unit 10 is sandwiched therebetween, but as shown in FIG. Similarly, the first magnet 145 and the second magnet 135 may be provided to generate an attractive force in a state spaced apart from the outer periphery 12 by a predetermined distance.

이와 같이 하는 이유는, 제1자석(145) 및 제2자석(135)이 서로 인력이 미치는 거리에 위치되도록 하여 아우터 모듈(140) 및 이너 모듈(130)가 상호 고정되도록 하되, 성장유닛(10)의 외주부(12)가 제1자석(145) 및 제2자석(135) 사이에 끼어 압박됨에 따라 길이 가변 과정이 간섭되는 것을 방지하기 위해서이다.The reason for doing this is so that the first magnet 145 and the second magnet 135 are positioned at a distance exerted by attraction to each other so that the outer module 140 and the inner module 130 are fixed to each other, but the growth unit 10 ) of the outer peripheral portion 12 is pinched between the first magnet 145 and the second magnet 135 to prevent the length variable process from being interfered with.

그리고 본 실시예에서 제1자석(145)은 외측 주행롤러(144)의 양측에 한 쌍이 구비되며, 마찬가지로 제2자석(135)은 내측 주행롤러(134)의 양측에 한 쌍이 구비된다. 이는 외측 주행롤러(144) 및 내측 주행롤러(134)의 양측 각각에서 균일한 자력이 발생하도록 하여 안정적인 고정 구조를 형성하기 위한 것이다.And in this embodiment, a pair of first magnets 145 is provided on both sides of the outer traveling roller 144 , and similarly, a pair of second magnets 135 are provided on both sides of the inner traveling roller 134 . This is to form a stable fixed structure by generating a uniform magnetic force on each of both sides of the outer running roller 144 and the inner running roller 134 .

더불어 전술한 바와 같이, 본 실시예는 리트랙터 유닛(160) 및 전환동작 보조 유닛(170)을 포함하는 구동 보조장치(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, as described above, the present embodiment may further include a driving auxiliary device 150 including the retractor unit 160 and the switching operation auxiliary unit 170 .

리트랙터 유닛(160)은 캡 유닛(110)의 수용공간(111) 내에서 롤링 인터록 유닛(120)의 이너 모듈(130)에 결합되도록 구비되며, 구체적으로 수용공간(111) 내에 구비되어 제2환형결합부(131)의 전방에 결합되는 구동 하우징(161)과, 구동 하우징(161)에 의해 회전 가능하게 고정되며, 성장유닛(10)의 내주부(11) 내면에 접촉된 상태로 구동력에 의해 회전됨에 따라 성장유닛(10)의 길이 변화를 보조하는 구동롤러(162)를 포함한다.The retractor unit 160 is provided to be coupled to the inner module 130 of the rolling interlock unit 120 in the receiving space 111 of the cap unit 110, and specifically provided in the receiving space 111 to provide the second The driving housing 161 coupled to the front of the annular coupling part 131, and rotatably fixed by the driving housing 161, the growth unit 10 is in contact with the inner peripheral portion 11 inner surface of the driving force It includes a driving roller 162 that assists in changing the length of the growth unit 10 as it is rotated by.

즉 리트랙터 유닛(160)은 전동기 등에 의해 회전 가능하게 형성되는 구동롤러(162)를 포함하여, 성장유닛(10)의 내주부(11)에 직접적으로 외력을 가함에 따라 성장유닛(10)이 원활하게 길이 가변 가능하도록 한다.That is, the retractor unit 160 includes a driving roller 162 rotatably formed by an electric motor or the like, and as an external force is directly applied to the inner peripheral portion 11 of the growth unit 10, the growth unit 10 is Make it possible to change the length smoothly.

그리고 본 실시예에서 구동롤러(162)는 성장유닛(10)의 내주부(11)를 중심으로 하여 한 쌍이 서로 마주보는 형태로 구비된 형태를 가진다.And in this embodiment, the driving roller 162 has a form provided with a pair facing each other with the inner peripheral portion 11 of the growth unit 10 as the center.

전환동작 보조 유닛(170)은 캡 유닛(110)의 수용공간(111) 내에서 리트랙터 유닛에 결합되도록 구비되며, 구체적으로 수용공간(111) 내에 구비되어 구동 하우징(161)의 전방에 결합되는 보조 하우징(171)과, 보조 하우징(171)에 의해 회전 가능하게 고정되며, 성장유닛(10)의 외주부(12)와 내주부(11)의 전환영역, 즉 곡면을 이루는 전단부의 내측에 구비되어 성장유닛(10)의 길이 변화에 대응되도록 종속적으로 회전되며 전환 동작을 보조하는 보조롤러(172)를 포함한다.The switching operation auxiliary unit 170 is provided to be coupled to the retractor unit in the receiving space 111 of the cap unit 110 , and specifically provided in the receiving space 111 to be coupled to the front of the driving housing 161 . It is rotatably fixed by the auxiliary housing 171 and the auxiliary housing 171, and is provided inside the transition area between the outer periphery 12 and the inner periphery 11 of the growth unit 10, that is, the front end forming a curved surface. It is rotated dependently to correspond to a change in the length of the growth unit 10 and includes an auxiliary roller 172 to assist the switching operation.

그리고 본 실시예에서 보조롤러(172)는 3개가 구비된 형태를 가지나, 보조롤러(172)의 개수는 본 실시예만으로 제한되는 것이 아님은 물론이다.And in this embodiment, the auxiliary roller 172 has a form provided with three, of course, the number of the auxiliary roller 172 is not limited only to this embodiment.

도 9는 성장유닛(10)의 길이가 증가되는 과정에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)의 구동 형태를 나타낸 도면이며, 도 9은 성장유닛(10)의 길이가 축소되는 과정에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 어셈블리(100)의 구동 형태를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a driving form of the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention while the length of the growth unit 10 is increased, and FIG. In the process, it is a view showing a driving form of the cap assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

도 9와 같이 성장유닛(10)의 길이가 증가되는 경우, 구동롤러(162)는 구동력에 의해 성장유닛(10)의 내주부(11)가 전방으로 이동하는 방향으로 회전되며, 보조롤러(172)는 이에 따라 내주부(11)가 외주부(12) 측으로 전환되는 방향으로 종속적으로 회전된다.9, when the length of the growth unit 10 is increased, the driving roller 162 is rotated in the direction in which the inner peripheral portion 11 of the growth unit 10 moves forward by the driving force, and the auxiliary roller 172 ) is rotated dependently in the direction in which the inner periphery 11 is switched to the outer periphery 12 side accordingly.

또한 외측 주행롤러(144) 및 내측 주행롤러(134)는, 성장유닛(10)의 외주부(12)를 따라 전방으로 주행하게 된다.In addition, the outer traveling roller 144 and the inner traveling roller 134 are driven forward along the outer periphery 12 of the growth unit 10 .

그리고 도 10과 같이 성장유닛(10)의 길이가 축소되는 경우, 구동롤러(162)는 구동력에 의해 성장유닛(10)의 내주부(11)가 후방으로 이동하는 방향으로 회전되며, 보조롤러(172)는 이에 따라 외주부(12)가 내주부(11) 측으로 전환되는 방향으로 종속적으로 회전된다.And when the length of the growth unit 10 is reduced as shown in FIG. 10, the driving roller 162 is rotated in the direction in which the inner peripheral portion 11 of the growth unit 10 moves backward by the driving force, and the auxiliary roller ( 172 is dependently rotated in the direction in which the outer periphery 12 is switched to the inner periphery 11 side accordingly.

또한 외측 주행롤러(144) 및 내측 주행롤러(134)는, 성장유닛(10)의 외주부(12)를 따라 후방으로 주행하게 된다.In addition, the outer traveling roller 144 and the inner traveling roller 134 are driven rearward along the outer periphery 12 of the growth unit 10 .

이와 같이, 본 발명은 아우터 모듈(140)과, 이너 모듈(130)을 포함하여 캡 유닛(110)과 함께 이동되도록 형성되는 롤링 인터록 유닛(120)이 구비됨에 따라, 캡 어셈블리(100) 자체가 성장유닛(10)의 선단부에 안정적으로 고정된 상태를 유지하며 성장유닛(10)의 길이 가변이 가능하도록 하며, 다양한 작업을 원활하게 수행할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, as the rolling interlock unit 120 including the outer module 140 and the inner module 130 is provided to move together with the cap unit 110, the cap assembly 100 itself is It maintains a state stably fixed to the front end of the growth unit 10 and allows the length of the growth unit 10 to be variable, and various operations can be smoothly performed.

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

10: 성장유닛
11: 내주부
12: 외주부
100: 캡 어셈블리
110: 캡 유닛
111: 수용공간
120: 롤링 인터록 유닛
130: 이너 모듈
131: 제2환형결합부
132: 제2롤러고정부
133: 제2자석고정부
134: 내측 주행롤러
135: 제2자석
140: 이너 모듈
141: 제1환형결합부
142: 제1롤러고정부
143: 제1자석고정부
144: 외측 주행롤러
145: 제1자석
150: 구동 보조장치
160: 리트랙터 유닛
161: 구동 하우징
162: 구동 롤러
170: 전환동작 보조 유닛
171: 보조 하우징
172: 보조 롤러10: growth unit
11: Housewife
12: outsider
100: cap assembly
110: cap unit
111: accommodation space
120: rolling interlock unit
130: inner module
131: second annular coupling part
132: second roller fixing part
133: second magnet fixing unit
134: inner running roller
135: second magnet
140: inner module
141: first annular coupling part
142: first roller fixing part
143: first magnet fixing unit
144: outer running roller
145: first magnet
150: driving aid
160: retractor unit
161: drive housing
162: drive roller
170: switching operation auxiliary unit
171: auxiliary housing
172: auxiliary roller

Claims (13)

내부공간이 형성되고 일측에 개구부가 형성된 메인 하우징의 상기 개구부 둘레에 연결되는 외주부와, 상기 외주부로부터 내측으로 연결되어 상기 내부공간 내로 연장되는 내주부를 포함하며, 상기 외주부와 상기 내주부 사이로 공급되는 공기의 압력에 의해 상기 내주부가 상기 외주부 측으로 전환되며 길이가 전방으로 연장되는 성장유닛의 선단부에 구비되는 캡 어셈블리에 있어서,
상기 성장유닛의 상기 외주부 외측에 구비되어 상기 성장유닛의 선단부를 감싸는 형태로 형성되며, 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외부 주행 구조체; 및
상기 성장유닛의 상기 외주부 내측에 구비되며, 상기 외부 주행 구조체와 연동하여 상기 외주부 내면을 따라 주행 가능하게 형성되는 내부 주행 구조체;
를 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.It includes an outer periphery connected to the periphery of the opening of the main housing having an inner space and an opening formed on one side, and an inner periphery extending from the outer periphery to the inside and extending into the inner space, which is supplied between the outer periphery and the inner periphery In the cap assembly provided at the front end of the growth unit, the inner periphery is converted to the outer periphery side by the pressure of air and the length extends forward,
an external driving structure provided on the outside of the outer periphery of the growth unit and formed in a shape to surround the tip of the growth unit, and configured to be drivable along the outer periphery of the growth unit; and
an inner traveling structure provided inside the outer periphery of the growth unit and formed to be drivable along the outer periphery inner surface in conjunction with the outer traveling structure;
containing,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제1항에 있어서,
내부에 후방이 개구된 수용공간이 형성되고, 상기 성장유닛의 선단부를 외측에서 감싸도록 형성되어, 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 이동되는 캡 유닛; 및
상기 캡 유닛과 함께 상기 성장유닛의 상기 외주부 외측에 구비되어 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 아우터 모듈과, 상기 성장유닛의 상기 외주부 내측에 구비되어 상기 아우터 모듈과 연동하여 상기 외주부 내면을 따라 주행 가능하게 형성되는 이너 모듈을 포함하는 롤링 인터록 유닛;
을 포함하며,
상기 외부 주행 구조체는 상기 캡 유닛 및 상기 아우터 모듈을 포함하여 구성되고,
상기 내부 주행 구조체는 상기 이너 모듈을 포함하여 구성되는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.According to claim 1,
a cap unit having an accommodating space having a rear opening therein, formed to surround the front end of the growth unit from the outside, and moving to correspond to a change in length of the growth unit; and
An outer module provided on the outside of the outer periphery of the growth unit together with the cap unit to be drivable along the outer periphery of the outer periphery, and provided inside the outer periphery of the growth unit and interlocking with the outer module along the inner surface of the outer periphery a rolling interlock unit including an inner module configured to be drivable;
includes,
The external driving structure is configured to include the cap unit and the outer module,
The inner driving structure is configured to include the inner module,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제2항에 있어서,
상기 아우터 모듈은,
상기 성장유닛의 상기 외주부 외면을 따라 주행 가능하게 형성되는 외측 주행롤러; 및
상기 외주부 외측에 구비되는 제1자석;
을 포함하며,
상기 이너 모듈은,
상기 성장유닛의 상기 외주부 내면을 따라 이동 가능하게 형성되는 내측 주행롤러; 및
상기 외주부 내측에 구비되어 제1자석과 서로 인력을 발생시키는 제2자석;
을 포함하고,
상기 아우터 모듈은 상기 캡 유닛의 후방에 연결됨에 따라 상기 캡 유닛과 함께 이동되도록 형성되는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.3. The method of claim 2,
The outer module,
an outer traveling roller formed to be travelable along the outer peripheral surface of the growth unit; and
a first magnet provided outside the outer periphery;
includes,
The inner module,
an inner running roller movably formed along the inner surface of the outer periphery of the growth unit; and
a second magnet provided inside the outer periphery to generate attractive force with the first magnet;
including,
The outer module is formed to move together with the cap unit as it is connected to the rear of the cap unit,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제3항에 있어서,
상기 아우터 모듈은,
상기 외측 주행롤러 및 상기 제1자석이 고정되며, 상기 외주부의 외측에서 상기 캡 유닛의 후방에 결합되는 제1고정 하우징을 더 포함하며,
상기 이너 모듈은,
상기 내측 주행롤러 및 상기 제2자석이 고정되며, 상기 외주부의 내측에서 상기 제1자석 및 상기 제2자석의 인력에 의해 고정된 상태를 가지는 제2고정 하우징을 더 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.4. The method of claim 3,
The outer module,
The outer traveling roller and the first magnet are fixed, and further comprising a first fixed housing coupled to the rear of the cap unit from the outside of the outer periphery,
The inner module,
The inner traveling roller and the second magnet are fixed, and further comprising a second fixed housing having a fixed state by the attractive force of the first magnet and the second magnet inside the outer peripheral portion,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제4항에 있어서,
상기 제1고정 하우징은,
상기 캡 유닛의 후단에 결합되며, 상기 외주부의 외면을 따라 형성된 링 형태의 제1환형결합부;
상기 제1환형결합부의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 상기 제1자석을 고정시키는 제1자석고정부; 및
상기 제1자석고정부와 연결되고, 상기 외측 주행롤러를 회전 가능하게 고정시키는 제1롤러고정부;
를 포함하며,
상기 제2고정 하우징은,
상기 외주부의 내면을 따라 형성된 링 형태의 제2환형결합부;
상기 제2환형결합부의 소정 위치로부터 후방으로 연장되어 상기 제2자석을 고정시키는 제2자석고정부; 및
상기 제2자석고정부와 연결되고, 상기 내측 주행롤러를 회전 가능하게 고정시키는 제2롤러고정부;
를 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.5. The method of claim 4,
The first fixed housing,
a first annular coupling part coupled to the rear end of the cap unit and having a ring shape formed along an outer surface of the outer peripheral part;
a first magnet fixing part extending rearward from a predetermined position of the first annular coupling part to fix the first magnet; and
a first roller fixing part connected to the first magnet fixing part and rotatably fixing the outer traveling roller;
includes,
The second fixed housing,
a second annular coupling part in the form of a ring formed along the inner surface of the outer periphery;
a second magnet fixing part extending backward from a predetermined position of the second annular coupling part to fix the second magnet; and
a second roller fixing part connected to the second magnet fixing part and rotatably fixing the inner traveling roller;
containing,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제5항에 있어서,
상기 제1자석고정부 및 상기 제1롤러고정부는 상기 제1환형결합부의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비되며,
상기 제2자석고정부 및 상기 제2롤러고정부는 상기 제1자석고정부 및 상기 제1롤러고정부에 대응되도록 상기 제2환형결합부의 서로 다른 위치에 복수 개가 구비되는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.6. The method of claim 5,
A plurality of the first magnet fixing part and the first roller fixing part are provided at different positions of the first annular coupling part,
A plurality of the second magnet fixing part and the second roller fixing part are provided at different positions of the second annular coupling part so as to correspond to the first magnet fixing part and the first roller fixing part,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제3항에 있어서,
상기 외측 주행롤러 및 상기 내측 주행롤러는 상기 외주부가 사이에 끼워지도록 서로 맞닿은 상태로 구비되며,
상기 제1자석 및 상기 제2자석은 상기 외주부와 소정 거리 이격된 상태로 인력을 발생시키도록 구비되는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.4. The method of claim 3,
The outer running roller and the inner running roller are provided in abutting state so that the outer peripheral portion is sandwiched therebetween,
The first magnet and the second magnet are provided to generate an attractive force in a state spaced apart from the outer periphery by a predetermined distance,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제3항에 있어서,
상기 제1자석은 상기 외측 주행롤러의 양측에 한 쌍이 구비되며,
상기 제2자석은 상기 내측 주행롤러의 양측에 한 쌍이 구비되는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.4. The method of claim 3,
A pair of the first magnets are provided on both sides of the outer traveling roller,
The second magnet is provided with a pair on both sides of the inner traveling roller,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제2항에 있어서,
상기 내주부의 내면에 접촉된 상태로 구동력에 의해 회전됨에 따라 상기 성장유닛의 길이 변화를 보조하는 구동롤러를 포함하며, 상기 수용공간 내에서 상기 이너 모듈에 결합되도록 구비되어 상기 내부 주행 구조체를 구성하는 리트랙터 유닛을 더 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.3. The method of claim 2,
and a driving roller that assists a change in the length of the growth unit as it is rotated by a driving force while in contact with the inner surface of the inner periphery, and is provided to be coupled to the inner module within the accommodation space to configure the inner driving structure Further comprising a retractor unit that
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제5항에 있어서,
상기 수용공간 내에 구비되어 상기 제2환형결합부의 전방에 결합되는 구동 하우징; 및
상기 구동 하우징에 의해 회전 가능하게 고정되며, 상기 내주부의 내면에 접촉된 상태로 구동력에 의해 회전됨에 따라 상기 성장유닛의 길이 변화를 보조하는 구동롤러;
를 포함하는 리트랙터 유닛을 더 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.6. The method of claim 5,
a driving housing provided in the accommodating space and coupled to the front of the second annular coupling part; and
a driving roller that is rotatably fixed by the driving housing and is rotated by a driving force while in contact with the inner surface of the inner periphery to assist a change in the length of the growth unit;
Further comprising a retractor unit comprising a,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제9항에 있어서,
상기 외주부와 상기 내주부의 전환영역 내측에 구비되어 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 회전되며 전환 동작을 보조하는 보조롤러를 포함하며, 상기 수용공간 내에서 상기 리트랙터 유닛에 결합되도록 구비되어 상기 내부 주행 구조체를 구성하는 전환동작 보조 유닛을 더 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.10. The method of claim 9,
It is provided inside the switching area of the outer periphery and the inner periphery and rotates to correspond to a change in the length of the growth unit and includes an auxiliary roller to assist the switching operation, and is provided to be coupled to the retractor unit in the accommodation space. Further comprising a switching operation auxiliary unit constituting the inner driving structure,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제10항에 있어서,
상기 수용공간 내에 구비되어 상기 구동 하우징의 전방에 결합되는 보조 하우징; 및
상기 보조 하우징에 의해 회전 가능하게 고정되며, 상기 외주부와 상기 내주부의 전환영역 내측에 구비되어 상기 성장유닛의 길이 변화에 대응되도록 회전되며 전환 동작을 보조하는 보조롤러;
를 포함하는 전환동작 보조 유닛을 더 포함하는,
성장형 소프트로봇의 캡 어셈블리.11. The method of claim 10,
an auxiliary housing provided in the accommodating space and coupled to the front of the driving housing; and
an auxiliary roller that is rotatably fixed by the auxiliary housing, is provided inside the conversion area of the outer periphery and the inner periphery, is rotated to correspond to a change in the length of the growth unit, and assists in the conversion operation;
Further comprising a switching operation auxiliary unit comprising a,
The cap assembly of the growth-type soft robot. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 캡 어셈블리를 포함하는 성장형 소프트로봇.A growth-type soft robot comprising the cap assembly of any one of claims 1 to 12.
KR1020200138540A 2020-10-23 2020-10-23 Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same KR102377022B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200138540A KR102377022B1 (en) 2020-10-23 2020-10-23 Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same
PCT/KR2021/014157 WO2022086040A1 (en) 2020-10-23 2021-10-14 Cap assembly of growth-type soft robot and growth-type soft robot comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200138540A KR102377022B1 (en) 2020-10-23 2020-10-23 Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102377022B1 true KR102377022B1 (en) 2022-03-21

Family

ID=80937374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200138540A KR102377022B1 (en) 2020-10-23 2020-10-23 Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102377022B1 (en)
WO (1) WO2022086040A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190095653A (en) * 2018-02-07 2019-08-16 한국기술교육대학교 산학협력단 Vine Robot for Extention Direction Controlling

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3754666B2 (en) * 2002-09-02 2006-03-15 スキューズ株式会社 Actuator and hand device
US9464642B2 (en) * 2010-11-19 2016-10-11 President And Fellows Of Harvard College Soft robotic actuators
US11633849B2 (en) * 2018-09-19 2023-04-25 The Regents Of The University Of California Soft robotic device with fluid emission for burrowing and cleaning

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190095653A (en) * 2018-02-07 2019-08-16 한국기술교육대학교 산학협력단 Vine Robot for Extention Direction Controlling

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jeong Sang-gu et al, A tip for Mount for carrying payloads using Soft Growing Robots(2019.12.17) *
비특허문헌 1 *
비특허문헌 2 *
비특허문헌 3 *
비특허문헌 4 *
정상구 외 7명, A tip for Mount for carrying payloads using Soft Growing Robots(2019.12.17.공개 추정) 1부.*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022086040A1 (en) 2022-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102397825B1 (en) Soft Growing Robot Having Folding Type Growing Unit
Der Maur et al. Roboa: Construction and evaluation of a steerable vine robot for search and rescue applications
KR102055996B1 (en) Vine Robot for Extention Direction Controlling
CN109732582B (en) Soft robot camera carrying device and method based on outer side stay wire
KR102377022B1 (en) Cap Assembly for Soft Growing Robot and Soft Growing Robot Having the Same
Paap et al. A robot snake to inspect broken buildings
CN105922273A (en) Robot for maintaining steel structural body
KR20220133186A (en) mobile operating system
KR101204147B1 (en) Caster wheel mechanism having dual offset structure and omnidirectional mobile robot using the same
CN108413328B (en) Remote control mobile magnetic lighting device
CN109985867B (en) Special operation arm of long-stroke pipeline cleaning robot
US20200070338A1 (en) Multidirectional locomotive module with omnidirectional bending
Choi et al. A self-contained wall climbing robot with closed link mechanism
Adachi et al. Development of a leg-wheel hybrid mobile robot and its step-passing algorithm
US20240091956A1 (en) Wire-driven exoskeleton manipulator and robot cleaner having the same
CN210034778U (en) Running gear and robot
CN108016522B (en) Expanded chain type bilateral rolling ditch crossing investigation robot
RU185354U1 (en) Ultra-small mobile robotic platform
CN110450191A (en) It is a kind of to carry camera system from growth soft robot top
KR20240040545A (en) Wire-driven exoskeleton manipulator and robot cleaner having the same
CN218719712U (en) Multifunctional micro robot system for household pipeline
KR20100123251A (en) Autonomous travelling device for hull
KR102493136B1 (en) Suction pad retractable vehicle
JP2865777B2 (en) 3D moving device
US8394205B2 (en) Pipe scarifying system and method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant