KR20190073080A

KR20190073080A - Multi-joint robot

Info

Publication number: KR20190073080A
Application number: KR1020170174388A
Authority: KR
Inventors: 김장호; 김병수
Original assignee: (주)로보티즈
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-26
Also published as: KR102055291B1; WO2019124571A1

Abstract

According to one embodiment of the present invention, a multi-joint robot comprises: a multi-axis actuator having first and second output shafts each perpendicular to the first and second output surfaces adjacent to each other, wherein the first and second output shafts are positioned at different heights in a direction perpendicular to the first and second output shafts; and a first connecting member connected to the first output shaft and driven by the first output shaft. Therefore, an objective of the present invention is to provide a coupling structure of the multi-joint robot which is variously applied through the multi-axis actuator.

Description

Multi-joint robot {MULTI-JOINT ROBOT}

본 발명은 다관절 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다축 엑츄에이터를 통해 다양하게 응용된 다관절 로봇의 결합 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jointed-arm robot, and more particularly, to a jointed structure of a jointed-arm robot that is variously applied through a multi-axis actuator.

도 1은 종래의 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 포함하는 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 한축(3a)과 다른 한축(3b)을 기준으로 회전력을 제공할 경우, 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 서로 연결하여야 했다.1 is a view showing a conventional articulated robot including an actuator module having one degree of freedom. As shown in FIG. 1, when a rotational force is provided with respect to the one axis 3b and the other axis 3b, the actuator modules having one degree of freedom must be connected to each other.

이로 인해, 도시된 구조체(3-3)와 구조체(3-4) 중 특히 발목 부분에서, 전체 액츄에이터의 부피가 커져 관절 회전시 무리한 동작으로 균형을 잡기 힘든 문제가 있다.As a result, the volume of the entire actuator is increased in the ankle part, particularly in the structures 3-3 and 3-4 shown in the figure, which makes it difficult to balance the operation with unacceptable motion when the joint is rotated.

보다 구체적으로, 기존의 다관절 로봇은, 설계시 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 사용함으로써 단방향성을 제공하므로, 하나의 관절에 있어서 양방향성을 제공하기 위해서는 두개의 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 연동하여 사용해야 하며 이에 따라 부피와 하중이 증가하여 다관절 로봇의 설계에 많은 제약이 따른 문제점이 있었다.More specifically, since a conventional articulated robot provides unidirectionality by using an actuator module having one degree of freedom in designing, it is necessary to use two actuator modules having one degree of freedom in combination in order to provide bi- Therefore, there is a problem in that the design of the articulated robot is limited due to an increase in volume and load.

따라서, 복수의 액츄에이터 모듈과 연결부를 원하는 방식대로 반복하여 상호결합함으로써 다관절 로봇을 구현할 수 있도록, 규격화된 방식의 반복적 결합을 지원하는 구조 뿐만 아니라, 하나의 액츄에이터 모듈을 이용하여 다방향성을 제공하기 위한 구조에 대한 기술개발이 요구되고 있다.Therefore, in order to implement a multi-joint robot by repeatedly coupling a plurality of actuator modules and connecting parts in a desired manner, it is possible to provide a multi-directional robot using not only a structure supporting a repeated combination of a standardized method but also a multi- Technology development for the structure is required.

미국특허공보 US 7,206,666(2007.4.17.)U.S. Patent Publication No. 7,206,666 (April 17, 2007)

본 발명의 목적은 다축 엑츄에이터를 통해 다양하게 응용된 다관절 로봇의 결합 구조를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a joint structure of a multi-joint robot which is variously applied through a multi-axis actuator.

본 발명의 다른 목적은 전체 구조나 부피를 최소화할 수 있는 다관절 로봇의 결합 구조를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a joint structure of a multi-joint robot capable of minimizing the overall structure and volume.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 다관절 로봇(MULTI-JOINT ROBOT)은, 서로 인접한 제1 및 제2 출력면에 각각 수직한 제1 및 제2 출력축을 가지며, 상기 제1 및 제2 출력축은 상기 제1 및 제2 출력축과 수직한 방향을 따라 다른 높이에 위치하는 다축 액츄에이터; 그리고 제1 출력축에 연결되어 상기 제1 출력축에 의해 구동되는 제1 연결부재를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a multi-joint robot has first and second output shafts perpendicular to first and second output surfaces adjacent to each other, and the first and second output shafts A multi-axis actuator positioned at a different height along a direction perpendicular to the first and second output axes; And a first connection member connected to the first output shaft and driven by the first output shaft.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러를 구비하며, 상기 제1 연결부재는, 상기 제1 혼에 연결되어 상기 제1 출력면과 나란한 제1 출력플랜지와, 상기 제1 아이들러에 연결되어 상기 제1 출력플랜지와 나란한 제1 보조플랜지, 그리고 상기 제1 출력플랜지와 상기 제1 보조플랜지를 연결하여 상기 제1 출력축과 나란하게 배치되는 제1 연결플레이트를 포함할 수 있다.Wherein the multiaxial actuator includes a first horn connected to the first output shaft and a first idler provided on the opposite side of the first horn with respect to the first output shaft, A first output flange connected to the first output flange and connected to the first output flange and connected to the first output flange; a first auxiliary flange connected to the first output flange and connected to the first output flange, And a first connection plate disposed in parallel with the first output shaft.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은, 측면에 상기 제1 연결플레이트가 연결되어 상기 제1 출력축이 연직 방향으로 배치되는 몸체; 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결된 구동링크; 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되는 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함할 수 있다.The multi-axis actuator includes: a housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected; A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft so as to be rotatably connected to the housing, wherein the articulated robot includes: A body in which an output shaft is arranged in a vertical direction; A driving link connected to the second horn and the second idler, respectively; A support bracket fastened to the housing; A driven link rotatably connected to the support bracket; And an end effector rotatably connected to a distal end of the driving link and a distal end of the driven link, the end effector being capable of supporting the body.

상기 다관절 로봇은 상기 몸체의 둘레에 설치되어 상기 몸체를 지지가능하고 이동가능한 복수의 이동유닛들을 포함하며, 상기 이동유닛은, 상기 제1 연결부재 및 상기 다축 엑츄에이터, 상기 지지브라켓, 상기 구동링크 및 종동링크, 그리고 상기 엔드이펙터를 구비할 수 있다.Wherein the articulated robot includes a plurality of mobile units installed around the body and capable of supporting the body and capable of moving, and the mobile unit includes at least one of the first connecting member and the multi-axis actuator, the supporting bracket, And a driven link, and the end effector.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러, 그리고 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징을 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓을 포함할 수 있다.Wherein the multi-axis actuator has a first horn connected to the first output shaft, a first idler provided on the opposite side of the first horn with respect to the first output shaft, and first and second output surfaces, 1 horn and the first idler rotatably, and the articulated robot may include a support bracket fastened and fixed to the housing.

상기 제1 연결부재는 상기 제1 혼 및 상기 제1 아이들러에 각각 연결된 구동링크이고, 상기 다관절 로봇은, 상기 제1 혼 및 상기 제1 아이들러에 각각 연결된 구동링크; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되는 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 선단 및 상기 종동링크의 선단에 각각 연결되어 회동가능하며, 상기 몸체를 지지가능한 엔드이펙터를 포함할 수 있다.Wherein the first linking member is a drive link connected to the first horn and the first idler, respectively, and the articulated robot includes a drive link connected to the first horn and the first idler, respectively; A driven link rotatably connected to the support bracket; And an end effector rotatably connected to a distal end of the driving link and a distal end of the driven link, the end effector being capable of supporting the body.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 제2 출력축에 의해 구동되는 제2 연결부재를 더 포함하되, 상기 제2 연결부재는, 상기 제2 혼에 연결되어 상기 제2 출력면과 나란한 제2 출력플랜지와, 상기 제2 아이들러에 연결되어 상기 제2 출력플랜지와 나란한 제2 보조플랜지, 그리고 상기 제2 출력플랜지와 상기 제2 보조플랜지를 연결하여 상기 제2 출력축과 나란하게 배치되는 제2 연결플레이트를 포함할 수 있다.The multi-axis actuator includes: a housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected; A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing, wherein the articulated robot is connected to the second output shaft and is driven by the second output shaft Wherein the second connecting member includes a second output flange connected to the second horn and in parallel with the second output face, and a second output flange connected to the second output flange, And a second connection plate connecting the second output flange and the second auxiliary flange and disposed in parallel with the second output shaft.

상기 다관절 로봇은, 상기 제1 연결플레이트가 상부면에 연결되어 상기 제1 및 제2 출력축이 수평 방향으로 배치되는 몸체; 그리고 상기 제2 연결플레이트에 연결되는 헤드를 더 포함할 수 있다.The articulated robot includes a body having the first connection plate connected to an upper surface thereof and the first and second output shafts arranged in a horizontal direction; And a head connected to the second connection plate.

상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 제1 및 제2 연결부재가 하나의 단위를 이루는 제1 내지 제n 다관절유닛이 길이방향을 따라 동일하게 배치된 상태에서 결합된 형태(단, n=2,3,4,...,k, k는 정수)일 수 있다.Wherein the multi-joint robot includes first to n-th multi-joint units each having a unit of the multi-axis actuator and the first and second connection members coupled together in the longitudinal direction, 2, 3, 4, ..., k, k are integers).

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 출력축에 연결되는 제1 혼과, 상기 제1 출력축을 기준으로 상기 제1 혼의 반대편에 설치되는 제1 아이들러를 구비하며, 상기 제1 연결부재는 상기 제1 혼에 연결된 제1 연결플레이트를 포함할 수 있다.The multiaxial actuator includes a first horn connected to the first output shaft and a first idler provided on the opposite side of the first horn with respect to the first output shaft, And may include a first connection plate connected thereto.

상기 다관절 로봇은 상기 제2 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙터를 더 포함할 수 있다.The articulated robot may further include an end effector connected to the second connection plate.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 제1 연결부재가 하나의 단위를 이루는 제1 및 제2 다관절유닛을 포함하되, 상기 제2 다관절유닛의 상기 제1 연결플레이트가 상기 제1 다관절유닛의 상기 제2 혼에 연결되며, 상기 다관절 로봇은 상기 제1 다관절유닛의 상기 제1 연결플레이트에 연결되는 엔드이펙트와, 상기 제2 다관절유닛의 상기 제2 혼에 연결되는 몸체를 더 포함할 수 있다.The multi-axis actuator includes: a housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected; A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft so as to be rotatably connected to the housing, wherein the multi-joint robot is configured such that the multi-axis actuator and the first linking member constitute one unit Wherein the first joint plate of the second articulated unit is connected to the second horn of the first articulated unit, and the articulated robot comprises the first joint and the second articulated unit, An end effect connected to the first connection plate of the joint unit, and a body connected to the second horn of the second articulation unit.

상기 다축 액츄에이터는, 상기 제1 및 제2 출력면을 가지며, 상기 제1 혼과 상기 제1 아이들러가 회전가능하도록 연결되는 하우징; 상기 제2 출력축에 연결되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 혼; 그리고 상기 제2 출력축을 기준으로 상기 제2 혼의 반대편에 설치되어 상기 하우징에 회전가능하도록 연결되는 제2 아이들러를 구비하며, 상기 다관절 로봇은, 상기 제1 연결플레이트가 연결되어 상기 제1 출력축이 수평 방향으로 배치되는 몸체; 상기 제2 혼 및 상기 제2 아이들러에 각각 연결되어 하부를 향해 연장된 구동링크; 상기 하우징에 체결고정되는 지지브라켓; 상기 지지브라켓에 회동가능하도록 연결되어 하부를 향해 연장된 종동링크; 그리고 상기 구동링크의 하단 및 상기 종동링크의 하단에 각각 연결되어 회동가능한 조인트브라켓을 포함할 수 있다.The multi-axis actuator includes: a housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected; A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft so as to be rotatably connected to the housing, wherein the articulated robot includes a first connecting plate, A body disposed in a horizontal direction; A drive link connected to the second horn and the second idler and extending downward; A support bracket fastened to the housing; A driven link rotatably connected to the support bracket and extending toward the lower portion; And a joint bracket connected to the lower end of the driving link and the lower end of the driven link and rotatable.

상기 다관절 로봇은 상기 다축 액츄에이터와 상기 구동링크 및 상기 종동링크, 상기 지지브라켓이 하나의 단위를 이루는 제1 및 제2 다관절유닛을 포함하되, 상기 제1 다관절유닛과 상기 제2 다관절유닛은 상기 조인트브라켓을 통해 서로 대칭을 이루어 연결되며, 상기 제1 다관절유닛의 상기 제1 혼이 상기 제1 연결플레이트에 연결될 수 있다.Wherein the articulated robot includes first and second articulated units in which the multi-axis actuator, the drive link, the driven link, and the support bracket form a unit, and the first articulated unit and the second articulated unit, The units may be symmetrically connected to each other through the joint brackets, and the first horn of the first multi-joint unit may be connected to the first connection plate.

상기 다관절 로봇은 상기 제2 다관절유닛의 상기 제1 혼에 연결되는 제2 연결부재를 포함할 수 있다.The articulated robot may include a second link member connected to the first horn of the second articulated unit.

본 발명의 일 실시예에 의하면 다축 엑츄에이터를 통해 다관절 로봇의 결합 구조를 다양하게 구현할 수 있다. 특히, 다관절 로봇의 전체 구조나 부피를 최소화할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the joint structure of the articulated robot can be variously implemented through the multi-axis actuator. In particular, the overall structure and volume of the articulated robot can be minimized.

도 1은 종래 1자유도를 갖는 액츄에이터 모듈을 포함하는 다관절 로봇을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 액츄에이터를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 설치된 구동모터 및 출력기어, 기어열을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시한 하우징의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시한 보조기판 및 변위센서를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시한 보조기판에 차폐재가 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 구동모터가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2에 도시한 하우징의 내부에 주기판이 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시한 주기판 및 소켓을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 10 및 도 11에 도시한 주기판에 연결된 연성기판을 개략적으로 나타내는 사진이다.
도 14는 도 5에 도시한 기어열의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 17에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 도 18에 도시한 연결부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 17 및 도 21에 도시한 결합구조가 응용된 다관절 로봇의 이동유닛을 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23에 도시한 이동유닛의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25는 도 23에 도시한 이동유닛이 응용된 다관절 로봇을 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 27은 도 26에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 29는 도 28에 도시한 결합구조 중 헤드 부분을 나타내는 도면이다.
도 30은 도 26에 도시한 결합구조를 응용한 다관절 로봇을 나타내는 도면이다.
도 31 내지 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 35는 도 31 내지 도 34에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 36은 도 34에 도시한 몸체의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 38은 도 37에 도시한 팔 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 39는 도 28에 도시한 결합구조 중 팔 부분을 나타내는 도면이다.
도 40은 도 39에 도시한 팔 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 41은 도 37에 도시한 결합구조 중 다리 부분을 나타내는 도면이다.
도 42는 도 41에 도시한 다리 부분의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 43 및 도 44는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 45는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다.
도 46은 도 45에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a conventional articulated robot including an actuator module having one degree of freedom.
FIGS. 2 to 4 are views schematically showing a multi-axis actuator according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a view schematically showing a drive motor, an output gear, and a gear train provided inside the housing shown in Fig. 2. Fig.
6 is a view schematically showing the inside of the housing shown in Fig.
7 is a view schematically showing the auxiliary substrate and the displacement sensor shown in Fig.
8 is a view schematically showing a state in which a shielding material is attached to the auxiliary substrate shown in Fig.
FIG. 9 is a view schematically showing a state in which a driving motor is installed inside the housing shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 10 is a view schematically showing a state in which a motherboard is installed inside the housing shown in FIG. 2. FIG.
11 is a view schematically showing the main board and the socket shown in Fig.
12 and 13 are photographs schematically showing a flexible substrate connected to the main plate shown in Figs. 10 and 11. Fig.
Fig. 14 is a view schematically showing another embodiment of the gear train shown in Fig. 5. Fig.
15 is a view schematically showing the rotational displacement of the hinge frame when the output gear (or output shaft) is installed at the same height.
16 is a view schematically showing the rotational displacement of the hinge frame when the output gear (or output shaft) is installed at a different height.
17 and 18 are views showing a coupling structure of the articulated robot according to an embodiment of the present invention.
Fig. 19 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in Fig.
20 is a view showing another embodiment of the connecting member shown in Fig.
21 and 22 are views showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention.
23 is a view showing a mobile unit of the articulated robot to which the coupling structure shown in Figs. 17 and 21 is applied.
24 is a view schematically showing the manner of operation of the mobile unit shown in Fig.
Fig. 25 is a view showing the articulated robot to which the mobile unit shown in Fig. 23 is applied.
26 is a view showing a coupling structure of a multi-joint robot according to another embodiment of the present invention.
Fig. 27 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in Fig. 26. Fig.
28 is a view showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention.
29 is a view showing the head portion of the coupling structure shown in Fig.
30 is a view showing a multi-joint robot applying the coupling structure shown in Fig.
31 to 34 are views showing a coupling structure of a multi-joint robot according to another embodiment of the present invention.
Fig. 35 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in Figs. 31 to 34. Fig.
Fig. 36 is a view schematically showing the coupling structure of the body shown in Fig. 34. Fig.
37 is a view showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention.
Fig. 38 is a view schematically showing the manner of operation of the arm portion shown in Fig.
Fig. 39 is a view showing an arm portion of the coupling structure shown in Fig. 28. Fig.
Fig. 40 is a view schematically showing the manner of operation of the arm portion shown in Fig.
Fig. 41 is a view showing a leg portion of the coupling structure shown in Fig. 37. Fig.
Fig. 42 is a view schematically showing the manner of operation of the leg portion shown in Fig. 41. Fig.
43 and 44 are views showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention.
45 is a view showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention.
Fig. 46 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in Fig. 45. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 2 내지 도 46을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 46 attached hereto. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 액츄에이터(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 다축 엑츄에이터(1)는 대체로 직육면체 형상을 가지며, 제1 및 제2 혼(14,24)을 통해 서로 다른 회전축을 기준으로 회전력을 제공할 수 있다. 제1 혼(14)과 제2 혼(24)은 서로 인접한 제1 및 제2 출력플레이트(12,22)에 각각 배치되며, 제2 혼(24)은 제1 혼(14)의 하부에 위치한다.2 to 4 are views schematically showing a multi-axis actuator 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the multi-axis actuator 1 has a generally rectangular parallelepiped shape and can provide a rotational force with respect to different rotation axes through the first and second horns 14 and 24. The first horn 14 and the second horn 24 are disposed on the first and second output plates 12 and 22 adjacent to each other and the second horn 24 is disposed on the lower portion of the first horn 14. [ do.

구체적으로 살펴보면, 다축 엑츄에이터는 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)를 구비하는 직육면체 형상의 하우징을 포함하며, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 인접하도록 배치된다. 제1 출력플레이트(10)는 제1 혼(14)이 설치되는 제1 설치부의 폭이 제1 연장부의 폭(W1)보다 큰 형상이며, 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 제2 혼(24)이 설치되는 제2 설치부의 폭이 제2 연장부의 폭(W2)보다 작은 형상이다. 제1 및 제2 혼(14,24)이 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)에 설치된 상태에서, 제1 출력플레이트(10)는 'Y'자 형상을 가지고, 제2 출력플레이트(20)는 역 'Y'자 형상을 가진다.Specifically, the multi-axis actuator includes a rectangular parallelepiped housing having first and second output plates 10 and 20, and the first and second output plates 10 and 20 are disposed adjacent to each other. The first output plate 10 is formed such that the width of the first mounting portion where the first horn 14 is installed is larger than the width W1 of the first extending portion, 24) is smaller than the width (W2) of the second extended portion. The first output plate 10 has a Y shape and the second output plate 10 is connected to the first output plate 10 and the second output plate 10, 20) have a reverse " Y " shape.

제1 출력플레이트(10)는 외측면에 해당하는 제1 출력면(12)으로부터 함몰된 원형의 제1 설치홈(14g)을 가지며, 제1 설치홈(14g)은 제1 출력플레이트(10)의 설치부에 형성된다. 제1 혼(14)은 제1 설치홈(14g)에 설치되며, 제1 혼(14)은 후술하는 제1 혼기어(59)에 맞물려서 제1 출력면(12)과 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 외측면에 해당하는 제2 출력면(22)으로부터 함몰된 원형의 제2 설치홈(24g)을 가지며, 제2 설치홈(24g)은 제2 출력플레이트(20)의 설치부에 형성된다. 제2 혼(24)은 제2 설치홈(24g)에 설치되며, 제2 혼(24)은 후술하는 제2 혼기어(69)에 맞물려서 제2 출력면(22)과 수직한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.The first output plate 10 has a circular first mounting groove 14g which is recessed from the first output face 12 corresponding to the outer side and the first mounting groove 14g has a first output plate 10, As shown in Fig. The first horn 14 is installed in the first installation groove 14g and the first horn 14 is engaged with the first horn gear 59 to be described later and is rotated about a rotation axis perpendicular to the first output surface 12 It can rotate. Similarly, the second output plate 20 has a circular second installation groove 24g which is recessed from the second output surface 22 corresponding to the outer side, and the second installation groove 24g has the second output plate 20). The second horn 24 is provided in the second installation groove 24g and the second horn 24 is engaged with the second horn gear 69 to be described later and is rotated around a rotation axis perpendicular to the second output surface 22 It can rotate.

한편, 본 실시예와 달리, 하우징은 원통 형상일 수 있으며, 제1 및 제2 출력면(12,22)은 곡면일 수 있다. 또한, 제1 출력플레이트(10)는 상단부에 제1 출력면(12)으로부터 함몰되어 형성된 한 쌍의 나사홈과, 나사홈에 각각 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 고정홀(112a)을 가진다. 또한, 제1 출력플레이트(10)는 제1 출력면(12)의 양측면으로부터 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 확장홀(112b)을 가진다. 마찬가지로, 제2 출력플레이트(20)는 하단부에 제2 출력면(22)으로부터 함몰되어 형성된 한 쌍의 나사홈과, 나사홈에 각각 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 고정홀(122a)을 가진다. 또한, 제2 출력플레이트(20)는 제2 출력면(22)의 양측면으로부터 함몰형성되어 내주면에 나사산이 형성된 확장홀(122b)을 가진다. 고정홀(112a,122b)과 확장홀(122b)을 통해 다른 확장 구조물(또는 프레임)을 연결할 수 이TEk.On the other hand, unlike the present embodiment, the housing may be cylindrical, and the first and second output planes 12 and 22 may be curved. The first output plate 10 has a pair of screw grooves formed at the upper end portion of the first output face 12 so as to be recessed from the first output face 12 and fixing holes 112a formed in the screw grooves and formed with threads on the inner circumferential surface thereof. The first output plate 10 has an extension hole 112b which is recessed from both sides of the first output face 12 and has an inner peripheral surface formed with threads. Similarly, the second output plate 20 has a pair of screw grooves formed at the lower end portion of the second output face 22 so as to be recessed from the second output face 22, and fixing holes 122a formed in the screw grooves and formed with threads on the inner peripheral surface thereof. Further, the second output plate 20 has an extension hole 122b which is recessed from both sides of the second output face 22 and has a thread formed on the inner peripheral face. It is possible to connect another expansion structure (or frame) through the fixing holes 112a and 122b and the expansion hole 122b.

도 5는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 설치된 구동모터 및 출력기어, 기어열을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 구동모터(52,62)가 하우징의 내부에 설치되어, 외부로부터 공급된 전력에 의해 회전력을 생성한다. 제1 구동모터(52)의 제1 구동기어(52a)는 제1 기어열(50)에 맞물려 제1 출력면과 수직한 회전축을 중심으로 회전하며, 제1 출력기어(58) 역시 제1 기어열(50)에 맞물려 회전한다.Fig. 5 is a view schematically showing a drive motor, an output gear, and a gear train provided inside the housing shown in Fig. 2. Fig. As shown in Fig. 5, the first and second driving motors 52 and 62 are provided inside the housing, and generate rotational force by the electric power supplied from the outside. The first drive gear 52a of the first drive motor 52 rotates around a rotation axis perpendicular to the first output surface by engaging with the first gear train 50, And rotates in engagement with the heat 50.

즉, 제1 기어열(50)은 제1 구동기어(52a)와 제1 출력기어(58) 사이에 개재되며, 제1 기어열(50)에 의해 감속비가 결정된다. 제1 기어열(50)은 복수의 평기어들(53,54,55,56)에 의해 구현될 수 있으며, 제1 구동모터(52) 및 제1 출력기어(58)와 나란한 회전축을 가질 수 있다. 이때, 제1 기어열(50)은 하우징의 중심을 기준으로 제1 출력플레이트(10)에 인접하게 배치될 수 있으며, 제2 구동모터(62)가 제1 기어열(50) 또는 제1 출력기어(58)의 후방에 설치되어 후술하는 제1 대향플레이트(32)에 인접하게 배치될 수 있다.That is, the first gear train 50 is interposed between the first drive gear 52a and the first output gear 58, and the reduction ratio is determined by the first gear train 50. The first gear train 50 may be implemented by a plurality of spur gears 53, 54, 55 and 56 and may have a rotational axis parallel to the first drive motor 52 and the first output gear 58 have. The first gear train 50 may be disposed adjacent to the first output plate 10 with respect to the center of the housing and the second drive motor 62 may be disposed adjacent to the first gear train 50, And may be disposed adjacent to the first opposing plate 32, which will be described later, which is provided at the rear of the gear 58.

마찬가지로, 제2 구동모터(62)의 제2 구동기어(62a)는 제2 기어열(60)에 맞물려 제2 출력면과 수직한 회전축을 중심으로 회전하며, 제2 출력기어(68) 역시 제2 기어열(60)에 맞물려 회전한다. 즉, 제2 기어열(60)은 제2 구동기어(62a)와 제2 출력기어(68) 사이에 개재되며, 제2 기어열(60)에 의해 감속비가 결정된다. 제2 기어열(60)은 복수의 평기어들(63,64,65,66)에 의해 구현될 수 있으며, 제2 구동모터(62) 및 제2 출력기어(68)와 나란한 회전축을 가질 수 있다. 이때, 제2 기어열(60)은 하우징의 중심을 기준으로 제2 출력플레이트(20)에 인접하게 배치될 수 있으며, 제1 구동모터(52)가 제2 기어열(60) 또는 제2 출력기어(68)의 후방에 설치되어 후술하는 제2 대향플레이트(42)에 인접하게 배치될 수 있다.Likewise, the second drive gear 62a of the second drive motor 62 rotates around a rotation axis perpendicular to the second output surface by being engaged with the second gear train 60, and the second output gear 68 is also rotated 2 gear train 60 and rotates. That is, the second gear train 60 is interposed between the second drive gear 62a and the second output gear 68, and the reduction gear ratio is determined by the second gear train 60. The second gear train 60 may be implemented by a plurality of spur gears 63, 64, 65 and 66 and may have a rotation axis parallel to the second drive motor 62 and the second output gear 68 have. In this case, the second gear train 60 may be disposed adjacent to the second output plate 20 with respect to the center of the housing, and the first drive motor 52 may be disposed adjacent to the second gear train 60 or the second output And may be disposed adjacent to the second opposing plate 42, which will be described later, which is provided at the rear of the gear 68.

결론적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 구동모터(62)는 제1 구동모터(52)의 상부에 설치되어, 제1 및 제2 구동모터(52,62)는 적층되어 상호 중첩된 구조를 가지며, 이를 통해 다축 엑츄에이터의 부피를 최소화할 수 있다. 특히, 기어열과 구동기어 및 출력기어가 출력플레이트에 인접하도록 배치되므로써, 하우징 내부의 공간을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다.5, the second drive motor 62 is installed on the upper portion of the first drive motor 52, so that the first and second drive motors 52 and 62 are stacked, Structure, whereby the volume of the multi-axis actuator can be minimized. Particularly, since the gear train, the drive gear, and the output gear are disposed adjacent to the output plate, the space inside the housing can be utilized as efficiently as possible.

한편, 후술하는 바와 같이, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 동일한 형상을 가지며, 제2 출력플레이트(20)는 제1 출력플레이트(12)를 180도 회전대칭한 상태에서 제1 출력플레이트(10)와 수직하도록 배치된다. 또한, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 서로 인접한 상태에서 상호 체결된다.As described later, the first and second output plates 10 and 20 have the same shape, and the second output plate 20 has the same shape as the first output plate 12, 1 output plate 10, as shown in Fig. Further, the first and second output plates 10 and 20 are mutually fastened to each other.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)는 설치부와 연장부의 폭을 달리하므로, 출력면(12,22)의 양측면에 단차(12a,22a)가 각각 형성되며, 제1 출력플레이트(10)의 설치부가 제2 출력플레이트(20)의 연장부와 인접하고, 제2 출력플레이트(20)의 설치부가 제1 출력플레이트(10)의 연장부와 인접한 상태에서, 제1 및 제2 출력플레이트(10,20)가 단차(12a,22a)를 통해 서로 맞물려 조립될 수 있다(예를 들어, 기어와 기어가 맞물릴 때 기어의 산과 골이 서로 맞물리듯이, 제1 출력플레이트(10)의 돌출된 부분은 제2 출력플레이트(20)의 오목한 부분과 맞물리고, 제2 출력플레이트(20)의 돌출된 부분은 제1 출력플레이트(10)의 오목한 부분과 맞물림).As shown in FIG. 2, the first and second output plates 10 and 20 have different widths between the mounting portion and the extended portion, so that stepped portions 12a and 22a are formed on both sides of the output surfaces 12 and 22, respectively And the installation of the first output plate 10 is adjacent to the extension of the second output plate 20 and the installation of the second output plate 20 is adjacent to the extension of the first output plate 10 The first and second output plates 10 and 20 can be assembled and engaged with each other through the steps 12a and 22a (for example, as the gears and the gears mesh with each other, The protruding portion of the first output plate 10 engages with the concave portion of the second output plate 20 and the protruding portion of the second output plate 20 engages with the concave portion of the first output plate 10. [ ).

더욱 구체적으로, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)가 하나의 구동모듈로 구현되며, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 구동모듈을 조립하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다.More specifically, the first output plate 12 and the first horn 14, the first gear train 50, and the first drive motor 52 are implemented as one drive module, and FIGS. 2 to 4 As shown in the figure, a multi-axis actuator can be realized by assembling a pair of drive modules.

즉, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)를 포함하는 하나의 구동모듈과, 제2 출력플레이트(22) 및 제2 혼(24), 제2 기어열(60), 그리고 제2 구동모터(62)를 포함하는 하나의 구동모듈이 동일한 구조와 기능을 가지나, 양자 중 하나를 180도 회전대칭한 상태에서 제1 및 제2 출력플레이트(12,22)를 상호 체결하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다. 이를 통해, 서로 다른 한 쌍의 구동모듈에 비해 빠르고 단순한 설계 및 생산과정을 구현할 수 있으며, 이를 통해 높은 경제성을 확보할 수 있다.That is, one drive module including the first output plate 12 and the first horn 14, the first gear train 50, and the first drive motor 52, the second output plate 22, One drive module including the second horn 24, the second gear train 60, and the second drive motor 62 has the same structure and function, but one of them is rotationally symmetric by 180 degrees, 1 and the second output plates 12 and 22 are mutually engaged to realize a multi-axis actuator. As a result, it is possible to realize a quick and simple design and production process in comparison with a pair of different driving modules, thereby achieving high economical efficiency.

도 6은 도 2에 도시한 하우징의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 7은 도 6에 도시한 보조기판 및 변위센서를 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 출력플레이트(12) 및 제1 혼(14), 제1 기어열(50), 그리고 제1 구동모터(52)가 하나의 구동모듈(2)로 구현되며, 제2 출력플레이트(22) 및 제2 혼(24), 제2 기어열(60), 그리고 제2 구동모터(62)가 하나의 구동모듈(3)로 구현되므로, 한 쌍의 구동모듈(2,3)을 조립하여 다축 엑츄에이터를 구현할 수 있다.Fig. 6 is a view schematically showing the inside of the housing shown in Fig. 2, and Fig. 7 is a view schematically showing the auxiliary substrate and the displacement sensor shown in Fig. As described above, the first output plate 12 and the first horn 14, the first gear train 50, and the first drive motor 52 are implemented as one drive module 2, Since the output plate 22 and the second horn 24, the second gear train 60 and the second drive motor 62 are implemented as one drive module 3, the pair of drive modules 2,3 ) Can be assembled to realize a multi-axis actuator.

이때, 변위센서가 제1 및 제2 출력기어(58,68)(또는 제1 및 제2 혼기어(59,69)나 제1 및 제2 혼(14,24))의 후방에 각각 설치될 수 있으며, 제1 및 제2 출력기어(58,68)(또는 제1 및 제2 혼기어(59,69)나 제1 및 제2 혼(14,24))의 회전(예를 들어, 회전각 또는 회전속도 등)을 각각 감지할 수 있다.At this time, the displacement sensor is installed at the rear of the first and second output gears 58, 68 (or the first and second horn gears 59, 69 and the first and second horns 14, 24) And the rotation of the first and second output gears 58 and 68 (or the first and second horn gears 59 and 69 or the first and second horns 14 and 24) Angle, rotation speed, and the like), respectively.

도 7에 도시한 바와 같이, 변위센서(75)가 실장된 보조기판(74)은 제1 출력플레이트(10)의 내측면에 설치되며, 변위센서(75)는 제1 출력기어(58)(또는 제1 혼기어(59)나 제1 혼(14))에 대응되도록 위치한다. 마찬가지로, 변위센서가 실장된 보조기판(84)은 제2 출력플레이트(20)의 내측면에 설치되며, 변위센서는 제2 출력기어(68)(또는 제2 혼기어(69)나 제2 혼(24))에 대응되도록 위치한다.7, the auxiliary board 74 on which the displacement sensor 75 is mounted is installed on the inner surface of the first output plate 10, and the displacement sensor 75 is connected to the first output gear 58 Or the first horn gear 59 and the first horn 14). Similarly, the auxiliary board 84 on which the displacement sensor is mounted is installed on the inner surface of the second output plate 20, and the displacement sensor is connected to the second output gear 68 (or the second horn gear 69, (24).

도 8은 도 6에 도시한 보조기판에 차폐재가 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 9는 도 2에 도시한 하우징의 내부에 구동모터가 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 변위센서는 혼(또는 혼기어)과 구동모터 사이에 배치되며, 구동모터는 작동시 자기장을 형성하여 변위센서의 오작동을 초래할 우려가 있다. 따라서, 차폐재(76,86)를 통해 변위센서를 구동모터 등으로부터 격리하여 구동모터로부터 발생하는 전자기적인 영향을 차단할 필요가 있다.FIG. 8 is a view schematically showing a state where a shielding material is attached to the auxiliary substrate shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a view schematically showing a state where a driving motor is installed inside the housing shown in FIG. As shown in Figs. 8 and 9, the displacement sensor is disposed between the horn (or horn gear) and the drive motor, and the drive motor forms a magnetic field during operation, which may cause malfunction of the displacement sensor. Therefore, it is necessary to isolate the displacement sensor from the drive motor or the like through the shielding members 76 and 86 to block the electromagnetic influence generated from the drive motor.

도 8에 도시한 바와 같이, 제1 차폐재(76)는 제1 보조기판(74)의 후면(변위센서가 설치된 전면의 반대면)에 설치되어 변위센서에 대응되도록 배치되며, 마찬가지로, 제2 차폐재(86)는 제2 보조기판(84)의 후면(변위센서가 설치된 전면의 반대면)에 설치되어 변위센서에 대응되도록 배치된다(도 12 참고).8, the first shielding member 76 is disposed on the rear surface (the surface opposite to the front surface where the displacement sensor is installed) of the first auxiliary substrate 74 and is disposed so as to correspond to the displacement sensor. Likewise, (Opposite surface of the front surface on which the displacement sensor is installed) of the second auxiliary substrate 84 and arranged so as to correspond to the displacement sensor (see FIG. 12).

한편, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)가 다축 엑츄에이터의 상부 및 하부에 각각 설치되며, 복수의 방열홀을 가진다. 제1 및 제2 구동모터(52,62)는 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)의 내측면에 안착되어 고정되며, 제1 및 제2 방열플레이트(72,82)는 구동모터(52,62)의 곡면과 대응되는 곡면 형상의 내측면을 가진다.On the other hand, as shown in Fig. 9, the first and second heat dissipating plates 72 and 82 are provided on the upper and lower sides of the multi-axis actuator, respectively, and have a plurality of heat dissipating holes. The first and second driving motors 52 and 62 are seated and fixed on the inner surfaces of the first and second heat dissipating plates 72 and 82. The first and second heat dissipating plates 72 and 82 are connected to a driving motor 52 and 62, respectively.

도 10은 도 2에 도시한 하우징의 내부에 주기판이 설치된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 11은 도 10에 도시한 주기판 및 소켓을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 주기판(78,88)은 앞서 설명한 보조기판(74,84)과 대체로 나란하게 배치되며, 보조기판(74,84)이 출력플레이트(10,20)에 인접하도록 배치되는 반면, 주기판(78,88)은 대향플레이트(32,42)에 인접하도록 배치된다. 주기판(78,88)은 외부로부터 신호 등이 입력되는 소켓(79,89)을 구비한다.FIG. 10 is a view schematically showing a state in which a motherboard is installed inside the housing shown in FIG. 2, and FIG. 11 is a view schematically showing the motherboard and socket shown in FIG. As shown in FIG. 10, the main plates 78 and 88 are disposed substantially in parallel with the auxiliary substrates 74 and 84 described above, and the auxiliary substrates 74 and 84 are disposed adjacent to the output plates 10 and 20 While the main plates 78, 88 are disposed adjacent to the opposing plates 32, The main boards 78 and 88 are provided with sockets 79 and 89 to which signals and the like are input from the outside.

한편, 주기판(78,88)은 소켓(79,89) 외에 마이크로프로세서 등의 연산장치를 구비하며, 이로 인해 주기판(78,88)은 보조기판(74,84)에 비해 큰 면적을 가지므로, 구동모터나 기어열 등으로 인해 위치에 많은 제약을 받는다. 따라서, 주기판(78,88)과 보조기판(74,84)을 분리하여, 보조기판(74,84)을 통해 변위센서를 혼(또는 혼기어)과 구동모터 사이에 배치하고, 주기판(78,88)은 구동모터를 기준으로 보조기판(74,84)의 반대편에 배치하여, 하우징 내부의 공간을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다.The main boards 78 and 88 are provided with a computing device such as a microprocessor in addition to the sockets 79 and 89. Since the main boards 78 and 88 have a larger area than the auxiliary boards 74 and 84, The position is greatly restricted due to the driving motor or the gear train. The displacement sensors are disposed between the horn (or horn gear) and the drive motor through the auxiliary boards 74 and 84 and the main boards 78 and 84 are separated from the auxiliary boards 74 and 84, 88 are disposed on the opposite sides of the auxiliary substrates 74, 84 with respect to the driving motor, so that the space inside the housing can be utilized as efficiently as possible.

도 12 및 도 13은 도 10 및 도 11에 도시한 주기판에 연결된 연성기판을 개략적으로 나타내는 사진이다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 연성기판은 주기판(78,88)과 보조기판(74,84)을 전기적으로 연결한다. 이때, 연성기판은 구동모터 사이의 이격된 공간 상에 배치될 수 있다.12 and 13 are photographs schematically showing a flexible substrate connected to the main plate shown in Figs. 10 and 11. Fig. As shown in Figs. 12 and 13, the flexible substrate electrically connects the main substrate 78, 88 with the auxiliary substrate 74, 84. At this time, the flexible substrate can be disposed on the spaced space between the drive motors.

다시 도 3 및 도 4를 살펴보면, 하우징은 제1 및 제2 대향플레이트(32,42)를 포함한다. 제1 대향플레이트(32)는 외측면으로부터 함몰된 제1 안착홈(33)과, 제1 안착홈(33)의 바닥면으로부터 함몰되어 제1 안착홈(33)과 연통되는 제1 관통홈(34), 그리고 제1 대향플레이트(32)의 중심을 기준으로 제1 안착홈(33)의 반대편에 위치하는 제1 소켓홈(35)을 가진다. 제1 안착홈(33)은 앞서 설명한 제1 설치홈(14g)과 대응되는 위치에 형성된다. 또한, 제1 안착홈(33) 및 제1 관통홈(34)은 후술하는 제2 소켓홈(45)과 연통되며, 제1 소켓홈(35)은 후술하는 제2 안착홈(43) 및 제2 관통홈(44)과 연통된다. 제1 소켓(79)은 제1 소켓홈(35)에 설치되며, 제2 소켓(89)은 제2 소켓홈(45)에 설치된다.Referring again to Figures 3 and 4, the housing includes first and second opposing plates 32,42. The first opposing plate 32 includes a first seating groove 33 recessed from the outer side surface and a first through groove recessed from the bottom surface of the first seating groove 33 and communicating with the first seating groove 33 34 and a first socket groove 35 located on the opposite side of the first seating groove 33 with respect to the center of the first counter plate 32. The first seating groove 33 is formed at a position corresponding to the first installation groove 14g described above. The first seating groove 33 and the first through groove 34 communicate with a second socket groove 45 to be described later and the first socket groove 35 communicates with the second seating groove 43, Two through grooves 44 are formed. The first socket 79 is installed in the first socket groove 35 and the second socket 89 is installed in the second socket groove 45.

제2 대향플레이트(42)는 외측면으로부터 함몰된 제2 안착홈(43)과, 제2 안착홈(43)의 바닥면으로부터 함몰되어 제2 안착홈과 연통되는 제2 관통홈(44), 그리고 제2 대향플레이트(42)의 중심을 기준으로 제2 안착홈(43)의 반대편에 위치하는 제2 소켓홈(45)을 가진다. 제2 안착홈(43)은 앞서 설명한 제1 설치홈(14g)과 대응되는 위치에 형성된다.The second opposing plate 42 includes a second seating groove 43 that is recessed from the outer side surface, a second through groove 44 that is recessed from the bottom surface of the second seating groove 43 and communicates with the second seating groove, And a second socket groove 45 located on the opposite side of the second seating groove 43 with respect to the center of the second counter plate 42. The second seating groove 43 is formed at a position corresponding to the first installation groove 14g described above.

제1 아이들러(131)는 원형 링 형상이며, 제1 중공부(313)를 가진다. 본 실시예와 달리, 제1 중공부(313)는 반중공 형태일 수 있다. 제1 결합부재(132)는 제1 아이들러(131)의 제1 중공부(313)로 삽입되어 제1 대향플레이트(32)에 결합되며, 볼트(350)가 제1 결합부재(132)의 중심부에 형성된 중공부(324)를 통해 삽입되어 제1 안착홈(33)의 바닥면에 형성된 제1 체결홈(332c)에 결합될 수 있다. 제1 결합부재(132)의 최대 직경은 제1 아이들러(131)의 중공부(313)의 최대 직경보다 크며, 제1 아이들러(131)는 제1 결합부재(132)에 의해 지지된 상태에서 회전할 수 있다. 제1 아이들러(131)는 외부로부터 구동력을 전달받지 않으며, 제1 혼(14)이 타 구조물로 회전력을 전달할 경우 타 구조물을 지지하는 역할을 한다.The first idler 131 has a circular ring shape and has a first hollow portion 313. Unlike the present embodiment, the first hollow portion 313 may be in the form of a semi-hollow. The first engaging member 132 is inserted into the first hollow portion 313 of the first idler 131 and is engaged with the first opposing plate 32. When the bolt 350 is engaged with the center portion of the first engaging member 132, The first mounting groove 332c may be inserted through the hollow portion 324 formed in the first mounting groove 332 and coupled to the first mounting groove 332c formed on the bottom surface of the first mounting groove 33. [ The maximum diameter of the first coupling member 132 is larger than the maximum diameter of the hollow portion 313 of the first idler 131 and the first idler 131 is supported by the first coupling member 132, can do. The first idler 131 does not receive the driving force from the outside and supports the other structure when the first horn 14 transmits the rotational force to the other structure.

제1 아이들러(131)는 원판(311) 및 원판(311)의 내주면으로부터 돌출된 제1 걸림돌기(312)를 구비한다. 원판(311)은 결합구멍(314)을 가질 수 있으며, 이를 통해 타 구조물과 결합할 수 있다.The first idler 131 has a first stopper protrusion 312 protruding from the inner peripheral surface of the disc 311 and the disc 311. The circular plate 311 may have an engagement hole 314, through which it can engage with other structures.

제1 결합부재(132)는 중공부(324)를 가지며, 외주면으로부터 중심부측으로 함몰 형성된 절개홈(321)을 가진다. 또한, 결합부재(132)는 원통(322) 및 원통(322)의 외주면으로부터 외측반경방향으로 연장된 이탈방지턱(323)을 구비한다. 제1 결합부재(132)는 제1 아이들러(131)와 달리 회전하지 않으며, 케이블이 절개홈(321)을 통과하여도 제1 아이들러(131)의 회전에 의해 영향을 받지 않는다. The first engaging member 132 has a hollow portion 324 and has a cutout groove 321 formed to be recessed from the outer circumferential surface to the central portion side. The engaging member 132 has a cylindrical barrel 322 and a separation preventing chin 323 extending radially outwardly from the outer peripheral surface of the cylinder 322. The first coupling member 132 does not rotate unlike the first idler 131 and is not affected by the rotation of the first idler 131 even though the cable passes through the cutout groove 321. [

제2 아이들러(141)는 원형 링 형상이며, 제2 중공부(413)를 가진다. 본 실시예와 달리, 제2 중공부(413)는 반중공 형태일 수 있다. 제2 결합부재(142)는 제2 아이들러(141)의 제2 중공부(413)로 삽입되어 제2 대향플레이트(42)에 결합되며, 볼트(450)가 제2 결합부재(142)의 중심부에 형성된 중공부(424)를 통해 삽입되어 제2 안착홈(43)의 바닥면에 형성된 제2 체결홈(442c)에 결합될 수 있다. 제2 결합부재(142)의 최대 직경은 제2 아이들러(141)의 중공부(413)의 최대 직경보다 크며, 제2 아이들러(141)는 제2 결합부재(142)에 의해 지지된 상태에서 회전할 수 있다. 제2 아이들러(141)는 외부로부터 구동력을 전달받지 않으며, 제2 혼(24)이 타 구조물로 회전력을 전달할 경우 타 구조물을 지지하는 역할을 한다.The second idler 141 has a circular ring shape and has a second hollow portion 413. Unlike the present embodiment, the second hollow portion 413 may have a semi-hollow shape. The second engaging member 142 is inserted into the second hollow portion 413 of the second idler 141 and is engaged with the second opposing plate 42. When the bolt 450 is inserted into the center portion of the second engaging member 142 And is inserted into the second engagement groove 442c formed on the bottom surface of the second seating groove 43. [ The maximum diameter of the second coupling member 142 is larger than the maximum diameter of the hollow portion 413 of the second idler 141 while the second idler 141 is supported by the second coupling member 142, can do. The second idler 141 receives no driving force from the outside and supports the other structure when the second horn 24 transmits rotational force to the other structure.

제2 아이들러(141)는 원판(411) 및 원판(411)의 내주면으로부터 돌출된 제2 걸림돌기(412)를 구비한다. 원판(411)은 결합구멍(414)을 가질 수 있으며, 이를 통해 타 구조물과 결합할 수 있다.The second idler 141 has a second locking protrusion 412 protruding from the inner peripheral surface of the disc 411 and the disc 411. The circular plate 411 may have an engagement hole 414 through which it can engage with other structures.

제2 결합부재(142)는 중공부(424)를 가지며, 외주면으로부터 중심부측으로 함몰 형성된 절개홈(421)을 가진다. 또한, 결합부재(142)는 원통(422) 및 원통(422)의 외주면으로부터 외측반경방향으로 연장된 이탈방지턱(423)을 구비한다. 제2 결합부재(142)는 제2 아이들러(141)와 달리 회전하지 않으며, 케이블이 절개홈(421)을 통과하여도 제2 아이들러(141)의 회전에 의해 영향을 받지 않는다.The second engagement member 142 has a hollow portion 424 and has a cutout groove 421 formed to be recessed from the outer circumferential surface to the center portion side. Further, the engaging member 142 has a cylindrical barrel 422 and a separation preventing jaw 423 extending radially outward from the outer peripheral surface of the cylinder 422. The second coupling member 142 does not rotate unlike the second idler 141 and is not affected by the rotation of the second idler 141 even though the cable passes through the cutout groove 421. [

도 3에 도시한 아이들러 및 결합부재가 대향플레이트에 결합되면, 케이블은 절개홈(321,421) 및 관통홈(34,44)을 통해 각 소켓(79,89)에 연결될 수 있으며, 아이들러(131,141)의 회전에 의해 결합부재(132,142)는 영향을 받지 않으므로, 케이블 역시 회전에 의해 영향을 받지 않는다.3 can be connected to the respective sockets 79 and 89 through the cutout grooves 321 and 421 and the through grooves 34 and 44 so that the number of the idlers 131 and 141 Since the coupling members 132 and 142 are not affected by rotation, the cable is also not affected by rotation.

도 14는 도 5에 도시한 기어열의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 도 5에서 설명한 기어열은 도 14에 도시한 바와 같이 변경될 수 있으며, 이외에도 다양하게 변형되어 원하는 감속비 및 토크를 얻을 수 있다.Fig. 14 is a view schematically showing another embodiment of the gear train shown in Fig. 5. Fig. The gear train described above with reference to FIG. 5 can be changed as shown in FIG. 14, and various other modifications can be made to obtain a desired reduction gear ratio and torque.

도 15는 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 16은 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 회전변위를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 출력기어(또는 출력축)가 동일한 높이에 설치된 경우, 힌지프레임의 변위각도가 다른 힌지프레임의 상태에 의해 상당히 제한되며, 180도 이상의 변위를 확보하기 어렵다. 반면에, 도 16에 도시한 바와 같이, 출력기어(또는 출력축)가 다른 높이에 설치된 경우 힌지프레임의 변위각도가 다른 힌지프레임의 상태에 의해 비교적 덜 제한되며, 180도 이상의 변위를 확보할 수 있다.Fig. 15 schematically shows the rotational displacement of the hinge frame when the output gear (or output shaft) is installed at the same height. Fig. 16 schematically shows the rotational displacement of the hinge frame when the output gear Fig. As shown in Fig. 15, when the output gear (or output shaft) is provided at the same height, the displacement angle of the hinge frame is significantly restricted by the state of the other hinge frame, and it is difficult to secure a displacement of 180 degrees or more. On the other hand, as shown in FIG. 16, when the output gear (or output shaft) is installed at a different height, the displacement angle of the hinge frame is relatively less restricted by the state of the other hinge frame, .

도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다. 도 17은 1축 결합(one-axis combination)을 나타내며, 앞서 도 1에 도시한 다축 액츄에이터에 도 18에 도시한 연결부재가 결합된다.17 and 18 are views showing a coupling structure of the articulated robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 17 shows a one-axis combination, and the connecting member shown in FIG. 18 is coupled to the multi-axis actuator shown in FIG.

도 18에 도시한 바와 같이, 연결부재는 연결플레이트(512)와 한 쌍의 플랜지(514)를 포함한다. 연결플레이트(512)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구(512a)가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)은 개구(512a) 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14) 또는 제2 혼(24)에 체결되면 연결부재는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있다(도 31 참고).As shown in FIG. 18, the connecting member includes a connecting plate 512 and a pair of flanges 514. The connection plate 512 is in the form of a rectangular flat plate, and an opening 512a is formed at the center. A plurality of fastening holes (not numbered) are formed around the opening 512a and a separate fastener is inserted through the fastening holes and fastened to the first horn 14 or the second horn 24 of the multi- The connecting member can be fastened to the multi-axis actuator 1 (see FIG. 31).

한 쌍의 플랜지(514)는 연결플레이트(512)의 양단에 연결되며, 연결플레이트(512)에 의해 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)는 제1 혼(14)의 반대편에 제1 아이들러(131)가 배치되며, 제2 혼(24)의 반대편에 제2 아이들러(141)가 배치된다. 한 쌍의 플랜지(514) 중 하나(출력플랜지)는 제1 혼(14)에 결합되고 다른 하나(보조플랜지)는 제1 아이들러(131)에 결합된다. 따라서, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 플랜지(514)는 제1 혼(14)과 함께 회전하며 연결부재는 제1 혼(14)과 제1 아이들러(131)를 연결하는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 도 19는 도 17에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.A pair of flanges 514 are connected to both ends of the connecting plate 512 and are connected by a connecting plate 512. The first idler 131 is disposed on the opposite side of the first horn 14 and the second idler 141 is disposed on the opposite side of the second horn 24 as described above. One of the pair of flanges 514 (output flange) is coupled to the first horn 14 and the other (auxiliary flange) is coupled to the first idler 131. 17 (b), the flange 514 rotates together with the first horn 14, and the connecting member rotates about the rotational axis connecting the first horn 14 and the first idler 131 And can rotate about the center. Fig. 19 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in Fig.

도 20은 도 18에 도시한 연결부재의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 플랜지(514)는 일정 각도로 구부러진(bending) 형상일 수 있으며, 구부러진 각도는 필요에 따라 조정될 수 있다.20 is a view showing another embodiment of the connecting member shown in Fig. As shown in Fig. 20, the flange 514 may be shaped to bend at an angle, and the angle of bend may be adjusted as needed.

도 21 및 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 앞서 도 1에 도시한 다축 액츄에이터에 도 22에 도시한 지지브라켓이 결합된다.21 and 22 are views showing a coupling structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention. As shown in Fig. 21, the support bracket shown in Fig. 22 is engaged with the multi-axis actuator shown in Fig.

도 22에 도시한 바와 같이, 지지브라켓은 지지플레이트(522)와 브라켓(524)을 포함한다. 지지플레이트(522)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14) 또는 제2 혼(24)에 체결되면 지지브라켓은 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있다(도 32 참고).As shown in FIG. 22, the support bracket includes a support plate 522 and a bracket 524. The support plate 522 is in the form of a rectangular flat plate, and an opening is formed at the center. When a plurality of fastening holes (not numbered) are formed around the openings and a separate fastener passes through the fastening holes and is fastened to the first horn 14 or the second horn 24 of the multi-axis actuator 1, Can be fastened to the multi-axis actuator 1 (see Fig. 32).

브라켓(524)은 지지플레이트(522)의 일단에 연결되며, 브라켓(524)의 내측면과 지지플레이트(522)는 대체로 수직하다. 앞서 설명한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)는 출력면(12,22)과 대향면(32,42)을 가지는 하우징을 포함한다. 도 21에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(522)는 출력면(12,22) 및 대향면(32,42)과 수직한 하우징의 일면에 배치되어 하우징에 체결되고, 브라켓(524)은 제2 혼(24)이 설치된 제2 출력면(22)(또는 제1 혼(14)이 설치된 제1 출력면(12))에 배치되어 하우징에 체결된다. 브라켓(524)은 후술하는 링크가 연결될 수 있는 관통홀(번호 생략)을 가지며, 후술하는 링크는 관통홀에 설치된 지지축을 통해 브라켓(524)에 회동가능하도록 연결될 수 있다.The bracket 524 is connected to one end of the support plate 522, and the inner surface of the bracket 524 and the support plate 522 are substantially perpendicular. As described above, the multiaxial actuator 1 includes a housing having output surfaces 12 and 22 and opposed surfaces 32 and 42. 21, the support plate 522 is disposed on one side of the housing perpendicular to the output surfaces 12, 22 and the opposing surfaces 32, 42 and is fastened to the housing, and the bracket 524 is fastened to the second Is disposed on the second output face 22 (or the first output face 12 provided with the first horn 14) provided with the horn 24 and fastened to the housing. The bracket 524 has a through hole (not numbered) to which a link to be described later can be connected, and a link described later can be rotatably connected to the bracket 524 through a support shaft provided in the through hole.

도 23은 도 17 및 도 21에 도시한 결합구조가 응용된 다관절 로봇의 이동유닛을 나타내는 도면이며, 도 24는 도 23에 도시한 이동유닛의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로 살펴보면, 연결플레이트(512')가 몸체(600)에 체결된 상태에서 한 쌍의 플랜지(514')가 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되어 제1 혼(14)과 함께 회전가능하다. 이때, 제1 혼(14)의 회전축은 연직 방향으로 배치된다.FIG. 23 is a view showing a mobile unit of the articulated robot to which the joint structure shown in FIGS. 17 and 21 is applied, and FIG. 24 is a view schematically showing the operation of the mobile unit shown in FIG. Specifically, when the connecting plate 512 'is fastened to the body 600, a pair of flanges 514' are fastened to the first horn 14 of the multi-axis actuator 1, As shown in Fig. At this time, the rotation axis of the first horn 14 is arranged in the vertical direction.

또한, 지지플레이트(522)가 출력면(12,22)과 수직한 하우징의 일면에 배치되어 하우징에 체결된 상태에서 브라켓(524)이 제1 혼(12)이 설치된 제1 출력면(12)에 배치되어 하우징에 체결된다.The support plate 522 is disposed on one side of the housing perpendicular to the output planes 12 and 22 and the bracket 524 is connected to the first output surface 12 provided with the first horn 12, And is fastened to the housing.

이때, 도 23에 도시한 바와 같이, 구동링크(530)는 제2 혼(24)에 체결되어 제2 혼(24)에 의해 회전가능하며, 도시하지 않았으나 다른 하나의 구동링크가 하우징을 기준으로 제2 혼(24)의 반대편에 위치하는 제2 아이들러에 연결된다(도 25 참고). 또한, 종동링크(540)는 지지축을 통해 브라켓(524)에 회전가능하도록 연결된다. 다리(또는 엔드이펙터)(550)는 구동링크(530)와 종동링크(540)의 선단에 회전가능하도록 연결되어, 구동링크(530)와 종동링크(540)를 연결한다. 제2 혼(24)이 회전함에 따라 구동링크(530)는 제2 혼(24)과 함께 회전하고, 다리(550)를 통해 구동링크(530)와 종동링크(540)가 연결되므로, 종동링크(540) 역시 구동링크(530)의 동작에 구속되어 지지축을 중심으로 회전할 수 있다. 이와 같은 원리에 의해, 다리(550)는 몸체(600)를 지탱한 상태에서 구동링크(530)의 회전각도에 따라 몸체(600)의 안쪽과 바깥쪽으로 운동할 수 있다.23, the drive link 530 is coupled to the second horn 24 and is rotatable by the second horn 24. Although not shown, the other drive link is connected to the housing as a reference And is connected to a second idler located on the opposite side of the second horn 24 (see FIG. 25). Further, the driven link 540 is rotatably connected to the bracket 524 via a support shaft. The legs (or end effector) 550 are rotatably connected to the leading end of the driving link 530 and the driven link 540 to connect the driving link 530 and the driven link 540. As the second horn 24 rotates, the driving link 530 rotates together with the second horn 24 and the driving link 530 and the driven link 540 are connected to each other via the leg 550, (540) may also be constrained to the operation of the drive link (530) and rotate about the support axis. The legs 550 can move toward the inside and outside of the body 600 in accordance with the rotation angle of the driving link 530 while supporting the body 600. [

도 25는 도 23에 도시한 이동유닛이 응용된 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 연결부재와 다축 액츄에이터(1), 지지브라켓 및 구동링크/종동링크(530/540), 그리고 다리(550)를 포함하는 이동유닛이 하나의 단위(unit)를 이룰 수 있다. 복수의 이동유닛들은 몸체(600)의 둘레에 설치되어 몸체(600)를 지지할 수 있으며, 별도의 제어기(도시안함)를 통해 구동링크(530)가 연결된 제2 혼(24)의 회전각을 제어함으로써 구동링크(530)를 작동시킴과 동시에 다리(550)를 작동시켜 몸체(600)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.Fig. 25 is a view showing the articulated robot to which the mobile unit shown in Fig. 23 is applied. The linking member and the mobile unit including the multi-axis actuator 1, the support bracket and the drive link / driven link 530/540, and the leg 550 can form a unit. The plurality of mobile units may be installed around the body 600 to support the body 600 and may be configured to rotate the second horn 24 connected to the driving link 530 through a separate controller The driving link 530 is activated and the leg 550 is operated to move the body 600 to a desired position.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 27은 도 26에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 도 17은 하나의 연결부재가 제1 혼(14)에 연결되었으나, 도 26은 두 개의 연결부재가 제1 및 제2 혼(14,24)에 각각 연결된다. 상부연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전가능하며, 하부연결부재는 제2 혼(24)과 함께 회전가능하다.FIG. 26 is a view showing a coupling structure of a multi-joint robot according to another embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a view schematically showing the operation of the coupling structure shown in FIG. 17, one connecting member is connected to the first horn 14, while FIG. 26 shows that two connecting members are connected to the first and second horns 14 and 24, respectively. The upper connecting member is rotatable together with the first horn 14, and the lower connecting member is rotatable together with the second horn 24.

도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 29는 도 28에 도시한 결합구조 중 헤드 부분을 나타내는 도면이다. 앞서 도 26에 도시한 결합구조를 응용하면 로봇의 헤드를 상하 또는 좌우로 움직일 수 있다.FIG. 28 is a view showing a joint structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention, and FIG. 29 is a view showing a head portion of the joint structure shown in FIG. 26, the head of the robot can be moved up or down or left and right.

도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이, 로봇의 헤드(H)가 상부연결부재의 연결플레이트(512)에 체결되며, 상부연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전가능하다. 따라서, 로봇의 헤드(H)는 제1 혼(14)의 회전에 의해 상하로 움직일 수 있다.As shown in FIGS. 28 and 29, the head H of the robot is fastened to the connecting plate 512 of the upper connecting member, and the upper connecting member is rotatable together with the first horn 14. Therefore, the head H of the robot can be moved up and down by the rotation of the first horn 14. [

하부연결부재의 연결플레이트(516)는 몸체(620)에 체결되며, 하부플랜지(518)는 제2 혼(24)에 체결되어 제2 혼(24)과 함께 회전가능하다. 따라서, 제2 혼(24)의 회전에 의해 다축 액츄에이터(1) 및 헤드(H)는 좌우로 회전할 수 있다. 도 28에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(D)가 헤드(H)에 고정될 수 있으며, 제1 및 제2 혼(14,24)의 회전을 통해 디스플레이 장치(D)를 원하는 방향으로 배치할 수 있다.The connecting plate 516 of the lower connecting member is fastened to the body 620 and the lower flange 518 is fastened to the second horn 24 and is rotatable together with the second horn 24. Therefore, the multi-axis actuator 1 and the head H can be rotated to the left and right by the rotation of the second horn 24. The display device D can be fixed to the head H and the display device D can be arranged in a desired direction through the rotation of the first and second horns 14 and 24 .

도 30은 도 26에 도시한 결합구조를 응용한 다관절 로봇을 나타내는 도면이다. 앞서 도 26에 도시한 결합구조를 응용하면 뱀과 같은 관절운동이 가능한 로봇을 구현할 수 있다. 도 30에 도시한 바와 같이, 다축 액츄에이터(1)와 상부연결부재/하부연결부재를 포함하는 다관절 유닛이 하나의 단위(unit)를 이룰 수 있으며, 다관절 유닛이 한방향을 따라 길게 배치된 상태에서 서로 인접하는 다관절 유닛의 하부연결플레이트(516)와 다관절 유닛의 상부연결플레이트(512)는 체결된다. 이 경우, 제1 및 제2 혼(14,24)의 회전을 통해, 각 다관절 유닛은 2가지 축을 기준으로 연결부재를 회전시킬 수 있으며, 이를 통해 다관절 로봇은 뱀과 같은 관절운동을 구현할 수 있다.30 is a view showing a multi-joint robot applying the coupling structure shown in Fig. 26 can be applied to implement a robot capable of joint movement such as a snake. 30, the multi-joint actuator including the multi-axis actuator 1 and the upper joint member / the lower joint member may form a single unit, and the multi-joint actuator may be arranged in a state The lower connecting plate 516 of the multi-joint unit and the upper connecting plate 512 of the multi-joint unit are fastened to each other. In this case, through the rotation of the first and second horns 14 and 24, each of the articulated units can rotate the connecting member with respect to two axes, whereby the articulated robot can perform a joint motion like a snake .

도 31 내지 도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다관절 로봇의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 35는 도 31 내지 도 34에 도시한 결합구조의 작동방식을 개략적으로 나타내는 도면이다.31 to 34 are views showing a joint structure of a jointed-arm robot according to another embodiment of the present invention, and FIG. 35 is a view schematically showing an operation of the joint structure shown in FIGS. 31 to 34.

앞서 도 18에 대한 설명과 같이, 연결플레이트(512)는 중앙에 개구(512a)가 형성되며, 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구(512a) 둘레에 형성되므로, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 연결부재는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 31), 연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.18, the connection plate 512 has an opening 512a formed at its center, and a plurality of fastening holes (not numbered) are formed around the opening 512a. Therefore, The connecting member can be fastened to the multi-axis actuator 1 (FIG. 31), and the connecting member is rotated together with the first horn 14 .

앞서 도 22에 대한 설명과 같이, 지지플레이트(522)는 중앙에 개구가 형성되며, 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되므로, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 지지브라켓은 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 32), 연결부재는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.22, the support plate 522 is formed with an opening at its center, and a plurality of fastening holes (not numbered) are formed around the fastening holes, so that a separate fastening hole passes through the fastening holes, The supporting bracket can be fastened to the multi-axis actuator 1 (Fig. 32), and the connecting member can be rotated together with the first horn 14 when fastened to the first horn 14 of the first horn 14. [

또한, 도 33에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(612)는 직사각형 평판 형상이며, 중앙에 개구가 형성된다. 다수의 체결홀들(번호 생략)이 개구 둘레에 형성되며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 지지플레이트(612)는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 33 참고), 지지플레이트(612)는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.33, the support plate 612 is in the form of a rectangular flat plate, and an opening is formed at the center. When a separate fastening hole is formed through the fastening holes and is fastened to the first horn 14 of the multi-axis actuator 1, the support plate 612 is fixed to the multi-axis actuator (not shown) 1) (see FIG. 33), and the support plate 612 can rotate together with the first horn 14.

또한, 도 34에 도시한 바와 같이, 몸체는 후방플레이트(622)와 하부플레이트(624), 측면플레이트(623)를 구비하며, 후방플레이트(622) 및 측면플레이트(623)는 하부플레이트(624)와 대체로 수직하도록 연결된다. 후방플레이트(622)는 개구 및 개구 둘레에 형성된 다수의 체결홀들을 가지며, 별도의 체결구가 체결홀들을 관통하여 다축 액츄에이터(1)의 제1 혼(14)에 체결되면 후방플레이트(622)(또는 몸체)는 다축 액츄에이터(1)에 체결될 수 있으며(도 34 참고), 후방플레이트(622)(또는 몸체)는 제1 혼(14)과 함께 회전할 수 있다.34, the body has a rear plate 622, a lower plate 624 and a side plate 623, and the rear plate 622 and the side plate 623 have a lower plate 624, As shown in FIG. The rear plate 622 has a plurality of fastening holes formed around the opening and the opening and when the fastening hole is fastened to the first horn 14 of the multi-axis actuator 1 through the fastening holes, the rear plate 622 Or body) can be fastened to the multiaxial actuator 1 (see FIG. 34), and the rear plate 622 (or body) can rotate with the first horn 14.

도 36은 도 34에 도시한 몸체의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 28 및 도 34, 도 37에 도시한 몸체는 후방플레이트(622)와 하부플레이트(624), 측면플레이트(623), 전방플레이트(632)와 상부플레이트(634), 그리고 측면플레이트(633)를 구비한다. 측면플레이트(623)는 후방플레이트(622) 및 하부플레이트(624)에 연결되며, 측면플레이트(633)는 전방플레이트(632) 및 상부플레이트(634)에 연결된다. 체결구가 측면플레이트(623,633)에 형성된 체결홀을 관통하여 측면플레이트(623,633)를 서로 체결함으로써 몸체를 형성할 수 있다.Fig. 36 is a view schematically showing the coupling structure of the body shown in Fig. 34. Fig. The body shown in Figs. 28, 34, and 37 includes a rear plate 622, a lower plate 624, a side plate 623, a front plate 632 and an upper plate 634, and a side plate 633 Respectively. The side plate 623 is connected to the rear plate 622 and the lower plate 624 and the side plate 633 is connected to the front plate 632 and the top plate 634. [ The fastener can pass through the fastening holes formed in the side plates 623 and 633 and fasten the side plates 623 and 633 to each other to form a body.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.

1 : 다축 엑츄에이터 2 : 제1 구동모듈
3 : 제2 구동모듈 10,20 : 출력플레이트
12,22 : 출력면 14,24 : 혼
32,42 : 대향플레이트 33,43 : 안착홈
34,44 : 관통홈 35,45 : 소켓홈
50,60 : 기어열 52,62 : 구동모터
58,68 : 출력기어 59,69 : 혼기어
74,84 : 보조기판 75 : 변위센서
76,86 : 차폐재 78,88 : 주기판
79,89 : 소켓1: Multi-axis actuator 2: First drive module
3: second drive module 10,20: output plate
12, 22: Output face 14, 24:
32, 42: opposing plates 33, 43:
34, 44: through groove 35, 45: socket groove
50, 60: gear train 52, 62: drive motor
58,68: Output gears 59,69: Horn gear
74, 84: auxiliary substrate 75: displacement sensor
76, 86: Shielding materials 78, 88:
79,89: Socket

Claims

The first and second output shafts having first and second output shafts perpendicular to the first and second output planes adjacent to each other, the first and second output shafts being disposed at different heights along a direction perpendicular to the first and second output shafts, ; And
And a first connection member connected to the first output shaft and driven by the first output shaft.

The method according to claim 1,
The multiaxial actuator includes a first horn connected to the first output shaft and a first idler provided on the opposite side of the first horn with respect to the first output shaft,
Wherein the first connecting member comprises:
A first output flange connected to the first horn and parallel to the first output face; a first auxiliary flange connected to the first idler and in parallel with the first output flange; And a first connection plate connected to the flange and disposed in parallel with the first output shaft.

3. The method of claim 2,
The multi-
A housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected;
A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And
And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing,
In the articulated robot,
A body to which the first connection plate is connected and the first output shaft is disposed in a vertical direction;
A driving link connected to the second horn and the second idler, respectively;
A support bracket fastened to the housing;
A driven link rotatably connected to the support bracket; And
And an end effector rotatably connected to a tip end of the drive link and a tip end of the driven link, the end effector being capable of supporting the body.

The method of claim 3,
Wherein the articulated robot includes a plurality of mobile units installed around the body and capable of supporting and moving the body,
Wherein the moving unit includes the first connecting member and the multi-axis actuator, the supporting bracket, the driving link and the driven link, and the end effector.

The method according to claim 1,
The multi-
A first horn connected to the first output shaft, a first idler provided on the opposite side of the first horn with respect to the first output shaft, and first and second output surfaces, And a housing having one idler rotatably connected thereto,
Wherein the articulated robot includes a support bracket fastened and fixed to the housing.

6. The method of claim 5,
The first connecting member is a driving link connected to the first horn and the first idler,
In the articulated robot,
A drive link connected to the first horn and the first idler, respectively;
A driven link rotatably connected to the support bracket; And
And an end effector rotatably connected to a tip end of the drive link and a tip end of the driven link, the end effector being capable of supporting the body.

3. The method of claim 2,
The multi-
A housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected;
A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And
And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing,
Wherein the articulated robot further includes a second connection member connected to the second output shaft and driven by the second output shaft,
And the second connecting member
A second output flange connected to the second horn and parallel to the second output face; a second auxiliary flange connected to the second idler and in line with the second output flange; and a second auxiliary flange connected to the second output flange, And a second connecting plate connecting the flanges and disposed in parallel with the second output shaft.

8. The method of claim 7,
In the articulated robot,
A body having the first connection plate connected to an upper surface thereof and the first and second output shafts arranged in a horizontal direction; And
And a head connected to the second connection plate.

8. The method of claim 7,
Wherein the multi-joint robot includes first to n-th multi-joint units each having a unit of the multi-axis actuator and the first and second connection members, = 2, 3, 4, ..., k, k are integers), a jointed-arm robot.

The method according to claim 1,
Wherein the multi-axis actuator includes a first horn connected to the first output shaft,
Wherein the first connecting member includes a first connecting plate connected to the first horn.

11. The method of claim 10,
The multi-
A housing having the first and second output surfaces, the first horn being rotatably connected;
A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And
And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing,
Wherein the articulated robot further includes a second connection member connected to the second output shaft and driven by the second output shaft,
And the second connecting member
A second output flange connected to the second horn and parallel to the second output face; a second auxiliary flange connected to the second idler and in line with the second output flange; and a second auxiliary flange connected to the second output flange, And a second connecting plate connecting the flanges and disposed in parallel with the second output shaft.

12. The method of claim 11,
Wherein the articulated robot further comprises an end effector connected to the second connection plate.

3. The method of claim 2,
The multi-
A housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected;
A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And
And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing,
Wherein the multi-joint robot includes first and second multi-joint units each having the multi-axis actuator and the first connecting member as a unit,
The first connecting plate of the second multi-joint unit is connected to the second horn of the first multi-joint unit,
Wherein the articulated robot further comprises an end effect connected to the first connection plate of the first articulated unit and a body connected to the second horn of the second articulated unit.

3. The method of claim 2,
The multi-
A housing having the first and second output surfaces, the first horn and the first idler being rotatably connected;
A second horn connected to the second output shaft and rotatably connected to the housing; And
And a second idler provided on the opposite side of the second horn with respect to the second output shaft and rotatably connected to the housing,
In the articulated robot,
A body to which the first connection plate is connected and the first output shaft is disposed in a horizontal direction;
A drive link connected to the second horn and the second idler and extending downward;
A support bracket fastened to the housing;
A driven link rotatably connected to the support bracket and extending toward the lower portion; And
And a joint bracket rotatably connected to a lower end of the drive link and a lower end of the driven link, respectively.

15. The method of claim 14,
Wherein the articulated robot includes first and second articulated units in which the multi-axis actuator, the drive link, the driven link, and the support bracket form a unit,
The first multi-joint unit and the second multi-joint unit are symmetrically connected to each other through the joint bracket,
And the first horn of the first multi-joint unit is connected to the first connection plate.

16. The method of claim 15,
Wherein the articulated robot includes a second connecting member connected to the first horn of the second articulated unit.