KR20090116977A - 다관절 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다관절 로봇의 케이블처리 구조에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다관절 로봇은 전장부품 및 상기 전장부품의 외측에 마련되는 커버와, 상기 전장부품을 전기적으로 연결하며 상기 커버에 매립되는 케이블을 포함한다.

Description

다관절 로봇{Articulated Robot}

본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로, 구체적으로 다관절 로봇의 케이블처리 구조에 관한 것이다.

다양한 산업분야에서, 인간을 대신하여 위험하거나 반복적인 작업을 수행하는 로봇이 이용되고 있다. 또한, 근래에는 인간과 유사한 외관을 가지고, 인간과 유사한 행동을 하는 인간형 로봇(humanoid)이 개발되고 있다.

일반적인 로봇은 복수 개의 링크와 상기 링크들을 연결하는 복수 개의 관절을 포함한다. 그리고, 관절을 구동시키고 로봇에 추가된 특수 기능을 수행시키기 위하여, 상기 링크에는 모터, 센서를 포함한 각종 전장부품들이 마련되고, 전장부품들은 여러 가닥의 케이블에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

그런데, 종래의 다관절 로봇에서는 전장부품과 케이블 사이에 간섭이 발생하여, 전장부품이 오작동을 일으키거나 케이블이 손상을 입는 문제점이 있다.

또한, 종래의 다관절 로봇에서는 복잡한 케이블 구조로 인하여, 전장부품 및 그 주변부의 유지, 보수가 불편한 문제점이 있다.

말단부에 위치하는 링크에 전원을 공급하거나 전기신호를 입출력시키기 위한 케이블은 상단부에 위치하는 링크를 통과할 수 밖에 없기 때문에, 이러한 문제점은 상단부 링크에서 특히 많이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다관절 로봇의 케이블 구조를 개선하여, 전장부품과 케이블 사이의 간섭이 감소되고 전장부품 및 그 주변부의 유지보수가 용이한 다관절 로봇을 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다관절 로봇은 전장부품 및 상기 전장부품의 외측에 마련되는 커버와, 상기 전장부품을 전기적으로 연결하며 상기 커버에 매립되는 케이블을 포함한다.

이때, 상기 커버에 매립되는 케이블에는 하나 이상의 단자가 마련될 수 있다.

또한, 상기 단자는 인접하는 다른 커버의 단자와 전기적으로 접속될 수 있다.

또한, 상기 단자는 인접하는 다른 전장부품과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 케이블은 상기 커버와 함께 일체로 사출성형될 수 있다.

또한, 상기 케이블을 상기 케이블에 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이블은 상기 커버에 형성된 홈부에 삽입된 후 수지재로 도포될 수 있다.

본 발명에 따른 다관절 로봇에서는 전장부품과 케이블 사이의 간섭이 감소되어, 전장부품의 오작동 및 케이블의 손상이 방지되고, 전장부품 및 그 주변부의 유지보수가 용이해진다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 다관절 로봇의 일부 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다관절 로봇(1)은 몸통(10)과, 상기 몸통(10)의 상부에 결합되는 목(20)과, 목(20)의 선단부에 결합되는 머리(30)와, 상기 몸통(20)의 양측 결합되는 한 쌍의 팔(40)과, 상기 몸통(30)의 하부에 결합되는 한 쌍의 다리(50)를 포함하며, 상기 각 신체부위는 인간의 신체와 유사하게 1 이상의 자유도를 가지도록 관절결합된다.

각 신체부위에서 원하는 동작이 이루어지도록, 본 발명의 다관절 로봇은 모터, 센서 등의 전장부품 및 기어, 벨트 등의 기계부품을 포함하고, 이러한 전장부품 및 기계부품의 외측에는 로봇의 외관을 형성하는 커버가 장착된다. 커버는 로봇의 외관을 이룰 뿐만 아니라, 그 내부의 전장부품 및 기계부품을 지지하는 동시에 보호한다.

제어부, 전원, 모터, 센서 등의 전장부품들은 여러 가닥의 케이블에 의해 전 기적으로 서로 연결되며, 이러한 전장부품에 의해 외부정보의 입력 및 저장, 동작의 제어 등이 이루어진다. 이하에서는 다관절 로봇의 팔을 예로 들어, 본 발명에 따른 케이블 처리구조를 설명한다.

도 2는 도 1에서 원으로 표시된 팔 부분을 확대한 사시도로서, 본 발명에 따른 케이블 처리구조를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다관절 로봇(1)은 상부 상박(70)의 제1커버(71) 에 매립되어 전장부품(60)들을 전기적으로 연결하는 케이블(73)을 포함하며, 상부 상박(70)의 제1커버(71)에 매립되는 상기 케이블(73, 83)의 양단에는 단자(74, 75)가 마련되어 제1커버(71)가 제2커버(72)에 착탈 됨에 따라 상기 케이블(73)로 통하는 전기적 연결이 단속된다.

상부 상박(70) 제1커버(71)에 매립된 케이블(73)의 일측 단자(74)는 제어부(미도시) 및 전원(미도시)과 연결된 단자(76)와 접속하고, 케이블(73)의 타측 단자(75)는 상부 상박(70) 제2커버(72)의 단자(77)와 접속하며, 상부 상박(70) 제2커버(72)의 단자(77)와 하부 상박(80) 제2커버(82)의 단자(86)는 케이블(78)에 의해 서로 연결된다. 그리고, 상부 상박(70)의 제2커버(72)의 단자(76, 77) 및 하부 상박(80)의 제2커버(82)의 단자(86)에는 인접하는 전장부품들이 전기적으로 연결된다.

따라서, 본 발명에 따른 다관절 로봇에서는 대부분의 케이블이 커버에 매복된 상태에서 전장부품들이 전기적으로 서로 연결됨으로써, 케이블과 전장부품 사이의 간섭에 의해 발생하는 전장부품의 오작동이나 케이블의 손상이 효과적으로 방지 된다.

또한, 본 발명에 따른 다관절 로봇에서는, 전장부품 사이를 연결하는 케이블의 구조가 간단하게 되어, 로봇의 수리가 용이하다.

본 실시예에 도시된 케이블의 연결구조는 예시적인 것으로, 다양한 형태로 변형될 수 있음은 당연하다. 예를 들어, 상부 상박(70)의 제2커버(72)의 단자(76)와 단자(77) 사이에 별도의 케이블을 매복하여 양 단자(76,77)를 직접 연결시킬 수 있고, 매복된 케이블의 단자에 직접 전장부품을 연결시킬 수도 있다.

미설명 부호 83은 하부 상박(80)의 제1커버(81)에 매복된 케이블을 나타내고, 미설명 부호 84, 85는 케이블(83)의 양단에 마련된 단자를 나타내며, 미설명 부호 87은 하부 상박(80)의 제2커버(82)를 나타낸다. 이에 의해, 하박(90) 이하에 마련된 전장부품들은 케이블(83)을 통해 제어부(미도시) 및 전원(미도시)과 전기적으로 연결되고, 하부 상박(80)에 수용되는 전장부품(60)들은 단자(86, 87)에 접속된다.

도 3A 및 3B는 본 발명에 따른 케이블이 커버에 매복되는 구조를 나타내는 사시도이다.

도 3A에 도시된 바와 같이, 케이블(73)은 필름(F) 등의 별도의 고정부재에 의해 제1커버(71)에 부착될 수 있다. 또한, 도 3B에 도시된 바와 같이, 케이블(73)은 제1커버(71)에 형성된 홈부(h)에 삽입된 후에 수지재(P)로 도포될 수도 있다.

이 밖에도 케이블을 커버에 매복시키는 방법에는 제한이 없다.

또한, 매복된 케이블과 다른 케이블을 연결시키는 단자의 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 아니함은 당연하다.

또한, 이상에서 인간형 로봇(humanoid), 특히 인간형 로봇의 팔을 예로 들어 다관절 로봇의 케이블 처리구조를 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 케이블 처리구조는 다양한 다관절 로봇에 적용될 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 다관절 로봇의 일부 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다관절 로봇의 팔 부분 사시도로서, 케이블의 처리구조를 나타낸다.

도 3A 및 3B는 본 발명에 따른 케이블이 커버에 매복되는 구조를 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 로봇 10 몸통

20 목 30 머리

40 팔 50 다리

60 전장부품 70 상부 상박

71 제1커버 72 제2커버

73 케이블 74, 75, 76, 77 단자

Claims (7)

1. 전장부품 및 상기 전장부품의 외측에 마련되는 커버를 포함하는 다관절 로봇에 있어서,

   상기 전장부품을 전기적으로 연결하며 상기 커버에 매립되는 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇
2. 제1항에 있어서,

   상기 커버에 매립되는 케이블에는 하나 이상의 단자가 마련되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.
3. 제2항에 있어서,

   상기 단자는 인접하는 다른 커버의 단자와 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.
4. 제2항에 있어서,

   상기 단자는 인접하는 다른 전장부품과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.
5. 제1항에 있어서,

   상기 케이블은 상기 커버와 함께 일체로 사출성형되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.
6. 제1항에 있어서,

   상기 케이블을 상기 케이블에 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.
7. 제1항에 있어서,

   상기 케이블은 상기 커버에 형성된 홈부에 삽입된 후 수지재로 도포되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇.

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