KR20200048950A - Gripper for an irregular object - Google Patents

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KR20200048950A
KR20200048950A KR1020180131639A KR20180131639A KR20200048950A KR 20200048950 A KR20200048950 A KR 20200048950A KR 1020180131639 A KR1020180131639 A KR 1020180131639A KR 20180131639 A KR20180131639 A KR 20180131639A KR 20200048950 A KR20200048950 A KR 20200048950A
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gripper
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gripping
central
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KR1020180131639A
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경진호
도현민
박찬훈
김두형
박동일
최태용
김휘수
김의겸
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한국기계연구원
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0023Gripper surfaces directly activated by a fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
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Abstract

An object of the present invention relates to a gripper for gripping an atypical object, which has an atypical shape and effectively grips the atypical object such as a natural object which can be deformed when gripping, while minimizing damage to the object. The gripper for gripping the atypical object comprises: a jig unit; and a plurality of finger units connected to the lower surface of the jig unit and directly gripping the object located therein. Each of the finger units includes a fixation unit, an inside unit, an outside unit, and a hollow unit. The fixation unit is fixed to the lower surface of the jig unit, an opening unit is formed therein. The inside unit extends downward from the fixation unit and faces the object inside. The outside unit protrudes to the opposite side to the inside unit and expands according to provision of a pneumatic pressure. The hollow unit includes: a central conduit extending from the opening unit and penetrating the center of the finger unit; and an extended conduit extending from the central conduit to the outside unit.

Description

비정형 물체 파지용 그리퍼{GRIPPER FOR AN IRREGULAR OBJECT}GRIPPER FOR AN IRREGULAR OBJECT

본 발명은 그리퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형상이 비정형이고 잡을 때 변형될 수 있는 자연물체와 같은 비정형 물체를 파지함에 있어, 인간이 물체를 잡는 방법을 모사하여 물체에 손상을 최소화하여 파지할 수 있는 비정형 물체 파지용 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a gripper, and more specifically, in gripping an atypical object such as a natural object that is irregular in shape and can be deformed when grasping, by simulating a method of holding a human object to minimize damage to the object and to grip it It relates to a gripper for gripping atypical objects.

로봇 기술의 발전에 따라, 산업용 로봇을 중심으로 적용되는 산업 분야는 확장되고 있으며, 이러한 산업용 로봇은 물체에 대한 파지가 필수적으로 요구되는 동작이므로 산업용 로봇에 장착되는 물체를 직접 파지하는 그리퍼도 다양한 형태로 개발되고 있다. With the development of robot technology, industrial fields mainly applied to industrial robots are expanding, and since these industrial robots are required motions for gripping objects, grippers that directly grasp objects mounted on industrial robots are also in various forms. Is being developed.

한편, 이러한 산업용 로봇이 파지하는 물체는 그 종류는 다양하지만, 대체로 정형화된 형상의 물체를 반복적으로 파지하는 것이 일반적이며, 이에 따라, 대한민국 등록특허 제10-1641204호에서와 같이, 그리퍼도 정형화된 형상의 물체를 효과적으로 파지하기 위한 형태로 개발되고 있다. On the other hand, the types of objects to be gripped by such industrial robots are various, but it is common to repeatedly grip objects having a generally shaped shape. Accordingly, as in Korean Patent Registration No. 10-1641204, the gripper is also standardized. It has been developed as a form for effectively holding a shaped object.

그러나, 로봇의 적용 분야가 확장됨에 따라, 정형화되지 않은 형태, 즉 비정형 형상의 물체에 대한 파지가 필요한 적용 분야가 대두되고 있다. 예를 들어, 식품 분야의 경우, 생선이나 오징어 등의 농수산물은 그 형태가 정형화되지 않으며, 해당 물체에 대한 파지시 그 형태가 변형되어 물체에 대한 손상이 발생하는 문제가 있다. 이에, 비정형 형상의 물체에 대한 파지를 수행하는 그리퍼는, 비정형 물체에 대한 자연스러운 파지와 함께 물체에 대한 손상을 최소화할 수 있는 형태로 개발되어야 한다. However, as the field of application of robots is expanded, fields of application that require gripping of objects having an unstructured shape, that is, an irregular shape, are emerging. For example, in the case of the food field, agricultural and marine products, such as fish and squid, do not have a standardized form, and when gripping the object, the form is deformed, thereby causing damage to the object. Accordingly, a gripper that performs gripping on an irregularly shaped object should be developed in a form that minimizes damage to the object along with natural gripping on the irregularly shaped object.

따라서, 종래 정형화된 형상의 물체에 대한 파지에 적용되는 그리퍼를 이러한 비정형 형상의 물체에 대한 파지에 그대로 적용하는 것은 불가능하며, 새로운 개념의 물체 파지를 위한 그리퍼의 개발이 필요한 상황이다. Therefore, it is impossible to apply the gripper applied to the gripping for the conventionally shaped object to the gripping of the object having the irregular shape, and there is a need for the development of a gripper for gripping the object in a new concept.

대한민국 등록특허 제10-1641204호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1641204

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 형상이 비정형이고 잡을 때 변형될 수 있는 자연물체와 같은 비정형 물체를 효과적으로 파지하면서도, 해당 물체에 손상을 최소화할 수 있는 비정형 물체 파지용 그리퍼에 관한 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is conceived in this regard, and the object of the present invention is that the shape is atypical and effectively grips an atypical object such as a natural object that can be deformed when grasping, but atypical that can minimize damage to the object. It relates to a gripper for gripping an object.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼는 지그부, 및 상기 지그부의 하면에 연결되어 내부에 위치하는 물체를 직접 그리핑(gripping)하는 복수의 핑거유닛들을 포함한다. 상기 핑거유닛들 각각은 고정부, 내측부, 외측부 및 중공부를 포함한다. 상기 고정부는 상기 지그부의 하면에 고정되며, 개구부가 형성된다. 상기 내측부는 상기 고정부로부터 하부방향으로 연장되며 내부의 상기 물체를 향한다. 상기 외측부는 상기 내측부와 반대측으로 돌출되며 공압의 제공에 따라 팽창된다. 상기 중공부는 상기 개구부로부터 연장되어 상기 핑거유닛의 중앙을 관통하는 중앙도관, 및 상기 중앙도관으로부터 상기 외측부로 연장되는 연장도관을 포함한다. The gripper for gripping an atypical object according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a jig unit and a plurality of finger units connected to a lower surface of the jig unit to directly grip an object located therein. Includes. Each of the finger units includes a fixing portion, an inner portion, an outer portion, and a hollow portion. The fixing portion is fixed to the lower surface of the jig portion, an opening is formed. The inner portion extends downward from the fixing portion and faces the object inside. The outer portion protrudes to the opposite side to the inner portion and expands according to the provision of pneumatic pressure. The hollow portion includes a central conduit extending from the opening and penetrating the center of the finger unit, and an extended conduit extending from the central conduit to the outer portion.

일 실시예에서, 상기 개구부와 연결되어, 상기 공압을 상기 중앙도관 및 상기 연장도관으로 제공하거나 제공된 공압을 제거하는 공압 제공부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, it is connected to the opening, it may further include a pneumatic providing unit for providing the air pressure to the central conduit and the extension conduit or to remove the provided air pressure.

일 실시예에서, 상기 연장도관으로 공압이 제공됨에 따라 상기 외측부는 팽창하고, 상기 내측부는 내부의 상기 물체를 향하여 접근할 수 있다. In one embodiment, as the pneumatic pressure is provided to the extension conduit, the outer portion expands, and the inner portion may approach the object inside.

일 실시예에서, 상기 외측부는, 복수의 자바라들 또는 벨로우즈(bellows)들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the outer portion may include a plurality of bellows or bellows.

일 실시예에서, 상기 연장도관은, 상기 자바라들 또는 벨로우즈들 각각의 내측으로 연장될 수 있다. In one embodiment, the extension conduit may extend inside each of the bellows or bellows.

일 실시예에서, 상기 중앙도관은, 상기 개구부로부터 서로 구획되며 연장되어, 상기 공압이 서로 구분되어 제공되는 복수의 중앙부들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the central conduit may include a plurality of central portions that are partitioned from each other and extend from the opening, so that the pneumatics are provided separately from each other.

일 실시예에서, 상기 연장도관은 복수의 연장부들을 포함하고, 상기 연장부들 중 적어도 하나 이상씩은, 하나의 그룹으로 상기 중앙부들 중 어느 하나와 연결되어, 상기 공압을 동시에 제공받을 수 있다. In one embodiment, the extension conduit includes a plurality of extensions, and at least one of the extensions is connected to any one of the central parts in a group to receive the pneumatic pressure at the same time.

일 실시예에서, 상기 공압이 제공되는 중앙부들과 연결된 연장부들이 위치하는 외측부만 팽창하여, 상기 팽창되는 외측부의 반대측 내측부만 상기 물체를 향하여 접근할 수 있다. In one embodiment, only the outer portion where the extended portions connected to the central portions provided with the pneumatics are located expands, so that only the inner side opposite to the expanded outer portion can be approached toward the object.

일 실시예에서, 상기 내측부는, 소정 간격으로 형성된 복수의 돌기부들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the inner portion may include a plurality of protrusions formed at predetermined intervals.

일 실시예에서, 상기 핑거유닛들 각각은, 상기 내측부에 구비되어 상기 내측부가 상기 물체를 그리핑하는 힘을 측정하는 센서부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the finger units may further include a sensor unit provided in the inner portion to measure the force gripping the object.

본 발명의 실시예들에 의하면, 공압의 제공에 따라 외측부가 팽창함으로써, 내측부가 물체를 향하여 접근하여 물체를 그리핑하며, 이 경우 제공되는 공압의 크기에 따라 물체를 향하는 힘도 다양하게 제어할 수 있어, 다양한 형태를 가지는 비정형 물체에 대한 효과적인 그리핑이 가능하다. According to embodiments of the present invention, the outer portion expands in accordance with the provision of pneumatic pressure, and the inner portion approaches the object and grips the object. In this case, the force directed to the object may be variously controlled according to the size of the provided pneumatic pressure. It is possible to effectively grip an irregular object having various shapes.

즉, 기 설정된 거리만큼 제어로직에 의해 이동되어 물체를 그리핑하지 않으며, 연속적으로 변화하도록 제어할 수 있는 공압을 제공하고, 이에 의해 물체에 대한 그리핑 힘을 다양하게 제어할 수 있으므로, 실제 인간이 비정형 물체를 그리핑하는 경우에 힘을 인가하는 메커니즘을 모사하여, 비정형 물체에 대한 효과적인 그리핑이 가능하게 된다. 이 경우, 물체에 대한 그리핑이 충분하다고 판단되는 경우 추가적인 공압 제공을 중단함으로써, 그리핑된 물체에 대하여 과도한 그리핑 힘을 제공하지 않아 물체에 대한 파손을 최소화할 수 있다. That is, it is moved by a control logic by a predetermined distance, and does not grip the object, and provides a pneumatic pressure that can be controlled to change continuously, thereby enabling various control of the gripping force on the object. When gripping this atypical object, a mechanism for applying a force is simulated, thereby enabling effective gripping on the atypical object. In this case, when it is determined that the gripping of the object is sufficient, by stopping the provision of additional pneumatic pressure, it is possible to minimize damage to the object by not providing excessive gripping force to the gripped object.

특히, 내측부에는 상기 그리핑 힘을 측정하는 센서부가 구비되므로, 최적의 그리핑 힘을 갖도록 피드백 제어를 수행할 수 있다. In particular, since the inner portion is provided with a sensor unit for measuring the gripping force, feedback control can be performed to have an optimal gripping force.

이 경우, 외측부는 내부에 공압이 제공될 수 있는 연장도관이 구비되며, 공압의 제공에 따라 팽창되는 자바라 또는 벨로우즈를 포함하므로, 외측부의 팽창에 따라 자연스럽게 내측부는 내부의 물체를 향하여 접근하게 되어, 추가적인 제어 알고리즘을 적용하지 않으면서도 내부의 물체에 대한 그리핑을 손쉽게 수행할 수 있다. In this case, the outer portion is provided with an extension conduit that can be provided with pneumatic pressure inside, and includes bellows or bellows that expand according to the provision of pneumatic pressure, so the inner portion naturally approaches the inner object according to the expansion of the outer portion, It is easy to perform gripping on internal objects without applying additional control algorithms.

한편, 중앙도관은 복수의 중앙부들을 포함하고, 연장도관도 상기 중앙부들 중 어느 하나와 연결되는 적어도 하나의 그룹으로 구별되는 복수의 연장부들을 포함함으로써, 상기 연장도관들 중 일부에만 선택적으로 공압이 제공될 수 있다. 그 결과, 공압이 제공되는 상기 연장도관의 외측부만이 선택적으로 팽창될 수 있으며, 이에 따라, 상기 팽창되는 외측부에 대응되는 내측부만 물체를 향하여 접근하게 된다. On the other hand, the central conduit includes a plurality of central portions, and the extended conduit also includes a plurality of extensions divided into at least one group connected to any one of the central portions, so that pneumatic pressure is selectively applied to only some of the extended conduits. Can be provided. As a result, only the outer portion of the extension conduit provided with pneumatic pressure can be selectively expanded, so that only the inner portion corresponding to the expanded outer portion approaches the object.

이와 같이, 내측부가 선택적으로 물체를 향하여 접근하도록 제어함으로써, 실제 물체에 접촉되는 내측부가 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 따라, 비정형 물체가 가지는 다양한 형상적 특징을 고려하여 최적의 그리핑을 수행할 수 있게 된다. As described above, by controlling the inner portion to approach the object selectively, the inner portion contacting the real object can be variously selected, and accordingly, optimal gripping is performed in consideration of various geometric features of the atypical object. It becomes possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 2의 핑거유닛을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a는 도 1의 핑거유닛에 공압이 제공되지 않은 상태를 도시한 단면도이고, 도 4b는 도 2의 핑거유닛에 공압이 제공된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5a는 도 1의 그리퍼에 공압이 제공되지 않은 상태를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 1의 그리퍼에 공압이 제공된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼의 핑거유닛을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 핑거유닛의 제3 중앙도관에만 공압이 제공된 상태를 도시한 단면도이다.
1 is a perspective view showing a gripper for gripping atypical objects according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the finger unit of FIG. 2.
3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
4A is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is not provided to the finger unit of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is provided to the finger unit of FIG. 2.
5A is a perspective view showing a state in which air pressure is not provided to the gripper of FIG. 1, and FIG. 5B is a perspective view showing a state in which air pressure is provided to the gripper of FIG. 1.
6 is a cross-sectional view showing a finger unit of a gripper for gripping an irregular object according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is provided only to the third central conduit of the finger unit of FIG. 6.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The present invention can be applied to various changes and can have various forms, and the embodiments are described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood as including all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a gripper for gripping atypical objects according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼(gripper)(10)(이하, 그리퍼라 함)는, 생선 등의 수산물, 귤이나 토마토 등의 농산물 등과 같이 대략적인 형상을 유사하지만 정확한 형상을 서로 다른 소위, 비정형 물체를 파지하기 위해 사용될 수 있다. 다만, 반드시 비정형 물체의 파지만을 위해 그 용도가 한정될 필요는 없으며, 정형화된 형상을 가지는 물체에 대한 파지도 물론 수행할 수 있다. Referring to FIG. 1, the gripper 10 for gripping atypical objects according to the present embodiment (hereinafter referred to as a gripper) is similar in shape to an aquatic product such as aquatic products such as fish and agricultural products such as tangerine or tomato. The exact shape can be used to grip different so-called, atypical objects. However, the use is not necessarily limited to only the gripping of the atypical object, and of course, the gripping of the object having the normalized shape can also be performed.

상기 그리퍼(10)는 지그부(100) 및 복수의 핑거유닛들(200)을 포함한다. The gripper 10 includes a jig unit 100 and a plurality of finger units 200.

상기 지그부(100)는 상기 그리퍼(10)의 상부를 형성하며, 원형 플레이트 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다. The jig portion 100 forms an upper portion of the gripper 10 and is illustrated as having a circular plate shape, but the shape can be variously modified.

또한, 후술되는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 그리퍼(10)는 공압을 제공하는 공압 제공부(300)를 더 포함하며, 상기 공압 제공부(300)는 상기 지그부(100)의 상면에 연결된다. In addition, as illustrated in FIGS. 4A and 4B to be described later, the gripper 10 further includes a pneumatic providing unit 300 that provides air pressure, and the pneumatic providing unit 300 is the jig unit 100 It is connected to the top surface.

나아가, 도시하지는 않았으나, 상기 지그부(100)의 상부에는 상기 공압 제공부(300) 외에, 상기 그리퍼(10)의 동작을 수행하기 위한 다양한 보조 유닛들이 연결될 수 있으며, 산업용 또는 가정용 로봇의 일부로서 상기 그리퍼(10)가 사용된다면, 상기 지그부(100)는 상기 로봇의 본체 또는 팔 부위 등에 직접 연결될 수도 있다. Furthermore, although not shown, in addition to the pneumatic providing unit 300, various auxiliary units for performing the operation of the gripper 10 may be connected to the upper portion of the jig unit 100, and as a part of an industrial or household robot If the gripper 10 is used, the jig portion 100 may be directly connected to the body or arm portion of the robot.

상기 핑거유닛들(200)은 상기 그리퍼(10)의 하부에 연결되며, 상기 핑거유닛들(200)의 내부에 위치하는 물체(미도시)를 직접 그리핑(gripping)한다. The finger units 200 are connected to the lower portion of the gripper 10 and directly grip an object (not shown) located inside the finger units 200.

이 경우, 상기 핑거유닛들(200)은 복수개가 서로 균일한 간격으로 배치되는 것이 도시되었다. 다만, 상기 핑거유닛들(200)의 개수, 배열 및 각각의 핑거유닛들의 길이는 파지의 대상이 되는 물체의 형상, 종류, 크기 등을 고려하여 다양한 개수로, 다양한 배열 및 다양한 길이로 형성될 수 있다. In this case, it is shown that the finger units 200 are arranged at a uniform distance from each other. However, the number, arrangement, and length of each finger unit 200 may be formed in various numbers, various arrangements, and various lengths in consideration of the shape, type, and size of an object to be gripped. have.

도 2는 도 2의 핑거유닛을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 2 is a perspective view showing the finger unit of FIG. 2. 3 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 2.

보다 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 핑거유닛들(200) 각각은, 고정부(210), 내측부(220), 외측부(230) 및 중공부(270)를 포함하며, 센서부(240)를 더 포함할 수 있다. More specifically, referring to FIGS. 2 and 3, each of the finger units 200 includes a fixing part 210, an inner part 220, an outer part 230, and a hollow part 270, and a sensor part It may further include (240).

상기 고정부(210)는 상기 지그부(100)의 하면에 고정되며, 원형 또는 평판형 등의 소정 두께를 가지는 플레이트 형상으로 형성된다. 이 경우, 상기 고정부(210)의 중앙에는 개구부(201)가 형성되며, 상기 개구부(201)의 형상은, 도 2에는 원형인 것을 도시하였으나 이에 제한되지는 않는다. The fixing part 210 is fixed to the lower surface of the jig part 100 and is formed in a plate shape having a predetermined thickness such as a circular or flat plate. In this case, an opening 201 is formed in the center of the fixing part 210, and the shape of the opening 201 is illustrated in FIG. 2, but is not limited thereto.

상기 지그부(100)에도 상기 개구부(201)와 일렬로 개구부가 형성될 수 있으며, 상기 지그부(100)에 복수의 핑거유닛들(200)이 연결된다면, 상기 연결되는 핑거유닛들의 개구부(201)들과 각각 정렬되도록 상기 지그부(100)에도 개구부들이 형성된다. An opening may be formed in line with the opening 201 in the jig part 100, and if a plurality of finger units 200 are connected to the jig part 100, the openings 201 of the connected finger units 201 ), The openings are also formed in the jig portion 100 so as to be aligned with each.

그리하여, 상기 공압 제공부(300)를 통해 제공되는 공압은 상기 지그부(100)를 통과하여 상기 개구부(201)로 제공된다. Thus, the pneumatic pressure provided through the pneumatic providing unit 300 passes through the jig portion 100 and is provided to the opening 201.

상기 내측부(220)는 상기 고정부(210)로부터 하부방향으로 연장되며, 내부에 위치하는 상기 물체를 향한다. 즉, 상기 내측부(220)는 상기 고정부(210)로부터 하부로 연장되는 부분에서, 상기 물체를 향하는 방향 부분이라 할 수 있다. The inner portion 220 extends downward from the fixing portion 210 and faces the object located therein. That is, the inner portion 220 may be referred to as a portion extending from the fixing portion 210 to the lower portion toward the object.

즉, 상기 내측부(220)는 후술되는 상기 외측부(230)와 서로 연결되며 일체로 형성될 수 있으며, 다만, 상기 내부에 위치하는 물체를 향하는 부분은 내측부(220), 상기 내측부(220)와 반대인 외부를 향하는 부분은 외측부(230)로 정의된다. That is, the inner portion 220 may be formed integrally with each other and the outer portion 230, which will be described later. However, a portion facing the object located in the inner portion is opposite to the inner portion 220 and the inner portion 220. The portion facing the outside of the phosphorus is defined as the outer portion 230.

도 2 및 도 3에서는 상기 내측부(220) 및 상기 외측부(230)가 수직 방향으로 똑바로 연장되는 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 상기 내측부(220) 및 상기 외측부(230)의 연장 상태는 공압의 제공에 따라 변화될 수 있다. 2 and 3 show that the inner portion 220 and the outer portion 230 extend straight in the vertical direction, but this is for convenience of explanation, and the extended state of the inner portion 220 and the outer portion 230 Can be changed according to the provision of pneumatics.

상기 내측부(220)는 전체적으로 사각 플레이트 형상으로 연장되며, 유연성(flexible) 소재를 포함하여 굽혀지는 것이 가능하도록 연장될 수 있다. The inner portion 220 extends in the shape of a square plate as a whole, and may be extended to be bendable by including a flexible material.

상기 내측부(220)는 상기 물체를 향하는 방향으로 돌출된 복수의 돌기부들(221)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 돌기부들(221)은 실제 물체를 파지하는 경우, 상기 물체와 직접 접촉되어 상기 물체와의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 돌기부들(221)은 개수나 형상 또는 배열은 다양하게 변형될 수 있다. The inner portion 220 may include a plurality of protrusions 221 protruding in the direction toward the object. In this case, when the actual protrusions are held by the protrusions 221, the protrusions 221 may be in direct contact with the objects to improve adhesion to the objects. In addition, the protrusions 221 may be variously modified in number, shape, or arrangement.

한편, 상기 센서부(240)는 상기 내측부(220)에 구비되고, 상기 내측부(220)가 상기 물체를 그리핑하는 힘을 측정하는 힘 측정 센서일 수 있다. 즉, 상기 센서부(240)는 상기 물체와 접촉되는 부분에 구비되어, 상기 물체와 상기 내측부(220)가 접촉하는 힘을 측정한다. On the other hand, the sensor unit 240 is provided on the inner portion 220, the inner portion 220 may be a force measurement sensor for measuring the force gripping the object. That is, the sensor unit 240 is provided at a portion in contact with the object, and measures the force of contact between the object and the inner portion 220.

따라서, 상기 내측부(220)가 상기 돌기부들(221)을 통해 상기 물체와 접촉된다면, 상기 센서부(240)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 돌기부들(221)에 적어도 한 개 이상이 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 센서부(240)는 상기 돌기부들(221) 각각에 구비될 수도 있으며, 상기 돌기부들(221) 중 일부에만 구비될 수도 있음은 자명하다. Therefore, if the inner portion 220 is in contact with the object through the protrusions 221, the sensor unit 240 is provided with at least one or more in the protrusions 221 as shown in FIG. Can be. In this case, the sensor unit 240 may be provided in each of the projections 221, it is obvious that it may be provided only in a part of the projections 221.

그리하여, 상기 물체와 접촉되는 돌기부들(221)에서의 접촉되는 힘을 개별적으로 측정하여, 측정되는 힘을 종합하여 상기 물체에 대한 그리핑 힘이 충분한지의 여부를 판단할 수 있다. Thus, it is possible to determine whether or not the gripping force for the object is sufficient by individually measuring the contact force in the protrusions 221 that are in contact with the object and summing the measured force.

즉, 도시하지는 않았으나, 별도의 제어부를 통해, 상기 센서부(240)에서 측정되는 힘을 종합하여, 기 저장되거나 기 도출된 실제 물체에 대한 그리핑에 필요한 힘과 비교하여, 상기 내측부(220)가 상기 물체를 향하여 더 접근할 것인지의 여부를 판단할 수 있으며, 이를 바탕으로, 상기 제어부는 상기 핑거유닛들(200)로 제공되는 공압의 크기를 제어할 수 있다. That is, although not illustrated, the force measured by the sensor unit 240 is synthesized through a separate control unit, and compared with a force required for gripping a pre-stored or previously derived real object, and the inner portion 220 It is possible to determine whether or not to approach the object further, based on this, the control unit can control the size of the air pressure provided to the finger units (200).

본 실시예의 경우, 상기와 같이 제어부가 센서부에서 측정되는 힘을 종합하여 제공되는 공압의 크기를 제어하는 것으로 충분하며, 종래 기술에서와 같이 파지되는 힘을 제어하기 위한 복잡한 별도의 제어 알고리즘은 불필요하다. 따라서, 손쉬운 제어 알고리즘을 통해 물체에 대한 파지를 수행할 수 있다. In the case of the present embodiment, it is sufficient for the control unit to control the size of the pneumatic pressure provided by synthesizing the force measured by the sensor unit as described above, and a complicated separate control algorithm for controlling the gripping force as in the prior art is unnecessary. Do. Therefore, it is possible to perform gripping on an object through an easy control algorithm.

상기 외측부(230)는 상기 내측부(220)와 반대측, 즉 상기 핑거유닛들(200)의 내부에 위치하는 물체의 외부를 향하는 방향으로 돌출되며, 상기 공압의 제공에 따라 팽창한다. The outer portion 230 protrudes in the direction opposite to the inner portion 220, that is, toward the outside of an object located inside the finger units 200, and expands according to the provision of the pneumatic pressure.

이 경우, 상기 외측부(230)는 도시된 바와 같이, 복수의 자바라들 또는 벨로우즈들(bellows)을 포함한다. 또한, 상기 외측부(230)는 유연성 재질을 포함하여, 내측으로 공압이 제공되면 외부로 팽창하고, 제공된 공압이 소멸되면 다시 수축한다. In this case, the outer portion 230 includes a plurality of bellows or bellows, as shown. In addition, the outer portion 230 includes a flexible material, expands to the outside when air pressure is provided inward, and contracts again when the provided air pressure is extinguished.

한편, 상기 외측부(230)의 각각의 자바라 또는 벨로우즈는 중앙이 외측으로 돌출되며 곡선인 라운드된 형상을 가지는 것을 도시하였으나, 사각형을 포함한 다양한 형상의 외측을 가지도록 형성될 수 있으며, 공압의 제공 및 소멸에 따라 팽창 및 수축을 수행하는 것으로 충분하다. On the other hand, each of the bellows or bellows of the outer portion 230 is shown to have a curved rounded shape with the center projecting outward, but may be formed to have the outer side of various shapes including a square, providing pneumatic and It is sufficient to perform expansion and contraction upon disappearance.

상기 중공부(270)는 중앙도관(250) 및 연장도관(260)을 포함한다. The hollow portion 270 includes a central conduit 250 and an extended conduit 260.

상기 중앙도관(250)은 상기 핑거유닛(200)의 내부의 중앙을 관통하도록 상기 개구부(201)로부터 연장되어 형성되며, 상기 연장도관(260)은 상기 중앙도관(250)과 연결되어 상기 외측부(230)를 향하는 방향으로 연장된다. The central conduit 250 is formed to extend from the opening 201 to penetrate the center of the interior of the finger unit 200, the extension conduit 260 is connected to the central conduit 250 and the outer portion ( 230).

즉, 상기 연장도관(260)은 상기 물체의 외부를 향하는 방향으로 연장되며, 상기 내측부(220)로는 연장되지 않는다. That is, the extension conduit 260 extends in the direction toward the outside of the object, and does not extend to the inner portion 220.

이 경우, 상기 외측부(230)는 복수의 자바라들 또는 벨로우즈들을 포함하므로, 상기 연장도관(260)도 상기 각각의 자바라 또는 벨로우즈로 개별적으로 연장되며, 이에 따라 상기 연장도관(260)은 상기 중앙도관(250)으로부터 복수개가 연장된다. In this case, since the outer portion 230 includes a plurality of bellows or bellows, the extension conduits 260 are also individually extended to the respective bellows or bellows, whereby the extension conduit 260 is the central conduit A plurality is extended from 250.

한편, 도 3에는 단면도로 도시되어, 직선으로 연장되는 것이 도시되었으나, 상기 연장도관(260)은 상기 외측부(230)로 연장되는 경우, 상기 외측부(230)의 외형 형상에 부합되는 형상을 가지면서 연장될 수 있다. 즉, 상기 외측부(230)가 라운드된 외형을 가진다면, 상기 연장도관(260)도 라운드된 형상을 가지면서 상기 외측부(230)의 내부에 균일하게 형성될 수 있다. 그리하여, 상기 제공되는 공압이 상기 외측부(230)로 균일하게 제공되어, 상기 외측부(230)가 균일하게 팽창될 수 있다. On the other hand, although shown in FIG. 3 in a cross-sectional view, extending in a straight line, when the extension conduit 260 extends to the outer portion 230, while having a shape conforming to the outer shape of the outer portion 230 Can be extended. That is, if the outer portion 230 has a rounded outer shape, the extension conduit 260 may have a rounded shape and be uniformly formed inside the outer portion 230. Thus, the provided pneumatic pressure is uniformly provided to the outer portion 230, so that the outer portion 230 can be uniformly expanded.

이상과 같이, 상기 핑거유닛(200)의 내부에는 공압이 제공되는 중공부(270)가 형성되고, 이에 따라, 상기 공압 제공부(300)를 통해 제공되는 공압은 상기 중앙도관(250)을 통해 상기 연장도관(260)으로 제공된다. 또한, 각각의 연장도관(260)은 상기 외측부(230)의 각각의 자바라 또는 벨로우즈의 내측으로 연장되므로, 상기 외측부(230)의 각각의 자바라 또는 벨로우즈는 공압의 제공에 따라 팽창하게 된다. As described above, a hollow portion 270 in which pneumatic pressure is provided is formed inside the finger unit 200, and accordingly, pneumatic pressure provided through the pneumatic provision portion 300 is through the central conduit 250. It is provided as the extension conduit 260. In addition, since each extension conduit 260 extends inside each bellows or bellows of the outer portion 230, each bellows or bellows of the outer portion 230 expands according to the provision of pneumatic pressure.

이하에서는 보다 구체적인 상기 핑거유닛(200)의 구동에 대하여 설명한다. Hereinafter, driving of the finger unit 200 will be described in more detail.

도 4a는 도 1의 핑거유닛에 공압이 제공되지 않은 상태를 도시한 단면도이고, 도 4b는 도 2의 핑거유닛에 공압이 제공된 상태를 도시한 단면도이다. 도 5a는 도 1의 그리퍼에 공압이 제공되지 않은 상태를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 1의 그리퍼에 공압이 제공된 상태를 도시한 사시도이다. 4A is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is not provided to the finger unit of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is provided to the finger unit of FIG. 2. 5A is a perspective view showing a state in which air pressure is not provided to the gripper of FIG. 1, and FIG. 5B is a perspective view showing a state in which air pressure is provided to the gripper of FIG. 1.

도 4a 및 도 5a를 참조하면, 상기 핑거유닛(200)의 내부, 즉 상기 중앙도관(250) 및 상기 연장도관(260)으로 공압이 제공되지 않은 상태에서는, 상기 핑거유닛(200)은 전체적으로 상기 외측부(230) 방향으로 휘어진 상태를 유지한다. Referring to Figures 4a and 5a, the inside of the finger unit 200, that is, in the state in which no air pressure is provided to the central conduit 250 and the extended conduit 260, the finger unit 200 as a whole Maintains a curved state in the outer portion 230 direction.

이에 따라, 상기 핑거유닛들(220) 사이의 내부, 즉 상기 지그부(100)의 하측에 물체(미도시)가 위치하는 경우, 상기 핑거유닛들(200)은 상기 물체를 향하는 방향과 반대 방향으로 휘어진 상태로 위치하게 된다. Accordingly, when an object (not shown) is located inside the finger units 220, that is, below the jig unit 100, the finger units 200 are in a direction opposite to the direction toward the object. It is placed in a curved state.

따라서, 이러한 상태에서 상기 그리퍼(10)는 내부의 공간이 상대적으로 넓으므로 상기 지그부(100)의 하측에 물체가 위치하도록 이동될 수 있다. Therefore, in this state, the gripper 10 has a relatively wide interior space, and thus can be moved such that an object is positioned under the jig portion 100.

이 후, 도 4b 및 도 5b를 참조하면, 상기 공압 제공부(300)에 의해 상기 핑거유닛(200)의 내부, 즉 상기 중앙도관(250) 및 상기 연장도관(260)으로 공압이 제공됨에 따라, 상기 핑거유닛(200)은 전체적으로 상기 내측부(220) 방향으로 휘어지게 된다. Thereafter, referring to FIGS. 4B and 5B, as air pressure is provided to the interior of the finger unit 200 by the pneumatic providing unit 300, that is, the central conduit 250 and the extended conduit 260 , The finger unit 200 is bent in the direction of the inner portion 220 as a whole.

즉, 상기 중앙도관(250)으로 제공된 공압은 상기 연장도관(260)을 향하여 분기되어 제공되고, 상기 연장도관(260)의 팽창에 따라 상기 외측부(230)도 팽창하게 된다. That is, the air pressure provided to the central conduit 250 is branched toward the extended conduit 260, and the outer portion 230 also expands according to the expansion of the extended conduit 260.

이 경우, 상기 외측부(230)는 복수의 벨로우즈들 또는 자바라들을 포함하므로, 자연스럽게 상기 외측부(230)의 팽창에 따라 서로 인접한 벨로우즈들 또는 자바라들 사이의 간격을 유지하기 위해, 상기 핑거유닛(200)은, 상기 내측부(220) 방향으로 휘어지게 된다. In this case, since the outer portion 230 includes a plurality of bellows or bellows, naturally, in order to maintain a gap between bellows or bellows adjacent to each other according to the expansion of the outer portion 230, the finger unit 200 Silver is bent in the direction of the inner part 220.

그리하여, 상기 내측부(220)는, 상기 핑거유닛들(200) 사이, 즉 상기 지그부(100)의 하측에 위치한 물체를 향하여 접근하게 되며, 자연스럽게 상기 물체를 그리핑하게 된다. Thus, the inner portion 220, between the finger units 200, that is, toward the object located below the jig portion 100 is approached, naturally gripping the object.

이 경우, 상기 핑거유닛들은 도 5b에 도시된 바와 같이, 모두 상기 물체를 향하여 접근하게 되므로, 상기 지그부(100)의 하측에 위치한 물체는 상기 핑거유닛들(200)에 의해 그리핑된다. In this case, since the finger units are all approached toward the object, as shown in FIG. 5B, the object located below the jig unit 100 is gripped by the finger units 200.

한편, 상기 그리핑의 대상이 되는 상기 물체의 형상에 따라, 상기 복수의 핑거유닛들 각각에 인가되는 공압은 다르게 제어될 수 있다. 이 경우, 물체의 형상에 대한 정보는 상기 센서부(240)를 통해 간접적으로 획득할 수 있다. 즉, 상기 물체와의 접촉에 따라 상기 센서부(240)에서 각각의 핑거유닛(200)의 그리핑 힘을 측정할 수 있으므로, 상대적으로 그리핑 힘이 부족하다고 판단되는 핑거유닛으로는 상대적으로 공압을 더 제공할 수 있고, 상대적으로 그리핑 힘이 크다고 판단되는 핑거유닛으로는 상대적으로 공압을 덜 제공하거나 제공되는 공압을 유지할 수 있다. Meanwhile, the air pressure applied to each of the plurality of finger units may be controlled differently according to the shape of the object that is the object of the gripping. In this case, information on the shape of the object may be obtained indirectly through the sensor unit 240. That is, since the gripping force of each finger unit 200 can be measured by the sensor unit 240 according to contact with the object, the finger unit judged to have a relatively insufficient gripping force is relatively pneumatic. It can provide more, and the finger unit judged to have a relatively high gripping force can provide relatively less air pressure or maintain the provided air pressure.

이상과 같이, 상기 센서부(240)에 의한 피드백 제어 또는 물체의 형상에 대한 정보를 바탕으로, 복수의 핑거유닛들(200) 각각에 제공되는 공압의 크기를 서로 다르게 제어하여, 보다 효과적으로 물체에 대한 그리핑을 수행할 수 있다. As described above, on the basis of feedback control by the sensor unit 240 or information on the shape of the object, the size of the pneumatic pressure provided to each of the plurality of finger units 200 is controlled differently to more effectively control the object. For gripping.

한편, 상기 물체에 대한 그리핑 후 이송 등의 추가 동작이 완료되면, 상기 공압 제공부(300)는 제공하던 공압을 소멸시키고, 이에 따라 상기 핑거유닛(200)은 도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 최초의 위치로 복귀하게 된다. On the other hand, when an additional operation such as transfer after gripping the object is completed, the pneumatic providing unit 300 extinguishes the provided pneumatic, and accordingly the finger unit 200 is illustrated in FIGS. 4A and 5A. As described above, it returns to the initial position.

이상과 같은, 동작을 반복 수행함으로써, 본 실시예에 의한 그리퍼(10)는 비정형 물체에 대한 파지를 반복적으로 수행할 수 있다. By repeatedly performing the above-described operation, the gripper 10 according to the present embodiment can repeatedly perform gripping on an atypical object.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼의 핑거유닛을 도시한 단면도이다. 도 7은 도 6의 핑거유닛의 제3 중앙도관에만 공압이 제공된 상태를 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a finger unit of a gripper for gripping an atypical object according to another embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view showing a state in which air pressure is provided only to the third central conduit of the finger unit of FIG. 6.

본 실시예에 의한 비정형 물체 파지용 그리퍼의 핑거유닛(400)은 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한 상기 그리퍼(10)의 핑거유닛(200)과, 중공부(470)를 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 이를 생략한다. The finger unit 400 of the gripper for gripping the atypical object according to this embodiment is substantially except the finger unit 200 and the hollow portion 470 of the gripper 10 described with reference to FIGS. 1 to 5B. Since it is the same, duplicate description is omitted.

즉, 본 실시예에서, 고정부(410), 내측부(420), 돌기부(421) 및 센서부(440)는 상기 그리퍼(10)의 고정부(210), 내측부(220), 돌기부(221) 및 센서부(240)와 형상, 구성, 배열, 동작 등이 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. That is, in the present embodiment, the fixing portion 410, the inner portion 420, the projection portion 421 and the sensor portion 440, the fixing portion 210, the inner portion 220, the projection portion 221 of the gripper 10 And since the sensor unit 240 and the shape, configuration, arrangement, operation, etc. are substantially the same, overlapping descriptions are omitted.

한편, 도 6에서는 상기 외측부(430)가 6개의 자바라 또는 벨로우즈로 구성된 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 개수는 제한되지 않는다. Meanwhile, FIG. 6 illustrates that the outer portion 430 is composed of six bellows or bellows, but this is for convenience of description, and the number is not limited.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서의 상기 핑거유닛(400)은 중공부(470)를 포함하며, 상기 중공부(470)는 중앙도관(450) 및 연장도관(460)을 포함한다. Referring to FIG. 6, the finger unit 400 in the present embodiment includes a hollow portion 470, and the hollow portion 470 includes a central conduit 450 and an extended conduit 460.

이 경우, 상기 중앙도관(450)은 상기 고정부(410)의 개구부와 연결되어, 상기 공압 제공부(300)로부터 공압을 제공받는다. In this case, the central conduit 450 is connected to the opening of the fixing part 410, and receives air pressure from the pneumatic providing part 300.

한편, 상기 중앙도관(450)은 복수의 중앙부들(451, 452, 453)을 포함하며, 상기 각각의 중앙부들은 서로 공압이 통하지 않도록 상기 중앙도관(450)을 구획한다. 이에 따라, 상기 공압 제공부(300)도 상기 각각의 중앙부들과 별개로 연결되어, 상기 공압 제공부(300)에서 제공되는 공압은 상기 각각의 중앙부들로 개별적으로 제공된다. On the other hand, the central conduit 450 includes a plurality of central portions (451, 452, 453), each of the central portion partitions the central conduit 450 so that air pressure does not pass to each other. Accordingly, the pneumatic providing unit 300 is also separately connected to the respective central portions, so that the pneumatic pressure provided by the pneumatic providing unit 300 is individually provided to the respective central portions.

또한, 상기 연장도관(460)은, 예를 들어, 제1 내지 제6 연장부들(461, 462, ..., 466)을 포함할 수 있으며, 상기 연장부들은 적어도 하나 이상씩이 하나의 그룹으로 형성되어, 상기 중앙부들 중 어느 하나와 연결될 수 있다. In addition, the extension conduit 460 may include, for example, first to sixth extensions 461, 462, ..., 466, and the extensions are grouped by at least one. It can be formed, it can be connected to any one of the central portion.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 연장부들(461, 462)은 하나의 그룹으로 형성되어, 상기 중앙부들 중 제1 중앙부(451)와 연결될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제3 및 제4 연장부들(463, 464)도 하나의 그룹으로 형성되어 상기 중앙부들 중 제2 중앙부(452)와 연결되고, 상기 제5 및 제6 연장부들(465, 466)도 하나의 그룹으로 형성되어 상기 중앙부들 중 제3 중앙부(453)와 연결될 수 있다. For example, as illustrated in FIG. 6, the first and second extension parts 461 and 462 may be formed as a group, and may be connected to the first center part 451 of the center parts. Similarly, the third and fourth extensions 463 and 464 are also formed as a group to be connected to the second central portion 452 of the center portions, and the fifth and sixth extension portions 465 and 466 are also provided. It may be formed as a group and connected to the third central portion 453 among the central portions.

이 경우, 상기의 그룹은 예시에 불과한 것으로, 상기 연장부들 중 적어도 하나 이상씩만 하나의 그룹으로 묶여 하나의 중앙부와 서로 연결되는 것으로 충분하고, 상기 하나의 그룹으로 묶이는 연장부들의 개수나 중앙부의 개수 등은 설계에 따라 다양하게 선택될 수 있다. In this case, the above group is only an example, and it is sufficient that at least one of the extensions is grouped into one group and connected to one central part, and the number of extensions or the number of central parts grouped into the one group is sufficient. The lamp can be variously selected depending on the design.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 6을 예시하여 설명한다. 즉, 상기 제1 및 제2 연장부들(461, 462)이 상기 제1 중앙부(451)와 연결되고, 상기 제3 및 제4 연장부들(463, 464)이 상기 제2 중앙부(452)와 연결되고, 상기 제5 및 제6 연장부들(465, 466)이 상기 제3 중앙부(453)와 연결되는 경우, 상기 제1 중앙부(451)로 제공되는 공압은 상기 제1 및 제2 연장부들(461, 462)에만 제공되어 제1 및 제2 외측부들(431, 432)만 팽창되고, 상기 제2 중앙부(452)로 제공되는 공압은 상기 제3 및 제4 연장부들(463, 464)에만 제공되어 제3 및 제4 외측부들(433, 434)만 팽창되며, 상기 제3 중앙부(453)로 제공되는 공압은 상기 제5 및 제6 연장부들(465, 466)에만 제공되어 제5 및 제6 외측부들(435, 436)만 팽창된다. However, for convenience of description, the following description will be given with reference to FIG. 6. That is, the first and second extensions 461 and 462 are connected to the first central portion 451, and the third and fourth extensions 463 and 464 are connected to the second central portion 452. When the fifth and sixth extension parts 465 and 466 are connected to the third center part 453, the air pressure provided to the first center part 451 is the first and second extension parts 461 , 462) only the first and second outer portions 431 and 432 are expanded, and the air pressure provided to the second central portion 452 is provided only to the third and fourth extensions 463 and 464 Only the third and fourth outer portions 433 and 434 are expanded, and air pressure provided to the third central portion 453 is provided only to the fifth and sixth extension portions 465 and 466 to provide the fifth and sixth outer portions. Only the fields 435 and 436 are expanded.

즉, 상기 제1 및 제2 외측부들(431, 432), 상기 제3 및 제4 외측부들(433, 434), 및 상기 제5 및 제6 외측부들(435, 436)은 각각 서로 독립적으로 팽창과 수축이 제어될 수 있다. That is, the first and second outer portions 431 and 432, the third and fourth outer portions 433 and 434, and the fifth and sixth outer portions 435 and 436 expand independently of each other. Over-shrinkage can be controlled.

그리하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제3 중앙부(453)를 통해서만 공압이 제공된다면, 상기 제5 및 제6 연장부들(465, 466)로만 공압이 제공되고, 이에 따라 상기 제5 및 제6 외측부들(435, 436)만 팽창된다. Thus, as shown in FIG. 7, if air pressure is provided only through the third central portion 453, air pressure is provided only to the fifth and sixth extension portions 465 and 466, and accordingly, the fifth and fifth 6 Only the outer portions 435 and 436 are expanded.

이와 같이 상기 제5 및 제6 외측부들(435, 436)만 팽창되면, 상기 내측부(420) 중 상기 제5 및 제6 외측부들(435, 436)에 대응되는 부분(도 7의 B 영역)만이 내부의 물체를 향하여 접근하게 되며, 여타의 내측부(420) 영역(도 7의 A 영역)은 초기 상태를 유지하여 하부 방향 또는 상기 내부의 물체와 반대되는 방향으로 위치하게 된다. As described above, when only the fifth and sixth outer portions 435 and 436 are expanded, only a portion of the inner portion 420 corresponding to the fifth and sixth outer portions 435 and 436 (region B in FIG. 7) It approaches the inner object, and the other inner portion 420 area (area A in FIG. 7) maintains its initial state and is positioned in a lower direction or in a direction opposite to the inner object.

즉, 상기 핑거유닛(200)은 끝단만이 내부의 물체를 향하여 접근하는 형상으로 굽혀지게 된다. 물론, 상기 핑거유닛(200)은 전체적으로 유연성을 가지도록 형성되므로, 상기 핑거유닛(200)의 끝단이 물체를 향하여 접근함에 따라, 상부도 초기 상태를 반드시 유지하지 않을 수는 있으나, 끝단이 물체를 향하여 접근하는 정도까지 접근되지는 않으며, 이에 따라 상기 핑거유닛(200)의 끝단만 상기 물체와 직접 접촉하여 그리핑이 수행된다. That is, the finger unit 200 is bent in a shape that only the end approaches the inner object. Of course, since the finger unit 200 is formed to have flexibility as a whole, as the end of the finger unit 200 approaches the object, the upper part may not necessarily maintain the initial state, but the end does not It is not approached to the extent that it approaches toward, and accordingly, only the end of the finger unit 200 is in direct contact with the object to perform gripping.

마찬가지로, 상기 제1 중앙부(451)를 통해서만 선택적으로 공압이 제공되면, 상기 내측부(420) 중 상기 제1 및 제2 외측부들(431, 432)에 대응되는 부분만 내부의 물체를 향하여 접근하게 되고, 여타의 내측부(420) 영역은 초기 상태를 유지하여 하부 방향 또는 상기 내부의 물체와 반대되는 방향으로 위치하게 된다. Likewise, when air pressure is selectively provided only through the first central portion 451, only portions corresponding to the first and second outer portions 431 and 432 of the inner portion 420 approach the inner object. , The other inner portion 420 region maintains the initial state and is positioned in a lower direction or in a direction opposite to the internal object.

또한, 상기 제2 중앙부(452)를 통해서만 선택적으로 공압이 제공되면, 상기 내측부(420) 중 상기 제3 및 제4 외측부들(433, 434)에 대응되는 부분만 내부의 물체를 향하여 접근하게 되고, 여타의 내측부(420) 영역은 초기 상태를 유지하여 하부 방향 또는 상기 내부의 물체와 반대되는 방향으로 위치하게 된다. In addition, when air pressure is selectively provided only through the second central portion 452, only portions corresponding to the third and fourth outer portions 433 and 434 of the inner portion 420 approach the inner object. , The other inner portion 420 region maintains the initial state and is positioned in a lower direction or in a direction opposite to the internal object.

이상과 같이, 상기 중앙부들 중 어느 하나로만 공압을 제공할 수도 있으나, 2개 이상의 중앙부를 통해 공압이 제공될 수도 있으며, 이에 따라 공압이 제공되는 연장부들의 외측부들만 내부의 물체를 향하여 접근하여, 물체에 대한 그리핑을 수행할 수 있게 된다. As described above, air pressure may be provided to only one of the center portions, but air pressure may be provided through two or more center portions, so that only the outer portions of the extension portions provided with the air pressure approach the inner object, It is possible to perform gripping on an object.

이상과 같이 상기 외측부들 중에서 임의의 외측부가 선택적으로 팽창하도록 제어함으로써, 내측부 중 실제 물체에 접촉하는 영역을 서로 다르게 제어할 수 있으며, 실제 물체의 다양한 형상 등을 고려하여, 최적의 접촉점이 해당 물체에 접촉함으로써, 해당 물체에 대한 최적의 그리핑을 수행할 수 있게 된다. As described above, by controlling the outer portion to selectively expand among the outer portions, regions in contact with the real object among the inner portions can be controlled differently, and considering various shapes of the real object, the optimum contact point is the corresponding object By contacting with, it is possible to perform optimal gripping on the object.

특히, 물체의 형상에 대한 정보가 사전에 입력되지 않은 상태라도, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 센서부(440)에 의해 측정되는 결과로부터, 하나의 핑거유닛(400)의 내측부의 각각의 부분에 대하여 현재 물체에 인가되는 그리핑 힘이 도출될 수 있다. 그리하여, 이렇게 도출되는 그리핑 힘에 대한 정보와, 현재 물체가 정확하게 그리핑되는 가에 대한 정보를 바탕으로, 추가적으로 그리핑 힘을 증가시키거나 감소시켜야 하는 내측면의 부분을 파악하여, 공압의 인가 또는 제거를 통해 해당 부분에 대한 접촉량을 효과적으로 제어할 수 있다. In particular, even if the information on the shape of the object is not input in advance, as described above, from the results measured by the sensor unit 440, for each part of the inner portion of one finger unit 400 The gripping force applied to the current object can be derived. Thus, based on the information on the gripping force derived as described above and whether the current object is correctly gripped, the portion of the inner surface to additionally increase or decrease the gripping force is grasped, and the pressure is applied. Alternatively, the amount of contact to the corresponding portion can be effectively controlled through removal.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 공압의 제공에 따라 외측부가 팽창함으로써, 내측부가 물체를 향하여 접근하여 물체를 그리핑하며, 이 경우 제공되는 공압의 크기에 따라 물체를 향하는 힘도 다양하게 제어할 수 있어, 다양한 형태를 가지는 비정형 물체에 대한 효과적인 그리핑이 가능하다. According to the embodiments of the present invention as described above, the outer portion expands according to the provision of pneumatic pressure, and the inner portion approaches the object and grips the object, and in this case, the force toward the object varies according to the size of the provided pneumatic pressure. Since it can be controlled, effective gripping for irregular objects having various shapes is possible.

즉, 기 설정된 거리만큼 제어로직에 의해 이동되어 물체를 그리핑하지 않으며, 연속적으로 변화하도록 제어할 수 있는 공압을 제공하고, 이에 의해 물체에 대한 그리핑 힘을 다양하게 제어할 수 있으므로, 실제 인간이 비정형 물체를 그리핑하는 경우에 힘을 인가하는 메커니즘을 모사하여, 비정형 물체에 대한 효과적인 그리핑이 가능하게 된다. 이 경우, 물체에 대한 그리핑이 충분하다고 판단되는 경우 추가적인 공압 제공을 중단함으로써, 그리핑된 물체에 대하여 과도한 그리핑 힘을 제공하지 않아 물체에 대한 파손을 최소화할 수 있다. That is, it is moved by a control logic by a predetermined distance, and does not grip an object, and provides a pneumatic pressure that can be controlled to change continuously, thereby enabling various control of the gripping force on the object. When gripping this atypical object, a mechanism for applying a force is simulated, thereby enabling effective gripping on the atypical object. In this case, when it is determined that the gripping of the object is sufficient, by stopping the provision of additional pneumatic pressure, it is possible to minimize damage to the object by not providing excessive gripping force to the gripped object.

특히, 내측부에는 상기 그리핑 힘을 측정하는 센서부가 구비되므로, 최적의 그리핑 힘을 갖도록 피드백 제어를 수행할 수 있다. In particular, since the inner portion is provided with a sensor unit for measuring the gripping force, feedback control can be performed to have an optimal gripping force.

이 경우, 외측부는 내부에 공압이 제공될 수 있는 연장도관이 구비되며, 공압의 제공에 따라 팽창되는 자바라 또는 벨로우즈를 포함하므로, 외측부의 팽창에 따라 자연스럽게 내측부는 내부의 물체를 향하여 접근하게 되어, 추가적인 제어 알고리즘을 적용하지 않으면서도 내부의 물체에 대한 그리핑을 손쉽게 수행할 수 있다. In this case, the outer portion is provided with an extension conduit that can be provided with pneumatic pressure inside, and includes bellows or bellows that expand according to the provision of pneumatic pressure, so the inner portion naturally approaches the inner object according to the expansion of the outer portion, It is easy to perform gripping on internal objects without applying additional control algorithms.

한편, 중앙도관은 복수의 중앙부들을 포함하고, 연장도관도 상기 중앙부들 중 어느 하나와 연결되는 적어도 하나의 그룹으로 구별되는 복수의 연장부들을 포함함으로써, 상기 연장도관들 중 일부에만 선택적으로 공압이 제공될 수 있다. 그 결과, 공압이 제공되는 상기 연장도관의 외측부만이 선택적으로 팽창될 수 있으며, 이에 따라, 상기 팽창되는 외측부에 대응되는 내측부만 물체를 향하여 접근하게 된다. On the other hand, the central conduit includes a plurality of central portions, and the extended conduit also includes a plurality of extensions divided into at least one group connected to any one of the central portions, so that pneumatic pressure is selectively applied to only some of the extended conduits. Can be provided. As a result, only the outer portion of the extension conduit provided with pneumatic pressure can be selectively expanded, so that only the inner portion corresponding to the expanded outer portion approaches the object.

이와 같이, 내측부가 선택적으로 물체를 향하여 접근하도록 제어함으로써, 실제 물체에 접촉되는 내측부가 다양하게 선택될 수 있으며, 이에 따라, 비정형 물체가 가지는 다양한 형상적 특징을 고려하여 최적의 그리핑을 수행할 수 있게 된다. As described above, by controlling the inner portion to approach the object selectively, the inner portion contacting the real object can be variously selected, and accordingly, optimal gripping is performed in consideration of various geometric features of the atypical object. It becomes possible.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

10 : 그리퍼 100 : 지그부
200, 400 : 핑거유닛 201 : 개구부
210, 410 : 고정부 220, 420 : 내측부
221, 421 : 돌기부 230, 430 : 외측부
240, 440 : 센서부 250, 450 : 중앙 도관
260, 460 : 연장 도관 270, 470 : 중공부
300 : 공압 제공부
10: gripper 100: jig section
200, 400: Finger unit 201: Opening
210, 410: fixing part 220, 420: inner part
221, 421: projections 230, 430: outer portion
240, 440: sensor unit 250, 450: central conduit
260, 460: extension conduit 270, 470: hollow
300: pneumatic providing unit

Claims (10)

지그부, 및 상기 지그부의 하면에 연결되어 내부에 위치하는 물체를 직접 그리핑(gripping)하는 복수의 핑거유닛들을 포함하고, 상기 핑거유닛들 각각은,
상기 지그부의 하면에 고정되며, 개구부가 형성되는 고정부;
상기 고정부로부터 하부방향으로 연장되며 내부의 상기 물체를 향하는 내측부;
상기 내측부와 반대측으로 돌출되며 공압의 제공에 따라 팽창되는 외측부; 및
상기 개구부로부터 연장되어 상기 핑거유닛의 중앙을 관통하는 중앙도관, 및 상기 중앙도관으로부터 상기 외측부로 연장되는 연장도관을 포함하는 중공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
A jig unit, and a plurality of finger units connected to a lower surface of the jig unit to directly grip an object positioned therein, each of the finger units,
A fixing part fixed to a lower surface of the jig part and having an opening;
An inner portion extending downward from the fixing portion and facing the object inside;
An outer portion protruding to the opposite side to the inner portion and expanding according to the provision of pneumatic pressure; And
A gripper comprising a central conduit extending from the opening and penetrating the center of the finger unit, and a hollow portion including an extended conduit extending from the central conduit to the outer portion.
제1항에 있어서,
상기 개구부와 연결되어, 상기 공압을 상기 중앙도관 및 상기 연장도관으로 제공하거나 제공된 공압을 제거하는 공압 제공부를 더 포함하는 그리퍼.
According to claim 1,
The gripper further includes a pneumatic connection part connected to the opening to provide the pneumatic pressure to the central conduit and the extended conduit or to remove the provided pneumatic pressure.
제2항에 있어서,
상기 연장도관으로 공압이 제공됨에 따라 상기 외측부는 팽창하고, 상기 내측부는 내부의 상기 물체를 향하여 접근하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
According to claim 2,
A gripper, characterized in that, as air pressure is provided to the extension conduit, the outer portion expands and the inner portion approaches the object inside.
제1항에 있어서, 상기 외측부는,
복수의 자바라들 또는 벨로우즈(bellows)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
According to claim 1, The outer portion,
A gripper comprising a plurality of bellows or bellows.
제4항에 있어서, 상기 연장도관은,
상기 자바라들 또는 벨로우즈들 각각의 내측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
The method of claim 4, wherein the extension conduit,
A gripper, characterized in that extending into each of the bellows or bellows.
제1항에 있어서, 상기 중앙도관은,
상기 개구부로부터 서로 구획되며 연장되어, 상기 공압이 서로 구분되어 제공되는 복수의 중앙부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
According to claim 1, The central conduit,
A gripper, characterized in that it comprises a plurality of central portions that are separated from each other and extend from the opening, and that the pneumatics are provided separately from each other.
제6항에 있어서,
상기 연장도관은 복수의 연장부들을 포함하고,
상기 연장부들 중 적어도 하나 이상씩은, 하나의 그룹으로 상기 중앙부들 중 어느 하나와 연결되어, 상기 공압을 동시에 제공받는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
The method of claim 6,
The extension conduit includes a plurality of extensions,
At least one of the extensions, at least one of the grippers, characterized in that connected to any one of the central parts in one group, to receive the air pressure at the same time.
제7항에 있어서,
상기 공압이 제공되는 중앙부들과 연결된 연장부들이 위치하는 외측부만 팽창하여, 상기 팽창되는 외측부의 반대측 내측부만 상기 물체를 향하여 접근하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
The method of claim 7,
The gripper, characterized in that only the inner side of the opposite side of the expanded outer side expands toward the object by expanding only the outer side where the extended portions connected to the central portions provided with the pneumatics are located.
제1항에 있어서, 상기 내측부는,
소정 간격으로 형성된 복수의 돌기부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
The method of claim 1, wherein the inner portion,
A gripper comprising a plurality of protrusions formed at predetermined intervals.
제1항에 있어서, 상기 핑거유닛들 각각은,
상기 내측부에 구비되어 상기 내측부가 상기 물체를 그리핑하는 힘을 측정하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그리퍼.
According to claim 1, Each of the finger unit,
A gripper, which is provided on the inner portion and further includes a sensor portion for measuring the force gripping the object.
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