KR20190096610A

KR20190096610A - 로봇 커버

Info

Publication number: KR20190096610A
Application number: KR1020180016253A
Authority: KR
Inventors: 황병선
Original assignee: 주식회사 미래금속
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-08-20
Also published as: KR102013911B1

Abstract

본 발명은 복수의 프레임이 관절을 형성하도록 힌지 결합되어 이루어지는 로봇팔과 로봇다리 및 상기 로봇팔과 로봇다리가 부착되는 로봇몸통과, 로봇몸통의 상부에 구비되는 로봇머리로 구성되는 로봇의 외형을 형성하도록 상기 로봇팔, 로봇다리 및 로봇몸통에 각각 결합되는 로봇 커버로서, 상기 로봇팔, 로봇다리 및 로봇몸통의 외면에 배치되며 압출 성형 방식에 의하여 형성되는 기둥 형상의 커버부재와; 개구된 상기 커버부재의 상면과 하면에 배치되어 상기 커버부재에 결합되며 압연 성형 방식에 의하여 형성되는 판상의 플레이트부재를; 포함한 로봇 커버를 제공함으로써, 알루미늄 압출 방식에 의하여 제작된 알루미늄 각관이나 판재를 이용하여 로봇 커버의 제작이 이루어지도록 함으로써 신속하고 용이하게 로봇 커버의 제작이 가능하도록 할 뿐만 아니라 로봇 커버를 제작하는데 소요되는 비용을 절감시키고 색상을 다양화하여 외형을 수려하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

로봇 커버{ROBOT COVER}

본 발명은 로봇 커버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 로봇의 외형을 형성하는 로봇 커버를 적은 비용으로 용이하게 제작할 수 있도록 하는 로봇 커버에 관한 것이다.

일반적으로, 전기적 또는 자기적인 작용을 이용하여 인간의 동작과 닮은 운동을 행하는 기계장치를 로봇이라고 한다.

초기의 로봇은 생산 현장에서의 작업 자동화ㆍ무인화 등을 목적으로 한 매니퓰레이터나 반송 로봇 등의 산업용 로봇으로 인간을 대신하여 위험한 작업이나 단순한 반복 작업, 큰 힘을 필요로 하는 작업을 수행하였다.

그러나, 최근에는 인간과 유사한 관절체계를 가지고 인간의 작업 및 생활공간에서 인간과 공존하며 다양한 서비스를 제공하는 인간형 로봇(humanoid robot)의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.

이러한 인간형 로봇은 일상 생활에서 인간과 상호 작용(interaction)을 하기 위하여 역 구동성(backdrivable)이 높은 로봇 팔(arm)을 구비하며, 로봇 팔은 단일의 로드(rod) 형태로 구성하거나 또는 복수의 관절을 갖도록 구성한다.

역 구동성은 관절 모터(통상 엑츄에이터)에 전류를 가하지 않아 토크를 발생시키지 않는 상태에서 외력으로 로봇 팔에 힘을 가할 때 로봇 팔을 쉽게 움직일 수 있는 정도를 말한다.

그리고, 이러한 관절 체계를 갖는 로봇의 움직임을 구현하는 프레임, 전선, 커넥터, 회로기판, 모터 등과 같은 여러 부품들이 외부로 노출되지 않도록 하기 위하여 로봇은 로봇의 외관을 형성하는 로봇 커버를 구비하도록 한다.

그런데, 이러한 종래의 로봇에 있어서는, 로봇의 외관을 형성하는 로봇 커버가 다양한 형상을 가지며 금속 재질로 형성된 관상이나 판상의 금속편을 각각의 로봇의 형상에 따라 별도로 판금이나 압착 등의 방식에 의하여 금형을 이용하여 개별 제작하는 방식으로 제작한 후에 이들을 상호 조립하여 로봇의 외관을 형성하기 때문에 한 대의 로봇을 제작하는데 많은 비용과 노력이 소요된다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 알루미늄 압출 방식에 의하여 제작된 알루미늄 각관이나 판재를 이용하여 로봇 커버의 제작이 이루어지도록 함으로써 신속하고 용이하게 로봇 커버의 제작이 가능하도록 할 뿐만 아니라 로봇 커버를 제작하는데 소요되는 비용을 절감시키고 색상을 다양화하여 외형을 수려하게 할 수 있는 로봇 커버를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 복수의 프레임이 관절을 형성하도록 힌지 결합되어 이루어지는 로봇팔과 로봇다리 및 상기 로봇팔과 로봇다리가 부착되는 로봇몸통과, 로봇몸통의 상부에 구비되는 로봇머리로 구성되는 로봇의 외형을 형성하도록 상기 로봇팔, 로봇다리 및 로봇몸통에 각각 결합되는 로봇 커버로서, 상기 로봇팔, 로봇다리 및 로봇몸통의 외면에 배치되며 압출 성형 방식에 의하여 형성되는 기둥 형상의 커버부재와; 개구된 상기 커버부재의 상면과 하면에 배치되어 상기 커버부재에 결합되며 압연 성형 방식에 의하여 형성되는 판상의 플레이트부재를; 포함한 것을 특징으로 하는 로봇 커버를 제시한다.

여기서, 상기 커버부재는 중공이 형성된 원기둥 형상으로 형성되고, 직경 방향을 따라 이격될 수 있도록 이분되어 반고리 형상의 횡단면을 갖도록 형성되어 상호 조립될 수 있다.

그리고, 반고리 형상의 횡단면을 갖는 상기 커버부재가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 체결돌기가 돌출 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 상기 체결돌기가 체결되는 체결공이 관통 형성될 수 있다.

또한, 반고리 형상의 횡단면을 갖는 상기 커버부재가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 레일이 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 상기 레일이 삽입되어 체결되는 레일홈이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 커버부재의 내면에는 상기 로봇팔, 로봇다리 및 로봇몸통에 설치된 전선을 수납할 수 있도록 상기 커버부재의 길이 방향을 따라 연장 형성된 수납부재가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 플레이트부재는 원반 형상으로 형성되어 상기 플레이트부재의 직경 방향을 따라 절개되어 이분되게 형성될 수 있다.

또한, 상기 플레이트부재의 중앙 영역에는 상기 프레임이 통과할 수 있는 통과공이 관통 형성되되, 상기 프레임의 횡단면은 다각 형상으로 형성되고 상기 통과공은 상기 프레임의 횡단면과 대응되는 다각 형상으로 형성될 수 있다.

아울러, 상기 플레이트부재의 통과공과 접촉되는 상기 프레임의 주연부에는 상기 플레이트부재가 삽입되어 상기 프레임과 결합되도록 하는 결합홈이 상기 프레임의 둘레방향을 따라 함몰 형성될 수 있다.

그리고, 상기 플레이트부재는 개구 형성된 상기 커버부재의 상면과 하면에 볼팅 결합될 수 있다.

또한, 상기 관절의 주연부에는 별도의 주름관부재가 배치되고, 상기 주름관부재의 양측에 상기 커버부재가 설치될 수 있다.

본 발명은 알루미늄 압출 방식에 의하여 제작된 알루미늄 각관이나 판재를 이용하여 로봇 커버의 제작이 이루어지도록 함으로써 신속하고 용이하게 로봇 커버의 제작이 가능하도록 할 뿐만 아니라 로봇 커버를 제작하는데 소요되는 비용을 절감시키고 색상을 다양화하여 외형을 수려하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 커버의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 커버의 일부분을 분해하여 도시한 분해사시도이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 커버의 일부분을 분해하여 도시한 분해사시도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 로봇 커버는, 복수의 프레임(1)이 관절을 형성하도록 힌지 결합되어 이루어지는 로봇팔(11)과 로봇다리(12) 및 상기 로봇팔(11)과 로봇다리(12)가 부착되는 로봇몸통(13)과, 로봇몸통(13)의 상부에 구비되는 로봇머리(14)로 구성되는 로봇(10)의 외형을 형성하도록 상기 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)에 각각 결합되는 로봇 커버(100)로서, 상기 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)의 외면에 배치되며 압출 성형 방식에 의하여 형성되는 기둥 형상의 커버부재(110)와; 개구된 상기 커버부재(110)의 상면과 하면에 배치되어 상기 커버부재(110)에 결합되며 압연 성형 방식에 의하여 형성되는 판상의 플레이트부재(120)를 포함하여 구성되어 있다.

로봇(10)을 구성하는 로봇팔(11), 로봇다리(12)는 인체와 같이 관절이 구비될 수 있도록 복수의 프레임(1)이 힌지 결합되어 회동 가능하도록 함으로써 로봇을 이용한 작업이 수행가능하도록 한다.

이러한 로봇팔(11)과 로봇다리(12)를 구성하는 복수의 프레임(1)은 다각 형상의 종단면을 갖도록 형성됨으로써 플레이트부재(120)에 형성된 대응되는 다각 형상의 관통공(121)에 삽입되어 프레임(1)의 주연부에 플레이트부재(120) 및 커버부재(110)가 고정된 상태로 배치될 수 있도록 한다.

본 발명의 경우에 프레임(1)은 정육각 형상의 종단면을 갖도록 형성되고, 플레이트부재(120)에 형성된 관통공(121)도 정육각 형상으로 형성되어 있으나, 프레임(1)과 관통공(1a)의 형상은 정육각 형상 뿐만 아니라 다양한 형태의 다각 형상으로 형성될 수 있다.

이는, 프레임(1)과 관통공(121)은 원형상의 종단면으로 형성될 경우에 프레임(1)의 주연부에 설치된 커버부재(110)가 회전함을 방지하여 커버부재(110)의 유동으로 인하여 내부에 커버부재(110)의 설치되는 전선 및 커넥터와 같은 부품들이 손상됨을 방지하기 위함이다.

그리고, 프레임(1)의 주연부에 플레이트부재(120) 및 커버부재(110)를 특정한 위치에 고정시킬 수 있도록 프레임(1)의 단부 둘레면에는 플레이트부재(120)의 판면 일부가 삽입되어 결합되도록 하는 결합홈(1a)이 함몰 형성되는 것이 바람직하다.

커버부재(110)는 중공이 형성된 원기둥 형상의 부재로서, 압출 성형 방식에 의하여 형성되며 원하는 길이로 절단하여 프레임(1)의 주연부에 배치되도록 조립이 이루어지도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 커버의 커버부재(110)는 원기둥 형상으로 형성되어 있지만 원기둥 형상으로 한정되는 것이 아니며, 다양한 형상의 다각 기둥 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

압출 성형 방식은 금속이나 플라스틱과 같은 고체 물질을 고온이나 저온에서 금형에 넣어 원하는 제품 형상을 연속적으로 만들어 내는 성형 방식으로서, 그 재질은 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 형성됨으로써 커버부재(110)의 제작이 용이하고 신속하게 이루이지도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 색상으로 커부부재(110)를 제작할 수 있도록 함으로써 다양한 색상을 갖는 로봇커버를 구현할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

이러한 원기둥 형상의 커버부재(110)는 직경 방향을 따라 이격될 수 있도록 이분되어 반고리 형상의 횡단면을 갖도록 형성되어 상호 조립됨으로써 프레임(1)의 주연부에 커버부재(110)를 용이하게 설치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 커버부재(110)의 상호 조립을 위하여 반고리 형상의 횡단면을 갖는 커버부재(110)가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 체결돌기(111)가 돌출 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 체결돌기(111)가 체결되는 체결공(112)이 관통 형성되어 있다.

즉, 커버부재(110)가 상호 접촉되는 접촉면에 각각 체결돌기(111)와 체결공(112)이 형성되도록 함으로써 커버부재(110)가 원터치 방식으로 조립이 이루어지도록 하여 용이하고 신속하게 조립이 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 커버의 반고리 형상의 횡단면을 갖는 커버부재(110)가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 레일(114)이 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 레일(114)이 삽입되어 체결되는 레일홈(115)이 형성되어 커버부재(110)가 슬라이딩 방식으로 상호 조립이 이루어지도록 할 수도 있다.

커버부재(110)가 상호 조립되는 방식은 원터치 방식 혹은 슬라이딩 방식 이외에 볼팅 결합이나 리베팅 결합 등의 다양한 방법이 적용되어 조립이 이루어지도록 할 수 있음은 물론이다.

그리고, 커버부재(110)의 내면에는 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)에 설치된 전선을 수납할 수 있도록 커버부재(110)의 길이 방향을 따라 연장 형성된 수납부재(113)가 구비되어 있다.

수납부재(113)는 커버부재(110) 내면의 복수의 개소에 커버부재(110)의 길이 방향을 따라 연장되며 두께 방향을 따라 돌출 형성되되, 외면 일부가 절개 형성되어 전선의 삽입이 가능하도록 한다.

수납부재(113)가 커버부재(110) 내면의 복수의 개소에 형성되도록 함으로써 전선과 근접한 거리에 배치되는 수납부재(113)에 전선의 수납이 가능하도록 함으로써 전선 배치에 대한 설계의 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이러한 커버부재(110)는 알루미늄 소재로 압출 성형 방식에 의하여 제조되나, 강도를 향상시키기 위하여 열처리를 하여 사용될 수도 있고 합금을 통하여 강성을 향상시킨 상태로 사용할 수 있도록 한다.

그리고, 커버부재(110)의 표면은 코팅 처리하여 표면이 보호될 수 있도록 할 수도 있고, 실리콘과 같은 재질로 표면 처리함으로써 휴머노이드 로봇의 경우에는 인간과 유사하도록 할 수 있도록 한다.

플레이트부재(120)는 판상으로 형성된 부재로서 개구 형성된 커버부재(110)의 상면과 하면에 설치되며, 전체적인 형상은 커버부재(110)의 횡단면과 대응되는 원반 형상으로 형성되어 있다.

이러한 플레이트부재(120)는 압연 성형 방식에 의하여 제조되며 커버부재(110)의 상면과 하면에 볼트에 의하여 체결이 이루어지도록 한다.

플레이트부재(120)를 커버부재(110)의 상면과 하면에 체결시키는 방법은 볼트에 의한 볼팅 결합 뿐만 아니라, 리베팅 결합 방식 등 다양한 방식에 의하여 체결이 이루어지도록 할 수도 있다.

그리고, 플레이트부재(120)는 원반 형상으로 형성되어 플레이트부재(120)의 직경 방향을 따라 절개되어 이분되게 형성되도록 함으로써 프레임(1)의 주연부에 설치가 용이하도록 한다.

이를 위하여 플레이트부재(120)의 중앙 영역에는 프레임(1)이 통과할 수 있는 통과공(121)이 관통 형성되되, 통과공(121)은 프레임(1)의 횡단면과 대응되는 다각 형상으로 형성되도록 한다.

그리고, 통과공(121) 주연부의 플레이트부재(120)의 판면이 프레임(1)의 결합홈(1a) 삽입되어 상호 결합이 이루어질 수 있도록 통과공(121)의 크기는 프레임(1)의 종단면보다는 다소 작은 크기를 갖도록 형성되어 있다.

프레임(1)과 프레임(1)이 힌지 결합되어 형성된 관절의 주연부에는 별도의 주름관부재(200)가 배치되고, 주름관부재(200)의 양측에 상기 커버부재(110)가 설치되어 있다.

즉, 프레임(1)과 프레임(1) 사이에 구비된 관절의 주연부에 주름관부재(200)가 배치되고, 주름관부재(200)의 양측에 커버부재(110)가 설치됨으로써 관절을 기준으로 상측에 배치된 프레임(1)과 하측에 배치된 프레임(1)의 주연부에 커버부재(110)가 배치되도록 하여 프레임(1)이 외부로 노출됨을 방지하면서, 관절 영역의 회동이 자연스럽게 이루어지도록 하는 것이 효과적이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 알루미늄 압출 방식에 의하여 제작된 알루미늄 각관이나 판재를 이용하여 로봇 커버의 제작이 이루어지도록 함으로써 신속하고 용이하게 로봇 커버의 제작이 가능하도록 할 뿐만 아니라 로봇 커버를 제작하는데 소요되는 비용을 절감시키고 색상을 다양화하여 외형을 수려하게 할 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 프레임 1a : 결합홈
10 : 로봇 11 : 로봇팔
12 : 로봇다리 13 : 로봇몸통
14 : 로봇머리 100 : 로봇커버
110 : 커버부재 111 : 체결돌기
112 : 체결공 113 : 수납부재
120 : 플레이트부재 121 : 관통공
200 : 주름관부재

Claims

복수의 프레임(1)이 관절을 형성하도록 힌지 결합되어 이루어지는 로봇팔(11)과 로봇다리(12) 및 상기 로봇팔(11)과 로봇다리(12)가 부착되는 로봇몸통(13)과, 로봇몸통(13)의 상부에 구비되는 로봇머리(14)로 구성되는 로봇(10)의 외형을 형성하도록 상기 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)에 각각 결합되는 로봇 커버(100)로서,
상기 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)의 외면에 배치되며 압출 성형 방식에 의하여 형성되는 기둥 형상의 커버부재(110)와;
개구된 상기 커버부재(110)의 상면과 하면에 배치되어 상기 커버부재(110)에 결합되며 압연 성형 방식에 의하여 형성되는 판상의 플레이트부재(120)를;
포함한 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제1항에 있어서,
상기 커버부재(110)는 중공이 형성된 원기둥 형상으로 형성되고, 직경 방향을 따라 이격될 수 있도록 이분되어 반고리 형상의 횡단면을 갖도록 형성되어 상호 조립된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제2항에 있어서,
반고리 형상의 횡단면을 갖는 상기 커버부재(110)가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 체결돌기(111)가 돌출 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 상기 체결돌기(111)가 체결되는 체결공(112)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제2항에 있어서,
반고리 형상의 횡단면을 갖는 상기 커버부재(110)가 상호 접촉되는 어느 하나의 접촉면에는 레일(114)이 형성되고, 다른 하나의 접촉면에는 상기 레일(114)이 삽입되어 체결되는 레일홈(115)이 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제1항에 있어서,
상기 커버부재(110)의 내면에는 상기 로봇팔(11), 로봇다리(12) 및 로봇몸통(13)에 설치된 전선을 수납할 수 있도록 상기 커버부재(110)의 길이 방향을 따라 연장 형성된 수납부재(113)가 구비된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제1항에 있어서,
상기 플레이트부재(120)는 원반 형상으로 형성되어 상기 플레이트부재(120)의 직경 방향을 따라 절개되어 이분되게 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제6항에 있어서,
상기 플레이트부재(120)의 중앙 영역에는 상기 프레임(1)이 통과할 수 있는 통과공(121)이 관통 형성되되, 상기 프레임(1)의 횡단면은 다각 형상으로 형성되고 상기 통과공(121)은 상기 프레임(1)의 횡단면과 대응되는 다각 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제7항에 있어서,
상기 플레이트부재(120)의 통과공(121)과 접촉되는 상기 프레임(1)의 주연부에는 상기 플레이트부재(121)가 삽입되어 상기 프레임(1)과 결합되도록 하는 결합홈(1a)이 상기 프레임(1)의 둘레방향을 따라 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제6항에 있어서,
상기 플레이트부재(120)는 개구 형성된 상기 커버부재(110)의 상면과 하면에 볼팅 결합된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관절의 주연부에는 별도의 주름관부재(200)가 배치되고, 상기 주름관부재(200)의 양측에 상기 커버부재(110)가 설치된 것을 특징으로 하는 로봇 커버.