KR20060009041A - 다각도 축회전형 서보모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 축이 직선형 one축 형태의 기존 모터의 움직임 문제점을 극복하기 위해서 반경 180도 회전 가능한 로봇관절에 적합하도록 고안된 다각도 축회전형 서보모터를 제공한다. 모터를 구동하기 위한 펄스를 상기 모터를 출력하는 모터 구동수단으로 이용하고 속도정보를 산출하는 속도검출수단을 갖춘 모터가 장착되어 있다.

축 회전상태에서는 내부에 x축 회전축과 y축 회전축을 형성하고 축간 결합체를 통해 구동축이 동작을 하게 됨으로써 180도 공간 내 자유로운 축이동이 가능하다.

뿐만 아니라 Controller Board는 자체 Controller를 가지고 있어 프로그램의 실행에 따라 모터와 모터 간의 시리얼 통신이 가능하고 모터 자체적으로 구동할 수 있게 구성되어 있다.

다각도 축회전형 서보모터, Control Board, 축 구동유닛

Description

다각도 축회전형 서보모터{Two Axis synchronism Driving Servo-motor}

제 1도는 본 발명의 평면도

제 2도는 본 발명의 다각도 축회전형 서보모터의 단면도

제 3도는 다각도 회전형 서보모터의 Controller Board

제 4도는 서보모터 제어보드의 시스템 블록도

제 5도는 실 제작 예 도면

전기적 혹은 자기적인 작용을 이용하여 인간의 동작처럼 운동을 행하는 기계 장치를 로봇이라 한다. 현재 이동식 로봇은 공간의 비한정적이고 소정의 경로 상 또는 무경로 상을 자유자재로 이동하며 인간이나 기타 보행동물로 치환되는 여러 가지 폭넓게 활용이 이루어지고 있다.

현실의 동물을 모방한 로봇 장치들은 가능한 한 진짜 동물처럼 동작이나 감정표현을 행하는 것이 적합하다. 또한 외부환경에 기초하여 지령이나 동작을 수행하는데 있어서 현실과 동떨어진 동작 메커니즘은 사용자로 하여금 어색함을 가지고 거리감을 느끼게 된다.

인간과 로봇이 공생하는 궁극적인 기본 취지를 달성하기 위해서는 보다 동물적 관절형태 움직임이 있어야 한다.

그러나 종래의 기본 관절 기능을 갖는 로봇은 모터의 크기만큼 부피가 커지므로 해서 소형의 제작이 불가능해지고 제작비용에 있어서도 커 로봇장치 개발에 저해요인이 되고 있다. 또한, 모터의 움직임에 있어서도 현재의 축 자체의 회전형 모터의 경우는 로봇 관절에 많은 제한을 두고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 관절 액츄에이터로 구성되는 로봇 관절형 모터에 관한 것으로 인간형 로봇을 비롯 원숭이, 강아지, 공룡 등의 보행 동물을 모델로 로봇을 구현하고자 할 때 다리의 각 관절에 사용되는 모터에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 로봇 관절에 적합한 모터로 전방향성을 갖는 모터 축을 이용하여 보행동물의 움직임에 가까운 효율적인 관절형 로봇 모터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터를 제어함에 있어서 조합이 복잡하고 번잡함을 없애고 간편하면서도 간략하게 제어하는 모터제어 모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 과제를 참작하여 이루어진 것이며,

그 제1측면은 다 자유도를 가지는 보행 로봇을 위한 관절형 모터이며 복수의 관절에서도 유연한 자유도를 가질 수 있는 로봇을 구현할 수도 있고 로봇의 운동방향성, 운동 각의 움직임이 자연스러울 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하되, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어로서 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 두 축으로 연결된 모터 축 회전링크와 제어모듈을 구성되어 우수한 관절형 보행로봇 및 다관절 기구부를 제공하는 데 있다.

구동 모터는 복수개의 기어를 맞물리게 하여 회전 가능하게 지지하는 링크끼리 연결시켜 이루어지는 특징을 가지는 형태로서 각 링크는 모터 축을 다각도로 회전시키는 역할을 한다.

서보모터를 이용하여 x축과 y축 회전 링크를 연결해 이루어지는 것을 특징으로 하며 모터 동작 장치는 x, y축 모터 회전 반경에 따라 자유롭게 조절이 가능하 다

특히 내부 모터 Controller를 네트워크 형태를 이용해서 병렬식 데이터 송수신이 가능하게 하여 현재에 상용화되고 있는 모터에 비해 전선이 간결해지고 One Board에서 쉽게 모터 Control이 가능하게 하고자 하는 것이다.

본 발명은 보행로봇의 안정적이고 자유스러운 움직임을 실현할 수 있는 우수한 동작제어 및 관절 다자유도를 가지는 서보모터를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 각 관절의 운동이 용이하여 로봇장치의 동작 반경을 넓힐 수 있는 동작제어가 간략하고 Board간 네트워크 형태의 송수신으로 이동형 로봇에 적합한 로봇장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 반경 180도 회전가능한 로봇관절에 적합하도록 고안된 다각도축 회전형 서보모터
2. x 회전축과 y 회전축 그리고 결합체를 가진 서보모터 구성체
3. 모터를 출력하는 모터구동수단과 속도정보를 산출하는 속도검출을 통해 펄스 수정정보 저장하는 메모리 수단과 정보를 읽어오는 모터 제어 가능한 서보모터 보드
4. 모터 자체에 프로그램을 자체 직접 프로그램다운로딩 가능한 서보모터 제어보드
5. 모터와 모터 사이 시리얼 통신이 가능하도록 구현된 서보모터 제어보드

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