KR20180091814A - 관절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 모터(16), 전기적으로 제어가능한 잠금 장치(18), 다양한 제어 장치 및 제동 시스템으로 구성되는 관절 장치(10)에 관한 것이다. 다양한 대안이 있는 제동 시스템에 있어서, 제동 시스템은, 능동식 폐루프/개루프 제어 수단 또는 가능할 때마다 (주기적으로) 단락 회로를 촉발하는 수단에 의해 시스템으로부터 최대의 에너지를 추출하며 또한 기계적 및 전기적 시스템 자체를 보호하기 위한 최후의 수단으로서 기계적 차단만을 촉발하여, 결과적으로 최대 시간 이후에 시스템이 안전하게 종료되는 것을 보장한다.

Description

관절 장치

본 발명은 관절 장치에 관한 것으로, 구동 측과 피구동 측 사이의 상대적 운동을 달성하기 위한 전기 모터와, 모터 제어 장치 및 제동 장치를 포함하여 구성되는 관절 장치에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 기술은, 예를 들면 US 8 410 732 B2에 공지되어 있다. 예를 들어, 전력이 상실된 경우에, 제동 장치가 가동되어 마찰에 의해 멈출때까지 제동이 일어난다. 이러한 장치는 다수의 기계적 구성요소가 필요하고 이 구성요소의 설정이 요구되며, 최대 제동 시간은 마찰에 따라 달라지고 시간에 따라 변하기 때문에 완전한 정의가 이루어지지는 않는다.

본 발명의 목적은, 모든 사용 조건에서 구조적으로 단순화된 관절 장치에 의해, 정의된 시간 내에 정지할 때까지 관절 피구동 측을 제동하거나 또는 이에 대응하는 제동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항 또는 제13항에 개시된 특징들로부터 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항의 대상이다. 본 발명의 기본적인 아이디어는 가능하면 시스템에서 최대 에너지를 항상 추출하는 것이다. 이는 결정된 최대 시간 후에 시스템이 안전하게 정지되어 기계적 시스템 자체를 보호하기 위해, 능동식 폐루프/개루프 제어 수단 또는 회로 단락을 촉발시키는 수단, 그리고 최후의 수단으로 기계적 차단만을 촉발하여 에너지 추출이 이루어지도록 한다.

본 발명의 관절 장치는 상기에서 언급한 문헌에 따른 실시예보다 기계적 부품이 적은 점을 특징으로 하며, 오류가 발생하는 빈도가 낮고 마모가 덜 된다. 본 발명의 관절 장치는 더 작고 평평하며 무게가 약간 적다. 제동 디스크의 디그레이딩(degrading)이 요구되지 않으며 장착 중에 파형식(corrugated) 스프링 와셔에 대한 정확한 마모량을 설정할 필요가 없다. 따라서 마모 또는 마모계수, 온도 의존도, 및 시간에 따른 변화에 종속되지 않는다.

본 발명은, 고장인 경우에, 결정된 고장 또는 오류의 중요도에 따라 제동 시스템이 최대 가능 에너지를 사전 지정된 데드 타임 내에 시스템으로부터 추출하여 시스템을 안전하게 멈추도록 하는 제동 시스템을 제안한다. 시스템을 멈추는 대안 방법들에는 기본적으로 세가지 다른 발생 가능성을 갖는다. 제1 대안(정상 제동 프로세스)이 가장 빈번하며, 제2 및 제3 대안은 고장의 경우에만 발생하기 때문에 상당히 덜 빈번하다. 가장 드문 대안은 제4 대안으로, 이는 감지되지 않은 전기적 고장 또는 중간(imtermediate) 단락의 경우에만 발생한다.

우선, 정상(normal)인 경우는 정상적인 제동 프로세스이다. 즉, 제1 대안으로, 고장이 없거나 안전에 중요한 고장이 없다는 신호가 작동 상태 감지 장치에서 보내지는 것을 제어 유니트가 감지하는 것이다. 따라서 전기 모터를 제동하기 위해 제어 유니트에 의해 모터 제어 장치가 제어된다. 제어는 전기 모터에 공급되는 전류를 조정하여 이루어지는데, 바람직하게는 공급되는 전류의 축소, 반전 또는 이러한 조정들의 조합에 의해 제어가 이루어진다. 제동 프로세스가 종료되어 관절 장치가 정지되면, 관절 장치가 자체 무게 또는 기타 외부 영향으로 인해 더 이상 이동하지 않도록 유리한 실시예에 따른 잠금 장치가 사용될 수 있다.

그러나 작동 상태 감지 장치가 특히 안전에 치명적인 제어 유니트 외부의 고장을 감지하는 경우에는, 제2 대안에서, 전기 모터의 제동을 위해 제어 유니트에 의해 모터 제어 장치가 제어되며, 후속 시간에는 늦어도 사전 지정된 데드 타임이 지나면, 잠금 장치가 잠금 위치로 이동된다. 제2 대안은 예를 들면 센서 장치 신호의 일관성 오류 경우에 사용된다. 관절이 예기치 않은 위치에 있어서, 예기치 않은 토크, 예상치 못한 모터 속도 또는 과도한 온도, 전압 강하가 감지되는 경우이다. 이러한 경우, 비상 잠금 시스템(잠금 장치)의 작동이 시작된다. 잠금 장치에 의해 잠금될 때까지 능동적 모터 제어를 통해 시스템에서 에너지를 추출하기 위해 정의된 데드 타임이 적용된다. 늦어도 데드 타임 이후에, 시스템은 모터 제어 장치의 이전의 능동 제동에 의해 안전하게 정지 상태에 놓여지며, 동시에 메카트로닉스 시스템이 최대한 보호된다. 본 발명의 유리한 실시예에 따라, 제2 대안에서는 제어 유니트가 전기 모터의 단락 또는 제동 및 단락의 조합을 제공하기 위해 모터 제어 장치를 제어한다.

센서 장치는 예를 들어 관절 위치, 토크, 온도 또는 모터 속도를 측정하기 위한 관절 내부 또는 외부에 위치하는 센서이며, 자체 진단 장치 또는 전역적 마스터 제어기와 같은 기타 소스이기도 하다.

그런데, 제어 유니트가 고장인 것으로 모터 연결 제어 유니트가 판단하면, 제3 대안에서는, 모터 연결 제어 유니트에 의해 모터 연결 장치가 단락 회로 상태로 설정되며, 이후에는 늦어도 사전에 결정된 데드 타임 이후에, 잠금 장치가 잠금 위치로 이동된다. 모터 연결 제어 유니트는 예상치 못한 시점에서 제어 유니트가 통상적으로 보낸 신호를 수신하여 고장난 제어 유니트를 감지할 수 있다. 이 신호의 내용은 정확성을 확인하기 위해 제어 연산을 통해 확인될 수도 있다.

상술된 데드 타임은 10 ms 이상이며, 질량과 모터 크기에 따라 통상적으로 50 ms 내지 200 ms 사이에 놓인다. 단락 회로 상태로 인한, 역 방향-유도로 인해, 전기 모터의 제동이 일어나고, 만일 데드 타임이 지난 후에 전기 모터 또는 관절 장치가 계속 움직이면, 잠금 장치가 돌발(sudden) 정지를 발생시킨다. 전기 모터가 반드시 제동되도록 데드 타임이 선택되기 때문에 돌발 정지에 의해 야기되는 힘은 허용 가능하게 낮은 수준을 유지한다. 단락 회로는 기계 부품의 자체 보호를 위해 시스템에서 에너지를 추출하는데 사용된다. 유리한 실시예에 따라, 전기 모터가 사전 설정된 잔여 속도 미만으로 떨어질 때, 각 후속 시간이 데드 타임 만료 전에 이미 도달될 수 있어 시스템은 더 빨리 제동된다.

제4 대안에서, 전류 고장이 존재하지만 감지되지 않는 경우이다. 이 경우, 에너지 공급 부족으로 인해 잠금 장치가 자동으로 잠금 위치로 이동된다. 이러한 작동 상태의 첫번째 가능성은 로봇 또는 관절에 연결되는 공급 케이블이 단락된 상태이다. 전기 모터로부터 전압이 반환되지 않으므로 더 이상 전압이 감지될 수 없다. 추가적인 경우는 주 전력 공급기의 고장으로, 이런 결함이 때때로 인식되지 않거나 또는 충분한 속도로 정지 신호가 전송될 수 없는 경우이다..

본 발명 시퀀스의 기본적인 측면 또는 장점은, 능동 제어로 인해, 데드 타임 종료 후에 또는 감지되지 않은 전력 공급 고장이 발생한 경우에 항상 기계적 잠금 장치(브레이크)가 작동하는 것이다.

본 발명의 유리한 실시예에 따르면, 모터 연결 장치는 전기 모터를 주기적으로 단락시킨다. 이런 주기적 동작은 비주기적 단락으로 인한 유도에 의해 야기될 수 있는 고전류가 감소하기 때문에 전자 장치를 보호하게 된다. 바람직하게 짧은 지속 값은 고속으로 제공되고, 반면에 긴 지속 값은 저속으로 제공된다. 유리하게 주기는 모터 제어의 주기와 동일한 차수의 값이다. 단락 주기는 바람직하게는 40 kHz 이다.

본 발명의 유리한 실시예에 따라 에너지 버퍼링 장치가 포함되어 구성된다. (최소한 하나 이상의 관절 장치를 구비하는 로봇과 같은) 전체 시스템은 바람직하게 에너지 버퍼링이 가능한 확장된 전력 공급기를 구비한다. 전류가 전력 공급기로 흐르지 않는 경우, 시스템과 해당 관절 장치에 전류가 짧게 공급될 수 있다. 따라서 시스템 주 제어 유니트는, 전력 공급기의 입력 전압 제어 수단에 의해, 더 이상 전력 공급기로 전류가 흐르지 않음을 감지하는 즉시 모든 관절 유니트에 제동 신호를 보낼 수 있다.

본 발명의 유리한 실시예에 따른, 제5 대안에서, 전원 고장이 감지되고 모터 연결 제어 유니트가 전기 모터 제동을 위해 모터 제어 장치를 제어하고, 후속 시간에, 하지만 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치가 잠금 위치로 설정된다. 여기서 단락이 발생하지 않고 전원 공급이 방해되는 경우에 전원 고장이 존재한다. 만일 전기 모터가 계속 작동하는 경우, 에너지는 계속 전자 부품에 공급되고, 잠금 장치가 해지 위치를 계속 유지하는 동안에, 이 에너지는 모터를 제어하기 위해 전자 부품에 의해 계속 사용될 수 있다. 한편, 만일 전기 모터가 정지되면, 잠금 장치가 잠금 위치로 놓이기 전에 모터는 더 이상 제동되지 않기 때문에, 모터 제어는 불가능하고 또한 불필요하다. 주 전원 공급기에 고장이 발생되면, 이 고장이 특히 주 제어 유니트에 의해 감지되는 경우에, 특히 이 대안이 제시된다. 신호는 바람직하게 주 제어 유니트에서 관절 장치로 전송되어, 상술한 바와 같이 이러한 고장 작동 상태에서 제동이 제어되고 그다음에 잠금 장치를 잠금 위치로 이동한시킨다.

제5 대안은 제2 및 제3 대안과 동일한 발생 확률을 갖는다. 이것의 목적 또한, 기계 에너지가 소멸되기 전에, 비정상적인 경우에 시스템으로부터 에너지를 추출하는 것이다.

잠금 장치는 바람직하게는 별형상의 휠(star wheel)로 구성된다.

기어 박스(gearbox)는 전기 모터와 잠금 장치 후미에 두는 것이 바람직하다. 관절 장치는 제동용 별형상의 휠을 사용하기 때문에 돌출부 사이의 간격을 가진다. 전기 모터와 잠금 장치 뒤에 기어 박스가 있으면 피구동 측의 간격이 줄어든다. 간격이 관절들을 거쳐 합쳐지고 로봇의 엔드 이펙터를 형성하기 때문에 이러한 효과는 중요하다. 더나아가서, 기어 박스 자체에 의해 기계식 시스템이 보호된다. 이 효과가 특히 하단 축에서 발생하는 점이 주목된다. 기어 박스로 인해 별형상의 휠에 더 작은 힘이 가해지기 때문이고, 이는 차단 효과이기 때문이다. 안전 개념과 관련해서, 기어 박스는 차단을 하기 때문에 공회전 회전으로 인한 고장이 발생하지 않도록 제공된다.

부가적인 장점, 특성 및 상세함은 필요한 경우에는 도면을 참고하여 최소한 하나의 실시예를 상세히 서술하는 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 동일한 부분들, 유사한 부분들 및/또는 균등한 기능을 가진 부분들은 동일한 참조번호로 표시된다.

본 발명은 기계적 부품이 적어 구조적으로 단순화된 관절 장치에 의해 정의된 시간 내에 관절 피구동 측을 제동할 수 있으며, 오류가 발생하는 빈도가 낮고 마모가 덜 된다. 또한 마모, 온도 의존도, 및 시간에 따른 변화에 의존하지 않는 제동 장치 및 제동 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예를 도시적으로 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 잠금 장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 관절 장치(10)는 모터 제어 장치(12)를 포함하여 구성되며, 이 모터 제어 장치는 모터 연결 장치(14)를 통해 전기 모터(16)로 에너지를 공급하거나 전기 모터로부터 에너지를 추출한다. 모터 연결 장치(14)는 정상 상태에서 모터 제어 장치와 전기 모터 사이의 에너지 교환을 가능하게 하고, 반면에 단락-회로 상태에서는 지속적으로 또는 주기적 방식으로 전기 모터(16)를 단락할 수 있도록 한다.

더우기, 기계적으로 작동되면서 전기적으로 제어가능한 잠금 장치(18)가 포함되는데, 잠금 장치는 에너지 공급이 없는 잠금 위치에서 관절 구동측(미도시)과 관절 피구동측(미도시) 사이에서의 상대적인 운동을 폼핏(form-fit)을 통해 차단하며, 에너지 공급이 있는 해지 위치에서 이러한 상대적인 운동을 가능하도록 한다. 잠금 장치(18)에 대한 더욱 상세한 사항이 도 2에 도시되어 있다.

제어 유니트(20)는 서로 다른 작동 상태에 따라 모터 제어 장치(12) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 한다. 이를 위해 제어 유니트(20)는 작동 상태 감지 장치(22)를 포함하여 구성되어 있으며, 이 감지 장치는 다수의 센서 장치(24)와 연결되어 있고 서로 다른 작동 상태를 감지한다.

모터 연결 제어 유니트(26)는 서로 다른 작동 상태에 따라 모터 연결 장치(14) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 한다. 이를 위해 제어 유니트(20)은 모터 연결 제어 유니트(26)에 규칙적으로 신호를 제공하고, 만일 예측되는 시간에, 신호가 들어오지 않거나 또는 고장 신호가 들어오면, 모터 연결 제어 유니트가 단락-회로 상태로 설정되고, 제3 대안에서는 후속 시간에, 하지만 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)가 잠금 위치로 설정된다.

도 2에는 잠금 장치(18)의 사시도가 도시되어 있다. 잠금 장치는 구동 사프트(40) 및 하우징(48)에 고정되고 베어링(미도시)을 통해 구동 샤프트(4)를 지지하는 베어링 디스크(42)를 포함하여 구성된다. 구동 샤프트(40) 위에는 다수의 돌출부(44)를 구비하는 별형상의 휠(44)이 고정되고, 샤프트와 함께 회전한다. 고정된 베어링 디스크(42) 위에는 방사형으로 연장된 헤드가 구비된 헤드 볼트(46)가 위치하며, 상세하게 도시되어 있지 않은, 하우징(48)에 내장된 자석 구동 장치를 통해 에너지 공급이 없는 경우에 도달하는 잠금 위치와 에너지 공급이 있는 경우 도달하는 해지 위치 사이를 이동할 수 있다. 도 2에 해지 위치가 도시되어 있는데, 헤드 볼트(46)의 헤드가 별형상의 휠(44)의 돌출부(45)와 결합이 되지 않는 축 방향에 위치한다. 에너지가 차단된 경우에, 헤드 볼트(46)가 스프링 힘에 의해 베어링 디스크(42) 방향으로 당겨져서 별형상의 휠(44)의 이웃하는 돌출부(45) 사이로 움직인다. 따라서, 뒤따르는 돌출부(45)가 헤드 볼트(46)의 헤드와 충돌하는 즉시 구동 샤프트(40)의 순간적인 제동이 일어난다.

만일 헤드 볼트(46)의 헤드가 전원이 비활성화될 때 돌출부(45) 위쪽에 위치하면, 별형상의 휠 및 돌출부(45)가 좀더 움직이는 즉시, 헤드는 스프링 힘으로 인해 완전히 아래쪽으로 내려간다.

상술된 잠금 장치는 수동 환기를 가능하게 한다. 관절 장치가 인클로저에 의해 밀폐된 경우에는 해당 개구부를 제공해야 한다.

불균형을 방지하기 위해, 구동 샤프트(40)의 대칭이 필요하며, 이를 위해 적어도 2개 이상의 돌출부(45)가 필요하다. 바람직하게는, 5개 또는 6개의 돌출부(45)가 구비된다. 돌출부 갯수가 많을수록 돌출부(45)에 부딪힐 확률이 더 크고, 또한 헤드 볼트(46)가 돌출부(45)에 더 빨리 부딪힐 것이다.

돌출부(45)의 선단부들은 바람직하게는 뽀족하다. 선단부의 경사는 헤드 볼트(46)를 타격할 때 일부의 힘만으로 돌출부(45)가 굴절되도록 하고, 경사 아닌 다른 부분은 평평한 면을 따른다. 상기 경사는 이상적으로는 30°내지 60°각도이며, 특히 45°각도이다.

비록 발명의 상세 내용이 선호되는 실시예에 의해 도시되고 설명되었지만, 발명은 설명된 예에 국한되지는 않으며, 이로부터 다른 변형예가 발명의 보호범위를 이탈하지 않는 범위에서 본 기술의 당업자에 의해 유도될 수 있다. 따라서 다수의 변형 가능성이 존재하는 것은 명백하다. 이와 마찬가지로, 예를 들어 설명된 실시예는 실제로 보호 범위, 가능한 적용 또는 발명의 구성을 제한하는 것으로 간주되지 않는 예만으로 구성되어 있는 것도 분명하다. 오히려, 본 기술 분야의 당업자가 모범적인 구현을 구체적으로 할 수 있도록 하는 것이 현재의 상세한 설명과 도면이다. 공개된 발명의 개념을 잘 알고 있는 기술 분야의 당업자는 예를 들어 청구항 및 이들의 법적 균등물에 따라 정의되는 보호 범위를 벗어나지 않고 예시적 실시예로 명명된 개별 요소의 기능이나 구성과 관련하여 수많은 변화를 만들 수 있다.

10: 관절 장치 12: 모터 제어 장치
14: 모터 연결 장치 16: 전기 모터
18: 잠금 장치 20: 제어 유니트
22: 감지 장치 24: 센서 장치
26: 모터 연결 제어 유니트 40: 구동 샤프트
42: 베어링 디스크 44: 별형상의 휠
45: 별형상의 휠(44)의 돌출부 46: 헤드 볼트
48: 하우징

Claims (13)

1. 관절 장치(10)에 있어서,
   관절 구동측과 관절 피구동측 사이에 상대적인 운동을 제공하는 전기 모터(16);
   전기 모터(16)에 에너지를 공급하거나 또는 전기 모터로부터 에너지를 추출하도록 구비된 모터 제어 장치(12);
   정상 상태에서 모터 제어 장치와 전기 모터 사이의 에너지 교환을 가능하게 하며, 반면에 단락-회로 상태에서 지속적으로 또는 주기적 방식으로 전기 모터(16)를 단락할 수 있도록 구비된 모터 연결 장치(14);
   에너지 공급이 없는 잠금 위치에서 관절 구동 측과 관절 피구 동 측 사이에서의 상대적인 운동을 폼핏(form-fit)을 통해 차단하며, 에너지 공급이 있는 해지 위치에서 상기 상대적인 운동을 가능하도록 하는, 기계적으로 작동되면서 전기적으로 제어가능한 잠금 장치(18);
   상이한 작동 상태에 따라 모터 제어 장치(12), 모터 연결 장치(14) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 구비된 제어 유니트(20);
   상이한 방법으로 모터 연결 장치(14) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 구비된 모터 연결 제어 유니트(26); 및
   다수의 센서 장치(24)와 연결되며 상이한 작동 상태를 탐지하도록 제어 유니트에 포함된 작동 상태 감지 장치(22)를 포함하여 구성되며,
   상기 관절 장치(10)는 다음의 대안들:
   - 제어 유니트(20)가 어떠한 고장도 감지하지 못하면, 모터 제어 장치(12)가 전기 모터(16)를 제동하는 용도로 사용되는, 제1 대안,
   - 작동 상태 감지 장치(22)가 제어 유니트(20)의 외부에서의 고장을 감지하면, 제어 유니트(20)가 전기 모터(16) 제동을 위해 모터 제어 장치(12)를 제어하고, 후속 시간에, 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)를 잠금 위치로 설정하는, 제2 대안,
   - 모터 연결 제어 유니트(26)에 의해 제어 유니트(20)가 고장 상태라고 판단되면, 모터 연결 장치(14)가 단락-회로 상태로 설정되고, 후속 시간에, 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)를 잠금 위치로 설정하는, 제3 대안,
   - 전력 공급기에 고장이 발생했지만 감지될 수 없으면, 에너지 공급 부족으로 인하여 잠금 장치(18)가 잠금 위치로 설정되는, 제4 대안,
   에 의해 작동이 중단되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
2. 제1항에 있어서,
   제1 대안에서, 전기 모터(16)의 작동이 멈춘 후에, 잠금 장치(18)가 잠금 위치로 전환될 수 있는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   전기 모터(16) 속도가 사전 결정된 잔여 속도 아래로 떨어지면, 제2 대안에서의 후속 시간이 데드 타임이 만료되기 전에 이미 도달되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   전기 모터(16) 속도가 사전 결정된 잔여 속도 아래로 떨어지면, 제3 대안에서의 후속 시간이 데드 타임이 만료되기 전에 이미 도달되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   제2 대안에서, 제어 유니트(20)가 전기 모터(16)의 단락 또는 제동과 단락의 조합을 수행하기 위해 모터 제어 장치(12)를 제어하는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   모터 연결 장치(14)가 전기 모터(16)를 주기적으로 단락하는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
7. 제6항에 있어서,
   주기는 모터 제어 주기의 주파수 범위 내에서 수행되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   관절 장치 또는 전체 시스템은 에너지 버퍼 장치를 포함하여 구성되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   전기적 고장이 감지될 수 있으며, 제어 유니트(20)가 전기 모터(16)를 제동하기 위해 모터 제어 장치(12)를 제어하고, 후속 시간에, 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)를 잠금 위치로 설정하는, 제5 대안이 제공되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
10. 제9항에 있어서,
    전기 모터(16) 속도가 사전 결정된 잔여 속도 아래로 떨어지면, 후속 시간이 데드 타임이 만료되기 전에 이미 도달되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    기어 박스가 전기 모터(16) 및 잠금 장치(19)의 후미에 공급되는 점을 특징으로 하는 관절 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 최소한 하나 이상의 관절 장치를 포함하여 구성되는 로봇 장치.
13. 관절 장치(10)를 제동하는 방법에 있어서,
    관절 구동측과 관절 피구동측 사이에 상대적인 운동을 제공하는 전기 모터(16);
    전기 모터(16)에 에너지를 공급하거나 또는 전기 모터로부터 에너지를 추출하도록 구비된 모터 제어 장치(12);
    정상 상태에서 모터 제어 장치와 전기 모터 사이의 에너지 교환을 가능하게 하며, 반면에 단락-회로 상태에서 지속적으로 또는 주기적 방식으로 전기 모터(16)를 단락할 수 있도록 구비된 모터 연결 장치(14);
    에너지 공급이 없는 잠금 위치에서 관절 구동측과 관절 피구동측 사이에서의 상대적인 운동을 폼핏(form-fit)을 통해 차단하며, 에너지 공급이 있는 해지 위치에서 상기 상대적인 운동을 가능하도록 하는, 기계적으로 작동되면서 전기적으로 제어가능한 잠금 장치(18);
    상이한 작동 상태에 따라 모터 제어 장치(12), 모터 연결 장치(14) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 구비된 제어 유니트(20);
    상이한 방법으로 모터 연결 장치(14) 및 잠금 장치(18)를 제어하여 관절 장치(10)가 정지될 수 있도록 구비된 모터 연결 제어 유니트(26); 및
    다수의 센서 장치(24)와 연결되며 상이한 작동 상태를 탐지하도록 제어 유니트에 포함된 작동 상태 감지 장치(22)를 포함하여 구성되는 관절 장치(10)는 다음의 대안들:
    - 제어 유니트(20)가 어떠한 고장도 감지하지 못하면, 모터 제어 장치(12)가 전기 모터(16)를 제동하는 용도로 사용되는, 제1 대안,
    - 작동 상태 감지 장치(22)가 제어 유니트(20)의 외부에서의 고장을 감지하면, 제어 유니트(20)가 전기 모터(16) 제동을 위해 모터 제어 장치(12)를 제어하고, 후속 시간에, 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)를 잠금 위치로 설정하는, 제2 대안,
    - 모터 연결 제어 유니트(26)에 의해 제어 유니트(20)가 고장 상태라고 판단되면, 모터 연결 장치(14)가 단락-회로 상태로 설정되고, 후속 시간에, 늦어도 사전 결정된 데드 타임 이후에 잠금 장치(18)를 잠금 위치로 설정하는, 제3 대안,
    - 전력 공급기에 고장이 발생했지만 감지될 수 없으면, 에너지 공급 부족으로 인하여 잠금 장치(18)가 잠금 위치로 설정되는, 제4 대안,
    에 의해 작동이 중단되는 점을 특징으로 하는 방법.

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