KR20230097383A

KR20230097383A - 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼

Info

Publication number: KR20230097383A
Application number: KR1020210186828A
Authority: KR
Inventors: 최동완; 김정헌
Original assignee: 주식회사 제타뱅크
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2023-07-03
Also published as: KR102625733B1

Abstract

본 발명은 로봇암과 연결되는 본체; 상기 본체에 연결되어 오브젝트를 잡는 제1 파지부; 및 상기 오브젝트의 형상에 따라 상기 제1 파지부의 자세 변경이 가능하도록 상기 본체와 상기 제1 파지부를 연결하는 제1 연결부;를 포함하는 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼에 관한 것이다.

Description

밀착력이 향상된 로봇 그리퍼{Robot gripper with improved adhesion}

본 발명은 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼에 관한 것이다.

본 연구는 2021년도 중소벤처기업부의 규제자유특구혁신사업 “생활공간 공유 비대면 서비스를 위한 이동식 협동로봇의 실증”의 지원에 의한 연구임 [P0016199]

반도체 제조라인, 자동차 부품 등의 조립라인 및 공작기계 등 거의 모든 산업분야에서 소재, 가공품, 완성제품 등을 핸들링하기 위한 로봇의 사용이 보편화되고 있다.

한편, 로봇에서 대상 제품을 잡는 기능을 제공하는 그리퍼(gripper)와 관련하여 휴먼 로봇 분야에서는 인간의 손동작과 유사하게 작동되는 다양한 형태가 시도되고 있으나, 이와 같은 휴먼 로봇 분야에서 제안되고 있는 그리퍼는 그 제조 및 사용의 편의성과 제작비용이 고려되어야 하는 산업 로봇 분야에 적용하기 곤란하므로, 산업용 로봇에서는 이와 같은 기능을 구현할 수 있는 그리퍼가 제공되지 않고 있는 것이 현실이다.

오브젝트의 대향되는 양쪽면이 평평하고 평행한 경우, 단순한 형상의 파지부를 가진 그리퍼로 오브젝트를 집어 올리는데 문제가 없으나, 오브젝트의 일면이 기울어져 있거나 대칭되지 않는 형상을 가진 경우 그리퍼의 파지부와 물체간의 이격이 발생하게 된다. 이경우, 오브젝트와 그리퍼의 접촉면과 오브젝트에 작용하는 압력이 수직을 이루지 않아 미끄러짐이 발생하는 문제가 있다. 또한, 미끄러짐을 방지하기 위해 과도한 압력을 주는 경우 오브젝트가 파손되는 경우가 발생한다.

등록번호 10-1139411호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 오브젝트를 파손하지 않으면서 오브젝트의 미끄러짐을 방지하는 로봇 그리퍼를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼는, 오브젝트의 형상에 따라 제1 파지부의 자세 변경이 가능하게 하는 제1 연결부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼는, 로봇암과 연결되는 본체; 상기 본체에 연결되어 오브젝트를 잡는 제1 파지부; 및 상기 오브젝트의 형상에 따라 상기 제1 파지부의 자세 변경이 가능하도록 상기 본체와 상기 제1 파지부를 연결하는 제1 연결부;를 포함한다.

상기 제1 연결부는, 상기 제1 파지부에 연결되는 구면베어링; 및 상기 구면베어링 주변에 배치되는 복수의 스프링;을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼는, 상기 본체에 연결되고, 상기 제1 파지부와 함께 오브젝트를 잡는 제2 파지부; 및 상기 오브젝트의 형상에 따라 상기 제2 파지부의 자세 변경이 가능하도록 상기 본체와 상기 제2 파지부를 연결하는 제2 연결부;를 더 포함한다.

상기 제2 연결부는, 상기 제2 파지부에 연결되는 구면베어링; 및 상기 구면베어링 주변에 배치되는 복수의 스프링;을 포함한다.

상기 제1 파지부는, 상기 오브젝트와 접촉하는 면이 플랫하다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 단순한 형상의 그리퍼로도 일면에 각도가 형성된 오브젝트를 잡을 수 있어 저가에 생산 가능하면서 오브젝트의 파지력이 향상된 로봇 그리퍼를 제공하는 효과가 있다.

둘째, 구면베어링을 구비함으로써, 파지면의 기울기에 따라 파지부의 자세가 가변되어 파지를 위한 작용 압력이 오브젝트에 효율적으로 전달되는 효과가 있다.

셋째, 복수의 스프링을 구비함으로써, 다른 오브젝트를 잡기 전에 변경된 자세를 원래대로 복원하는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 종래 기술에 따른 로봇 그리퍼를 예시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼를 예시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼를 다른 각도에서 본 모습을 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로봇 그리퍼가 오브젝트를 잡는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 제어 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 로봇(100)은, 오브젝트를 잡아 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하는 동작을 수행할 수 있다. 오브젝트는, 로봇(100)의 이동 대상을 의미한다.

로봇(100)은, 협동 로봇일 수 있다. 협동 로봇이란 사람과 같은 공간에서 작업하면서 사람과 물리적으로 상호작용할 수 있는 로봇으로 설명될 수 있다.

로봇(100)은, 로봇암(110) 및 그리퍼(200)를 포함할 수 있다.

로봇암(110)은, 인간의 팔 기능을 수행하는 것으로, 적어도 하나의 관절을 가져 여러 형태의 자세를 구현할 수 있다.

그리퍼(200)는 로봇암(110)에 연결되어 오브젝트를 잡는 기능을 수행할 수 있다. 그리퍼(200)는, 집게 형태를 가질 수 있다. 그리퍼(200)는, 파지부(210, 310)를 포함할 수 있다. 파지부(210, 310)의 오브젝트와 접촉되는 면은 평면일 수 있다.

로봇(100)은, 로봇암(110) 및 그리퍼(200)를 구비함으로써, 그리퍼(200)로 오브젝트를 잡은 후 로봇암(110)을 통해 제1 지점에서 오브젝트를 들어올릴 수 있다. 이후, 로봇(100)은, 오브젝트를 제1 지점에서 제2 지점까지 이동시킨 후, 그리퍼(200)로 제2 지점에서 오브젝트를 놓음으로써, 오브젝트를 이동시킬 수 있다.

도 2 내지 도 3은 종래 기술에 따른 로봇 그리퍼를 예시한다.

도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 그리퍼(GP)는 오브젝트(OJ)를 가운데 두고 한쌍의 파지부 사이가 좁아지게 된다. 이경우, 도 3에 예시된 바와 같이, 파지부에 과한 압력이 가해지게 되면 파지부의 자세가 틀어져(A) 그리퍼에 고장이 발생한다. 또는, 오브젝트(OJ)가 파지부를 통해 가해지는 압력을 견디지 못해 파손될 수 있다.

도 4에 예시된 바와 같이, 제1 파지부는 오브젝트(OJ)의 제1 면(SF1)과 접촉하고 제2 파지부는 오브젝트(OJ)의 제2 면(SF2)과 접촉할 수 있다. 제1 면(SF1) 및 제2 면(SF2)이 대칭되거나 서로 평행한 면을 가지게 되면 그리퍼(GP)는, 오브젝트(OJ)를 들어올리는데 문제가 없다. 그러나, 제1 면(SF1) 및 제2 면(SF2)이 대칭되지 않고 서로 평행하지 않은 면을 가지게 되면 오브젝트(OJ)의 면과 파지부 사이에 갭(B)이 발생할 수 있다. 이경우, 로봇이 오브젝트를 놓치게 되어 사고가 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 그리퍼(200)는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안되었다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼를 예시한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼를 다른 각도에서 본 모습을 예시한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로봇 그리퍼가 오브젝트를 잡는 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼(200)는, 종래 기술 대비 오브젝트에 대한 밀착력을 향상시킨다. 본 발명의 실시예에 따른 로봇 그리퍼(200)는, 종래 기술 대비 오브젝트에 대한 파지력을 향상시킨다.

로봇 그리퍼(200)는, 로봇암(110)에 연결될 수 있다. 로봇 그리퍼(200)가 로봇암(110)에 연결되는 방식에 공지된 기술이 적용될 수 있다.

로봇 그리퍼(200)는, 본체(201), 제1 파지부(210), 제1 연결부(220), 제2 파지부(310) 및 제2 연결부(320)를 포함할 수 있다.

본체(201)는, 로봇암(110)과 연결될 수 있다. 본체(201)는, 그리퍼 본체로 명명될 수 있다.

본체(201)는, 제1 본체(201a), 제2 본체(201b) 및 연결부(202)를 포함할 수 있다.

제1 본체(201a)는, 내측면에 홈이 형성될 수 있다. 내측면은, 제1 본체(201a)에서 오브젝트(OJ)를 바라보는 면으로 설명될 수 있다. 제1 본체(201a)에 형성되는 홈에 제1 연결부(220)에 의해 제1 파지부(210)가 연결될 수 있다.

제2 본체(201b)는, 내측면에 홈이 형성될 수 있다. 내측면은, 제2 본체(201b)에서 오브젝트(OJ)를 바라보는 면으로 설명될 수 있다. 제2 본체(201b)에 형성되는 홈에 제2 연결부(320)에 의해 제2 파지부(310)가 연결될 수 있다.

연결부(202)는, 제1 본체(201a) 및 제2 본체(201b)를 연결할 수 있다. 연결부(202)는, 제1 본체(201a) 및 제2 본체(201b) 중 적어도 어느 하나가 슬라이딩 이동하기 위한 가이드 기능을 제공할 수 있다.

예를 들면, 연결부(202)는, 샤프트 형상을 가지고, 제1 본체(201a) 및 제2 본체(201b)는, 연결부(202)에 삽입될 수 있다. 모터에 의해 동력이 제공되면, 제1 본체(201a) 및 제2 본체(201b) 중 적어도 어느 하나는 샤프트를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

한편, 실시예에 따라 연결부(202)는 복수개로 구비될 수 있다.

제1 파지부(210)는, 본체(201)에 연결되어 오브젝트(OJ)를 잡을 수 있다. 제1 파지부(210)는, 제2 파지부(310)와 함께 오브젝트(OJ)를 잡을 수 있다.

제1 파지부(210)는, 오브젝트와 접촉하는 면이 플랫할 수 있다.

제1 파지부(210)는 제1 면 및 제2 면을 포함할 수 있다.

제1 면은, 오브젝트(OJ)를 바라보는 면 또는 오브젝트(OJ)와 접촉하는 면으로 설명될 수 있다. 제1 면은, 평평하게 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 면에는, 마찰력이 큰 재질(예를 들면, 고무)이 부착될 수 있다.

제2 면은, 제1 본체(201a)를 바라보는 면 또는 제1 본체(201a)에 연결되는 면으로 설명될 수 있다.

제1 파지부(210)는, 오브젝트(OJ)의 형상에 따라 자세가 변경될 수 있다. 제1 파지부(210)는, 제1 본체(201a)에 힘이 가해짐에 따라 오브젝트(OJ)와 접촉하게 된다. 오브젝트(OJ)와 접촉한 상태에서 제1 본체(201a)에 힘이 더 가해지게 되면, 제1 파지부(210)는, 제1 연결부(220)의 작용으로 오브젝트(OJ)의 형상에 따라 자세가 변경된다. 예를 들면, 제1 파지부(210)와 접촉하는 오브젝트(OJ)의 면이 지면을 기준으로 제1 방향으로 제1 각도값을 가지며 기울어진 경우, 제1 파지부(210)는, 오브젝트(OJ)와 접촉된 상태에서 지면을 기준으로 제1 방향으로 제1 각도값을 가지며 기울어질 수 있다.

제1 연결부(220)는, 오브젝트(OJ) 형상에 따라 제1 파지부(210)의 자세 변경이 가능하도록 본체(201)와 제1 파지부(210)를 연결할 수 있다.

제1 연결부(220)는, 구면베어링(230) 및 복수의 스프링(240)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(220)는, 연장부(232)를 더 포함할 수 있다.

구면베어링(230)은, 제1 본체(201a)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 본체(201a)는 내부에 구면베어링(230)이 삽입될 수 있는 공간을 마련할 수 있다. 구면베어링(230)은 제1 본체(201a) 공간에 삽입된 채, 외륜이 제1 본체(201a)에 연결될 수 있다.

구면베어링(230)은, 제1 파지부(210)에 연결될 수 있다. 구면베어링(230)은, 연장부(232)를 매개로 제1 파지부(210)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 연장부(232)는, 제1 파지부(210)의 제2면에 부착될 수 있다. 구면베어링(230)의 내륜은 연장부(232)에 연결될 수 있다.

복수의 스프링(240)은, 구면베어링(230) 주변에 배치될 수 있다. 복수의 스프링(240)은, 좌우 방향 또는 상하 방향으로 대칭되게 배치될 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, 복수의 스프링(240)은, 제1 스프링(241), 제2 스프링(242), 제3 스프링(243) 및 제4 스프링(244)을 포함할 수 있다. 제1 파지부(210)가 사각형 형상을 가지는 경우, 제1 내지 제4 스프링(241, 242, 243, 244)은, 사각형의 네 모서리에 근접하게 배치될 수 있다.

제1 본체(201a) 및 제1 파지부(210)에는 각각 대응되는 지점에 복수의 홈이 형성될 수 있다. 복수의 스프링(240)은, 제1 본체(201a) 및 제1 파지부(210)에 형성된 홈에 삽입될 수 있다.

복수의 스프링(240)은, 제1 파지부(210)가 오브젝트(OJ)를 잡았다 놓는 경우, 제1 파지부(210)의 자세를 원상태로 복원시키는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 복수의 스프링(240)은 복원 스프링으로 명명될 수 있다.

제1 파지부(210)는, 구면베어링(230) 및 복수의 스프링(240)으로 인해, 오브젝트(OJ)와의 접촉에 따라 자세가 변경될 수 있다. 이로 인해, 로봇 그리퍼(200)를 통해 가해지는 압력이 오브젝트(OJ)에 전달되어 효율적 파지가 가능해진다.

제2 파지부(310)는, 본체(201)에 연결되어 오브젝트(OJ)를 잡을 수 있다. 제2 파지부(310)는, 제1 파지부(210)와 함께 오브젝트(OJ)를 잡을 수 있다.

제2 파지부(310)는, 오브젝트와 접촉하는 면이 플랫할 수 있다.

제2 파지부(310)는, 제1 면 및 제2 면을 포함할 수 있다.

제2 면은, 제2 본체(201b)를 바라보는 면 또는 제2 본체(201b)에 연결되는 면으로 설명될 수 있다.

제2 파지부(310)는, 오브젝트(OJ)의 형상에 따라 자세가 변경될 수 있다. 제2 파지부(310)는, 제2 본체(201b)에 힘이 가해짐에 따라 오브젝트(OJ)와 접촉하게 된다. 오브젝트(OJ)와 접촉한 상태에서 제2 본체(201b)에 힘이 더 가해지게 되면, 제2 파지부(310)는, 제2 연결부(320)의 작용으로 오브젝트(OJ)의 형상에 따라 자세가 변경된다. 예를 들면, 제2 파지부(310)와 접촉하는 오브젝트(OJ)의 면이 지면을 기준으로 제2 방향으로 제2 각도값을 가지며 기울어진 경우, 제2 파지부(310)는, 오브젝트(OJ)와 접촉된 상태에서 지면을 기준으로 제2 방향으로 제2 각도값을 가지며 기울어질 수 있다.

제2 연결부(320)는, 오브젝트(OJ) 형상에 따라 제2 파지부(310)의 자세 변경이 가능하도록 본체(201)와 제2 파지부(310)를 연결할 수 있다.

제2 연결부(320)는, 구면베어링(330) 및 복수의 스프링(340)를 포함할 수 있다. 제2 연결부(320)는, 연장부를 더 포함할 수 있다.

구면베어링(330)은, 제2 본체(201b)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 본체(201b)는 내부에 구면베어링(330)이 삽입될 수 있는 공간을 마련할 수 있다. 구면베어링(330)은 제2 본체(201b) 공간에 삽입된 채, 외륜이 제2 본체(201b)에 연결될 수 있다.

구면베어링(330)은, 제2 파지부(310)에 연결될 수 있다. 구면베어링(330)은, 연장부를 매개로 제2 파지부(310)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 연장부는, 제2 파지부(310)의 제2면에 부착될 수 있다. 구면베어링(330)의 내륜은 연장부에 연결될 수 있다.

복수의 스프링(340)은, 구면베어링(330) 주변에 배치될 수 있다. 복수의 스프링(340)은, 좌우 방향 또는 상하 방향으로 대칭되게 배치될 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, 복수의 스프링(340)은, 제1 스프링, 제2 스프링, 제3 스프링 및 제4 스프링을 포함할 수 있다. 제2 파지부(310)가 사각형 형상을 가지는 경우, 제1 내지 제4 스프링은, 사각형의 네 모서리에 근접하게 배치될 수 있다.

제2 본체(201b) 및 제2 파지부(310)에는 각각 대응되는 지점에 복수의 홈이 형성될 수 있다. 복수의 스프링(340)은, 제2 본체(201b) 및 제2 파지부(310)에 형성된 홈에 삽입될 수 있다.

복수의 스프링(340)은, 제2 파지부(310)가 오브젝트(OJ)를 잡았다 놓는 경우, 제2 파지부(310)의 자세를 원상태로 복원시키는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 복수의 스프링(340)은 복원 스프링으로 명명될 수 있다.

제2 파지부(310)는, 구면베어링(330) 및 복수의 스프링(340)으로 인해, 오브젝트(OJ)와의 접촉에 따라 자세가 변경될 수 있다. 이로 인해, 로봇 그리퍼(200)를 통해 가해지는 압력이 오브젝트(OJ)에 전달되어 효율적 파지가 가능해진다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 제어 블럭도이다.

도면을 참조하면, 로봇(100)은, 센싱부(110), 카메라(120), 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 제어부(170), 인터페이스부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.

센싱부(110)는, 그리퍼(200)가 오브젝트(OJ)에 접촉하는지 여부에 대한 정보를 생성할 수 있다.

센싱부(110)는, 복수의 접촉 센서를 포함할 수 있다.

센싱부(110)는, 제1 파지부(210)에 부착된 제1 내지 제4 접촉 센서를 포함할 수 있다. 제1 파지부(210) 제1 면의 중심점을 기준으로 상측에는 제1 접촉 센서가, 하측에는 제2 접촉 센서가, 좌측에는 제3 접촉 센서가, 우측에는 제4 접촉 센서가 부착될 수 있다.

센싱부(110)는, 제2 파지부(310)에 부착된 제1 내지 제4 접촉 센서를 포함할 수 있다. 제2 파지부(210) 제1 면의 중심점을 기준으로 상측에는 제1 접촉 센서가, 하측에는 제2 접촉 센서가, 좌측에는 제3 접촉 센서가, 우측에는 제4 접촉 센서가 부착될 수 있다.

카메라(120)는, 로봇(100) 외부 영상을 촬영할 수 있다. 카메라(120)는, 영상을 이용하여 로봇(100) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라(120)는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 제어부를 포함할 수 있다.

카메라(120)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

한편, 카메라(120)는, 센싱부(110)와 별도로 구성되는 것으로 설명되나, 실시예에 따라, 센싱부(110)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.

통신부(125)는, 로봇(100) 외부의 전자 장치(예를 들면, 사용자 단말기, 서버, 다른 로봇)와 신호를 교환할 수 있다.

통신부(125)는, 외부의 전자 장치와 데이터를 교환할 수 있다.

통신부(125)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

통신부(125)는, 5G(예를 들면, 뉴 라디오(new radio, NR)) 방식을 이용하여, 로봇(100) 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다.

입력부(130)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(130)에서 수집한 데이터는, 제어부(170)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.

메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 제어부(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 로봇(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.

구동부(150)는, 로봇암(110) 및 그리퍼(200) 중 적어도 어느 하나의 움직임을 제어할 수 있다. 이를 위해, 구동부(150)는 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다.

구동부(150)는, 제1 파지부(210) 및 제2 파지부(310) 간의 거리가 좁혀지도록 구동력을 제공할 수 있다. 제1 파지부(210) 및 제2 파지부(310) 간의 거리가 좁혀짐으로 인해, 그리퍼(200)는, 오브젝트(OJ)를 잡을 수 있다.

제어부(170)는, 로봇(100)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다. 제어부(170)는, 센싱부(110), 카메라(120), 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 인터페이스부(190) 및 전원 공급부(190)와 전기적으로 연결된다.

제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

제어부(170)는, 센싱부(110), 카메라(120), 통신부(125), 입력부(130), 인터페이스부(180) 중 적어도 어느 하나로부터 수신되는 신호에 기초하여 구동부(150)를 제어할 수 있다.

카메라(120)를 통해 오브젝트(OJ)가 검출되는 경우, 제어부(170)는, 제1 파지부(210) 및 제2 파지부(310) 간의 거리가 좁혀지게 하기위한 제1 구동력이 제공되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.

제1 파지부(210)에 구비된 복수의 센서 중 적어도 어느 하나로부터 오브젝트와의 접촉에 따른 신호가 수신되는 경우, 제어부(170)는, 제1 구동력보다 약한 제2 구동력이 제공되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.

제2 구동력에 의해, 신호가 수신되기 이전보다 천천히 제1 파지부(210) 및 제2 파지부(310) 중 적어도 하나가 이동되는 중, 제1 파지부(210)에 구비된 복수의 센서 중 다른 하나로부터 오브젝트와의 접촉에 따른 신호가 수신되는 경우, 제어부(170)는, 제2 구동력의 제공을 중지할 수 있다.

이후에, 제어부(170)는, 로봇암(110)이 구동되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.

제2 파지부(310)에 구비된 복수의 센서 중 적어도 어느 하나로부터 오브젝트와의 접촉에 따른 신호가 수신되는 경우, 제어부(170)는, 제1 구동력보다 약한 제2 구동력이 제공되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.

제2 구동력에 의해, 신호가 수신되기 이전보다 천천히 제1 파지부(210) 및 제2 파지부(310) 중 적어도 하나가 이동되는 중, 제2 파지부(310)에 구비된 복수의 센서 중 다른 하나로부터 오브젝트와의 접촉에 따른 신호가 수신되는 경우, 제어부(170)는, 제2 구동력의 제공을 중지할 수 있다.

인터페이스부(180)는, 외부 전자 장치와 신호를 교환하는 통로로 이용될 수 있다. 인터페이스부(180)는, 적어도 하나의 포트, 단자 등을 포함할 수 있다.

전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 로봇(100)을 구성하는 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 로봇
200 : 로봇 그리퍼
201 : 본체
210 : 제1 파지부
220 : 제1 연결부
310 : 제2 파지부
320 : 제2 연결부

Claims

로봇암과 연결되는 본체;
상기 본체에 연결되어 오브젝트를 잡는 제1 파지부; 및
상기 오브젝트의 형상에 따라 상기 제1 파지부의 자세 변경이 가능하도록 상기 본체와 상기 제1 파지부를 연결하는 제1 연결부;를 포함하는 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼.
제 1항에 있어서,
상기 제1 연결부는,
상기 제1 파지부에 연결되는 구면베어링; 및
상기 구면베어링 주변에 배치되는 복수의 스프링;을 포함하는 밀착력이 형성된 로봇 그리퍼.
제 1항에 있어서,
상기 본체에 연결되고, 상기 제1 파지부와 함께 오브젝트를 잡는 제2 파지부; 및
상기 오브젝트의 형상에 따라 상기 제2 파지부의 자세 변경이 가능하도록 상기 본체와 상기 제2 파지부를 연결하는 제2 연결부;를 더 포함하는 밀착력이 향상된 로봇 그리퍼.
제 3항에 있어서,
상기 제2 연결부는,
상기 제2 파지부에 연결되는 구면베어링; 및
상기 구면베어링 주변에 배치되는 복수의 스프링;을 포함하는 밀착력이 형성된 로봇 그리퍼.
제 1항에 있어서,
상기 제1 파지부는,
상기 오브젝트와 접촉하는 면이 플랫한 밀착력이 형성된 로봇 그리퍼.