KR20090020274A - 홀더 장치 및 이를 갖는 매니퓰레이터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

작업 대상물에 소정의 작업을 수행하기 위한 공구의 착탈이 용이할 뿐만 아니라, 견고하게 고정 가능한 매니퓰레이터의 홀더 장치가 개시된다. 이를 위하여, 본 발명은 매니퓰레이터의 일단에 구비되어 그립 동작을 수행하는 그리퍼를 수용하는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼에 고정되는 결합유닛과, 상기 결합유닛과 연결되어 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 공구유닛을 포함하는 매니퓰레이터의 홀더 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 그리퍼의 슬라이드 거동에 의해 용이하게 착탈 가능하여, 공구의 탈부착 작업 효율을 향상시키고, 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 공구를 높은 정확성으로 제어할 수 있으므로, 작업의 안정성과 정확성을 향상시킬 수 있다.

매니퓰레이터, 그리퍼, 홀더, 회전공구

Description

홀더 장치 및 이를 갖는 매니퓰레이터 어셈블리{Holder Apparatus for Manipulator and Manipulator Assembly Having the Same}

본 발명은 매니퓰레이터 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작업대상물에 소정의 작업을 수행하기 위한 공구의 탈부착 및 고정을 위한 매니퓰레이터용 공구의 홀더 장치 및 이를 갖는 매니퓰레이터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력을 이용하여 발전 또는 사용후 핵연료를 처리하거나 이와 관련된 실험을 수행하기 위해서는 방사능 차폐시설인 핫셀(hot cell)이 제공되어야 한다. 이러한 핫셀 내부는 방사능 피폭 우려로 인하여 작업자가 투입되어 작업하지 못하고, 장치의 운전 및 유지 보수를 위하여 원격제어 매니퓰레이터 시스템이 사용되고 있다.

원격제어 매니퓰레이터 시스템은 크게 핫셀 외부에서 작업자가 조작하는 마스터 매니퓰레이터를 포함하는 마스터 조작기 시스템과, 핫셀 내부에 제공되어 마스터 조작기 시스템으로부터 신호를 전달받아 마스터 매니퓰레이터의 움직임을 모사하는 슬레이브 조작기 시스템으로 이루어진다. 슬레이브 조작기 시스템은 슬레이브 매니퓰레이터를 포함한다. 즉, 마스터 매니퓰레이터를 작업자가 조작하면, 원격지에 위치한 슬레이브 매니퓰레이터가 작동하여 작업 대상물에 소정의 작업이 수행되는 원격 기술을 응용한 것이다.

그런데, 이러한 원격기술은 사람의 접근이 어려운 극한 환경 작업 분야, 쓰레기 처리와 같은 혐오 작업 분야, 지뢰 제거와 같은 위험이 따르는 작업분야에 유용한 기술이다. 그러나, 원격 작업은 작업자가 원격지에서 작업을 하게 되므로 현실감이 떨어지기 때문에 작업 능률을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 충돌과 같은 돌발 상황 등에 즉각적인 대응이 어려워 시스템의 고장을 초래하기도 한다. 따라서, 원격 작업을 현실감 있게 하기 위한 기술의 개발이 필요하다. 구체적으로는 힘 반영(force reflection)과 같이 작업 환경의 정보를 마스터 매니퓰레이터로 전달하는 제어 방식이 요구된다고도 하겠다.

이와 같은 원격제어 매니퓰레이터 시스템은 상기 정보의 전달 제어 방식에 따라 기계식 또는 전기식 방법으로 나눌 수 있다. 그리고, 슬레이브 매니퓰레이터가 상기 핫셀의 내부 벽면에 고정되는 벽면부착형 매니퓰레이터 시스템과, 이송장치에 부착되는 천정이동형 매니퓰레이터 시스템으로 나눌 수 있다.

상기 벽면부착형 매니퓰레이터 시스템은 슬레이브 매니퓰레이터가 핫셀 내부의 벽면에 고정된다. 여기서, 상기 벽면부착형 매니퓰레이터 시스템의 작업 영역을 확장시키기 위해, 다수의 동일한 슬레이브 매니퓰레이터를 핫셀의 벽면에 직렬로 배치할 수 있다.

상기 천정이동형 매니퓰레이터 시스템은 상기 벽면부착형 매니퓰레이터 시스템의 단점인 작업 영역의 제한성을 극복하기 위한 것으로, 크레인과 같이 평면상의 운동이 가능한 수평이송장치와 수직 이송이 가능한 수직이송장치로 이루어진 이송장치에 슬레이브 매니퓰레이터가 부착된다. 그리고, 상기 이송장치에 의해 상기 슬레이브 매니퓰레이터가 핫셀 내부에서 수직 및 수평 이동하여 작업이 수행된다.

한편, 천정이동형 슬레이브 매니퓰레이터 및 벽면부착형 슬레이브 매니퓰레이터에는 작업 대상물에 대한 그립 동작을 위한 그리퍼가 제공된다. 예를 들어, 핫셀 내부에서 소정의 공구가 필요한 경우, 상기 그리퍼로 공구를 잡아서 해당 작업을 수행하게 된다.

그런데, 상기와 같이 그리퍼로 공구를 잡아서 사용하는 경우, 그리퍼와 공구 사이의 결합이 고정력이 약하고 불안정하여, 작업 중에 공구가 그리퍼로부터 미끄러지거나 위치가 틀어질 수 있으며, 더 나아가, 공구가 그리퍼에서 이탈될 수 있다. 따라서, 매니퓰레이터 시스템 및 작업자가 공구의 위치와 자세를 제어하기가 어려우며, 이로 인해 작업의 정확성과 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 공구의 위치를 조정하거나 재장착 등의 추가적인 작업을 수행해야 하므로, 작업 시간이 길어지고, 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 매니퓰레이터 시스템에 공구를 견고하고 안정적으로 고정시킬 수 있는 매니퓰레이터용 공구의 홀더 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 별도의 고정 수단이 없이 그리퍼에 공구유닛을 장착 및 교체할 수 있으며, 공구유닛을 이용한 작업 시간을 단축시킬 수 있는 매니퓰레이터용 공구의 홀더 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 공구유닛과 그리퍼 사이의 결합력을 향상시키고, 작업시 공구유닛의 위치 틀어짐을 방지할 수 있는 매니퓰레이터용 공구의 홀더 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 매니퓰레이터에 공구를 용이하게 탈부착이 가능하도록 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 매니퓰레이터의 일단에 구비되어 그립 동작을 수행하는 그리퍼를 수용하는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼에 고정되는 결합유닛과, 상기 결합유닛과 연결되어 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 공구유닛을 포함하는 매니퓰레이터의 홀더 장치를 제공한다.

실시예에서, 상기 그리퍼는 제1 방향을 따라 접근 및 후퇴에 의해 그립 동작 을 수행하는 한 쌍의 핑거를 포함한다. 그리고, 상기 결합유닛은, 상기 그리퍼의 그립 해제시 상기 핑거에 접촉되도록 형성된 제1 고정부와 상기 제1 방향과 일정 각도를 갖는 제2 방향으로 배치되는 제2 고정부를 포함하고, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 핑거의 이동을 제한한다. 더불어, 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부는 상기 그리퍼의 회전을 방지함으로써, 상기 그리퍼에 공구유닛을 견고하게 고정시킨다. 여기서, 상기 제1 고정부는 상기 그리퍼의 양측에 구비되고, 상기 제2 고정부는 상기 그리퍼의 상부와 하부에 구비될 수 있다. 또한, 상기 그리퍼와의 결합 및 분리가 용이하게 이루어지도록, 상기 제1고정부의 내측에는 상기 그리퍼가 슬라이드 가능하도록 안내하는 가이드가 구비될 수 있다.

실시예에서, 상기 공구유닛은 구동력을 발생시키기 위한 공기공급부가 구비될 수 있다. 또한, 상기 공구유닛은 회전공구일 수 있다.

실시예에서, 상기 결합유닛은 상기 공구유닛과 별도의 개체로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 결합유닛과 상기 공구 유닛 중 적어도 어느 하나에는 서로 결합 가능한 결합부가 구비될 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 매니퓰레이터 어셈블리는, 매니퓰레이터, 상기 매니퓰레이터의 일단에 구비되어 그립 동작을 수행하는 그리퍼, 상기 그리퍼가 수용하는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼에 고정되는 결합유닛 및 상기 결합유닛과 연결되어, 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 공구유닛을 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 그리퍼는, 상기 결합유닛과 상기 그리퍼가 결합되는 방향 으로의 상기 그리퍼의 이동을 제한하도록 형성된 스토퍼를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스토퍼는 상기 그리퍼가 삽입 방향을 따라 상기 결합유닛에 접촉되도록 상기 그리퍼의 연결부에 돌출 형성될 수 있다. 또는, 상기 그리퍼의 연결부에는 상기 결합유닛에 대응되는 형상의 단차부가 형성될 수 있다.

실시예에서, 상기 결합유닛은, 상기 그리퍼 핑거의 적어도 일부를 노출시키도록 형성되어, 구조를 단순화시킬 수 있으며, 홀더 장치의 자체 무게를 감소시킴으로써 상기 매니퓰레이터의 그리퍼의 취급용량(payload)에 미치는 영향을 최소화하고, 상기 그리퍼를 효율적으로 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 그리퍼는 상기 핑거의 일측에 돌출되어 상기 제1 고정부에 가압 접촉되는 제2 스토퍼를 포함할 수 있다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 매니퓰레이터용 공구유닛의 홀더 장치 및 이를 갖는 매니퓰레이터 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 그리퍼와의 단순 결합에 의해 용이하게 탈부착이 가능하므로 공구유닛의 분리 및 장착 작업이 용이하고, 노력 및 시간 등을 절감할 수 있다. 특히, 별도의 고정 수단이 없이도 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼와 고정되며, 상기 그리퍼의 그립 동작시는 상기 그리퍼로부터 분리가능하다.

둘째, 공구유닛과 그리퍼를 견고하고 안정적으로 결합시킬 수 있으므로, 작업 중 공구유닛의 이탈이나 위치 틀어짐 등을 방지할 수 있고, 작업의 정확성과 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 홀더 장치는 상기 그리퍼의 외측에 대응되어 상기 그리퍼의 양측부 및 상하부에 배치되어 상기 그리퍼의 상대 이동 및 회전을 방지하여 효과적으로 고정시키고, 상기 그리퍼가 슬라이드 방식으로 결합가능하게 하여, 간단하고 효율적으로 결합/분리 가능하도록 한다.

넷째, 상기 공구유닛은 상기 결합유닛과 분리 가능하여, 필요로 하는 공구유닛을 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 매니퓰레이터용 공구의 홀더 장치 및 이를 갖는 매니퓰레이터 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 원격제어 매니퓰레이터 시스템의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어 매니퓰레이터 시스템을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 마스터 조작기 시스템을 도시하였고, 도 3은 도 1의 슬레이브 조작기 시스템을 도시하였다.

도 1을 참조하면, 매니퓰레이터 시스템은 사람의 접근이 어려운 극한 환경이나, 쓰레기 처리와 같은 혐오 환경, 지뢰 제거와 같은 위험이 따르는 환경과 같은 작업 환경으로부터 원격지에서 작업자가 소정의 작업을 가능하게 하는 시스템이다. 여기서, 작업 환경은 원자력을 이용한 발전 또는 사용후 핵연료의 처리 등과 같이 방사선 노출 위험이 있는 프로세스 셀일 수 있다.

상기 매니퓰레이터 시스템은 상기 작업자의 조작을 위한 마스터 조작기 시스템(100)과 프로세스 셀 내부에서 직접 작업을 수행하기 위한 슬레이브 조작기 시스템(200)으로 구성된다. 즉, 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)은 상기 프로세스 셀 내부에 설치되어, 작업 대상물에 대해 실질적으로 작업을 수행하게 된다. 그리고, 상기 마스터 조작기 시스템(100)은 작업자가 작업 환경의 위험으로부터 보호받을 수 있도록 프로세스 셀의 외부에 배치된다.

상기 마스터 조작기 시스템(100)은 상기 작업자의 동작을 입력 받기 위한 마스터 매니퓰레이터(101)를 포함한다. 예를 들어, 상기 마스터 매니퓰레이터(101)는 상기 작업자가 실질적으로 움직임으로써 상기 작업자의 동작이 입력 가능한 핸들(160)을 포함한다.

상기 슬레이브 조작기 시스템(200)은 상기 작업자의 동작에 의해 상기 마스터 매니퓰레이터(101)의 움직임을 모사하는 슬레이브 매니퓰레이터(201)를 포함한다.

상기 작업자가 상기 마스터 매니퓰레이터(101)를 조작하면, 동작신호가 전기신호로 변환된 후 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 전달되어 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)가 움직이면서, 작업 대상물에 소정의 작업을 수행할 수 있다. 즉, 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)는 상기 마스터 매니퓰레이터(101)의 움직임 을 모사하여 움직인다.

상기 프로세스 셀 내부의 정보를 상기 작업자에게 제공하기 위한 수단이 제공된다. 예를 들어, 상기 정보 제공 수단은 상기 프로세스 셀 내부의 영상을 모니터(310) 상에 제공하는 복수의 카메라(301,302)일 수 있다. 즉, 작업자는 상기 모니터(310)를 통해 제공되는 영상을 통해 상기 마스터 조작기 시스템(100)을 조작하여 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)의 움직임을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 카메라(301,302)의 위치는 프로세스 셀의 벽면 또는 상기 이송장치(202) 또는 상기 슬레이브 조작기 시스템(200) 상에도 부착될 수 있다. 또한, 상기 카메라(301,302)의 수 역시 실질적으로 자유롭게 구성할 수 있음은 당연하다. 한편, 상기 카메라(301,302)의 재질은 방사성에 강한 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 방사성이 강한 재질로 형성된 커버를 구성하여 카메라를 봉지하는 것도 가능하다.

상기 작업자와 인접한 위치에는 컨트롤 패널(320)이 구비된다. 상기 컨트롤 패널(320)에는 상기 카메라(301,302)의 촬영 각도를 조절할 수 있는 조이스틱(340)이나, 기타 동작 버튼(330) 등을 포함할 수 있다.

상기 동작 버튼(330)은 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)의 각 관절을 상기 마스터 매니퓰레이터(101)와 독립적으로 움직이기 위한 수단이다. 즉, 상기 동작 버튼(330)은 상기 마스터 매니퓰레이터(101)의 고장이나 기타 위험 상황에서 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)의 움직임을 제어하는 데 유용하다.

이하, 상기 마스터 조작기 시스템(100)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 상기 마스터 조작기 시스템(100)은 벽면에 고정되는 고정판(111)이 형성되며, 상기 고정판(111)과 연결되어 수평으로 형성된 수평 바디(110)가 제공된다. 상기 수평 바디(110)의 일단에는 z축 방향의 이동이 가능한 z축 이동유닛(120)이 형성된다. 상기 z축 이동유닛(120)의 일단에는 핸들(160)의 움직임을 전기적인 신호로 변환하는 변환유닛(140)이 배치된다.

상기 변환유닛(140)에는 상기 핸들(160)이 구비된 연결유닛(150)이 결합되어 있는데, 연결유닛(150)은 작업자가 조작하는 상기 핸들(160)의 움직임을 변환유닛(140)으로 전달하는 역할을 한다. 즉, 상기 변환유닛(140)에는 상기 핸들(160)의 움직임을 와이어나 기어 등을 통하여 전달받아 이를 전기적인 신호로 변환하는 엔코더(encoder) 등이 장착되어 있다.

상기 핸들(160)의 손잡이(161)를 작업자가 손으로 잡아 조작하게 되는데, 상기 핸들(160)은 여러 관절을 구비한 연결유닛(150)에 의하여 상기 변환유닛(140)에 연결되어 있어서, 전체적으로 6자유도(6 Degree of freedom) 움직임이 가능하다. 구체적으로 설명하면, 상기 변환유닛(140)의 제1 회동축(141)에 회동 가능하게 설치된 제1 관절(151)이 구비되고, 상기 제1 관절(151)에 구비된 제2 회동축(152)에 회동 가능하게 설치된 제2 관절(153)이 결합된다. 상기 제2 관절(153)에 구비된 제3 회동축(154)에는 상기 핸들(160)이 회동 가능하게 결합되게 된다.

상기 핸들(160)은 손잡이(161) 및 손잡이(161)가 장착된 장착 바디(162)가 구비되어 있고, 상기 장착 바디(162)의 회전이 가능하도록 회전판(163)이 결합되어 있다. 상기 회전판(163)은 제 3회동축(154)을 중심으로 회동 가능하게 움직일 뿐 만 아니라, 베어링 등이 내장되어 상기 손잡이(161)의 회전 운동을 제공한다.

상기 손잡이(161)는 상기 회전판(163)에 의한 회전 운동 및 제1,2 관절(151,153)의 회동 운동에 의하여 3차원적인 이동/회전이 가능하다. 또한, 상기 손잡이(161)는 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)의 그리퍼(210)의 그립(grip) 동작을 구현하기 위하여, 작업자가 상기 손잡이(161)를 잡고 상기 그리퍼(210)의 그립 동작에 대응되는 그립 동작을 직접적으로 가능하도록 구성되어 있다.

이하, 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)에 관해 상세하게 설명한다.

도 3을 참조하면, 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)은 슬레이브 매니퓰레이터(201)와, 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)의 이동을 위한 이송장치(202)를 포함한다.

상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)는 상기 마스터 매니퓰레이터(101)의 동작을 모사하여 움직일 수 있도록 형성되고, 단부에는 상기 핸들(160)의 조작에 따른 움직임을 구현하는 그리퍼(210)가 구비된다. 예를 들어, 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)는 상기 마스터 매니퓰레이터(101)와 마찬가지로 6자유도의 움직임을 구현할 수 있다. 그리고, 상기 그리퍼(210)의 그립 동작을 포함하여 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)는 7자유도의 움직임을 구현할 수 있다. 그리고, 상기 그리퍼(210)는 작업 대상물에 대한 그립 및 해제 동작이 가능하도록 한 쌍의 핑거를 구비한다.

상기 이송장치(202)는 프로세스 셀의 상부 공간에서 xy 축으로 이동하는 수평이송장치(270)와, 상기 수평이송장치(270)에 연결되며 하부에는 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)가 장착되어 상하 방향으로 높이를 조절할 수 있는 수직이송장치(500)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 수평이송장치(270)는 x축 방향으로 길게 연장된 한쌍의 x축 가이드레일(271)과, y축 방향으로 길게 연장된 한쌍의 y축 가이드레일(275) 상을 움직인다. 여기서, y축 가이드레일(275)은 중간부재(273)에 의해 결합되어 있다.

상기 수평이송장치(270)는 상기 x축 가이드레일(271)을 따라 이동하기 위한 이동바퀴(미도시)와, 상기 y축 가이드레일(275)을 따라 이동하는 스틸바퀴(277)가 구비된다. 그리고 상기 y축 가이드 레일(275)의 단부에는 상기 스틸바퀴(277)가 상기 y축 가이드 레일(275)에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이송 스토퍼(279)가 형성된다.

모터, 감속기, 클러치 및 기어 등과 같이 상기 수평이송장치(270)의 구동력을 발생시키기 위한 여러 구성 요소들은 이송장치 하우징(260) 내부에 수용될 수 있다.

상기 수직이송장치(500)는 상기 수평이송장치(270)의 하부에 구비된다. 상기 수직이송장치(500)는 신축유닛(510)의 길이방향 변화에 의해 매니퓰레이터를 하강 또는 상승시키게 된다.

상기 신축유닛(510)은 일단에 상기 수평이송장치(270)에 연결되고 타단에는 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)가 연결되며, 상하 방향으로 신축이 가능한 구조로 이루어진다. 즉, 상기 신축유닛(510)은 상기 수평이송유닛(270)에 연결되는 고 정부재(512)와, 상기 고정부재(512)의 하부에 상기 고정부재(512)와 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되며 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)와 연결되는 이동부재(514)를 포함하여 구성된다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(512)와 상기 이동부재(514)는 단면이 원형인 중공관 형태를 가지고, 상기 이동부재(514)가 상기 고정부재(512)의 내부로 끼워져서 결합될 수 있다. 그러나, 상기 고정부재(512)와 상기 이동부재(514)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 사각형을 포함하여 다각형 단면을 갖는 중공관 형태를 가질 수 있으며, 상하 방향으로 이동 가능하게 상호 결합 가능한 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다.

여기서 상기 수직이송장치(500)의 구동과 관련된 유닛들은 상기 이송장치 하우징(260) 내부에 구비될 수 있다.

이하, 상기와 같은 매니퓰레이터 시스템의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

상기 슬레이브 조작기 시스템(200)은 프로세스 셀 등 작업이 진행되는 위험이 있는 지역에 배치되어 있고, 프로세스 셀의 외부와 같이 상기 프로세스 셀 내부의 작업환경과 격리되고, 방사선의 노출 위험이 없는 안전한 지역에 상기 마스터 조작기 시스템(100)이 배치된다. 작업 환경은 벽면, 이송장치, 또는 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)에 부착된 카메라(301,302)를 통해 작업자에게 시각 영상으로 모니터(310) 상에 제공된다.

작업자는 상기 모니터(310)를 보면서 상기 핸들(160)을 조작하여 상기 슬레 이브 매니퓰레이터(201)을 움직이게 되는데, 상기 핸들(160)은 3차원적인 이동 및 3방향의 로테이션이 가능하고, 그립 동작을 포함하여, 7 자유도로 움직임을 구현할 수 있다.

상기 핸들(160)의 움직임은 와이어 또는 기어를 이용하여 상기 마스터 조작기 시스템(100)으로 전달되며, 엔코더 등이 내장된 변환유닛(140)에 의하여 전기적인 신호로 변환된다. 상기 전기적인 신호는 제어유닛에 의하여 상기 슬레이브 조작기 시스템(200)으로 전달되며, 복수의 모터 등으로 구성된 슬레이브 조작기 시스템(200)의 액추에이터 유닛(230)은 작업자가 상기 핸들(160)을 통해 구현하는 동작에 따라 상기 그리퍼(201)를 동작시킨다. 그리고, 상기 그리퍼(210)는 핵연료 등 위험성이 있는 물질에 접촉하여 작업자가 원하는 작업을 수행하게 된다.

이때, 작업자가 모니터(310)만을 보고 작업을 하게 되면, 카메라(301,302)의 사각지대에서는 작업 환경을 관찰할 수 없을 뿐만 아니라, 사각지대가 아니더라도 작업 환경의 현장성이 떨어져서 상기 그리퍼(210)가 작업 물체가 충돌하게 되는 등 고장의 위험성이 있다. 이를 보완하기 위하여 상기 그리퍼(210)에 접촉 센서 혹은 토크 센서를 부착하고, 이를 상기 마스터 매니퓰레이터(101)로 피드백함으로써 상기 작업자에게 힘반영을 수행함으로써 작업자에게 현장의 정보를 전달하고, 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)는 그립 동작이 가능한 그리퍼(210)와, 상기 그리퍼(210)의 구동을 위한 액추에이터 유닛(230)을 포함한다.

상기 액추에이터 유닛(230)은 상기 마스터 조작기 시스템(100)로부터 전송된 신호에 따라 상기 그리퍼(210)를 구동한다. 즉, 작업자가 상기 마스터 매니퓰레이터(101)를 동작시키면, 이러한 동작은 전기적 신호로 변환되어 상기 액추에이터 유닛(230)으로 전송되고, 상기 액추에이터 유닛(230)에 의해 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)가 상기 마스터 매니퓰레이터(101)와 동일하게 작동한다.

상기 그리퍼(210)는 상기 액추에이터 유닛(230)으로부 구동력을 전달받을 수 있도록 와이어나 기어 등으로 연결된다.

이하, 상기 그리퍼(210)에 대해 상세히 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 그리퍼(210)는 상기 액추에이터 유닛(230)에 연결되는 연결부(213) 및 상기 핑거(211)를 지지하는 지지부(215)를 포함한다.

상기 핑거(211)는 회전 및 이동이 가능하며, 그립(grip) 동작이 가능하여 작업 물체를 집어서 회전/이동시킨 후 원하는 위치에 놓아 둘 수 있다. 예를 들어, 상기 핑거(211)는 한 쌍이 구비되어, 서로 접근함에 따라 그립 동작을 수행하고, 후퇴함에 따라 그립 해제 동작을 수행한다.

상기 지지부(215)는 상기 핑거(211)의 그립 동작을 가능하게 하는 힌지축을 구성하고, 상기 핑거(211)와 상기 연결부(213)를 결합시킨다.

상기 연결부(213)는 상기 액추에이터 유닛(230)에 탈부착 가능하도록 형성된다. 또한, 상기 연결부(213)는 상기 그리퍼(210)에 상기 액추에이터 유닛(230)에 의해 회전 가능하도록 연결된다. 예를 들어, 상기 그리퍼(210)는 상기 연결부(213)를 회전축으로 회전 가능하게 형성된다. 여기서, 상기 연결부(213)는 상기 엑추에이터 유닛(230)으로부터 소정 길이 연장된 로드 형태를 가질 수 있다. 그리 고, 상기 연결부(213)에는 상기 그리퍼(210)가 회전 가능하도록 베어링(미도시)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 핑거(211)의 그립 및 그립 해제 동작은 상기 액추에이터 유닛(230)으로부터 와이어(미도시)를 통해 구동력이 전달될 수 있다. 여기서, 상기 와이어(미도시)는 상기 연결부(213)를 통해 상기 핑거(211)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 연결부(213)는 내부에 소정의 공간을 형성하는 중공관 형상을 갖고, 상기 와이어가 상기 연결부(213)의 내부를 통해 상기 핑거(211)에 연결된다.

한편, 작업 대상물의 볼트 체결 또는 분리 등과 같은 작업을 위해서는 해당 작업을 수행하기 위한 소정의 공구유닛(710)을 필요로 한다. 예를 들어, 상기 공구유닛(710)은 공기의 압력에 의해 구동되는 래칫 렌치(ratchet wrench)일 수 있다.

상기 공구유닛(710)은 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 장착되어 작업자가 상기 마스터 매니퓰레이터(101)를 이용하여 상기 공구유닛(710)을 이용한 작업이 가능하도록 한다. 그리고, 상기 공구유닛(710)은 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 탈부착이 가능하도록 형성된다. 따라서, 상기 공구유닛(720)을 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 선택적으로 결합시키기 위한 고정수단이 구비된다.

본 실시예에 따르면 상기 공구유닛(710)을 상기 그리퍼(210)에 탈부착 시키기 위한 결합유닛(720)이 구비되며, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 그립 및 그립 해제 동작에 의해 탈부착이 가능하게 형성된다.

이하, 상기 결합유닛(720)과 상기 공구유닛(710)을 포함하여 홀더 장치(700) 라 한다. 이하에서는, 도 4 내지 도 6b를 참조하여 상기 홀더 장치(700)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

한편, 이하에서는, 상기 핑거(211)의 접근과 후퇴 방향, 즉 상기 핑거(211)의 그립 방향을 제1 방향이라 한다. 또한, 상기 제1 방향과 일정 각도를 갖고, 상기 제1 방향과 함께 상기 그리퍼(210)의 이동을 제한하기 위한 방향을 각각 제2 방향과 제3 방향으로 정의한다. 예를 들어, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직하고 상기 그리퍼(210)의 상하 방향일 수 있다. 그리고, 상기 제3 방향은 상기 그리퍼(210)가 상기 결합유닛(720)과 결합되는 방향일 수 있으며, 또한, 상기 제3 방향은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 수직한 방향일 수 있다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 홀더 장치(700)는 상기 공구유닛(710)과, 상기 공구유닛(710)에 제공되고 상기 그리퍼(210)에 탈부착이 가능한 결합유닛(720)을 포함한다.

상기 공구유닛(710)은 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 도구이다. 예를 들어, 상기 공구유닛(710)은 공기에 의해 구동되는 래칫 렌치일 수 있다.

구체적으로, 상기 공구유닛(710)은 작업 대상물에 접촉되어 체결 또는 분리 가능한 헤드부(711)와, 상기 헤드부(711)로 구동력을 전달하고 외관을 형성하는 바디(715)와, 상기 헤드부(711)에 구동력을 발생시키기 위한 공기를 공급하기 위한 공기공급부(713)를 포함한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 공구유닛(710)은 실질적으로 다양한 공구들을 포함할 수 있다.

상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)가 수용되는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼(210)에 고정되는 고정부(721,723)와, 상기 공구유닛(710)에 결합되는 결합부(725)로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 결합유닛(720)은 상기 공구유닛(710)과 일체로 형성될 수 있다. 또는, 상기 결합유닛(720)은 상기 공구유닛(710)과 별도의 개체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 결합부(725)는 상기 결합유닛(720)과 일체로 형성되어 상기 결합유닛(720)을 소정의 공구유닛(710)에 부착시킴으로써 상기 공구유닛(710)을 자유롭게 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 장착시켜 사용하는 것을 가능하게 한다. 또는, 상기 결합부(725)가 상기 공구유닛(710)에 구비되어, 상기 결합부(725)를 이용하여 상기 공구유닛(710)과 상기 결합유닛(720)을 결합시키고 상기 공구유닛(710)의 사용이 가능할 수 있다.

한편, 상기 결합부(725)는 상기 결합유닛(720)과 일체로 형성되어 상기 공구유닛(710)이 분리가능하게 형성될 수도 있으며, 상기 결합유닛(720) 또는 상기 공구유닛(710) 중 적어도 어느 한 쪽에 상기 결합유닛(720)과 상기 공구유닛(710)을 결합시키기 위한 결합부(725)가 형성될 수 있을 것이다.

예를 들어, 상기 결합부(725)는 상기 공구유닛(710)을 수용하여 고정시킬 수 있는 형태를 가진다. 구체적으로, 상기 결합부(725)는 상기 결합유닛(720)으로 연장되고 상기 공구유닛(710)의 적어도 일부에 결합되는 홀더 형태를 가질 수 있다. 또는, 상기 결합부(725)는 상기 공구유닛(710)의 일부에 형성된 제1 체결부와, 상기 제1 체결부에 대응되어 체결가능하게 형성되고 상기 결합유닛(720)에 구비된 제2 체결부일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 체결부는 후크 또는 돌기일 수 있으며, 상기 제2 체결부는 상기 제1 체결부가 끼워져서 고정되는 홈 또는 요부일 수 있다. 그러나, 상기 결합부(725)의 형상 및 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 결합유닛(720)과 상기 공구유닛(710)을 결합시킬 수 있는 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다.

상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 고정되도록 형성된다. 예를 들어, 상기 그리퍼(210)는 그립 해제시 상기 핑거(211)의 외측 방향에 대해 힘을 가하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 결합유닛(720)은 상기 핑거(211)가 가압 접촉되도록 상기 핑거(211)의 외측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)가 그립 상태에서 상기 결합유닛(720) 내부로 끼워져서 삽입되고, 분리 가능하게 형성된다. 예를 들어, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)가 그립 해제되었을 때는 상기 결합유닛(720)에 가압 접촉될 수 있고, 상기 그리퍼(210)가 그립 상태에서는 상기 결합유닛(720)과 자유롭게 결합과 분리가 가능한 개구부를 가질 수 있다. 또한, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 수용이 가능한 다각형의 단면을 갖는 중공관 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 그리퍼(210)는 상기 결합유닛(720) 내부 끼워져서 슬라이드 거동에 의해 분리 및 장착이 가능하다.

또한, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)가 상기 결합유닛(720) 내부에서 쉽게 끼워지고 분리될 수 있도록 하는 가이드가 더 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 적어도 일부가 수용되도록 상기 그리퍼(210)의 외측 둘레에 대응되어 밀착되는 장방형의 공간을 형성하고, 상기 결합 유닛(720)의 양측면과 상하면은 각각 상기 그리퍼(210)를 고정시킴은 물론, 상기 그리퍼(210)의 슬라이드 이동을 안내하는 가이드 역할을 한다.

상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 둘레에 밀착되어 상기 그리퍼(210)에 견고하게 고정되도록, 상기 그리퍼(210)의 둘레에 대응되는 수용부를 구비한다. 즉, 상기 그리퍼(210)가 상기 결합유닛(720)에 삽입되면, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 외측에 밀착되어, 상기 그리퍼(210)의 제1 방향 내지 제 3 방향으로의 이동을 방지하고, 더불어, 상기 결합부재(720)와 상기 그리퍼(210) 사이에서 회전에 의한 위치가 틀어지거나 비틀리는 것을 방지한다.

구체적으로, 상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 상기 핑거(211)에 접촉되도록 상기 핑거(211)의 양측에 배치된 제1 고정부(721)와, 상기 그리퍼(210)의 상부 및 하부에 배치된 제2 고정부(723)를 포함한다.

이하, 상기 결합유닛(720)에 대해 상세히 설명한다.

상기 결합유닛(720)은 상기 그리퍼(210)의 그립 해제 동작에 의해 고정될 수 있도록 상기 핑거(211)의 형상에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 제1 고정부(721)는 상기 핑거(211)의 외측으로 가압 접촉 가능한 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 제1 고정부(721)는 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 상기 핑거(211)에 접촉되도록 상기 핑거(211)의 양측에 배치된다. 여기서, 상기 제1 고정부(721)는 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 상기 핑거(211)가 가압 상태로 접촉될 수 있도록, 적어도 상기 그리퍼(210)의 그립 해제 시 상기 핑거(211)의 최외측보다 좁게 배치된다. 즉, 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 상기 핑거(211)와 상기 제1 고정부(721)가 가압 접촉됨에 따라, 상기 결합부재(720)가 상기 그리퍼(210)에 고정된다.

상기 핑거(211)는 그립 해제시 상기 핑거(211)의 외측이 상기 제1 고정부(721)의 단부에 접촉되게 형성되고, 특히, 상기 핑거(211)와 상기 제1 고정부(721)가 가압 접촉되도록 상기 핑거(211)의 외측 일부에는 제1 스토퍼(211a)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 고정부(721)는 상기 핑거(211)의 측면에 대응되게 형성되어, 상기 그리퍼(210)의 삽입 및 분리시 상기 그리퍼(210)의 측부를 안내하기 위한 가이드(721a)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 고정부(721) 내측에는 상기 핑거(211)의 그립 해제시 상기 핑거(211)가 안착되도록 경사면이 형성된 가이드(721a)가 구비될 수 있다. 따라서, 즉, 상기 핑거(211)가 상기 제1 고정부(721)를 따라 상기 결합유닛(720)에 삽입되고, 상기 그리퍼(210)의 그립이 해제되면 상기 핑거(211)가 상기 제1 고정부(721) 및 가이드(721a)를 따라 상기 제1 스토퍼(211a)가 상기 제1 고정부(721)의 단부에 가압 고정된다.

상기 제1 고정부(721)는 상기 그리퍼(210)가 삽입되었을 때 상기 핑거(211)가 상기 결합유닛(720)의 외측으로 노출되도록 형성될 수 있다. 이는 상기 핑거(211)가 상기 제1 고정부(721)에 용이하게 접촉될 수 있도록 함과 더불어, 상기 결합유닛(720)의 구조를 단순하게 구현할 수 있다. 부가적으로, 상기 결합유닛(720) 외측으로 노출된 핑거(211)를 통해 상기 그리퍼(210)의 고정 여부를 확인 할 수 있다.

한편, 상술한 실시예와는 달리, 상기 제1 고정부(721)와 상기 핑거(211)는 가압 접촉되어 고정 가능한 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 고정부(721)는 상기 그리퍼(210)의 그립 해제시 상기 핑거(211)에 접촉 가능하게 형성된 바(bar) 형태일 수 있다. 즉, 상기 결합유닛(720)은 측면 일부가 개구된 형태를 가질 수 있을 것이다.

또한, 상기 제1 스토퍼(211a)는 상기 핑거(211)에서 돌출되게 형성될 수도 있으나, 상기 제1 고정부(721)가 수용가능한 요입부로 형성될 수도 있을 것이다.

또는, 상기 제1 고정부(721)는 상기 핑거(211)의 돌출부를 수용하는 요입부를 갖고, 상기 제1 고정부(721)의 오목부에 상기 핑거(211)의 돌출부가 수용되면서 고정되는 실시예도 가능할 것이다.

상기 제2 고정부(723)는 상기 그리퍼(210)의 상기 제2 방향 이동을 제한하기 위한 것으로서, 상기 제1 고정부(721)와 수직하여 상하부에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2 고정부(723)는 상기 그리퍼(210)의 상하부에 결합되어 상기 공구유닛(710)을 지지한다.

여기서, 상기 연결부(213)는 원형 단면을 갖는 로드 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 연결부(213)에서 상기 지지부(215)로부터 소정 길이 연장된 단부측에는 상기 제2 고정부(723)에 걸릴 수 있도록 형성된 제2 스토퍼(213a)가 구비된다. 즉, 상기 그리퍼(210)는 상기 제2 스토퍼(213a)에 걸릴 때까지 상기 결합유닛(720) 내부로 삽입된다.

한편, 상기 연결부(213)는 상기 지지부(215)나 상기 핑거(211)의 높이에 비해 더 두꺼운 직경을 갖는 로드일 수 있다. 이 경우, 상기 제2 고정부(723)가 상기 그리퍼(210)의 상하부에 밀착될 수 있도록, 상기 제2 고정부(723)에는 상기 연결부(213)의 외측 형상에 대응되게 오목하게 형성되어 상기 연결부(213)가 안착되는 안착부(미도시)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 고정부(723) 역시 상기 그리퍼(210)의 상하부 이동을 제한하고, 상기 공구유닛(710)을 지지할 수 있는 실질적으로 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 고정부(723)는 상기 핑거(211) 또는 연결부(213) 등 상기 그리퍼(210)의 일부에 결합되도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 스토퍼(213a)는 상기 연결부(213)에서 상기 제2 고정부(723)에 대응되게 형성된 단차부일 수 있다. 즉, 상기 연결부(213)는 상기 제2 고정부(723)에 걸릴 수 있도록 상기 제2 고정부(723)보다 돌출되게 형성될 수 있다. 또는, 상기 제2 스토퍼(213a)는 상기 연결부(213)의 외측으로 돌출된 플랜지일 수 있다. 즉, 상기 연결부(213)의 둘레를 따라 또는 적어도 일부에 상기 제2 고정부(723)에 걸릴 수 있도록 돌출된 플랜지가 형성될 수 있다.

이하, 도 6a와 도 6b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장치(700)와 상기 그리퍼(210)의 결합 방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 그리퍼(210)가 상기 슬레이브 매니퓰레이터(201)에 결합되어 있는 상태에서 작업자는 마스터 매니퓰레이터(101)를 조작하여 상기 그리퍼(210)를 상기 공구유닛(710)으로 이동시킨다. 그리고, 상기 그리 퍼(210)를 상기 공구유닛(710)에 구비된 결합유닛(720)에 끼워넣는다. 여기서, 상기 그리퍼(210)는 그립 상태로 상기 결합유닛(720)으로 삽입된다. 따라서, 상기 그리퍼(210)는 상기 결합유닛(720)의 개구부에 비해 좁은 너비를 갖게 되어, 상기 결합유닛(720)과 상기 그리퍼(210)가 쉽게 결합될 수 있다.

다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 그리퍼(210)의 그립을 해제한다.

상기 그리퍼(210)의 그립을 해제시키면 상기 핑거(211)는 외측으로 향하는 힘을 받게 되어, 상기 그리퍼(211)가 상기 결합유닛(720)의 내측에 접촉된다. 예를 들어, 상기 핑거(211)의 외측이 상기 제1 고정부(721)의 가이드(721a)에 접촉되어 안착된다. 여기서, 상기 핑거(211)는 상기 제1 고정부(721)에 대해 소정 크기의 힘이 가해지는 상태로 상기 제1 고정부(721)와 접촉된다. 특히, 상기 핑거(211)의 제1 스토퍼(211a)와 상기 제1 고정부(721)의 단부에서는, 상기 핑거(211)로부터 상기 제1 고정부(721)로 가해지는 힘에 의한 고정과, 상기 제1 스토퍼(211a)와 상기 제1 고정부(721) 단부의 형상에 의한 구조적 고정이 동시에 이루어진다.

한편, 상기 그리퍼(210)는 상기 그리퍼(210)의 연결부(213)에 형성된 제2 스토퍼(213a)가 상기 결합유닛(720)에 접촉될 때까지 상기 그리퍼(210) 내부로 삽입된다. 즉, 상기 제2 스토퍼(213a)는 상기 그리퍼(210)의 결합 방향을 따라 이동을 제한하는 역할을 한다. 더불어, 상기 그리퍼(210)의 그립이 해제됨에 따라 상기 제2 스토퍼(213a)는 상기 그리퍼(210)에 의해 상기 결합유닛(720)에 가해지는 힘을 지지하는 역할을 한다. 즉, 상기 제1 스토퍼(211a)와 상기 제2 스토퍼(213a)는 상 기 결합유닛(720)의 전후 방향에서 상기 그리퍼(210)와 상기 결합유닛(720)을 가압하여 고정시키게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어 매니퓰레이터 어셈블리를 설명하기 위한 사시도;

도 2는 도 1의 마스터 매니퓰레이터 어셈블리를 설명하기 위한 사시도;

도 3는 도 1의 슬레이브 매니퓰레이터 어셈블리를 설명하기 위한 사시도;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장치를 설명하기 위한 사시도;

도 5는 도 4의 그리퍼와 상기 홀더 장치가 결합된 상태를 설명하기 위한 사시도;

도 6a와 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장치와 상기 그리퍼의 결합 방법을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 마스터 조작기 시스템 101: 마스터 매니퓰레이터

200: 슬레이브 조작기 시스템 201: 슬레이브 매니퓰레이터

202: 이송장치 210: 그리퍼

211: 핑거 211a: 제1 스토퍼

213: 연결부 213a: 제2 스토퍼

215: 지지부 700: 홀더 장치

710: 공구유닛 711: 헤드

713: 공기 공급부 715: 바디

720: 결합유닛 721: 제1 고정부

721a: 가이드 723: 제2 고정부

Claims (18)

1. 매니퓰레이터의 일단에 구비되어 그립 동작을 수행하는 그리퍼를 수용하는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼에 고정되는 결합유닛; 및

   상기 결합유닛과 연결되어 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 공구유닛;

   을 포함하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 그리퍼는 제1 방향을 따라 접근 및 후퇴에 의해 그립 동작을 수행하는 한 쌍의 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니플레이터용 홀더 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 결합유닛은,

   상기 그리퍼의 그립 해제시 상기 핑거에 접촉되도록 형성된 제1 고정부; 및

   상기 제1 방향과 일정 각도를 갖는 제2 방향으로 배치되어, 상기 제1고정부와 함께 상기 그리퍼의 이동을 제한하도록 형성된 제 2 고정부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 고정부는 상기 그리퍼의 양측에 구비되고;상기 제2 고정부는 상기 그리퍼의 상부와 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1고정부의 내측에는 상기 그리퍼가 슬라이드 가능하도록 안내하는 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 공구유닛은 구동력을 발생시키기 위한 공기공급부가 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 공구유닛은 회전공구인 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합유닛은 상기 공구유닛과 별도의 개체로 제공되며;

   상기 결합유닛과 상기 공구유닛 중 적어도 어느 하나에는 서로 결합 가능한 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터의 홀더 장치.
9. 매니퓰레이터;

   상기 매니퓰레이터의 일단에 구비되어 그립 동작을 수행하는 그리퍼;

   상기 그리퍼가 수용하는 공간을 형성하고, 상기 그리퍼의 그립 해제 동작에 의해 상기 그리퍼에 고정되는 결합유닛; 및

   상기 결합유닛과 연결되어, 작업 대상물에 일정 작업을 수행하기 위한 공구유닛;

   을 포함하는 매니퓰레이터 어셈블리.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 그리퍼는 제1 방향을 따라 접근 및 후퇴에 의해 그립 동작을 수행하는 한 쌍의 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 결합유닛은,

    상기 그리퍼의 그립 해제시 상기 핑거에 접촉되도록 형성된 제1 고정부; 및

    상기 제1 방향과 일정 각도를 갖는 제2 방향으로 배치되어, 상기 제1 고정부와 함께 상기 그리퍼의 이동을 제한하도록 형성된 제 2 고정부;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제1 고정부는 상기 그리퍼의 양측에 구비되고;

    상기 제2 고정부는 상기 그리퍼의 상부와 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 그리퍼는 상기 결합유닛과 상기 그리퍼가 결합되는 방향으로의 상기 그리퍼의 이동을 제한하도록 형성된 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 스토퍼는 상기 그리퍼와 상기 매니퓰레이터가 결합되는 연결부에 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 그리퍼의 연결부는 상기 제2 고정부에 대응되어 상기 제2 고정부에 접촉되는 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 결합유닛은,

    상기 그리퍼의 그립 해제시 상기 핑거의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
17. 제 11 항에 있어서,

    상기 그리퍼는 상기 핑거의 일측에 돌출되어 상기 제1 고정부에 가압 접촉되는 제2 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.
18. 제 11 항에 있어서,

    상기 결합유닛은 상기 공구유닛과 별도의 개체로 제공되며;

    상기 결합유닛과 상기 공구유닛 중 적어도 어느 하나에는 서로 결합 가능한 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 어셈블리.

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