KR20190036712A - Safety articulation device for robot - Google Patents

Safety articulation device for robot Download PDF

Info

Publication number
KR20190036712A
KR20190036712A KR1020170125944A KR20170125944A KR20190036712A KR 20190036712 A KR20190036712 A KR 20190036712A KR 1020170125944 A KR1020170125944 A KR 1020170125944A KR 20170125944 A KR20170125944 A KR 20170125944A KR 20190036712 A KR20190036712 A KR 20190036712A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
robot
rotation
link
cam
torque
Prior art date
Application number
KR1020170125944A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
구자춘
백승국
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020170125944A priority Critical patent/KR20190036712A/en
Publication of KR20190036712A publication Critical patent/KR20190036712A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B25J19/063—Safety devices working only upon contact with an outside object
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091—Shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Disclosed is a safety joint device for a robot, wherein an impact damping part is operated when a rotary cam is rotated at a speed higher than set torque by a collision of the robot to offset torque applied to a joint part of the robot. The disclosed safety joint device for a robot comprises: a disk connected to a first link of the robot; a rotary cam rotationally coupled to the disk, and connected to a second link of the robot; and an impact damping part for offsetting torque transmitted to a connecting part of the first link and the second link to prevent damage to the robot when the torque transmitted between the first link and the second link is equal to or greater than set torque.

Description

로봇용 안전 관절장치{SAFETY ARTICULATION DEVICE FOR ROBOT}[0001] SAFETY ARTICULATION DEVICE FOR ROBOT [0002]

본 발명은 로봇용 안전 관절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇의 충돌에 의해 회전캠이 설정 토크 이상으로 회전시 충격완화부가 작동되어 로봇의 관절부위에 가해지는 토크를 상쇄하는 로봇용 안전 관절장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a safety joint device for a robot, and more particularly, to a safety joint device for a robot which, when the rotary cam is rotated at a speed higher than a set torque by a collision of the robot, ≪ / RTI >

최근에 로봇의 활용 범위 및 제반 기술이 발전되어 각종 산업현장과 실생활에서 인간에게 필수적인 존재가 되어가고 있다. 특히, 의료, 복지, 건설 등의 인간이 제어하는 것이 용이하지 않거나 경제적이지 않은 장소에서 사용되는 로봇 및 인간에게 편리를 제공하는 대인지원 로봇 등의 서비스 로봇은 하루가 다르게 발전하고 있다.Recently, the application range of robots and various technologies have been developed, and they have become essential for human being in various industrial fields and real life. In particular, service robots such as robots used in places where human beings are not easy to control, such as medical care, welfare, and construction, or where they are not economical, and human-friendly robots that provide convenience to humans, are developing differently each day.

이러한, 서비스 로봇은 편리함에도 불구하고 안전성이 담보되지 않는다면 상용화가 어렵다. 특히 로봇과 인간이 공유하는 활동 공간이 증가하면, 갑작스런 충돌에 의해 인간과 로봇의 강성의 차이에서 발생하는 안전사고가 일어나고 있으며 이러한 문제의 해결책이 시급하다.Such a service robot is difficult to commercialize if it is not secured even though it is convenient. Especially, when the activity space shared by robots and humans increases, safety accidents arising from the difference in rigidity between human and robot are caused by sudden collision, and a solution of such a problem is urgent.

안정성이 확보된 로봇용 안전 관절장치를 개발하기 위해 차용하는 방법으로 토크를 센서의 기반 정보에 의해 신속하게 제어하는 전자식 제어방법과, 수동형 힘 반응 장치를 장착하는 기계식 제어방법이 있다.There are an electronic control method for rapidly controlling the torque based on the sensor base information and a mechanical control method for installing a passive force reaction device by borrowing in order to develop a safety joint device for robots secured with stability.

그러나 종래의 기계식 제어방법을 이용하는 로봇용 안전 관절장치는 크기, 중량 및 제어가 매우 복잡하고, 전자식 제어방법을 이용하는 로봇용 안전 관절장치는 제어 알고리즘이 복잡하여 상용화시키에는 어려운 문제점이 있다.However, the safety joint device for a robot using a conventional mechanical control method is very complicated in size, weight, and control, and the safety joint device for a robot using the electronic control method has a complicated control algorithm and is difficult to commercialize.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.

관련 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제2010-0999477호(2010.12.02 등록, 발명의 명칭: 로봇용 안전관절장치)가 있다.As a related art background, there is a Korean Registered Patent Publication No. 2010-0999477 (Registered on Dec. 12, 2010, entitled "Robot Safety Joint Device").

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 로봇의 충돌에 의해 회전캠이 설정 토크 이상으로 회전시 충격완화부가 작동되어 로봇의 관절부위에 가해지는 토크를 상쇄하는 로봇용 안전 관절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a safety joint device for a robot, which is created by the above-described necessity, and which cancels the torque applied to a joint portion of the robot when the rotation cam is rotated at a speed higher than a set torque by the impact of the robot It has its purpose.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로봇용 안전 관절장치는 로봇의 제1링크에 연결되는 디스크와, 상기 디스크에 회전 가능하게 결합되고, 상기 로봇의 제2링크에 연결되는 회전캠 및 상기 제1링크와 상기 제2링크 간에 전달되는 토크가 설정 토크 이상일 경우 상기 제1링크와 상기 제2링크의 연결부위에 전달되는 토크를 상쇄하여 상기 로봇의 파손을 방지하는 충격완화부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a safety joint device for a robot, comprising: a disk coupled to a first link of a robot; a rotation cam rotatably coupled to the disk, the rotation cam being connected to a second link of the robot; And an impact mitigating unit for canceling the torque transmitted to the connecting portion between the first link and the second link to prevent damage to the robot when the torque transmitted between the first link and the second link is equal to or higher than the set torque.

상기 충격완화부는 상기 회전캠과 접촉되도록 상기 디스크에 구비되어 상기 회전캠의 회전에 연동 회전되는 연동회전부재 및 Wherein the shock-absorbing portion includes an interlocking rotation member provided on the disk so as to be in contact with the rotation cam and rotated in conjunction with rotation of the rotation cam,

상기 디스크에서 와이어에 의해 상기 연동회전부재와 연결되어 탄성 복원력으로 상기 회전캠에 임계 토크를 부여하고, 상기 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전시 상기 연동회전부재가 상기 회전캠의 회전에 연동 방지되도록 신장되는 탄성부재를 포함한다.The link is connected to the interlocking rotation member by a wire so as to give a critical torque to the rotation cam with an elastic restoring force so that the interlocking rotation member is interlocked with the rotation of the rotation cam when the rotation cam is rotated at a critical torque or more And an elastic member which is stretched.

상기 연동회전부재는 상기 디스크에 구비되는 회전축부와, 상기 회전축부에 일측이 회전 가능하게 결합되어 상기 회전캠과 접촉되는 접촉부 및 상기 접촉부의 타측에 구비되어 상기 와이어와 연결되는 연결부를 포함한다.The interlocking rotation member includes a rotation axis portion provided on the disk, a contact portion rotatably coupled to the rotation axis portion and contacting the rotation cam, and a connection portion provided on the other side of the contact portion and connected to the wire.

상기 와이어는 상기 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전시 가이드롤러에 의해 상기 연동회전부재의 중심 거리와의 각도가 좁혀지게 배치되어 상기 탄성부재의 탄성 복원력을 최소화할 수 있다.The wire may be arranged so that the angle between the rotation cam and the center distance of the cooperating rotary member is reduced by the guide roller when the rotation cam rotates beyond the critical torque, thereby minimizing the elastic restoring force of the elastic member.

본 발명에 따른 로봇용 안전 관절장치는 로봇의 충돌에 의해 회전캠이 설정 토크 이상으로 회전시 충격완화부가 작동되어 로봇의 관절부위에 가해지는 토크를 상쇄시키는 구조를 가짐에 따라, 로봇에 충돌된 사람 또는 물체를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 로봇의 관절 부위 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.The safety joint device for a robot according to the present invention has a structure in which the shock absorber is operated when the rotation cam is rotated at a speed higher than the set torque by the impact of the robot to cancel the torque applied to the joint portion of the robot, It is possible not only to protect a person or an object, but also to prevent damage to the joint part of the robot.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치에서 회전캠이 임계 토크 이하로 회전되는 작동 상태를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치에서 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전되는 작동 상태를 도시한 개념도이다.1 is a perspective view illustrating a safety joint device for a robot according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view illustrating a safety joint device for a robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual view showing an operating state in which a rotation cam is rotated below a critical torque in a safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an operating state in which a rotation cam is rotated at a critical torque or more in a safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 로봇용 안전 관절장치의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a safety joint device for a robot according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치에서 회전캠이 임계 토크 이하로 회전되는 작동 상태를 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치에서 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전되는 작동 상태를 도시한 개념도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a state in which the rotary cam is rotated at a critical torque or less in the safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram showing an operating state in which the torque is rotated by more than a torque.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 안전 관절장치는 디스크(10), 회전캠(20) 및 충격완화부(30)를 포함한다.The safety joint apparatus for a robot according to an embodiment of the present invention includes a disk 10, a rotation cam 20, and a shock mitigation unit 30. [

디스크(10)는 로봇의 제1링크에 연결된다. 이때, 제1링크는 로봇 관절의 어느 한 부분을 구성하는 것으로서, 디스크(10)에 구동력을 전달한다.The disk 10 is connected to the first link of the robot. At this time, the first link constitutes a part of the robot joint, and transmits the driving force to the disk 10. [

이러한 디스크(10)는 소정의 두께를 가진 원판 형상으로 형성되어 회전캠(20) 및 충격완화부(30)가 작동 가능하게 설치되는 공간을 제공하는 역할을 수행한다. 물론, 디스크(10)의 형상 및 크기는 로봇의 크기, 용도 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The disc 10 is formed in a disc shape having a predetermined thickness to provide a space in which the rotation cam 20 and the shock absorbing portion 30 are operatively installed. Of course, the shape and size of the disk 10 may be variously changed according to the size, use, and the like of the robot.

그리고, 회전캠(20)은 반원의 평판으로 형성되어 디스크(10)에 회전 가능하게 결합되고, 로봇의 제2링크에 연결된다. 이때, 제2링크는 로봇 관절의 다른 한 부분을 구성하는 것으로서, 제1링크의 구동력에 의해 제어된다.The rotation cam 20 is formed of a flat plate of a semicircle and is rotatably coupled to the disk 10 and connected to the second link of the robot. At this time, the second link constitutes another part of the robot joint, and is controlled by the driving force of the first link.

이러한 회전캠(20)은 로봇의 충돌에 의해 충격완환부(30)에 구비된 탄성부재(32)로부터 부여받은 임계 토크 이상의 토크가 가해지면 충격완화부(30)를 작동시키도록 회전되는 역할을 수행한다. The rotation cam 20 rotates to operate the shock absorbing part 30 when a torque greater than a threshold torque given from the elastic member 32 provided in the shock absorbing part 30 is applied by the impact of the robot .

즉, 회전캠(20)은 충격완환부(30)에 구비된 탄성부재(32)에 의해 위치 고정된 상태를 유지하다가 로봇에 임계 토크를 넘어서는 충돌이 발생하면 충격완환부(30)의 작동에 의해 탄성부재(32)의 영향을 벗어나는 무강성 회전을 한다.That is, when the rotation cam 20 maintains the positional fixed state by the elastic member 32 provided in the shock-canceling unit 30 and the collision exceeds the critical torque to the robot, the rotation of the shock- Thereby performing a non-rigid rotation which is out of the influence of the elastic member 32.

한편, 충격완화부(30)는 로봇의 제1링크와 제2링크 간에 전달되는 토크가 설정 토크 이상일 경우, 제1링크와 제2링크의 연결 부위에 전달되는 토크를 상쇄하여 로봇의 파손을 방지한다.On the other hand, when the torque transmitted between the first link and the second link of the robot is equal to or greater than the set torque, the shock absorbing unit 30 cancels the torque transmitted to the connecting portion between the first link and the second link, do.

이러한 충격완화부(30)는 연동회전부재(31) 및 탄성부재(32)를 포함한다.The shock-absorbing portion 30 includes a cooperating rotary member 31 and an elastic member 32. [

연동회전부재(31)는 회전캠(20)과 접촉되도록 디스크(10)에 구비되어 회전캠(20)의 회전에 연동 회전된다. 이때, 연동회전부재(31)는 탄성부재(32)의 압축력이 회전캠(20)의 임계 토크를 결정하는 요소로 작용되게 한다. The interlocking rotation member 31 is provided on the disk 10 so as to be in contact with the rotation cam 20 and rotates in conjunction with the rotation of the rotation cam 20. [ At this time, the interlocking rotation member 31 causes the compressive force of the elastic member 32 to act as an element for determining the critical torque of the rotation cam 20. [

이러한, 연동회전부재(31)는 로봇의 충격에 의해 회전캠(20)이 임계 토크 이하로 회전될 경우 탄성부재(32)의 압축력을 통해 회전캠(20)의 회전을 방지하고, 회전캠(20)이 임계 토크 이상으로 회전될 경우 회전캠(20)이 무강성 회전되도록 안내하는 역할을 수행한다. The interlocking rotation member 31 prevents the rotation cam 20 from rotating through the compressive force of the elastic member 32 when the rotation cam 20 is rotated below the critical torque by the impact of the robot, 20) rotates more than the threshold torque, it serves to guide the rotation cam 20 to rotate in a non-rigid manner.

즉, 연동회전부재(31)는 도 3에서 도시된 바와 같이, 로봇에 가해지는 충돌이 회전캠(20)의 임계 토크 이하일 경우 탄성부재(32)의 압축력에 의해 원위치로 복원되도록 회전캠(20)의 회전에 연동되고, 도 4에서 도시된 바와 같이, 로봇에 가해지는 충돌이 회전캠(20)의 임계 토크 이상일 경우 회전캠(20)이 무강성 회전되도록 회전캠(20)의 회전에 연동된다.3, when the impact applied to the robot is equal to or lower than the critical torque of the rotary cam 20, the interlocking rotary member 31 rotates the rotary cam 20 (not shown) so as to be restored to its original position by the compressive force of the elastic member 32 And is linked to the rotation of the rotary cam 20 so as to rotate the rotary cam 20 in a non-rigid manner when the impact applied to the robot is equal to or greater than the critical torque of the rotary cam 20, do.

이에 따라, 연동회전부재(31)는 로봇이 임계 토크 이상의 외부 충돌에 의해 회전캠(20)이 무강성 회전되면 회전캠(20)에 연결된 제2링크가 외부 충격을 흡수하여 로봇의 파손을 방지할 뿐만 아니라, 조작자가 부상을 당할 위험이 방지되거나 줄어들 수 있다.Accordingly, when the rotary cam 20 is rotated rigidly due to an external impact exceeding a critical torque by the robot, the second link connected to the rotary cam 20 absorbs the external shock to prevent damage to the robot As well as the risk that the operator is injured can be prevented or reduced.

이때, 연동회전부재(31)는 회전축부(31a), 접촉부(31b) 및 연결부(31c)를 포함한다. At this time, the interlocking rotary member 31 includes a rotary shaft portion 31a, a contact portion 31b, and a connection portion 31c.

회전축부(31a)는 디스크(10)에 구비되어 접촉부(31b)를 회전 가능하게 지지한다.The rotary shaft portion 31a is provided on the disk 10 to rotatably support the contact portion 31b.

접촉부(31b)는 일측이 회전축부(31a)에 회전 가능하게 결합되어 회전캠(20)과 접촉된다. 이러한 접촉부(31b)는 회전캠(20)의 회전에 의한 가압으로 회전축부(31a)에 결합된 일측을 중심으로 회전되고, 와이어(33)를 통해 탄성부재(32)와 연결되는 연결부(31c)에 의해 회전캠(20)과 계속적으로 접촉된 상태를 유지할 수 있다.One side of the contact portion 31b is rotatably engaged with the rotary shaft portion 31a and is brought into contact with the rotary cam 20. The contact portion 31b is connected to the elastic member 32 through the wire 33 and is rotated around one side coupled to the rotary shaft portion 31a by the rotation of the rotary cam 20, It is possible to maintain the state of continuous contact with the rotation cam 20 by the rotation cam 20.

연결부(31c)는 접촉부(31b)의 타측에 구비되어 와이어(33)와 연결된다. 이러한 연결부(31c)는 회전캠(20)의 회전시 탄성부재(32)가 신장되도록 탄성부재(32)에 연결된 와이어(33)를 당기는 역할을 수행한다. The connection portion 31c is provided on the other side of the contact portion 31b and is connected to the wire 33. [ The connection portion 31c serves to pull the wire 33 connected to the elastic member 32 so that the elastic member 32 is stretched when the rotation cam 20 rotates.

그리고, 탄성부재(32)는 디스크(10)에서 와이어(33)에 의해 연동회전부재(31)와 연결되어 탄성 복원력으로 회전캠(20)의 임계 토크를 부여하고, 회전캠(20)이 임계 토크 이상으로 회전시 연동회전부재(31)가 회전캠(20)의 회전에 연동 방지되도록 신장된다. The resilient member 32 is connected to the interlocking rotation member 31 by a wire 33 on the disk 10 to give a critical torque of the rotation cam 20 with an elastic restoring force, So that the interlocking rotation member 31 is stretched so as to be prevented from interlocking with the rotation of the rotation cam 20 upon rotation beyond the torque.

이러한 탄성부재(32)는 일측이 디스크(10)에 고정되고, 타측이 와이어(33)에 연결되어 회전캠(20)의 회전에 연동회전부재(31)가 연동되도록 탄성적으로 신장되는 역할을 수행한다. The elastic member 32 is elastically stretched so that one side of the elastic member 32 is fixed to the disk 10 and the other side of the elastic member 32 is connected to the wire 33 so that the interlocking rotary member 31 is interlocked with the rotation of the rotary cam 20 .

이때, 탄성부재(32)는 도면에서 인장스프링을 사용하였으나, 이에 한정되지 않고 판스프링, 태엽스프링, 토션스프링 등 탄성력을 가지는 다양한 부재로 이용될 수 있다.At this time, although the elastic member 32 is a tension spring in the drawing, the elastic member 32 is not limited thereto, and may be used as various members having elastic force such as a leaf spring, a spiral spring, and a torsion spring.

한편, 연동회전부재(31)에 구비된 연결부(31c)와 탄성부재(32)에 각각 연결되는 와이어(33)는 회전캠(20)이 임계 토크 이상으로 회전시 가이드롤러(40)에 의해 연동회전부재(31)의 중심 거리와의 각도가 좁혀지게 배치되어 탄성부재(32)의 탄성 복원력을 최소화한다.The wires 33 connected to the connection portions 31c and the elastic members 32 provided on the interlocking rotation member 31 are connected by the guide roller 40 when the rotation cam 20 rotates beyond the critical torque, So that the angle with the center distance of the rotary member 31 is narrowed so as to minimize the elastic restoring force of the elastic member 32. [

이러한 가이드롤러(40)는 탄성부재(32)가 와이어(33)에 의해 정해진 경로로 압축 또는 신장되도록 안내할 뿐만 아니라, 회전캠(20)이 임계 토크 이상으로 회전시 탄성부재(32)에 의한 연동회전부재(31)의 복원력이 회전캠(20)에 최소화로 전달되도록 와이어(33)를 안내하는 역할을 수행한다.This guide roller 40 not only guides the elastic member 32 to be compressed or elongated by a path defined by the wire 33 but also causes the elastic member 32 to be elastically deformed by the elastic member 32 And serves to guide the wire 33 so that the restoring force of the interlocking rotation member 31 is transmitted to the rotation cam 20 minimally.

이로써, 가이드롤러(40)는 회전캠(20)과 연동회전부재(31)가 접촉된 상태에서 회전캠(20)이 무강성으로 회전될 때 탄성부재(32)의 압축력과 연동회전부재(31)와의 마찰력 영향이 최소화되므로 로봇에 가해지는 외부 충격을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.As a result, the guide roller 40 rotates relative to the compression force of the elastic member 32 when the rotary cam 20 rotates without stiffness while the rotary cam 20 is in contact with the interlocking rotary member 31, So that it is possible to absorb the external impact applied to the robot more effectively.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

10: 디스크 20: 회전캠
30: 충격완화부 31: 연동회전부재
31a: 회전축부 31b: 접촉부
31c: 연결부 32: 탄성부재
33: 와이어 40: 가이드롤러10: disk 20: rotation cam
30: shock absorbing part 31: interlocking rotating member
31a: rotating shaft portion 31b:
31c: connection part 32: elastic member
33: wire 40: guide roller

Claims (4)

로봇의 제1링크에 연결되는 디스크;
상기 디스크에 회전 가능하게 결합되고, 상기 로봇의 제2링크에 연결되는 회전캠; 및
상기 제1링크와 상기 제2링크 간에 전달되는 토크가 설정 토크 이상일 경우 상기 제1링크와 상기 제2링크의 연결부위에 전달되는 토크를 상쇄하여 상기 로봇의 파손을 방지하는 충격완화부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 안전 관절장치.
A disk coupled to the first link of the robot;
A rotating cam rotatably coupled to the disk and connected to a second link of the robot; And
An impact relaxation unit for canceling a torque transmitted to a connecting portion between the first link and the second link to prevent damage to the robot when the torque transmitted between the first link and the second link is equal to or higher than a set torque;
And a safety joint device for a robot.
제1항에 있어서,
상기 충격완화부는,
상기 회전캠과 접촉되도록 상기 디스크에 구비되어 상기 회전캠의 회전에 연동 회전되는 연동회전부재; 및
상기 디스크에서 와이어에 의해 상기 연동회전부재와 연결되어 탄성 복원력으로 상기 회전캠에 임계 토크를 부여하고, 상기 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전시 상기 연동회전부재가 상기 회전캠의 회전에 연동 방지되도록 신장되는 탄성부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 안전 관절장치.
The method according to claim 1,
Wherein the shock-
An interlocking rotary member provided on the disk to be in contact with the rotation cam and rotated in conjunction with rotation of the rotation cam; And
The link is connected to the interlocking rotation member by a wire so as to give a critical torque to the rotation cam with an elastic restoring force so that the interlocking rotation member is interlocked with the rotation of the rotation cam when the rotation cam is rotated at a critical torque or more An elastic member extending;
And a safety joint device for a robot.
제2항에 있어서,
상기 연동회전부재는,
상기 디스크에 구비되는 회전축부;
상기 회전축부에 일측이 회전 가능하게 결합되어 상기 회전캠과 접촉되는 접촉부; 및
상기 접촉부의 타측에 구비되어 상기 와이어와 연결되는 연결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 안전 관절장치.
3. The method of claim 2,
The interlocking rotation member
A rotating shaft provided on the disk;
A contact portion rotatably coupled to the rotary shaft portion so as to be in contact with the rotary cam; And
A connection portion provided on the other side of the contact portion and connected to the wire;
And a safety joint device for a robot.
제2항에 있어서,
상기 와이어는 상기 회전캠이 임계 토크 이상으로 회전시 가이드롤러에 의해 상기 연동회전부재의 중심 거리와의 각도가 좁혀지게 배치되어 상기 탄성부재의 탄성 복원력을 최소화하는 것을 특징으로 하는 로봇용 안전 관절장치.



3. The method of claim 2,
Wherein the wire is disposed so that the angle between the rotation cam and the center distance of the cooperating rotary member is narrowed by the guide roller when the rotation cam is rotated at a speed equal to or higher than a critical torque to minimize the elastic restoring force of the elastic member .



KR1020170125944A 2017-09-28 2017-09-28 Safety articulation device for robot KR20190036712A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125944A KR20190036712A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Safety articulation device for robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125944A KR20190036712A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Safety articulation device for robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190036712A true KR20190036712A (en) 2019-04-05

Family

ID=66103887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170125944A KR20190036712A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Safety articulation device for robot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190036712A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102148023B1 (en) * 2019-05-16 2020-08-25 성균관대학교 산학협력단 Torque sensing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102148023B1 (en) * 2019-05-16 2020-08-25 성균관대학교 산학협력단 Torque sensing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109565218B (en) Torque limiting mechanism, drive device, and robot device
Park et al. Safe joint mechanism based on nonlinear stiffness for safe human-robot collision
KR20150073791A (en) Safe joint apparatus for robot
US20100326227A1 (en) Device for generating stiffness and method for controlling stiffness and joint of robot manipulator comprising the same
WO2009041746A1 (en) Mobile robot
JP6699843B2 (en) Robot arm control system
KR20120091940A (en) Cam-cam follower type safety unit with nonlinear stiffness for sensing torque applied to the unit
KR20190036712A (en) Safety articulation device for robot
TWI419778B (en) Compliance joint device
KR100838234B1 (en) Safety unit and safety device with the same
KR101212397B1 (en) Cam-cam follower type safety unit with nonlinear stiffness
CN111712784A (en) Haptic rendering device and haptic rendering system
KR101159421B1 (en) apparatus for safe joint for robot
JP2005059161A (en) Robot control device
JP2009125886A (en) Robot arm
JP2007090490A (en) Robot joint mechanism
KR101331835B1 (en) A device for generating limit torque with funtion of real-time yielding torque changing
KR20100089400A (en) Two-wheel robot with assistance wheel
JP4747356B2 (en) Seismic isolation device
CA2597686A1 (en) Device for transmitting movements and components thereof
KR101467081B1 (en) mecanum wheel
JP4863277B2 (en) Daily life support robot arm device
US8887842B2 (en) Arm-wheel type vehicle
Lee et al. Spring-clutch: A safe torque limiter based on a spring and cam mechanism with the ability to reinitialize its position
WO2016195491A1 (en) Portable gyroscopic balance assistance device