KR20170094825A - 색소폰 연주 로봇 - Google Patents

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KR20170094825A
KR20170094825A KR1020160016026A KR20160016026A KR20170094825A KR 20170094825 A KR20170094825 A KR 20170094825A KR 1020160016026 A KR1020160016026 A KR 1020160016026A KR 20160016026 A KR20160016026 A KR 20160016026A KR 20170094825 A KR20170094825 A KR 20170094825A
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Abstract

본 발명은 입력된 미디 음원(MIDI Sound Source)을 사용하여 실제 연주자가 색소폰을 연주하는 것과 동일한 연주기법으로 색소폰을 연주하는 로봇에 관한 것으로, 미디(MIDI) 음원 입력장치로부터 색소폰 연주를 위한 미디(MIDI) 음원을 변환 및 제어하는 로봇 컨트롤러; 상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 마우스피스 리드에 컴프레서에서 공급된 공기압의 강약을 조절하는 전공레귤레이터; 상기 컴프레서에서 공급된 공기압에 의하여 색소폰의 마우스피스가 흔들리지 않도록 고정하는 고정부재; 상기 전공레귤레이터의 출구에 복수로 연결된 에어커플러와 고정부재 사이를 고정 연결하는 연결부재; 상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 서보액추에이터의 작동을 제어하는 모터 드라이버; 상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착위치를 조절하는 제1작동부를 작동시키기 위하여 회전력을 발생하는 서보액추에이터; 상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착세기를 조절하는 제2작동부를 작동시키기 위하여 공기압을 조절하는 공압실린더, 및 상기 색소폰의 몸체에 구비된 복수의 키를 가압 운지하는 복수의 핸드 핑거를 선택적으로 제어하는 핸드 핑거 제어기를 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 색소폰 연주 로봇은 실제 색소폰 연주자가 연주하는 동일한 연주기법으로 색소폰을 연주할 수 있도록 함과 더불어 장시간동안 색소폰을 연주할 수 있고, 다양한 악기를 연주하는 로봇들과 합주를 통한 무인의 공연 및 이벤트가 가능한 것이다.

Description

색소폰 연주 로봇{Robot for play Saxophone}
본 발명은 색소폰을 연주하는 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력된 미디 음원(MIDI Sound Source)을 사용하여 실제 연주자가 색소폰을 연주하는 것과 동일한 연주기법으로 색소폰을 연주하는 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 데이터 전송규격의 하나로서 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)는 모든 전자악기에서 사용할 수 있는 공통언어이다. 더욱이 미디 음원은 시퀀스 소프트웨어를 사용해서 음을 울리는 미디 악기의 음원이다. 구체적으로는 사람의 손으로 조작하는 미디 악기와 미디 신호로 조작하는 미디 음원 모듈이 있으며, 흔히 미디 음원 모듈을 줄여서 음원 모듈이라 부른다. 음원 모듈의 대부분은 동시에 복수 악기 군이 연주를 하는 멀티 팀버 타입(Multi-Timber Type)으로, 음성 합성 방식에 따라 FM 음원, PCM 음원 등으로 분류할 수 있다.
종래에 색소폰의 연주는 연주자가 직접 색소폰의 마우스피스를 입에 물고 불면서 22개 키를 선택적 또는 동시에 손가락으로 눌러 원하는 음을 낼 수 있었다. 더욱이 색소폰의 연주기법으로 앙부셔(Embochure)는 마우스피스(Mouthpiece)의 리드(Reed)를 이와 입술로 물고 불 때에 리드를 무는 깊이, 입술 양 끝에 주는 힘, 윗니로 리드를 누르는 정도 등의 강약조절과 리드의 떨림으로 연주하는 것이다. 따라서 색소폰에 단순히 바람을 넣고 키를 누르는 동작만으로는 색소폰을 완벽하게 연주할 수 없다. 더욱이 연주자가 일정 시간 이상으로 색소폰을 연주를 할 수 없는 문제도 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1209011호(2012.12.06., 공고)
본 발명은 상기 실정을 감안하여, 입력되는 미디 음원을 사용하여 색소폰의 마우스피스에 공기를 불어넣고 이와 더불어 복수의 키를 눌러 색소폰 연주를 수행하는 로봇을 제공하기 위한 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 연주자가 색소폰의 리드를 무는 이 및 입술과 동일하게 로봇이 리드의 진동을 잡아주는 위치 및 세기의 변화를 조절하여 로봇으로 색소폰의 연주가 완벽하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 미디(MIDI) 음원 입력장치로부터 색소폰 연주를 위한 미디(MIDI) 음원을 변환 및 제어하는 로봇 컨트롤러; 상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 마우스피스 리드에 컴프레서에서 공급된 공기압의 강약을 조절하는 전공레귤레이터; 상기 컴프레서에서 공급된 공기압에 의하여 색소폰의 마우스피스가 흔들리지 않도록 고정하는 고정부재; 상기 전공레귤레이터의 출구에 복수로 연결된 에어커플러와 고정부재 사이를 고정 연결하는 연결부재; 상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 서보액추에이터의 작동을 제어하는 모터 드라이버; 상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착위치를 조절하는 제1작동부를 작동시키기 위하여 회전력을 발생하는 서보액추에이터; 상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착세기를 조절하는 제2작동부를 작동시키기 위하여 공기압을 조절하는 공압실린더, 및 상기 색소폰의 몸체에 구비된 복수의 키를 가압 운지하는 복수의 핸드 핑거를 선택적으로 제어하는 핸드 핑거 제어기를 포함하여 이루어진 색소폰 연주 로봇을 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1작동부는, 상기 서보액추에이터와 축 결합되어 정역회전하는 레버아암과, 상기 레버아암에 일측이 힌지볼트로 편심 결합된 모터링크와, 상기 모터링크 타측에 중심부가 고정 결합된 제1LM플레이트와, 상기 제1LM플레이트 상단에 고정 결합된 복수의 힌지블록과, 상기 힌지블록 일측에 제1핀으로 힌지 결합된 롤러홀더와, 상기 롤러홀더 일측에 제2핀으로 힌지 결합된 롤러, 및 상기 연결부재 저면에 밀착되고 롤러와 접촉된 가압패드를 포함하고, 상기 제2작동부는, 하부가 상기 공압실린더 상단에 고정 결합되고 상부가 제3핀으로 롤러홀더 내측에 힌지 결합된 엔드블록을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1LM플레이트 하단 양측에 제2LM플레이트 상단에 고정된 LM가이드에 슬라이딩되는 이송블록이 고정 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 가압패드는 실리콘이 적용되고, 롤러는 POM 아세탈이 적용되며, 가압패드 하단에 롤러의 이송을 가이드 하는 브래킷이 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 로봇 컨트롤러에 로봇으로 색소폰 연주를 위한 설정 및 작동 상태를 가시적으로 표시하는 모니터가 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 모터 드라이버 및 서보액추에이터와 공압실린더에 의한 작동부의 작동으로 색소폰의 마우스피스 리드에 실제 연주자의 이와 입술의 밀착 위치 및 세기를 조절하고 유입되는 공기압을 조절하는 전공레귤레이터를 제어함으로써, 색소폰의 소리를 내는 부분의 진동수 변화와 음의 고저 변화로 음색의 변경이 가능하여 색소폰을 이용한 독주를 비롯하여 다양한 합주나 공연 등에서 실제 색소폰 연주자가 연주하는 것과 동일한 음을 발현한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 색소폰 연주 로봇 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 색소폰 연주 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 색소폰 연주 로봇을 나타낸 분리사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 색소폰 연주 로봇의 결합 상태를 나타낸 측면도이다.
이하 본 발명에 따른 색소폰 연주 로봇에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서, 색소폰 연주 로봇 컨트롤러(110)는 미디(MIDI) 음원 입력장치(100)로부터 색소폰 연주를 위한 미디(MIDI) 음원을 변환 및 제어하는 것이다. 로봇 컨트롤러(110)는 로봇을 제어하는 프로그램이나 소프트웨어가 설치된 데스크톱 컴퓨터나 노트북 등을 포함한다. 더욱이 미디 음원 입력장치(100)는 로봇 컨트롤러(110)에 저장되어 있거나 통신망을 통하여 실시간으로 미디 음원을 수신할 수 있을 것이다.
색소폰 연주 로봇 컨트롤러(110)는 미디 음원에 포함된 속성을 추출 및 변환하여 모터를 구동시키는 모터 드라이버(150), 로봇의 핸드 핑거(12)를 작동시키는 핸드 핑거 제어기(140), 그리고 컴프레서(160)에서 제공된 공기를 제어하여 공급하는 공압 제어기(150)를 각각 제어한다. 또한, 상기 로봇 컨트롤러(110)에는 로봇으로 색소폰 연주를 위한 설정 및 작동 상태를 가시적으로 표시하는 모니터(120)가 연결된다.
도 2 내지 도 4에서, 전공레귤레이터(140)는 로봇 컨트롤러(110)의 제어신호로 마우스피스 리드(6)에 컴프레서(130)에서 공급된 공기압의 강약을 조절하는 것으로, 전공레귤레이터(140)는 인간의 호흡과 비슷한 세기의 바람을 넣어줄 수 있도록 강약을 조절하는 것이다. 즉 전공레귤레이터(140)는 로봇 컨트롤러(110)의 제어로 컴프레서(130)에서 공급된 공기의 세기를 조절하는 것이다. 전공레귤레이터(140)에서 공기가 공급되는 입구에는 컴프레서(130)와 연결된 제1파이프조인트(141)가 결합되고, 출구에는 강약이 조절된 공기가 공급된 제1에어커플러(142)가 결합된다. 그리고 제1에어커플러(142)에는 제2에어커플러(143)가 결합된다.
연결부재(144)는 전공레귤레이터(140)의 출구에 복수로 연결된 에어커플러(142, 143)와 고정부재(147) 사이를 고정 연결하는 것이다. 연결부재(144)는 대략 혼(Horn) 형상으로 상단 표면에 형성된 통공에 러버홀더(145)가 결합된다. 연결부재(144) 하단 표면에는 가압패드(173)가 밀착된다. 더욱이 연결부재(144)는 전공레귤레이터(140)와 리드(6)의 연결부위로 즉각적인 반응이 올 수 있는 최적화된 크기로 실제 사람이 색소폰을 연주할 때에 볼과 같은 역할을 수행하는 것이다.
고정부재(147)는 마우스피스(5)의 피드(6)가 삽입 고정되는 것으로, 컴프레서(130)에서 공급된 공기압에 의하여 색소폰의 마우스피스(5)가 흔들리지 않도록 고정하는 것이다. 고정부재(147)는 연결부재(145)와 오링(O-Ring)을 사이에 두고 밀폐 결합된다. 더욱이 제2에어커플러(143)를 통해 공급된 공기가 마우스피스 리드(6)로 공급되도록 밀폐하는 역할도 한다. 마우스피스(5) 일단에는 통공이 형성된 베이스블록(148)이 고정 결합된다. 즉 베이스블록(148)에는 마우스피스(5)가 결합된 색소폰의 넥(Neck)이 결합된다.
모터 드라이버(150)는 로봇 컨트롤러(110)의 제어신호로 서보액추에이터(152)의 작동을 제어하는 것이다. 서보액추에이터(152)에는 정역회전이 가능한 모터(151)가 적용되고, 모터는 서보모터나 스테핑모터가 적용되는 것이 좋다.
서보액추에이터(152)는 모터 드라이버(150)의 제어신호로 마우스피스 리드(6)의 밀착위치를 조절하는 제1작동부(160)를 작동시키기 위하여 회전력을 발생하는 것이다. 서보액추에이터(152)는 하단에 모터 브래킷(164)기 고정 결합되고, 전단에는 모터 브래킷(164) 상단에 브래킷베이스(165)가 고정 결합된다. 그리고 서보액추에이터(152) 측단에도 브래킷(166)이 고정 결합된다. 더욱이 서보액추에이터(152)는 마우스피스 리드(6)와 가압패드(173)의 접점, 즉 밀착위치를 조정하기 위하여 필요한 공기압을 조절하여 실제 사람이 색소폰을 연주할 때에 리드(6)가 진동하는 거리를 변화시켜 음색을 다양하게 발현할 수 있도록 하는 역할을 담당하는 것이다.
제1작동부(160)로 레버아암(161)은 서보액추에이터(152) 상단에 축 결합되어 정역회전 한다. 레버아암(161) 일측에는 모터링크(162)가 힌지볼트(163)로 편심 결합된다. 또한, 모터링크(162) 타측은 제1LM플레이트(167) 중심부에 고정 결합된다. 힌지블록(168)은 제1LM플레이트(167) 상단에 일정 간격을 두고 한 쌍이 고정 결합된다. 한 쌍의 힌지블록(168) 사이, 즉 힌지블록 상단부에 형성된 통공을 통하여 제1핀(169)으로 롤러홀더(179)가 힌지 결합된다. 롤러홀더(179) 일측에는 제2핀(172)으로 원통형 롤러(171)가 힌지 결합된다. 그리고 연결부재(144) 저면에는 가압패드(173)가 밀착되어 고정되고 롤러(171)와 접촉된다. 가압패드(173)는 실리콘 재질이 적용되는 것이 좋고, 롤러(171)는 POM 아세탈이 적용되는 것이 좋다. 더욱이 롤러(171)는 마우스피스 리드(6)와 가압패드(173)를 밀접하게 가압하여 실제 사람이 색소폰을 연주할 때에 이빨이 하는 역할을 담당하고 리드(6)의 파손을 방지하기 위한 재질이 적용되는 것이 좋다. 그리고 가압패드(173)는 마우스피스 리드(6)와 가압패드가 직접 접촉되지 않도록 하여 실제 사람이 색소폰을 연주할 때에 입술의 역할을 담당하는 것이다. 가압패드(173) 하단에는 롤러(171)의 이송을 가이드 하는 브래킷(174)이 결합된다. 브래킷(174) 중심에는 통공이 형성되어 롤러(171)가 가압패드(173)와 직접 접촉되도록 한다.
공압실린더(180)는 모터 드라이버(150)의 제어신호로 마우스피스 리드(6)의 밀착세기를 조절하는 제2작동부를 작동시키기 위하여 공기압을 조절하는 것이다. 공압실린더(180)는 마우스피스 리드(6)와 가압패드(173)의 밀착세기를 조절하기 위하여 필요한 공기압을 조절하여 실제 사람이 색소폰을 연주할 때에 턱이 하는 역할을 담당하는 것이다.
제2작동부는 엔드블록(184)에 해당하는 것으로, 엔드블록(184) 하부는 공압실린더(180) 상단에 고정 결합되고 상부는 제3핀(185)으로 롤러홀더(170) 내측에 힌지 결합된다. 더욱이 엔드블록(184)은 롤러홀더(170)를 승강시켜 롤러(171)가 가압패드(173)를 연결부재(144) 저면에 밀착되는 세기를 조절하는 것이다.
또한, 공압실린더(180)는 브래킷(183)에 고정 결합되고 공압실린더(180)에는 소음기(182)와 제2파이프조인트(181)가 결합된다. 제2파이프조인트(181)에는 연결된 호스를 통해 공기압이 유입 또는 유출된다.
한편, 제1LM플레이트(167) 하단 양측에는 제2LM플레이트(175) 상단에 고정된 한 쌍의 LM가이드(176)에 슬라이딩되는 이송블록(177)이 고정 결합된다. 제2LM플레이트(175) 상단 양측에는 베이스블록(148)과 결합된 삼각형상의 리브(186)가 고정 결합된다.
도 4에서, 핸드 핑거 제어기(190)는 핸드 핑거 조립체(10)를 제어하는 것으로, 색소폰(1)의 몸체(2)에 구성된 복수의 키(3), 대략 22개의 키를 가압 운지할 수 있는 핸드 핑거(12)를 각각 또는 선택적으로 제어하는 것이다.
다음으로 본 발명에 따른 색소폰 연주 로봇에 관한 작동을 설명한다.
색소폰 연주 로봇의 케이스블록(148)에 형성된 통공에 색소폰(1)의 마우스피스(5)와 넥(4)을 각각 삽입하여 고정하고, 컴프레서(130)와 호스로 연결된 제1파이프조인트(141)를 고정하며, 제2파이프조인트(181)에도 공기가 유출입되도록 호스를 연결하여 고정한다. 그리고 색소폰(1) 몸체(2)에 구비된 복수의 키(3)에 복수의 핸드 핑거(12)가 각각 위치되도록 고정 설치한다. 또한, 색소폰(1) 몸체(2)를 지지하기 위하여 하나 이상의 지지체(15)로 고정시키는 것이 좋다.
색소폰 연주 로봇의 결합이 완료되면, 색소폰 연주 로봇 컨트롤러(110)에 미디 음원 입력장치(100)로부터 미디 음원이 입력되도록 한다. 이때, 모니터(120)를 포함하여 키보드나 마우스 등을 이용하여 색소폰의 연주를 위한 미디 음원의 선택이나 입력과 더불어 음색이나 연주기법 등을 선택할 수 있다.
색소폰 연주 로봇 컨트롤러(110)는 입력된 미디 음원을 변환하여 해당하는 전공레귤레이터(140), 모터 드라이버(150), 공압실린더(180) 및 핸드 핑거 제어기(190)를 각각 제어한다. 핸드 핑거 제어기(190)는 로봇의 복수 핸드 핑거(12)의 작동이 제어되도록 한다. 또한, 로봇 컨트롤러(110)는 전공레귤레이터(140)를 제어하여 컴프레서(130)로 공급된 공기압의 강약을 조절한 후 제1에어커플러(142) 및 제2에어커플러(143)와 연결부재(144)를 통해 마우스피스(5)의 리드(6)로 공급하고, 모터 드라이버(150)를 제어하여 서보액추에이터(152)를 제어하여 제1작동부(160)를 작동시키며, 공압실린더(180)를 제어하여 제2작동부를 작동시킨다.
모터 드라이버(150)의 제어로 서보액추에이터(152)를 작동시키면, 모터(151)에 회전력이 발생되고 이 회전력으로 레버아암(161)이 정회전 또는 역회전된다. 레버아암(161)의 회전에 따라 힌지 결합된 모터링크(162)가 힌지블록(168)을 전후로 이송시키면 제1LM플레이트(167)가 한 쌍의 LM가이드(176) 위에 결합된 이송블록(177)을 이송시킨다. 이때, 힌지블록(168)과 힌지 결합된 롤러홀더(170)가 전후로 이송되면서 가압패드(173)에 밀착된 롤러(171)를 이동시켜 리드(6)가 고정 결합된 연결부재(144)에 가압패드(173)의 밀착위치를 조정한다. 가압패드(173)의 밀착위치를 조정하여 리드(6)가 진동하는 거리의 변화를 주어 다양한 음색을 구현한다.
또한, 로봇 컨트롤러(110)는 공압실린더(180)를 제어하여 제2작동부, 즉 엔드블록(184)을 승강시켜 롤러홀더(170)에 결합된 롤러(171)로 하여금 연결부재(144)에 가압패드(173)가 밀착되는 세기를 조절한다. 따라서 공압실린더(180)의 작동으로 사람의 이빨과 입술과 같은 역할이 이루어지도록 한다.
한편, 상기 로봇 컨트롤러(110)는 모터 드라이버(150)를 통한 서보액추에이터(152)에 의한 제1작동부와 공압실린더(180)에 의한 제2작동부의 작동이 순차적으로 또는 역으로 또는 동시에 이루어지도록 한다. 이와 더불어 전공레귤레이터(140)와 핸드 핑거 제어기(190)를 각각 제어하여 설정된 연주기법에 따라 미디 음원이 실제 사람이 색소폰을 연주하는 것과 동일한 기능을 재현함으로써 동일한 효과의 음을 구현할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명은 서보액추에이터와 공압실린더를 이용하여 색소폰의 마우스피스 리드와 제1작동부 및 제2작동부 사이의 밀착세기 및 밀착위치를 변경시켜 색소폰의 소리를 내는 부분인 리드의 진동수를 변화시켜줄 수 있고, 이로부터 낮은 음과 높은 음에서 변화가 발생하면 설정된 프로그램을 통하여 음색의 변경이 가능하다. 또한, 바람을 넣어주는 부위와 색소폰의 마우스피스 및 리드의 크기와 최적화하여 즉각적인 반응을 낼 수 있다. 더욱이 상하운동을 하는 공압실린더와 전후운동을 담당하는 서보액추에이터를 이용하여 음정에 따른 고정 위치를 인간의 턱의 움직임과 같은 효과를 보이며 옥타브 및 음정의 변화에 맞는 위치로의 변경이 가능하다. 또한, 본 발명의 색소폰 연주 로봇은 실제 색소폰 연주자가 연주하는 동일한 연주기법으로 색소폰을 연주할 수 있도록 함과 더불어 장시간동안 색소폰을 연주할 수 있고, 다양한 악기를 연주하는 로봇들과 합주를 통한 무인의 공연 및 이벤트가 가능한 장점이 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 색소폰 2: 몸체 3: 키 4: 넥(neck) 5: 마우스피스 6: 리드 10: 핸드 핑거 조립체 12: 핸드 핑거 100: 미디 음원 입력장치 110: 로봇 컨트롤러 120: 모니터 130: 컴프레서 140: 전공레귤레이터 141, 181: 파이프조인트 142, 143: 에어커플러 144: 연결부재 145: 러버홀더 146: 오링 147: 고정부재 148: 베이스블록 150: 모터 드라이버 151: 모터 152: 서보액추에이터 160: 제1작동부 161: 레버아암 162: 모터링크 163: 힌지볼트 164, 166, 174, 183: 브래킷 165: 브래킷베이스 167, 175: LM플레이트 168: 힌지블록 169, 172, 185: 핀 170: 롤러홀더 171: 롤러 173: 가압패드 176: LM가이드 177: 이송블록 180: 공압실린더 182: 소음기 184: 엔드블록 186: 리브 190: 핸드 핑거 제어기

Claims (5)

  1. 미디(MIDI) 음원 입력장치로부터 색소폰 연주를 위한 미디(MIDI) 음원을 변환 및 제어하는 로봇 컨트롤러;
    상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 마우스피스 리드에 컴프레서에서 공급된 공기압의 강약을 조절하는 전공레귤레이터;
    상기 컴프레서에서 공급된 공기압에 의하여 색소폰의 마우스피스가 흔들리지 않도록 고정하는 고정부재;
    상기 전공레귤레이터의 출구에 복수로 연결된 에어커플러와 고정부재 사이를 고정 연결하는 연결부재;
    상기 로봇 컨트롤러의 제어신호로 서보액추에이터의 작동을 제어하는 모터 드라이버;
    상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착위치를 조절하는 제1작동부를 작동시키기 위하여 회전력을 발생하는 서보액추에이터;
    상기 모터 드라이버의 제어신호로 마우스피스 리드의 밀착세기를 조절하는 제2작동부를 작동시키기 위하여 공기압을 조절하는 공압실린더;
    상기 색소폰의 몸체에 구비된 복수의 키를 가압 운지하는 복수의 핸드 핑거를 선택적으로 제어하는 핸드 핑거 제어기를 포함하여 이루어진 색소폰 연주 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1작동부는,
    상기 서보액추에이터와 축 결합되어 정역회전하는 레버아암과,
    상기 레버아암에 일측이 힌지볼트로 편심 결합된 모터링크와,
    상기 모터링크 타측에 중심부가 고정 결합된 제1LM플레이트와,
    상기 제1LM플레이트 상단에 고정 결합된 복수의 힌지블록과,
    상기 힌지블록 일측에 제1핀으로 힌지 결합된 롤러홀더와,
    상기 롤러홀더 일측에 제2핀으로 힌지 결합된 롤러, 및
    상기 연결부재 저면에 밀착되고 롤러와 접촉된 가압패드를 포함하고,
    상기 제2작동부는,
    하부가 상기 공압실린더 상단에 고정 결합되고 상부가 제3핀으로 롤러홀더 내측에 힌지 결합된 엔드블록을 포함하는 색소폰 연주 로봇.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1LM플레이트 하단 양측에 제2LM플레이트 상단에 고정된 LM가이드에 슬라이딩되는 이송블록이 고정 결합된 색소폰 연주 로봇.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 가압패드는 실리콘이 적용되고, 롤러는 POM 아세탈이 적용되며, 가압패드 하단에 롤러의 이송을 가이드 하는 브래킷이 결합된 색소폰 연주 로봇.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 로봇 컨트롤러에 로봇으로 색소폰 연주를 위한 설정 및 작동 상태를 가시적으로 표시하는 모니터가 연결된 색소폰 연주 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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