KR20110011892A

KR20110011892A - Inchiworm robot

Info

Publication number: KR20110011892A
Application number: KR1020090069354A
Authority: KR
Inventors: 조규진; 고제성
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-09
Also published as: KR101096321B1

Abstract

PURPOSE: An inchworm robot is provided to perform the various rotating movements and straight movement by making joints fold. CONSTITUTION: An inchworm robot comprises a body and a SMA(Shape Memory Alloy) wire(300). The body is composed of a plurality of intercepts(110,120,130a,130b) and a snatch(150). The snatch is formed between joints. The snatch is composed of a plurality of snatches. A plurality of snatches has a cross point(160). The SMA wire is connected between joints.

Description

Inchiworm robot

본 발명은 자벌레 로봇에 관한 것으로서, 2차원 설계 모델을 통해 유니버설 조인트와 같은 3차원 구조 또는 다중 자유도의 움직임이 구현할 수 있는 자벌레 로봇에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a buggy robot, and more particularly, to a buggy robot which can be realized by a three-dimensional structure or a multi-degree of freedom movement such as a universal joint through a two-dimensional design model.

본 명세서에서 자벌레 로봇이라는 명칭은 2차원 설계 모델을 통해 로봇이 자벌레와 같은 움직임을 구현할 수 있다는 의미에서 부여된 것으로서, 이러한 명칭에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. In the present specification, the name "bugle robot" is given in the sense that the robot can implement a movement such as a bug through a two-dimensional design model, and the scope of the present invention is not limited by such a name.

일반적으로 로봇(robot)은 사람과 유사한 모습과 기능을 가진 기계 또는 무엇인가 스스로 작업하는 능력을 가진 기계를 말하는 것으로, 사람과 닮은 모습을 한 로봇을 '안드로이드'라 부르기도 한다. 그리고 다른 뜻은 형태가 있으며, 자신이 생각할 수 있는 능력을 가진 기계라고도 한다. In general, a robot is a machine that has a shape and function similar to a human being, or a machine capable of working on something by itself, and a robot that looks like a person is called an 'android'. The other meaning is form, and it is also called a machine with the ability to think.

인공의 동력을 사용하는 로봇은 사람 대신 또는 사람과 함께 일을 하기도 하며, 통상 로봇은 제작자가 계획한 일을 하도록 설계된다.Artificially powered robots may work instead of or with people, and robots are usually designed to do the work planned by the manufacturer.

이러한 로봇은 그동안 인간이 해 오던 많은 일들은 대신하고 있으며, 산업 현장에는 단조로운 반복 작업이나 따분한 작업 또는 불쾌한 작업들은 특히 로봇을 이용하여 쉽게 처리할 수 있다. 조립 공장에서 리벳 박는 일, 용접, 자동차 차체를 칠하는 일 등은 그 좋은 예이다. 따라서 현재 우리의 생활 또는 산업현장에서 로봇은 없어서는 안 될 중요한 역할을 수행하게 되며, 그로 인해 제품의 품질은 항상 일정하며 게다가 휴식을 취할 필요가 없기 때문에 많은 양의 제품을 만들 수 있다. Such a robot replaces many tasks that humans have been doing so far, and in the industrial field, monotonous repetitive work, boring work or objectionable work can be easily handled by using a robot. Riveting, welding and painting car bodies in assembly plants are good examples. As a result, robots play an indispensable role in our current or industrial workplaces, which makes it possible to produce large quantities of products because the quality of products is always constant and there is no need to rest.

한편, 산업발달과 함께 최근 로봇은 더욱 정밀하게 제작되고 있으며, 의료시술과 같이 섬세하고 정밀함을 요하는 의료산업 또는 게임분야에서는 다양한 초소형 로봇이 제작되고 있다. On the other hand, in recent years, with the development of the robot is more precisely manufactured, various micro robots are being produced in the medical industry or the game field requiring delicate and precise, such as medical procedures.

그러나 종래의 로봇은 로봇을 구동시키기 위한 동력장치인 모터를 다수 사용하는 한편, 로봇의 움직임을 위해 유니버셜 조인트와 같은 기계적인 관절 구조를 갖는바, 정밀 가공 및 조립 기술을 요하는 기술적 어려움이 많았으며, 로봇의 크기를 소형화하는데 일정한 한계가 있었다. However, the conventional robot has a large number of motors, which are power units for driving the robot, and has a mechanical joint structure such as a universal joint for the movement of the robot. However, there was a limit to miniaturizing the size of the robot.

한편, 본 발명은 형상기억합금 소재로 와이어를 액추에이터로 사용하는 데, 형상기억합금이란, 가공된 어떤 물체가 망가지거나 변형되어도 전류 도는 끓는 물 등으로 열을 가하면 원래의 형상으로 되돌아가는 합금을 말하며, 1960년대에 미국의 W.뷸러가 형상기억합금을 나타내는 합금(니켈+티타늄: 니티놀)을 발견하여 연구가 진행되었고, 열탄성 마르텐사이트 변태를 나타내는 합금은 예외 없이 형상기억 특성을 나타낸다는 것이 밝혀졌다. 니켈-티타늄 합금, 구리-아연-알루미늄 합금이 실용화되었고, 전투기, 인공위성의 안테나, 의료용 등으로 사용된다. On the other hand, the present invention uses a wire as an actuator of the shape memory alloy, the shape memory alloy refers to an alloy that returns to its original shape when heat is applied to current or boiling water, even if any processed object is broken or deformed. In the 1960's, US W. Büller discovered alloys representing shape memory alloys (nickel + titanium: nitinol), and it was found that alloys exhibiting thermoelastic martensite transformation exhibited shape memory properties without exception. lost. Nickel-titanium alloys and copper-zinc-aluminum alloys have been put to practical use and are used in fighter aircraft, satellite antennas, and medical applications.

현재 실용화된 용도로는 F14 전투기의 파이프계수와 인공위성의 안테나, 온실 창의 개폐장치 등이 있다. 또 연구개발 중인 것에 인공관절 심장펌프와 화재시의 방화문, 온도 센서 등이 있다. 한국에서는 1983년 한국과학기술원의 재료실험팀이 니켈-티타늄 50:50 비율의 합금에 처음으로 성공한데 이어 1986년 4월에는 정밀금속재료연구실팀이 의료용(치열교정용 와이어)의 형상기억합금 개발에 성공하였다. 이것은 늘어난 채로 입 안에 장치해도 체온에 의해 줄어들면서 치아를 단단히 묶어 주게 되어 있다. Current practical applications include pipe coefficients for F14 fighters, satellite dish antennas, and openings in greenhouse windows. Also under research and development are artificial joint heart pumps, fire doors in case of fire and temperature sensors. In Korea, the Materials Experiment Team of the Korea Advanced Institute of Science and Technology succeeded for the first time in the nickel-titanium 50:50 alloy in 1983, and in April 1986, the Precision Metal Materials Laboratory team developed the shape memory alloy for medical use (orthodontic wire). Succeeded. Even if it is stretched and placed in the mouth, it is reduced by body temperature, and the teeth are tightly bound.

본 발명은 상기와 같은 특성을 갖는 형상기억합금을 액추에이터로 이용하는 데, 형상기억합금 소재로 된 와이어에 전류를 인가, 단속하면서 온도를 변형시키는 경우 형상기억합금 와이어가 수축 복원되면서 연결된 부재의 움직임을 일으키는 것이 가능한바, 본 발명은 이러한 형상기억합금 소재의 특성을 이용하여 로봇의 동작을 일으키는 액추에이터 이용함으로써, 모터 등과 같은 동력원 없이 움직임이 가능한 초소형 로봇을 구현하고자 한다.The present invention uses a shape memory alloy having the above characteristics as an actuator. When the current is applied to a wire made of the shape memory alloy material and the temperature is changed while interrupting, the shape memory alloy wire contracts and restores the movement of the connected member. The present invention is intended to implement a micro robot that can move without a power source such as a motor by using an actuator that causes the operation of the robot by using the characteristics of the shape memory alloy material.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 2차원 설계 모델을 통해 몸체를 다양한 각도와 형상으로 움직이도록 하는 것이 가능한 자벌레 로봇의 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a buggy robot that can move the body at various angles and shapes through a two-dimensional design model.

본 발명은 로봇의 몸체를 초소형화하면서 다양한 움직임이 가능한 자벌레 로봇의 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a buggy robot capable of various movements while miniaturizing the body of the robot.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 다수의 절편과 상기 절편들 사이의 마디로 형성되되, 상기 마디는 교차점을 지니며 서로 교차하는 복수의 마디로 형성되며, 상기 마디를 기준으로 인접한 절편이 서로에 대해 접혀지는 것이 가능한 몸체; 상기 절편들 사이에 연결되며, 전원 공급에 따라 수축 및 복원하면서 상기 절편들의 접힘 동작을 일으키는 형상기억합금(SMA) 와이어(wire); 를 포함하는 것을 자벌레 로봇을 제공한다. 여기서, 상기 교차점은 적어도 3 개의 이상의 마디가 교차하여 만나는 지점으로 형성된다. In order to achieve the above object, the present invention is formed of a plurality of segments and nodes between the sections, the nodes are formed of a plurality of nodes intersecting with each other having an intersection point, the adjacent sections relative to the nodes A body capable of being folded against; A shape memory alloy (SMA) wire connected between the segments and causing the segments to fold while being retracted and restored upon power supply; Provides a self-worm robot to include. Here, the intersection is formed at a point where at least three nodes meet each other.

본 발명에 따르면, 상기 마디는 몸체의 연장 방향의 횡단 방향으로 형성되는 가로 마디와; 상기 가로 마디와 교차점를 형성하는 형태로 경사 방향으로 형성되는 제1 사선 마디와; 상기 가로 마디를 사이에 두고 상기 제1 사선 마디에 엇갈린 형태로 경사 방향으로 형성되며 상기 교차점를 지나는 제2 사선 마디를 포함하며, 상 기 절편은 상기 가로 마디를 사이에 두고 인접하여 배치되는, 상기 가로마디와 제1 사선 마디에 형성되는 제1 폴딩 절편과, 상기 가로 마디와 제 2 사선 마디 사이에 형성되는 제2 폴딩 절편을 구비한 폴딩 절편부와; 상기 교차점을 기준으로 상기 몸체의 연장방향으로 마주보는 중심 절편;을 포함한다. According to the present invention, the node is a horizontal node formed in the transverse direction of the extending direction of the body; A first oblique node formed in an oblique direction to form an intersection with the horizontal node; The transverse segment is formed in an oblique direction to the first oblique section intersecting the cross section and includes a second oblique section passing through the intersection, the intercept is disposed adjacent to the transverse section between, the transverse A folding section having a first folding section formed between the node and the first diagonal section, and a second folding section formed between the horizontal section and the second diagonal section; It includes; the center section facing in the extending direction of the body with respect to the intersection point.

본 발명에 따르면, 상기 교차점은 상기 몸체의 양 측단 사이에 위치하고, 상기 폴딩 절편부는 상기 교차점을 기준으로 양측으로 형성된다. According to the invention, the intersection point is located between both side ends of the body, the folding section is formed on both sides with respect to the intersection point.

본 발명에 따르면, 상기 형상기억합금 와이어는 적어도 부분적으로 스프링 형상을 구비하여 탄성 변형이 가능하게 형성되며, 상기 형상기억합금 와이어의 양단은 각각 제 1 폴딩 절편 및 제 2 폴딩 절편에 연결된다.According to the present invention, the shape memory alloy wire has at least partly a spring shape to be elastically deformable, and both ends of the shape memory alloy wire are connected to the first and second folding segments, respectively.

본 발명에 따른 자벌레 로봇은 다수의 절편과 교차점이 형성하도록 서로 교차하는 마디들로 이루어진 마디로 형성되어, 상기 마디를 기준으로 절편들이 서로 접혀짐으로 인해 직진 이동, 회전 이동 등과 같은 다양한 이동이 가능하다. The self-worm robot according to the present invention is formed of nodes consisting of nodes intersecting with each other to form a plurality of segments and intersections, and various movements such as straight movements, rotational movements, etc. are possible because the fragments are folded with respect to the nodes. Do.

본 발명은, 몸체가 2차원 모델로 형성됨에도 불구하고 3차원 구조 모델이 가지는 다양한 동작을 구현할 수 있으며, 교차점이 형성하는 마디의 배치로 인해 유니버설 조인트와 같은 3차원 구조의 동작을 2차원 모델을 통해 구현할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 본 발명은 로봇의 몸체를 초소형화하면서 다양한 움직임이 가능한 자벌레 로봇을 제공할 수 있다. The present invention, although the body is formed as a two-dimensional model can implement a variety of motions of the three-dimensional structure model, due to the arrangement of the nodes forming the intersection point to the operation of the three-dimensional structure, such as a universal joint There is an advantage that can be implemented. For this reason, the present invention can provide a buggy robot capable of various movements while miniaturizing the body of the robot.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자벌레 로봇을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a buggy robot according to an embodiment of the present invention.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 측면도이며, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 몸체 및 동작 원리를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 작용 상태도이다.1 is a side view of a self-assessment robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the body and operation principle of the self-protecting robot according to an embodiment of the present invention, Figures 3a and 3b is the present invention The action state diagram of the self-worm robot according to an embodiment of the.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 자벌레 로봇의 몸체(10)는, 폴리이미드 필름(polyimid film)으로 형성되어 고온 및 극저온 등의 온도변화에서 전기적 특성의 변화가 적어 초 내열성을 갖고 후렉시블(flexible)하게 꺾어지거나 휘어질 수 있는 필름층(10a)과, 상기 필름층(10a)의 상면 또는 상하면에 소정간격으로 이격되어 적층되는 보강층(10b)으로 형성된다. 보강층(10b)는 유리섬유 강화폴리머 또는 캡톤 등의 딱딱한 절연재로 형성된다. Referring to the accompanying drawings, the body 10 of the insect insect robot according to the present invention is formed of a polyimide film (polyimid film) is a change in the electrical properties in the temperature change, such as high temperature and cryogenic temperature is very low heat resistance and flexible ( flexible) is formed of a film layer (10a) that can be bent or bent, and a reinforcing layer (10b) is spaced apart at a predetermined interval on the upper or upper surface of the film layer (10a). The reinforcement layer 10b is formed of a hard insulating material such as glass fiber reinforced polymer or Kapton.

본 발명에 따르면 보강층(10b)은 연속된 필름층(10a) 상에 소정간격으로 이격된 형태로 적층되므로, 몸체(10)는 필름층(10a)에 보강층(10b)이 적층되어 이루어진 복수의 절편(10d)과, 절편(10d)과 절편(10d) 사이에 필름층(10a)으로 된 마디(10c)로 구분된다. According to the present invention, since the reinforcing layer 10b is stacked in the form of spaced apart at predetermined intervals on the continuous film layer 10a, the body 10 includes a plurality of fragments in which the reinforcing layer 10b is laminated on the film layer 10a. 10d and the segment 10c which consists of a film layer 10a between slice 10d and slice 10d.

도 2 의 (b) 에 도시된 바와 같이, 필름층(10a)은 후렉시블하게 꺾어지거나 휘어질 수 있는 특성을 가지므로 마디(10c) 부분은 몸체(10)에서 소정 각도(θ)로 꺾어지거나 휘어질 수 있는 조인트 부분이 된다.As shown in (b) of FIG. 2, the film layer 10a has a property that can be flexed or bent flexibly, so that the section 10c is bent or curved at a predetermined angle θ in the body 10. Becomes a joint part that can be lost.

이와 같이 본 발명에 따른 자벌레 로봇의 몸체(10)는 다수의 절편(10d)과, 상기 절편(10d)과 절편(10d) 사이의 다수의 마디(10c)로 형성되어, 상기 마디(10c)가 휘어져 각각의 절편(10d)이 소정 각도로 굽혀지고, 이에 따라 상기 몸체(10)가 전체적으로 휘어지는 동작이 가능하게 된다. As described above, the body 10 of the self-worm robot according to the present invention is formed of a plurality of segments 10d and a plurality of segments 10c between the segments 10d and 10d, so that the segments 10c are formed. Each piece 10d is bent at a predetermined angle, thereby enabling the body 10 to be bent as a whole.

본 발명에 따르면 상기 몸체(10)에 형성되는 상기 절편(10d)의 수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 도시된 본 발명의 실시예에 따르면 몸체(10)는 7개의 절편(10d)과 6개의 마디(10c)로 형성되며 상기 몸체(10)의 양단 절편(10d)은 다리 역할을 하게 되고 나머지 5개의 절편(10d)은 중앙부의 절편(10d)을 대칭으로 양측에 각각 형성된다. According to the present invention, the number of the segments 10d formed in the body 10 is not particularly limited. According to the illustrated embodiment of the present invention, the body 10 has seven segments 10d and six nodes. 10c of both ends of the body 10 serve as legs, and the remaining five fragments 10d are formed on both sides of the center portion 10d symmetrically.

본 발명에 따르면, 자벌레 로봇은 상기 절편(10d) 및 마디(10c)에 수에 따라 몸체(10)의 형상을 다양하게 형성할 수 있으며 상기 절편(10d)과 마디(10c)의 수가 증가할수록 상기 몸체(10)가 원형에 가깝게 휘어질 수 있어 좁은 공간의 이동시 이동 속도를 향상시키는 것이 가능하다. According to the present invention, the self-worm robot can form various shapes of the body 10 according to the number of segments 10d and nodes 10c, and the number of segments 10d and nodes 10c increases as the number of segments 10d and nodes 10c increases. The body 10 can be bent close to the circular shape, it is possible to improve the moving speed during the movement of the narrow space.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 몸체(10)에 형성되는 다수의 상기 절편(10d)에는 전류 공급에 따라 온도변화에 의해 수축되거나 원래 형상으로 복원되는 형상기억효과(SME; Shape Memory Effect)를 갖는 형상기억합금(Shape Memory Alloy, SME)으로 된 와이어(wire, 30)가 관통되어 상기 몸체(10) 양단의 절편(10d)에 에폭시 또는 용접에 의해 고정된다. According to an embodiment of the present invention, the plurality of pieces (10d) formed in the body 10 is a shape memory effect (SME; Shape Memory Effect) is contracted by the temperature change or restored to its original shape in accordance with the current supply A wire 30 made of a shape memory alloy (SME) having a penetrated is fixed by epoxy or welding to a section 10d of both ends of the body 10.

한편, 와이어(30)는 적어도 부분적으로 코일 스프링 형상 등과 같은 스프링 형상 와이어(40)를 포함하여, 와이어(30)의 수축/복원시 스프링 형상 와이어(40)의 탄성 복원력에 의해 와이어(30)가 빠르게 수축/복원될 수 있도록 한다. On the other hand, the wire 30 at least partially includes a spring-like wire 40, such as a coil spring shape, such that, when the wire 30 is contracted / restored by the elastic restoring force of the spring-shaped wire 40 Allow for rapid contraction / restoration.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 와이어(30)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)에 형성되는 다수의 상기 절편(10d)과 상기 절편(10d)의 상하면에 적층되는 보강층(10b)의 상하로 번갈아 관통함으로써, 상기 몸체(10)가 다각으로 굽혀져 오메가 형상을 형상하는 경우 상기 와이어(30)에 걸리지 않고 꺾어지거나 다시 복원될 수 있도록 한다. According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the wire 30 is a reinforcement layer laminated on the upper and lower surfaces of the plurality of segments 10d and the segments 10d formed in the body 10. By alternately penetrating up and down of 10b, when the body 10 is bent in a polygonal shape to form an omega shape, the body 10 can be folded or restored without being caught by the wire 30.

한편, 상기 몸체(10)의 양단에 형성되는 상기 절편(10d)의 하면에는 고무 또는 실리콘재의 합성수지재로 형성되고 지면을 향하는 일면에는 한 방향으로 경사각을 이루는 강모(剛毛, 21 또는 돌기)가 다수형성되어, 지면과 강모(21)의 마찰력에 의해 상기 몸체(10)가 일 방향으로만 이동하도록 하는 마찰패드(20)가 형성된다. 마찰패드(20)는 본 발명에 따른 자벌레 로봇의 다리 역할을 담당한다. On the other hand, the lower surface of the segment (10d) formed on both ends of the body 10 is formed of a synthetic resin material of rubber or silicone material, and one side facing the ground has a plurality of bristles (剛毛, 21 or protrusions) to form an inclination angle in one direction The friction pad 20 is formed to move the body 10 only in one direction by the friction force between the ground and the bristle 21. The friction pad 20 serves as a leg of the insect insect robot according to the present invention.

상기 마찰패드(20)의 바닥면에는 한 방향으로 경사각을 이루는 강모(21)가 다수 형성되는 데, 상기 강모(21)가 경사면의 반대방향 외측에서 힘이 전달되면 마찰력이 발생하지 않아 상기 몸체(10)가 쉽게 이동하게 되고, 상기 강모의 경사면의 외측에서 힘을 가하게 되면 강모와 지면의 마찰력이 발생하여 몸체가 움직이지 않게 된다. 몸체의 양단 절편(10d)의 상기 마찰패드(20)는 강모 방향이 한 방향을 바라보도록 일치시켜 상기 몸체(10)에 접착 고정하게 되는바, 마찰패드(20)는 전측 방향으로만 이동이 가능하게 한다. A plurality of bristles 21 having an inclination angle in one direction are formed on the bottom surface of the friction pad 20. When the force is transmitted from the outside of the inclined surface to the opposite direction of the inclined surface, frictional force does not occur and thus the body ( 10) is easily moved, and when a force is applied from the outside of the inclined surface of the bristle, friction force between the bristle and the ground is generated so that the body does not move. The friction pads 20 of both ends of the body 10d are aligned so that the bristle direction faces one direction so that the friction pads 20 are adhesively fixed to the body 10, and the friction pads 20 are movable only in the front direction. Let's do it.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자벌레 로봇의 일 실시예의 동작을 도 3a 및 도 3b 를 참조하여 자세히 살펴본다. Next, the operation of one embodiment of the self-worm robot according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

먼저, 상기 몸체(10)의 절편(10d)을 차례로 관통하여 상기 몸체(10)의 양단 절편에 고정되는 상기 와이어(10)에 파워서플라이의 양 단자(+)(-)를 연결하고, 파워서플라이를 온(on)시켜 상기 와이어(30)에 전류를 인가하면 상기 형상기억합금(SME) 와이어(30)의 온도가 증가하여 상기 온도가 임계온도를 초과하게 되고 상기 와이어(30)가 수축되어 다리역할을 하는 상기 몸체(10)의 일단 절편(10d)을 제외한 나머지 절편(10d)이 다각으로 꺾어지면서 상기 몸체(10)가 오메가 형상으로 굽혀지게 된다. First, both terminals (+) and (-) of a power supply are connected to the wire 10 fixed to both ends of the body 10 by passing through the segments 10d of the body 10 in sequence, and a power supply When the current is applied to the wire 30 by turning on, the temperature of the shape memory alloy (SME) wire 30 is increased so that the temperature exceeds a critical temperature and the wire 30 is contracted so that the legs The remaining portion 10d except for the one-sided portion 10d of the body 10 serving as a role is bent in a polygon, and the body 10 is bent in an omega shape.

상기 마찰패드(20)가 접착 형성되는 몸체(10)의 전후 양단 절편(10d)은 상기 와이어(30)가 수축되면서 거리가 좁혀지게 되는데, 이때 상기 몸체(10)의 양단에 접착 고정된 상기 마찰패드(20)의 강모(21)에 의해 상기 몸체(10)의 전후 양단 중 몸체(10) 선단은 지면과의 마찰력에 의해 움직이지 않고 고정되며, 상기 몸체(10)의 후단은 상기 와이어의 수축력에 의해 힘을 받아 전방으로 전진 이동하여 상기 몸체가 오메가 형상으로 수축되면서 전진하게 된다. Both ends of the front and rear ends 10d of the body 10 to which the friction pad 20 is adhesively formed have a narrowed distance as the wire 30 is contracted. In this case, the friction adhesively fixed to both ends of the body 10 is fixed. The front end of the body 10 of the front and rear ends of the body 10 by the bristle 21 of the pad 20 is fixed without moving by the friction force with the ground, the rear end of the body 10 is the contracting force of the wire The body is moved forward by receiving the force by moving forward in the omega shape.

상기와 같이 몸체(10)의 후단이 전진하여 오메가 형상으로 변형된 상기 몸체에 전류의 공급을 차단하게 되면, 탄성력이 뛰어난 필름으로 이루어진 상기 마디(10c)가 탄성복원력의해 펴지면서 오메가 형상으로 수축되어 있던 상기 와이어 및 다수의 절편이 일자로 퍼지게 되며 이때, 상기 마찰패드(20)에 의해 상기 몸체(10)의 전후 양단 절편 중 전방의 절편만이 상기 마디(10c)의 탄성복원력에 의해 전진하고 후단 절편은 상기 마찰패드(20)의 마찰력에 의해 지면에 고정되어 움직이지 않아 상기 몸체가 일자로 펴지면서 다시 한번 전진 이동하게 된다. When the rear end of the body 10 is advanced as described above to block the supply of current to the body deformed into an omega shape, the node 10c made of a film having excellent elasticity is contracted to an omega shape while being stretched by an elastic restoring force. The wire and the plurality of fragments were spread out to date, at this time, only the front section of the front and rear ends of the body 10 by the friction pad 20 is advanced by the elastic restoring force of the node 10c and the rear end. The fragment is fixed to the ground by the frictional force of the friction pad 20 and thus does not move, so that the body is straightened and moved forward once again.

따라서 본 발명에 따른 자벌레 로봇은 전류 공급에 따른 형상기억합금 와이 어의 수축력과 필름층(10a)으로 이루어진 상기 몸체(10)의 탄성복원력에 따른 반복운동에 의해 적은 힘으로도 간단하면서도 빠르게 한 방향으로 이동할 수 있으며 또한 다수의 절편(10d)과 마디(10c)로 이루어져 상기 몸체(10)의 형상을 자유로이 변형할 수 있으며 세밀하고 작업을 필요로 하는 분야 등에 본 발명에 따른 자벌레 로봇이 유용하게 쓰일 수 있는 효과가 있다. Therefore, the self-worm robot according to the present invention is simple and fast in one direction by a small force by the repetitive motion according to the resilient force of the shape memory alloy wire according to the current supply of the shape memory alloy wire and the film layer (10a) of the body 10 It is also possible to move to and consists of a plurality of segments (10d) and the node (10c) can be freely deformed the shape of the body 10, and the field of the self-worm robot according to the present invention to be used in detail and needs to be useful It can be effective.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 몸체(10)의 절편(10d)을 관통하는 상기 와이어(30)를 적어도 2개의 이상 각각 구비하고, 하나의 상기 절편(10d)의 상하면을 상호 대칭으로 교차하도록 관통시켜 상기 몸체(10)의 양단 절편(10d)에 고정한다. 그리고 각각의 와이어(30)에 전력 공급 장치 또는 파워서플라이를 연결하고 각각의 상기 와이어(30)가 상기 몸체(10)의 수축과 복원작용을 각각 담당하도록 전류 공급을 번갈아 공급하여 사용한다. In another embodiment of the present invention, each of the wires 30 passing through the segments 10d of the body 10 is provided with at least two or more, and the upper and lower surfaces of one segment 10d are mutually symmetrical. Penetration so as to intersect with each other to be fixed to both ends (10d) of the body (10). Then, a power supply device or a power supply is connected to each wire 30, and each wire 30 alternately supplies current supply so that each wire 30 is responsible for the contracting and restoring action of the body 10.

즉, 상기 와이어 중 첫 번째 와이어(30)에 전류를 공급하게 되면, 상기 첫 번째 와이어(30)가 수축하여 상기 몸체(10)를 수축시켜 본 발명에 따른 자벌레 로봇을 전진시키게 되고 첫 번째 와이어(30)에 전류 공급을 차단함과 동시에 두 번째 와이어(30)에 전류를 공급하게 되면 두 번째 와이어(30)가 수축된 상기 몸체(10)를 빠르게 복원시켜 본 발명의 로봇을 빠르게 전진시키게 된다. 따라서 상기 와이어(30)를 2개 구비하여 하나의 몸체(10)의 수축 작용에 사용하며 다른 하나는 몸체(10)를 복원하는데 사용함으로써, 상기 로봇의 몸체(10)가 더욱더 빠른 스피드로 수축/복원되어 본 발명의 자벌레 로봇이 빠르게 이동할 수 있다.That is, when the current is supplied to the first wire 30 of the wire, the first wire 30 is contracted to shrink the body 10 to advance the insect repellent robot according to the present invention and the first wire ( When the current is supplied to the second wire 30 at the same time as the current supply to the second wire 30 is cut off, the robot 10 of the present invention is quickly advanced by quickly restoring the body 10 in which the second wire 30 is contracted. Therefore, the two wires 30 are provided for the contracting action of one body 10 and the other is used for restoring the body 10, so that the body 10 of the robot shrinks at an even higher speed. Restored, the insect insect robot of the present invention can move quickly.

이하 도 4 내지 도 9 를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로 봇을 설명한다. Hereinafter, an insect beetle robot according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 9.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 몸체의 구성을 보여주는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 사시도이고, 도 8 및 도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작 상태도이다. 본 발명의 일 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다. Figure 4 is a view showing the configuration of the body of the self-assessment robot according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a view for explaining the operation principle of the self-protection robot according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a present invention 8 is a perspective view of a buggy robot according to another embodiment of the present invention, Figures 8 and 9 is an operation state diagram of a buggy robot according to another embodiment of the present invention. Description of the same parts as in the embodiment of the present invention will be omitted.

도 4 내지 도 8 에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 자벌레 로봇의 몸체(100)는 본 발명의 일 실예와 동일하게 필름층과 상기 필름층 상에 이격되어 상면 또는 상/하면에 적층된 다수의 보강층에 의해 이루어지는, 복수의 절편(110)과 절편(110)과 절편(110) 사이의 복수의 마디(150)로 구성된다. According to another embodiment of the present invention shown in Figures 4 to 8, the body 100 of the insect insect robot is laminated on the top or top / bottom spaced apart on the film layer and the film layer in the same manner as one embodiment of the present invention It consists of a plurality of segments 110 and a plurality of segments 150 between the segments 110 and the segments 110, which are made up of a plurality of reinforced layers.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 마디(150)는 몸체(100)의 연장 방향(Y방향)의 횡단 방향(X방향)으로 형성되는 가로 마디(150a)와 상기 가로 마디(150a)와 교차점(150b)을 형성하는 형태로 경사 방향으로 형성되는 제1 사선 마디(150b), 상기 가로 마디(150a)를 사이에 두고 제1 사선 마디(150b)에 엇갈린 형태로 경사 방향으로 형성되며 교차점(150b)에 만나는 제2 사선 마디(150c)를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, the node 150 is the intersection with the horizontal node 150a and the horizontal node 150a formed in the transverse direction (X direction) in the extending direction (Y direction) of the body 100. A first diagonal section 150b formed in an inclined direction in a form of forming a 150b, and a cross point 150b formed in an inclined direction staggered to the first diagonal section 150b with the horizontal section 150a interposed therebetween. ) Includes a second diagonal bar 150c.

마디(150)가 가로 마디(150a) 및 제 1 사선 마디(150b, 150c)로 형성됨으로 인해, 절편(110)은 교차점(160)을 중심으로 몸체(100)의 연장 방향으로 서로 마주보는 중심 절편(120)과 가로 마디(150a)와 제1 사선 마디(150b) 사이에 형성되는 삼각형 형상의 제1 폴딩 절편(130a)과 가로 마디(150a)와 제2 사선 마디(150c) 사 이에 형성되는 삼각형 형상의 제2 폴딩 절편(130b)을 포함하게 된다. Since the node 150 is formed of the horizontal node 150a and the first diagonal node 150b and 150c, the intercept 110 intersects each other in the extending direction of the body 100 about the intersection point 160. Triangle formed between the first folding segment 130a and the horizontal section 150a and the second diagonal section 150c having a triangular shape formed between the 120 and the horizontal section 150a and the first diagonal section 150b. It includes a second folding section (130b) of the shape.

후술하는 형상기억합금 와이어(300)에 변형에 의해 제1 및 제2 폴딩 절편(130a, 130b)이 접혀지면서 몸체(100)가 다각으로 굽혀질 수 있게 되며, 가로 마디(150a)를 경계로 서로 마주보는 제1 및 제2 폴딩 절편(130a, 130b)은 폴딩 절편부(130)를 이룬다. As the first and second folding segments 130a and 130b are folded by the shape memory alloy wire 300 which will be described later, the body 100 may be bent at various angles, and the horizontal nodes 150a may be bordered with each other. Opposing first and second folding segments 130a and 130b form a folding segment 130.

본 발명은 몸체(100)에 마디(150a, 150b, 150c)가 교차하는 지점인 교차점(160)를 형성하고, 마디(150a, 150b, 150c)를 경계로 서로 인접한 절편( 130a, 130b)이 서로를 향해 접혀질 수 있도록 함으로써, 2차원 설계 모델이 3차원 구조 모델이 가지는 다양한 움직임을 가질 수 있도록 한다. The present invention forms an intersection point 160 that is a point where nodes 150a, 150b, and 150c intersect on the body 100, and segments 130a and 130b adjacent to each other on the boundaries of nodes 150a, 150b, and 150c are mutually adjacent. By being able to be folded toward, the two-dimensional design model can have various movements of the three-dimensional structural model.

한편, 도 4 를 참조하면, 교차점(160)은 몸체(100)의 길이 방향을 따라 연장되는 가상의 중심선(Y) 상에 위치하지만, 교차점(150b)은 일측 측단으로 치우진 형태로 형성될 수 있으며 측단부에 위치할 수도 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the intersection point 160 is positioned on an imaginary center line Y extending along the longitudinal direction of the body 100, but the intersection point 150b may be formed to be biased toward one side end. It may be located at the side end.

교차점(160)이 몸체(100) 내에 위치하는 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇은 몸체가 양측으로 회전 가능하며, 교차점(160)이 몸체(100)의 일측 측단부에 위치하는 경우 몸체(100)은 일측으로만 회전할 수 있게 된다. When the crossing point 160 is located in the body 100 The self-worm robot according to another embodiment of the present invention, the body is rotatable to both sides, the body when the crossing point 160 is located at one side end of the body 100 100 can be rotated only on one side.

교차점(150b)이 몸체(100) 내에 위치하는 경우 제1 폴딩 절편(130) 및 제2 폴딩 절편(140)으로 이루어진 폴딩 절편부(130)가 몸체(100)의 연장 방향(Y방향)으로 교차점(160)을 지나는 가상의 선(Y)의 양측(본 명세서에는 좌측 및 우측으로 정의한다)에 각각 형성된다. When the intersection 150b is located in the body 100, the folding interceptor 130 including the first folding interceptor 130 and the second folding interceptor 140 crosses in the extending direction (Y direction) of the body 100. It is formed in both sides (it defines by the left and right in this specification) of the virtual line Y passing through 160, respectively.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상술된 절편(110) 및 마디(150)의 배치가 몸체(100)의 연장 방향을 따라 복수개씩 형성되며, 그 수에 특별히 제한받지 않는다. According to another embodiment of the present invention, the arrangement of the section 110 and the node 150 described above is formed in plural along the extending direction of the body 100, and is not particularly limited in number.

본 발명에 따르면 제1 및 제2 폴딩 절편(130a, 130b) 사이에는 적어도 부분적으로 코일 스프링 또는 이와 유사한 형태의 스프링 형상을 가진 형상기억합금(SMA) 와이어(300)가 연결된다. According to the present invention, a shape memory alloy (SMA) wire 300 having a spring shape of a coil spring or similar shape is connected at least partially between the first and second folding segments 130a and 130b.

형상기억합금(SMA) 와이어(300)의 양단이 제1 및 제 2폴딩 절편(130a, 130b)에 에폭시 또는 용접에 의해 고정되는 데, 몸체(100)를 이루는 필름층에는 배선 패턴(미도시)이 형성되어 있으며, 형상기억합금(SMA) 와이어(300)는 필름층에 형성된 배선 패턴과 전기적으로 연결되어 있다. 몸체(300)의 끝단에 형성된 단자에 파워서플라이 단자가 연결되고, 배선 패턴을 통해 형상기억합금 와이어(300)에 전원을 공급할 수 있도록 구성된다.Both ends of the shape memory alloy (SMA) wire 300 are fixed to the first and second folding segments 130a and 130b by epoxy or welding, and a wiring pattern (not shown) is formed on the film layer forming the body 100. The shape memory alloy (SMA) wire 300 is electrically connected to the wiring pattern formed on the film layer. A power supply terminal is connected to a terminal formed at an end of the body 300, and configured to supply power to the shape memory alloy wire 300 through a wiring pattern.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 몸체(100)의 길이 방향으로 각 마디에 형성된 각각의 형상기억합금(SMA) 와이어(300)는 별도의 단자를 통해 전원 공급을 단속할 수 있게 구성될 수 있으며, 이에 따라 각각의 마디(150)에서 독립적인 동작을 할 수 있게 한다. According to another embodiment of the present invention, each shape memory alloy (SMA) wire 300 formed in each node in the longitudinal direction of the body 100 may be configured to interrupt the power supply through a separate terminal, Accordingly, it is possible to operate independently at each node 150.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 몸체(100)에는 파워서플라이 및 파워서플라이에 의한 형상기억합금(SMA) 와이어(300)로의 전원공급을 단속하는 제어유닛이 탑재된 형태로 형성될 수 있으며(도 7 참조), 제어유닛에 의해 전원공급이 단속되면서 제어유닛에 의해 조정된 동작을 수행한다. According to another embodiment of the present invention, the body 100 may be formed in the form of a power supply and a control unit for controlling power supply to the shape memory alloy (SMA) wire 300 by the power supply is mounted ( 7, the power supply is interrupted by the control unit to perform the adjusted operation by the control unit.

또한, 몸체(100)의 양단 절편에는 본 발명의 일 실시예와 같이 일측 방향으 로 미끄럼을 방지하도록 강모(미도시)가 형성된 마찰패드(미도시)가 부착되어 있으며, 그 작용은 본 발명의 일 실시예와 동일하다. In addition, both ends of the body 100 is attached to a friction pad (not shown) formed with bristles (not shown) to prevent sliding in one direction as in an embodiment of the present invention, the action of the present invention Same as in one embodiment.

이하 도 5 내지 도 8 를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention with reference to FIGS.

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작 원리를 종이접기를 이용하여 설명하는 도면이다. 5 is a view illustrating the operation principle of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention using origami.

먼저 도 5 의 (a)를 참조하면, 종이에 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 몸체에 형성된 마디에 대응하는 접힘선 형태로 보여진다. 접힘선의 각 부분의 명칭은 본 발명의 다른 실시예에서 설명된 마디의 명칭과 동일하게 하여 설명한다. Referring first to Figure 5 (a), it is shown on the paper in the form of a fold line corresponding to the node formed on the body of the insect insect robot according to another embodiment of the present invention. The name of each part of the fold line is the same as the name of the node described in another embodiment of the present invention.

도 5 의 (b)를 참조하면, 교차점을 중심으로 좌우측 각각의 폴딩 절편부가 동일하게 접혀진 형태를 도시하고 있다. 좌우측 각각에 폴딩 절편부가 접혀지는 경우, 종이는 전체적으로 다각 형태로 굽혀진다. 이러한 움직임 패턴은 본 발명의 다른 실시예에서 자벌레 로봇이 직진 운동 할 때 몸체에서 일어나는 동작에 대응한다. Referring to (b) of FIG. 5, the folding fragments of the left and right sides are equally folded around the intersection. When the folding sections are folded on each of the left and right sides, the paper is bent in a polygonal shape as a whole. This movement pattern corresponds to an action that occurs in the body when the self-assist robot moves in a straight line in another embodiment of the present invention.

도 5 의 (c) 및 (d)는 좌우측의 각각의 폴딩 절편부에 접힘 정도가 상이할 때 회전 동작이 일어남을 보여준다. 도 5의 (c) 도면을 기준으로 할 때 하측의 폴딩 절편부가 상대적으로 많이 접혀지는 경우 그 방향으로 회전이 일어나고, 도 5 의 (d) 도면을 기준으로 할 때 상측의 폴딩 절편부가 상대적으로 많이 접혀지는 경우 그 방향으로 회전이 일어남을 보여준다. 5 (c) and 5 (d) show that the rotation operation occurs when the folding degrees of the left and right sides are different. When the folding section of the lower side is relatively folded when referring to the drawing of FIG. 5 (c), rotation occurs in that direction, and the folding section of the upper side is relatively large when referring to the drawing of FIG. When folded it shows rotation in that direction.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇에서 몸체는 기본적으로 2D 패턴이다. 본 발명은 이와 같은 2D 패턴의 자벌레 로봇에 위에서 설명된 종이접기 원리를 이용하여 유니버설 조인트와 같은 3D 구조 또는 다중 자유도의 움직임이 가능하도록 하고 있다. 도 5 에서는 움직임이 사람의 손에 의해 이루어졌지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 형상기억합금 와이어(300)가 액추에이터로 이와 같은 움직임을 일으키도록 설계된다. In the self-worm robot according to another embodiment of the present invention, the body is basically a 2D pattern. The present invention uses the origami principle described above for the 2D pattern self-assault robot to enable the movement of 3D structure or multiple degrees of freedom, such as universal joint. In FIG. 5, the movement is made by a human hand, in another embodiment of the present invention, the shape memory alloy wire 300 is designed to cause such movement with an actuator.

도 6 에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 사시도가 도시되어 있으며, 도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 직진 이동 동작을 보여 준다. 도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 회전 동작을 보여준다. 6 is a perspective view of a self-assessment robot according to another embodiment of the present invention, Figure 7 shows a straight movement operation of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention. 8 shows a rotation operation of the insect insect robot according to another embodiment of the present invention.

도 6 에 도시된 바와 같이, 단자를 통해 외부로부터 전원 및/또는 제어신호가 입력되는 것이 가능하며, 도 7 에 도시된 바와 같이, 몸체에 파워서플라이 및 제어유닛이 탑재된 형태로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 6, it is possible to input power and / or control signals from the outside through the terminal, and as shown in FIG. 7, the power supply and the control unit may be mounted on the body. .

도 6 내지 도 7 을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇에서 좌우측 각각에서 제1 및 제2 폴딩 절편(130a, 130b) 사이에 고정된 각 형상기억합금(SME) 와이어(300)에 전원을 인가하는 경우, 상기 형상기억합금(SME) 와이어(300)의 온도가 증가하고 이에 따라 좌우측 형상기억합금(SME) 와이어(300)는 수축 변형을 하게 된다. 6 to 7, each shape memory alloy (SME) wire 300 fixed between the first and second folding segments 130a and 130b on each of the left and right sides of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention. When the power is applied to the shape memory alloy (SME) wire 300 is increased in temperature, and thus the left and right shape memory alloy (SME) wire 300 is subjected to shrinkage deformation.

이에 따라 좌우측 각각의 폴딩 절편부(130)에서, 가로 마디(150a)를 중심으로 서로 인접한 제1 및 제2 폴딩 절편(130a,130b)이 서로 당겨지면서 폴딩 절편 부(130)는 몸체(100)의 하면 방향으로 접혀진다. 이에 따라 교차점(110)을 중심으로 서로 인접한 중심 절편(110)과 중심 절편(110)이 서로에 대해 굽혀지게 된다. 이러한 동작은 도 5 의 (b)에서 보이는 것과 동일하다. 이러한 원리로 몸체(100)가 초기 상태에 비해 전체적으로 오므라들면서 몸체(100)의 전후 양단 절편 사이의 거리가 좁혀지게 되는데, 이때 몸체(100) 선단은 지면과의 마찰력에 의해 움직이지 않고 고정되며, 상기 몸체(100)의 후단은 몸체(100)가 수축하는 것에 의해 전방으로 전진 이동한다. Accordingly, the first and second folding segments 130a and 130b adjacent to each other about the horizontal nodes 150a are pulled from each other in the folding segments 130 on the left and right sides thereof, so that the folding segments 130 are the body 100. When folded, it is folded in the direction. Accordingly, the central segments 110 and the central segments 110 which are adjacent to each other about the intersection point 110 are bent with respect to each other. This operation is the same as that shown in FIG. In this principle, as the body 100 is retracted as compared to the initial state, the distance between the front and rear ends of the body 100 is narrowed, and the front end of the body 100 is fixed without moving by the frictional force with the ground. The rear end of the body 100 moves forward by the body 100 is contracted.

이후 전원 공급을 차단하게 되면, 필름의 탄성력 및/또는 형상기억합금(SME) 와이어가 초기 상태로 복원되면서, 오므라든 몸체(100)는 초기 상태로 펴지게 되는데, 마찰패드에 의해 상기 몸체(100)의 전후 양단 절편 중 전방의 절편만이 전진하고 후단 절편은 마찰패드의 마찰력에 의해 지면에 고정되어 움직이지 않아 몸체가 다시 한번 전진 이동하게 된다. 이러한 동작은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레의 이동 원리와 유사하다. When the power supply is cut off afterwards, the elastic force and / or shape memory alloy (SME) wire of the film is restored to its initial state, and the retracted body 100 is unfolded to an initial state. Only the front section of the front and rear sections of the) forward and the rear section is fixed to the ground by the frictional force of the friction pad, so the body does not move again. This operation is similar to the principle of movement of the insect bug according to the embodiment of the present invention described above.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇이 직진 이동만이 가능함에 반하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇은 직진 이동이 가능할 뿐만 아니라 마디를 기준으로 회전 운동이 가능하게 한다.On the other hand, while the self-worm robot according to an embodiment of the present invention can only move in a straight line, the self-worm robot according to another embodiment of the present invention can not only move in a straight line but also allow a rotational movement based on the node.

도 8 의 (a) 및 (b) 를 참조하면, 자벌레 로봇이 바닥면에 일단이 지지된 상태로 곧추세워진 상태((a) 참조)에서 상단이 구부린 형태로 동작하는 것이 보여진다((b) 참조). 각각의 마디(150)에서 마디(150)의 동작은 형상기억합금(SME) 와이어(300)에 인가되는 전원에 의해 제어되는 바, 상단 측에 근접한 마디가 굽혀지는 경우 도 9 의 (b)와 같은 동작이 수행된다. Referring to (a) and (b) of FIG. 8, it is seen that the beetle robot operates in a bent top shape in a state in which the one end is supported on the bottom surface (see (a)) ((b)). Reference). In each node 150, the operation of the node 150 is controlled by a power applied to the shape memory alloy (SME) wire 300, and when the node close to the upper side is bent, the parts of FIG. The same operation is performed.

한편, 도 8 의 (c) 및 (d)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서 자벌레 로봇이 몸체를 좌측 또는 우측으로 회전하는 동작을 보여주는데, 좌우측 각각의 폴딩 절편부(130)에서, 일측 폴딩 절편부(130)에서만 형상기억합금 와이어(300)가 수축되는 경우, 일측 폴딩 절편부(130)에서의 접힘이 증대되면서 타측 폴딩 절편부(130)은 상대적으로 펴지게 되는 바, 자벌레 로봇의 몸체(100)는 일측으로 회전하게 된다. 이는 도 5 의 (c) 및 (d)에서 설명된 원리와 동일하다. Meanwhile, referring to (c) and (d) of FIG. 8, in another embodiment of the present invention, the robotic insect robot rotates the body to the left or the right, and in each of the left and right folding sections 130, one side When the shape memory alloy wire 300 is shrunk only in the folding section 130, the folding section 130 is relatively extended while the folding in one folding section 130 is increased, and thus, the insect repellent robot Body 100 is rotated to one side. This is the same as the principle described in (c) and (d) of FIG.

도 8 (c) 및 (d) 는 정지 상태에서 몸체(100)의 회전을 설명하고 있지만, 도 7 에서 보이는 바와 같이 자벌레 로봇이 직진 이동하는 상태에서 도 8 의 (c) 및 (d)와 같은 움직임이 일어난다면 자벌레 로봇은 일측으로 회전하면서 이동하게 될 것이다. 8 (c) and (d) illustrate the rotation of the body 100 in the stationary state, but as shown in FIG. If a movement occurs, the insect robot will move to one side.

상술한 바와 같이 본 발명의 자벌레 로봇의 몸체는 평판 형태로서 2차원 설계 모델이다. 그러나 상기와 같이 2차원 몸체에 교차점이 형성되도록 각 마디를 서로 교차되게 형성하는 경우 마디 사이의 각 절편이 절편 사이의 마디를 경계로 움직이면서 다양한 형태의 움직임을 일으킬 수 있게 되는 바, 2차원 모델이 3차원 모델이 가지는 다양한 동작을 구현할 수 있게 된다. As described above, the body of the insect insect robot of the present invention is a planar form, a two-dimensional design model. However, when each node is formed to cross each other such that the intersection is formed in the two-dimensional body as described above, each segment between the nodes can cause various types of movement while moving the boundary between the nodes between the segments. Various motions of the 3D model can be implemented.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 측면도이다. 1 is a side view of a self-worm robot according to an embodiment of the present invention.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 몸체 및 동작 원리를 설명하기 위한 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the body and operation principle of the self-worm robot according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자벌레 로봇의 작용 상태도이다.3a and 3b is a state diagram of the action of the insect insect robot according to an embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 몸체의 구성을 보여주는 도면이다. Figure 4 is a view showing the configuration of the body of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention.

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the operation principle of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention.

도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 사시도이다.6 is a perspective view of a self-worm robot according to another embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자벌레 로봇의 동작 상태도이다. 8 and 9 are operation state diagrams of the self-worm robot according to another embodiment of the present invention.

Claims

A body formed of a plurality of segments and nodes between the segments, wherein the nodes are formed of a plurality of nodes having intersection points and intersecting with each other, the adjacent segments being able to be folded relative to each other based on the nodes;

A shape memory alloy (SMA) wire connected between the segments and causing the segments to fold while being retracted and restored upon power supply; A buggy robot that includes.

The method of claim 1,

Wherein said intersection is a point where at least three or more nodes intersect and meet.

The method of claim 2,

The node comprises a horizontal node formed in the transverse direction of the extending direction of the body; A first diagonal node forming an intersection with the horizontal node and formed in an oblique direction; And a second diagonal node formed in an oblique direction in a staggered form with the horizontal node interposed therebetween and passing through the intersection point.

The intercept includes a first folding segment formed on the cross section and a first diagonal section disposed adjacent to the cross section between the second section and a second folding section formed between the cross section and the second diagonal section. One folding section; And a center segment facing in the extension direction of the body with respect to the intersection.

The method of claim 3, wherein

The intersection is located between both side ends of the body,

The folding interceptor part is formed on both sides with respect to the intersection point.

The method according to claim 3 or 4,

The shape memory alloy wire is formed to be elastically deformable at least partially having a spring shape,

Both ends of the shape memory alloy wire is connected to the first folding segment and the second folding segment, characterized in that the robot insect.