KR20120114772A - Hand structure of housemaid robot - Google Patents

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KR20120114772A
KR20120114772A KR1020110032513A KR20110032513A KR20120114772A KR 20120114772 A KR20120114772 A KR 20120114772A KR 1020110032513 A KR1020110032513 A KR 1020110032513A KR 20110032513 A KR20110032513 A KR 20110032513A KR 20120114772 A KR20120114772 A KR 20120114772A
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김승우
김하이준
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A hand structure for a housemaid robot is provided to improve the stability of handled products and the work efficiency of a robot by increasing the gripping stability of a hand. CONSTITUTION: A hand structure for a housemaid robot comprises a hand body, a plate finger(200), and first and second joint fingers(300,400). The plate finger is thin and wide and is installed at the bottom of the hand body. The first and second joint fingers are parallelly installed at the top of the hand body in a state of facing the plate fingers. The first and second joint fingers cooperate with the plate finger and respectively have a separate actuator to perform an individual joint motion.

Description

가사 도우미 로봇의 핸드 구조{HAND STRUCTURE OF HOUSEMAID ROBOT} HAND STRUCTURE OF HOUSEMAID ROBOT}

본 발명은 실내를 주행하면서 물체를 정리 정돈하는 가사 도우미 로봇의 핸드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸드의 동작 자유도를 높여 물품의 형상적 특성과 위치에 알맞게 다양한 동작과 형태로 변화시켜 파지할 수 있도록 함으로써 물품 취급상의 안정성을 향상시키고 로봇 작업 효율을 극대화한 가사 도우미 핸드 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a hand of a housekeeping helper robot that organizes objects while traveling indoors, and more particularly, can be gripped by varying various motions and shapes to suit the shape and position of the article by increasing the degree of freedom of movement of the hand. The present invention relates to a housekeeping assistant's hand structure that improves the stability of handling and maximizes the efficiency of robot operation.

종래에 진공을 이용하여 바닥을 청소하는 기능에 국한되었던 로봇의 활용 범위를 넓혀, 일반 가정이나 공장 등의 공간 내에서 집기류, 서적류, 신문류, 가전 제품류, 의류, 제화류 등의 물체를 파지하여 본래 할당된 구역으로 옮긴 후 정리 정돈하거나, 위험물이나 혐오물을 사람 대신 취급하는 로봇이 본 발명자 등에 의해 제안된 대한민국 등록특허공보 제10-0711559호, 특허출원 제10-2009-29261호, 특허출원 제10-2010-0034154호, 특허출원 제10-2010-0109077호 등에 개시되어 있다.By expanding the scope of use of the robot, which has been limited to the function of cleaning floors using vacuum, it is possible to grasp objects such as household articles, books, newspapers, home appliances, clothes, shoes, etc. Korean Patent Publication No. 10-0711559, Patent Application No. 10-2009-29261, Patent application proposed by the present inventors for a robot which moves to an originally allocated area and arranges it, or handles dangerous or hateful goods on behalf of a person. 10-2010-0034154, Patent Application No. 10-2010-0109077 and the like.

가사 도우미 로봇을 이용하는 시스템은, 통상적으로 실내를 여러 개의 블록으로 구획하고, 복수의 블록마다 고유한 좌표 정보를 갖는 좌표정보-RFID 태그를 부착하며, 각각의 물체에는 해당 물체의 고유 위치에 대한 좌표 정보 및 각 물체의 특징 등에 관한 물품 정보가 입력된 물체정보-RFID 태그가 부착되어, 탐색 주행시 로봇이 물체를 발견하면, 해당 물체의 특징과 위치 정보를 파악하고 물체를 파지하여, 해당 물체 고유의 위치에 해당하는 블록으로 옮겨 정리하도록 되어 있다.A system using a housekeeping helper robot typically partitions a room into several blocks, attaches coordinate information-RFID tags with unique coordinate information to each of the blocks, and coordinates of each object with a unique position of the object. When the robot finds an object during search driving, the object information-RFID tag is inputted with the information on the object and the characteristics of each object. It is arranged to move to the block corresponding to the position.

상기 공보 등에 개시된 종래의 가사 도우미 로봇의 기구적 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 주행바퀴(12)가 달린 베이스(10) 상에 리프트 바디(20)를 구비하고, 리프트 바디(20)의 양측에는 사람의 팔 구조와 유사하게 상완(上腕)(30)과 전완(前腕)(40)이 순차적으로 관절연결되고, 전완(40)에 핸드(50)가 장착된 형태로 이루어져 있다. 따라서, 역할 명령 정보와 물체 인지 정보를 바탕으로 상완(30)과 전완(40)의 회동과 더불어 핸드(50)의 회전운동 및 집게 운동에 의해 물체(W)를 파지하고 옮기는 역할을 수행한다.The mechanical structure of the conventional housekeeping helper robot disclosed in the above publication and the like, as shown in Figure 1, having a lift body 20 on the base 10 with the driving wheel 12, the lift body 20 Both sides of the arm similar to the structure of the arm (上 腕) and the forearm (fore 腕) 40 is sequentially connected, the forearm 40 is made of a hand 50 is mounted form. Therefore, based on the role command information and the object recognition information, the rotation of the upper arm 30 and the forearm 40 together with the rotational movement of the hand 50 and the forceps to grip and move the object (W).

이러한 가사 도우미 로봇에 있어서, 물체를 직접 파지하는 부분은 로봇의 핸드 부분이다. 따라서, 정보 전달 체계, 물체 인지 체계 및 주행 안정성 등도 중요한 부분이지만, 그에 못지 않게 물체에 직접 접촉하여 파지하는 핸드 부분 역시 가사 도우미 로봇 시스템을 완성하는 중요한 부분이다. 요컨대, 핸드의 핑거(finger)가 다양한 형태의 물체를 파지하기 어려운 구조로 이루어지거나, 변화 형태가 단순한 몇 가지 동작에만 국한되거나, 파지 접촉 지점이 몇 되지 않고 쉽게 미끄러질 수 있는 구조라면, 물체의 파지 상태가 불안정하여 물체를 떨어뜨리는 등의 심각한 오류를 범하게 된다.In such housekeeping helper robot, the part directly gripping the object is the hand part of the robot. Therefore, the information transmission system, the object recognition system and the driving stability are also important parts, but the hand part which is in direct contact with and grips the object is also an important part to complete the housekeeping helper robot system. In short, if the finger of the hand is made of a structure that is difficult to hold various types of objects, the change form is limited to only a few simple movements, or the structure of the gripping contact point can easily slide without a few gripping points Unstable conditions can cause serious errors, such as dropping objects.

그런데 종래의 핸드 구조는, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 전완(40)에 회전 가능하게 결합된 하나의 고정 핑거(52)와, 고정 핑거(52)에 피벗 결합되어 회동 운동(집게 운동)을 하는 하나의 회동 핑거(54)로만 이루어져 있다. 그렇기 때문에 핸드의 동작의 자유도가 적고 단순한 몇 가지 동작만이 가능하여 물체의 파지가 용이하지 못하고 파지의 안정성도 떨어진다.However, the conventional hand structure, as can be seen in Figure 1, one fixed finger 52 rotatably coupled to the forearm 40, and pivotally coupled to the fixed finger 52 to rotate the movement (pincer movement) It consists of only one rotating finger (54). Therefore, there is little freedom of movement of the hand and only a few simple movements are possible, so that the grip of the object is not easy and the stability of the grip is low.

따라서 본 발명의 목적은, 핸드의 동작 자유도를 높여 물체의 형상과 특성 및 놓인 위치에 알맞게 다양한 동작과 형태로 변화시켜 파지할 수 있도록 하고 파지의 안정성을 높임으로써 물품 취급상의 안정성을 향상시키고 로봇 작업 효율을 극대화하여 가사 도우미 로봇의 역할 수행에 신뢰성을 증진할 뿐만 아니라 활용도를 넓힐 수 있는 핸드 구조를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the degree of freedom of movement of the hand to enable various gripping and gripping according to the shape and characteristics of the object and the position of the object, and to increase the stability of the gripping to improve the handling stability of the article and the robot operation. By maximizing the efficiency, it is not only to increase the reliability in performing the role of the housekeeping helper robot but also to provide a hand structure that can be used more widely.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가사 도우미 로봇의 핸드 구조는, 로봇의 전완에 회전 가능하게 결합되는 핸드 몸체; 얇고 넓은 면적으로 이루어지고, 상기 핸드 몸체의 하부에 설치되는 판형 핑거; 상기 핸드 몸체의 상부에 판형 핑거를 마주보는 상태로 2개가 측방으로 나란한 상태로 설치되어 상기 판형 핑거와 협조하는 제1 관절형 핑거 및 제2 관절형 핑거를 포함하고, 상기 제1 관절형 핑거 및 제2 관절형 핑거는, 각자 별도의 액추에이터를 갖춰 독립적인 관절 운동이 가능하고, 각각 2마디 이상의 관절로 이루어진다.In order to achieve the above object, the hand structure of the housekeeping helper robot according to the present invention, the hand body rotatably coupled to the forearm of the robot; A plate-like finger made of a thin and wide area and installed below the hand body; The first articulated finger and the second articulated finger installed on the upper side of the hand body in a state in which two are arranged side by side in parallel with the plated finger and cooperating with the first articulated finger, and Each of the second articulated fingers has separate actuators to enable independent joint movements, and each of the second articulated fingers includes two or more joints.

본 발명의 다른 방향에 따른 핸드 구조는, 로봇의 전완에 회전 가능하게 결합되는 핸드 몸체; 얇고 넓은 면적으로 이루어지고, 상기 핸드 몸체의 하부에 설치되는 판형 핑거; 상기 핸드 몸체의 상부에 판형 핑거를 마주보는 상태로 2개가 측방으로 나란하게 설치되고, 각자 액추에이터에 의해 독립적으로 관절 운동하여 상기 판형 핑거와 협조하는 제1 관절형 핑거 및 제2 관절형 핑거를 포함하고, 상기 제1 관절형 핑거는, 상기 핸드 몸체에 피벗 축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디와, 상기 기초 마디의 자유단부에 피벗축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 선단 마디를 포함하고, 상기 제2 관절형 핑거는, 상기 핸드 몸체에 피벗 축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디와, 상기 기초 마디의 자유단부에 피벗축에 의해 관절연결되는 선단 마디를 포함한다.A hand structure according to another direction of the present invention, the hand body rotatably coupled to the forearm of the robot; A plate-like finger made of a thin and wide area and installed below the hand body; Two are arranged side by side in a state facing the plate finger on the upper portion of the hand body, and includes a first articulated finger and a second articulated finger to cooperate with the plate finger by joint motion independently by each actuator The first articulated finger includes a base node pivotally connected to the hand body by a pivot axis, and a tip node pivotally connected to a free end of the base node by a pivot axis. The second articulated finger includes a base node pivotally connected to the hand body by a pivot axis, and a tip node articulated by a pivot axis to a free end of the base node.

상기 판형 핑거는, 상기 핸드 몸체에 피벗축에 의해 상기 제1, 2 관절형 핑거를 향해 관절운동 하도록 피벗 설치하는 것이 바람직하다.Preferably, the plate-like finger is pivotally mounted to the first and second articulated fingers by a pivot axis on the hand body.

본 발명에 따른 가사 도우미 로봇의 핸드 구조에 의하면, 핑거가 하나의 넓은 판형 핑거와 2개의 관절형 핑거로 이루어지므로, 핑거의 동작 자유도가 증가하여, 단독으로 또는 서로 협조하여 다양한 모양으로의 운동이 가능하고, 또한 2개의 관절형 핑거가 2마디 이상의 관절로 이루어져서 독립적으로 운동하므로 매우 다양한 형태로 변화시킬 수 있어 물체의 형상에 알맞게 조절할 수 있다.According to the hand structure of the housekeeping helper robot according to the present invention, since the finger is composed of one wide plate-like finger and two articulated fingers, the freedom of movement of the finger is increased, so that movement in various shapes alone or in cooperation with each other is achieved. In addition, since the two articulated fingers are composed of two or more joints and move independently, they can be changed to various shapes and can be adjusted according to the shape of the object.

또한, 핑거와 물체가 여러 지점에서 접촉하게 됨으로써 물체의 파지 상태를 매우 안정적으로 구현하고 유지할 수 있다. In addition, the contact between the finger and the object at various points can implement and maintain a very stable holding state of the object.

또한, 본 발명의 로봇 핸드 구조에 의하면, 물체를 단순히 파지하는 동작뿐만 아니라, 물체의 형태나 특성, 또는 물체가 놓인 바닥의 상태 등에 따라 핑거를 다양한 형태로 변형 및 조화시킬 수 있으므로, 로봇의 활용 범위를 넓힐 수 있고 로봇의 역할 수행에 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, according to the robot hand structure of the present invention, the finger can be transformed and harmonized in various forms according to the shape or characteristics of the object, or the state of the floor on which the object is placed, as well as the operation of simply holding the object. It can extend the scope and increase the reliability of the robot's role.

도 1은 종래 기술에 따른 가사 도우미 로봇의 핸드 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 핸드 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 핸드를 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 핸드를 또 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 핸드의 측면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 핸드의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 핸드를 사용하여 물체를 파지하는 방법의 일례를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 도 7의 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 핸드를 사용하여 물체를 파지하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 도 9의 정면도이다.1 is a view for explaining the hand structure of the housekeeping helper robot according to the prior art.
2 is a perspective view showing a hand structure according to the present invention.
3 is a perspective view of the hand shown in FIG. 2 viewed from another angle.
4 is a perspective view of the hand shown in FIG. 2 viewed from another angle.
5 is a side view of the hand shown in FIG.
6 is a plan view of the hand shown in FIG.
7 is a plan view for explaining an example of a method for gripping an object using a hand according to the present invention.
8 is a front view of FIG. 7.
9 is a plan view for explaining another example of a method for gripping an object using a hand according to the present invention.
10 is a front view of FIG. 9.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 가사 도우미 로봇의 핸드 구조에 관하여 더 상세하게 설명한다.Hereinafter, the hand structure of the housekeeping helper robot according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 핸드 구조를 도시한 도면이다.2 to 6 illustrate a hand structure according to the present invention.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 핸드는, 로봇의 전완에 회전 가능하게 결합되는 핸드 몸체(100)와, 쓰레받기 모양으로 얇고 넓은 면적으로 이루어지고, 핸드 몸체(100)의 하부에 설치되는 판형 핑거(200)를 포함하고, 핸드 몸체(100)의 상부에 판형 핑거(200)를 마주보는 상태로 2개가 측방으로 나란한 상태로 설치되어 상기 판형 핑거(200)와 협조하는 제1 관절형 핑거(300) 및 제2 관절형 핑거(400)를 포함한다.2 to 6, the hand of the present invention, the hand body 100 is rotatably coupled to the forearm of the robot, made of a thin and wide area in the shape of a dustpan, installed in the lower portion of the hand body 100 It includes a plate-like finger 200, the first articulated to cooperate with the plate-like finger 200 is installed in a state in which the two side by side in a state facing the plate-like finger 200 on the upper portion of the hand body 100 Finger 300 and second articulated finger 400.

핸드 몸체(100)는 후방의 결합부(102)가 로봇의 전완에 구비되는 회전축에 결합되어 회전운동한다.The hand body 100 is coupled to the rotating shaft provided on the forearm of the robot is coupled to the rear of the robot rotates.

제1 관절형 핑거(300) 및 제2 관절형 핑거(400)는, 각자 별도의 액추에이터(350)(450)를 갖춰 독립적인 관절 운동이 가능하고, 각각 2마디 이상의 관절로 이루어진다.Each of the first articulated finger 300 and the second articulated finger 400 has separate actuators 350 and 450 to enable independent joint movement, and each of the joints includes two or more joints.

이러한 핸드는 로봇의 양측의 전완에 각각 설치되어 각자 단독으로 또는 서로 협조하여 물체를 파지하고 옮겨놓는 동작을 수행하는데, 본 발명의 핸드는 인체에 비유하면 손가락을 이루는 부분으로서 하나의 넓은 판형 핑거(200)와 2개의 관절형 핑거(300)(400)로 이루어지므로, 서로 협조하여 다양한 모양으로의 운동이 가능하고, 특히 2개의 관절형 핑거(300)(400)가 2마디 이상의 관절로 이루어져서 독립적으로 운동하므로 매우 다양한 형태로 변화시킬 수 있어 물체의 형상에 알맞게 조절할 수 있다.These hands are respectively installed on the forearms of both sides of the robot to perform the operation of gripping and moving the objects alone or in cooperation with each other. 200) and two articulated fingers (300, 400), so that it is possible to cooperate with each other in a variety of shapes, in particular two articulated fingers (300,400) are made of two or more joints independently It can be changed in various forms, so it can be adjusted according to the shape of the object.

이 경우, 판형 핑거(200)도 관절형 핑거(300)(400)처럼 핸드 몸체(100)에 관절 연결하면 로봇의 상완과 전완만을 움직여서 조절하는 것에 비해 미세한 동작이 가능해 진다. 본 실시예에서는, 판형 핑거(200)는 그의 힌지부(202)가 피벗축(204)에 의해 제1, 2 관절형 핑거(300, 400)를 향해 관절운동 하도록 피벗 설치되어 제1, 2 관절형 핑거(300, 400)와 협조하기 용이하도록 구성된다.In this case, when the plate-like finger 200 is also articulated to the hand body 100, like the articulated fingers 300 and 400, it becomes possible to operate finer than moving and adjusting only the upper arm and forearm of the robot. In the present embodiment, the plate-like finger 200 is pivotally installed so that the hinge portion 202 articulates toward the first and second articulated fingers 300 and 400 by the pivot axis 204. It is configured to facilitate coordination with the mold fingers 300 and 400.

제1 관절형 핑거(300)와 제2 관절형 핑거(400)의 구체적인 관절연결 형태는 도면에 도시된 형태가 바람직하다.The specific articulation of the first articulated finger 300 and the second articulated finger 400 is preferably in the form shown in the drawings.

본 실시예에 의하면, 제1 관절형 핑거(300)는, 핸드 몸체(100)에 피벗 축(330)에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디(310)와, 기초 마디(310)의 자유단부에 피벗축(340)에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 선단 마디(320)로 이루어진다.According to the present embodiment, the first articulated finger 300 includes a base node 310 rotatably connected to the hand body 100 by a pivot axis 330, and a free end of the base node 310. It consists of a tip node 320 that is rotatably articulated by the pivot shaft 340.

마찬가지로, 제2 관절형 핑거(400)는, 핸드 몸체(100)에 피벗 축(430)에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디(410)와, 기초 마디(410)의 자유단부에 피벗축(440)에 의해 관절연결되는 선단 마디(420)로 이루어진다.Similarly, the second articulated finger 400 includes a base node 410 pivotally connected to the hand body 100 by a pivot axis 430, and a pivot axis at a free end of the base node 410. A tip node 420 is articulated by 440.

또한, 제1 관절형 핑거(300)와 제2 관절형 핑거(400)의 자유단부를 이루는 선단 마디(320)와 선단 마디(420)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 측방으로 서로 일정한 이격 거리(D)로 간격을 띄워 설치하는 것이 바람직하다. 이에 의하면, 선단 마디(320)와 선단 마디(420)가 이격 거리(D)를 가짐으로써, 예를 들어 표면이 둥근 물체를 파지할 때 접촉 지점이 두 군데 형성되므로 안정적으로 파지할 수 있게 된다.In addition, the tip node 320 and the tip node 420 constituting the free ends of the first articulated finger 300 and the second articulated finger 400 are spaced apart from each other in a lateral direction, as shown in FIG. 6. It is preferable to install a space | interval by the distance D. According to this, the tip section 320 and the tip section 420 has a distance (D), for example, when the contact surface is formed in two places when gripping a round surface can be stably gripped.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 핸드를 사용하여 원기둥 모양의 물체(W1)를 파지하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 are diagrams for explaining an example of a method for holding a cylindrical object (W1) using a hand according to the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 원기둥 모양의 물체(W1)를 파지하는 하나의 방법으로서, 좌측 핸드(LH)와 우측 핸드(RH) 중 한쪽의 핸드 몸체(100)를 180도 각도만큼 회전시키거나 양쪽의 핸드 몸체(100)를 반대 방향으로 90도 각도만큼씩 회전시킨 상태에서 물체(W1)를 파지하면, 좌우의 판형 핑거(200)(200)가 서로 대략 대각 방향에 위치하게 되고, 좌우의 관절형 핑거(300, 400)(300, 400)도 서로 대략 대각 방향에 위치함에 따라 파지력을 균일하게 배분할 수 있다. 또한, 좌측 핸드(LH)와 우측 핸드(RH)가 각각 3개의 핑거(200, 300, 400)를 통해 파지하게 되므로 핑거와 물체(W1)의 접촉 지점도 6곳으로 많이 증가하게 된다. 따라서 물체(W1)의 파지 상태를 매우 안정적으로 구현하고 유지할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, as one method of holding the cylindrical object W1, one of the left hand LH and the right hand RH is rotated by an angle of 180 degrees. Alternatively, when both the hand bodies 100 are rotated by 90 degrees in opposite directions, the objects W1 are gripped, and the left and right plate-shaped fingers 200 and 200 are positioned at approximately diagonal directions to each other. The articulated fingers 300, 400, 300, and 400 may also be uniformly distributed with the gripping force as they are positioned approximately in diagonal directions with each other. In addition, since the left hand LH and the right hand RH are held by the three fingers 200, 300, and 400, respectively, the contact point between the finger and the object W1 also increases to six places. Therefore, the holding state of the object W1 can be implemented and maintained very stably.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 핸드를 사용하여 원기둥 모양의 물체(W2)를 파지하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.9 and 10 are diagrams for explaining another example of a method of holding a cylindrical object (W2) using a hand according to the present invention.

도 9 및 도 10을 참조하면, 원기둥 모양의 물체(W2)를 파지하는 다른 하나의 방법으로서, 좌측 핸드(LH)와 우측 핸드(RH) 중 한쪽의 핸드의 핸드 몸체(100)를 90도 각도 회전시킨 상태에서 물체(W2)를 파지하면, 도면상 좌측 핸드(LH)의 판형 핑거(200)는 물체(W2)의 바닥을 받치게 되고, 우측 핸드(RH)는 물체(W2)의 둘레 부분을 지지하게 된다.9 and 10, as another method of gripping the cylindrical object W2, the hand body 100 of one of the left hand LH and the right hand RH is angled at 90 degrees. When the object W2 is held in the rotated state, the plate-shaped finger 200 of the left hand LH supports the bottom of the object W2 in the drawing, and the right hand RH is the circumferential portion of the object W2. Will be supported.

이러한 방법도 물체(W2)를 안정적으로 파지하는 방법 중의 하나로서, 이는 바닥에 놓인 물체를 들어올리기 용이한 형태이다.This method is also one of the methods for stably holding the object W2, which is easy to lift the object placed on the floor.

예컨대, 도 10에 도시된 것처럼, 우측 핸드(RH)로 물체(W2)의 한쪽을 지지하면서 좌측 핸드(RH)의 판형 핑거(200)의 선단부를 바닥에 접촉시킨 상태에서 물체(W2) 쪽으로 밀면 좌측 핸드(LH)의 판형 핑거(200)의 얇고 넓은 끝 부분이 물체(W2) 아래쪽으로 쉽게 파고들어가게 됨으로써 물체(W2)를 잡기가 용이하다. 이러한 방법에 의하면, 한쪽 핸드의 판형 핑거(200)로 물체(W2)를 안정적으로 받칠 수 있다.For example, as shown in FIG. 10, when one side of the object W2 is supported by the right hand RH, the tip of the plate-shaped finger 200 of the left hand RH is pushed toward the object W2 in a state of contacting the floor. The thin and wide end portion of the plate-shaped finger 200 of the left hand LH easily penetrates below the object W2, thereby making it easy to hold the object W2. According to this method, the object W2 can be stably supported by the plate-shaped finger 200 of one hand.

또한, 도 9에 도시된 것처럼, 판형 핑거(200)로 물체(W2)를 받치고 있는 좌측 핑거(LH)의 제1, 2 관절형 핑거(300, 400)는 그것의 선단 마디(320, 420)가 이격 거리(D)만큼 떨어져 있으므로 물체(W2)의 둥근 부분이 양측의 선단 마디(320, 420) 사이에 끼워지는 모양이 되므로 물체(W2)를 더욱 안정적으로 파지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, the first and second articulated fingers 300, 400 of the left finger LH supporting the object W2 with the plate-shaped finger 200 have its tip nodes 320, 420. Is spaced apart by the separation distance (D), so that the rounded portion of the object (W2) is sandwiched between the tip nodes 320 and 420 on both sides, so that the object (W2) can be held more stably.

본 발명의 로봇 핸드 구조에 의하면 도 7 내지 도 10에 도시된 예뿐만 아니라 물체의 형태나 특성, 또는 물체가 놓인 바닥의 상태 등에 따라 다양한 형태로 변형시키고 조화시켜 사용할 수 있다. 예를 들어, 판형 핑거(200)를 바닥에 대고 관절형 핑거(300, 400)를 움직여 쓰레받기에 쓸어 담는 모양으로 물체를 판형 핑거(200)에 올리는 동작도 가능하다. 그 이외에도 한쪽의 핸드만을 이용하여 물체를 취급할 수 있으며, 밀기, 쓸어 잡기, 당겨 잡기, 두 손 모아 잡기 등 다양한 동작이 가능하다.According to the robot hand structure of the present invention, not only the example shown in FIGS. 7 to 10 but also the shape and characteristics of the object or the state of the floor on which the object is placed can be modified and used in various forms. For example, it is also possible to raise the object to the plate-like finger 200 in the shape of holding the plate-like finger 200 on the floor to move the articulated fingers (300, 400) to sweep. In addition, it is possible to handle the object using only one hand, and various operations such as pushing, sweeping, pulling and grabbing both hands are possible.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

100 : 핸드 몸체
102 : 결합부
200 : 판형 핑거
202 : 힌지부
204 : 피벗 축
300 : 제1 관절형 핑거
310, 410 : 기초 마디
320, 420 : 선단 마디
330, 340, 430, 440: 피벗 축
350, 450 : 액추에이터100: hand body
102: coupling portion
200: plate finger
202: hinge part
204: pivot axis
300: first articulated finger
310, 410: foundation node
320, 420: Tip node
330, 340, 430, 440: pivot axis
350, 450: Actuator

Claims (3)

로봇의 전완에 회전 가능하게 결합되는 핸드 몸체(100);
얇고 넓은 면적으로 이루어지고, 상기 핸드 몸체(100)의 하부에 설치되는 판형 핑거(200);
상기 핸드 몸체(100)의 상부에 판형 핑거(200)를 마주보는 상태로 2개가 측방으로 나란한 상태로 설치되어 상기 판형 핑거(200)와 협조하는 제1 관절형 핑거(300) 및 제2 관절형 핑거(400)를 포함하고,
상기 제1 관절형 핑거(300) 및 제2 관절형 핑거(400)는, 각자 별도의 액추에이터를 갖춰 독립적인 관절 운동이 가능하고, 각각 2마디 이상의 관절로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가사 도우미 로봇의 핸드 구조.A hand body 100 rotatably coupled to the forearm of the robot;
A plate-shaped finger made of a thin and wide area and installed in the lower portion of the hand body 100;
The first articulated finger 300 and the second articulated type, which are installed in a state in which two are arranged side by side in a state facing the plate-shaped finger 200 on the upper portion of the hand body 100 and cooperate with the plate-shaped finger 200. Finger 400,
The first articulated finger 300 and the second articulated finger 400 each have a separate actuator to enable independent joint movement, and each hand of the housekeeping helper robot, which comprises two or more joints. rescue. 로봇의 전완에 회전 가능하게 결합되는 핸드 몸체(100);
얇고 넓은 면적으로 이루어지고, 상기 핸드 몸체(100)의 하부에 설치되는 판형 핑거(200);
상기 핸드 몸체(100)의 상부에 판형 핑거(200)를 마주보는 상태로 2개가 측방으로 나란하게 설치되고, 각자 액추에이터에 의해 독립적으로 관절 운동하여 상기 판형 핑거(200)와 협조하는 제1 관절형 핑거(300) 및 제2 관절형 핑거(400)를 포함하고,
상기 제1 관절형 핑거(300)는, 상기 핸드 몸체(100)에 피벗 축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디(310)와, 상기 기초 마디(310)의 자유단부에 피벗축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 선단 마디(320)를 포함하고,
상기 제2 관절형 핑거(400)는, 상기 핸드 몸체(100)에 피벗 축에 의해 회동 가능하게 관절연결되는 기초 마디(410)와, 상기 기초 마디(410)의 자유단부에 피벗축에 의해 관절연결되는 선단 마디(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가사 도우미 로봇의 핸드 구조.A hand body 100 rotatably coupled to the forearm of the robot;
A plate-shaped finger made of a thin and wide area and installed in the lower portion of the hand body 100;
The first articulated two are installed side by side in the state facing the plate-shaped finger 200 on the upper side of the hand body 100, each joint joint independently by the actuator to cooperate with the plate-shaped finger 200 Finger 300 and second articulated finger 400,
The first articulated finger 300 is pivotally pivotally connected to the hand body 100 by a pivot axis, and pivoted at a free end of the foundation node 310 by a pivot axis. A tip node 320 that is possibly articulated,
The second articulated finger 400 may be jointed by a pivot axis at a free end of the base node 410 and a free joint of the base node 410 pivotally connected to the hand body 100 by a pivot axis. Hand structure of a housekeeping helper robot, characterized in that it comprises a front end node 420 connected. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 판형 핑거(200)는, 상기 핸드 몸체(100)에 피벗축에 의해 상기 제1, 2 관절형 핑거(300, 400)를 향해 관절운동 하도록 피벗 설치되는 것을 특징으로 하는 가사 도우미 로봇의 핸드 구조.The method according to claim 1 or 2,
The plate-shaped finger 200, the hand structure of the hand helper robot, characterized in that pivotally installed to articulate toward the first and second articulated fingers (300, 400) by a pivot axis on the hand body (100) .
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