KR102494054B1 - 로봇용 가변 강성 발바닥 - Google Patents

로봇용 가변 강성 발바닥 Download PDF

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Abstract

로봇용 가변 강성 발바닥은 지면과 접촉하는 베이스, 상기 베이스가 하부에 결합되고 밀폐 용기 형태로 구성되어 내부의 공기압 조절을 통해 대기압 상태를 유지하거나 음압을 형성하여 강성을 가변하는 본체부, 및 상기 본체부의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트를 포함한다. 따라서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 밀폐된 내부를 작은 알갱이로 채운 상태에서 내부의 공기압 조절을 통해 발바닥의 강성을 가변시킴으로써 지면의 장애물 형상에 적응적으로 발바닥의 형상을 변형하여 로봇의 안정적인 보행을 할 수 있다.

Description

로봇용 가변 강성 발바닥{VARIABLE STIFFNESS SOLE FOR ROBOT}
본 발명은 로봇용 가변 강성 발바닥 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥에 관한 것이다.
휴머노이드(humanoid) 로봇은 인간의 생활환경에서 인간을 돕거나 대신하여 활용하고자 오랫동안 연구되어 왔으나, 현재까지 다양한 환경에서의 안정적인 이동이 보장되지 않기 때문에 잘 만들어진 제한된 환경에서 시연위주로만 활용되고 있다. 휴머노이드 로봇 기술 성장의 핵심적인 돌파구는 다양한 환경(지면형상)에 대해 안정적인 이동성을 확보하는 것이다.
2015년 다르파 로보틱스 챌린지(DARPA Robotic Challenge)를 통해, 휴머노이드 로봇의 이동 안정성에 대한 수준이 급격히 높아졌음에도 불구하고 대부분의 휴머노이드 로봇은 평평한 지면 또는 약간의 경사면에서의 이동이 가능하다.
휴머노이드 로봇은 제어알고리즘을 통해 외란에 대한 자세안정화를 구현하기 때문에, 메인제어기의 큰 계산비용과 구동기의 큰 에너지비용을 요구함으로 인해, 자세안정화의 성능이 구동기의 성능에 지나치게 의존적이게 된다.
한편으로 험지(險地)에서의 이동을 위해 라이다 등의 센서를 통해 지면정보를 획득하는데, 정확한 지면정보를 습득하기 위해 센서 신호처리에 큰 연산능력을 필요로 하여 시간이 오래 걸리며 빛 등의 환경요인에 크게 영향을 받아 부정확한 계산결과를 출력하기도 한다. 이러한 방식의 험지 보행은 보행시간을 매우 느리게 하며 보행 안정성에 악영향을 미친다.
대부분의 휴머노이드의 발은 마찰증대와 충격 흡수를 위해 고무재질의 패드를 강체 평판에 붙인 형태이다. 패드의 강성이 작을수록 충격흡수 및 요철과 굴곡이 심한 지면 적응에 유리하나 발바닥이 하중 및 모멘트를 견디지 못해 시스템 안정성을 저해한다. 따라서, 패드의 강성의 선정이 매우 중요하며 이런 관점에서 발바닥에 대한 많은 연구가 수행되고 있으나, 여전히 휴머노이드 로봇의 보행에 활용하기에는 부족한 상태이다.
미국특허 제6,377,014호 (2002.04.23. 공개)
본 발명의 일 실시예는 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 지면의 모양에 따른 발바닥의 형상 변형을 통해 험지에서도 로봇의 발이 수평을 유지할 수 있도록 함으로써 로봇의 보행 안전성을 확보할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 충격 흡수 및 다양한 지형 적응과 강건한 지지를 단순한 하드웨어적 구조를 통해 구현할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 지면과 접촉하는 베이스, 상기 베이스가 하부에 결합되고 밀폐 용기 형태로 구성되어 내부의 공기압 조절을 통해 대기압 상태를 유지하거나 음압을 형성하여 강성을 가변하는 본체부, 및 상기 본체부의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트를 포함한다.
상기 베이스는 고무 재질로 이루어지고 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들이 형성될 수 있다.
상기 본체부는 실리콘 재질로 이루어지고 내부가 알갱이들로 채워지는 챔버, 상기 챔버와 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 밀폐 커버, 및 상기 챔버의 내부로 공기를 주입하거나 상기 챔버의 내부에 공기를 외부로 빨아내도록 공압펌프와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 본체부는 상기 로봇의 이동 및 착지에 따라 상기 챔버의 내부 공기압을 조절하여 강성을 변화시켜 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상을 적응적으로 변형할 수 있다.
상기 본체부는 상기 로봇이 이동할 때에는 상기 챔버의 내부를 대기압 상태로 유지하고 상기 로봇이 착지할 때에는 상기 챔버의 내부 공기를 빼서 음압을 형성하여 대기압 상태에 비해 상대적으로 강성을 높일 수 있다.
상기 챔버는 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이들로 채워질 수 있다.
상기 밀폐 커버는 상기 챔버를 기준으로 상하 양측에서 고정 체결하여 상기 챔버를 밀폐시킬 수 있다.
상기 밀폐 커버는 상기 챔버의 상부에 결합되어 상기 챔버의 개구된 상면을 커버하는 제1 커버, 및 상기 챔버가 중심부에 삽입되어 상기 챔버의 테두리 하부에 결합되는 제2 커버를 포함할 수 있다.
상기 커넥터는 상기 제1 커버에 마련되고 튜브를 통해 상기 공압펌프와 연결될 수 있다.
실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 상기 챔버와 상기 제1 커버의 접촉면에 개재되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결하는 과정에서 상기 챔버와 상기 제1 커버의 밀착력을 높이는 오링부재를 더 포함할 수 있다.
실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 내부에 알갱이들로 채워진 다중챔버 및 상기 다중챔버를 밀폐하는 밀폐 커버를 포함하고 상기 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하는 본체부, 상기 다중챔버 각각에 대해 하부에 결합되고 지면과 접촉하는 베이스, 상기 밀폐 커버의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트, 및 상기 앵클 마운트에 결합되고 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 포함한다.
상기 본체부는 상기 센서부에 의해 상기 로봇의 이동이 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부 공기를 빼내어 음압을 형성하여 강성을 높이고, 상기 센서부에 의해 상기 로봇의 착지가 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부를 대기압 상태로 유지하여 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형되도록 할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 지면의 모양에 따른 발바닥의 형상 변형을 통해 험지에서도 로봇의 발이 수평을 유지할 수 있도록 함으로써 로봇의 보행 안전성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 충격 흡수 및 다양한 지형 적응과 강건한 지지를 단순한 하드웨어적 구조를 통해 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥의 결합 상태를 나타내는 부분 사시도이다.
도 3a-3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥의 강성 가변 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a-4b는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 다중챔버로 구현한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 로봇용 가변 강성 발바닥과 종래의 고무패드 발바닥의 보행 성능을 비교 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥의 결합 상태를 나타내는 부분 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 베이스(110), 본체부(130), 앵클 마운트(150) 및 센서부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스(110)는 지면과 접촉하는 맨 아랫부분으로, 신발의 아웃솔 (outsole)에 해당할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(110)는 외부 충격에 대한 흡수력을 고려한 재질로 이루어질 수 있다. 여기에서, 베이스(110)는 고무(Robber) 재질로 이루어질 수 있다.
베이스(110)는 지면(바닥) 접지력을 향상시킬 수 있도록 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들(111)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(110)는 본체부(130)의 하부에 결합될 수 있다.
본체부(130)는 로봇의 발에 해당할 수 있으며 밀폐 용기(Container) 형태로 구성되어 용기 내부의 공기압 조절을 통해 발바닥 부분의 강성을 가변시킬 수 있다. 일 실시예에서, 본체부(130)는 챔버(131)와 밀폐 커버(133)로 구성될 수 있다. 여기에서, 챔버(131)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있고 내부에 작은 알갱이로 채워질 수 있다.
챔버(131)는 하부에 베이스(110)가 결합되고, 이때 베이스(110)는 챔버(131)를 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 챔버(131)는 안에 작은 알갱이를 채우고 내부의 공기압 조절에 의한 재밍(Iamming)효과를 이용하여 접촉하는 물체의 형상에 적응적으로 바닥의 강성을 가변시킬 수 있다. 재밍효과는 작은 입자들이 유체상태를 고체상태로 변화시키는 것을 말한다. 여기에서, 챔버(131)의 내부 알갱이 재질, 형상, 크기 등은 특정되지 않는다.
밀폐 커버(133)는 챔버(131)와 결합되어 챔버(131)의 내부 공간을 밀폐시킬 수 있다. 일 실시예에서, 밀폐 커버(133)는 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)를 포함할 수 있다. 제1 커버(133a)는 챔버(131)의 상부에 결합되어 챔버(131)의 개구된 상면을 커버할 수 있다. 제2 커버(133b)는 중심부에 챔버(131)가 끼워져 챔버(131)의 테두리 하부에 결합될 수 있다. 여기에서, 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)는 챔버(131)를 기준으로 상하 양측에서 볼트 등의 체결부재로 고정 체결되어 챔버(131)를 밀폐시킬 수 있다.
제1 커버(133a)에는 공압펌프(미도시)와의 연결을 위한 커넥터(135)를 포함할 수 있다. 커넥터(135)는 공압펌프와의 연결을 통해 챔버(131)의 내부로 공기를 주입하거나 또는 외부로 공기를 빼내어 챔버(131)의 내부에 대기압 상태를 유지시키거나 또는 음압을 형성시킬 수 있다.
본체부(130)는 챔버(131)와 밀폐 커버(133) 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있도록 오링(O-ring)부재(137)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 오링부재(137)는 챔버(131)와 제1 커버(133a)의 접촉면에 개재되어 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)를 체결하는 과정에서 챔버(131)와 제1 커버(133a)의 밀착력을 높일 수 있다.
앵클 마운트(Ankle mount)(150)는 본체부(130)의 상부에 결합될 수 있고 로봇의 발목 관절이 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 앵클 마운트(150)는 밀폐 커버(133)의 제1 커버(133a)와 볼트 등의 체결부재로 고정되게 체결될 수 있다.
센서부(170)는 로봇용 가변 강성 발바닥(100)의 보행 과정에서 가해지는 외부충격을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 센서부(170)는 FT(force-torque) 센서를 포함할 수 있다. 여기에서, 센서부(170)는 로봇의 보행 과정에서 지형에 따라 발바닥에 가해지는 외부 충격을 감지할 수 있고, 감지한 외부 충격량에 따라 챔버(131)의 내부 압력을 제어하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 본체부(130)의 하부에 베이스(110)를 결합시키고 상부에 앵클 마운트(150)를 결합시켜 조립될 수 있다. 이때, 본체부(130)는 챔버(131)의 내부에 알갱이들을 채우고 밀폐 커버(133)로 밀폐시켜 조립할 수 있다. 챔버(131)와 밀폐 커버(133) 사이에는 조립 과정에서 오링부재(137)를 개재하여 밀폐력을 향상시킬 수 있다. 앵클 마운트(150)에는 센서부(170)가 결합된 상태에서 로봇의 발목 관절이 연결될 수 있다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥의 강성 가변 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부가 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이(310)로 채워질 수 있다. 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부가 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이(310)로 채워진 상태에서 밀폐 커버(133)로 고정 체결되어 밀폐 상태가 될 수 있다.
그런 다음, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 도 3b에 나타낸 바와 같이, 밀폐 커버(133)의 제1 커버(133a)에 마련된 커넥터(135)에 튜브(330)를 통해 공압펌프와 연결하여 밀폐된 챔버(131)의 내부로 공기를 주입하거나 챔버(131)의 내부에 있는 공기를 빨아들여 챔버(131) 내부의 공기압을 제어할 수 있다.
로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부로 공기가 주입된 상태에서는 챔버(131)의 내부가 대기압 상태로 유지되고, 챔버(131)의 내부에 있는 공기를 빨아들인 상태에서는 챔버(131)의 내부에 음압이 형성되어 발바닥의 강성을 가변시킬 수 있다. 챔버(131)의 내부가 대기압 상태인 경우에는 도 3c에 점선으로 나타낸 바와 같이, 바닥의 강성이 낮아 부드러워져 장애물을 밟았을 때 장애물의 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형될 수 있다. 챔버(131)의 내부에 음압이 형성된 경우에는 도 3d에 나타낸 바와 같이, 바닥의 강성이 높아져 딱딱해지게 되고 이에 따라 장애물에 상관없이 발바닥의 모양이 그대로 유지될 수 있다.
로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 앵클 마운트(150)를 통해 로봇의 발목 관절이 연결된 상태에서, 센서부(170)를 통해 로봇의 이동 및 착지를 감지할 수 있고, 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지할 수 있다. 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 센서부(170)에 의한 감지결과에 따라 챔버(131)의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하여 보행 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있다. 예컨대, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 로봇이 서있다가 발을 떼어 걷는 경우 챔버(131)의 내부 공기를 빼서 음압을 형성시켜 강성을 높이고, 걷다가 발을 지면에 접촉하여 착지하는 경우 지형에 따른 외부충격에 따라 챔버(131)의 내부에 공기를 주입하여 강성을 낮추어 안정적인 보행을 할 수 있다.
도 4a 및 4b는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 다중챔버로 구현한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 2×2 또는 3×3의 다중챔버로 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부 공간을 구획하여 다중챔버 방식으로 구성할 수 있고, 다중챔버 각각에 대해 하부에 베이스(410)가 결합될 수 있다. 다중챔버 각각의 내부는 밀폐 커버(430)에 의해 밀폐될 수 있다. 이때, 밀폐 커버(430)는 제1 커버(431)가 다중챔버의 상부에 결합되고, 제1 커버(431)는 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절할 수 있도록 챔버 수만큼의 커넥터(450)들을 포함할 수 있다.
로봇용 가변 강성 발바닥(100)을 다중챔버 방식으로 구현할 경우, 다중챔버에 대해 강성을 개별 제어할 수 있어 발바닥의 충격부위 즉, 장애물을 밟은 부위의 챔버는 대기압 상태를 유지시키고 장애물을 밟지 않은 부위의 챔버는 음압을 형성시켜 부위별로 강성을 가변할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥과 종래의 고무패드 발바닥의 보행 성능을 비교 설명하는 도면이다.
도 5의 (a)는 종래의 고무패드 발바닥이 적용된 보행 로봇의 이동 모습으로, 바닥의 장애물을 밟을 경우 장애물에 의해 자세가 기울어지고 불안정하게 된다.
도 5의 (b)는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥(100)이 적용된 보행 로봇의 이동 모습으로, 바닥의 장애물을 밟을 경우 강성이 낮아져 바닥이 부드러운 상태가 되면서 장애물의 형상을 따라 바닥의 형상이 변화되면서 자세가 안정적인 상태를 유지하게 된다.
결과적으로, 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 밀폐된 내부를 작은 알갱이로 채운 상태에서 내부의 공기압 조절을 통해 발바닥의 강성을 가변함으로써 장애물의 형상에 적응적으로 발바닥의 형상을 변형할 수 있어 로봇의 안정적인 보행 성능을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 로봇용 가변 강성 발바닥
110: 베이스 111: 미끄럼 방지홈
130: 본체부
131: 챔버 133: 밀폐 커버
133a: 제1 커버 133b: 제2 커버
135: 커넥터 137: 오링부재
150: 앵클 마운트 170: 센서부
310: 챔버 내부 알갱이 330: 연결 튜브

Claims (13)

  1. 지면과 접촉하는 베이스;
    상기 베이스가 하부에 결합되고 밀폐 용기 형태로 구성되어 내부의 공기압 조절을 통해 대기압 상태를 유지하거나 음압을 형성하여 강성을 가변하는 본체부; 및
    상기 본체부의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트를 포함하되,
    상기 본체부는
    실리콘 재질로 이루어지고 하부에 상기 베이스가 결합되고 내부가 알갱이들로 채워지는 바닥이 있는 용기(container) 형태의 챔버;
    상기 챔버와 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 밀폐 커버; 및
    상기 챔버의 내부로 공기를 주입하거나 상기 챔버의 내부에 공기를 외부로 빨아내도록 공압펌프와 연결되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  2. 제1항에 있어서, 상기 베이스는
    고무 재질로 이루어지고 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 본체부는
    상기 로봇의 이동 및 착지에 따라 상기 챔버의 내부 공기압을 조절하여 강성을 변화시켜 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상을 적응적으로 변형하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  5. 제4항에 있어서, 상기 본체부는
    상기 로봇이 이동할 때에는 상기 챔버의 내부를 대기압 상태로 유지하고 상기 로봇이 착지할 때에는 상기 챔버의 내부 공기를 빼서 음압을 형성하여 대기압 상태에 비해 상대적으로 강성을 높이는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  6. 제1항에 있어서, 상기 챔버는
    구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이들로 채워지는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밀폐 커버는
    상기 챔버를 기준으로 상하 양측에서 고정 체결하여 상기 챔버를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  8. 제7항에 있어서, 상기 밀폐 커버는
    상기 챔버의 상부에 결합되어 상기 챔버의 개구된 상면을 커버하는 제1 커버; 및
    상기 챔버가 중심부에 삽입되어 상기 챔버의 테두리 하부에 결합되는 제2 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  9. 제8항에 있어서, 상기 커넥터는
    상기 제1 커버에 마련되고 튜브를 통해 상기 공압펌프와 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 챔버와 상기 제1 커버의 접촉면에 개재되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결하는 과정에서 상기 챔버와 상기 제1 커버의 밀착력을 높이는 오링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  12. 내부에 알갱이들로 채워진 다중챔버 및 상기 다중챔버를 밀폐하는 밀폐 커버를 포함하고 상기 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하는 본체부;
    상기 다중챔버 각각에 대해 하부에 결합되고 지면과 접촉하는 베이스;
    상기 밀폐 커버의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트; 및
    상기 앵클 마운트에 결합되고 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 포함하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
  13. 제12항에 있어서, 상기 본체부는
    상기 센서부에 의해 상기 로봇의 이동이 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부 공기를 빼내어 음압을 형성하여 강성을 높이고,
    상기 센서부에 의해 상기 로봇의 착지가 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부를 대기압 상태로 유지하여 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형되도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
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