KR20220132362A - Variable stiffness sole for robot - Google Patents

Variable stiffness sole for robot Download PDF

Info

Publication number
KR20220132362A
KR20220132362A KR1020210037581A KR20210037581A KR20220132362A KR 20220132362 A KR20220132362 A KR 20220132362A KR 1020210037581 A KR1020210037581 A KR 1020210037581A KR 20210037581 A KR20210037581 A KR 20210037581A KR 20220132362 A KR20220132362 A KR 20220132362A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
robot
chamber
sole
cover
rigidity
Prior art date
Application number
KR1020210037581A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102494054B1 (en
Inventor
조백규
Original Assignee
국민대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국민대학교산학협력단 filed Critical 국민대학교산학협력단
Priority to KR1020210037581A priority Critical patent/KR102494054B1/en
Publication of KR20220132362A publication Critical patent/KR20220132362A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102494054B1 publication Critical patent/KR102494054B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091—Shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

A variable stiffness sole for a robot comprises: a base coming in contact with the ground surface; a main body unit, where the base is coupled to a lower portion, configured in a sealing container shape to maintain an atmospheric pressure state or form negative pressure by controlling internal air pressure to vary stiffness; and an ankle mount coupled to an upper portion of the main body unit and connected to an ankle joint of a robot. Therefore, the variable stiffness sole for a robot varies the stiffness of a sole by controlling the internal air pressure while the sealed inner space is filled with small granules, thereby adaptively changing a shape of the sole according to an obstacle shape of the ground surface to secure stable walking of the robot.

Description

로봇용 가변 강성 발바닥{VARIABLE STIFFNESS SOLE FOR ROBOT}VARIABLE STIFFNESS SOLE FOR ROBOT

본 발명은 로봇용 가변 강성 발바닥 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for a variable rigidity sole for a robot, and more particularly, to a variable rigidity sole for a robot that can change the rigidity of the sole by adjusting the internal pressure of the sole, and thereby improve the rough terrain movement performance of the robot. it's about

휴머노이드(humanoid) 로봇은 인간의 생활환경에서 인간을 돕거나 대신하여 활용하고자 오랫동안 연구되어 왔으나, 현재까지 다양한 환경에서의 안정적인 이동이 보장되지 않기 때문에 잘 만들어진 제한된 환경에서 시연위주로만 활용되고 있다. 휴머노이드 로봇 기술 성장의 핵심적인 돌파구는 다양한 환경(지면형상)에 대해 안정적인 이동성을 확보하는 것이다.Humanoid robots have been studied for a long time to help or replace humans in the human living environment, but until now, stable movement in various environments is not guaranteed, so they are mainly used for demonstration in well-made and limited environments. A key breakthrough in the growth of humanoid robot technology is to secure stable mobility in various environments (ground shape).

2015년 다르파 로보틱스 챌린지(DARPA Robotic Challenge)를 통해, 휴머노이드 로봇의 이동 안정성에 대한 수준이 급격히 높아졌음에도 불구하고 대부분의 휴머노이드 로봇은 평평한 지면 또는 약간의 경사면에서의 이동이 가능하다.Although the level of movement stability of humanoid robots has increased dramatically with the DARPA Robotic Challenge in 2015, most humanoid robots can move on flat ground or on slightly inclined surfaces.

휴머노이드 로봇은 제어알고리즘을 통해 외란에 대한 자세안정화를 구현하기 때문에, 메인제어기의 큰 계산비용과 구동기의 큰 에너지비용을 요구함으로 인해, 자세안정화의 성능이 구동기의 성능에 지나치게 의존적이게 된다.Since the humanoid robot implements posture stabilization against disturbance through a control algorithm, it requires a large computational cost of the main controller and a large energy cost of the actuator.

한편으로 험지(險地)에서의 이동을 위해 라이다 등의 센서를 통해 지면정보를 획득하는데, 정확한 지면정보를 습득하기 위해 센서 신호처리에 큰 연산능력을 필요로 하여 시간이 오래 걸리며 빛 등의 환경요인에 크게 영향을 받아 부정확한 계산결과를 출력하기도 한다. 이러한 방식의 험지 보행은 보행시간을 매우 느리게 하며 보행 안정성에 악영향을 미친다.On the other hand, ground information is acquired through sensors such as lidar for movement in rough terrain. In some cases, inaccurate calculation results are output due to a large influence on factors. This type of rough walking slows down the walking time and adversely affects walking stability.

대부분의 휴머노이드의 발은 마찰증대와 충격 흡수를 위해 고무재질의 패드를 강체 평판에 붙인 형태이다. 패드의 강성이 작을수록 충격흡수 및 요철과 굴곡이 심한 지면 적응에 유리하나 발바닥이 하중 및 모멘트를 견디지 못해 시스템 안정성을 저해한다. 따라서, 패드의 강성의 선정이 매우 중요하며 이런 관점에서 발바닥에 대한 많은 연구가 수행되고 있으나, 여전히 휴머노이드 로봇의 보행에 활용하기에는 부족한 상태이다.The feet of most humanoids are in the form of attaching rubber pads to a rigid flat plate to increase friction and absorb shock. The smaller the stiffness of the pad, the better it is for shock absorption and adaptation to the rough and undulating ground, but the sole cannot withstand the load and moment, impairing system stability. Therefore, selection of the stiffness of the pad is very important, and many studies on the sole have been conducted from this point of view, but it is still insufficient for use in walking of a humanoid robot.

미국특허 제6,377,014호 (2002.04.23. 공개)U.S. Patent No. 6,377,014 (published on April 23, 2002)

본 발명의 일 실시예는 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a variable rigidity sole for a robot that can change the stiffness of the sole by adjusting the internal pressure of the sole and can improve the rough-ground movement performance of the robot through this.

본 발명의 일 실시예는 지면의 모양에 따른 발바닥의 형상 변형을 통해 험지에서도 로봇의 발이 수평을 유지할 수 있도록 함으로써 로봇의 보행 안전성을 확보할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a variable rigidity sole for a robot that can secure the walking safety of the robot by allowing the foot of the robot to remain horizontal even in rough terrain through the shape deformation of the sole according to the shape of the ground.

본 발명의 일 실시예는 충격 흡수 및 다양한 지형 적응과 강건한 지지를 단순한 하드웨어적 구조를 통해 구현할 수 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a variable rigidity sole for a robot that can implement shock absorption, adaptation to various terrain, and strong support through a simple hardware structure.

실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 지면과 접촉하는 베이스, 상기 베이스가 하부에 결합되고 밀폐 용기 형태로 구성되어 내부의 공기압 조절을 통해 대기압 상태를 유지하거나 음압을 형성하여 강성을 가변하는 본체부, 및 상기 본체부의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트를 포함한다.Among the embodiments, the variable rigidity sole for the robot is a base in contact with the ground, the base is coupled to the lower part and is configured in the form of an airtight container, so that the body maintains atmospheric pressure by adjusting the internal air pressure or forms a negative pressure to change the rigidity and an ankle mount coupled to the upper portion of the main body and connected to the ankle joint of the robot.

상기 베이스는 고무 재질로 이루어지고 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들이 형성될 수 있다. The base may be made of a rubber material, and a plurality of anti-skid grooves may be formed on a lower surface thereof.

상기 본체부는 실리콘 재질로 이루어지고 내부가 알갱이들로 채워지는 챔버, 상기 챔버와 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 밀폐 커버, 및 상기 챔버의 내부로 공기를 주입하거나 상기 챔버의 내부에 공기를 외부로 빨아내도록 공압펌프와 연결되는 커넥터를 포함할 수 있다.The body portion is made of a silicon material and the inside is filled with granules, a sealing cover coupled to the chamber to seal the inside of the chamber, and injecting air into the inside of the chamber or air into the inside of the chamber to the outside It may include a connector connected to the pneumatic pump to suck it.

상기 본체부는 상기 로봇의 이동 및 착지에 따라 상기 챔버의 내부 공기압을 조절하여 강성을 변화시켜 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상을 적응적으로 변형할 수 있다.The body unit may change the rigidity by adjusting the internal air pressure of the chamber according to the movement and landing of the robot to adaptively deform the shape of the sole according to the shape of the obstacle on the ground.

상기 본체부는 상기 로봇이 이동할 때에는 상기 챔버의 내부를 대기압 상태로 유지하고 상기 로봇이 착지할 때에는 상기 챔버의 내부 공기를 빼서 음압을 형성하여 대기압 상태에 비해 상대적으로 강성을 높일 수 있다.When the robot moves, the main body maintains the inside of the chamber at atmospheric pressure, and when the robot lands, it draws air from the chamber to form a negative pressure, thereby increasing rigidity relatively compared to atmospheric pressure.

상기 챔버는 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이들로 채워질 수 있다.The chamber may be filled with granules of spherical PP (polypropylene) material.

상기 밀폐 커버는 상기 챔버를 기준으로 상하 양측에서 고정 체결하여 상기 챔버를 밀폐시킬 수 있다.The sealing cover may seal the chamber by being fixedly fastened at both upper and lower sides with respect to the chamber.

상기 밀폐 커버는 상기 챔버의 상부에 결합되어 상기 챔버의 개구된 상면을 커버하는 제1 커버, 및 상기 챔버가 중심부에 삽입되어 상기 챔버의 테두리 하부에 결합되는 제2 커버를 포함할 수 있다.The sealing cover may include a first cover coupled to the upper portion of the chamber to cover the opened upper surface of the chamber, and a second cover inserted into the center of the chamber and coupled to a lower edge of the chamber.

상기 커넥터는 상기 제1 커버에 마련되고 튜브를 통해 상기 공압펌프와 연결될 수 있다.The connector may be provided on the first cover and connected to the pneumatic pump through a tube.

실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 상기 챔버와 상기 제1 커버의 접촉면에 개재되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결하는 과정에서 상기 챔버와 상기 제1 커버의 밀착력을 높이는 오링부재를 더 포함할 수 있다.In embodiments, the variable rigidity sole for a robot is an O-ring member interposed in a contact surface between the chamber and the first cover to increase the adhesion between the chamber and the first cover in the process of fastening the first cover and the second cover. may further include.

실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.In embodiments, the variable rigidity sole for a robot may further include a sensor unit that detects movement and landing of the robot and detects an external impact caused by an obstacle on the ground when landing on the ground.

실시예들 중에서, 로봇용 가변 강성 발바닥은 내부에 알갱이들로 채워진 다중챔버 및 상기 다중챔버를 밀폐하는 밀폐 커버를 포함하고 상기 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하는 본체부, 상기 다중챔버 각각에 대해 하부에 결합되고 지면과 접촉하는 베이스, 상기 밀폐 커버의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트, 및 상기 앵클 마운트에 결합되고 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 포함한다.In embodiments, the variable rigidity sole for a robot includes a multi-chamber filled with granules therein, and a sealing cover for sealing the multi-chamber, and a body part for varying the stiffness by adjusting the internal air pressure of each of the multi-chambers, the multi-chamber A base coupled to the lower portion for each chamber and contacting the ground, an ankle mount coupled to the upper portion of the sealing cover and connected to the ankle joint of the robot, and an ankle mount coupled to the ankle mount and sensing the movement and landing of the robot and to the ground It includes a sensor unit that detects an external impact caused by an obstacle on the ground when landing.

상기 본체부는 상기 센서부에 의해 상기 로봇의 이동이 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부 공기를 빼내어 음압을 형성하여 강성을 높이고, 상기 센서부에 의해 상기 로봇의 착지가 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부를 대기압 상태로 유지하여 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형되도록 할 수 있다. When the movement of the robot is sensed by the sensor unit, the main body draws out air inside each of the multi-chambers to form a negative pressure to increase rigidity, and when the landing of the robot is sensed by the sensor unit, the inside of each of the multi-chambers can be maintained at atmospheric pressure to adaptively deform the shape of the sole according to the shape of the obstacle on the ground.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 발바닥의 내부 압력을 조절하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있으며 이를 통해 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있다.The variable rigidity sole for a robot according to an embodiment of the present invention can vary the rigidity of the sole by adjusting the internal pressure of the sole, and through this, it is possible to improve the rough terrain movement performance of the robot.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 지면의 모양에 따른 발바닥의 형상 변형을 통해 험지에서도 로봇의 발이 수평을 유지할 수 있도록 함으로써 로봇의 보행 안전성을 확보할 수 있다.The variable rigidity sole for a robot according to an embodiment of the present invention can secure the walking safety of the robot by allowing the robot's foot to remain horizontal even in rough terrain through the shape deformation of the sole according to the shape of the ground.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 충격 흡수 및 다양한 지형 적응과 강건한 지지를 단순한 하드웨어적 구조를 통해 구현할 수 있다.The variable rigidity sole for a robot according to an embodiment of the present invention can be implemented through a simple hardware structure to absorb shock, adapt to various terrain, and provide strong support.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥의 결합 상태를 나타내는 부분 사시도이다.
도 3a-3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥의 강성 가변 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a-4b는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 다중챔버로 구현한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 로봇용 가변 강성 발바닥과 종래의 고무패드 발바닥의 보행 성능을 비교 설명하는 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a variable rigidity sole for a robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view showing the coupling state of the variable rigidity sole for a robot in FIG. 1 .
3A-3D are diagrams for explaining a process of varying the stiffness of the variable stiffness sole for a robot according to an embodiment of the present invention.
4A-4B are diagrams illustrating a state in which the variable rigidity sole for a robot shown in FIG. 1 is implemented as a multi-chamber.
5 is a view for explaining a comparison of the walking performance of a robot variable rigidity sole and a conventional rubber pad sole according to an embodiment.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment is capable of various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥의 결합 상태를 나타내는 부분 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a variable rigidity sole for a robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view illustrating a coupled state of the variable rigidity sole for a robot in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 베이스(110), 본체부(130), 앵클 마운트(150) 및 센서부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2 , the variable rigidity sole 100 for a robot may include a base 110 , a main body 130 , an ankle mount 150 , and a sensor unit 170 .

베이스(110)는 지면과 접촉하는 맨 아랫부분으로, 신발의 아웃솔 (outsole)에 해당할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(110)는 외부 충격에 대한 흡수력을 고려한 재질로 이루어질 수 있다. 여기에서, 베이스(110)는 고무(Robber) 재질로 이루어질 수 있다.The base 110 is a lowermost portion in contact with the ground, and may correspond to an outsole of a shoe. In one embodiment, the base 110 may be made of a material in consideration of the absorbency against external impact. Here, the base 110 may be made of a rubber (Robber) material.

베이스(110)는 지면(바닥) 접지력을 향상시킬 수 있도록 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들(111)을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(110)는 본체부(130)의 하부에 결합될 수 있다. The base 110 may form a plurality of anti-slip grooves 111 in the lower surface to improve ground (floor) traction. In one embodiment, the base 110 may be coupled to the lower portion of the body 130 .

본체부(130)는 로봇의 발에 해당할 수 있으며 밀폐 용기(Container) 형태로 구성되어 용기 내부의 공기압 조절을 통해 발바닥 부분의 강성을 가변시킬 수 있다. 일 실시예에서, 본체부(130)는 챔버(131)와 밀폐 커버(133)로 구성될 수 있다. 여기에서, 챔버(131)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있고 내부에 작은 알갱이로 채워질 수 있다.The main body 130 may correspond to the feet of the robot, and may be configured in the form of an airtight container, so that the rigidity of the sole portion may be varied by controlling the air pressure inside the container. In an embodiment, the body 130 may include a chamber 131 and a sealing cover 133 . Here, the chamber 131 may be made of a silicon material and may be filled with small particles therein.

챔버(131)는 하부에 베이스(110)가 결합되고, 이때 베이스(110)는 챔버(131)를 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 챔버(131)는 안에 작은 알갱이를 채우고 내부의 공기압 조절에 의한 재밍(Iamming)효과를 이용하여 접촉하는 물체의 형상에 적응적으로 바닥의 강성을 가변시킬 수 있다. 재밍효과는 작은 입자들이 유체상태를 고체상태로 변화시키는 것을 말한다. 여기에서, 챔버(131)의 내부 알갱이 재질, 형상, 크기 등은 특정되지 않는다.The chamber 131 is coupled to the base 110 at the lower portion, and in this case, the base 110 may serve to protect the chamber 131 . In one embodiment, the chamber 131 may change the rigidity of the floor adaptively to the shape of the contacting object by filling small particles therein and using a jamming effect by adjusting the internal air pressure. The jamming effect is when small particles change a fluid state to a solid state. Here, the material, shape, size, etc. of the inner grains of the chamber 131 are not specified.

밀폐 커버(133)는 챔버(131)와 결합되어 챔버(131)의 내부 공간을 밀폐시킬 수 있다. 일 실시예에서, 밀폐 커버(133)는 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)를 포함할 수 있다. 제1 커버(133a)는 챔버(131)의 상부에 결합되어 챔버(131)의 개구된 상면을 커버할 수 있다. 제2 커버(133b)는 중심부에 챔버(131)가 끼워져 챔버(131)의 테두리 하부에 결합될 수 있다. 여기에서, 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)는 챔버(131)를 기준으로 상하 양측에서 볼트 등의 체결부재로 고정 체결되어 챔버(131)를 밀폐시킬 수 있다.The sealing cover 133 may be coupled to the chamber 131 to seal the inner space of the chamber 131 . In an embodiment, the sealing cover 133 may include a first cover 133a and a second cover 133b. The first cover 133a may be coupled to the upper portion of the chamber 131 to cover the opened upper surface of the chamber 131 . The second cover 133b may be coupled to a lower portion of the rim of the chamber 131 by inserting the chamber 131 into the center thereof. Here, the first cover 133a and the second cover 133b may be fixedly fastened with fastening members such as bolts at both upper and lower sides with respect to the chamber 131 to seal the chamber 131 .

제1 커버(133a)에는 공압펌프(미도시)와의 연결을 위한 커넥터(135)를 포함할 수 있다. 커넥터(135)는 공압펌프와의 연결을 통해 챔버(131)의 내부로 공기를 주입하거나 또는 외부로 공기를 빼내어 챔버(131)의 내부에 대기압 상태를 유지시키거나 또는 음압을 형성시킬 수 있다.The first cover 133a may include a connector 135 for connection to a pneumatic pump (not shown). The connector 135 may maintain atmospheric pressure or create a negative pressure inside the chamber 131 by injecting air into the chamber 131 or withdrawing air to the outside through connection with the pneumatic pump.

본체부(130)는 챔버(131)와 밀폐 커버(133) 사이의 밀폐력을 향상시킬 수 있도록 오링(O-ring)부재(137)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 오링부재(137)는 챔버(131)와 제1 커버(133a)의 접촉면에 개재되어 제1 커버(133a)와 제2 커버(133b)를 체결하는 과정에서 챔버(131)와 제1 커버(133a)의 밀착력을 높일 수 있다.The main body 130 may further include an O-ring member 137 to improve sealing force between the chamber 131 and the sealing cover 133 . In one embodiment, the O-ring member 137 is interposed on the contact surface of the chamber 131 and the first cover 133a to engage the chamber 131 and the second cover 133b in the process of fastening the first cover 133a and the second cover 133b. Adhesion of the first cover 133a may be increased.

앵클 마운트(Ankle mount)(150)는 본체부(130)의 상부에 결합될 수 있고 로봇의 발목 관절이 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 앵클 마운트(150)는 밀폐 커버(133)의 제1 커버(133a)와 볼트 등의 체결부재로 고정되게 체결될 수 있다. Ankle mount (Ankle mount) 150 may be coupled to the upper portion of the body portion 130 may be connected to the ankle joint of the robot. In one embodiment, the ankle mount 150 may be fixedly fastened to the first cover 133a of the sealing cover 133 with a fastening member such as a bolt.

센서부(170)는 로봇용 가변 강성 발바닥(100)의 보행 과정에서 가해지는 외부충격을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 센서부(170)는 FT(force-torque) 센서를 포함할 수 있다. 여기에서, 센서부(170)는 로봇의 보행 과정에서 지형에 따라 발바닥에 가해지는 외부 충격을 감지할 수 있고, 감지한 외부 충격량에 따라 챔버(131)의 내부 압력을 제어하여 발바닥의 강성을 가변할 수 있다.The sensor unit 170 may detect an external shock applied during the walking process of the variable rigidity sole 100 for the robot. In an embodiment, the sensor unit 170 may include a force-torque (FT) sensor. Here, the sensor unit 170 may detect an external shock applied to the sole according to the terrain in the walking process of the robot, and control the internal pressure of the chamber 131 according to the sensed external shock amount to vary the rigidity of the sole. can do.

이러한 구성을 갖는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 본체부(130)의 하부에 베이스(110)를 결합시키고 상부에 앵클 마운트(150)를 결합시켜 조립될 수 있다. 이때, 본체부(130)는 챔버(131)의 내부에 알갱이들을 채우고 밀폐 커버(133)로 밀폐시켜 조립할 수 있다. 챔버(131)와 밀폐 커버(133) 사이에는 조립 과정에서 오링부재(137)를 개재하여 밀폐력을 향상시킬 수 있다. 앵클 마운트(150)에는 센서부(170)가 결합된 상태에서 로봇의 발목 관절이 연결될 수 있다.The variable rigidity sole 100 for a robot according to an embodiment having such a configuration may be assembled by coupling the base 110 to the lower portion of the main body 130 and the ankle mount 150 to the upper portion. In this case, the main body 130 may be assembled by filling the particles in the chamber 131 and sealing it with the sealing cover 133 . The sealing force may be improved by interposing the O-ring member 137 between the chamber 131 and the sealing cover 133 during the assembly process. An ankle joint of the robot may be connected to the ankle mount 150 in a state in which the sensor unit 170 is coupled.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥의 강성 가변 과정을 설명하기 위한 도면이다. 3A to 3D are diagrams for explaining a process of varying the stiffness of the variable stiffness sole for a robot according to an embodiment of the present invention.

도 3a에 나타낸 바와 같이, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부가 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이(310)로 채워질 수 있다. 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부가 구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이(310)로 채워진 상태에서 밀폐 커버(133)로 고정 체결되어 밀폐 상태가 될 수 있다.As shown in FIG. 3A , the inside of the chamber 131 of the variable rigidity sole 100 for a robot may be filled with granules 310 of a spherical PP (polypropylene) material. The variable rigidity sole 100 for the robot may be in a sealed state by being fixedly fastened with the sealing cover 133 in a state in which the inside of the chamber 131 is filled with the granules 310 of spherical PP (polypropylene) material.

그런 다음, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 도 3b에 나타낸 바와 같이, 밀폐 커버(133)의 제1 커버(133a)에 마련된 커넥터(135)에 튜브(330)를 통해 공압펌프와 연결하여 밀폐된 챔버(131)의 내부로 공기를 주입하거나 챔버(131)의 내부에 있는 공기를 빨아들여 챔버(131) 내부의 공기압을 제어할 수 있다.Then, the variable rigidity sole 100 for the robot is sealed by connecting with the pneumatic pump through the tube 330 to the connector 135 provided on the first cover 133a of the sealing cover 133, as shown in FIG. 3b. The air pressure inside the chamber 131 can be controlled by injecting air into the chamber 131 or sucking the air inside the chamber 131 .

로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부로 공기가 주입된 상태에서는 챔버(131)의 내부가 대기압 상태로 유지되고, 챔버(131)의 내부에 있는 공기를 빨아들인 상태에서는 챔버(131)의 내부에 음압이 형성되어 발바닥의 강성을 가변시킬 수 있다. 챔버(131)의 내부가 대기압 상태인 경우에는 도 3c에 점선으로 나타낸 바와 같이, 바닥의 강성이 낮아 부드러워져 장애물을 밟았을 때 장애물의 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형될 수 있다. 챔버(131)의 내부에 음압이 형성된 경우에는 도 3d에 나타낸 바와 같이, 바닥의 강성이 높아져 딱딱해지게 되고 이에 따라 장애물에 상관없이 발바닥의 모양이 그대로 유지될 수 있다.In the variable rigidity sole 100 for a robot, the inside of the chamber 131 is maintained at atmospheric pressure in a state in which air is injected into the chamber 131 , and in a state in which the air in the interior of the chamber 131 is sucked in, the chamber A negative pressure is formed inside the 131 to change the stiffness of the sole. When the inside of the chamber 131 is at atmospheric pressure, as shown by a dotted line in FIG. 3C , the rigidity of the floor is low and soft, so that the shape of the sole can be adaptively deformed according to the shape of the obstacle when stepping on the obstacle. When a negative pressure is formed inside the chamber 131 , as shown in FIG. 3D , the rigidity of the floor increases and becomes hard, so that the shape of the sole can be maintained regardless of obstacles.

로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 앵클 마운트(150)를 통해 로봇의 발목 관절이 연결된 상태에서, 센서부(170)를 통해 로봇의 이동 및 착지를 감지할 수 있고, 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지할 수 있다. 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 센서부(170)에 의한 감지결과에 따라 챔버(131)의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하여 보행 로봇의 험지 이동 성능을 개선할 수 있다. 예컨대, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 로봇이 서있다가 발을 떼어 걷는 경우 챔버(131)의 내부 공기를 빼서 음압을 형성시켜 강성을 높이고, 걷다가 발을 지면에 접촉하여 착지하는 경우 지형에 따른 외부충격에 따라 챔버(131)의 내부에 공기를 주입하여 강성을 낮추어 안정적인 보행을 할 수 있다.The variable rigidity sole 100 for the robot can detect the movement and landing of the robot through the sensor unit 170 while the ankle joint of the robot is connected through the ankle mount 150, and when landing on the ground, It can detect external impact caused by obstacles. The variable rigidity sole 100 for the robot can improve the rough terrain movement performance of the walking robot by adjusting the internal air pressure of the chamber 131 according to the detection result by the sensor unit 170 to vary the rigidity. For example, the variable rigidity sole 100 for the robot increases the rigidity by removing the air inside the chamber 131 when the robot is standing and walking with the foot removed to form a negative pressure, and when the foot touches the ground while walking, the outside according to the terrain By injecting air into the chamber 131 according to the impact, the rigidity is lowered, so that a stable gait can be performed.

도 4a 및 4b는 도 1에 있는 로봇용 가변 강성 발바닥을 다중챔버로 구현한 상태를 나타내는 도면이다.4A and 4B are diagrams illustrating a state in which the variable rigidity sole of the robot shown in FIG. 1 is implemented as a multi-chamber.

도 4a 및 4b를 참조하면, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 2×2 또는 3×3의 다중챔버로 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 로봇용 가변 강성 발바닥(100)은 챔버(131)의 내부 공간을 구획하여 다중챔버 방식으로 구성할 수 있고, 다중챔버 각각에 대해 하부에 베이스(410)가 결합될 수 있다. 다중챔버 각각의 내부는 밀폐 커버(430)에 의해 밀폐될 수 있다. 이때, 밀폐 커버(430)는 제1 커버(431)가 다중챔버의 상부에 결합되고, 제1 커버(431)는 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절할 수 있도록 챔버 수만큼의 커넥터(450)들을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B , the variable rigidity sole 100 for a robot may be configured as a 2×2 or 3×3 multi-chamber. In one embodiment, the variable rigidity sole 100 for the robot may be configured in a multi-chamber manner by partitioning the inner space of the chamber 131 , and the base 410 may be coupled to the lower portion for each of the multi-chambers. The inside of each of the multi-chambers may be sealed by a sealing cover 430 . At this time, in the sealing cover 430, the first cover 431 is coupled to the upper part of the multi-chamber, and the first cover 431 includes as many connectors 450 as the number of chambers to adjust the internal air pressure of each of the multi-chambers. can do.

로봇용 가변 강성 발바닥(100)을 다중챔버 방식으로 구현할 경우, 다중챔버에 대해 강성을 개별 제어할 수 있어 발바닥의 충격부위 즉, 장애물을 밟은 부위의 챔버는 대기압 상태를 유지시키고 장애물을 밟지 않은 부위의 챔버는 음압을 형성시켜 부위별로 강성을 가변할 수 있다. When the variable rigidity sole 100 for the robot is implemented in a multi-chamber method, the stiffness can be individually controlled for the multi-chamber, so that the chamber of the impact part of the sole, that is, the part where the obstacle is stepped on, maintains atmospheric pressure, and the part where the obstacle is not stepped on In the chamber, the rigidity can be varied for each part by forming a negative pressure.

도 5는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥과 종래의 고무패드 발바닥의 보행 성능을 비교 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining the comparison of the walking performance of the conventional rubber pad sole and the variable rigidity sole for a robot according to an embodiment.

도 5의 (a)는 종래의 고무패드 발바닥이 적용된 보행 로봇의 이동 모습으로, 바닥의 장애물을 밟을 경우 장애물에 의해 자세가 기울어지고 불안정하게 된다.Fig. 5 (a) is a moving state of a walking robot to which a conventional rubber pad sole is applied, and when stepping on an obstacle on the floor, the posture is tilted and unstable due to the obstacle.

도 5의 (b)는 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥(100)이 적용된 보행 로봇의 이동 모습으로, 바닥의 장애물을 밟을 경우 강성이 낮아져 바닥이 부드러운 상태가 되면서 장애물의 형상을 따라 바닥의 형상이 변화되면서 자세가 안정적인 상태를 유지하게 된다. Figure 5 (b) is a moving state of the walking robot to which the variable rigidity sole 100 for a robot according to an embodiment is applied. When stepping on an obstacle on the floor, the rigidity is lowered and the floor becomes soft and follows the shape of the obstacle. As the shape of the body changes, the posture remains stable.

결과적으로, 일 실시예에 따른 로봇용 가변 강성 발바닥은 밀폐된 내부를 작은 알갱이로 채운 상태에서 내부의 공기압 조절을 통해 발바닥의 강성을 가변함으로써 장애물의 형상에 적응적으로 발바닥의 형상을 변형할 수 있어 로봇의 안정적인 보행 성능을 향상시킬 수 있다.As a result, the variable rigidity sole for a robot according to an embodiment can change the shape of the sole adaptively to the shape of the obstacle by varying the rigidity of the sole through the adjustment of the internal air pressure in a state in which the sealed interior is filled with small particles. Therefore, it is possible to improve the stable walking performance of the robot.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present application, those skilled in the art can variously modify the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below and may be changed.

100: 로봇용 가변 강성 발바닥
110: 베이스 111: 미끄럼 방지홈
130: 본체부
131: 챔버 133: 밀폐 커버
133a: 제1 커버 133b: 제2 커버
135: 커넥터 137: 오링부재
150: 앵클 마운트 170: 센서부
310: 챔버 내부 알갱이 330: 연결 튜브100: variable rigidity sole for robot
110: base 111: non-slip groove
130: body part
131: chamber 133: sealing cover
133a: first cover 133b: second cover
135: connector 137: O-ring member
150: ankle mount 170: sensor unit
310: chamber inner grain 330: connecting tube

Claims (13)

지면과 접촉하는 베이스;
상기 베이스가 하부에 결합되고 밀폐 용기 형태로 구성되어 내부의 공기압 조절을 통해 대기압 상태를 유지하거나 음압을 형성하여 강성을 가변하는 본체부; 및
상기 본체부의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트를 포함하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
a base in contact with the ground;
The base is coupled to the lower portion and is configured in the form of an airtight container to maintain an atmospheric pressure state or form a negative pressure by adjusting the internal air pressure to vary the rigidity; and
A variable rigidity sole for a robot comprising an ankle mount coupled to the upper portion of the main body and connected to the ankle joint of the robot.
 제1항에 있어서, 상기 베이스는
고무 재질로 이루어지고 하면부에 복수의 미끄럼 방지홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
According to claim 1, wherein the base is
A variable rigidity sole for a robot, characterized in that it is made of a rubber material and has a plurality of anti-slip grooves formed on its lower surface.
 제1항에 있어서, 상기 본체부는
실리콘 재질로 이루어지고 내부가 알갱이들로 채워지는 챔버;
상기 챔버와 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 밀폐 커버; 및
상기 챔버의 내부로 공기를 주입하거나 상기 챔버의 내부에 공기를 외부로 빨아내도록 공압펌프와 연결되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
According to claim 1, wherein the body portion
a chamber made of a silicon material and filled with grains;
a sealing cover coupled to the chamber to seal the interior of the chamber; and
Variable rigidity sole for a robot, characterized in that it comprises a connector connected to a pneumatic pump to inject air into the chamber or to suck air into the chamber to the outside.
 제3항에 있어서, 상기 본체부는
상기 로봇의 이동 및 착지에 따라 상기 챔버의 내부 공기압을 조절하여 강성을 변화시켜 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상을 적응적으로 변형하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
According to claim 3, wherein the body portion
Variable rigidity sole for a robot, characterized in that by adjusting the internal air pressure of the chamber according to the movement and landing of the robot, the rigidity is changed to adaptively deform the shape of the sole according to the shape of the obstacle on the ground.
 제4항에 있어서, 상기 본체부는
상기 로봇이 이동할 때에는 상기 챔버의 내부를 대기압 상태로 유지하고 상기 로봇이 착지할 때에는 상기 챔버의 내부 공기를 빼서 음압을 형성하여 대기압 상태에 비해 상대적으로 강성을 높이는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
According to claim 4, wherein the body portion
When the robot moves, the inside of the chamber is maintained at atmospheric pressure, and when the robot lands, the air inside the chamber is bled to form a negative pressure to increase rigidity relative to atmospheric pressure. .
 제3항에 있어서, 상기 챔버는
구형 PP(폴리프로필렌) 재질의 알갱이들로 채워지는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
4. The method of claim 3, wherein the chamber is
Variable rigidity sole for robot, characterized in that it is filled with granules of spherical PP (polypropylene) material.
 제3항에 있어서, 상기 밀폐 커버는
상기 챔버를 기준으로 상하 양측에서 고정 체결하여 상기 챔버를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
The method of claim 3, wherein the sealing cover is
A variable rigidity sole for a robot, characterized in that the chamber is closed by fixing and fastening the chamber at both upper and lower sides.
 제7항에 있어서, 상기 밀폐 커버는
상기 챔버의 상부에 결합되어 상기 챔버의 개구된 상면을 커버하는 제1 커버; 및
상기 챔버가 중심부에 삽입되어 상기 챔버의 테두리 하부에 결합되는 제2 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
The method of claim 7, wherein the sealing cover is
a first cover coupled to the upper portion of the chamber to cover the opened upper surface of the chamber; and
The variable rigidity sole for a robot, characterized in that it comprises a second cover that is inserted into the center of the chamber is coupled to the lower edge of the chamber.
 제8항에 있어서, 상기 커넥터는
상기 제1 커버에 마련되고 튜브를 통해 상기 공압펌프와 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
The method of claim 8, wherein the connector is
Variable rigidity soles for robots, characterized in that provided on the first cover and connected to the pneumatic pump through a tube.
 제8항에 있어서,
상기 챔버와 상기 제1 커버의 접촉면에 개재되어 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결하는 과정에서 상기 챔버와 상기 제1 커버의 밀착력을 높이는 오링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
9. The method of claim 8,
Variable for robot, characterized in that it further comprises an O-ring member interposed on the contact surface between the chamber and the first cover to increase the adhesion between the chamber and the first cover in the process of fastening the first cover and the second cover. rigid soles.
 제1항에 있어서,
상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
According to claim 1,
Variable rigidity sole for robot, characterized in that it further comprises a sensor unit for detecting the movement and landing of the robot and for detecting an external impact caused by an obstacle on the ground when landing on the ground.
 내부에 알갱이들로 채워진 다중챔버 및 상기 다중챔버를 밀폐하는 밀폐 커버를 포함하고 상기 다중챔버 각각의 내부 공기압을 조절하여 강성을 가변하는 본체부;
상기 다중챔버 각각에 대해 하부에 결합되고 지면과 접촉하는 베이스;
상기 밀폐 커버의 상부에 결합되고 로봇의 발목관절에 연결되는 앵클 마운트; 및
상기 앵클 마운트에 결합되고 상기 로봇의 이동 및 착지를 감지하고 지면에 착지할 때 지면의 장애물에 의한 외부충격을 감지하는 센서부를 포함하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
a body part including a multi-chamber filled with granules therein and a sealing cover for sealing the multi-chamber, the body part varying in rigidity by adjusting the internal air pressure of each of the multi-chambers;
a base coupled to a lower portion for each of the multi-chambers and in contact with the ground;
An ankle mount coupled to the upper portion of the sealing cover and connected to the ankle joint of the robot; and
A variable rigidity sole for a robot coupled to the ankle mount and including a sensor unit for detecting movement and landing of the robot and detecting an external impact caused by an obstacle on the ground when landing on the ground.
 제12항에 있어서, 상기 본체부는
상기 센서부에 의해 상기 로봇의 이동이 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부 공기를 빼내어 음압을 형성하여 강성을 높이고,
상기 센서부에 의해 상기 로봇의 착지가 감지되면 상기 다중챔버 각각의 내부를 대기압 상태로 유지하여 지면의 장애물 형상에 따라 발바닥의 형상이 적응적으로 변형되도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇용 가변 강성 발바닥.
13. The method of claim 12, wherein the body portion
When the movement of the robot is detected by the sensor unit, the internal air of each of the multi-chambers is drawn out to form a negative pressure to increase rigidity,
When the landing of the robot is sensed by the sensor unit, the inside of each of the multi-chambers is maintained at atmospheric pressure to adaptively deform the shape of the sole according to the shape of the obstacle on the ground.
KR1020210037581A 2021-03-23 2021-03-23 Variable stiffness sole for robot KR102494054B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210037581A KR102494054B1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Variable stiffness sole for robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210037581A KR102494054B1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Variable stiffness sole for robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220132362A true KR20220132362A (en) 2022-09-30
KR102494054B1 KR102494054B1 (en) 2023-01-31

Family

ID=83451436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210037581A KR102494054B1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Variable stiffness sole for robot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102494054B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6377014B1 (en) 1999-11-05 2002-04-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Legged walking robot
KR20040075331A (en) * 2001-12-25 2004-08-27 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 Device for absorbing floor-landing shock for legged mobile robot
JP2013220491A (en) * 2012-04-13 2013-10-28 Ihi Corp Ground contact part structure of robot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6377014B1 (en) 1999-11-05 2002-04-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Legged walking robot
KR20040075331A (en) * 2001-12-25 2004-08-27 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 Device for absorbing floor-landing shock for legged mobile robot
JP2013220491A (en) * 2012-04-13 2013-10-28 Ihi Corp Ground contact part structure of robot

Also Published As

Publication number Publication date
KR102494054B1 (en) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1484134B1 (en) Leg device for leg type movable robot, and method of controlling leg type movable robot
US5255753A (en) Foot structure for legged walking robot
JP3672867B2 (en) Landing shock absorber for legged mobile robot
US6963185B2 (en) System for estimating attitude of leg type moving robot itself
EP0433091A2 (en) Foot structure for legged walking robot
US7650203B2 (en) Foot structure for humanoid robot and robot with the same
EP1097860A3 (en) Legged walking robot
Moore et al. Reliable stair climbing in the simple hexapod'RHex'
US6967456B2 (en) Device for absorbing floor-landing shock for legged mobile robot
EP1772235A1 (en) Multi-point ground contact type foot part support mechanism, bipedal walking robot having the support mechanism, and control structure for the robot
JP5900838B2 (en) Robot grounding structure
Hauser et al. Friction and damping of a compliant foot based on granular jamming for legged robots
KR100887625B1 (en) The elastic sole and its shoes having elastic reaction force and shock absorption
CN109606500B (en) Run and jump biped robot ankle foot mechanism
US20080297091A1 (en) Foot of walking robot and walking robot having the same
KR20220132362A (en) Variable stiffness sole for robot
CN109334809B (en) Imitative hard gentle coupling buffering antiskid hoof palm of rock sheep
JP4295947B2 (en) Legged mobile robot and its movement control method
JP2003266362A (en) Foot of leg type mobile robot and leg type mobile robot
Choi et al. A new foot sole design for humanoids robots based on viscous air damping mechanism
CN209080043U (en) A kind of imitative blue sheep Coupled Rigid-flexible buffer non-skid hoof palm
KR100881744B1 (en) An insole for shoes having air-cushion
RU2675327C1 (en) Leg foot for the walking space micro robot
Murai et al. 3D quasi-passive walker of bipedal robot with flat feet gait analysis of 3D quasi-passive walking
CN111891248B (en) Multi-foot walking robot and control method thereof and foot end mechanism with improved structure

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant