KR20040076999A - 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발구조물 - Google Patents

보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발구조물 Download PDF

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Abstract

필름형 감압 센서를 이용하여 지면 반력을 측정할 수 있도록 된 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물이 개시되어 있다.
이 개시된 지면 반력 측정모듈은, 보행 로봇의 지면과 마주하는 소정 부분에 결합 설치되는 하우징과; 보행 로봇의 지면에 대한 가압력 유무에 따라, 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과; 하우징 내에 설치되는 것으로, 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 지면의 반력을 감지하는 감압센서;를 포함하는 것을 특징으로 하다.
또한, 개시된 로봇 발 구조물은 로봇 발과; 로봇 발에 설치되는 것으로 상기한 구조를 가지는 복수의 지면 반력 측정모듈;을 포함하며, 지면 반력 중심을 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물{Ground reaction force detection module for walking robot and robot foot structure adopting the same}
본 발명은 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물에 관한 것으로서, 상세하게는 필름형 감압 센서를 이용하여 지면 반력을 측정할수 있도록 된 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 보행 로봇은 안정적인 보행을 위하여, 로봇의 균형을 계속 유지하는 것이 매우 중요하다.
따라서, 보행 시 로봇의 균형을 유지하는데 필요한 정보를 얻기 위해서는 지면으로부터 로봇 발에 전달되는 지면 반력의 측정이 필요하다.
종래의 보행 로봇을 살펴보면, 지면으로부터 전달되는 지면 반력을 측정하기 위하여 로드셀(load cell)을 이용한 지면 반력 측정 시스템이 일본 특허공개공보 특개 2000-254888호에 개시되어 있다.
이 로드셀을 이용한 지면 반력 측정 시스템은 그 측정 방식의 특성상 보행 로봇의 설계 시 로드셀의 장착위치를 고려하여야 한다. 그러므로, 기 완성된 로봇에 대하여 로드셀을 장착하고자 하는 경우에는 로봇의 구조적인 변경을 요구하게 되므로 사실상 로드셀의 장착이 어렵게 되는 문제점이 있다.
또한 로드셀을 작동시키기 위한 부가적인 시스템의 장착이 요구되므로, 전체 모듈의 부피가 커지는 단점이 있다. 그리고, 로드셀을 이용한 측정 시스템의 가격이 비싸다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로서, 완성된 로봇의 구조 변경 없이도 그 로봇에 손쉽게 장착할 수 있고, 손쉽게 유지 보수할 수 있도록 간단한 구조로 모듈화 됨과 아울러 지면으로부터 전달되는 충격력에도 대응할수 있도록 된 필름형 감압 센서를 이용한 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈 및 이를 채용한 로봇 발 구조물을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈을 보인 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈의 동작상태를 보인 단면도.
도 4a는 도 1의 감압센서를 보인 개략적인 도면이고, 도 4b는 도 4a의 등가회로.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정 모듈을 보인 단면도.
도 6은 도 5의 감압센서의 지면 반력 변화에 따른 AD 변환값을 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 지면 반력 측정 모듈을 장착한 로봇 발 구조물을 보인 측면도.
도 8a는 지면 반력 중심을 산출하는 과정을 설명하기 위하여 로봇 발의 네 군데에 지면 반력 측정 모듈을 배치한 것을 나타낸 도면.
도 8b 내지 도 8c는 로봇 발의 네 군데에 지면 반력 측정 모듈을 배치하여 지면 반력 중심 뿐만 아니라 크기까지 산출하는 예를 설명하기 위한 도면.
소정 값을 이용하여 지면 반력 중심을 산출하는 예를 설명하기
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 지면 반력 측정 모듈을 장착한 로봇 발 구조물을 보인 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...로봇 발 20...하우징
21...감압센서 홀더 23...수용홈
25...관통공 27...커버부재
30...가동수단 31...가동부재
32,33...지지부재 35...탄성부재
37...캡부재 40...감압센서
41...케이블
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈은, 보행 로봇의 지면과 마주하는 소정 부분에 결합 설치되는 하우징과; 상기 보행 로봇의 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라, 상기 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과; 상기 하우징 내에 설치되는 것으로, 상기 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징은, 상기 감압센서가 내재되는 수용홈과, 상기 수용홈과 외부를 관통하여 형성된 관통공을 구비한 감압센서 홀더와; 상기 수용홈 상에 결합 설치된 커버부재;를 포함한다.
그리고, 상기 가동수단은, 상기 관통공 내에 움직임 가능하게 끼워지는 가동부재와; 상기 수용홈 내부에 위치된 상기 가동부재의 일단에 끼워지는 것으로, 상기 가동부재의 움직임 위치에 따라 선택적으로 상기 감압센서에 접촉되는 캡부재와; 상기 가동부재의 타단에 결합되는 것으로, 상기 지면과 직접 접촉되어 상기 보행 로봇을 지탱하는 지지부재와; 상기 하우징과 상기 지지부재 사이에 개재되는 것으로, 상기 지지부재에 미치는 가압력의 해제시 상기 캡부재가 상기 감압센서에 접촉되지 않도록 하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇 발 구조물은, 로봇발과; 보행 로봇의 지면과 마주하는 소정 부분 각각에 결합 설치되는 것으로, 하우징과, 상기 보행 로봇의 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라 상기 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과, 상기 하우징 내에 설치되는 것으로 상기 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서를 포함하는 복수의 지면 반력 측정모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수의 지면 반력 측정 모듈은 그 설치된 부분 각각에 대해 독립적으로 지면 반력을 측정할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 지면 반력 측정 모듈은 그 설치된 부분 각각을 통하여 측정된 지면 반력에 대해 서로 연동되도록 배치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈은 보행 로봇의 지면과 마주하는 소정 부분 즉, 로봇 발(10)에 결합 설치되는 하우징(20)과, 상기 로봇 발(10)이 지면으로부터 압력을 받는지 여부에 따라 상기 하우징(20)에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단(30) 및, 상기 하우징(20) 내에 설치되어 상기 가동수단(30)을 통해 압력이 전달되는지 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서(40)를 포함한다.
상기 하우징(20)은 상기 로봇 발(10)에 결합되는 감압센서 홀더(21)와, 이 홀더(21) 상에 결합 설치되는 커버부재(27)를 포함한다. 상기 감압센서 홀더(21)는상기 감압센서(40)가 내재되는 수용홈(23)과, 상기 수용홈(23)과 외부를 관통하여 형성된 관통공(25)을 구비한다. 또한, 감압센서 홀더(21)의 상기 커버부재(27)와 마주하는 일부에는 상기 감압센서(40)와 전기적으로 연결되는 케이블(41)이 통과할 수 있도록 된 공간(26)이 형성되어 있다. 상기 커버부재(27)는 상기 감압센서(40)를 보호하기 위한 것으로, 상기 수용홈(23) 상에 결합 설치된다. 또한, 이 커버부재(27)는 지면으로부터 압력이 가해질 때 상기 감압센서(40)가 소정 압력을 받도록 상기 감압센서(40)의 배면을 지지한다.
상기한 바와 같이 하우징(20)을 마련하여 지면 반력 측정모듈을 일체화함으로써, 본 발명에 따른 지면 반력 측정모듈은 로봇 발(10)의 소망하는 위치에 자유롭게 설치 할 수 있다.
상기 가동수단(30)은 상기 관통공(25) 내에 움직임 가능하게 끼워지는 가동부재(31)와, 상기 가동부재(31)에 결합되며 상기 지면과 직접 접촉되어 상기 보행 로봇을 지탱하는 지지부재(33)와, 상기 하우징(20)과 상기 지지부재(33) 사이에 개재되는 탄성부재(35)를 포함한다.
또한, 가동수단(30)은 상기 가동부재(31)의 움직임 위치에 따라 선택적으로 상기 감압센서(40)에 접촉되는 캡부재(37)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 캡부재(37)는 상기 수용홈(23) 내부에 위치된 상기 가동부재(31)의 일단에 끼워진다. 상기 캡부재(37)는 소정 탄성을 가지도록 고무 재질로 이루어져 상기 감압센서(40)에 압력을 가할 때, 상기 감압센서(40)의 측정부분이 손상되지 않게 함과 아울러, 지면으로부터 전달되는 충격력을 흡수하는 역할을 한다.
상기 지지부재(33)는 상기 가동부재(31)의 타단에 결합되는 것으로, 상기 지면과 직접 접촉된다. 상기 지지부재(33)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원판형상의 구조물로 구성되거나, 후술하는 바와 같이 복수의 지면 반력 측정모듈의 가동부재(31)에 동시에 결합될 수 있도록 판형상의 구조물로 구성될 수 있다.
이 지지부재(33)는 필요에 따라 그 형상을 바꾸어 상기 가동부재(31)에 착탈 가능하도록 결합된다. 이를 위하여, 상기 지지부재(33)와 상기 가동부재(31) 사이에는 스크류(39)를 통하여 결합된 것이 바람직하다. 한편 스크류(39)를 이용한 결합 이외에도 후크 결합 구조(미도시)를 가지는 것도 가능하다.
상기 탄성부재(35)는 상기 감압센서 홀더(21)와 상기 지지부재(33) 사이에 개재되는 것으로, 탄성재질로 된 O-링, 코일 스프링, 웨이브 스프링 등으로 구성된다. 이 탄성부재(35)는 상기 지지부재(33)에 미치는 가압력이 해제시 상기 캡부재(37)가 상기 감압센서(40)에 접촉되지 않도록 한다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 지면(E)으로부터 상기 지지부재(33)에 압력이 인가되는 경우는 상기 지지부재(33)가 상기 탄성부재(35)의 복원력을 이기고, 상기 감압센서(40) 쪽으로 이동된다. 이에 따라 상기 캡부재(37)가 상기 감압센서(40)에 접촉된다.
상기 감압센서(40)는 상기 가동수단(30)에 의해 전달되는 압력의 변화량을 감지할 수 있도록 된 박막 형태의 하중 측정 센서인 것이 바람직하다. 도 4a 및 도 4b는 상기한 하중 측정 센서의 하나인 압력 센싱 레지스트(Force sensing resistor : 이하, FSR 이라함) 소자를 나타낸 것이다.
이 FSR 소자는 두 전극(A, B)를 통하여 외부와 전기적으로 연결되는 것으로, 전류가 흐르는 전도체로 되며 서로 소정 간격 이격되게 배치된 제1 및 제2통전경로(43a)(43b)와, 이 제1 및 제2통전경로(43a)(43b)의 하부에 배치되는 것으로 제1통전경로(43a)와 제2통전경로(43b) 사이에서의 전류 흐름을 방해하는 저항필름(45)으로 구성된다. 따라서, 외부로부터 압력이 인가되는지 여부와, 압력이 인가되는 경우 그 세기의 변화량에 따라 상기 전극(A, B)을 통하여 감지되는 전류값이 변화하게 된다. 이와 같이 검출된 지면 반력은 증폭 및 아날로그-디지털 변환회로를 걸쳐 보행 로봇의 보행 패턴 생성 및 소망하는 보행 알고리즘에 이용된다.
한편, 상기 감압센서(40)는 상기한 바와 같은 하나의 하중 측정 센서로 구성되는 것 이외에도, 적어도 두 개의 하중 측정 센서를 포함하는 것도 가능하다.
도 5는 상기한 하중 측정 센서로 압력이 미치는 방향으로 겹쳐지게 형성된 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)를 포함하는 것을 예로 들어 나타낸 것이다.
여기서, 상기 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)는 서로 동일한 하중을 측정하는 센서로 구성될 수 있다. 이 경우 각 하중 측정 센서(40a)(40b)를 통하여 측정한 하중의 평균값으로부터 지면 반력을 감지할 수 있다. 이와 같이 평균값을 취하여 지면 반력을 측정함으로써 감압센서(40)를 통하여 검출되는 압력 변화량에 대한 오차를 줄일 수 있어서, 보다 안정적인 지면 반력 값을 취득할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)는 각각 서로 다른 하중을 측정하는 센서로 구성되는 것도 가능하다. 상기 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)는 지면 반력 값의 범위에 따라 구분 선택되어 사용되는 것으로, 지면 반력의 다양한 변화에 대응할 수 있다.
도 6은 서로 다른 하중에 대해 선형성을 보장하는 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)를 이용하여 측정한 반력에 따른 아날로그-디지털(Analog-Digital; 이하, AD라함) 변환값을 나타낸 그래프이다. 여기서, AD 변환값은 상기 제1 및 제2하중 측정센서(40a)(40b)에서 검출되는 전류신호를 디지털 값으로 변환한 것으로, 반력의 세기에 따라 변화한다. 도 6을 참조하면, 측정되는 반력이 구간 I에 해당하는 경우는 낮은 하중에 선형성을 보장하는 제1하중 측정센서(40a)로부터 데이터를 취득하고, 구간 Ⅱ에 해당하는 경우는 상대적으로 높은 선형성을 보장하는 제2하중 측정센서(40b)로부터 데이터를 취득할 수 있다.
이와 같이, 반력의 크기에 따라 제1하중 측정센서(40a)와 제2하중 측정센서(40b)를 선택하여 이용함으로써, 다양하게 변화하는 지면 반력 값에도 선형성을 충분히 확보하면서 안정적인 지면 반력값을 취득할 수 있다.
상기한 도 5 및 도 6에는 감압센서로 제1 및 제2하중 측정센서를 예로 들어 나타내었지만, 상기 감압센서는 두 개의 센서로 한정되는 것이 아니라 두 개 이상의 센서를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우 동일 하중을 측정하는 센서와 서로 다른 하중을 측정하는 센서의 병용도 가능함은 물론이다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하면서 상기한 지면 반력 측정모듈을 장착한 로봇 발 구조물의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 발 구조물은 로봇 발(10)과, 상기 로봇 발(10)의 지면과 마주하는 소정 부분 각각에 결합 설치되는복수의 지면 반력 측정모듈을 포함한다.
복수의 지면 반력 측정모듈 각각은 하우징(20)과, 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라 상기 하우징(20)에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단(30)과, 상기 하우징(20) 내에 설치되는 것으로 상기 가동수단(30)을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서(40)를 포함한다. 여기서 상기 하우징(20), 가동수단(30) 및 감압센서(40)의 구조 및 동작은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 가동수단(30)의 일 구성요소로 본 실시 예에서는 복수의 지면 반력 측정모듈 각각에 구분 설치되는 복수의 지지부재(33)를 포함한다.
따라서 로봇 발(10)에 전달되는 지면 반력을 상기 지면 반력 측정모듈 각각이 설치된 부분에서 독립적으로 측정할 수 있다. 그러므로 굴곡면을 보행하고자 하는 경우, 지면 반력의 측정이 용이하다.
도 8a는 로봇 발의 네 군데(I, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ) 각각에 도 7의 지면 반력 측정모듈이 배치된 경우를 예로 들어 나타낸 것이다.
도면에서, a와 b는 각 사분면(I, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ)에 위치된 지면 반력 측정모듈의 x축 방향과 y축 방향 각각의 위치 값을 나타낸 것이다. 그리고, A, B, C 및 D 각각은 AD 변환값 예컨대 0 내지 1023 사이의 값을 나타낸 것이다.
이 경우 x축 방향과 y축 방향으로의 지면 반력 중심 xc및 yc각각을 구하면 다음과 같다. 즉, xc및 yc와, a, b 및 AD 변환 값 사이의 관계는 수학식 1 및 수학식 2와 같은 방정식을 만족한다.
상기 수학식 1 및 2 각각을 xc및 yc에 대해 정리하면, 수학식 3 및 4와 같이 xc및 yc각각을 나타낼 수 있다.
상기한 바와 같이 복수의 지면 반력 측정 모듈을 이용하여 지면 반력 중심 xc와 yc를 산출함으로써, 이와 같은 지면 반력 중심을 토대로 하여 보행 로봇이 균형을 잡도록 할 수 있다.
위 수학식들은 지면 반력 중심의 위치만 표현하고 있으므로 지면 반력의 크기를 병행하여 나타내려면 다음의 [수학식 5]와 같이 변형하여 이용할 수 있다.
여기서, Ν은 지면 반력 측정모듈에 가해지는 전 하중의 AD 변환 값을 나타낸다.
예를 들어, 최고 10㎏의 하중을 측정할 수 있는 감압센서(10㎏의 하중을 다 받았을 경우 AD 변환 값을 N이라 가정한다.)를 장착한 로봇 발의 네 군데 중 Ⅱ,Ⅲ에는 0㎏의 힘이 가해지고, Ⅰ,Ⅳ에는
1) 20㎏ 의 하중이 분산되어 각각 10㎏의 힘이 가해졌을 때와
2) 10㎏의 하중이 분산되어 각각 5㎏의 힘이 가해졌을 때,
[수학식 4]로 계산된 결과는 위 두 가지 모두 도 8b에 도시된 바와 같이 지면 반력 중심이 표시된다.
하지만, [수학식 5]와 같이 계산할 경우 1)의 경우에는 도 8b와 같이 표시되고, 2)의 경우에는 도 8c와 같이 표시되므로 지면 반력의 크기까지 가늠할 수 있는 장점이 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 발 구조물은 로봇 발(10)과, 상기 로봇 발(10)의 지면과 마주하는 소정 부분 각각에 결합 설치되는 복수의 지면 반력 측정모듈을 포함한다.
복수의 지면 반력 측정모듈 각각은 하우징(20)과, 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라 상기 하우징(20)에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단(30)과, 상기 하우징(20) 내에 설치되는 것으로 상기 가동수단(30)을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서(40)를 포함한다. 여기서 상기 하우징(20), 가동수단(30) 및 감압센서(40)의 구조 및 동작은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 실시 예에서는 복수의 지면 반력 측정모듈은 그 설치된 부분 각각을 통하여 측정된 지면 반력에 대해 서로 연동되도록 배치된 것을 특징으로 한다.
이를 위하여, 본 실시예에 따른 가동수단(30)은 그 일 구성요소로 상기 복수의 지면 반력 측정모듈 중 적어도 두 개의 모듈에 걸쳐 일체로 형성된 지지부재(32)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 지지부재(32)를 일체로 형성하는 경우는 보행 로봇이 고른 평면을 보행하는 경우의 지면 반력 측정이 용이하다. 즉, 각 지면 반력 측정모듈 별로 측정된 산출 값이 서로 영향을 주지 않아 안정적인 신호값을 산출할 수 있다.
한편, 상기한 지면 반력 측정모듈에 있어서 각각 독립적으로 마련된 지지부재(33)와 일체로 형성된 지지부재(32) 각각은 상기 가동부재(31)에 대해 스크류(도 1의 39) 등에 의해 착탈 가능하게 결합되어 있으므로, 필요에 따라 상호 교체가 용이하다.
상기한 로봇 발 구조물에 있어서, 지면 반력 측정 모듈의 장착 위치의 변경이 용이한 구조를 가짐으로써, 보행 로봇의 구조 변화 예컨대 상체 변화에 따른 무게 중심의 변화에 쉽게 대응할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈 및 이를 장착한 로봇 발 구조물은 종래의 로드셀을 이용한 측정모듈에 비하여 소형화가 용이하고, 저가격화를 이룰 수 있다는 장점이 있다.
또한 하중 측정센서로서 동일 하중을 측정하는 센서 및/또는 다른 하중을 측정하는 센서를 복수개 장착함으로써, 보다 안정적이고 넓은 범위의 지면 반력 변화에 대응할 수 있다는 이점이 있다. 그리고 탄성을 가지는 캡을 구비하여, 지면으로부터 전달되는 충격력으로부터 감압센서를 보호할 수 있다.
또한, 모듈화 되어 있으므로 로봇 발에 대한 장착 위치를 용이하게 바꿀 수 있어서, 보행 로봇의 구조 변화에 따른 무게 중심의 변화에 능동적으로 대처할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 보행 로봇의 지면과 마주하는 소정 부분에 결합 설치되는 하우징과;
    상기 보행 로봇의 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라, 상기 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과;
    상기 하우징 내에 설치되는 것으로, 상기 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은,
    상기 감압센서가 내재되는 수용홈과, 상기 수용홈과 외부를 관통하여 형성된 관통공을 구비한 감압센서 홀더와;
    상기 수용홈 상에 결합 설치된 커버부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가동수단은,
    상기 관통공 내에 움직임 가능하게 끼워지는 가동부재와;
    상기 수용홈 내부에 위치된 상기 가동부재의 일단에 끼워지는 것으로, 상기 가동부재의 움직임 위치에 따라 선택적으로 상기 감압센서에 접촉되는 캡부재와;
    상기 가동부재의 타단에 결합되는 것으로, 상기 지면과 직접 접촉되어 상기 보행 로봇을 지탱하는 지지부재와;
    상기 하우징과 상기 지지부재 사이에 개재되는 것으로, 상기 지지부재에 미치는 가압력의 해제시 상기 캡부재가 상기 감압센서에 접촉되지 않도록 하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감압센서는,
    상기 가동수단에 의해 전달되는 압력의 변화량을 감지할 수 있도록 된 박막 형태의 하중 측정 센서인 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 감압센서는,
    각각 동일한 하중을 측정하는 적어도 두 개의 하중 측정 센서를 포함하고, 각 하중 측정 센서를 통하여 측정한 하중의 평균값으로부터 지면 반력을 감지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  6. 제4항에 있어서, 상기 감압센서는,
    각각 서로 다른 하중을 측정하는 적어도 두 개의 하중 측정 센서를 포함하고, 지면 반력 값의 범위에 따라 상기 하중 측정 센서를 구분 선택하여 지면 반력을 감지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 보행 로봇의 지면 반력 측정모듈.
  7. 로봇 발과;
    상기 로봇 발의 지면과 마주하는 소정 부분 각각에 결합 설치되는 것으로, 하우징과, 상기 보행 로봇의 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라 상기 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과, 상기 하우징 내에 설치되는 것으로 상기 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서를 포함하는 복수의 지면 반력 측정모듈;을 포함하며,
    상기 복수의 지면 반력 측정 모듈은 그 설치된 부분 각각에 대해 독립적으로 지면 반력을 측정할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 하는 로봇 발 구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 감압센서가 내재되는 수용홈과, 상기 수용홈과 외부를 관통하여 형성된 관통공을 구비한 감압센서 홀더와; 상기 수용홈 상에 결합 설치된 커버부재;를 포함하고,
    상기 가동수단은,
    상기 관통공 내에 움직임 가능하게 끼워지는 가동부재와; 상기 수용홈 내부에 위치된 상기 가동부재의 일단에 끼워지는 것으로, 상기 가동부재의 움직임 위치에 따라 선택적으로 상기 감압센서에 접촉되는 캡부재와; 상기 가동부재의 타단에 결합되는 것으로, 상기 지면과 직접 접촉되어 상기 보행 로봇을 지탱하는 지지부재와; 상기 하우징과 상기 지지부재 사이에 개재되는 것으로, 상기 지지부재에 미치는 가압력의 해제시 상기 캡부재가 상기 감압센서에 접촉되지 않도록 하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 발 구조물.
  9. 로봇 발과;
    상기 로봇 발의 지면과 마주하는 소정 부분 각각에 결합 설치되는 것으로, 하우징과, 상기 보행 로봇의 상기 지면에 대한 가압력 유무에 따라 상기 하우징에 대해 움직임 가능하게 설치된 가동수단과, 상기 하우징 내에 설치되는 것으로 상기 가동수단을 통해 전달된 가압력의 유무로부터 상기 지면의 반력을 감지하는 감압센서를 포함하는 복수의 지면 반력 측정모듈;을 포함하며,
    상기 복수의 지면 반력 측정 모듈은 그 설치된 부분 각각을 통하여 측정된 지면 반력에 대해 서로 연동되도록 배치된 것을 특징으로 하는 로봇 발 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 감압센서가 내재되는 수용홈과, 상기 수용홈과 외부를 관통하여 형성된 관통공을 구비한 감압센서 홀더와; 상기 수용홈 상에 결합 설치된 커버부재;를 포함하고,
    상기 가동수단은,
    상기 관통공 내에 움직임 가능하게 끼워지는 가동부재와; 상기 수용홈 내부에 위치된 상기 가동부재의 일단에 끼워지는 것으로, 상기 가동부재의 움직임 위치에 따라 선택적으로 상기 감압센서에 접촉되는 캡부재와; 상기 가동부재의 타단에 결합되는 것으로, 상기 지면과 직접 접촉되어 상기 보행 로봇을 지탱하는 지지부재와; 상기 하우징과 상기 지지부재 사이에 개재되는 것으로, 상기 지지부재에 미치는 가압력의 해제시 상기 캡부재가 상기 감압센서에 접촉되지 않도록 하는 탄성부재;를 포함하며,
    상기 지지부재는 상기 복수의 지면 반력 측정모듈 중 적어도 두 개의 모듈에 걸쳐 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 로봇 발 구조물.
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