KR20210028881A - 길이 가변 구조의 암 유닛을 포함하는 로봇 - Google Patents

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KR20210028881A
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강용헌
노경식
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 적어도 하나의 암(arm) 유닛 및 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛을 포함하는 로봇을 개시한다. 일 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 모터, 일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam), 및 적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고, 상기 제2 캠은 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 제1 돌기가 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 가이드되며 직선 운동하고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 길이가 가변될 수 있다. 이 외에도, 명세서를 통하여 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

길이 가변 구조의 암 유닛을 포함하는 로봇{Robot including arm unit of variable length structure}
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 길이 가변 구조의 암 유닛을 포함하는 로봇과 관련된다.
산업 사회의 고도화에 상응하여, 각종 산업 현장에는 인력 개입의 최소화를 지향하는 자동화 시스템이 구축되고 있다. 상기 자동화 시스템의 일환으로, 산업 현장에는 다양한 제조 공정을 수행하는 로봇이 적용되고 있으며, 상기 로봇은 제품의 생산성 제고 및 불량률 개선에 일조하고 있다.
로봇은 적용되는 작업 환경 내에서 적절한 동작 범위를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 로봇에 의해 취급되는 작업 대상물의 하중 또는 운반 거리에 기초하여 상기 로봇이 포함하는 암(arm)의 길이가 결정되고, 상기 암의 길이에 비례하는 로봇의 동작 범위가 결정될 수 있다.
다양한 제품군 또는 공정 라인을 커버하기 위하여 로봇의 작업 환경은 변경될 수 있고, 이 경우 로봇의 동작 범위 역시 변경된 작업 환경에 대응하도록 변경이 요구될 수 있다. 이에, 리니어 모션 가이드(linear motion guide) 또는 텔레스코픽 실린더(telescopic cylinder)를 이용하여 로봇의 암(arm) 길이를 가변 시킴으로써, 상기 로봇의 동작 범위를 조정하는 기술이 제안된 바 있다. 그러나, 상기와 같은 기술은 유압 또는 공압을 기반으로 로봇의 암 길이가 가변 됨에 따라, 정밀한 제어가 용이치 않고, 상기 유압 또는 공압을 공급하기 위한 별도의 장치가 수반되어 협소한 공간에서의 운용에 제약이 따른다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 로봇 암의 일 구간에서 발현되는 구조적 변형을 기반으로 상기 로봇 암의 길이가 조정될 수 있는, 길이 가변 구조의 암 유닛을 포함하는 로봇을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 로봇은, 적어도 하나의 암(arm) 유닛 및 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 모터, 일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam), 및 적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 제1 돌기가 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 가이드되며 직선 운동하고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 길이가 가변될 수 있다.
일 실시 예에 따른 로봇은, 메인 인쇄회로기판, 상기 메인 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 컨트롤러, 적어도 하나의 암(arm) 유닛, 및 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 모터, 상기 모터 및 상기 메인 인쇄회로기판과 연결되는 플렉시블(flexible) 인쇄회로기판, 일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam), 및 적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 직선 운동하고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 제1 길이 및 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이 사이에서 길이가 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 로봇 암의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛의 구조적 변형을 통하여, 상기 로봇 암의 길이가 플렉시블(flexible)하게 가변 됨으로써, 작업 환경에 최적화된 로봇의 동작 범위 조정이 지원될 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 로봇 및 상기 로봇의 운용 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 길이 가변 유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 기어 어셈블리, 플레이트, 및 모터 간의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 회전 어셈블리 및 제1 캠 간의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제1 캠 및 제2 캠 간의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제3 방향 및 제4 방향에서 바라본 길이 가변 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제1 캠 및 제2 캠 간의 제1 운동을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제1 캠 및 제2 캠 간의 제2 운동을 도시한 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 길이 가변 유닛을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 로봇 및 상기 로봇의 운용 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇(100)은 상기 로봇(100)의 일측 말단 영역에 해당하는 헤더(400)(header)를 작업 대상 부재 또는 작업 대상 개소에 위치시키기 위한 복수의 암(arm) 유닛(300)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 로봇(100)은 지정된 방향으로 회전 운동하는 복수의 관절 축, 예를 들어 제1 축(10), 제2 축(20), 제3 축(30), 제4 축(40), 제5 축(50) 및 제6 축(60)으로 구성된 관절 축들을 포함할 수 있고, 상기 복수의 암 유닛(300)은 일부 관절 축들 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 암 유닛(300)은 일부 관절 축들 사이에서, 상기 일부 관절 축들 중 적어도 하나가 포함하는 서보 모터(미도시)와 직접 또는 간접적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 암 유닛(300) 중 적어도 일부에는 암 유닛(300)의 길이 가변을 지원하는 길이 가변 유닛(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 축(40)과 제5 축(50) 사이에 배치되는 암 유닛(300)의 일 구간에는, 구조적 변형을 통하여 상기 암 유닛(300)의 전체 길이를 제1 길이 및 상기 제1 길이보다 상대적으로 짧은 제2 길이 사이에서 가변 시킬 수 있는 길이 가변 유닛(200)이 배치될 수 있다. 또는, 길이 가변 유닛(200)은 상기 제4 축(40)과 제5 축(50) 사이에 배치되는 암 유닛(300) 이외에도, 다른 축들 사이에 배치되는 다른 암 유닛(300)의 일 구간에 더 형성되어, 상기 다른 암 유닛(300)의 길이를 가변 시키는 동일한 목적을 달성할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 길이 가변 유닛(200)은 상기 길이 가변 유닛(200)이 배치되는 암 유닛(300)과 일체로 형성되거나, 베어링과 같은 결합 부재를 통하여 해당 암 유닛(300)의 일 구간에 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 로봇(100)은 상기 로봇(100)이 배치되는 작업 환경에서 지면에 고정되거나, 또는 일 영역에 적어도 하나의 조향 장치(steering apparatus)를 포함하여 이동 가능할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 로봇(100)의 헤더(400)에는 로봇(100)이 수행하는 공정(예: 작업 대상물에 대한 조립, 운반, 용접, 또는 사물출 주입)에 따라 다양한 툴(tool)이 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 길이 가변 유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 길이 가변 유닛(200)은 제1 기어(210), 적어도 하나의 제2 기어(220), 제3 기어(230), 플레이트(250), 모터(260), 제1 캠(280), 및 제2 캠(290)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 길이 가변 유닛(200)은 상술한 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 길이 가변 유닛(200)은 상기 모터(260)와 전기적으로 연결되는 플렉시블(flexible) 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 일 실시 예에 따른 로봇(예: 도 1의 100)의 내부 일 영역에는 메인 인쇄회로기판이 포함될 수 있고, 상기 플렉시블 인쇄회로기판 및 메인 인쇄회로기판은 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 메인 인쇄회로기판 상에는 로봇(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 컨트롤러(예: 프로세서)가 상기 메인 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되도록 실장될 수 있으며, 상기 컨트롤러로부터 제공되는 모터(260)의 구동 신호는 메인 인쇄회로기판 및 플렉시블 인쇄회로기판을 통하여 모터(260)로 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 컨트롤러는 로봇(100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 길이 제어와 관련하여, 모터(260)로 상이한 구동 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 암 유닛(300)의 전체 길이를 제1 길이로 제어하고자 할 경우, 컨트롤러는 모터(260)가 제1 방향으로 회전하도록 하는 구동 신호를 상기 메인 인쇄회로기판 및 플렉시블 인쇄회로기판을 통하여 모터(260)로 전달할 수 있다. 또는, 암 유닛(300)의 전체 길이를 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이로 제어하고자 할 경우, 컨트롤러는 모터(260)가 상기 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 회전하도록 하는 구동 신호를 모터(260)로 전달할 수 있다.
이하의 다른 도면들을 통하여 길이 가변 유닛(200)의 구성요소들이 설명되며, 도 2는 다른 도면들과 함께 참조될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 기어 어셈블리, 플레이트, 및 모터 간의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 기어(210), 적어도 하나의 제2 기어(220), 및 제3 기어(230)는 상호 간의 적어도 일부가 맞물리며 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 기어(210)를 기준하여, 적어도 하나의 제2 기어(220)는 상기 제1 기어(210)의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치될 수 있고, 제3 기어(230)는 적어도 하나의 제2 기어(220)를 둘러싸도록 상기 적어도 하나의 제2 기어(220) 각각의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 기어(210) 및 적어도 하나의 제2 기어(220)는 외면에 복수의 톱니를 포함할 수 있고, 제3 기어(230)는 내면에 복수의 톱니를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 기어(210), 적어도 하나의 제2 기어(220), 및 제3 기어(230)가 결합된 기어 어셈블리(240)는 상기 제3 기어(230)의 직경을 커버할 수 있는 면적의 플레이트(250)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 기어 어셈블리(240)와 대면하는 플레이트(250)의 제1 면은 상기 제3 기어(230)의 가장자리 영역 적어도 일부와 결합되어 기어 어셈블리(240)를 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 모터(260)는 상기 플레이트(250)의 제1 면에 반대 면인 제2 면과 접하거나, 상기 제2 면과 지정된 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모터(260)는 컨트롤러로부터 전달받는 구동 신호에 따라 제1 방향 또는 상기 제1 방향에 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 모터 축(261)을 포함할 수 있고, 상기 모터 축(261)은 플레이트(250)의 중심 영역에 형성된 오프닝(251)을 관통하여 제1 기어(210)의 중심 영역에 형성된 결합 홈(211)에 삽입 및 고정될 수 있다. 이에 기초하면, 모터(260)의 구동에 의해 모터 축(261)이 제1 방향으로 회전하는 경우, 모터 축(261)과 고정된 제1 기어(210)가 상기 모터 축(261)의 회전에 상응하여 제1 방향으로 회전하고, 제1 기어(210)에 맞물린 적어도 하나의 제2 기어(220)가 제1 기어(210)의 회전에 상응하여 제2 방향으로 회전하며, 적어도 하나의 제2 기어(220)에 맞물린 제3 기어(230)가 상기 적어도 하나의 제2 기어(220)의 회전에 상응하여 제2 방향으로 회전할 수 있다. 역으로, 모터(260)의 구동에 의해 모터 축(261)이 제2 방향으로 회전하는 경우, 제1 기어(210)가 상기 모터 축(261)의 회전에 상응하여 제2 방향으로 회전하고, 적어도 하나의 제2 기어(220)가 상기 제1 기어(210)의 회전에 상응하여 제1 방향으로 회전하며, 제3 기어(230)가 상기 적어도 하나의 제2 기어(220)의 회전에 상응하여 제1 방향으로 회전할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 회전 어셈블리 및 제1 캠 간의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 기어 어셈블리(예: 도 3의 240), 플레이트(250), 및 모터(260)가 결합된 회전 어셈블리(270)는 내부가 개방된 원통 형상의 제1 캠(280)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 회전 어셈블리(270)는 상기 기어 어셈블리(240)에 의하여 제1 캠(280)의 개방된 내부가 일 방향에 대해 적어도 일부 마감되도록, 제1 캠(280)의 내부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회전 어셈블리(270) 및 제1 캠(280)의 결합과 관련하여, 회전 어셈블리(270)가 포함하는 제3 기어(230)의 외면에는 지정된 이격 간격으로 형성되는 복수의 돌기(231)가 포함될 수 있고, 제1 캠(280)의 내면에는 상기 제3 기어(230)의 복수의 돌기(231)와 대응하는 형상(또는, 체적)으로 형성(예: 음각)되는 복수의 홈(281)이 포함될 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 어셈블리(270)의 배치 시, 제3 기어(230)의 복수의 돌기(231)는 제1 캠(280)의 복수의 홈(281)에 내입될 수 있고, 이에 따라 회전 어셈블리(270)는 제1 캠(280)의 내부에서 상기 제1 캠(280)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 홈(281)으로부터 복수의 돌기(231)의 탈거를 방지하기 위해, 상기 복수의 돌기(231)는 복수의 홈(281)에 내입된 상태에서 볼트와 같은 결합 부재를 통하여 제1 캠(280)의 내면에 고정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠(280)은 내부에 배치된 회전 어셈블리(270)의 제3 기어(230)에 의해 회전 운동할 수 있다. 예를 들어, 모터(260)의 구동에 연계되어 제3 기어(230)가 일 방향으로 회전하면, 제1 캠(280)의 복수의 홈(281)에 내입된 제3 기어(230)의 복수의 돌기(231)는 상기 제1 캠(280)의 내면을 가압할 수 있고, 제1 캠(280)은 상기 가압에 따라 제3 기어(230)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠(280)의 일 측 종단 영역(예: 제1 캠(280)에 결합되는 회전 어셈블리(270)와 인접하는 종단 영역)은 로봇(예: 도 1의 100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 일 영역에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 캠(280)의 일 측 종단 영역은 길이 가변 유닛(예: 도 1의 200)이 암 유닛(300)의 일 구간에 배치되기 위하여 분절된 상기 암 유닛(300)의 일 측 분절 영역에 결합될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 다른 제1 캠 및 제2 캠 간의 결합 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 제3 방향 및 제4 방향에서 바라본 길이 가변 유닛을 도시한 도면이다.
도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제2 캠(290)은 내부가 개방된 원통 형상으로, 상기 원통의 일 측 종단(294) 직경은 제1 캠(280)의 직경에 상대적으로 좁게 형성되고, 상기 원통의 타 측 종단(293) 직경은 상기 일 측 종단(294) 직경에 상대적으로 좁게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠(290)의 적어도 일부는 제1 캠(280)의 내부에 내입될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠(280) 및 회전 어셈블리(270)가 결합된 상태에서, 상기 제2 캠(290)의 일 측 종단(294)이 상기 회전 어셈블리(270)가 포함하는 플레이트(250)의 제2 면과 접하거나, 상기 제2 면과 지정된 간격으로 이격되도록, 제1 캠(280)의 내부에 제2 캠(290)이 내입될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠(280)에 대한 제2 캠(290)의 내입 시, 상기 제1 캠(280) 및 제2 캠(290)은 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 캠(280)은 지정된 기울기를 갖으며 외면 및 내면을 관통하는 적어도 하나의 슬릿(283)(slit)을 포함할 수 있고, 제2 캠(290)은 일 측 종단(294) 영역에서 돌출되는 적어도 하나의 돌기(291)를 포함할 수 있다. 상기 제2 캠(290)의 적어도 하나의 돌기(291)는 예컨대, 제1 캠(280)의 적어도 하나의 슬릿(283)을 관통하는 형태로 내입될 수 있고, 이 경우 제1 캠(280), 회전 어셈블리(270), 및 제2 캠(290)이 결합된 길이 가변 유닛(200)이 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 캠(280) 및 제2 캠(290) 각각이 내부가 개방된 원통 형상으로 형성됨에 따라, 길이 가변 유닛(200)의 내부(또는, 제1 캠(280)의 내부)는 적어도 일부가 외부에 노출될 수 있다. 예를 들어, 길이 가변 유닛(200)을 제3 방향에서 바라보았을 때, 상기 제1 캠(280)의 내부에 배치된 회전 어셈블리(270)의 적어도 일부 및 제2 캠(290)의 적어도 일부가 가시될 수 있고, 길이 가변 유닛(200)을 상기 제3 방향의 반대 방향인 제4 방향에서 바라볼 경우, 상기 제1 캠(280)의 내부에 배치된 회전 어셈블리(270)의 적어도 일부가 가시될 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 가변 유닛(200)을 상기 제3 방향에서 바라보았을 때 가시되는 제2 캠(290)의 적어도 일부는 상기 제2 캠(290)의 타 측 종단(293) 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 캠(290)의 타 측 종단(293) 영역은 예컨대, 로봇(예: 도 1의 100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 일 구간에 대한 길이 가변 유닛(200)의 배치 시, 분절된 상기 암 유닛(300)의 타 측 분절 영역에 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 제2 캠(290)의 타 측 종단(293) 영역은 암 유닛(300)의 타 측 분절 영역과의 결합을 지원하는 적어도 하나의 결합 부재(295)(예: 후크(hook) 또는 클램프(clamp))를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제1 캠 및 제2 캠 간의 제1 운동을 도시한 도면이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 제1 캠 및 제2 캠 간의 제2 운동을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8에서, 이해의 편의를 위해 제1 캠의 내부에 배치되는 회전 어셈블리에 대한 도시가 생략되었으나, 전술된 바와 같이 상기 제1 캠의 내부에는 회전 어셈블리가 결합될 수 있고, 이하의 설명은 제1 캠 및 회전 어셈블리가 결합된 상태에 기초할 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 컨트롤러로부터 모터(260)로 전달되는 구동 신호에 따라 모터 축(예: 도 3의 261)이 제1 방향으로 회전하는 경우, 적어도 하나의 슬릿(283) 및 적어도 하나의 돌기(291)를 기반으로 결합된 제1 캠(280) 및 제2 캠(290)은 제1 운동할 수 있다. 상기 제1 운동은 예컨대, 모터 축(261)의 제1 방향 회전에 연계되어 제1 캠(280)이 제2 방향으로 회전 운동하고, 상기 제1 캠(280)의 제2 방향 회전 운동에 상응하여 제2 캠(290)이 제1 방향 또는 제2 방향에 수직하는 제4 방향으로 직선 운동함으로써, 제1 캠(280)에 내입된 제2 캠(290)의 적어도 일부가 상기 제1 캠(280)의 외부로 인출되는, 길이 가변 유닛(200)의 구조적 변형으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠(290)의 제4 방향 직선 운동은, 적어도 하나의 슬릿(283)에 의한 적어도 하나의 돌기(291)의 슬라이딩 운동에 기초할 수 있다. 이에 대하여 살펴보면, 모터 축(261)의 제1 방향 회전에 따라 상기 모터 축(261)과 고정된 제1 기어(210)가 제1 방향으로 회전하고, 상기 제1 기어(210)에 맞물린 적어도 하나의 제2 기어(220)가 제2 방향으로 회전하며, 상기 적어도 하나의 제2 기어(220)에 맞물린 제3 기어(230)가 제2 방향으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 기어(230)의 제2 방향 회전은 제1 캠(280)의 복수의 홈(예: 도 4의 281)에 내입된 상기 제3 기어(230)의 복수의 돌기(예: 도 4의 231)로 하여금 제1 캠(280)의 내면을 가압하게 하고, 이에 따라 제1 캠(280)은 제3 기어(230)와 동일한 제2 방향으로 회전 운동할 수 있다. 이 동작에서, 제1 캠(280)의 제2 방향 회전 운동에 의해 상기 제1 캠(280)의 적어도 하나의 슬릿(283) 및 제2 캠(290)의 적어도 하나의 돌기(291) 간의 상대적 위치가 변화할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 돌기(291)는 제2 방향으로 회전하는 적어도 하나의 슬릿(283)에 의해 구속 및 가이드되어 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(283) 상을 슬라이딩 운동할 수 있고, 상기 적어도 하나의 돌기(291)의 슬라이딩 운동에 기반하여 제1 캠(280)에 내입된 제2 캠(290)은 제4 방향으로 직선 운동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠(290)의 제4 방향 직선 운동은 제1 캠(280)에 내입된 제2 캠(290)의 적어도 일부를 상기 제1 캠(280)의 외부로 인출시킬 수 있으며, 이에 따라 길이 가변 유닛(200)의 전체적인 길이가 연장(예: 제1 길이)되어 상기 길이 가변 유닛(200)이 배치되는 로봇(예: 도 1의 100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 길이가 가변(예: 연장)될 수 있다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 길이 가변 유닛(200)의 전체적인 길이가 연장된 상태에서, 컨트롤러의 구동 신호에 따라 모터 축(예: 도 3의 261)이 제2 방향으로 회전하는 경우, 제1 캠(280) 및 제2 캠(290)은 제2 운동할 수 있다. 상기 제2 운동은 예컨대, 모터 축(261)의 제2 방향 회전에 연계되어 제1 캠(280)이 제1 방향으로 회전 운동하고, 상기 제1 캠(280)의 제1 방향 회전 운동에 상응하여 제2 캠(290)이 상기 제4 방향의 반대 방향인 제3 방향으로 직선 운동함으로써, 제1 캠(280)의 외부로 인출된 제2 캠(290)의 적어도 일부가 상기 제1 캠(280)의 내부로 내입되는, 길이 가변 유닛(200)의 구조적 변형으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠(290)의 제3 방향 직선 운동은, 상술한 제1 운동과 유사하게, 적어도 하나의 슬릿(283)에 의한 적어도 하나의 돌기(291)의 슬라이딩 운동에 기초할 수 있다. 이에 대하여 살펴보면, 모터 축(261)의 제2 방향 회전에 따라 상기 모터 축(261)과 고정된 제1 기어(210)가 제2 방향으로 회전하고, 상기 제1 기어(210)에 맞물린 적어도 하나의 제2 기어(220)가 제1 방향으로 회전하며, 상기 적어도 하나의 제2 기어(220)에 맞물린 제3 기어(230)가 제1 방향으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 기어(230)의 제1 방향 회전은 제1 캠(280)의 복수의 홈(예: 도 4의 281)에 내입된 제3 기어(230)의 복수의 돌기(예: 도 4의 231)로 하여금 제1 캠(280)의 내면을 가압하게 하고, 이에 따라 제1 캠(280)은 제3 기어(230)와 동일한 제1 방향으로 회전 운동할 수 있다. 이 동작에서, 제1 캠(280)의 제1 방향 회전 운동에 의해 상기 제1 캠(280)의 적어도 하나의 슬릿(283) 및 제2 캠(290)의 적어도 하나의 돌기(291) 간의 상대적 위치가 변화할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 돌기(291)는 제1 방향으로 회전하는 적어도 하나의 슬릿(283)에 의해 구속 및 가이드되어 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(283) 상을 슬라이딩 운동할 수 있고, 상기 적어도 하나의 돌기(291)의 슬라이딩 운동에 기반하여 적어도 일부가 제1 캠(280)의 외부로 인출된 제2 캠(290)은 제3 방향으로 직선 운동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠(290)의 제3 방향 직선 운동은 제1 캠(280)의 외부로 인출된 제2 캠(290)의 적어도 일부를 상기 제1 캠(280)의 내부로 인입시킬 수 있으며, 이에 따라 길이 가변 유닛(200)의 전체적인 길이는 연장 이전의 길이로 복귀(예: 제2 길이)되어 상기 길이 가변 유닛(200)이 배치되는 로봇(예: 도 1의 100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 길이가 가변(예: 단축)될 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 길이 가변 유닛을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 다양한 실시 예에서, 길이 가변 유닛(200)은 전술과 동일 또는 유사한 구조를 포함하는 제1 캠(280) 및 회전 어셈블리(예: 도 4의 270, 미도시)와, 상기 제1 캠(280)과 결합되는 다단 구조의 제2 캠(290)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 다단 구조의 제2 캠(290)은 상호 연결되는 복수의 서브 캠을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다단 구조의 제2 캠(290)은 적어도 일부가 제1 캠(280)의 내부에 내입되는 제1 서브 캠(290a) 및 상기 제1 서브 캠(290a)의 종단에 연결되는 제2 서브 캠(290b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 서브 캠(290a)은 양 측 종단이 제1 캠(280)의 직경에 상대적으로 좁게 형성되어 적어도 일부가 제1 캠(280)의 내부에 내입될 수 있고, 상기 제1 캠(280)의 내부를 향하는 일 측 종단 영역에 형성된 적어도 하나의 돌기(291)가 제1 캠(280)에 형성된 적어도 하나의 슬릿(283)에 내입되어 상기 제1 캠(280)과 결합될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 서브 캠(290b)은 제1 서브 캠(290a)에 결합 또는 일체화되는 형태로 상기 제1 서브 캠(290a)의 타 측 종단에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 캠(290b)은 일 측 종단의 직경이 상기 제1 서브 캠(290a)의 타 측 종단 직경과 유사하게 형성되어, 제1 서브 캠(290a)의 외부 표면과 정렬되도록 연결될 수 있다. 제2 서브 캠(290b)은 예컨대, 제1 캠(280)의 외부에 노출될 수 있고, 상기 제2 서브 캠(290b)의 타 측 종단 영역은 로봇(예: 도 1의 100) 암 유닛(예: 도 1의 300)의 일 구간에 대한 길이 가변 유닛(200)의 배치 시 분절된 상기 암 유닛(300)의 타 측 분절 영역에 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 서브 캠(290b)은 제1 서브 캠(290a)의 외부 표면과 정렬되지 않고, 적어도 일부가 상기 제1 서브 캠(290a)의 내부에 내입될 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 캠(290b)의 일 측 종단 직경은 상기 제1 서브 캠(290a)의 타 측 종단 직경에 상대적으로 좁게 형성되어, 제2 서브 캠(290b)의 적어도 일부는 제1 서브 캠(290a)과 접철되는 형태로 상기 제1 서브 캠(290a)의 내부에 내입될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 서브 캠(290a)은 내부에 내입된 제2 서브 캠(290b)을 밀어내거나, 견인할 수 있는 구조를 포함할 수 있다. 이에 기초하면, 제2 서브 캠(290b)은 상기 제1 서브 캠(290a)의 내부에서 슬라이딩 운동할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠(280)의 제2 방향 회전 운동에 따라 제1 서브 캠(290a)이 제4 방향으로 직선 운동하여 상기 제1 캠(280)의 외부로 인출되는 경우, 제1 서브 캠(290a)은 내부에 내입된 제2 서브 캠(290b)을 외부로 밀어내어 인출시킬 수 있다. 또는, 제1 캠(280)의 제1 방향 회전 운동에 따라 제1 서브 캠(290a)이 제3 방향으로 직선 운동하여 상기 제1 캠(280)의 내부로 인입되는 경우, 제1 서브 캠(290a)은 인출된 제2 서브 캠(290b)을 내부로 견인하여 인입시킬 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 서브 캠(290b)은 단일로 형성되거나, 복수로 형성될 수 있다. 상기 제2 서브 캠(290b)이 복수로 구현되는 경우, 복수의 제2 서브 캠(290b)은 상호 간의 외부 표면이 정렬되는 형태로 연속하여 연결되거나, 인접한 제2 서브 캠(290b)들 간이 접철되는 형태로 연결될 수 있다.
전술한 다양한 실시 예에 따른 로봇(예: 로봇(100))은, 적어도 하나의 암(arm) 유닛(예: 암 유닛(300)) 및 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛(예: 길이 가변 유닛(200))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 모터(예: 모터(260)), 일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam)(예: 제1 캠(280)), 및 적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠(예: 제2 캠(290))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 제1 돌기(예: 적어도 하나의 돌기(291))가 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 가이드되며 직선 운동하고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 길이가 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 상기 모터와 연결되는 제1 기어(예: 제1 기어(210)), 상기 제1 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 적어도 하나의 제2 기어(예: 적어도 하나의 제2 기어(220)), 및 상기 적어도 하나의 제2 기어를 둘러싸도록 상기 적어도 하나의 제2 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 제3 기어(예: 제3 기어(230))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 기어는, 외면에 지정된 이격 간격으로 형성되는 복수의 제2 돌기(예: 복수의 돌기(230))를 포함하고, 상기 제1 캠은, 내면에 상기 복수의 제2 돌기와 대응하는 복수의 홈을 포함하고, 상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리는, 상기 복수의 홈에 상기 복수의 제2 돌기가 내입되어 상기 제1 캠의 내부에 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 기어는, 상기 모터의 구동에 의해 일 방향으로 회전하고, 상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 일 방향 회전에 상응하여 상기 일 방향의 반대인 타 방향으로 회전하고, 상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 타 방향 회전에 상응하여 상기 타 방향으로 회전하고, 상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 타 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 타 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제1 돌기는, 상기 제1 캠의 상기 타 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 적어도 하나의 제1 돌기의 상기 슬라이딩 운동에 기반하여 상기 일 방향 또는 상기 타 방향에 수직하는 방향으로 직선 운동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠은, 상기 일 방향 또는 상기 타 방향에 수직하는 방향으로의 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 외부로 인출되는 상태 및 상기 제1 캠의 내부로 인입되는 상태 사이에서 운동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제1 캠의 외부로 인출되는 상기 제2 캠에 의해 제1 길이로 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제1 캠의 내부로 인입되는 상기 제2 캠에 의해 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이로 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 상기 제3 기어의 가장자리 적어도 일부와 결합되어, 상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리를 지지하는 플레이트를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 모터는, 모터 축을 포함하고, 상기 모터 축은, 상기 플레이트의 중심 영역에 형성된 오프닝(opening)을 관통하여 상기 제1 기어의 중심 영역에 형성된 결합 홈에 고정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은, 내부가 개방된 제1 원통 형상을 포함하고, 상기 제2 캠은, 상기 제1 원통 형상의 직경에 상대적은 좁은 직경을 갖는 내부가 개방된 제2 원통 형상을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠의 일측 종단 영역은, 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되기 위한 적어도 하나의 결합 부재를 포함할 수 있다.
전술한 다양한 실시 예에 따른 로봇(예: 로봇(100))은, 메인 인쇄회로기판, 상기 메인 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 컨트롤러, 적어도 하나의 암(arm) 유닛(예: 암 유닛(300)), 및 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛(예: 길이 가변 유닛(200))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 모터(예: 모터(260)), 상기 모터 및 상기 메인 인쇄회로기판과 연결되는 플렉시블(flexible) 인쇄회로기판, 일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam)(예: 제1 캠(280)), 및 적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기(예: 적어도 하나의 돌기(291))가 형성된 제2 캠(예: 제2 캠(290))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 직선 운동하고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 제1 길이 및 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이 사이에서 길이가 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 암 유닛의 상기 제1 길이 가변과 관련하여, 상기 모터가 제1 방향으로 회전하도록, 상기 메인 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 인쇄회로기판을 이용하여 상기 모터에 제1 신호를 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 암 유닛의 상기 제2 길이 가변과 관련하여, 상기 모터가 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하도록, 상기 메인 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 인쇄회로기판을 이용하여 상기 모터에 제2 신호를 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 길이 가변 유닛은, 상기 모터와 연결되는 제1 기어(예: 제1 기어(210)), 상기 제1 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 적어도 하나의 제2 기어(예: 적어도 하나의 제2 기어(220)), 및 상기 적어도 하나의 제2 기어를 둘러싸도록 상기 적어도 하나의 제2 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 제3 기어(예: 제3 기어(230))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 기어는, 외면에 지정된 이격 간격으로 형성되는 복수의 제2 돌기(예: 복수의 돌기(230))를 포함하고, 상기 제1 캠은, 내면에 상기 복수의 제2 돌기와 대응하는 복수의 홈을 포함하고, 상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리는, 상기 복수의 홈에 상기 복수의 제2 돌기가 내입되어 상기 제1 캠의 내부에 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 기어는, 상기 모터의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고, 상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고, 상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고, 상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 제2 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 제2 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 제2 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향에 수직하는 제3 방향으로 직선 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제3 방향 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 외부로 인출되고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 인출에 상응하여 상기 제1 길이로 가변될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 기어는, 상기 모터의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고, 상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고, 상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고, 상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 제1 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 제1 방향으로 회전 운동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 제1 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 상기 제3 방향에 반대 방향인 제4 방향으로 직선 운동하고, 상기 제2 캠은, 상기 제4 방향 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 내부로 인입되고, 상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 인입에 상응하여 상기 제2 길이로 가변될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예는, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 로봇에 있어서,
    적어도 하나의 암(arm) 유닛; 및
    상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛;을 포함하고,
    상기 길이 가변 유닛은,
    모터;
    일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam); 및
    적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고, 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠;을 포함하고,
    상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고,
    상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 제1 돌기가 상기 적어도 하나의 슬릿에 의해 가이드되며 직선 운동하고,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 길이가 가변되는, 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 길이 가변 유닛은,
    상기 모터와 연결되는 제1 기어;
    상기 제1 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 적어도 하나의 제2 기어; 및
    상기 적어도 하나의 제2 기어를 둘러싸도록 상기 적어도 하나의 제2 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 제3 기어;를 더 포함하는, 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 기어는, 외면에 지정된 이격 간격으로 형성되는 복수의 제2 돌기를 포함하고,
    상기 제1 캠은, 내면에 상기 복수의 제2 돌기와 대응하는 복수의 홈을 포함하고,
    상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리는, 상기 복수의 홈에 상기 복수의 제2 돌기가 내입되어 상기 제1 캠의 내부에 결합되는, 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기어는, 상기 모터의 구동에 의해 일 방향으로 회전하고,
    상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 일 방향 회전에 상응하여 상기 일 방향의 반대인 타 방향으로 회전하고,
    상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 타 방향 회전에 상응하여 상기 타 방향으로 회전하고,
    상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 타 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 타 방향으로 회전 운동하는, 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 돌기는, 상기 제1 캠의 상기 타 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하고,
    상기 제2 캠은, 상기 적어도 하나의 제1 돌기의 상기 슬라이딩 운동에 기반하여 상기 일 방향 또는 상기 타 방향에 수직하는 방향으로 직선 운동하는, 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 캠은, 상기 일 방향 또는 상기 타 방향에 수직하는 방향으로의 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 외부로 인출되는 상태 및 상기 제1 캠의 내부로 인입되는 상태 사이에서 운동하는, 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제1 캠의 외부로 인출되는 상기 제2 캠에 의해 제1 길이로 가변되는, 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제1 캠의 내부로 인입되는 상기 제2 캠에 의해 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이로 가변되는, 로봇.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 길이 가변 유닛은,
    상기 제3 기어의 가장자리 적어도 일부와 결합되어, 상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리를 지지하는 플레이트;를 더 포함하는, 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모터는, 모터 축을 포함하고,
    상기 모터 축은, 상기 플레이트의 중심 영역에 형성된 오프닝(opening)을 관통하여 상기 제1 기어의 중심 영역에 형성된 결합 홈에 고정되는, 로봇.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠은, 내부가 개방된 제1 원통 형상을 포함하고,
    상기 제2 캠은, 상기 제1 원통 형상의 직경에 상대적은 좁은 직경을 갖는 내부가 개방된 제2 원통 형상을 포함하는, 로봇.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 캠의 일측 종단 영역은, 상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되기 위한 적어도 하나의 결합 부재를 포함하는, 로봇.
  13. 로봇에 있어서,
    메인 인쇄회로기판;
    상기 메인 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 컨트롤러;
    적어도 하나의 암(arm) 유닛; 및
    상기 적어도 하나의 암 유닛의 일 구간에 결합되는 길이 가변 유닛;을 포함하고,
    상기 길이 가변 유닛은,
    모터;
    상기 모터 및 상기 메인 인쇄회로기판과 연결되는 플렉시블(flexible) 인쇄회로기판;
    일 영역에 지정된 기울기를 갖는 적어도 하나의 슬릿(slit)이 형성된 제1 캠(cam); 및
    적어도 일부가 상기 제1 캠의 내부에 배치되고, 일 영역에 상기 제1 캠의 상기 적어도 하나의 슬릿을 관통하는 적어도 하나의 제1 돌기가 형성된 제2 캠;을 포함하고,
    상기 제1 캠은, 상기 모터의 구동에 의해 회전 운동하고,
    상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 직선 운동하고,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 직선 운동에 상응하여 제1 길이 및 상기 제1 길이에 상대적으로 짧은 제2 길이 사이에서 길이가 가변되는, 로봇.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 적어도 하나의 암 유닛의 상기 제1 길이 가변과 관련하여, 상기 모터가 제1 방향으로 회전하도록, 상기 메인 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 인쇄회로기판을 이용하여 상기 모터에 제1 신호를 전달하고,
    상기 적어도 하나의 암 유닛의 상기 제2 길이 가변과 관련하여, 상기 모터가 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하도록, 상기 메인 인쇄회로기판 및 상기 플렉시블 인쇄회로기판을 이용하여 상기 모터에 제2 신호를 전달하는, 로봇.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 길이 가변 유닛은,
    상기 모터와 연결되는 제1 기어;
    상기 제1 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 적어도 하나의 제2 기어; 및
    상기 적어도 하나의 제2 기어를 둘러싸도록 상기 적어도 하나의 제2 기어의 외면 적어도 일부에 맞물려 배치되는 제3 기어;를 더 포함하는, 로봇.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 기어는, 외면에 지정된 이격 간격으로 형성되는 복수의 제2 돌기를 포함하고,
    상기 제1 캠은, 내면에 상기 복수의 제2 돌기와 대응하는 복수의 홈을 포함하고,
    상기 제1 기어, 상기 적어도 하나의 제2 기어, 및 상기 제3 기어가 결합된 기어 어셈블리는, 상기 복수의 홈에 상기 복수의 제2 돌기가 내입되어 상기 제1 캠의 내부에 결합되는, 로봇.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 기어는, 상기 모터의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고,
    상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고,
    상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고,
    상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 제2 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 제2 방향으로 회전 운동하는, 로봇.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 제2 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향에 수직하는 제3 방향으로 직선 운동하고,
    상기 제2 캠은, 상기 제3 방향 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 외부로 인출되고,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 인출에 상응하여 상기 제1 길이로 가변되는, 로봇.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 기어는, 상기 모터의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제2 방향으로 회전하고,
    상기 적어도 하나의 제2 기어는, 상기 제1 기어의 상기 제2 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고,
    상기 제3 기어는, 상기 적어도 하나의 제2 기어의 상기 제1 방향 회전에 상응하여 상기 제1 방향으로 회전하고,
    상기 제1 캠은, 상기 제3 기어의 상기 제1 방향 회전에 따라 상기 복수의 제2 돌기에 의해 가압되어 상기 제1 방향으로 회전 운동하는, 로봇.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 캠은, 상기 제1 캠의 상기 제1 방향 회전 운동에 상응하여 상기 적어도 하나의 슬릿 상을 슬라이딩 운동하는 상기 적어도 하나의 제1 돌기에 의해 상기 제3 방향에 반대 방향인 제4 방향으로 직선 운동하고,
    상기 제2 캠은, 상기 제4 방향 직선 운동에 의해 상기 제1 캠의 내부로 인입되고,
    상기 적어도 하나의 암 유닛은, 상기 제2 캠의 상기 인입에 상응하여 상기 제2 길이로 가변되는, 로봇.
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