KR102659130B1 - 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피 - Google Patents

접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇팔 장착용 안전외피에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇 팔 외측에 장착되는 안전외피 구조체로서, 로봇 팔 외측에 결합되는 원통형태의 프레임; 외면을 구성하게 되는 외피부재; 및 상기 외피부재와 상기 프레임 사이에 구비되어 물체와의 접촉을 감지하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피에 관한 것이다.

Description

접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피{Safety Skin to measure contact position and forces for robotic arms}
본 발명은 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피에 관한 것이다.
일반적으로 로봇팔은 생산 현장에서 제품의 조립, 물건 이송 등의 역할을 하도록 설계되며, 제조용 로봇의 기능을 수행한다. 주로 인간을 대신하여 반복적인 작업을 수행한다.
최근에는 협업 로봇의 형태로, 생산공정에서도 기계 가공, 나사 조립, 용접, 접착 등의 정교한 작업을 수행하도록 발전해 왔다. 이에 따라, 사람과 직접 협업 하여 정교한 작업을 수행하도록 로봇팔이 발전해왔다. 이와같이 로봇팔이 사용자와 직접 접촉할 수 있는 환경이 증가함에 따라 작업 과정 중 사용자나 작업물과 충돌할 경우 로봇팔, 사용자, 작업물 등과의 안전을 확보하는 것이 중요하다.
종래 로봇팔은 금속, 수지 등으로 이루어지는 로봇팔의 외측 표면이 노출되어 있기 때문에, 작업 중 사용자나 작업물 등과 충돌하는 경우 로봇팔 자체나 사용자, 작업물 등을 손상할 우려가 있다.
따라서, 로봇팔에 외피 부재를 장착함으로써 로봇팔의 기계적 요소가 노출되는 것을 방지하여, 로봇 자체의 손상을 방지하고, 사용자나 작업물의 안전사고 등을 방지할 수 있다.
그러나, 일반적으로 로봇팔에 외피부재를 장착하는데 있어서, 접착제나 벨크로 등을 사용한다. 로봇팔에 외피 부재를 장착할 때 접착제를 사용하는 경우 로봇의 외관에 반영구적인 손상이 가해질 수 있으며, 벨크로를 이용한 방식의 경우 사용시 외피부재가 쉽게 탈착되는 문제점이 발생한다.
대한민국 등록특허 10-2277847 대한민국 등록특허 10-2062056 대한민국 등록특허 10-2177618
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 특히 사람과 협업을 진행하는 협업 로봇의 팔에 장착되어 사용자와의 충돌 접촉에 의한 안전사고, 및 로봇 손상 등을 방지하고, 필름형 압력센서가 내장되어 사용자와의 접촉감지와, 접촉 위치, 접촉 크기, 충격량 등을 실시간으로 파악하여 접촉 상황, 충돌의 크기에 따라 로봇의 중단 등에 대한 대처가 즉각적으로 가능한, 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은 로봇 팔 외측에 장착되는 안전외피로서, 로봇 팔 외측에 결합되는 원통형태의 프레임; 외면을 구성하게 되는 외피부재; 및 상기 외피부재와 상기 프레임 사이에 구비되어 물체와의 접촉을 감지하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 센서부는, 복수의 압력센서셀이 어레이 형태로 연결된 필름형 압력센서로 구성되어, 상기 외피부재 내면 전체에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 센서부와 상기 프레임 사이에 구비되어 충격을 흡수하는 쿠션으로 구성되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 외피부재, 상기 센서부, 상기 완충부재, 상기 프레임을 체결시키는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 프레임 일측에 구비되어, 상기 센서부에서 측정된 압력값을 기반으로 접촉 위치, 크기, 압력분포, 충격량를 분석하는 신호처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 접촉이 감지되거나, 상기 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이거나, 상기 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 상기 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 상기 로봇의 작동을 중단시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 접촉이 감지되거나, 상기 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이거나, 상기 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 상기 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 로봇 중단 제어데이터를 로봇구동제어부로 전송하는 통신모듈;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 접촉이 감지되거나, 상기 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이거나, 상기 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 상기 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 상태알림데이터를 외부로 송출시키는 알림수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 통신모듈은 상태알림데이터를 기 설정된 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 로봇팔에 앞서 언급한 제1목적에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피가 장착된 것을 특징으로 하는 로봇으로서 달성될 수 있다.
그리고 사람과 협업하면 업무를 진행하는 협업로봇인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피에 따르면, 특히 사람과 협업을 진행하는 협업 로봇의 팔에 장착되어 사용자와의 충돌 접촉에 의한 안전사고, 및 로봇 손상 등을 방지하고, 필름형 압력센서가 내장되어 사용자와의 접촉감지와, 접촉 위치, 접촉 크기, 충격량 등을 실시간으로 파악하여 접촉 상황, 충돌의 크기에 따라 로봇의 중단 등에 대한 대처가 즉각적으로 가능한 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 정면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피와 로봇팔의 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피의 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 프레임와 완충부재와 센서부가 결합된 상태의 사진,
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 프레임, 완충부재, 센서부, 외피부재의 분해 사진,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피의 구성, 기능에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 측면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피가 장착된 로봇팔의 정면도를 도시한 것이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전외피와 로봇팔의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100) 각각은 반원통 형태를 가질 수 있으며, 이러한 반원통 형태 유닛으로 로봇팔(관절, 아암)(1)을 감싸도록 한 후, 체결유닛(미도시)에 의해 한 쌍의 안전외피(100)를 조립하여 장착될 수 있음을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100)는 특히, 사람과 협업을 진행하는 협업 로봇의 팔(1)에 장착되어 사용자와의 충돌에 의한 안전사고, 로봇 손상 등을 방지하도록 구성된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100) 내부에는 필름형 압력센서가 내장되어 사용자와의 접촉감지, 접촉 위치, 접촉 크기, 충격량 등을 실시간으로 파악하여 접촉 상황, 충격량에 따라 로봇의 중단 등에 대한 대처가 즉각적으로 가능하게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피의 구성에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100)는 전체적으로, 외피부재(10), 센서부(20), 완충부재(30), 프레임(40), 신호처리부(60), 체결부재(50) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
프레임(40)은 최내측을 이루는 부분으로 로봇 팔(1) 외측에 결합되며 반원통형태로 구성된다. 이러한 프레임(40)의 일측면에는 신호처리부(60), 통신모듈(110), 제어부(70) 등의 구성이 결합될 수 있다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임(40)의 양끝단 모서리는 외측으로 절곡된 절곡면을 가지며, 측면 각각에는 관통홀이 형성된 플랜부가 형성되어 짐을 알 수 있다.
또한 외피부재(10)는 최외면을 구성하게 되는 부재로서 반원통형태를 갖는다. 본 발명의 실시예에서 외피부재(10)는 신축성이 있는 재질로 구성될 수 있다. 또한 외피부재(10)의 양끝단 모서리는 내측으로 절곡된 절곡면을 가지고 있어, 프레임(40)의 절곡면으로 슬라이딩 방식으로 삽입되어 조립될 수 있다.
외피부재(10)와 프레임(40) 사이공간에 후에 설명되는 센서부(20)와 완충부재(30)를 조립한 후, 외피부재(10)를 슬라이딩 방식으로 프레임(40)에 조립한 후, 체결부재(50)의 체결공을 프레임(40) 플랜지의 관통홀에 위치 맞춤시킨 후 나사 등을 통해 완전히 결합시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
이러한 조립, 체결방식은 하나의 바람직할 실시예와 도면을 예시한 것일 뿐 이에 관리범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 센서부(20)는 외피부재(10)와 프레임(40) 사이에 구비되어 물체, 사람과의 접촉을 감지하도록 구성된다.
이러한 센서부(20)는 필름 형태로 구성됨이 바람직하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 외피부재(10) 내면 전체에 접촉될 수 있도록 구성됨을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 센서부(20)는 복수의 압력센서셀이 어레이 형태로 연결된 필름형 압력센서로 구성된다. 이러한 센서부(20)는 필름형 FPCB에 복수의 압력센서셀이 전극에 어레이 형태로 배열되어 구성된다.
따라서 이러한 필름형 압력센서에 의해 접촉을 감지할 수 있으며, 접촉위치, 크기, 압력분포, 충격량 등을 측정할 수 있게 된다.
그리고 센서부(20)와 프레임(40) 사이에 완충부재(30)가 구비되어 충격을 흡수하도록 구성될 수 있다. 이러한 완충부재(30) 역시 반원통 형태로 구성되며, 프레임(40) 외면에 형상맞춤되어 지도록 구성된다.
그리고 센서부(20)의 양끝단 모서리 각각이 내측으로 절곡된 절곡면을 가져 완충부재(30)의 외면에 끼워질 수 있으며, 센서부(20)가 끼워진 완충부재(30)가 프레임(40) 외면에 조립된 후, 외피부재(10)를 슬라이딩 방식으로 끼운 후, 측면 각각으로 체결부재(50)를 결합하여, 본 발명의 실시예에 따른 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100)를 체결, 조립하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 프레임와 완충부재와 센서부가 결합된 상태의 사진을 나타낸 것이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제장된 프레임, 완충부재, 센서부, 외피부재의 분해 사진을 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서부(20)로서, 곡률을 갖는 로봇 형상에 최적화된 패턴을 갖는 유연한 어레이 센서 및 기판을 설계하였음을 알 수 있다.
또한 로봇팔(1)과 사람 간에 발생하는 충격을 흡수하기 위한 완충부재(30)는 가공과 성형이 쉬운 완충재로 널리 사용되고 있는 스티로폼을 사용하였다.
고감도 센서 어레이로 구성된 센서부(20)를 보호하기 위한 외피부재(10)는 미관과 촉감을 고려하여 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 인조가죽 소재의 안전 외피 보호 커버를 사용하였다.
본 발명의 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 프레임(40)에, 신호처리부(전자회로 보드)(60)를 부착하고, 외력 충격을 완화해 줄 완충부재(30)를 부착하고 그 위에 제작한 대면적 외피 센서부(20)를 조립하고, 외피 센서부(30)를 보호해 줄 수 있는 인조가죽 소재의 안전 외피부재(10)를 부착하여 모듈을 완성하였다.
또한 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
프레임(40) 일측에 신호처리부(60)가 결합될 수 있다.
이러한 신호처리부(60)는 센서부(20)에서 측정된 압력값을 기반으로 접촉 위치, 크기, 압력분포, 충격량을 분석하게 된다.
또한 프레임(40)에 로봇팔(1)의 구동을 중단시킬 수 있는 제어할 수 있는 제어부(70)가 결합되어 질 수도 있다.
따라서 제어부(70)는 접촉이 감지되면 로봇팔(1)의 작동이 중단되도록 제어할 수 있다.
또한 접촉위치 별로 구분하여 설정된 위치 범위 내에서 접촉이 감지된 경우에만 로봇팔(1)의 작동이 중단되도록 제어할 수 있다.
또는 접촉이 인지되고, 접촉힘의 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우에만 로봇팔(1)의 작동이 중단되도록 제어할 수 있다.
또는 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피(100) 자체 제어부가 아닌 로봇을 총체적으로 구동하는 외부의 로봇구동제어부(120)로 제어신호를 전송하여 접촉시 로봇팔(1)의 구동이 중단되도록 할 수 있다.
즉, 접촉이 감지되거나, 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이거나, 접촉 힘의 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 통신모듈(110)을 통해 로봇 중단 제어데이터를 로봇구동제어부(120)로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한 알림수단(80)이 구비되어, 이벤트 상황에 따른 상태알림데이터를 알림신호로서 송출되도록 구성될 수 있다.
즉, 접촉이 감지되거나, 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이거나, 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 알림수단(80)은 상태알림데이터를 외부로 송출시키도록 구성될 수 있다. 이러한 알림신호는 음성, 경고음, 점등 등일 수 잇다.
또한 통신모듈(110)은 이러한 상태알림데이터를 기 설정된 사용자 단말기(130)로 전송할 수 있다. 설정된 사용자 단말기(130)는 모니터링 PC, 관리자 단말, 로봇과 협업하는 작업자 단말기 등일 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:로봇팔
2:조인트부
10:외피부재
20:센서부
30:완충부재
40:프레임
50:측단 체결부재
60:신호처리부
70:제어부
80:알림수단
100:접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피
110:통신모듈
120:로봇구동제어부
130:사용자단말기

Claims (11)

  1. 로봇 팔 외측에 탈부착되는 안전외피로서,
    로봇 팔 외측에 결합되는 반원통형태의 프레임; 외면을 구성하게 되는 외피부재; 및 상기 외피부재와 상기 프레임 사이에 구비되어 물체와의 접촉을 감지하는 센서부; 및 상기 센서부와 상기 프레임 사이에 구비되어 충격을 흡수하는 쿠션으로 구성되는 완충부재; 및 상기 외피부재, 상기 센서부, 상기 완충부재, 상기 프레임을 체결시키는 체결부재; 및 상기 프레임 일측에 구비되어, 상기 센서부에서 측정된 압력값을 기반으로 접촉 위치, 크기, 압력분포, 충격량을 분석하는 신호처리부; 및 접촉이 감지되고, 상기 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이며, 상기 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 상기 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 로봇 중단 제어데이터를 로봇구동제어부로 전송하는 통신모듈; 및 접촉이 감지되고, 상기 접촉위치가 설정된 위치 범위 내이며, 상기 크기, 충격량이 설정된 임계점을 초과하거나, 상기 압력분포가 설정된 분포범위를 초과하는 경우, 상태알림데이터를 외부로 송출시키는 알림수단;을 포함하고,
    상기 안전외피 각각은 반원통 형태를 가지고, 반원통 형태 유닛으로 로봇팔을 감싸도록 한 후, 체결유닛에 의해 한 쌍의 안전외피를 조립하여 장착되며,
    상기 센서부는, 복수의 압력센서셀이 어레이 형태로 연결된 필름형 압력센서로 구성되어, 상기 외피부재 내면 전체에 결합되며,
    상기 통신모듈은 상태알림데이터를 기 설정된 사용자 단말기로 전송하고,
    상기 센서부는 필름형 FPCB에 복수의 압력센서셀이 전극에 어레이 형태로 배열되어 구성되며,
    상기 완충부재는 반원통 형태로 구성되며, 프레임 외면에 형상맞춤되어 지도록 구성되고,
    상기 센서부의 양끝단 모서리 각각이 내측으로 절곡된 절곡면을 가져 완충부재의 외면에 끼워지고, 상기 센서부가 끼워진 완충부재가 프레임 외면에 조립된 후, 상기 외피부재를 슬라이딩 방식으로 끼운 후, 측면 각각으로 상기 체결부재를 결합하여, 상기 안전외피를 체결, 조립하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치와 힘 측정이 가능한 로봇팔 장착용 안전외피.
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  10. 로봇팔에 제1항에 따른 안전외피가 장착된 것을 특징으로 하는 로봇.
  11. 제 10항에 있어서,
    사람과 협업하면 업무를 진행하는 협업로봇인 것을 특징으로 하는 로봇.






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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268657A1 (en) * 2018-08-02 2021-09-02 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Robot control device, robot control method, and robot control program

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216659A1 (de) 2015-09-01 2017-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Anbindung an einen Roboter
KR102277847B1 (ko) 2017-06-14 2021-07-16 한국전자기술연구원 로봇팔용 외피 구조체
KR102076907B1 (ko) * 2018-04-12 2020-02-12 한국기계연구원 로봇 매니퓰레이터
KR102285631B1 (ko) * 2018-11-26 2021-08-04 한국전자기술연구원 로봇피부를 이용한 충돌감지 시스템 및 방법
KR102177618B1 (ko) 2018-12-17 2020-11-11 주식회사 포스코 로봇암 보호장치
KR200495361Y1 (ko) * 2020-11-23 2022-05-10 주식회사 뉴로메카 협동 로봇 모니터링 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210268657A1 (en) * 2018-08-02 2021-09-02 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Robot control device, robot control method, and robot control program

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