KR20110015315A - 물고기형 로봇 및 그 유영 기법 - Google Patents

물고기형 로봇 및 그 유영 기법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110015315A
KR20110015315A KR1020090072973A KR20090072973A KR20110015315A KR 20110015315 A KR20110015315 A KR 20110015315A KR 1020090072973 A KR1020090072973 A KR 1020090072973A KR 20090072973 A KR20090072973 A KR 20090072973A KR 20110015315 A KR20110015315 A KR 20110015315A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
link
fish
flapping
type robot
angle
Prior art date
Application number
KR1020090072973A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101094789B1 (ko
Inventor
류영선
정창현
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020090072973A priority Critical patent/KR101094789B1/ko
Publication of KR20110015315A publication Critical patent/KR20110015315A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101094789B1 publication Critical patent/KR101094789B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H23/00Toy boats; Floating toys; Other aquatic toy devices
    • A63H23/10Other water toys, floating toys, or like buoyant toys
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H23/00Toy boats; Floating toys; Other aquatic toy devices
    • A63H23/10Other water toys, floating toys, or like buoyant toys
    • A63H23/14Special drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 물고기형 로봇 및 그 유영 기법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 물고기형 로봇은, 머리, 몸통 및 꼬리를 구성하는 적어도 세 개의 부위 및 상기 각 부위를 연결하는 적어도 두 개의 링크를 포함하는 몸체; 상기 각 링크를 구동하여 상기 몸체를 추진시키는 추진부; 및 상기 각 링크를 구동하여 상기 추진의 방향을 전환시키는 방향 전환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020090072973
물고기형 로봇, 물고기 유영 메커니즘, 4절 링크, 수중 이동체, 플래핑

Description

물고기형 로봇 및 그 유영 기법{Fish Type Robot and the Swimming Controlling Method thereof}
본 발명은 물고기형 로봇의 유영 메커니즘에 관한 것으로서, 구체적으로는 물고기 유영 메커니즘을 도입하여 제어 효율을 높일 수 있는 물고기형 로봇 및 그 유영 기법에 관한 것이다.
종래의 수중 이동체는 프로펠러형 추진 메커니즘을 사용하여 이동하였으나, 이 방식은 유체의 저항으로 인해 에너지 효율이 50~55%에 지나지 않는 단점이 있었다. 때문에, 프로펠러형보다 에너지 효율이 높다고 판단된 물고기의 유영 방식을 모방한 물고기 유영 메커니즘을 도입하는 시도를 하고 있다.
종래의 물고기 유영 메커니즘은 실험결과에 따라 설정된 이동 경로를 따라 유영하도록 설계되었기 때문에, 제어가 복잡하고 유영의 움직임 또한 자연스럽지 않았다. 뿐만 아니라, 방향 전환시의 회전 반경이 넓어 에너지 효율이 더욱 낮아지는 단점도 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 물고기 유영 메커니즘을 도입하여 제어 효율을 높일 수 있는 물고기형 로봇 및 그 유영 기법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직진과 방향 전환을 위한 구동부를 별도로 구성하여 원하는 경로로의 이동에 유리할 수 있는 물고기형 로봇 및 그 유영 기법을 제공함에 있다.
본 발명의 일면에 따른 물고기형 로봇은, 머리, 몸통 및 꼬리를 구성하는 적어도 세 개의 부위 및 상기 각 부위를 연결하는 적어도 두 개의 링크를 포함하는 몸체; 상기 각 링크를 구동하여 상기 몸체를 추진시키는 추진부; 및 상기 각 링크를 구동하여 상기 추진의 방향을 전환시키는 방향 전환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 물고기형 로봇은, 머리, 몸통 및 꼬리를 포함하는 몸체; 상기 머리와 상기 몸통을 연결하는 제1 링크; 상기 몸통과 상기 꼬리를 연결하는 제2 링크; 추진방향을 기준으로 상기 제2 링크를 플래핑(Flapping)시켜 상기 몸체를 상기 추진방향으로 추진시키는 제1 모터; 상기 제2 링크에 대한 상기 제1 링크의 각도를 조절하여 상기 추진방향을 전환시키는 제2 모터; 및 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법은, 머리, 몸통, 꼬리, 상기 머리과 몸통 및 상기 몸통과 꼬리를 각각 연결하는 제1 및 제2 링크를 포함하는 물고기형 로봇의 유영 기법에 있어서, 상기 제2 링크의 플래핑(Flapping)을 제어하여 추진력을 발생시키는 단계; 및 상기 제1 링크의 플래핑 기준축과 상기 제2 링크의 플래핑 기준축의 위상차를 제어하여 상기 추진력의 방향을 전환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 물고기 유영 메커니즘을 도입하여 유영을 용이하게 제어할 수 있으며, 회전 반경을 줄일 수 있어 에너지 소비 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 직진 유영과 방향 전환을 별도로 제어할 수 있어 원하는 경로로의 이동에 유리하고, 자연스러운 유영을 구사할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇을 도시한 구성도이며, 도 2a 내지 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇(10)은 몸체(110), 추진부(120) 및 방향 전환부(130)를 포함한다.
몸체(110)는 머리(Ba), 몸통(Bb) 및 꼬리(Bc)를 구성하는 적어도 세 개의 부 위 및 각 부위를 연결하는 적어도 두 개의 링크(L1, L2)를 포함한다. 이때, 각 링크(L1, L2)는 구부림이 가능한 하나의 4절 링크 또는 서로 연결된 두 개의 4절 링크일 수 있으며, 관절 기능을 제공할 수 있는 다른 구성 요소일 수 있다.
추진부(120)는 각 링크(L1, L2)를 구동하여 몸체(110)를 추진시키며, 각 링크(L1, L2)를 플래핑시키는 모터와 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.
상세하게는, 추진부(120)는 머리(Ba)의 회전 중심점(PA)과 몸통(Bb)의 회전 중심점(PB)을 가상으로 연결한 굽힘축(F-axis)에 기준하여 몸통(Bb)과 꼬리(Bc)를 연결하는 링크(L2)를 상하로 플래핑시켜 몸체(110)를 추진시킨다. 이때, 회전 중심점(PA~PC)은 추진부(120)와 방향 전환부(130)에 의하여 각 링크(L1, L2)가 구동됨에 따라 머리(Ba), 몸통(Bb) 및 꼬리(Bc)의 방향 전환 중심점일 수 있다.
방향 전환부(130)는 각 링크(L1, L2)를 구동하여 몸체(110)의 추진 방향을 전환시키며, 각 링크(L1, L2)를 플래핑시키는 모터와 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.
상세하게는, 방향 전환부(130)는 굽힘축(F-axis)을 추진할 방향에 대해 180도 이하의 각도를 갖도록 회전시키고, 그에 따라 회전시킨 방향으로 추진할 방향을 전환시킬 수 있다.
이때, 추진부(120) 및 방향 전환부(130)는 추진할 방향에 대해 좌우측으로 동일한 각도의 몸체(110)를 방향 전환시키면서, 굽힘축(F-axis)에 기준하여 몸통(Bb)과 꼬리(Bc)를 연결하는 링크(L2)를 상하로 플래핑시켜 추진력을 증가시킬 수 있다. 이때, 몸체(110)는 각 링크(L1, L2)의 구동에 따라 발생한 양력, 항력 및 관성력의 합산에 의해 산출되는 추진력에 의하여 추진한다. 이하, 도 2a 내지 2c를 참조하여 좀더 자세히 설명한다.
즉, 물고기형 로봇(10)은 도 2a과 같이 추진할 방향(S방향)에 대해 머리(Ba) 및 몸통(Bb)을 움직이지 않고, 단지 꼬리(Bc)만을 플래핑(Falpping)하여 추진할 수 있으며, 도 2과 같이 직진 유영하다가, 도 2b 또는 도 2c와 같이 좌측 또는 우측으로 방향을 전환할 수 있다.
또는, 물고기형 로봇(10)은 S방향으로 전진하기 위해서, 도 2b의 방향으로 방향 전환하면서 기설정된 시간만큼 플래핑하다가, 도 2c의 방향으로 방향 전환하면서 기설정된 시간만큼 플래핑하는 것을 반복하여 S방향으로 전진할 수 있다. 이 경우, 물고기형 로봇(10)은 도 2a와 같은 유영 기법만을 사용할 경우보다, 실제 물고기의 유영 기법에 더 근접한 자연스러운 유영을 구사할 수 있으며, 추진력 또한 더 높일 수 있다.
한편, 물고기형 로봇(10)은 몸체(110)의 일부에 형성되어 몸체(110)의 회전을 돕는 옆지느러미(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇을 도시한 구성도이며, 도 4a 내지 4c는 각 링크의 구조를 도시한 예시도이며, 도 5 내지 6은 도 3의 물고기형 로봇(30)의 유영 기법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 3 내지 6을 참조 하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇(30)은 몸체(311~313, 312, 322), 제1 링크(321), 제2 링크(322), 제1 모터(331), 제2 모터(332) 및 제어부(340)를 포함한다.
이때, 물고기형 로봇(30)은 수중에 적용될 때 제1 링크(321), 제2 링크(322), 제1 모터(331), 제2 모터(332), 제어부(340) 및 전원부(미도시) 등을 포함하는 내부 회로에 물이 유입되지 않도록 방수형 재질로 보호된다.
몸체(311~313, 312, 322)는 머리(311), 몸통(312) 및 꼬리(313)를 포함하며, 내외부에 제1 링크(321), 제2 링크(322), 제1 모터(331), 제2 모터(332) 및 제어부(340)를 포함한다.
제1 링크(321)는 머리(311)와 몸통(312)을 연결하는 관절로서 예컨대, 도 4a 또는 4c와 같은 4절 링크(4bar linkage)일 수 있다.
제2 링크(322)는 몸통(312)과 꼬리(313)를 연결하는 관절로서 예컨대, 도 4b 또는 4c와 같은 4절 링크(4bar linkage)일 수 있다.
여기서, 제1 링크(321) 및 제2 링크(322)는 각각 통상의 4절 링크 메커니즘으로 동작하므로 그에 대한 세부적인 설명은 생략하기로 한다.
제1 모터(331)는 추진방향을 기준으로 제2 링크(322)를 플래핑시켜 몸체(311~313, 312, 322)를 추진방향으로 추진시킨다. 이때, 제1 모터(331)는 제2 링크(322)를 플래핑시킴으로써, 꼬리(313)를 추진방향에 대해 +θ 내지 -θ(이때, θ는 위상)각에서 반복적으로 플래핑시켜 몸체(311~313, 312, 322)를 추진방향으로 전진시킬 수 있다.
제2 모터(332)는 제2 링크(322)에 대한 제1 링크(321)의 각도를 조절하여 추진방향을 회전시킨다. 이때, 제2 모터(332)는 제2 링크(322)에 대한 제1 링크(321)의 각도(φ)를 180도 미만으로 방향 전환에 소요되는 시간만큼 유지하여 추진방향을 회전시킬 수 있다. 여기서, 제2 링크(322)는 유영을 위해서 플래핑하므로, 제2 링크(322)에 대한 제1 링크(321)의 각도는 제2 링크(322)의 플래핑 중심축과 제1 링크(321)의 각도일 수 있다.
제어부(340)는 제1 모터(331) 및 제2 모터(332)의 구동을 제어하여 예컨대, 4절 링크 메커니즘에 의해 제1 링크(321) 및 제2 링크(322)를 플래핑함으로써, 몸체(311~313, 312, 322)의 추진 및 방향 전환을 제어한다.
이때, 제어부(340)는 기설정된 프로그램에 따른 이동경로를 반복적으로 순환하도록 추진 및 방향 전환을 제어할 수 있으며 또는, 리모컨 등에 의한 사용자의 제어에 따라 추진 및 방향 전환을 제어할 수 있다.
도 5와 같이, 제어부(340)는 각 링크(321, 322)를 제어하여 수학식 1에 의해 산출되는 추진력(Fp)을 발생시켜 몸체(311~313, 312, 322)를 추진시킬 수 있다. 여기서, Fpi는 각 링크(321, 322)가 플래핑함에 따라 발생되는 추력이며, Fl는 양력, Fd는 항력, Fi은 관성력이다.
Figure 112009048452972-PAT00001
Figure 112009048452972-PAT00002
즉, 몸체(311~313, 312, 322)에 대한 추진력은 제1 링크(321) 및 제2 링크(322)의 플래핑에 의하여 발생된 추력들의 합에 의해 산출되므로, 제1 링크(321)와 제2 링크(322)가 함께 추진방향에 대해 플래핑할 때 더 높을 수 있다.
따라서, 제어부(340)는 G방향으로 몸체를 추진시키기 위하여, 제1 모터(331)와 제2 모터(332)를 동시에 제어하여 제1 링크(321)와 제2 링크(322)를 함께 플래핑시켜, 제2 링크(322)만을 플래핑할 때보다 더 높은 추진 효율로 몸체(311~313, 312, 322)를 G방향으로 추진시킬 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 제어부(340)의 제어를 크게 두 가지 단계로 설명한다.
먼저, 제어부(340)는 제2 모터(332)를 제어하여 제2 링크(322)의 플래핑 중심축이 G방향에 대해 +α각으로 꺾이게 하면서, 제2 링크(322)를 +θ 내지 -θ에서 플래핑하도록 한다. 동시에, 제어부(340)는 제2 모터(332)를 제어하여 제2 링크(322)에 대한 제1 링크(321)의 각도를 +φ를 유지하도록 한다(S610).
다음으로, 제어부(340)는 전자의 제어와 반대되는 제어를 한다. 즉, 제어부(340)는 제2 모터(332)를 제어하여 제2 링크(322)의 플래핑 중심축이 G방향에 대해 -α각으로 꺾이게 하면서, 제2 링크(322)를 +θ 내지 -θ에서 플래핑하도록 한다. 동시에, 제어부(340)는 제2 모터(332)를 제어하여 제2 링크(322)에 대한 제1 링크(321)의 각도를 -φ를 유지하도록 한다(S620).
이때, 제어부(340)는 첫 번째 단계와 두 번째 단계를 기설정된 동일한 시간(예컨대, 1분)만큼 반복적으로 제어하여 몸체(311~313, 312, 322)가 G방향으로 직진 유영하도록 한다.
즉, 제어부(340)는 이러한 제어를 통하여 제2 링크(322)에 의한 추력과 제1 링크(321)에 의한 추력을 합산한 추진력으로 몸체(311~313, 312, 322)를 추진시킬 수 있으며, 실제 물고기의 유영에 더 근접한 자연스러운 유영으로 몸체(311~313, 312, 322)를 추진시킬 수 있다.
한편, 물고기형 로봇(30)은 머리(311) 또는 몸통(312)에 형성되어, 추진방향의 전환을 돕는 옆지느러미(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이 같이, 본 발명은 물고기 유영 메커니즘을 도입하여 유영을 용이하게 제어할 수 있으며, 회전 반경을 줄일 수 있어 에너지 소비 효율을 높일 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 직진 유영과 방향 전환을 별도로 제어할 수 있어 원하는 경로로의 이동에 유리하고, 자연스러운 유영을 구사할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법을 도시한 흐름도이다.
이때, 도 7의 물고기형 로봇(30)은 머리(311), 몸통(312), 꼬리(313), 머리(311)와 몸통(312) 및 몸통(312)과 꼬리(313)를 각각 연결하는 제1 링크(321)와 제2 링크(322)를 포함한다.
도 7을 참조하면, 물고기형 로봇(30)은 제2 링크(322)의 플래핑(Flapping)을 제어하여 소정 방향에 대한 추진력을 발생시킨다(S710).
그리고, 물고기형 로봇(30)은 제1 링크(321)의 플래핑 기준축과 제2 링크의 플래핑 기준축의 위상차를 제어하여 추진력의 방향을 전환시킨다(S720).
이때, 물고기형 로봇(30)은 소정 방향을 기준으로 제1 링크(321)와 제2 링크(322)의 플래핑을 함께 제어하여 추진력을 증가시킬 수 있다. 즉, 추진력은 각 링크(321, 322)의 플래핑에 의하여 발생한 추력(= 양력+항력+관성력)들의 합과 같으므로, 제1 링크(321)의 플래핑과 제2 링크(322)의 플래핑이 모두 소정 방향에 대한 추력이라면, 제1 링크(321)와 제2 링크(322)의 플래핑을 함께 제어할 때 더 높일 수 있을 것이다.
이 같이, 본 발명은 물고기 유영 메커니즘을 도입하여 유영을 용이하게 제어할 수 있으며, 회전 반경을 줄일 수 있어 에너지 소비 효율을 높일 수 있다. 또한, 직진 유영과 방향 전환을 별도로 제어할 수 있어 원하는 경로로의 이동에 유리하고, 자연스러운 유영을 구사할 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇을 도시한 구성도.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇을 도시한 구성도.
도 4a 내지 4c는 각 링크의 구조를 도시한 예시도
도 5 내지 6은 도 3의 물고기형 로봇의 유영 기법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물고기형 로봇의 유영 기법을 도시한 흐름도.

Claims (18)

  1. 머리, 몸통 및 꼬리를 구성하는 적어도 세 개의 부위 및 상기 각 부위를 연결하는 적어도 두 개의 링크를 포함하는 몸체;
    상기 각 링크를 구동하여 상기 몸체를 추진시키는 추진부; 및
    상기 각 링크를 구동하여 상기 추진의 방향을 전환시키는 방향 전환부
    를 포함하는 물고기형 로봇.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 링크는,
    구부림이 가능한 하나의 4절 링크 또는 서로 연결된 두 개의 4절 링크를 포함하는 것인 물고기형 로봇.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추진부는,
    상기 머리의 회전 중심점과 상기 몸통의 회전 중심점을 가상으로 연결한 굽힘축에 기준하여, 상기 몸통과 상기 꼬리를 연결하는 링크를 플래핑(Flapping)시켜 상기 몸체를 추진시키는 것인 물고기형 로봇.
  4. 제3항에 있어서, 상기 방향 전환부는,
    상기 굽힘축을 추진할 방향에 대해 180도 이하의 각도를 갖도록 회전시켜 상기 추진할 방향을 전환시키는 것인 물고기형 로봇.
  5. 제4항에 있어서, 상기 추진부 및 상기 방향 전환부는,
    상기 추진할 방향에 대해 좌우측으로 동일한 각도의 방향 전환을 수행하면서, 상기 굽힘축에 기준하여 상기 몸통과 상기 꼬리를 연결하는 링크를 상하로 플래핑시켜 추진력을 증가시키는 것인 물고기형 로봇.
  6. 제1항에 있어서, 상기 몸체는,
    상기 각 링크의 구동에 따라 발생한 양력, 항력 및 관성력에 따라 추진하는 것인 물고기형 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 일부에 형성되어 상기 몸체의 회전을 돕는 옆지느러미
    를 더 포함하는 물고기형 로봇.
  8. 머리, 몸통 및 꼬리를 포함하는 몸체;
    상기 머리와 상기 몸통을 연결하는 제1 링크;
    상기 몸통과 상기 꼬리를 연결하는 제2 링크;
    추진방향을 기준으로 상기 제2 링크를 플래핑(Flapping)시켜 상기 몸체를 상기 추진방향으로 추진시키는 제1 모터;
    상기 제2 링크에 대한 상기 제1 링크의 각도를 조절하여 상기 추진방향을 전 환시키는 제2 모터; 및
    상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 제어하는 제어부
    를 포함하는 물고기형 로봇.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 링크를 상기 추진방향을 기준으로 양의 제1 각도 내지 음의 제1 각도 범위 내에서 플래핑시키는 것인 물고기형 로봇.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 링크에 대한 상기 제1 링크의 각도를 기설정된 제3 각도만큼 꺾이게 하면서, 상기 제2 링크의 플래핑 중심축을 상기 추진방향에 대해 제4 각도만큼 꺽이게 하여 상기 제2 링크를 상기 양의 제1 각도 내지 음의 제1 각도 범위 내에서 기설정된 시간동안 플래핑시키고,
    상기 제2 링크에 대한 상기 제1 링크의 각도를 기설정된 음의 제3 각도만큼 꺾이게 하면서, 상기 제2 링크의 플래핑 중심축을 상기 추진방향에 대해 음의 제4 각도만큼 꺽이게 하여 상기 제2 링크를 상기 양의 제1 각도 내지 음의 제1 각도 범위 내에서 상기 기설정된 시간동안 플래핑시켜 상기 몸체를 상기 추진방향으로 추진시키는 것인 물고기형 로봇.
  11. 제10항에 있어서, 상기 추진력은,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크의 플래핑에 따른 양력, 항력 및 관성력을 합산한 힘인 물고기형 로봇.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 모터를 제어하여 상기 제2 링크에 대한 상기 제1 링크의 각도를 180도 미만으로 방향 전환에 소요되는 시간만큰 유지하여 상기 추진방향을 전환시키는 것인 물고기형 로봇.
  13. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 링크 및 상기 제2 링크를 4절 링크(4bar linkage) 메커니즘에 의해 제어하는 것인 물고기형 로봇.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 머리 또는 상기 몸통에 형성되어 상기 추진방향의 전환을 돕는 옆지느러미
    를 더 포함하는 물고기형 로봇.
  15. 머리, 몸통, 꼬리, 상기 머리과 몸통 및 상기 몸통과 꼬리를 각각 연결하는 제1 및 제2 링크를 포함하는 물고기형 로봇의 유영 기법에 있어서,
    상기 제2 링크의 플래핑(Flapping)을 제어하여 추진력을 발생시키는 단계; 및
    상기 제1 링크의 플래핑 기준축과 상기 제2 링크의 플래핑 기준축의 위상차를 제어하여 상기 추진력의 방향을 전환시키는 단계
    를 포함하는 물고기형 로봇의 유영 기법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 링크와 상기 제2 링크의 플래핑을 함께 제어하여 상기 추진력을 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 물고기형 로봇의 유영 기법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 추진력은,
    상기 플래핑에 따른 양력, 항력 및 관성력에 의해 발생되는 것인 물고기형 로봇의 유영 기법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 링크는,
    4절 링크(4bar linkage) 메커니즘에 의해 구동되는 것인 물고기형 로봇의 유영 기법.
KR1020090072973A 2009-08-07 2009-08-07 물고기형 로봇 및 그 유영 기법 KR101094789B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090072973A KR101094789B1 (ko) 2009-08-07 2009-08-07 물고기형 로봇 및 그 유영 기법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090072973A KR101094789B1 (ko) 2009-08-07 2009-08-07 물고기형 로봇 및 그 유영 기법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110015315A true KR20110015315A (ko) 2011-02-15
KR101094789B1 KR101094789B1 (ko) 2011-12-16

Family

ID=43774160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090072973A KR101094789B1 (ko) 2009-08-07 2009-08-07 물고기형 로봇 및 그 유영 기법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101094789B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101267472B1 (ko) * 2011-11-04 2013-06-07 한국기술교육대학교 산학협력단 일 자유도 물고기 로봇
KR101385222B1 (ko) * 2012-07-04 2014-04-23 한국생산기술연구원 3차원 유영이 가능한 수중 로봇

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9937986B1 (en) 2016-11-10 2018-04-10 AIRO Inc. Multi-joint fish robot capable of rapid acceleration propulsion
KR102539261B1 (ko) 2021-09-29 2023-06-02 (주)아이로 물고기 로봇

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2320497A1 (en) 2000-03-14 2001-09-14 Takara Co., Ltd. An aquarium system with robotic underwater toys
JP4051382B2 (ja) 2005-05-27 2008-02-20 Mhiソリューションテクノロジーズ株式会社 魚ロボット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101267472B1 (ko) * 2011-11-04 2013-06-07 한국기술교육대학교 산학협력단 일 자유도 물고기 로봇
KR101385222B1 (ko) * 2012-07-04 2014-04-23 한국생산기술연구원 3차원 유영이 가능한 수중 로봇

Also Published As

Publication number Publication date
KR101094789B1 (ko) 2011-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4051382B2 (ja) 魚ロボット
Shi et al. Development of an amphibious turtle-inspired spherical mother robot
Yu et al. A framework for biomimetic robot fish's design and its realization
JP2018075702A (ja) 急加速推進が可能な多関節魚ロボット
KR101222135B1 (ko) 물고기 유영 방식을 이용하는 수중 로봇의 옆 지느러미 장치
Yu et al. A simplified propulsive model of bio-mimetic robot fish and its realization
JP2011218964A (ja) 揺動推進装置、双胴船及び魚型ロボット
KR101094789B1 (ko) 물고기형 로봇 및 그 유영 기법
Chen et al. Bioinspired closed-loop CPG-based control of a robot fish for obstacle avoidance and direction tracking
US6783097B1 (en) Wing-drive mechanism and vehicle employing same
TWI711516B (zh) 機器魚
CN103950525A (zh) 一种低能耗仿生机器鱼的磁动力推进机构
CN111846165A (zh) 一种串联式柔性驱动的仿生机器鱼
Jia et al. Energy-efficient surface propulsion inspired by whirligig beetles
CN114619424A (zh) 微型爬行机器人的传动机构及微型爬行机器人
CN106585936A (zh) 一种水下航行器的仿生推进装置
Martínez-García et al. Robot fish caudal propulsive mechanisms: A mini-review
CN212738470U (zh) 一种串联式柔性驱动的仿生机器鱼
Yin et al. A salamander-like amphibious robot: System and control design
JP2006248277A (ja) 無人潜水機
US20050230522A1 (en) Wing-drive mechanism and vehicle employing same
Soltan et al. Biomimetic actuation method for a miniature, low-cost multi-jointed robotic fish
CN114368254B (zh) 一种可实现跳跃和飞行运动的多栖机器人
JP2009006762A (ja) 羽ばたき装置
Ikeda et al. Influence on the propulsive performance due to the difference in the fin shape of a robotic manta

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141110

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151113

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170927

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190925

Year of fee payment: 9