KR20130033920A - Apparatus of service robot having arm assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 암 조립체를 구비하여 특정 물체를 집을 수 있는 서비스 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a service robot having an arm assembly capable of picking up a specific object.
이동형 서비스 로봇(Mobile Service Robot)이란, 이동이 가능하고 명령을 수행하는 지능형 서비스 로봇을 말한다. 서비스 로봇은 일반적으로 실내 환경에서 물체 또는 상황에 대한 인식, 목표지점까지의 이동, 지정된 물체에 대한 파지, DB저장 등 여러 작업을 수행한다. 이동형 서비스 로봇이 수행하는 작업으로서, 냉장고 안에 있는 녹차 음료수를 사용자에게 가져다주는 작업, 바닥에 떨어져 있는 리모컨을 소파에 앉아 있는 사용자에게 가져다 주는 작업 등을 예로 들 수 있다.A mobile service robot refers to an intelligent service robot that can move and perform commands. Service robots generally perform various tasks such as recognition of objects or situations in the indoor environment, moving to a target point, holding a designated object, and storing a DB. Examples of tasks performed by the mobile service robot include bringing green tea drinks in the refrigerator to the user, and bringing a remote controller on the floor to the user sitting on the sofa.
종래의 서비스 로봇의 경우 로봇 몸체의 상부에 암(arm)이 장착되어 바닥과 같이 낮은 곳에 놓은 물건은 집을 수 없었다. 바닥에 놓인 물체를 집기 위해 좀 더 진일보된 로봇은 암이 장착된 상체를 숙여서 집도록 구성된다. 이와 같은 방식의 로봇은 로봇의 상체 전체를 숙여야 하므로 상체를 구동하는 모터의 용량이 커져 소모 전력이 커지는 단점이 있다.In the case of the conventional service robot, an arm is mounted on the upper part of the robot body, and objects placed at a low place such as the floor could not be picked up. The robot, which is more advanced to pick up the object on the floor, is configured to lean on the arm-mounted upper body. Since the robot of this type needs to bow the entire upper body of the robot, there is a disadvantage that the power consumption of the motor that drives the upper body increases.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적은 구동력으로도 낮은 곳에 놓인 물체나 높은 곳에 놓인 물체도 집을 수 있는 서비스 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a service robot capable of picking up an object placed at a low place or an object placed at a high place even with a small driving force.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 물체를 집기 위한 서비스 로봇에 있어서, 상기 서비스 로봇을 주행시키는 이동부; 적어도 일부분이 회전 가능하게 상기 이동부에 결합되는 몸체부; 및 물체를 집기 위한 핸드 및 상기 몸체부에 승강 가능하게 결합되는 암 베이스를 포함하는 암 조립체를 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, a service robot for picking up an object, a moving unit for driving the service robot; A body portion at least partially coupled to the moving portion to be rotatable; And an arm assembly capable of vertical and rotational movements including an arm assembly including a hand for picking up an object and an arm base that is liftably coupled to the body portion.
이때, 상기 암 조립체는, 상기 몸체부에 승강 가능하게 결합되는 암 베이스; 및 상기 암 베이스에 피치 동작 가능하게 결합되는 적어도 하나의 링크를 더 포함하며, 상기 핸드는 상기 적어도 하나의 링크의 최후단의 링크의 단부에 결합될 수 있다.At this time, the arm assembly, the arm base is coupled to the body portion to be elevated; And at least one link operatively coupled to the arm base, wherein the hand may be coupled to an end of the last link of the at least one link.
또한, 상기 서비스 로봇은, 상기 서비스 로봇이 위치한 공간 또는 상기 물체를 인식하기 위한 센서부를 더 포함할 수 있다.The service robot may further include a sensor unit configured to recognize the space in which the service robot is located or the object.
또한, 상기 서비스 로봇은, 상기 서비스 로봇의 상태, 경고, 알림 또는 메시지를 사용자에게 전달하기 위한 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.In addition, the service robot may further include a display unit for transmitting a state, a warning, a notification, or a message of the service robot to a user.
한편, 상기 몸체부는, 상기 몸체부의 상단 및 하단에 배치되며 회전하지 않고 고정되는 상부 프레임 및 하부 프레임; 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 사이에 고정되며, 외주면에는 고정 스퍼 기어가 결합되는 포스트; 상기 하부 프레임의 상측에 회전 가능하게 지지되는 하부 플레이트; 상기 상부 프레임의 하측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 하부 플레이트와는 일체로 결합되는 상부 플레이트; 구동력을 발생시키며, 상기 하부 플레이트와 일체로 결합되는 회전 구동용 모터; 및 상기 회전 구동용 모터의 구동축에 결합되며, 상기 고정 스퍼 기어와 맞물리는 회전 스퍼 기어를 포함할 수 있다.On the other hand, the body portion, the upper frame and the lower frame disposed on the top and bottom of the body portion is fixed without rotation; A post fixed between the upper frame and the lower frame and having a fixed spur gear coupled to an outer circumferential surface thereof; A lower plate rotatably supported on an upper side of the lower frame; An upper plate rotatably supported at a lower side of the upper frame and integrally coupled with the lower plate; A rotation driving motor generating a driving force and integrally coupled with the lower plate; And coupled to the drive shaft of the rotary drive motor, it may include a rotary spur gear meshing with the fixed spur gear.
또한, 상기 몸체부는, 상기 하부 프레임의 상측에 회전 가능하게 지지되는 하부 플레이트; 상기 상부 프레임의 하측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 하부 플레이트와는 일체로 결합되는 상부 플레이트; 상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트와 일체로 결합되는 리니어 샤프트; 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 회전 가능하게 지지되는 리드 스크루; 상기 암 베이스가 일체로 결합되고 상기 리니어 스크루와 결합되며 상기 리니어 스크루의 회전 시 회전하여 상승 또는 하강하는 리드 스크루 너트; 및 상기 리드 스크루를 구동시키는 리드 스크루 구동 모터를 포함할 수 있다.In addition, the body portion, a lower plate rotatably supported on the upper side of the lower frame; An upper plate rotatably supported at a lower side of the upper frame and integrally coupled with the lower plate; A linear shaft integrally coupled with the lower plate and the upper plate; A lead screw rotatably supported between the lower plate and the upper plate; A lead screw nut which is integrally coupled to the arm base and is coupled to the linear screw, and which rotates when the linear screw rotates or rises or falls; And it may include a lead screw drive motor for driving the lead screw.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 서비스 로봇이 상체를 숙이지 않아도 바닥과같이 낮은 곳에 위치한 물체를 집을 수 있으며 테이블과 같이 높은 곳에 위치한 물체도 집을 수 있으므로 시스템 부하 용량을 작게 할 수 있고 서비스 로봇의 전체적이 구성이 간단해지는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the service robot can pick up objects located at a low place such as the floor without picking up the upper body, and can also pick up objects located at a high place such as a table, so that the system load capacity can be reduced and the overall service robot can be collected. This configuration has the effect of simplifying.
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 서비스 로봇 자체가 회전하지 않더라도 암 조립체를 회전시킬 수 있으므로 서비스 로봇의 여러 방향에 놓인 물체를 집을 수 있어 작업 영역이 종래의 서비스 로봇에 비해 넓어지는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the arm assembly can be rotated even if the service robot itself is not rotated, it is possible to pick up objects placed in various directions of the service robot, thereby increasing the work area compared to the conventional service robot. .
또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 서비스 로봇이 이동 시에는 암 조립체를 서비스 로봇 뒤쪽으로 접어 적재할 수 있으므로 좁은 공간에서의 이동이 원활해지는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the service robot is moved, the arm assembly can be folded and loaded behind the service robot, which has the advantage of smooth movement in a narrow space.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 전체적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 중간 높이에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 높은 곳에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 낮은 곳에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 암 조립체가 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전한 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 도 6의 상태에서 암 조립체가 회전축을 중심으로 시계 방향으로 더 회전한 상태를 도시하는 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 각각 암 조립체가 접혀 서비스 로봇의 뒤쪽으로 적재된 상태를 도시하는 사시도 및 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 몸체부의 주요 부분을 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 몸체부의 주요 부분을 도시하는 수직 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 암 조립체의 승강 구조를 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 11의 내부에 배치된 구성요소의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 암 조립체의 승강 구조를 다른 쪽에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view of a service robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the overall configuration of a service robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, which is a view showing a state when picking up an object located at an intermediate height.
4 is a view showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, which shows a state when picking up an object located at a high place.
5 is a view showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, which shows a state when picking up an object located at a low position.
6 is a view showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, it is a view showing a state in which the arm assembly is rotated in the clockwise direction about the rotation axis.
7 is a view showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, in the state of Figure 6 is a view showing a state in which the arm assembly is further rotated clockwise around the axis of rotation.
8 (a) and (b) are diagrams showing an operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, each of which is a perspective view and a side view showing a state in which the arm assembly is folded and loaded to the rear of the service robot. .
9 is a perspective view showing the main part of the body portion of the service robot according to an embodiment of the present invention.
10 is a vertical cross-sectional view showing the main part of the body portion of the service robot according to an embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing a lifting structure of the arm assembly of the service robot according to an embodiment of the present invention.
12 is a perspective view of components disposed inside of FIG. 11.
Figure 13 is a perspective view of the lifting structure of the arm assembly of the service robot according to an embodiment of the present invention from the other side.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇(이하에서는 줄여서 '서비스 로봇'이라 함)의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 전체적인 구성을 도시하는 블록도이다.1 is a perspective view of a service robot (hereinafter, simply referred to as a service robot) having an arm assembly capable of vertical motion and rotation motion according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the overall structure of a service robot.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)은 이동부(10), 몸체부(20), 암 조립체(30), 헤드부(40), 센서부(60), 제어부(80), 디스플레이부(50)를 포함한다. 1 and 2, the
이동부(10)는 서비스 로봇(1)을 자유롭게 주행시키기 위하여 구동 휠(도 8의 110) 및 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동 휠은 서비스 로봇(1)의 바닥면에 구비되며, 구동 모터에 의해 구동되어 서비스 로봇(1)을 주행시킨다. 구동 모터는 구동 모터를 구동시키기 위한 구동력을 발생시킨다.The moving
몸체부(20)는 이동부(10)의 상부에 결합되며, 암 조립체(30)를 지지한다. 몸체부(20)는 전체 또는 적어도 일부분이 이동부(10)에 대하여 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 이루어진다.
암 조립체(30)는 상하 방향으로 승강 가능하게 몸체부(20)에 결합된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)의 암 조립체(30)는 암 베이스(310), 제1 링크(320), 제2 링크(330), 제3 링크(340), 트위스트 부재(350), 핸드(360)를 포함한다. 암 조립체(30)는 몸체부(20)를 따라 승강하여 낮은 곳에서부터 높은 곳까지 넓은 범위의 물체를 집을 수 있다. The
헤드부(40)는 몸체부(20)의 상부에 구비되며, 센서부(60) 및 디스플레이부(50) 등을 지지할 수 있다. 헤드부(40)는 본 발명에 따른 서비스 로봇(1)의 필수적인 구성은 아니며, 필요에 따라 생략 가능하다.The
제어부(80)는 중앙처리장치(810) 및 메모리(820)를 포함할 수 있다. 중앙처리장치(810)는 서비스 로봇(1)이 특정 동작을 수행하기 위하여 이동부(10) 및 암 조립체(30)를 포함한 서비스 로봇(1)의 각 구성요소에 대한 동작 명령을 생성한다. The
중앙처리장치(810)에는 사용자의 명령이 입력되며, 센서부(60)에 의해 감지되는 정보가 입력될 수 있다. 메모리(820)는 특정 명령에 대해 특정한 동작을 수행하기 위한 프로그램이 저장될 수 있으며, 서비스 로봇(1)이 위치하는 공간 및 각종 물체의 위치 및 크기에 대한 환경 정보가 저장될 수 있다. A command of a user may be input to the
센서부(60)는 물체 또는 서비스 로봇(1)이 위치하는 공간을 인식한다. 센서부(60)는, 예컨대 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서, 일반 카메라, 레이저 스캐너, 스테레오 카메라, 마이크 등이 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 서비스 로봇(1)은 이동이 가능하고 특정 명령을 수행하는 지능형 서비스 로봇으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 서비스 로봇(1)은 센서부(60)에 의해 측정된 측정값이나 영상 등을 분석하여 물체를 인식하거나 자기위치를 인식하는 등의 인식이나 추론 작업을 할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.The
디스플레이부(50)는 서비스 로봇(1)의 상태를 알리거나 사용자에 경고, 알림, 메시지 등을 전달한다.The
이하에서는, 암 조립체(30)의 구조에 대해서 자세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the
암 베이스(310)는 암 조립체(30)를 이루는 나머지 구성요소들을 몸체부(20)에 대해 지지한다. 암 베이스(310)는 승강 가능하게 몸체부(20)에 결합된다. The
제1 링크(320)의 일단이 피치(pitch) 동작 가능하게 암 베이스(310)와 결합된다. 제2 링크(330)의 일단은 피치 동작 가능하게 제1 링크(320)의 타단에 결합된다. 제3 링크(340)의 일단은 피치 동작 가능하게 제2 링크(330)의 타단에 결합된다. 트위스트 부재(350)는 회전 가능하게 제3 링크(340)의 타단에 결합된다. 트위스트 부재(350)의 회전축은 제3 링크(340)가 연장되는 방향과 평행한 방향이다. 핸드(360)는 틸팅(tilting) 동작 가능하게 트위스트 부재(350)에 결합된다. 핸드(360)는 좌우 방향으로 틸팅된다. 핸드(360)는 3 조(jaw) 타입으로 각각의 조(jaw)가 동시에 개폐 동작을 하거나, 개별적으로 개폐 동작을 할 수도 있다.One end of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 중간 높이에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 높은 곳에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 낮은 곳에 위치하는 물체를 집을 때의 상태를 도시하는 도면이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 암 조립체가 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전한 상태를 도시하는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 도 6의 상태에서 암 조립체가 회전축을 중심으로 시계 방향으로 더 회전한 상태를 도시하는 도면이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 작동 상태를 도시하는 도면으로서, 각각 암 조립체가 접혀 서비스 로봇의 뒤쪽으로 적재된 상태를 도시하는 사시도 및 측면도이다.3 is a view showing an operating state of a service robot according to an embodiment of the present invention, which shows a state when picking up an object located at an intermediate height, and FIG. 4 according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating an operating state of a service robot, which illustrates a state when picking up an object located at a high place, and FIG. 5 is a diagram illustrating an operating state of a service robot according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the state at the time of picking up the object located in the place. And, Figure 6 is a view showing the operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, a view showing a state in which the arm assembly is rotated clockwise around the axis of rotation, Figure 7 is a view of the present invention FIG. 6 is a view showing an operating state of the service robot according to the embodiment, in which the arm assembly is further rotated clockwise about the rotation axis in the state of FIG. 6. And, Figure 8 is a view showing the operating state of the service robot according to an embodiment of the present invention, each is a perspective view and a side view showing a state in which the arm assembly is folded and loaded to the back of the service robot.
본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)의 암 조립체(30)는 몸체부(20)에 대하여 승강동작이 가능하다. 구체적으로, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)의 암 조립체(30)의 승강동작은 암 조립체(30) 전체가 상하로 직선 운동 하도록 구성된다. 따라서, 집고자 하는 대상 물체가 바닥과 같이 낮은 위치에 놓이거나 테이블 같이 높은 곳에 놓이냐에 관계 없이 원활하게 물체를 집을 수 있다. 또한, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 암 조립체(30)의 회전 동작은 암 조립체(30) 전체가 몸체부(20)를 중심 축으로 하여 수평면 상에서 회전 운동 하도록 구성된다. 따라서, 집고자 하는 대상 물체가 서비스 로봇(1)의 어느 방향에 위치하던지 관계 없이 서비스 로봇(1)의 방향을 전환시키지 않고도 물체를 집을 수 있다. 또한, 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 서비스 로봇(1)의 주행 중에는 암 조립체(30)를 서비스 로봇(1)의 뒤쪽으로 접어서 부피를 최소화한 상태에서 주행할 수 있으므로 좁은 공간에서도 원활하게 주행할 수 있다.The
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 몸체부의 주요 부분을 도시하는 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇의 몸체부의 주요 부분을 도시하는 수직 단면도이다.9 is a perspective view showing the main part of the body of the service robot according to an embodiment of the present invention, Figure 10 is a vertical cross-sectional view showing the main part of the body of the service robot according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 몸체부(20)가 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전하기 위한 구조의 일 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 9 and 10 will be described an embodiment of a structure for rotating the
본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)의 몸체부(20)는 회전 구동용 모터 및 감속기(210), 상부 프레임(201), 하부 프레임(202), 포스트(220), 고정 스퍼 기어(230), 회전 스퍼 기어(212), 상부 플레이트(250), 하부 플레이트(240)를 포함한다.
상부 프레임(201) 및 하부 프레임(202)은 각각 몸체부(20)의 상단 및 하단에 배치되며 회전하지 않고 고정된다. 포스트(220)는 상부 프레임(201) 및 하부 프레임(202) 사이에서 고정되며, 포스트(220)의 외주면에는 고정 스퍼 기어(230)가 고정된다. 상부 프레임(201), 하부 프레임(202), 포스트(220) 및 고정 스퍼 기어(230)는 이동부(10)에 대하여 회전하지 않는 구성요소이다.The
하부 플레이트(240)는 하부 프레임(202)의 상측에 회전 가능하게 지지되고, 상부 플레이트(250)는 상부 프레임(201)의 하측에 회전 가능하게 지지된다. 하부 플레이트(240) 및 상부 플레이트(250)는 리니어 샤프트(290)에 의해 결합되어 일체로 회전한다. 리니어 샤프트(290)에는 암 베이스(310)가 승강 가능하게 결합된다. 회전 구동용 모터 및 감속기(210)는 상부 플레이트(250), 하부 플레이트(240)에 대하여 고정되며, 회전 구동용 모터 및 감속기(210)의 구동축에는 회전 스퍼 기어(212)가 결합된다. 회전 스퍼 기어(212)는 고정 스퍼 기어(230)에 맞물린다.The
회전 구동용 모터 및 감속기(210)의 구동에 의하여 회전 스퍼 기어(212)가 회전 구동되면 회전 스퍼 기어(212)가 고정 스퍼 기어(230)의 외주면을 따라 돌게 되고, 이에 의해 상부 플레이트(250) 및 하부 플레이트(240)가 포스트(220)를 중심으로 상부 프레임(201) 및 하부 프레임(202)에 대하여 회전한다. 이때, 몸체부(20)의 수직 방향의 회전축은 포스트(220)의 중심축이 된다.When the
이하에서는, 도 11 내지 13을 참조하여 암 조립체(30)가 몸체부(20)에 대하여 승강하기 위한 구조의 일 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a structure for lifting the
본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 로봇(1)은 암 조립체(30)를 몸체부(20)에 대하여 승강시키기 위한 구조로서, 리드 스크루(280), 리드 스크루 구동 모터(270), 리드 스크루 너트(282), 리니어 샤프트(290)를 포함한다.The
리드 스크루(280)는 상부 플레이트(250) 및 하부 플레이트(240) 사이에 회전 가능하게 지지된다. 암 베이스(310)는 리니어 샤프트(290)와 결합되어 상하 직선 운동이 안내되며, 암 베이스(310)에는 리드 스크루 너트(282)가 결합되어 고정된다. The
리드 스크루 구동 모터(270)가 구동되면 리드 스크루 구동 모터(270)의 출력축에 연결된 벨트(281)가 회전하면서 리드 스크루(280)를 회전시키고, 리드 스크루(280)가 회전하면 리드 스크루 너트(282)가 리드 스크루(280)를 따라 상승 또는 하강한다. 리드 스크루 너트(282)가 상하 방향으로 움직이면 리드 스크루 너트(282)에 고정된 암 베이스(310)도 리니어 샤프트(290)를 따라 상하 방향으로 움직인다. 암 베이스(310)가 상하 방향으로 움직임에 따라 암 조립체(30) 전체가 상하 방향으로 움직일 수 있다.When the lead
한편, 암 조립체(30)가 과도하게 상승 또는 하강할 경우 손상될 수 있으므로 암 조립체(30)의 상하 방향의 이동을 제한할 필요가 있다. 이 경우, 몸체부(20)에는 센서(260)가 구비되어 암 조립체(30)의 위치를 감지한다. 암 조립체(30)가 상승 또는 하강 시 센서(260)에 의해 암 조립체(30)의 높이가 감지되므로 암 조립체(30)의 과도한 상승 또는 하강이 제한된다.On the other hand, since the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 이동부 20: 몸체부
30: 암 조립체 40: 헤드부10: moving part 20: body part
30: arm assembly 40: head portion
Claims (6)
상기 서비스 로봇을 주행시키는 이동부;
적어도 일부분이 회전 가능하게 상기 이동부에 결합되는 몸체부; 및
물체를 집기 위한 핸드 및 상기 몸체부에 승강 가능하게 결합되는 암 베이스를 포함하는 암 조립체
를 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.In the service robot for picking up an object,
A moving unit which drives the service robot;
A body portion at least partially coupled to the moving portion rotatably; And
An arm assembly comprising a hand for picking up an object and an arm base removably coupled to the body portion
Service robot having an arm assembly capable of vertical movement and rotational movement comprising a.
상기 암 조립체는,
상기 암 베이스에 피치 동작 가능하게 결합되는 적어도 하나의 링크를 더 포함하며,
상기 핸드는 상기 적어도 하나의 링크의 최후단의 링크의 단부에 결합되는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.The method of claim 1,
The arm assembly,
At least one link operatively coupled to the arm base,
And wherein the hand has an arm assembly capable of up and down movement and rotational movement coupled to an end of the last link of the at least one link.
상기 서비스 로봇은,
상기 서비스 로봇이 위치한 공간 또는 상기 물체를 인식하기 위한 센서부를 더 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.The method of claim 1,
The service robot,
The service robot having an arm assembly capable of vertical movement and rotational movement further comprising a sensor unit for recognizing the space or the object in which the service robot is located.
상기 서비스 로봇은,
상기 서비스 로봇의 상태, 경고, 알림 또는 메시지를 사용자에게 전달하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.The method of claim 1,
The service robot,
The service robot having an arm assembly capable of vertical movement and rotational movement further comprising a display unit for transmitting the status, warning, notification or message of the service robot to the user.
상기 몸체부는,
상기 몸체부의 상단 및 하단에 배치되며 회전하지 않고 고정되는 상부 프레임 및 하부 프레임;
상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 사이에 고정되며, 외주면에는 고정 스퍼 기어가 결합되는 포스트;
상기 하부 프레임의 상측에 회전 가능하게 지지되는 하부 플레이트;
상기 상부 프레임의 하측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 하부 플레이트와는 일체로 결합되는 상부 플레이트;
구동력을 발생시키며, 상기 하부 플레이트와 일체로 결합되는 회전 구동용 모터; 및
상기 회전 구동용 모터의 구동축에 결합되며, 상기 고정 스퍼 기어와 맞물리는 회전 스퍼 기어
를 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.The method of claim 1,
The body portion
An upper frame and a lower frame disposed at the top and bottom of the body and fixed without rotation;
A post fixed between the upper frame and the lower frame and having a fixed spur gear coupled to an outer circumferential surface thereof;
A lower plate rotatably supported on an upper side of the lower frame;
An upper plate rotatably supported at a lower side of the upper frame and integrally coupled with the lower plate;
A rotation driving motor generating a driving force and integrally coupled with the lower plate; And
A rotary spur gear that is coupled to a drive shaft of the rotary drive motor and meshes with the fixed spur gear;
Service robot having an arm assembly capable of vertical movement and rotational movement comprising a.
상기 몸체부는,
상기 하부 프레임의 상측에 회전 가능하게 지지되는 하부 플레이트;
상기 상부 프레임의 하측에 회전 가능하게 지지되며, 상기 하부 플레이트와는 일체로 결합되는 상부 플레이트;
상기 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트와 일체로 결합되는 리니어 샤프트;
상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 회전 가능하게 지지되는 리드 스크루;
상기 암 베이스가 일체로 결합되고 상기 리니어 스크루와 결합되며 상기 리니어 스크루의 회전 시 회전하여 상승 또는 하강하는 리드 스크루 너트; 및
상기 리드 스크루를 구동시키는 리드 스크루 구동 모터
를 포함하는 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇.The method of claim 1,
The body portion
A lower plate rotatably supported on an upper side of the lower frame;
An upper plate rotatably supported at a lower side of the upper frame and integrally coupled with the lower plate;
A linear shaft integrally coupled with the lower plate and the upper plate;
A lead screw rotatably supported between the lower plate and the upper plate;
A lead screw nut which is integrally coupled to the arm base and is coupled to the linear screw, and which rotates when the linear screw rotates or rises or falls; And
A lead screw drive motor for driving the lead screw
Service robot having an arm assembly capable of vertical movement and rotational movement comprising a.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20110097630 | 2011-09-27 | ||
KR1020110097630 | 2011-09-27 |
Publications (1)
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---|---|---|---|
KR1020110127178A KR20130033920A (en) | 2011-09-27 | 2011-11-30 | Apparatus of service robot having arm assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20130033920A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018182347A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 엘지전자 주식회사 | Communication robot |
US11931898B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-03-19 | Boston Dynamics, Inc. | Arm and body coordination |
US11999059B2 (en) | 2021-05-04 | 2024-06-04 | Boston Dynamics, Inc. | Limiting arm forces and torques |
-
2011
- 2011-11-30 KR KR1020110127178A patent/KR20130033920A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018182347A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 엘지전자 주식회사 | Communication robot |
US11413739B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-08-16 | Lg Electronics Inc. | Communication robot |
US11931898B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-03-19 | Boston Dynamics, Inc. | Arm and body coordination |
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