KR102537746B1 - Stack Type Soft Actuator - Google Patents

Stack Type Soft Actuator Download PDF

Info

Publication number
KR102537746B1
KR102537746B1 KR1020210085853A KR20210085853A KR102537746B1 KR 102537746 B1 KR102537746 B1 KR 102537746B1 KR 1020210085853 A KR1020210085853 A KR 1020210085853A KR 20210085853 A KR20210085853 A KR 20210085853A KR 102537746 B1 KR102537746 B1 KR 102537746B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
expansion
soft actuator
units
protection
surface side
Prior art date
Application number
KR1020210085853A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230004064A (en
Inventor
서갑호
양견모
구재완
이재열
손동섭
Original Assignee
한국로봇융합연구원
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 한국로봇융합연구원 filed Critical 한국로봇융합연구원
Priority to KR1020210085853A priority Critical patent/KR102537746B1/en
Publication of KR20230004064A publication Critical patent/KR20230004064A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102537746B1 publication Critical patent/KR102537746B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B25J9/142—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid comprising inflatable bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons

Abstract

본 발명의 적층형 소프트 액추에이터는, 공압에 의해 팽창되고 적층되는 복수의 팽창부; 상기 복수의 팽창부를 감싸도록 배치되고 일측부에 연결 와이어에 의해 서로 회동가능하게 연결되는 복수의 보호부; 및 상기 복수의 팽창부 내부 공간에 연결되어 공기를 흡입 또는 배출하는 공압유로를 포함한다.The stacked soft actuator of the present invention includes a plurality of expansion parts that are expanded and stacked by pneumatic pressure; a plurality of protection units disposed to surround the plurality of expansion units and rotatably connected to each other at one side by a connecting wire; and a pneumatic flow path connected to the inner spaces of the plurality of expansion units to suck or discharge air.

Description

적층형 소프트 액추에이터{Stack Type Soft Actuator}Stack Type Soft Actuator {Stack Type Soft Actuator}

본 발명은 적층형 소프트 액추에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공압에 의해 팽창되는 팽창부들을 적층하되 팽창부들을 감싸도록 배치되고 일측부가 회동가능하게 연결되는 보호부들을 포함하여 내구성이 향상된 적층형 소프트 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer soft actuator, and more particularly, to a multilayer soft actuator with improved durability, including protection units having expansion units that are expanded by pneumatic pressure stacked and disposed to surround the expansion units and one side of which is rotatably connected. it's about

공압 매트리스, 소프트 그리퍼 등과 같은 장치는 소프트 액추에이터의 움직임을 만들기 위해 탄력 있고 가벼운 재질을 다양한 형태로 제작하고 공압의 흡기 유지 배기를 통해 그 목적을 달성한다. 이러한 탄력 있고 가벼운 재질은 곡면이나 요철 등 불특정한 외관의 물체를 다룰 수 있는 특징을 보여주지만 반복적인 동작 및 접촉에 의해 액추에이터가 쉽게 망가질 수 있다. 따라서 액추에이터를 외부 자극으로부터 보호하기 위해 보호 장비를 추가적으로 사용하거나, 빠른 주기로 액추에이터를 교체해야 하는 문제가 발생한다.Devices such as pneumatic mattresses and soft grippers are made of flexible and lightweight materials in various shapes to make soft actuators move, and achieve their purpose through pneumatic intake, hold, and exhaust. Although this elastic and lightweight material shows the characteristics of being able to handle objects of unspecified appearance, such as curved surfaces or irregularities, the actuator can be easily damaged by repetitive motions and contacts. Therefore, there arises a problem of additionally using protective equipment to protect the actuator from external stimuli or replacing the actuator at a rapid cycle.

탄력 있고 가벼운 재질의 구조에 공압을 이용한 소프트 액추에이터에 대한 연구는 재질과 구조적인 기능 개선에 집중되고 있다. 하지만 재질 및 기구적인 성능이 향상된다고 해서 액추에이터의 반복 사용 내구성 및 외부 충격에 대한 안전성을 확보한다고 할 수 없다. 이에 액추에이터를 보호하기 위한 장비를 추가적으로 착용하거나 짧은 주기로 교체해야 하는데, 이 과정에서 작업 중단 및 추가적인 재원이 소모된다.Research on soft actuators using pneumatics in a structure made of elastic and light materials is focused on improving materials and structural functions. However, even if the material and mechanical performance are improved, it cannot be said that the durability of the actuator for repeated use and the safety against external impact are secured. Therefore, it is necessary to additionally wear equipment to protect the actuator or to replace it in a short period of time. In this process, work is stopped and additional resources are consumed.

공개특허공보 제10-2018-0104667호Patent Publication No. 10-2018-0104667

본 발명은 내구성이 약한 팽창부를 강도가 높은 보호부로 감싸서 보호하고 그 움직임을 제어하여, 소프트 액추에이터의 내구성을 향상시키며 외부 충격에 대해 팽창부에 의해 충격을 감소시키는 적층형 소프트 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a multi-layered soft actuator that protects a weakly durable expansion unit with a high-strength protection unit and controls its movement, thereby improving the durability of the soft actuator and reducing the impact of external impact by the expansion unit. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터는, 공압에 의해 팽창되고 적층되는 복수의 팽창부; 상기 복수의 팽창부를 감싸도록 배치되고 일측부에 연결 와이어에 의해 서로 회동가능하게 연결되는 복수의 보호부; 및 상기 복수의 팽창부 내부 공간에 연결되어 공기를 흡입 또는 배출하는 공압유로를 포함한다.Multilayer soft actuator of the present invention for achieving the above object, a plurality of expansion parts that are expanded and stacked by pneumatic pressure; a plurality of protection units disposed to surround the plurality of expansion units and rotatably connected to each other at one side by a connecting wire; and a pneumatic flow path connected to the inner spaces of the plurality of expansion units to suck or discharge air.

상기 팽창부는 서로 연통되며 팽창시 일측으로 갈수록 점점 두꺼워지는 복수의 챔버와, 상기 복수의 챔버 사이에 연통하도록 융착되어 각 챔버의 팽창률을 제어하는 적어도 하나의 서포터를 포함할 수 있다.The expansion unit may include a plurality of chambers that communicate with each other and gradually become thicker toward one side during expansion, and at least one supporter that is fused to communicate between the plurality of chambers and controls an expansion rate of each chamber.

상기 복수의 보호부는 상기 복수의 팽창부의 상면측을 감싸는 상면측 보호부와, 상기 복수의 팽창부의 하면측을 감싸는 하면측 보호부와, 상기 복수의 팽창부의 사이에 배치되는 내측 보호부를 포함할 수 있다.The plurality of protection units may include an upper protection unit covering upper surfaces of the plurality of expansion units, a lower protection unit covering lower surfaces of the plurality of expansion units, and an inner protection unit disposed between the plurality of expansion units. there is.

상기 연결 와이어는 상기 상면측 보호부와 내측 보호부와 하면측 보호부의 각 일측 사이를 연결하는 2개 이상의 연결 와이어로 구성될 수 있다.The connection wire may be composed of two or more connection wires connecting each one side of the upper surface side protection part, the inner protection part, and the lower surface side protection part.

상기 공압유로는 상기 상면측 보호부와 내측 보호부와 상기 복수의 팽창부를 관통하여 연결되고 상기 연결 와이어에 인접하게 배치될 수 있다.The pneumatic passage passes through the upper surface side protection unit, the inner protection unit, and the plurality of expansion units, and may be disposed adjacent to the connection wire.

상기 내측 보호부는 길이방향 중간이 절개되어 분리되고 그 사이가 복수의 탄성 연결바에 의해 연결될 수 있다.The inner protection part may be separated by cutting the middle of the longitudinal direction and connected therebetween by a plurality of elastic connecting bars.

상기한 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터에 의하면, 내구성이 약한 팽창부를 강도가 높은 보호부로 감싸서 보호하고 그 움직임을 제어하여, 소프트 액추에이터의 내구성을 향상시키며 외부 충격에 대해 팽창부에 의해 충격을 감소시킬 수 있다.According to the multilayer soft actuator of the present invention, the durability of the soft actuator can be improved and the impact can be reduced by the expansion part against external impact by protecting the weakly durable expansion part with a high-strength protection part and controlling its movement. there is.

또한, 팽창부의 내부 공간을 복수의 챔버로 구획하고 연통하도록 융착되는 서포터를 형성함으로써 각 챔버의 팽창률을 적절하게 제어할 수 있다.In addition, the expansion rate of each chamber can be appropriately controlled by forming a supporter that divides the internal space of the expansion unit into a plurality of chambers and communicates with each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 상방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 하방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터가 팽창된 것을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터가 팽창된 것을 나타내는 정면도이다.1 is an upper perspective view showing the structure of a multilayer soft actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the structure of a multilayer soft actuator according to an embodiment of the present invention.
3 is a downward perspective view showing the structure of a multilayer soft actuator according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing that the laminated soft actuator of the present invention is expanded.
5 is a front view showing the expanded soft actuator of the laminated type according to the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'having' are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 상방 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터의 구조를 나타내는 하방 사시도이다.1 is an upper perspective view showing the structure of a multilayer soft actuator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing the structure of a multilayer soft actuator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is one of the present invention It is a downward perspective view showing the structure of the multilayer soft actuator according to the embodiment.

본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 소프트 액추에이터(100)는 공압에 의해 팽창되고 적층되는 복수의 팽창부(110), 복수의 팽창부를 감싸도록 배치되고 일측부에 연결 와이어(140)에 의해 서로 회동가능하게 연결되는 복수의 보호부(130), 및 복수의 팽창부 내부 공간에 연결되어 공기를 흡입 또는 배출하는 공압유로(150)를 포함한다.The stacked soft actuator 100 according to an embodiment of the present invention is arranged to surround a plurality of expansion parts 110 that are inflated and stacked by pneumatic pressure, and the plurality of expansion parts are rotated with each other by a connection wire 140 on one side It includes a plurality of protective parts 130 that are possibly connected, and a pneumatic flow path 150 that is connected to the inner space of the plurality of expansion parts and sucks or discharges air.

팽창부(110)는 내부 공간에 주입되는 공기 압력에 의해 탄성적으로 팽창되고 그 팽창된 형태가 소정의 입체적 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 팽창부(110)는 내부에 밀폐 공간이 형성되고 그 내부 공간에 공기가 주입됨으로써 소정 형상으로 팽창되도록 탄성 합성수지 재질로 이루어질 수 있다. 팽창부(110)는 수축되었을 때 대략 직육면체 윤곽 형상을 갖도록 형성된 것이 복수개 적층되도록 배치될 수 있다.The expansion unit 110 is elastically inflated by air pressure injected into the internal space, and the expanded shape may be formed to have a predetermined three-dimensional shape. The expansion unit 110 may be formed of an elastic synthetic resin material so that a sealed space is formed therein and air is injected into the space so as to expand into a predetermined shape. The expansion unit 110 may be arranged so that a plurality of expansion units 110 are stacked to have a substantially rectangular parallelepiped contour shape when contracted.

도면에서 복수의 팽창부(110)는 3개가 적층된 실시예가 도시되어 있다. 팽창부(110)의 형태와 개수는 도시된 실시예에 한정되지 않고 소프트 액추에이터가 사용되는 장치에 따라 적절한 형태의 팽창부가 2개 이상 적층되어 구성될 수 있다.In the drawing, an embodiment in which three expansion parts 110 are stacked is shown. The shape and number of expansion units 110 are not limited to the illustrated embodiment, and two or more expansion units may be stacked according to a device in which a soft actuator is used.

복수의 보호부(130)는 공압에 의해 팽창되는 팽창부(110)보다 큰 강도를 가진 재질로 이루어지고, 복수의 팽창부(110)를 감싸도록 배치될 수 있다. 팽창부(110)가 팽창하는 것에 반해서, 보호부(130)는 거의 변형되지 않는 단단한 재질로 이루어져서 팽창부(110)를 감싸서 팽창부(110)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 복수의 보호부(130)는 소정 두께를 가진 직사각형 판재 형태로 형성되되, 길이방향 양단부에 팽창부(110)가 있는 쪽으로 연장되는 리브부들이 형성될 수 있다. 각 리브부들 사이는 소정 간격으로 이격되도록 배치되고, 일측의 리브부들 사이에는 연결 와이어(140)가 연결될 수 있다.The plurality of protection parts 130 may be made of a material having greater strength than the expansion part 110 expanded by pneumatic pressure, and may be arranged to surround the plurality of expansion parts 110 . In contrast to the expansion of the expansion unit 110 , the protection unit 130 is made of a hard material that is hardly deformed and surrounds the expansion unit 110 to prevent damage to the expansion unit 110 . The plurality of protection parts 130 are formed in the form of a rectangular plate having a predetermined thickness, and rib parts extending toward the expansion part 110 may be formed at both ends in the longitudinal direction. Each rib part may be spaced apart from each other at a predetermined interval, and a connection wire 140 may be connected between the rib parts on one side.

공압유로(150)는 복수의 팽창부(110) 내부 공간에 연결되어 공기를 흡입 또는 배출할 수 있다. 공압유로(150)는 내부 공간으로 공기를 흡입하는 흡기호스(152)와 내부 공간에서 공기를 배출하는 배기호스(154)를 포함할 수 있다.The pneumatic passage 150 is connected to the inner space of the plurality of expansion parts 110 to suck or discharge air. The pneumatic passage 150 may include an intake hose 152 for sucking air into the inner space and an exhaust hose 154 for discharging air from the inner space.

공압유로(150)는 복수의 보호부(130)와 복수의 팽창부(110)를 순차적으로 관통하여 각 팽창부(110)의 내부 공간에 연통되도록 배치될 수 있다. 이때, 공압유로(150)는 각 팽창부(110)의 내부에서 연속적으로 배치되지 않고 단속적으로 배치될 수 있다. 그래서, 복수의 팽창부(110)가 팽창하여 변형될 때, 적층형 소프트 액추에이터(100) 내부에서 공압유로(150)가 그 길이방향으로 늘어날 수 있다.The pneumatic passage 150 may be arranged to pass through the plurality of protection parts 130 and the plurality of expansion parts 110 sequentially and communicate with the inner space of each expansion part 110 . At this time, the pneumatic passage 150 may be intermittently arranged instead of continuously arranged inside each expansion part 110 . Thus, when the plurality of expansion parts 110 are expanded and deformed, the pneumatic passage 150 inside the stacked soft actuator 100 may stretch in its longitudinal direction.

도 4는 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터가 팽창된 것을 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 적층형 소프트 액추에이터가 팽창된 것을 나타내는 정면도이다.Figure 4 is a perspective view showing the multilayered soft actuator of the present invention inflated, Figure 5 is a front view showing the multilayered soft actuator of the present invention inflated.

팽창부(110)는, 서로 연통되며 팽창시 일측으로 갈수록 점점 두꺼워지는 복수의 챔버와, 복수의 챔버 사이에 연통하도록 융착되어 각 챔버의 팽창률을 제어하는 적어도 하나의 서포터(120)를 포함할 수 있다.The expansion unit 110 may include a plurality of chambers that communicate with each other and gradually become thicker toward one side during expansion, and at least one supporter 120 that is fused to communicate between the plurality of chambers and controls the expansion rate of each chamber. there is.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 챔버는 대략 납작한 직육면체 형태로 형성된 제1챔버(111)와, 제1챔버(111)에 연결되고 제1챔버(111)보다 더 두껍게 팽창되는 제2챔버(113)와, 제2챔버(113)에 연결되고 제2챔버(113)보다 더 두껍게 팽창되는 제3챔버(115)와, 제3챔버(115)에 연결되고 제3챔버(115)보다 더 두껍게 팽창되는 제4챔버(117)를 포함할 수 있다. 제2챔버(113)와 제3챔버(115)는 수축시 대략 직육면체 형태를 가진 것이 팽창시 그 두께 방향으로 팽창하도록 형성될 수 있다. 제4챔버(117)는 수축시 대략 타원통 형태를 가진 것이 팽창시 두꺼워져서 대략 원통 형태로 팽창하도록 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of chambers are connected to the first chamber 111 formed in a substantially flat rectangular parallelepiped shape, and the first chamber 111 is expanded thicker than the first chamber 111. A second chamber 113, a third chamber 115 connected to the second chamber 113 and expanded more thickly than the second chamber 113, and a third chamber 115 connected to the third chamber 115 It may include a fourth chamber 117 that expands more thickly. The second chamber 113 and the third chamber 115 may have a substantially rectangular parallelepiped shape when contracted and expand in the thickness direction when expanded. The fourth chamber 117 may be formed to have a substantially elliptical cylindrical shape when contracted and become thicker when expanded to expand into a substantially cylindrical shape.

복수의 챔버 사이에는 각각 서포터(120)가 융착되어 연결되고, 각 서포터(120)의 연결부 내측에는 연통공이 형성되어 챔버들의 내부 공간들이 서로 연통될 수 있다. 복수의 서포터(120)는 제1챔버(111)와 제2챔버(113) 사이에 융착되는 제1서포터(122)와, 제2챔버(113)와 제3챔버(115) 사이에 융착되는 제2서포터(124)와, 제3챔버(115)와 제4챔버(117) 사이에 융착되는 제3서포터(126)를 포함할 수 있다. 서포터(120)의 개수는 챔버의 개수에 따라 결정될 수 있다. 또한, 각 서포터(120)는 폭방향으로 길게 형성될 수도 있으나, 폭방향으로 2개 이상이 단속적으로 형성될 수도 있다. 서포터(120)는 그 양측에 연결된 챔버들이 팽창할 때 주입되는 공압에 따라 적절한 팽창률을 갖도록 제어하는 역할을 할 수 있다.Supporters 120 are fused and connected between the plurality of chambers, and a communication hole is formed inside the connection part of each supporter 120 so that the internal spaces of the chambers can communicate with each other. The plurality of supporters 120 include a first supporter 122 fused between the first chamber 111 and the second chamber 113, and a first supporter 122 fused between the second chamber 113 and the third chamber 115. The second supporter 124 and the third supporter 126 fused between the third chamber 115 and the fourth chamber 117 may be included. The number of supporters 120 may be determined according to the number of chambers. In addition, each supporter 120 may be formed long in the width direction, but two or more may be intermittently formed in the width direction. The supporter 120 may play a role of controlling an appropriate expansion rate according to air pressure injected when the chambers connected to both sides of the supporter 120 expand.

복수의 보호부(130)는, 복수의 팽창부(110)의 상면측을 감싸는 상면측 보호부(132)와, 복수의 팽창부(110)의 하면측을 감싸는 하면측 보호부(134)와, 복수의 팽창부(110)의 사이에 배치되는 내측 보호부(136)를 포함할 수 있다.The plurality of protection parts 130 include an upper surface side protection part 132 surrounding the upper surface side of the plurality of expansion parts 110 and a lower surface side protection part 134 covering the lower surface side of the plurality of expansion parts 110 and , It may include an inner protection part 136 disposed between the plurality of expansion parts 110 .

상면측 보호부(132)는 적층된 복수의 팽창부(110) 중 최상부 팽창부(110)의 상면측을 감싸도록 배치되고, 하면측 보호부(134)는 적층된 복수의 팽창부(110) 중 최하부 팽창부(110)의 하면측을 감싸도록 배치되며, 내측 보호부(136)는 적층된 복수의 팽창부(110) 사이에 삽입되어 상하의 두 팽창부(110)를 서로 이격하도록 배치될 수 있다.The upper surface side protection part 132 is disposed to surround the upper surface side of the uppermost expansion part 110 among the plurality of stacked expansion parts 110, and the lower surface side protection part 134 is stacked on the plurality of expansion parts 110 It is disposed to surround the lower surface of the lowermost expansion part 110, and the inner protection part 136 is inserted between the plurality of stacked expansion parts 110 and can be arranged to space the two expansion parts 110 apart from each other. there is.

상면측 보호부(132)는 길이방향 단부에서 하방으로 연장되는 리브부를 포함하고, 하면측 보호부(134)는 길이방향 단부에서 상방으로 연장되는 리브부를 포함하며, 내측 보호부(136)는 길이방향 단부에서 상방 및 하방으로 연장되는 리브부를 포함할 수 있다. 보호부(130)의 각 리브부들은 팽창부(110)가 수축하더라도 서로 소정 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 보호부(130)들의 일측 리브부들 사이에는 연결 와이어(140)가 연결되어, 팽창부(110)들이 팽창하면 보호부(130)들의 일측 리브부들을 축으로 보호부(130)들의 타측 리브부들이 벌어질 수 있다.The upper surface side protection part 132 includes a rib extending downward from the longitudinal end, the lower surface side protection part 134 includes a rib part extending upward from the longitudinal end, and the inner protection part 136 has a length It may include ribs extending upward and downward from the direction end. Each rib part of the protection part 130 may be arranged to be spaced apart from each other at a predetermined interval even when the expansion part 110 contracts. In addition, as described above, the connection wire 140 is connected between the ribs on one side of the protection parts 130, so that when the expansion parts 110 expand, the protection part ( 130) of the other rib parts may be opened.

공압유로(150)는 상면측 보호부(132)와 내측 보호부(136)와 복수의 팽창부(110)를 관통하여 연결되고 연결 와이어(140)에 인접하게 배치될 수 있다. 도 2 및 도 5를 기준으로 볼 때, 연결 와이어(140)가 복수의 보호부(130)의 우측 단부 리브들 사이에 연결되어 있으므로, 공압유로(150)는 연결 와이어(140)에 가까운 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 공압유로(150)가 우측 단부 가까이에 배치되면, 적층형 소프트 액추에이터(100) 내부에 배치되는 공압유로(150)의 부위가 팽창부(110)의 팽창시 늘어나는 길이를 최소화할 수 있다.The pneumatic flow path 150 may pass through the upper surface side protection unit 132 , the inner protection unit 136 , and the plurality of expansion units 110 and may be disposed adjacent to the connection wire 140 . 2 and 5, since the connection wire 140 is connected between the right end ribs of the plurality of protection parts 130, the pneumatic passage 150 is located close to the connection wire 140. It is preferable to place When the pneumatic passage 150 is disposed close to the right end, the length of the pneumatic passage 150 disposed inside the stacked soft actuator 100 when the expansion part 110 expands can be minimized.

한편, 내측 보호부(136)는 길이방향 중간이 절개되어 분리되고 그 사이가 복수의 탄성 연결바(137)에 의해 연결될 수 있다. 복수의 팽창부(110)가 팽창하면 그 두께 방향으로 팽창할 뿐만 아니라 길이방향으로도 팽창할 수 있다. 그래서, 상면측 보호부(132)와 하면측 보호부(134)는 길이방향으로 늘어나지 않도록 일체로 단단하게 형성되지만, 내측 보호부(136)는 길이방향으로 조금 늘어날 수 있고 중간부가 그 두께방향으로 조금 휘어질 수 있는 것이 바람직하다.On the other hand, the inner protection portion 136 may be separated by cutting the middle in the longitudinal direction and connected therebetween by a plurality of elastic connecting bars 137 . When the plurality of expansion parts 110 expand, they may expand not only in the thickness direction but also in the longitudinal direction. So, the upper surface side protection part 132 and the lower surface side protection part 134 are formed integrally and firmly so as not to stretch in the longitudinal direction, but the inner protection part 136 can be slightly stretched in the longitudinal direction and the middle part is formed in the thickness direction. It is desirable to be able to bend a little.

내측 보호부(136)는 공압유로(150)의 왼쪽 부위가 절개되고 분리된 두 부분이 서로 소정 거리 이격되도록 배치되며, 분리된 두 부분 사이에 2개의 탄성 연결바(137)가 결합될 수 있다. 탄성 연결바(137)는 그 두께 방향으로 탄성적으로 휘어질 수 있는 재질로 이루어지고, 길이 방향으로도 조금 신축될 수 있다. 이렇게 내측 보호부(136)의 중간을 분리하고 탄성 연결바(137)로 연결함으로써, 팽창부(110)가 팽창할 때 내측 보호부(136)의 탄성 연결바(137)가 탄성적으로 변형되어 팽창부(110)가 더욱 원활하게 팽창할 수 있다.The inner protection part 136 is arranged so that the left part of the pneumatic flow passage 150 is cut and the two separated parts are spaced apart from each other by a predetermined distance, and two elastic connecting bars 137 can be coupled between the separated two parts. . The elastic connecting bar 137 is made of a material that can be elastically bent in its thickness direction and can be slightly stretched in the longitudinal direction as well. By separating the middle of the inner protection part 136 and connecting it with the elastic connection bar 137, the elastic connection bar 137 of the inner protection part 136 is elastically deformed when the expansion part 110 expands. The expansion unit 110 may expand more smoothly.

본 발명의 적층형 소프트 액추에이터에 의하면, 내구성이 약한 팽창부를 강도가 높은 보호부로 감싸서 보호하고 그 움직임을 제어하여, 소프트 액추에이터의 내구성을 향상시키며 외부 충격에 대해 팽창부에 의해 충격을 감소시킬 수 있다.According to the multilayer soft actuator of the present invention, an expansion unit having weak durability is wrapped and protected by a protection unit having high strength, and its movement is controlled, thereby improving durability of the soft actuator and reducing impact by the expansion unit against external impact.

또한, 팽창부의 내부 공간을 복수의 챔버로 구획하고 연통하도록 융착되는 서포터를 형성함으로써 각 챔버의 팽창률을 적절하게 제어할 수 있다.In addition, the expansion rate of each chamber can be appropriately controlled by forming a supporter that divides the internal space of the expansion unit into a plurality of chambers and communicates with each other.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, one embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes may be made to the present invention, which will also be included within the scope of the present invention.

100: 적층형 소프트 액추에이터
110: 팽창부 111: 제1챔버
113: 제2챔버 115: 제3챔버
117: 제4챔버 120: 서포터
122: 제1서포터 124: 제2서포터
126: 제3서포터 130: 보호부
132: 상면측 보호부 134: 하면측 보호부
136: 내측 보호부 137: 탄성 연결바
140: 연결 와이어 150: 공압유로
152: 흡기호스 154: 배기호스100: stacked soft actuator
110: expansion unit 111: first chamber
113: second chamber 115: third chamber
117: fourth chamber 120: supporter
122: first supporter 124: second supporter
126: third supporter 130: protection unit
132: upper side protection unit 134: lower side protection unit
136: inner protection unit 137: elastic connecting bar
140: connecting wire 150: pneumatic oil
152: intake hose 154: exhaust hose

Claims (6)

공압에 의해 팽창되고 적층되는 복수의 팽창부;
상기 복수의 팽창부를 감싸도록 배치되고 일측부에 연결 와이어에 의해 서로 회동가능하게 연결되는 복수의 보호부; 및
상기 복수의 팽창부 내부 공간에 연결되어 공기를 흡입 또는 배출하는 공압유로를 포함하고,
상기 팽창부는
서로 연통되며 팽창시 일측으로 갈수록 점점 두꺼워지는 복수의 챔버와,
상기 복수의 챔버 사이에 연통하도록 융착되어 각 챔버의 팽창률을 제어하는 적어도 하나의 서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 소프트 액추에이터.A plurality of expansion parts that are inflated and stacked by pneumatic pressure;
a plurality of protection units arranged to surround the plurality of expansion units and rotatably connected to each other by a connecting wire on one side; and
A pneumatic flow path connected to the inner spaces of the plurality of expansion units to suck or discharge air;
the expansion part
A plurality of chambers that communicate with each other and gradually become thicker toward one side during expansion;
The multilayer soft actuator, characterized in that it comprises at least one supporter that is fused to communicate between the plurality of chambers and controls the expansion rate of each chamber. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 보호부는
상기 복수의 팽창부의 상면측을 감싸는 상면측 보호부와,
상기 복수의 팽창부의 하면측을 감싸는 하면측 보호부와,
상기 복수의 팽창부의 사이에 배치되는 내측 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 소프트 액추에이터.According to claim 1,
The plurality of protection units
an upper surface-side protection unit surrounding the upper surface side of the plurality of expansion units;
A lower surface side protection part surrounding the lower surface side of the plurality of expansion parts;
Layered soft actuator comprising an inner protection part disposed between the plurality of expansion parts. 제3항에 있어서,
상기 연결 와이어는 상기 상면측 보호부와 내측 보호부와 하면측 보호부의 각 일측 사이를 연결하는 2개 이상의 연결 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층형 소프트 액추에이터.According to claim 3,
The connecting wire is a layered soft actuator, characterized in that consisting of two or more connecting wires connecting between each one side of the upper surface side protection unit, the inner protection unit and the lower side protection unit. 제4항에 있어서,
상기 공압유로는 상기 상면측 보호부와 내측 보호부와 상기 복수의 팽창부를 관통하여 연결되고 상기 연결 와이어에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 적층형 소프트 액추에이터.According to claim 4,
The pneumatic flow path is a laminated soft actuator, characterized in that disposed adjacent to the connection wire and connected to the upper surface side protection unit, the inner protection unit and the plurality of expansion units through and through. 제3항에 있어서,
상기 내측 보호부는 길이방향 중간이 절개되어 분리되고 그 사이가 복수의 탄성 연결바에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 적층형 소프트 액추에이터.According to claim 3,
The inner protection part is a layered soft actuator, characterized in that the middle of the longitudinal direction is cut and separated and connected by a plurality of elastic connecting bars.
KR1020210085853A 2021-06-30 2021-06-30 Stack Type Soft Actuator KR102537746B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210085853A KR102537746B1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Stack Type Soft Actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210085853A KR102537746B1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Stack Type Soft Actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230004064A KR20230004064A (en) 2023-01-06
KR102537746B1 true KR102537746B1 (en) 2023-05-26

Family

ID=84924117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210085853A KR102537746B1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Stack Type Soft Actuator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102537746B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114670185A (en) * 2022-04-28 2022-06-28 杭州电子科技大学 Unrestrained lightweight flexible electric heating pneumatic actuator and flexible clamping jaw

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018520896A (en) 2015-06-26 2018-08-02 ソフト ロボティクス， インコーポレイテッド Food handling gripper
US20210175841A1 (en) * 2017-04-17 2021-06-10 Sunfolding, Inc. Solar tracker stow system and method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180104667A (en) 2016-01-19 2018-09-21 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 Soft robot actuator and gripper

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018520896A (en) 2015-06-26 2018-08-02 ソフト ロボティクス， インコーポレイテッド Food handling gripper
US20210175841A1 (en) * 2017-04-17 2021-06-10 Sunfolding, Inc. Solar tracker stow system and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230004064A (en) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102537746B1 (en) Stack Type Soft Actuator
JP2022031481A (en) Soft robot actuator attachment hub and gripper assembly, reinforced actuator, and electrostatically attracting actuator
CN104334945B (en) There is the automatic valve of spring supporting device ring
JP6764011B2 (en) Suction gripping device
US5893707A (en) Pneumatically shifted reciprocating pump
SE517533C2 (en) Elastic mattress comprising a plurality of interconnected coil springs, method of manufacture of a elastic mattress and device for prestressing coil springs
CN109922932A (en) Grabbing device with Bernoulli Jacob's picking unit and vacuum picking unit
KR101435899B1 (en) Single actuator cooling jet apparatus
US10029155B1 (en) Inflatable sports ball having an inner bladder with rib plates
TW202026550A (en) Flow controller and driving apparatus comprising the same
TW201139071A (en) Pneumatic nailer with sleeve actuated piston return
CN110462223A (en) Piezoelectric hydraulic actuator and method for running this piezoelectric hydraulic actuator
JP5413965B2 (en) Gripper device and its construction module
JP5023616B2 (en) Power tool and shock absorbing mechanism
US20090044696A1 (en) Fluid Pressure Type Actuator
JP7112699B2 (en) Pneumatic actuators and grippers with pneumatic actuators
US20180263348A1 (en) Anti-Collision Corner Armor for Laptop Bag
KR20220122635A (en) Displacement magnification mechanism, actuator, grinding device, electronic component handling device, dispenser, and air valve
TWI587988B (en) High efficiency pneumatic nailer
CN103182700B (en) Pneumatic driver
US2945389A (en) V-transmission belt
US11946493B2 (en) Flow rate controller and drive device
ES2070803T1 (en) FLEXIBLE CUSHION PARTICULARLY FOR ARMCHAIRS, SOFAS AND FURNITURE IN GENERAL.
TW202146777A (en) Pressure-booster output stabilizer
JP2014083654A (en) Pneumatic tool

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant