KR20050005380A

KR20050005380A - 신축성 외피와 비신축성 외피를 사용하는 로봇용 외피피착 구조

Info

Publication number: KR20050005380A
Application number: KR1020040112104A
Authority: KR
Inventors: 후쿠이이쿠마; 타하라타이조; 타시마토시히로
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-01-13
Also published as: KR20050005379A; JP2003117257A; KR100519187B1; KR100495725B1; US6905390B2; KR100519188B1; CN1496749A; CN1411961A; JP3357948B1; KR20030030880A; US20030110540A1

Abstract

인간에게 친근감을 주고, 주위 환경을 파손하지 않고, 보수가 용이하며, 가동부에 부하를 부여하지 않는 로봇용 외피 피착 구조가 제공된다. 가동부와 비가동부를 갖는 로봇 본체의 케이스 표면에 유연성을 갖는 외피가 착탈 가능하게 피착된다.

Description

신축성 외피와 비신축성 외피를 사용하는 로봇용 외피 피착 구조{Skin application structure for robots using a elastic skin and a non-elastic skin}

본 발명은 실재하든, 가공(架空)이든 상관 없는 동물형, 식물형, 곤충형, 촉수형 등의 형태를 갖고, 공장이나 가정 등의 인간 중심의 환경에서 사용되는 로봇용의 외피 피착 구조 및 이 구조를 구비한 로봇에 관한 것이다.

종래의 로봇은 금속, 수지 등으로 이루어지는 케이스의 외측 표면이 노출되어 있기 때문에, 전도하거나 주위에 충돌하면, 주위의 물체나 인간을 손상시키거나, 파손시킬 우려가 있었다. 또한, 케이스나 기계적 요소가 노출되어 있기 때문에, 눈으로 보아 노골적이고, 감촉이 나빠, 인간에게 친근감을 주지 않는다. 가령 완성도가 높아서 인간과의 정신적 거리를 단축시키는 여러 가지 연출을 행하더라도, 케이스나 기구가 드러난 로봇에게는 흥미를 나타내지 않는 여성이나 고령자가 많았다.

동물형의 완구에는 부드러운 봉제 인형을 완구 표면에 접착한 것이 있지만, 이러한 봉제 인형을 로봇에 접착하였다고 해도, 로봇 본체의 보수가 불가능하게 된다. 또한, 로봇 본체에 접착된 봉제 인형은 로봇 본체의 가동부에 대한 부하가 되어, 구동력이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 인간에게 친근감을 주고, 주위 환경을 파손하지 않고, 보수가 용이하며, 가동부에 부하를 부여하지 않는 로봇용 외피 피착 구조 및 이 구조를 구비한 로봇을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 가동부와 비가동부를 갖는 로봇 본체의 케이스 표면에 유연성을 갖는 외피를 착탈 가능하게 피착한 것이다.

이와 같이, 로봇 본체의 케이스의 표면에 외피를 피착하였기 때문에, 케이스나 기계적 요소가 피복되는 결과, 인간에게 친근감을 주고, 주위 환경을 파손하는 일이 없다. 또한, 외피는 착탈 가능하게 피착하였기 때문에, 보수시에 케이스로부터 이탈할 수 있고, 보수를 수시로 용이하게 행할 수 있다. 더욱이, 외피는 유연성을 갖기 때문에 가동부에 부하를 부여하지 않고, 구동력의 저하를 초래하지 않는다.

상기 유연성을 갖는 외피는 직물, 모피, 인공 모피, 스폰지, 엘라스토머로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 재료는 적당한 탄력성을 갖고, 감촉이 좋아져 인간에게 더욱 친근감을 준다.

상기 로봇 본체의 가동부에는 신축성의 외피를 피착하고, 비가동부에는 비신축성의 외피를 피착함으로써, 가동부의 부하를 더욱 감소시킬 수 있다. 여기서 가동부는 예를 들면 동물형의 로봇에서는 사지(四肢)의 관절부, 목, 꼬리이다. 또한, 비가동부는 예를 들면 동물형의 로봇에서는 몸통이다.

상기 외피의 내면에 상기 로봇 본체의 케이스로부터 분리한 분리 부재를 고착하고, 상기 외피를 상기 로봇 본체의 케이스에 피착할 때에 상기 분리 부재를 상기 케이스가 대응하는 부분에 결합하는 것이 바람직하다. 여기서 분리 부재로서는예를 들면 동물형의 로봇에서는 머리부 안면 부분이나 사지의 발끝 부분이다. 외피의 내면에 분리 부재를 고착함으로써, 예를 들면, 동물형의 로봇에서는 머리부 안면 부분이나 사지의 발끝 부분에 있어서의 외피의 어긋남을 방지할 수 있다.

상기 분리 부재와 상기 케이스의 대응하는 부분의 결합을 상기 외피의 외측으로부터 삽입한 상기 로봇 본체의 사지의 일부를 이루는 부재에 의해서 고정하는 것이, 장착이 용이한 점에서 바람직하다. 여기서, 로봇 본체의 사지의 일부를 이루는 부재란 예를 들면 동물형의 로봇으로서는 사지의 발끝의 발바닥이다.

상기 분리 부재에 설치한 가동부에 연결부를 설치하고, 상기 케이스에 상기 가동부를 구동하는 구동부를 설치하며, 상기 분리 부재를 상기 케이스가 대응하는 부분에 결합하였을 때, 상기 가동부의 연결부를 상기 구동부에 연결하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 가동부를 외피에 접근시킬 수 있는 한편, 구동부의 동력을 연결부를 통하여 확실하게 가동부에 전할 수 있다. 여기서, 분리 부재의 가동부란 동물형의 로봇에서는 머리부의 귀, 안면의 상하 눈꺼풀, 아랫턱 등이다.

상기 외피의 내면에 잠금쇠를 소정 길이의 가요성을 갖는 실 형상 부재로 장착하고, 상기 외피를 상기 로봇 본체의 케이스에 피착할 때 상기 잠금쇠를 상기 케이스가 대응하는 결합부에 결합하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 로봇 본체의 케이스에 대한 외피의 이동을 허용하고, 외피의 이동의 융통성을 확보할 수 있다.

상기 케이스의 표면에 탄력성을 갖는 패드를 접착하고, 상기 패드 위에 상기 외피를 피착하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 외피에 팽창과 탄성을 보유시켜, 예를 들면, 동물형 로봇에서는 그 사지의 외형을 보다 현실적으로 함과 동시에, 어루만지거나 안았을 때의 감촉을 높일 수 있다.

상기 각 구성의 외피 피착 구조는 특히, 고양이나 여우 등의 동물 형상의 로봇에 적용하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 고양이형 로봇의 일 실시예로서, 로봇 본체를 투시한 사시도.

도 2는 도 1의 로봇 본체의 분해 사시도.

도 3은 도 2의 머리부의 확대 분해 사시도.

도 4는 도 3의 머리부의 마스크 어셈블리의 측면도.

도 5a는 도 3의 마스크 어셈블리에 부착되는 양 눈 서브 어셈블리로서, 경사 전방에서 본 사시도.

도 5b는 도 3의 마스크 어셈블리에 부착되는 양 눈 서브 어셈블리로서, 경사 후방에서 본 사시도.

도 6은 도 3의 양 눈 서브 어셈블리의 분해 사시도.

도 7은 도 2의 발의 분해 사시도.

도 8a는 도 2의 발의 조립 상태를 도시하는 단면도.

도 8b는 도 8a의 8B-8B선 단면도.

도 9는 도 1의 외피의 분해 사시도.

도 10은 도 9의 표피에 부착된 잠금쇠의 사시도.

도 11은 도 10의 잠금쇠를 몸통부의 케이스에 부착한 상태를 도시하는 단면도.

도 12는 본 발명의 고양이형 로봇의 다른 실시예로서, 등 부분의 외피를 파단하고, 또한 패드를 분리한 상태를 도시하는, 로봇 본체를 투시한 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 로봇 본체 2: 외피

3: 몸통부(비가동부) 4: 머리부(가동부)

5: 양 앞다리부(가동부) 6: 양 뒷다리부(가동부)

7: 꼬리부(가동부) 8: 케이스

9: 결합 구멍 10: 마스크 어셈블리(분리 부재)

11: 베이스 어셈블리 13: 케이스

14: 양 귀(가동부) 16: 아랫턱(가동부)

17: 연결축 18: 연결축

23a, 23b: 상하 눈꺼풀(가동부) 33: 연결홈

34: 양 귀 구동부 35: 양 눈 구동부

36: 아랫턱 구동부 43: 기부

44: 발톱부(분리 부재) 45: 발바닥

65: 잠금쇠 68: 실

77: 패드

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 외피 피착 구조를 구비한 고양이형의 로봇을 도시한다. 본 발명에 따른 외피 피착 구조는 고양이의 형태에 한정되는 것이 아니라, 여우, 조류 그 밖의 동물형, 수세미, 사과 등을 모방한 식물형, 나비 유충 등의 곤충 형, 문어, 오징어 등의 촉수형의 로봇, 또는 가공의 캐릭터를 모방한 로봇에도 적용할 수 있다.

도 1의 로봇은 로봇 본체(1)와 외피(2)로 이루어진다. 로봇 본체(1)는 몸통부(3), 머리부(4), 양 앞다리부(5), 양 뒷다리부(6), 꼬리부(7)로 구성되어 있다. 몸통부(3)는 상기 머리부(4), 양 앞다리부(5), 양 뒷다리부(6) 및 꼬리부(7)를 구동하는 도시하지 않는 구동 장치와, 상기 구동 장치를 제어하는 제어 장치와, 상기 구동 장치 및 제어 장치에 급전하는 배터리를 내장하고 있다. 몸통부(3)는 도 2에 도시하는 바와 같이 합성 수지제의 케이스(8)에 의해서 덮이고, 상기 케이스(8)는 고양이의 몸통 외측 표면을 형성하고 있다. 케이스(8)의 전후, 좌우, 배의 5개의 장소에는 상기 외피(2)의 후술하는 잠금쇠(65)가 결합되는 결합 구멍(9)이 형성되어 있다.

머리부(4)는 앞머리 및 안면을 형성하는 마스크 어셈블리(10)와, 뒷머리를 형성하는 베이스 어셈블리(11)로 이루어져 있다. 마스크 어셈블리(10)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 베이스 어셈블리(11)에 대하여 분리 가능하게 나사(12)에 의해 결합되도록 이루어져 있다. 마스크 어셈블리(11)는 앞머리 및 안면의 외측 표면을 형성하는 케이스(13)에, 양 귀(14)와, 양 눈 서브 어셈블리(15)와, 아랫턱(16)을 설치한 것이다.

양 귀(14)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 케이스(13)에 연결축(17)을 중심으로 약 90°회전 가능하게 설치되고, 상기 연결축(17)을 회전시킴으로써 옆으로 누운 상태와 전방으로 선 상태로 변화시킬 수 있도록 되어 있다.

양 눈 서브 어셈블리(15)는 도 5a 및 도 5b, 도 6에 도시하는 바와 같이, 연결축(18)에 의해서 연결된 한 쌍의 직사각형의 프레임(19)을 갖고 있다. 연결축(18)의 양단에는 레버(20)가 고착되어 있다. 각 프레임(19)에는 안구(21)가 베이스(22)를 거쳐서 고정되어 설치되고, 상기 베이스(22)의 양측에는 상기 안구(21)를 개폐하는 상하 눈꺼풀(23a, 23b)이 축(24)에 의해 회전 가능하게 설치되어 있다. 상하 눈꺼풀(23a, 23b)에는 한 쌍의 돌기(25)가 돌출 설치되어 있다. 양 안구(21)의 베이스(22)와 프레임(19)의 사이에는 전후 방향으로 연장되는 슬라이드축(26)이 가설(架設)되고, 상기 슬라이드축(26)에 T자형의 슬라이드 부재(27)가 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 슬라이드 부재(27)는 돌기(28)를 갖고, 상기 돌기(28)는 상기 연결축(18)의 레버(20)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 슬라이드 부재(27)의 양 날개끝에는 긴 구멍(29)이 형성되고, 상기 긴 구멍(29)은 도시하지 않는 핀을 거쳐서 상기 상하 눈꺼풀(23a, 23b)의 돌기(25)에 연결되어 있다.

그리고, 상기 양 눈 서브 어셈블리(15)는 상기 양 안구(21)와 상하 눈꺼풀(23a, 23b)이 상기 케이스(13)에 설치한 눈구멍(eyehole: 30)에 수용되도록, 케이스(13)의 안쪽에 설치되어 있다. 연결축(18)이 회전하면, 상기 연결축(18)과 일체로 레버(20)가 회전되고, 슬라이드 부재(27)가 슬라이드축(26)상을 전후 방향으로 슬라이드 이동하는 결과, 상하 눈꺼풀(23a, 23b)이 개폐하도록 되어 있다.

아랫턱(16)은 도 4에 도시하는 바와 같이, 케이스(13)에 축(31)에 의해서 회전 가능하게 설치되고, 케이스(13)에 일체로 형성된 윗턱(32)으로부터 이격된 상태와 윗턱(32)에 접근한 상태로 회전하여, 입을 개폐하도록 되어 있다. 아랫턱(16)의 하면에는 결합 홈(33)이 형성되어 있다.

머리부(4)의 베이스 어셈블리(11)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 마스크 어셈블리(10)를 결합하였을 때, 상기 마스크 어셈블리(10)의 양 귀(14)의 연결축(17; 도 4 참조)과 결합하여 상기 연결축(17)을 연동하여 회전시키는 양 귀 구동부(34)와, 양 눈 서브 어셈블리(15)의 연결축(18; 도 5 참조)과 결합하여 상기 연결축(18)을 연동하여 회전시키는 양 눈 구동부(35)와, 아랫턱(16)의 결합 홈(33; 도 4 참조)에 결합하여 상기 아랫턱(16)을 연동하여 요동시키는 아랫턱 구동부(36)를 갖고 있다. 또한, 베이스 어셈블리(11)는 도시하지 않는 구동부에 의해, 몸통부(3)에 대하여 상하, 좌우로 회전 가능하게 되어 있다.

양 앞다리부(5)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 각각, 기단이 몸통부(3)에 회전 가능하게 연결된 상측 팔(37)과, 상기 상측 팔(37)의 선단에 회전 가능하게 연결된 앞팔(38)과, 상기 앞팔(38)의 선단에 회전 가능하게 연결된 발(39)로 이루어지고, 직립 상태와 앉은 상태로 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로, 양 뒷다리부(6)는 각각, 기단이 몸통부(3)에 회전 가능하게 연결된 윗 다리(40)와, 상기 윗 다리(40)의 선단에 회전 가능하게 연결된 아랫 다리(41)와, 상기 아랫 다리(41)의 선단에 회전 가능하게 연결된 발(42)로 이루어지고, 직립 상태와 앉은 상태로 변화시킬 수 있도록 되어 있다.

양 앞다리부(5)와 양 뒷다리부(6)의 발(39, 42)은 기부(43), 발톱부(44) 및 발바닥(45)를 갖고 있다. 기부(43)는 선단에 단면이 U자형인 끼워맞춤부(46)를 갖고, 저면에는 직사각형의 결합 구멍(47)이 형성되어 있다. 발톱부(44)는 고무 등의 가요성을 갖는 재료로 이루어지고, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 후단에 상기 기부(43)의 끼워맞춤부(46)가 끼워맞춤되는 직사각형의 끼워맞춤 구멍(48)을 갖고 있다. 또한, 발톱부(44)의 저면에는, 상기 발톱부(44)의 끼워맞춤 구멍(48)에 상기 기부(43)의 끼워맞춤부(46)가 끼워맞춤 되었을 때에 상기 기부(43)의 결합 구멍(47)과 합치하는 직사각형의 구멍부(49)가 형성되어 있다. 발바닥(45)은 상기 발톱부(44)의 끼워맞춤 구멍(48)에 상기 기부(43)의 끼워맞춤부(46)가 끼워맞춤된 상태에서, 상기 발톱부(44)의 구멍부(49)와 상기 기부(43)의 결합 구멍(47)에 삽입되는 단면 대략 직사각형의 부착 축부(50)를 갖고 있다. 부착 축부(50)에는 선단에 형성된 슬릿(51)에 의해 축에 직각인 가로 방향으로 탄성이 부여되어 있다. 또한, 부착 축부(50)의 선단에는 상기 기부의 결합 구멍(47)의 가장자리에 결합되는 발톱(52)이 형성되어 있다.

꼬리부(7)는 유연한 구조를 갖고, 기단이 몸통부(3)의 후부에 설치되고, 내부에 삽입된 도시하지 않는 3개의 와이어를 적절하게 빼내어 조작함으로써, 상하 좌우로 진동할 수 있도록 되어 있다.

한편, 외피(2)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 미리, 상기 로봇 본체(1)의 몸통부(3), 양 앞다리부(5), 양 뒷다리부(6) 및 꼬리부(7)를 덮도록 봉제된 본체 외피(61)와, 머리부(4)를 덮도록 봉제된 머리부 외피(62)로 이루어져 있다. 외피(2)는 본 실시예에서는 인공 모피로 이루어지지만, 이것에 한정되지 않고, 직물, 천연 모피, 스폰지, 엘라스토머, 그 외 유연성이 있는 재료로 형성할 수도 있다.

본체 외피(61)는 목부의 개구부(63)와, 몸통부(3)의 배에 대응하는 부분에 벨크로 패스너(Velcro fastener) 등에 의해서 개폐 가능한 개구부(64)를 갖고, 상기 개구부(64)를 이용하여 상기 로봇 본체(1)의 몸통부(3), 양 앞다리부(5), 양 뒷다리부(6) 및 꼬리부(7)에 착탈 가능하게 되어 있다. 또한, 개구부(64)는, 몸통부에 수용된 배터리의 교환시에 개폐된다.

본체 외피(61) 중, 로봇 본체(1)의 가동부에 대응하는 부분, 즉 목부, 양 앞다리부(5) 및 양 뒷다리부(6)의 각 관절부, 및 꼬리부(7)의 외피는 가동 방향으로 신축성을 갖는 외피로 구성되고, 이것에 대하여 비가동부에 대응하는 부분, 즉 상기 각 가동부 이외의 부분은 비신축성을 갖는 외피로 구성되어 있다. 외피(2)의 신축성은 외피(2)를 구성하는 세로 또는 가로의 적어도 어느 하나의 섬유 소재에 탄성을 갖는 것을 채용함으로써 보유시킬 수 있다.

본체 외피(61)의 내면 중, 양 앞다리부(5) 및 양 뒷다리부(6)의 발톱부(44)에 대응하는 부분에는 상기 발톱부(44)가 미리 접착이나 봉착 등에 의해서 고착되어 있다.

본체 외피(61)의 내면에는 구체적으로는 로봇 본체(1)의 몸통부(3)의 케이스(8)의 좌우, 전후 및 배에 설치한 결합 구멍(9)에 대응하는 위치에, 잠금쇠(65)가 설치되어 있다. 잠금쇠(65)는 도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 머리부(66)와, 탄성을 갖는 양 다리부(67)로 이루어져 있다. 머리부(66)에는 소정 길이의 실(68)이 삽입되어 통과되는 구멍(69)이 형성되어 있다. 양 다리부(67)에는 상기 결합 구멍(9)의 안쪽 가장자리에 결합하는 발톱(70)이 형성되어 있다. 그리고, 이 잠금쇠(65)는 머리부(66)의 구멍(69)에 삽입하여 통과된 실(68)을 거쳐서, 상기 본체 외피(61)의 내면으로부터 소정 거리만큼 이격되도록 설치되어 있다.

머리부 외피(62)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 목부의 개구부(71)와, 상기 개구부(71)로부터 뒷머리부에 걸쳐서 형성된 분리선(72)을 갖고 있다. 머리부(4)의 마스크 어셈블리(10)의 양 귀(14), 앞머리부, 안면 및 아랫턱(16)을 덮는 동시에, 베이스 어셈블리(11)의 뒷머리부를 덮도록 되어 있다. 양 안구(21)에 대응하는 위치에는 구멍(73)이 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 코에 대응하는 위치에는 코머리(nose tip; 74)가 설치되어 있고, 상기 코머리(74)의 경사 하방 양측에는 수염(75)이 부착되어 있고, 윗턱(32)과 아랫턱(16)의 사이에는, 치아, 혀, 구강면을 모방한 마우스 피스(76)가 설치되어 있다. 안면은 실제의 고양이의 얼굴에 모방하여 털배열이 정돈되어 적절하게 산발되어 있다.

머리부 외피(62)중, 마스크 어셈블리(10)의 가동부에 대응하는 부분, 즉 양귀(14)의 밑동, 상하 눈꺼풀(32a, 32b), 및 아랫턱(16)의 밑동은 신축성의 외피로 구성되고, 그 이외의 비가동부는 비신축성의 외피로 구성되어 있다. 외피의 신축성은 외피를 구성하는 세로와 가로의 적어도 어느 하나의 섬유 소재에 탄성을 갖는 것을 채용함으로써 보유시킬 수 있다.

머리부 외피(62)는 상기 로봇 본체(1)의 머리부(4)의 마스크 어셈블리(10)에 미리 피착되어 있다. 그리고, 머리부 외피(62)의 내면 중, 양 안구에 대응하는 구멍(73)의 가장자리가 상하 눈꺼풀(23a, 23b)에, 아랫턱(16)에 대응하는 부분이 아랫턱(16)에 각각 미리 접착이나 봉착 등에 의해서 고착되어 있다.

다음에, 상기 구성으로 이루어지는 외피(2)를 로봇 본체(1)에 피착하는 방법에 관해서 설명한다.

우선, 로봇 본체(1)의 양 앞다리부(5)와 양 뒷다리부(6)를 굴곡시켜, 꼬리부(7)를 밑동에서 굴곡시켜 몸통부(3)에 따르게 한 상태로, 본체 외피(61)의 개구부(64)를 개방하여, 상기 개구부(64)로부터 로봇 본체(1)를 내부에 수용하고, 머리부(4)의 베이스 어셈블리(11)를 개구부(63)로부터 노출시켜, 양 앞다리부(5),양 뒷다리부(6) 및 꼬리부(7)를 적소에 맞춘다. 그리고, 로봇 본체(1)의 양 앞다리부(5) 및 양 뒷다리부(6)를 신장시키면서 각각의 부위에 삽입하여, 선단의 발톱부(44)의 끼워맞춤부(46)를 미리 본체 외피(61)의 내면에 접착된 발톱부(44)의 끼워맞춤 구멍(47)에 끼워맞춤시킨다. 또한, 로봇 본체(1)의 꼬리부(7)를 신장시키면서, 해당하는 부위에 삽입한다. 다음에, 본체 외피(61)의 내면의 각 잠금쇠(65)를 도 11에 도시하는 바와 같이 몸통부(3)의 결합 구멍(9)에 삽입하여 결합시킨다. 더욱이,본체 외피(61)의 외측으로부터, 서로 끼워맞춤된 발톱부(44)의 구멍부(49)와 기부(43)의 결합 구멍(47)에 발바닥(45)의 부착 축부(50)를 삽입하여, 기부(43)의 결합 구멍(47)에 결합한다. 이로써, 발톱부(44)가 기부(43)로부터 이탈하는 것이 방지된다.

계속해서, 미리 마스크 어셈블리(10)를 내면에 고착한 머리부 외피(62)의 개구부(71)와 분리선(72)을 개방하여, 머리부(4)의 베이스 어셈블리(11)에 씌운다. 이 때, 마스크 어셈블리(10)의 아랫턱(16)을 닫은 상태로 하여, 마스크 어셈블리 (10)를 베이스 어셈블리(11)로 향하여 세게 눌러 결합시키고, 나사(12)에 의해 고정한다. 이로써, 마스크 어셈블리(10)의 양 귀(14)의 연결축(17), 양 눈 서브 어셈블리(15)의 연결축(18), 아랫턱(16)의 결합홈(33)이 각각 베이스 어셈블리(11)의 귀부 구동부(34), 양 눈 구동부(35), 아랫턱 구동부(36)에 연결되어, 구동 가능해진다.

다음에, 머리부 외피(62)의 목부의 분리선(72)을 봉합하여, 머리부 외피(62)의 목부의 개구부(71)와 본체 외피(61)의 목부의 개구부(63)를 봉합한다. 이로써, 머리부 외피(62)와 본체 외피(61)는 로봇 본체(1)에 완전하게 피착된다.

이와 같이, 본 발명의 고양이형의 로봇에서는 로봇 본체(1)의 케이스(8, 13)의 표면에 외피(2)를 피착하였기 때문에, 케이스나 기계적 요소가 드러났던 종래의 로봇에 비하여, 사용자에게 친근감을 주고, 전도하거나 충돌하더라도 주위 환경을 파손시키는 일이 없다. 더욱이, 외피(2)는 유연성을 갖기 때문에, 로봇 본체(1)의 가동부에 부하를 부여하지 않고, 구동력의 저하를 초래하지 않는다. 특히, 가동부의 외피(2)는 신축성이 있기 때문에, 가동부의 부하를 더욱 감소시킬 수 있다. 더욱이, 본체 외피(61)는 도 11에 도시하는 바와 같이, 잠금쇠(65)의 실(68)에 의해서, 로봇 본체(1)의 케이스(8)에 대하여 소정량의 이동이 허용되기 때문에, 실제의 고양이와 같이, 피부만을 집거나, 목부를 잡아 올릴 수 있다.

또한, 본 발명의 고양이형의 로봇에서는 본체 외피(61)의 내면에 발톱부(44)를 미리 고착하고, 또한 머리부 외피(62)의 내면에 마스크 어셈블리(10)를 미리 고착하고 있기 때문에, 외피(61, 62)의 어긋남을 방지할 수 있다.

더욱이, 마스크 어셈블리(10)의 각 가동부, 즉, 양 귀(14), 상하 눈꺼풀(23a, 23b) 및 아랫턱(16)이 머리부 외피(62)에 접근하여 접착되고, 이들을 베이스 어셈블리(11)의 각 구동부(34, 35, 36)로 연동시키도록 하였기 때문에, 구동부(34, 35, 36)의 동력을 확실하게 가동부에 전하고, 외피(62)를 현실처럼 가동시킬 수 있다.

외피(2)를 로봇 본체(1)로부터 떼어내기 위해서는 우선, 발바닥(45)을 빼내고, 기부(43)를 발톱부(44)로부터 분리하여 양 앞다리부(5), 양 뒷다리부(6) 및 꼬리부(7)를 빼내고, 잠금쇠(65)를 벗기면서 몸통부(3)를 노출시킨다. 이 상태에서, 목부의 나사(12)를 벗겨 마스크 어셈블리(10)를 베이스 어셈블리(11)로부터 분리하면, 외피(2)를 로봇 본체(1)로부터 떼어낼 수 있다. 또한, 외피(2)를 로봇 본체(1)에 부착시키기 위해서는, 상술한 외피(2)의 분리와 반대의 동작을 한다. 이와 같이, 외피(2)를 간단하게 착탈할 수 있기 때문에, 배터리 교환이나 보수를 수시 용이하게 행할 수 있다.

도 12는 로봇 본체(1)의 케이스(8)의 등부의 표면에, 탄력성을 갖는 패드(77)를 양면 테이프(78)로 접착하여, 상기 패드(77)의 위에 상기 외피(2)를 피착한 것이다. 이로써, 외피(2)에 팽창과 탄성이 보유되고, 고양이의 사지의 외형이 보다 현실적으로 되어, 어루만지거나 안았을 때의 감촉이 높아진다. 같은 패드를, 사용자에게 닿기 쉬운 부분, 예를 들면, 마스크 어셈블리(10)의 양 귀(14), 앞머리부, 안면 및 아랫턱(16), 몸통부(3)의 배부, 양 앞다리부(5) 및 양 뒷다리부(6) 등에도 접착할 수 있다. 또한, 이들의 패드의 크기를 로봇마다 바꿈으로써, 고양이의 종류나, 건강 상태를 용이하게 변경할 수가 있다.

이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가동부와 비가동부를 갖는 로봇 본체의 케이스의 표면에 외피를 피착하였기 때문에, 케이스나 기계적 요소가 피복되는 결과, 인간 특히 여성이나 고령자에 친근감을 주고, 주위 환경을 파손하는 일이 없다. 또한, 외피는 착탈 가능하게 피착하였기 때문에, 보수 시에 케이스로부터 이탈할 수 있고, 보수를 수시로 용이하게 행할 수 있다. 더욱이, 외피는 유연성을 갖기 때문에 가동부에 부하를 주지 않고, 구동력의 저하를 초래하는 등의 효과를 갖고 있다.

Claims

가동부와 비가동부를 갖는 본체의 케이스의 표면에 유연성을 갖는 외피를 피착하는 외피 피착 구조에 있어서,

상기 본체의 가동부에는 신축성 외피를 피착하고, 비가동부에는 비신축성 외피를 피착하는 것을 특징으로 하는 외피 피착 구조.
가동부와 비가동부를 갖는 본체의 케이스의 표면에 유연성을 갖는 외피를 피착하는 외피 피착 구조에 있어서,

상기 외피의 내면에 잠금쇠를 소정 길이의 가요성을 갖는 실 형상 부재에 의해 설치하고, 상기 외피를 상기 본체의 케이스에 피착할 때 상기 잠금쇠를 상기 케이스의 대응하는 결합부에 결합하는 것을 특징으로 하는 외피 피착 구조.
가동부와 비가동부를 갖는 본체의 케이스의 표면에 유연성을 갖는 외피를 피착하는 외피 피착 구조에 있어서,

상기 케이스의 표면에 탄력성을 갖는 패드를 접착하고, 상기 패드상에 상기 외피를 피착하는 것을 특징으로 하는 외피 피착 구조.
상기 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 외피 피착 구조를 구비한 로봇.