KR20220008432A

KR20220008432A - Finger module and Griper using thereof

Info

Publication number: KR20220008432A
Application number: KR1020200086290A
Authority: KR
Inventors: 김봉석; 김영욱; 황정훈; 정병진; 김대호; 김신권
Original assignee: 한국전자기술연구원
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2022-01-21

Abstract

The present invention relates to a finger module and a gripper using the same. According to the present invention, the finger module comprises: a first link; a second link engaged with an end unit of the first link by a hinge; a third link engaged with an end unit of the second link by a hinge; a first spring rotating the second link in one direction with respect to the first link; a second spring rotating the third link in one direction with respect to the second link and having an elastic force greater than that of the first spring; a wire rotating the second link in the other direction with respect to the first link and rotating the third link in the other direction with respect to the second link; and a driving unit fixed on the first link and controlling the tension of the wire. The present invention is able to grip a single thin object through a simple structure.

Description

Finger module and gripper using the same

본 발명은 핑거 모듈 및 이를 이용한 그리퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얇은 대상물을 낱개로 파지하는 것이 가능한 핑거 모듈 및 이를 이용한 그리퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a finger module and a gripper using the same, and more particularly, to a finger module capable of gripping a thin object individually and a gripper using the same.

사람의 손가락은 여러 개의 마디로 이루어져 구부러질 수 있으므로 물체를 파지하기가 용이하다.Human fingers are made up of several joints and can be bent, so it is easy to grip an object.

로봇 암을 이용한 작업 수행시 물체의 용이한 파지를 위해 사람의 손가락과 유사한 구조의 손가락 구조체가 이용되고 있다.A finger structure having a structure similar to that of a human finger is used for easy gripping of an object when performing a task using a robot arm.

로봇 암에 적용되는 손가락 구조체에 관한 종래기술 중의 하나로 등록번호 제10-0637956호의 '종속 관절을 가지는 로봇 손가락 구조'가 있다.As one of the prior art related to a finger structure applied to a robot arm, there is a 'robot finger structure having a dependent joint' of Registration No. 10-0637956.

상기 종래기술에 의한 로봇 손가락 구조는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 손가락을 이동시키기 위한 회전력을 제공하는 모터, 상기 모터에 연결되어 수평방향으로 회전하는 수평 베벨 기어(120), 상기 수평 베벨 기어에 맞물려 수평 베벨 기어의 수평방향 회전에 따라 수직방향으로 회전하는 수직 베벨 기어(125), 상기 수직 베벨 기어에 결합되어 회전하는 와이어 링(130), 상기 모터를 내재하고 상기 와이어링이 상부의 힌지부에 설치되는 제3마디(110), 상기 제3마디의 상단의 힌지부에 결합되는 제2마디(150), 상기 제2 마디의 상단에 결합되며 물체와 접촉하는 손끝마디(160), 및 상기 손끝마디와 상기 와이어링을 X자로 연결하는 와이어(140)를 포함하여 구성되고, 모터의 회전에 의하여 제2마디와 손끝마디가 연동되어 구부러지거나 펴지는 것을 특징으로 한다.The robot finger structure according to the prior art, as shown in FIG. 1, a motor providing a rotational force for moving the finger, a horizontal bevel gear 120 connected to the motor and rotating in the horizontal direction, the horizontal bevel The vertical bevel gear 125 that is engaged with the gear and rotates in the vertical direction according to the horizontal rotation of the horizontal bevel gear, the wire ring 130 that is coupled to the vertical bevel gear and rotates, the motor is embedded and the wiring is at the top The third joint 110 installed in the hinge part, the second joint 150 coupled to the hinge part of the upper end of the third joint, the fingertip joint 160 coupled to the upper end of the second joint and in contact with the object; and a wire 140 connecting the fingertip joint and the wiring in an X-shape, and the second joint and the fingertip joint are interlocked by rotation of the motor to be bent or unfolded.

이러한 종래기술의 로봇 손가락 구조는 비교적 간단한 구조를 통해 사람의 손가락과 유사하게 동작이 가능하지만, 손끝마디(160)의 동작이 한정적이기 때문에 예를 들어, 바닥에 놓여진 얇은 형상의 물체를 파지하는 것은 쉽지 않다.Although the robot finger structure of the prior art can operate similarly to a human finger through a relatively simple structure, since the motion of the fingertip 160 is limited, for example, it is difficult to grip a thin-shaped object placed on the floor. Uneasy.

한편, 로봇 제조의 단가를 낮추고 로봇을 소형화시키기 위해서는 로봇의 손가락 구조체를 더 단순화시킬 필요가 있다.Meanwhile, it is necessary to further simplify the finger structure of the robot in order to reduce the cost of manufacturing the robot and to miniaturize the robot.

KRKR 10-063795610-0637956 B1B1

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단순한 구조를 통해 사람의 손가락과 매우 유사하게 동작하는 것이 가능한 핑거 모듈 및 이를 이용한 그리퍼를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the related art, and to provide a finger module capable of operating very similarly to a human finger through a simple structure and a gripper using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1 링크; 상기 제1 링크의 일단부에 힌지결합하는 제2 링크; 상기 제2 링크의 일단부에 힌지결합하는 제3 링크; 상기 제1 링크에 대해 상기 제2 링크를 일방향으로 회전시키는 제1 스프링; 상기 제2 링크에 대해 상기 제3 링크를 일방향으로 회전시키며, 상기 제1 스프링에 비하여 큰 탄성력을 가지는 제2 스프링; 상기 제1 링크에 대해 상기 제2 링크를 타방향으로 회전시키고 상기 제2 링크에 대해 상기 제3 링크를 타방향으로 회전시키는 와이어; 및 상기 제1 링크에 대해 고정되어 상기 와이어의 장력을 조절하는 구동부;를 포함하는 핑거 모듈에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, a first link; a second link hinged to one end of the first link; a third link hinged to one end of the second link; a first spring for rotating the second link in one direction with respect to the first link; a second spring rotating the third link in one direction with respect to the second link and having a greater elastic force than that of the first spring; a wire for rotating the second link with respect to the first link in another direction and rotating the third link with respect to the second link in another direction; and a driving unit fixed to the first link to adjust the tension of the wire.

상기 구동부는 와이어 구동모터와 상기 와이어 구동모터의 회전축에 결합하는 보빈을 구비하며, 상기 와이어는 보빈에 대해 감기거나 풀릴 수 있다.The driving unit includes a wire driving motor and a bobbin coupled to a rotation shaft of the wire driving motor, and the wire may be wound or unwound with respect to the bobbin.

상기 와이어는 상기 제2 링크를 관통하여 상기 제3 링크에 고정될 수 있다.The wire may pass through the second link and be fixed to the third link.

상기 제3 링크의 타측면에는 마찰부재가 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that a friction member is provided on the other side surface of the third link.

상기 마찰부재는 상기 제3 링크에 대하여 탈착 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the friction member is detachably formed with respect to the third link.

상기 제3 링크의 타측면 말단부는 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the distal end of the other side of the third link is formed in a curved surface.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 제1 지지대; 및 상기 제1 지지대 상에서 서로 마주하도록 배치된 2개의 상기 핑거 모듈;을 포함하는 그리퍼가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, the first support; and two finger modules disposed to face each other on the first support.

본 발명에 의한 그리퍼는 상기 제1 지지대와 나란하게 배치되는 제2 지지대; 및 상기 제2 지지대 상에서 서로 마주하도록 배치된 2개의 상기 핑거 모듈;을 더 포함할 수 있다.A gripper according to the present invention includes a second support arranged in parallel with the first support; and two finger modules disposed to face each other on the second support.

상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대는 서로 간격 조절 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the first support and the second support are formed to be spaced apart from each other.

본 발명에 의한 그리퍼는 상기 제1 지지대를 상기 핑거 모듈의 길이방향과 나란한 방향을 따라 이동시키는 거리 조절 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the gripper according to the present invention further includes a distance adjusting member for moving the first support in a direction parallel to the longitudinal direction of the finger module.

본 발명에 의한 그리퍼는 상기 핑거 모듈과 파지 대상물의 거리를 측정하는 거리 센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.The gripper according to the present invention preferably further includes a distance sensor for measuring the distance between the finger module and the gripping object.

본 발명에 의한 핑거 모듈은 2개의 스프링과 와이어에 의해 동작할 수 있는 간단한 구성을 가지면서도 각 스프링의 탄성력 차이에 의해 그리퍼를 구성하였을 때 와이어의 장력에 따라 동작 형태가 달라짐으로써, 원단과 같은 파지 대상물을 하나씩 확실하게 파지할 수 있다.The finger module according to the present invention has a simple configuration that can be operated by two springs and a wire, but when the gripper is configured by the difference in the elastic force of each spring, the operation shape changes depending on the tension of the wire, so that the gripper like the fabric is gripped Objects can be reliably gripped one by one.

본 발명에 의한 핑거 모듈이 마찰부재를 더 구비하는 경우, 마찰부재의 마찰력에 의해 파지 대상물을 보다 용이하게 파지하는 것이 가능하다.When the finger module according to the present invention further includes a friction member, it is possible to more easily grip the object to be gripped by the frictional force of the friction member.

본 발명에 의한 그리퍼가 2쌍의 핑거 모듈을 구비하면 보다 큰 크기의 파지 대상물을 파지할 수 있으며, 핑거 모듈 쌍 사이의 간격을 조절하여 다양한 크기의 파지 대상물을 파지하는 데 사용할 수 있다.When the gripper according to the present invention is provided with two pairs of finger modules, it is possible to grip a larger size gripping object, and it can be used to grip various sizes of gripping objects by adjusting the distance between the pair of finger modules.

도 1은 본 발명과 관련된 종래기술 중의 하나인 '종속 관절을 가지는 로봇 손가락 구조'에 관한 설명도,
도 2는 본 발명에 의한 핑거 모듈의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 핑거 모듈의 동작에 관한 설명도,
도 4는 본 발명에 의한 그리퍼의 측면도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 그리퍼의 동작에 관한 설명도,
도 6은 본 발명에 의한 그리퍼의 다른 실시예의 사시도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 그리퍼에서 제1 지지대와 제2 지지대의 간격을 조절하는 방법에 관한 설명도이다.1 is an explanatory view of a 'robot finger structure having a dependent joint', which is one of the prior art related to the present invention;
2 is a side view of a finger module according to the present invention;
3 is an explanatory diagram of the operation of the finger module according to the present invention;
4 is a side view of a gripper according to the present invention;
5A to 5C are explanatory views of the operation of the gripper according to the present invention;
6 is a perspective view of another embodiment of a gripper according to the present invention;
7 and 8 are explanatory diagrams of a method of adjusting the distance between the first support and the second support in the gripper according to the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참고하여 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2에는 본 발명에 의한 핑거 모듈(10)의 측면도가 도시되어 있다. 본 발명에 의한 핑거 모듈(10)은 원단과 같이 얇은 형상의 물체를 파지하는 그리퍼(1)에 적용될 수 있다.2 shows a side view of the finger module 10 according to the present invention. The finger module 10 according to the present invention can be applied to the gripper 1 for gripping a thin-shaped object such as a fabric.

본 발명에 의한 핑거 모듈(10)은 제1 링크(100), 제2 링크(200), 제3 링크(300), 제1 스프링(400), 제2 스프링(500), 와이어(600) 및 구동부(700)를 포함하여 이루어진다.The finger module 10 according to the present invention includes a first link 100 , a second link 200 , a third link 300 , a first spring 400 , a second spring 500 , a wire 600 and and a driving unit 700 .

제1 링크(100), 제2 링크(200) 및 제3 링크(300)는 사람 손가락의 각 마디에 해당하는 구성으로서 서로 힌지결합하도록 형성된다. 즉, 제2 링크(200)는 제1 링크(100)의 일단부에 힌지결합하고 제3 링크(300)는 제2 링크(200)의 일단부에 힌지결합하여, 제1 링크(100) 내지 제3 링크(300)는 2개의 조인트를 가지는 일(一)자형의 핑거 부재(F)를 이룬다.The first link 100 , the second link 200 , and the third link 300 are configured to correspond to each joint of a human finger and are formed to be hinged to each other. That is, the second link 200 is hinged to one end of the first link 100 and the third link 300 is hinged to one end of the second link 200 , and the first link 100 to The third link 300 forms a one-shaped finger member F having two joints.

제1 스프링(400)은 제1 링크(100)에 대해 제2 링크(200)를 일방향으로 회전시키는 방향의 탄성력을 갖는다. 제1 스프링(400)은 예를 들어, 코일형의 인장스프링으로 이루어져, 일단부가 제2 링크(200)의 타단부 일측면에 고정되고 타단부가 에 제1 링크(100)의 일측면에 고정될 수 있다.The first spring 400 has an elastic force in a direction for rotating the second link 200 in one direction with respect to the first link 100 . The first spring 400 is, for example, made of a coil-type tension spring, one end is fixed to one side of the other end of the second link 200 and the other end is fixed to one side of the first link 100 at can be

제2 스프링(500)은 제2 링크(200)에 대해 제3 링크(300)를 일방향으로 회전시키는 방향의 탄성력을 갖는다. 제2 스프링(500)은 제1 스프링(400)과 마찬가지로 코일형의 인장스프링으로 이루어져, 일단부가 제3 링크(300)의 타단부 일측면에 고정되고 타단부가 제2 링크(200)의 일단부 측면에 고정될 수 있다. 제2 스프링(500)은 제1 스프링(400)에 비하여 큰 탄성력을 갖는다.The second spring 500 has an elastic force in a direction for rotating the third link 300 in one direction with respect to the second link 200 . The second spring 500 is made of a coil-type tension spring, like the first spring 400 , one end is fixed to one side of the other end of the third link 300 , and the other end is one end of the second link 200 . It can be fixed on the minor side. The second spring 500 has a greater elastic force than the first spring 400 .

와이어(600)는 제1 링크(100)에 대해 제2 링크(200)를 타방향으로 회전시키고 제2 링크(200)에 대해 제3 링크(300)를 타방향으로 회전시키는 역할을 한다. 즉, 와이어(600)는 제2 링크(200) 및 제3 링크(300)에 대하여 제1 스프링(400) 및 제2 스프링(500)과 반대되는 방향의 힘을 가할 수 있다.The wire 600 serves to rotate the second link 200 in the other direction with respect to the first link 100 and rotate the third link 300 in the other direction with respect to the second link 200 . That is, the wire 600 may apply a force in a direction opposite to that of the first spring 400 and the second spring 500 with respect to the second link 200 and the third link 300 .

구동부(700)는 제1 링크(100)에 대해 고정되어 와이어(600)의 장력을 조절한다. 구동부(700)에 의해 와이어(600)에 장력이 가해지면 제2 링크(200)는 제1 링크(100)에 대해 타방향으로 회전하고 제3 링크(300)는 제2 링크(200)에 대해 타방향으로 회전하여 제1 링크(100) 내지 제3 링크(300)가 형성하는 핑거 부재(F)가 타방향으로 구부러지게 된다.The driving unit 700 is fixed with respect to the first link 100 to adjust the tension of the wire 600 . When tension is applied to the wire 600 by the driving unit 700 , the second link 200 rotates in the other direction with respect to the first link 100 , and the third link 300 rotates with respect to the second link 200 . By rotating in the other direction, the finger member F formed by the first link 100 to the third link 300 is bent in the other direction.

구체적으로 본 발명에 의한 핑거 모듈(10)은 아래와 같이 동작할 수 있다.Specifically, the finger module 10 according to the present invention may operate as follows.

와이어(600)에 장력이 가해지지 않은 상태에서는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 제1 스프링(400)과 제2 스프링(500)의 탄성력에 의해 핑거 부재(F)가 일방향으로 구부러진 상태로 위치한다.In a state in which no tension is applied to the wire 600, as shown in FIG. 2, the finger member F is bent in one direction by the elastic force of the first spring 400 and the second spring 500. .

구동부(700)에 의해 와이어(600)에 소정 크기의 장력이 가해지면, 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 상대적으로 작은 탄성력을 가지는 제1 스프링(400)이 늘어나 제1 링크(100)에 대하여 제2 링크(200)가 타방향으로 회전하게 된다.When a predetermined amount of tension is applied to the wire 600 by the driving unit 700, the first spring 400 having a relatively small elastic force is stretched as shown in FIG. 3(a) to increase the first link 100 ) with respect to the second link 200 is rotated in the other direction.

그리고 구동부(700)에 의해 와이어(600)에 더 큰 장력이 가해지면, 도 3의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이 상대적으로 큰 탄성력을 가지는 제2 스프링(500) 또한 늘어나 제2 링크(200)에 대하여 제3 링크(300)가 타방향으로 회전하게 된다. 이때, 제1 스프링(400)은 더 늘어나 제1 링크(100)에 대하여 제2 링크(200)가 타방향으로 더 회전할 수 있다.And when a greater tension is applied to the wire 600 by the driving unit 700, the second spring 500 having a relatively large elastic force as shown in FIG. 3(c) also increases and the second link 200 ) with respect to the third link 300 is rotated in the other direction. At this time, the first spring 400 may be further extended to further rotate the second link 200 in the other direction with respect to the first link 100 .

이처럼 본 발명에 의한 핑거 모듈(10)은 2개의 스프링과 와이어(600)에 의해 동작할 수 있는 간단한 구성을 가지면서도, 제1 스프링(400)과 제2 스프링(500)의 탄성력 차이에 의해 와이어(600)에 가해지는 장력에 따라 제2 링크(200)와 제3 링크(300)가 서로 다르게 동작하게 된다. 이러한 핑거 모듈(10)이 그리퍼(1)에 적용되어 원단을 파지하는 원리에 대해서는 아래에서 그리퍼(1)에 대한 설명시 자세하게 설명하도록 한다.As such, the finger module 10 according to the present invention has a simple configuration that can be operated by two springs and a wire 600 , but is caused by a difference in elastic force between the first spring 400 and the second spring 500 . The second link 200 and the third link 300 operate differently depending on the tension applied to the 600 . The principle of gripping the fabric by applying the finger module 10 to the gripper 1 will be described in detail when the gripper 1 is described below.

구동부(700)는 와이어 구동모터(710)와 보빈(720)을 구비할 수 있다.The driving unit 700 may include a wire driving motor 710 and a bobbin 720 .

와이어 구동모터(710)는 제1 링크(100)와 제2 링크(200)의 힌지결합축, 그리고 제2 링크(200)와 제3 링크(300)의 힌지결합축에 대하여 나란하게 위치하는 회전축을 갖는다. 와이어 구동모터(710)는 양방향으로 회전할 수 있다. 보빈(720)은 와이어 구동모터(710)의 회전축에 결합되어 와이어 구동모터(710)가 구동함에 따라 회전하게 된다.The wire driving motor 710 is a rotating shaft positioned in parallel with the hinge coupling shaft of the first link 100 and the second link 200 and the hinge coupling shaft of the second link 200 and the third link 300 . has The wire driving motor 710 may rotate in both directions. The bobbin 720 is coupled to the rotation shaft of the wire driving motor 710 and rotates as the wire driving motor 710 is driven.

와이어(600)는 이러한 보빈(720)에 고정되어 보빈(720)이 회전함에 따라 보빈(720)에 대하여 감기거나 풀리게 됨으로써 장력이 조절될 수 있다. 즉, 보빈(720)이 일방향으로 회전하여 보빈(720)에 와이어(600)가 감기면 보빈(720)과 핑거 부재(F) 사이에서 와이어(600)의 길이가 짧아지면서 와이어(600)에 가해지는 장력이 증가하게 되고, 보빈(720)이 타방향으로 회전하여 보빈(720)에서 와이어(600)가 풀어지면 보빈(720)과 핑거 부재(F) 사이에서 와이어(600)의 길이가 길어지면서 와이어(600)에 가해지는 장력이 줄어들게 된다.The wire 600 is fixed to the bobbin 720 and is wound or unwound with respect to the bobbin 720 as the bobbin 720 rotates, so that tension can be adjusted. That is, when the bobbin 720 rotates in one direction and the wire 600 is wound around the bobbin 720, the length of the wire 600 is shortened between the bobbin 720 and the finger member F and applied to the wire 600. The tension is increased, and when the bobbin 720 rotates in the other direction and the wire 600 is released from the bobbin 720, the length of the wire 600 between the bobbin 720 and the finger member F becomes longer. Tension applied to the wire 600 is reduced.

와이어(600)는 제2 링크(200)를 관통하여 제3 링크(300)에 고정된다.The wire 600 passes through the second link 200 and is fixed to the third link 300 .

이처럼 배치되는 와이어(600)는 제2 링크(200)와 제3 링크(300) 모두에 힘을 가하는 것이 가능하다.The wire 600 arranged in this way is possible to apply a force to both the second link 200 and the third link 300 .

제3 링크(300)의 타측면에는 마찰부재(800)가 구비될 수 있다.A friction member 800 may be provided on the other side of the third link 300 .

참고로, 제3 링크(300)이 타측면은 제2 스프링(500)에 의해 제3 링크(300)가 회전하게 되는 방향의 반대 방향에 위치하는 측면이다.For reference, the other side of the third link 300 is a side positioned in the opposite direction to the direction in which the third link 300 is rotated by the second spring 500 .

마찰부재(800)는 그리퍼(1)가 물체를 파지할 때 핑거 모듈(10)과 물체 사이의 마찰력을 높여, 물체를 쉽게 파지할 수 있도록 한다.The friction member 800 increases the friction force between the finger module 10 and the object when the gripper 1 grips the object, so that the object can be easily gripped.

마찰부재(800)는 예를 들어, 고무나 실리콘과 같은 재질로 이루어지는 부재일 수도 있고, 표면에 다수 개의 돌기를 가지는 부재일 수도 있다.The friction member 800 may be, for example, a member made of a material such as rubber or silicone, or a member having a plurality of protrusions on the surface.

마찰부재(800)는 제3 링크(300)에 대하여 탈착 가능하게 형성될 수 있다.The friction member 800 may be detachably formed with respect to the third link 300 .

이에 따라, 핑거 모듈(10)에서 파지 대상에 따라 서로 다른 마찰력을 가지는 마찰부재(800)를 장착할 수 있으며, 마모로 인해 마찰부재(800)의 마찰력이 떨어진 경우 새로운 마찰부재(800)로 교체해주는 것이 가능하다.Accordingly, the finger module 10 may be equipped with a friction member 800 having different frictional forces depending on the gripping target, and if the frictional force of the friction member 800 is reduced due to wear, it is replaced with a new friction member 800 . it is possible to do

마찰부재(800)는 볼트를 통해 제3 링크(300)에 체결됨으로써 제3 링크(300)에 대하여 탈착 가능하게 형성될 수 있다.The friction member 800 may be detachably formed with respect to the third link 300 by being fastened to the third link 300 through a bolt.

제3 링크(300)의 타측면 말단부는 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the distal end of the other side of the third link 300 is formed in a curved surface.

이 경우, 그리퍼(1)가 파지 대상물(2)을 파지하면서 제3 링크(300)와 파지 대상물(2)이 접촉한 상태에서 제3 링크(300)의 각도가 달라지더라도 파지 대상물(2)과 마찰하는 지점이 있으므로 파지 대상물(2)을 확실하게 파지할 수 있다.In this case, even if the angle of the third link 300 is changed in a state in which the third link 300 and the gripping object 2 are in contact with the gripper 1 while gripping the gripping object 2, the gripping object 2 Since there is a point where it rubs against the surface, the gripping object 2 can be gripped reliably.

이하에서는 본 발명에 의한 그리퍼(1)에 대하여 설명하도록 한다. 도 4에는 본 발명에 의한 그리퍼(1)의 측면도가 도시되어 있다.Hereinafter, the gripper 1 according to the present invention will be described. 4 shows a side view of the gripper 1 according to the present invention.

본 발명에 의한 그리퍼(1)는 제1 지지대(20)와 2개의 핑거 모듈(10)을 구비한다.The gripper 1 according to the present invention includes a first support 20 and two finger modules 10 .

제1 지지대(20)는 납작한 막대 형상으로 이루어지며, 2개의 핑거 모듈(10)은 제1 지지대(20) 상에 서로 마주하도록 배치된다.The first support 20 has a flat rod shape, and the two finger modules 10 are disposed on the first support 20 to face each other.

이러한 본 발명의 그리퍼(1)는 각 핑거 모듈(10)의 와이어(600)에 장력이 가해지지 않은 상태에서는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 각 핑거 모듈(10)의 제3 링크(300) 부분이 서로 이격되어 위치한다.In the gripper 1 of the present invention, as shown in FIG. 4 in a state in which no tension is applied to the wire 600 of each finger module 10, the third link 300 portion of each finger module 10 These are located apart from each other.

와이어(600)에 장력이 가해지면 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 제1 스프링(400)이 위치한 관절 부분이 꺾이면서 각 핑거 모듈(10)의 제3 링크(300)가 가까워지게 된다. 제3 링크(300)가 서로 가까워지도록 이동하면서 얇은 파지 대상물(2)과 마찰하여 파지 대상물(2)에서 이격되어 위치하였던 두 부분이 서로 가까워짐으로써 파지 대상물(2)에서 각 제3 링크(300)와 마찰하는 부분 사이의 위치가 볼록하게 솟아오르게 된다.When tension is applied to the wire 600 , as shown in FIG. 5A , the joint portion where the first spring 400 is positioned is bent and the third link 300 of each finger module 10 comes closer. Each third link 300 in the gripping object 2 by friction with the thin gripping object 2 while the third link 300 moves so as to be closer to each other and the two parts that were spaced apart from the gripping object 2 come closer to each other. The position between the and the frictional part rises convexly.

그리고 와이어(600)에 더 큰 장력이 가해지면 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 제2 스프링(500)이 위치한 관절 부분까지 꺾이면서 각 핑거 모듈(10)의 제3 링크(300)가 맞닿아 파지 대상물(2)을 파지한다. 제3 링크(300)가 서로 가까워지도록 이동하면서 볼록하게 솟아올랐던 부분이 제3 링크(300)에 의해 파지된다. 본 과정에서 제3 링크(300)들은 길이방향 중간 부분이 맞닿게 된다.And when a greater tension is applied to the wire 600, as shown in FIG. 5b, the third link 300 of each finger module 10 is abutted and gripped while bending to the joint portion where the second spring 500 is located. The object 2 is gripped. As the third link 300 moves closer to each other, the convexly raised portion is gripped by the third link 300 . In this process, the third link 300 is in contact with the longitudinal middle portion.

와이어(600)에 보다 큰 장력이 가해지면 도 5c에 도시되어 있는 바와 같이 제3 링크(300)들이 서로 미는 힘이 제1 스프링(400)의 탄성력보다 커지게 되어 제1 스프링(400)이 위치한 관절 부분이 펴지게 된다. 제3 링크(300)가 파지 대상물(2)을 파지하는 힘이 커지는 동시에 제1 스프링(400)이 위치한 관절 부분이 펴짐에 따라, 제3 링크(300)의 말단 부분이 서로 맞닿아 제3 링크(300)가 파지 대상물(2)의 접힌 부분 말단 안쪽을 파지하게 됨으로써, 파지 대상물(2)을 확실하게 파지할 수 있게 된다.When a greater tension is applied to the wire 600 , as shown in FIG. 5c , the force pushing the third links 300 to each other becomes greater than the elastic force of the first spring 400 , so that the first spring 400 is located The joint is stretched. As the force at which the third link 300 grips the gripping object 2 increases and the joint portion where the first spring 400 is located is unfolded, the distal end portions of the third link 300 come into contact with each other and the third link By gripping the inner side of the folded portion of the gripping object 2 at 300, it is possible to securely grip the gripping object 2 .

파지 대상물(2)이 여러 겹으로 쌓여있는 경우, 제3 링크(300)는 최상부에 위치한 파지 대상물(2)과 마찰하므로, 최상부에 위치한 파지 대상물(2)이 제3 링크(300)에 의해 볼록하게 솟아올라 파지됨으로써 그리퍼(1)가 파지 대상물(2)을 하나씩 이송할 수 있다.When the gripping object 2 is stacked in multiple layers, the third link 300 rubs against the gripping object 2 located at the uppermost portion, so that the gripping object 2 located at the uppermost portion is convex by the third link 300 . The gripper 1 can transport the gripping objects 2 one by one by rising up and gripping.

도 6에는 본 발명에 의한 그리퍼(1)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 그리퍼(1)는 제2 지지대(30)를 더 포함하고, 제2 지지대(30) 상에는 2개의 핑거 모듈(10)이 배치될 수 있다.6 shows another embodiment of the gripper 1 according to the present invention. The gripper 1 according to another embodiment of the present invention further includes a second support 30 , and two finger modules 10 may be disposed on the second support 30 .

제2 지지대(30)는 제1 지지대(20)와 나란하게 위치하는 것으로서, 제1 지지대(20)와 마찬가지로 납작한 막대 형상으로 형성된다. 핑거 모듈(10)은 제2 지지대(30) 상에서 서로 마주하도록 배치된다.The second support 30 is positioned in parallel with the first support 20 , and is formed in a flat rod shape like the first support 20 . The finger modules 10 are disposed to face each other on the second support 30 .

이처럼 본 발명의 다른 실시예에 의한 그리퍼(1)는 2쌍의 핑거 모듈(10)을 구비하므로, 파지 대상물(2)을 2개소에 파지하여 파지 대상물(2) 안정적으로 파지해줄 수 있다.As described above, since the gripper 1 according to another embodiment of the present invention includes two pairs of finger modules 10 , it is possible to stably grip the gripping object 2 by gripping the gripping object 2 at two places.

파지 대상물(2)의 크기에 따라, 본 발명에 의한 그리퍼(1)는 3쌍 이상의 핑거 모듈(10)을 구비하는 것도 가능하다.Depending on the size of the gripping object 2 , the gripper 1 according to the present invention may include three or more pairs of finger modules 10 .

본 발명에 의한 그리퍼(1)가 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)를 구비할 때, 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)는 서로 간격 조절 가능하게 형성될 수 있다.When the gripper 1 according to the present invention includes the first support 20 and the second support 30 , the first support 20 and the second support 30 may be formed to have an adjustable distance from each other. .

이 경우, 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)의 간격을 조절하여 파지 대상물(2)을 파지하는 지점의 간격을 조절함으로써, 다양한 크기의 파지 대상물(2)을 안정적으로 파지하는 것이 가능하다.In this case, by adjusting the interval between the first support 20 and the second support 30 to adjust the distance between the points at which the gripping object 2 is gripped, it is possible to stably grip the gripping object 2 of various sizes. It is possible.

제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)의 간격은 아래와 같은 방법에 의해 조절될 수 있다. 도 7에는 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)의 간격을 조절하는 수단에 관한 설명도가 도시되어 있다.The distance between the first support 20 and the second support 30 may be adjusted by the following method. 7 is an explanatory view of a means for adjusting the distance between the first support 20 and the second support 30 is shown.

제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)의 간격을 조절하는 수단은 제1 지재대용 레일(41), 제2 지지대용 레일(42), 간격 조절용 모터(43), 회전판(44), 제1 연결대(45) 및 제2 연결대(46)를 구비할 수 있다.The means for adjusting the distance between the first support 20 and the second support 30 includes a first rail 41 for a support, a rail 42 for a second support, a motor 43 for adjusting the spacing, a rotating plate 44, A first connecting rod 45 and a second connecting rod 46 may be provided.

제1 지재대용 레일(41)과 제2 지지대용 레일(42)은 일직선상에 배치되며, 제1 지지대용 레일(41)에는 제1 지지대(20)가 슬라이딩 가능하게 배치되고 제2 지지대용 레일(42)에는 제2 지지대(30)가 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다.The first support rail 41 and the second support rail 42 are arranged in a straight line, and the first support 20 is slidably disposed on the first support rail 41 and the second support rail The second support 30 may be slidably disposed on the 42 .

회전판(44)은 제1 지지대용 레일(41)과 제2 지지대용 레일(42) 사이에 배치되며, 간격 조절용 모터(43)에 의해 회전한다. 제1 연결대(45)는 일단부가 회전판(44)에 힌지결합하고 타단부가 제1 지지대(20)에 힌지결합하며, 제2 연결대(46)는 일단부가 회전판(44)에 힌지결합하고 타단부가 제2 지지대(30)에 힌지결합한다.그리고 제1 연결대(45)와 제2 연결대(46)는 회전판(44)의 중심을 기준으로 점대칭되게 배치된다.The rotating plate 44 is disposed between the rail 41 for the first support and the rail 42 for the second support, and rotates by the motor 43 for adjusting the spacing. One end of the first connecting rod 45 is hinged to the rotating plate 44 and the other end is hinged to the first supporting unit 20 , and the second connecting rod 46 has one end hinged to the rotating plate 44 and the other end is hinged to the rotating plate 44 . is hinged to the second support 30 . And the first connecting rod 45 and the second connecting rod 46 are arranged point-symmetrically with respect to the center of the rotating plate 44 .

도 8에 도시되어 있는 바와 같이 간격 조절용 모터(43)에 의해 회전판(44)이 일방향으로 회전하면, 제1 연결대(45)와 제1 지지대(20) 사이의 각도가 커지고 제2 연결대(46)와 제2 지지대(30) 사이의 각도가 커지면서, 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30) 사이의 간격이 커진다. 반대로, 회전판(44)이 타방향으로 회전하면, 제1 연결대(45)와 제2 지지대(30) 사이의 각도가 작아지고 제2 연결대(46)와 제2 지지대(30) 사이의 각도가 작아지면서, 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30) 사이의 간격이 작아지게 된다.As shown in FIG. 8, when the rotating plate 44 is rotated in one direction by the distance adjusting motor 43, the angle between the first connecting rod 45 and the first supporting unit 20 increases and the second connecting rod 46. As the angle between the and the second support 30 increases, the distance between the first support 20 and the second support 30 increases. Conversely, when the rotating plate 44 rotates in the other direction, the angle between the first connecting rod 45 and the second support 30 is reduced and the angle between the second connecting rod 46 and the second support 30 is small. As it goes down, the distance between the first support 20 and the second support 30 becomes smaller.

본 발명에 의한 그리퍼(1)는 거리 조절 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.The gripper 1 according to the present invention may further include a distance adjusting member (not shown).

거리 조절 부재는 제1 지지대(20)와 제2 지지대(30)를 핑거 모듈(10)의 길이방향과 나란한 방향을 따라 이동시키는 역할을 한다.The distance adjusting member serves to move the first support 20 and the second support 30 in a direction parallel to the longitudinal direction of the finger module 10 .

이에 따라, 핑거 모듈(10)이 파지 대상물(2)에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 이동하는 것이 가능하다. 그리퍼(1)가 파지 대상물(2)을 파지하는 동작을 할 때에는 핑거 모듈(10)이 파지 대상물(2)에 가까워져 파지 대상물(2)과 접촉하고, 그리퍼(1)가 파지 대상물(2)을 파지한 후에는 원래의 파지 대상물(2) 위치로부터 멀어져 남아있는 파지 대상물(2)과의 간섭 없이 파지 대상물(2)을 이동시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to move the finger module 10 away from or closer to the gripping object 2 . When the gripper 1 operates to grip the gripping object 2 , the finger module 10 approaches the gripping object 2 and comes into contact with the gripping object 2 , and the gripper 1 grips the gripping object 2 . After gripping, the gripping object 2 can be moved away from the original gripping object 2 without interference with the remaining gripping object 2 .

본 발명에 의한 그리퍼(1)는 거리 조절 부재와 함께 거리 센서(50)를 더 구비할 수 있다.The gripper 1 according to the present invention may further include a distance sensor 50 together with a distance adjusting member.

거리 센서(50)는 핑거 모듈(10)과 파지 대상물(2)과의 거리를 측정하여, 핑거 모듈(10)의 제3 링크(300)가 파지 대상물(2)과 가까워진 상태에서 파지 동작을 수행할 수 있도록 한다.The distance sensor 50 measures the distance between the finger module 10 and the gripping object 2 , and performs a gripping operation while the third link 300 of the finger module 10 is close to the gripping object 2 . make it possible

본 발명에 의한 그리퍼(1)는 상기한 것과 같은 구성 외에도 핑거 모듈(10), 간격 조절용 모터(43) 및 거리 조절 부재 등을 제어하는 제어부(미도시)와 와이어 구동모터(719)와 간격 조절용 모터(43) 등에 전원을 공급하는 전원부(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.In addition to the above configuration, the gripper 1 according to the present invention includes a control unit (not shown) for controlling the finger module 10, the distance adjusting motor 43 and the distance adjusting member, and the wire driving motor 719 for adjusting the gap. A power supply unit (not shown) for supplying power to the motor 43 and the like may be further provided.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various types of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, it is considered to be within the scope of the claims of the present invention to various extents that can be modified by any person skilled in the art to which the invention pertains.

1 : 그리퍼
10 : 핑거 모듈 20 : 제1 지지대
30 : 제2 지지대 50 : 거리 센서
100 : 제1 링크 200 : 제2 링크
300 : 제3 링크 400 : 제1 스프링
500 : 제2 스프링 600 : 와이어
700 : 구동부 710 : 와이어 구동모터
720 : 보빈 800 : 마찰부재1: Gripper
10: finger module 20: first support
30: second support 50: distance sensor
100: first link 200: second link
300: third link 400: first spring
500: second spring 600: wire
700: driving unit 710: wire driving motor
720: bobbin 800: friction member

Claims

a first link;
a second link hinged to one end of the first link;
a third link hinged to one end of the second link;
a first spring for rotating the second link in one direction with respect to the first link;
a second spring rotating the third link in one direction with respect to the second link and having a greater elastic force than that of the first spring;
a wire for rotating the second link in another direction with respect to the first link and rotating the third link in another direction with respect to the second link; and
A finger module comprising a; a driving unit fixed to the first link to adjust the tension of the wire.

According to claim 1,
The driving unit includes a wire driving motor and a bobbin coupled to a rotation shaft of the wire driving motor,
The finger module, characterized in that the wire is wound or unwound about the bobbin.

According to claim 1,
The wire passes through the second link and is fixed to the third link.

According to claim 1,
A finger module, characterized in that a friction member is provided on the other side of the third link.

5. The method of claim 4,
The friction member is a finger module, characterized in that formed detachably with respect to the third link.

According to claim 1,
The finger module, characterized in that the other end of the third link is formed in a curved surface.

a first support; and
A gripper comprising a; the two finger modules according to any one of claims 1 to 6 disposed to face each other on the first support.

8. The method of claim 7,
a second support arranged in parallel with the first support; and
The gripper further comprising a; two finger modules disposed to face each other on the second support.

9. The method of claim 8,
The gripper, characterized in that the first support and the second support are formed to be adjustable in distance from each other.

8. The method of claim 7,
The gripper further comprising a distance adjusting member for moving the first support in a direction parallel to the longitudinal direction of the finger module.

11. The method of claim 10,
The gripper further comprising a distance sensor for measuring a distance between the finger module and the gripping object.