KR20160114224A

KR20160114224A - Release button of brake for back driving of robot arm

Info

Publication number: KR20160114224A
Application number: KR1020150040074A
Authority: KR
Inventors: 김진웅; 김승태
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2016-10-05

Abstract

The present invention relates to a break-releasing device for back driving a robot arm. The break held on each shaft of the robot arm which stops operating in case of emergency is selectively released so as to back drive the same. Canceling button for back driving is installed on each shaft. By pressing the cancelling button installed on the shaft of the robot arm in case of emergency, it is possible to simply carrying out back driving operation for corresponding shaft.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a brake release device for a back arm of a robot arm,

본 발명은 로봇 암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치에 관한 것으로서, 상세하게는 로봇 암이 비상시에 갑자기 작동을 정지하였을 때 브레이크를 해제하여 백 드라이빙 시킬 수 있도록 상기 로봇 암의 각 축에 해지버튼을 설치한 로봇암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a brake release device for back driving of a robot arm, and more particularly to a brake release device for releasing a brake when the robot arm suddenly stops operating in an emergency, And a brake release device for back driving of the installed robot arm.

일반적인 수술로봇은 다축의 다관절 로봇으로써 상기 수술로봇의 로봇 암은 보통 5축 또는 6축이 계속 링크 연결되는 형태로 구성하게 되며, 말단 축인 5축 또는 6축에 뼈를 깎거나 자르는 절삭 툴인 엔드 이펙터를 연결하여 사용하게 된다. 이러한 로봇 암의 각 축은 링크 연결되어 각 링크 연결부위를 기점으로 회전작동을 하게 되는데, 이러한 로봇 암의 작동은 전원의 공급에 의해 이루어지기 때문에 정전이 발생하는 등의 비상시에 각 축에 설치된 브레이크에 의해 브레이크 걸려 갑자기 작동을 멈추게 되는 경우가 있다.A general surgical robot is a multi-jointed articulated robot. The robot arm of the surgical robot is constructed in such a way that a 5-axis or 6-axis is continuously connected to a link, and a cutting tool for cutting or cutting bones The effect is connected and used. Since the robot arm is operated by the supply of power, the brake is installed on each axis in an emergency such as a power failure, The brake may suddenly stop working.

이렇게 수술로봇의 로봇 암이 수술 중 정전 등의 비상시에 갑자기 작동을 멈추게 되면 비상전원을 공급하거나 다시 전원이 공급되기 전에, 일단 수동으로 로봇 암의 각 축을 후퇴시키는 백 드라이빙(back driving) 작업을 해야 하나, 상기한 바와 같이 각 축에 브레이크가 걸려 있어 상기한 백 드라이빙 작업을 불가능하게 한다. If the robot arm of the surgical robot suddenly stops operating in the event of an emergency such as a power failure during operation, it is necessary to perform back driving operation to manually retract each axis of the robot arm before supplying emergency power or supplying power again However, since the brakes are applied to the respective axes as described above, the above back driving operation becomes impossible.

이와 같이 백 드라이빙(back driving) 작업을 하지 못하게 되었을 때, 비상전원을 공급하거나 다시 전원이 공급되어 수술 중에 있던 로봇 암이 갑자기 작동하게 되면 환자의 신체에 손상을 줄 수 있는 등의 사고가 발생할 수도 있다. If the robot is unable to perform back driving operations, it may cause an accident such as damage to the patient's body if an emergency power source is supplied or a power source is supplied again and the robot arm in operation is suddenly operated have.

한국 공개실용신안공보 제20-1996-0000740호Korean Utility Model Publication No. 20-1996-0000740

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 수술로봇의 로봇 암이 갑자기 작동을 멈추는 일이 발생하는 등의 비상시에 상기 로봇 암의 각 축에 걸린 브레이크를 풀기 위한 해지버튼을 상기 각 축마다 설치하여, 상기 로봇 암의 각 축을 수동으로 후퇴시키도록 한 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a robot arm having a cancel button Is provided for each of the shafts, and the shafts of the robot arm are manually retracted.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 로봇 암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치는, 비상시 작동이 정지된 각 축에 걸린 브레이크를 선택적으로 풀어 백 드라이빙(back driving) 시키되, 상기 백 드라이빙 시키기 위한 해지버튼을 상기 각 축에 각각 설치한 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, a brake release device for back driving of a robot arm according to the present invention is a device for releasing a brake applied to each axis stopped in an emergency, Are provided on the respective axes, respectively.

또 상기 해지버튼은 로봇 암이 설치된 베이스에도 설치되거나 상기 베이스에만 설치되어 비상시 각 축 전체에 걸린 브레이크를 동시에 풀 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The release button may be provided on the base on which the robot arm is installed, or may be provided only on the base so that the brake applied to the entire axle can be simultaneously released in an emergency.

또 상기 해지버튼은 로봇 암의 각 축이 연결되는 링크 근방에 설치하는 것이 바람직하다.It is preferable that the release button is provided in the vicinity of a link to which each axis of the robot arm is connected.

본 발명의 로봇 암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치에 의하면, 비상시에 로봇 암의 축에 설치된 해지버튼을 눌러 해당 축의 백 드라이빙 작업을 간단하게 실시할 수 있는 효과가 있고, 로봇 암의 축 전체의 백 드라이빙 작업을 한꺼번에 해야 하는 경우에는 베이스에 설치된 해지버튼만 누르면 간단하게 실시할 수 있는 효과가 있다. According to the brake release device for back driving of the robot arm of the present invention, it is possible to easily carry out the back driving operation of the corresponding axis by pressing the release button provided on the axis of the robot arm in an emergency, If back driving is required at once, there is an effect that it can be carried out simply by pressing the release button installed on the base.

도 1은 본 발명에 따른 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치가 설치된 로봇 암의 개략도1 is a schematic view of a robot arm provided with a brake release device for back driving according to the present invention;

이하, 본 발명에 따른 로봇 암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of a brake release device for back driving of a robot arm according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

도 1은 본 발명에 따른 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치가 설치된 로봇 암의 개략도를 도시한 것이다.1 is a schematic view of a robot arm provided with a brake release device for back driving according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치는 로봇 암(10)의 각 축에 해지버튼으로 설치하게 되는데, 6개의 다축의 다관절 로봇인 경우 3축(3)과 4축(4) 및 5축(5)에 해지버튼(3a)(4a)(5a)을 각각 설치하고. 도시하지 않았지만 5축으로 이루어지는 로봇 암의 경우에는 2축과 3축 및 4축에 해지버튼을 각각 설치하게 된다. 도면의 미설명 부호 1과 2는 3축(2) 이전에 링크 연결되는 1축(1)과 2축(2)이다.As shown in FIG. 1, the brake release device for back driving according to the present invention is installed as a release button on each axis of the robot arm 10. In the six multi-jointed articulated robot of three axes 3, And the cancel buttons 3a, 4a, and 5a are provided on the four axes 4 and 5, respectively. Although not shown, in the case of a robot arm having five axes, a cancel button is provided for each of the two axes, the three axes and the four axes. Unexplained reference numerals 1 and 2 denote a first axis (1) and a second axis (2) linked before the third axis (2).

보통 로봇 암(10)의 브레이크는 각 축이 링크 연결되는 관절부위(7)에 설치되어 있으므로 이를 효율적으로 풀기 위한 해지버튼(3a)(4a)(5a)도 상기 링크 연결되는 관절부위(7) 근방의 각 축에 설치하는 것이 바람직하다.Since the brake of the robot arm 10 is usually provided at the joint 7 where the respective axes are linked to each other, the release button 3a, 4a, 5a for efficiently releasing the brake can also be applied to the joint- It is preferable to install it on each axis in the vicinity.

상기 로봇 암(1)의 각 축(3)(4)(5)에 설치되는 브레이크가 상기 각 축을 회전작동시키는 구동모터의 구동축을 잡아 회전하지 못하도록 하는 형태로 되어 있으므로, 상기 해지버튼(3a)(4a)(5a)은 누름과 동시에 상기 구동축을 잡고 있는 브레이크가 풀리면서 해당 구동축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 한 것이며, 이와 다른 방식으로 상기 해지버튼(3a)(4a)(5a)과 전기적으로 연결된 브레이크를 제어하는 것에 의해 브레이크가 풀리면서 구동축을 회전시킬 수 있도록 할 수도 있다. 물론 상기 방식 외에 다른 다양한 방식의 브레이크 해제장치로 각 축에 브레이크가 걸린 것을 풀 수도 있을 것이다.The brake provided on each of the axes 3, 4 and 5 of the robot arm 1 is configured to prevent the drive shaft of the drive motor for rotating the respective axes from rotating to rotate. (4a) and (5a) are arranged so that the brakes holding the drive shaft can be released and the corresponding drive shaft can be manually rotated. At the same time, By controlling the connected brakes, it is possible to rotate the drive shaft while releasing the brake. Of course, various types of brake release devices other than the above-described system may solve the problem of braking each axis.

이와 같은 해지버튼(3a)(4a)(5a)의 사용형태를 보면, 정전이 발생하는 등의 비상시에 로봇 암(10)의 작동이 갑자기 멈추게 되는 경우, 수동으로 백 드라이빙을 하고자 하는 축에 설치되는 해지버튼을 재빠르게 한 손으로 누름과 동시에 다른 손으로 상기 해지버튼이 설치된 축 이후의 축을 잡고서 각 축을 후퇴시키는 백 드라이빙 작업을 실시하게 된다. 이때 해지버튼을 누르면 브레이크가 풀리면서 상기 해지버튼이 설치된 축 이후의 축이 아래로 갑자기 떨어질 수 있으므로, 한 손으로 해지버튼을 누르는 경우 다른 손으로는 미리 다른 축들을 잡고 있는 것이 바람직하다.When the operation of the robot arm 10 is suddenly stopped when an emergency such as a power failure occurs, the use of the release button 3a (4a, 5a) And the backward driving operation is performed in which each axis is retracted while holding the axis after the axis in which the cancel button is installed with the other hand. At this time, when the cancel button is depressed, the axis after the axis in which the cancel button is installed may suddenly drop down while the brake is released. Therefore, if the cancel button is pressed with one hand, it is preferable to hold the other axles in advance with the other hand.

한편 상기 해지버튼은 각 축 외에 로봇 암(10)이 설치된 베이스(8)에도 설치할 수 있는데, 상기 베이스(8)에 설치하는 해지버튼(9)의 경우 한번의 누름 동작으로 브레이크가 설치된 각 축에 걸린 브레이크가 동시에 풀리도록 되어 있다. 물론 베이스(8)에 설치되는 해지버튼(9)은 로봇 암(10)의 각 축에 설치되는 해지버튼(3a)(4a)(5a)과 함께 설치하지만, 상기 각축의 해지버튼(3a)(4a)(5a) 없이 상기 베이스(10)에만 설치할 수도 있다. In the case of the release button 9 provided on the base 8, the release button may be provided on each axis provided with the brake by a single pressing operation. So that the brakes are released simultaneously. Of course, the cancel button 9 provided on the base 8 is installed together with the cancel buttons 3a, 4a and 5a provided on the respective axes of the robot arm 10, but the cancel button 3a 4a) (5a).

따라서 이 경우에는 상기한 방법과 같은 방법으로 비상시에 백 드라이빙 작업을 베이스(8)에 설치된 해지버튼(9)을 재빠르게 누르면서 실시하게 되나, 이때에도 한 손으로 해지버튼(8)을 누를 때 다른 손은 로봇 암(10) 전체를 잡고 있는 것이 바람직하다.In this case, the back driving operation is performed while pressing the release button 9 installed on the base 8 in an emergency in the same manner as the above-described method. However, when the release button 8 is pressed with one hand, It is preferable that the hand holds the entire robot arm 10.

이상과 같이 본 발명에 따른 로봇 암의 백 드라이빙을 위한 브레이크 해제장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the brake release device for back driving of the robot arm according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in the present specification, It is needless to say that various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of technical thought.

1 : 1축 2 : 2축
3 : 3축 3a,4a,5a : 각 축에 설치되는 해지버튼
4 : 4축 5 : 5축
6 : 6축(말단 축) 7 : 연결부위
8 : 베이스 9 : 베이스에 설치되는 해지버튼
10 : 로봇 암 11 : 엔드 이펙터1: 1 axis 2: 2 axis
3: 3 axes 3a, 4a, 5a: cancel button provided on each axis
4: 4 axis 5: 5 axis
6: 6 axis (terminal axis) 7: connection area
8: Base 9: Release button on base
10: Robot arm 11: End effector

Claims

Characterized in that a release button for allowing the robot to perform back driving is selectively provided by releasing a brake engaged with each axis of the robot arm whose operation is stopped in an emergency, Brake release device for ice.

The method according to claim 1,
Wherein the release button is provided on a base on which the robot arm is installed so that brakes caught on a plurality of axes of the robot arm can be simultaneously released in an emergency.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the release button is provided in the vicinity of a link to which each axis of the robot arm is connected.

Characterized in that a release button for driving the robot is provided on a base provided with the robot arm so that the brakes on the axes of the robot arm whose operation is stopped in an emergency are simultaneously released by back driving, Brake release device for driving.