KR20120130976A - 로봇용 관절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 구동을 위한 관절의 구동 시 관절부에 연결된 골격부의 회전 운동에 소모되는 힘을 감소시키면서도 회전속도와 회전 가동 범위를 확장시킬 수 있도록 하는 로봇용 관절장치에 관한 것으로서,
상기 로봇용 관절장치는, 제1힌지부를 구비한 제1골격부;와, 제2힌지부를 구비한 제2골격부;와, 제1골격부와 제2골격부를 회동가능하게 연결하는 관절부;와, 제3힌지부를 구비하여 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 슬라이더부;와, 제1힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제1신축구동부;와, 제2힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제2신축구동부;를 포함하여 구성되어,
상기 슬라이더부가 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 회전을 위한 구동력의 지지점에 작용하는 힘이 최소가 되도록 위치 가변되는 것을 특징으로 한다

Description

로봇용 관절장치{ARTICULATION APPARATUS FOR ROBOT}

본 발명은 로봇의 관절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전 구동을 위한 관절의 구동 시 관절부에 연결된 골격부의 회전 운동에 소모되는 힘을 감소시키면서도 회전속도와 회전 가동 범위를 확장시킬 수 있도록 하는 로봇용 관절장치에 관한 것이다.

가정용, 군사용, 산업용의 목적으로 인체와 유사한 다양한 관절 작용을 가지는 로봇이 개발되고 있다. 이와 같은 로봇은 관절의 운동을 통해 이동하거나, 사물을 쥐거나 들어올리는 동작 등의 다양한 동작을 수행하게 된다.

이러한 로봇의 관절을 구동하는 방식으로는 모터 및 모터에 연결된 감속기를 이용하여 관절을 구동하는 방식과 와이어를 이용하여 관절을 구동하는 방식 또는 유압실린더를 이용하여 관절을 구동하는 방식이 있다.

이 중 유압실린더를 이용하여 관절을 구동하는 방식의 경우 모터나 별도의 와이어를 구비하지 않아도 되므로 가장 효율적으로 적용될 수 있다.

도 1은 와이어를 이용하여 관절을 구동하는 관절장치의 종래기술의 예로서 대한민국 공개특허 2008-011293호에 개시된 관절장치일 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래기술의 유압실린더를 이용한 관절장치를 나타내는 도면이다.

도 1과 같이, 와이어를 이용하여 관절을 구동시키는 종래기술의 관절장치는 제1프레임(100)과, 제1선형액쥬에이터(110)와, 제1슬라이드(115)와, 제2선형액츄에이터(120)와, 제2슬라이드(125)와, 제1와이어(130)와, 제1고정풀리(134)와, 제2와이어(140)와, 제2고정풀리(144)와, 관절(150)과, 제2프레임(200)을 포함하여 구성된다.

도 2와 같이 유압실린더를 이용한 종래기술의 관절장치는 힌지부(15)를 구비한 제1골격부(10)와, 힌지부(25)를 구비한 제2골격부(20)와, 제1골격부(10)와 제2골격부(20)를 회동 가능하게 연결하는 관절부(30)와, 일단은 힌지부(15)에 힌지 결합되고 타단은 힌지부(25)에 회전 가능하게 힌지 결합되는 피스톤과 유압실린더로 구성되는 유압실린더부(40)를 포함하여 구성된다.

도 1의 관절장치는 제1선형액쥬에이터(110)와 제2선형액츄에이터(120)를 구동시켜 제1슬라이드(115)와 제2슬라이드(125)를 선형 이동되고, 이에 의해 와이어가 선형이동력을 제2프레임(200)에 전달시킴으로써 제1프레임(100)과 제2프레임(200)을 접힘 또는 펼침 구동을 수행하게 된다.

도 2의 관절장치는 유압실린더부(40)의 수축 또는 신장에 따라 제1골격부(10)와 제2골격부(20)가 굽힘 또는 펼침 구동을 수행하게 된다.

상술한 종래기술들의 와이이어를 이용한 관절장치들의 경우 제1프레임(100)과 제2프레임(200)의 굽힘 또는 펼침 구동을 위한 회전작용력의 지지점이 제1고정풀리(134)와 제2고정풀리(144)로 그 위치가 고정되어 있다.

그리고 유압실린더(40)를 이용한 관절장치의 경우에도 제1골격부(10)와 제2골격부(20)의 굽힘 또는 펼침 구동을 위한 회전작용력의 지지점이 힌지부(15)와 다른 힌지부(25)로 고정되어 있다.

따라서 종래기술의 경우에는 고정된 회전작용력의 지지점이 각 프레임 또는 골격부의 굽힘 또는 펼침 회전각도를 제한하는 요인으로 작용하게 된다.

또한, 종래기술의 관절장치들의 경우에는 회전력의 지지점의 위치가 고정되므로 회전 운동의 속도를 가변시킬 수 없어 관절 운동의 회전속도가 느려지므로 로봇의 전체 동작의 속도 향상이 어렵게 되는 문제점을 가진다.

또한, 종래기술의 관절장치들의 경우에는 회전작용력의 지지점(회전 중심점)이 고정되어 있는 것에 의해 각 프레임 또는 골격부의 굽힘 또는 펼침 각도 위치에 따른 회전 작용을 위해 가해지는 토크의 변화가 심하게 되어, 어느 순간에는 관절 운동을 위해 매우 큰 힘이 부가되어야 하는 문제점을 가진다. 이러한 토크의 급격한 변화는 힘의 작용점에 큰 부하를 주게 되므로 힘의 작용 부위의 피로누적을 가속시키게 된다.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술들의 관절장치가 가지는 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 로봇 관절부의 회전 각도의 범위를 확장하고, 회전속도를 향상시키며, 토크의 변화 폭을 감소시켜 관절 구동을 위한 힘이 인가되는 부위의 작용 하중을 감소시키는 것에 의해 피로누적 또는 피로파괴율을 감소시킬 수 있도록 하는 로봇용 관절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇용 관절장치는, 제1힌지부를 구비한 제1골격부;와, 제2힌지부를 구비한 제2골격부;와, 제1골격부와 제2골격부를 회동가능하게 연결하는 관절부;와, 제3힌지부를 구비하여 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 슬라이더부;와, 제1힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제1신축구동부;와, 제2힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제2신축구동부;를 포함하여 구성되어, 상기 슬라이더부가 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 회전을 위한 구동력의 지지점에 작용하는 힘이 최소가 되도록 위치 가변되는 것을 특징으로 한다.

상기 슬라이드부는, 상기 제3힌지가 외부로 노출되도록 형성되고, 내주면에 슬라이드부재가 개재되어, 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나의 외주연에 미끄럼 이동 가능하게 삽입 결합되는 관형으로 형성될 수 있다.

상기 슬라이드부는, 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나에 설치되는 레일;과, 상기 제3힌지가 외부로 노출되도록 형성되어 상기 레일을 따라 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 슬라이더;를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 제1신축구동부 또는 상기 제2신축구동부는, 유압실린더;와, 유압에 의해 유압실린더에 대하여 돌출 또는 유입되는 것에 의해 신축되도록 유압실린더에 결합되는 피스톤;을 구비한 유압실린더부로 구성될 수 있다.

상기 제1신축구동부 또는 상기 제2신축구동부는, 일단은 상기 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되고 타단은 회전되는 너트관축모터의 너트관축에 나사결합되는 스크류볼트;와, 너트관이 중심부에 회전축으로 형성된 너트관축모터;와, 상기 너트관축모터가 내부의 일측에 설치되고, 타측은 상기 제1힌지부 또는 제2힌지부 중 어느 하나에 회전 가능하게 힌지 결합되는 관형케이스;를 포함하는 스크류신축부로 구성될 수도 있다.

상기 구성에서 상기 너트관축은 일반적인 모터에서 모터축의 축심을 관통하여 암나사부를 형성한 것이다.이러한 구성에 의해 너트관축이 회전되는 경우 축결합된 스크류볼트가 회전됨이 없이 일단부가 관형케이스의 내부로 인입되거나 관형케이스의 내부로부터 인출되는 것에 의해 스크류볼트의 신축 작용이 일어나 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 구동이 수행될 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명은 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 구동을 위한 회전력의 지지점으로 작용하는 슬라이더부가 위치 이동되는 것에 의해 제1골격부와 제2골격부의 회전각도를 확장시키는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 구동을 위한 회전력의 지지점으로 작용하는 슬라이더부가 위치 이동되는 것에 의해 제1골격부와 제2골격부의 회전을 위한 작용 토크의 변화 폭을 줄일 수 있게 되어 힘이 작용하는 부위의 피로누적을 감소시키는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 구동을 위한 회전력의 지지점으로 작용하는 슬라이더부가 위치 이동되는 것에 의해 제1골격부와 제2골격부의 회전을 위한 작용 토크를 감소시키게 되므로 구동을 에너지의 소모를 감소시키는 효과를 제공한다.

도 1은 와이어를 이용하여 관절을 구동하는 관절장치의 종래기술의 예로서 대한민국 공개특허 2008-011293호에 개시된 관절장치일 예를 나타내는 도면,
도 2는 종래기술의 유압실린더를 이용한 관절장치를 나타내는 도면,
도 3은 신축구동부가 유압실린더로 구현된 본 발명의 제1 실시예에 따르는 관절장치(1)의 측면 사시도,
도 4는 신축구동부가 스크류신축부로 구현된 본 발명의 제2 실시예에 따르는 관절장치(2)의 측면 사시도,
도 5는 스크류신축부의 내부 구조를 나타내기 위한 부분 단면도,
도 6은 도 3 또는 도 4의 슬라이더부의 일 실시예의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 도 3 또는 도 4의 슬라이더부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예의 설명에서 도 2의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

도 3은 신축구동부가 유압실린더로 구현된 본 발명의 제1 실시예에 따르는 관절장치(1)의 측면 사시도이다.

도 3과 같이 상기 관절장치(1)는 제1골격부(10)와, 제2골격부(20)와, 제1골격부(10)와 제2골격부(20)를 회전 가능하게 연결되어 형성되는 관절부(30)와, 제2골격부(20) 상에서 제1골격부의 길이 방향을 따라 이동가능하게 설치되는 슬라이더부(50)와, 일단은 제3힌지부(56)에 힌지 결합되고 타단은 제1힌지부(16)에 힌지결합되는 제1유압실린더부(60)와, 일단은 제3힌지부(56)에 힌지 결합되고 타단은 제2힌지부(26)에 힌지 결합되는 제2유압실린더부(70)를 포함하여 구성된다.

상기 제1골격부(10)의 제2골격부(20)와 결합되는 단부의 반대 측에는 제1힌지부(16)가 측면으로 돌출 형성된다. 상기 제2골격부(20)의 제1골격부(10)와 결합되는 단부의 반대측에 또한 제2힌지부(26)가 측면으로 돌출 형성된다. 그리고 상기 슬라이더부(50)는 외측면에 제3힌지부(56)가 돌출 형성되어 상기 제2골격부(20)의 제2힌지부(26)가 돌출된 면에 제2골격부(20)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 설치된다.

제1유압실린더부(60)는 제1피스톤(61)과 제1피스톤(61)이 유압에 의해 인출 또는 인입되도록 일측 단부가 삽입 결합되는 제1유압실린더(65)를 포함하여 구성되며, 제2유압실린더부(70)는 제2피스톤(71)과 제2피스톤(71)이 유압에 의해 인출 또는 인입되도록 일측 단부가 삽입 결합되는 제2유압실린더(72)를 포함하여 구성된다. 그리고 제1피스톤(61)과 제1유압실린더(65)의 서로 대향하는 반대측 단부 및 제2피스톤(71)과 제2유압실린더(72)의 서로 대향하는 반대측 단부에는 각각 힌지결합을 위해 관통된 러그형 돌출부(3)가 형성된다. 상기 제1힌지부(16)와 제2힌지부(26) 및 제3힌지부(56)는 관통된 힌지구멍이 형성되어 평행하게 돌출되는 두 개의 힌지브라켓으로 구성되며, 상기 러그형 돌출부(3)는 제1힌지부(16)와 제2힌지부(26)와 제3힌지부(56)의 내부로 삽입된 후 힌지축 등에 의해 결합되는 것으로서 도면에 그 도시와 도면부호의 지시를 생략하였다. 이와 달리 러그형 돌출부(3)가 두 개의 힌지브라켓으로 형성되고 상기 제1힌지부(16)와 제2힌지부(26) 및 제3힌지부(56)가 하나의 러그형 돌출부(3)를 가지도록 구성될 수도 있다.

상기 구성에서 상기 제1골격부(10)와 슬라이더부(50)가 결합된 제2골격부(20)는 일단부가 베어링부재 등의 회전부재를 개재하여 관절부(30)를 형성하며 결합된다.

제1피스톤(61)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제3힌지부(56)에 힌지 결합되고, 제1유압실린더(65)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제1힌지부(16)에 힌지 결합되는 것에 의해 제1유압실린더부(60)가 관절장치(1)에 장착된다.

또한, 제2피스톤(71)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제3힌지부(56)에 힌지 결합되고, 제2유압실린더(72)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제2힌지부(26)에 힌지 결합되는 것에 의해 제2유압실린더부(70)가 관절장치(1)에 장착된다.

상술한 결합 구조와 달리, 제1피스톤(61) 및 제2피스톤(71)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 각각 제1힌지부(16)와 제2힌지부(26)에 결합되고, 제1유압실린더(65) 및 제2유압실린더(72)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부가 제3힌지부(56)에 힌지 결합될 수도 있다.

상술한 바와 같이 결합된 상태에서 제1골격부(10)와 제2골격부(20)가 굽힘 구동되는 경우 제1유압실린더부(60)와 제2유압실린더부(70)가 수축됨과 동시에 슬라이더부(50)가 제2힌지부(26) 측으로 이동된다. 따라서 관절부(30)와 제1유압실린더부(60)의 거리(R(θ))가 작아지게 되므로, 제1골격부(10)를 관절부(30)를 중심으로 동일한 각도를 회전시키는데 필요한 토크(힘 x (힘의 작용점과 회전 중심 사이의 거리(R(θ)))의 크기가 작용점이 고정된 상태에 비하여 작아지게 된다.

또한 제2유압실린더부(70)의 수축 작용에 의해 지지점이 고정된 상태(슬라이더부가 고정된 상태)에 비하여 빠른 회전 구동을 가능하게 하므로, 제1골격부(10)와 제2골격부(20)의 굽힘 운동 속도를 빠르게 수행하도록 할 수 있다.

도3의 관절장치(1)에서 펼침 구동 과정은 상술한 굽힘 과정과 반대로 제1유압실린더(65)와 제2유압실린더부(70)의 신장에 의해 이루어지며, 각각의 힘의 작용 방형과 회전방향은 굽힘 작용과 반대의 방향으로 작용하면서 동일한 이유로 동일한 각도를 회전시키는 경우 지지점에 고정된 상태(슬라이더부(50)가 고정된 상태)에 비하여 소요되는 힘이 감소하고 회전속도가 빨라지게 된다.

도 4는 신축구동부가 스크류신축부로 구현된 본 발명의 제2 실시예에 따르는 관절장치(2)의 측면 사시도이고, 도 5는 스크류신축부의 내부 구조를 나타내기 위한 부분 단면도이다.

도 3의 제1 및 제2 유압실린더부(60, 70) 각각은 도 4 및 도 5와 같이 제1 및 제2 스크류신축부(80, 90)으로 대체 구성될 수 있다.

상기 제1스크류신축부(80)는 제1스크류볼트(81)와, 제1스크류볼트(81)의 단부가 나사 결합되는 제1너트관축모터(82)와, 제1너트관축모터(82)의 내장되어 고정되는 제1관형케이스(85)를 포함하여 구성된다.

상기 제1스크류볼트(81)의 일측 단부에는 중앙이 관통된 러그형 돌출부(3)가 형성된다. 제1스크류볼트(81)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부의 반대 단부는 제1너트관축모터(82)의 제1너트관축(83)에 나사 결합 방식으로 축 결합된다.

상기 제1너트관축모터(82)는 내부에 모터축을 관통하도록 암나사홈을 형성한 제1너트관축(83)을 구비하는 것으로서 제1관형케이스(85)의 내부에 고정 설치된다.

상기 제1관형케이스(85)는 일측 단부에는 제1스크류볼트(81)가 삽입되도록 관통되고, 타측단부는 제1힌지부(16)와 힌지결합되도록 중앙이 관통된 러그형 돌출부(3)가 돌출 형성된다.

상기 제2스크류신축부(90)는 제2스크류볼트(91)와, 제2스크류볼트(91)의 단부가 나사 결합되는 제2너트관축모터(92)와, 제2너트관축모터(92)의 내장되어 고정되는 제2관형케이스(95)를 포함하여 구성된다.

상기 제2스크류볼트(91)의 일측 단부에는 중앙이관통된 러그형 돌출부(3)가 형성된다. 제2스크류볼트(91)의 러그형 돌출부(3)가 형성된 단부의 반대 단부는 제2너트관축모터(92)의 제2너트관축(93)에 나사 결합 방식으로 축 결합된다.

상기 제2너트관축모터(92)는 내부에 모터축을 관통하도록 암나사홈을 형성한 제2너트관축(93)을 구비하는 것으로서 제2관형케이스(95)의 내부에 고정 설치된다.

상기 제2관형케이스(95)는 일측 단부에는 제2스크류볼트(91)가 삽입되도록 관통되고, 타측단부는 제2힌지부(26)와 힌지결합되도록 중앙이 관통된 러그형 돌출부(3)가 돌출 형성된다.

상기 구조의 제1스크류신축부(80)는 제1스크류볼트(81)의 제1관형케이스(85)의 외부로 노출된 단부가 제3힌지부(56)에 힌지결합되고, 제1관형케이스(85)의 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제1힌지부(16)에 힌지 결합된다.

그리고 제2스크류신축부(90)는 제2스크류볼트(91)의 제2관형케이스(95)의 외부로 노출된 단부가 제3힌지부(56)에 힌지결합되고, 제2관형케이스(95)의 단부가 러그형 돌출부(3)에 의해 제2힌지부(26)에 힌지 결합된다.

제1너트관축모터(82)와 제2너트관축모터(92)가 구동하는 경우 제1너트관축(83)과 제2너트관축(93)의 회전 방향에 따라 제1스크류볼트(81)와 제2스크류볼트(91)가 각각 제1관형케이스(85)와 제2관형케이스(95)의 내부로부터 인출되거나 제1관형케이스(85)와 제2관형케이스(95)의 내부로인입되는 것에 의해 제1골격부(10)와 제2골격부(20)의 결합길이를 신장 또는 수축시켜 제1골격부(10)와 제2골격부(20)의 굽힘 또는 펼침 구동을 수행할 수 있도록 구성된다.

도 4의 관절장치(2)의 굽힘 또는 펼침 구동 작용 중 슬라이더부(50)는 도 3의 설명에서와 같이 위치 이동됨으로써 동일한 각도의 굽힘 또는 펼침 구동 시 가해지는 힘을 감소시키게 되며, 회전 운동 속도를 증가시키게 된다. 이러한 슬라이더부(50)의 작용 효과는 도 3에서 설명하였으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 상기 슬라이더부(50) 또한 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 6은 도 3 또는 도 4의 슬라이더부의 일 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.

도 6과 같이 상기 슬라이더부(50)는 제1골격부(10) 또는 제2골격부(20) 상에서 길이 방향을 따라 설치되는 레일(52)과 레일(52)에 이동 가능하게 결합되는 슬라이더(51A)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 레일(52)의 양측면은 요입되어 내부에 볼베어링(53A)이 설치되며, 슬라이더부(50)의 내부 양측면에는 레일(52)의 양측면에 형성된 요입홈(52a)에 결합되는 돌출부(51B)가 형성되어 돌출부가 요입부(52a)로 삽입결합된 상태에서 볼베어링(53A)에 의해 자유롭게 미끄럼 이동할 수 있게 된다.

도 7은 도 3 또는 도 4의 슬라이더부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 7과 같이 상기 슬라이더부(50)는 관형슬라이더부(50A)로 구성될 수도 있다.

상기 관형슬라이더부(50A)는 내부에 길이 방향으로 중공된 베어링부재(53B)가 삽입 결합되고, 외측면에는 제3힌지부(56)가 돌출 형성된 원통형으로 형성된다. 상기 구성의 관형슬라이더부(50A)는 베어링부재(53B)를 개재하여 제1골격부(10) 또는 제2골격부(20)의 외주연으로 삽입 결합되어 신축구동부의 신장 또는 수축 구동에 따라 제1골격부(10) 또는 제2골격부(20)를 따라 미끄럼 이동하게 된다.

본 발명의 실시예의 설명에서 제1유압실린더(65)와 제1스크류신축부(80)는 본 발명의 제1신축구동부의 실시예들이며, 제2유압실린더(72)와 제2스크류신축부(90)는 본 발명의 제2신축구동부의 실시예들이다.

본 발명의 실시예의 설명에서 도 2의 구성과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하였으나, 본 발명이 도2와 본 발명의 실시예에 개시된 구성으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 구성들은 도 1의 프레임 등과 같이 본 발명의 동일한 작용 기능을 수행하는 다양한 변형된 구조를 가지도록 변형실시될 수 있으며, 이러한 변형실시되는 구성들 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1, 2: 관절장치, 3: 러그형 돌출부, 10: 제1골격부, 16: 제1힌지부
20: 제2골격부, 26: 제2힌지부, 30: 관절부, 50: 슬라이더부
56: 제3힌지부, 60: 제1유압실린더부, 70: 제2유압실린더부
80: 제1스크류신축부, 90: 제2스크류신축부

Claims (5)

1. 제1힌지부를 구비한 제1골격부;와,
   제2힌지부를 구비한 제2골격부;와,
   제1골격부와 제2골격부를 회동가능하게 연결하는 관절부;와,
   제3힌지부를 구비하여 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나에 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 슬라이더부;와,
   제1힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제1신축구동부;와,
   제2힌지부에 일단이 회전 가능하게 결합되고 타단은 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되는 제2신축구동부;를 포함하여 구성되어,
   상기 슬라이더부가 제1골격부와 제2골격부의 굽힘 또는 펼침 회전을 위한 구동력의 지지점에 작용하는 힘이 최소가 되도록 위치 가변되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이드부는,
   상기 제3힌지가 외부로 노출되도록 형성되고, 내주면에 슬라이드부재가 개재되어, 제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나의 외주연에 미끄럼 이동 가능하게 삽입 결합되는 관형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이드부는
   제1골격부 또는 제2골격부 중 어느 하나에 설치되는 레일;과,
   상기 제3힌지가 외부로 노출되도록 형성되어 상기 레일을 따라 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 슬라이더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1신축구동부 또는 상기 제2신축구동부는,
   유압실린더;와,
   유압에 의해 유압실린더에 대하여 돌출 또는 유입되는 것에 의해 신축되도록 유압실린더에 결합되는 피스톤;을 구비한 유압실린더부로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1신축구동부 또는 상기 제2신축구동부는,
   일단은 상기 제3힌지부에 회전 가능하게 결합되고 타단은 회전되는 너트관축모터의 너트관축에 나사결합되는 스크류볼트;와,
   너트관이 중심부에 회전축으로 형성된 너트관축모터;와,
   상기 너트관축모터가 내부의 일측에 설치되고, 타측은 상기 제1힌지부 또는 제2힌지부 중 어느 하나에 회전 가능하게 힌지 결합되는 관형케이스;를 포함하는 스크류신축부로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절장치.

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