KR20230109933A - Tpu 소재를 사용한 경량화된 로봇손 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화된 구조를 가지면서 안정적인 파지력을 제공할 수 있는 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 관한 것이다.
또한, 몸체에 굽힘 동작이 가능하도록 배치되는 복수 개의 굽힘부와 상기 굽힘부를 굽히거나 펼쳐주기 위한 구동부와 상기 굽힘부의 단부에 배치되어 파지 대상 물체에 밀착되는 TPU 소재의 밀착단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손{lightweight robot hand using TPU material}

본 발명은 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화된 구조를 가지면서 안정적인 파지력을 제공할 수 있는 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 인간의 행위를 대신하기 위해 사용되고 있으며, 효율성 및 작업성을 가장 우선시하는 산업용 로봇과 심미성이나, 인간의 모방을 가장 우선시하는 휴머노이드 로봇을 비롯하여 용도에 따라 다양한 로봇으로 분류되고 있다.

그 중 휴머노이드 로봇의 로봇손은 자연스러운 인간의 손 동작을 모방한 구조로 인간의 파지 동작을 정밀하게 수행하게 된다.

하지만, 종래의 로봇손은 파지력의 정밀한 제어가 어렵고, 인간의 신체와 같이 대상에 따라 적절한 마찰력을 제공하기 어려움에 따라, 파지 대상의 미끄러짐 및 이탈이 쉽게 발생되는 문제점이 있었다.

파지 대상의 미끄러짐 및 이탈을 방지하기 위해 각 관절별로 보다 정밀한 제어가 가능하도록 한국공개특허 제10-2009-0041474호 "로봇손가락 및 이를 포함한 로봇손"과 같은 기술이 개발되었으나, 각 마디에 동력전달부재가 설치됨에 따라, 무겁고 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 보다 경량화되고, 간단한 구조를 가지면서 파지한 대상의 미끄러짐 및 이탈을 효과적으로 방지할 수 있는 새로운 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국공개특허 제10-2009-0041474호 "로봇손가락 및 이를 포함한 로봇손"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 간단한 동작 구조를 가지는 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 파지 대상을 파지하였을 때, 파지 안정성을 높이기 위한 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손은 몸체에 굽힘 동작이 가능하도록 배치되는 복수 개의 굽힘부와 상기 굽힘부를 굽히거나 펼쳐주기 위한 구동부와 상기 굽힘부의 단부에 배치되어 파지 대상 물체에 밀착되는 TPU 소재의 밀착단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굽힘부는 일단부에 밀착단이 회동가능하도록 연결되는 제1 굽힘부와 상기 제1 굽힘부의 타단부에 결합되는 복수 개의 링크로 구성된 제2 굽힘부를 포함하여 구성되며, 상기 구동부는 링크 중 어느 하나를 밀거나, 당겨줌으로써 굽힘부의 굽힘 동작을 실시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 굽힘부는 제1 굽힘부의 타단부 상부에 연결되는 제1 링크와 제1 굽힘부의 타단부 하부에 연결되는 제2 링크로 구성되며, 상기 제1 링크와 제2 링크는 "X"자 형태로 교차하도록 몸체에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굽힙부와 밀착단 사이에 소정의 탄성력을 부여하기 위한 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 의하면, 간단한 링크 구조로 구조가 매우 간단하여 경량화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손에 의하면, 굽힘부의 단부에 배치되는 밀착단이 TPU 소재로 높은 마찰력을 제공하면서, 탄성부재를 통해 파지 대상에 보다 효과적으로 밀착되어 파지 대상을 안정적으로 파지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손의 동작을 도시한 도면.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 도시한 측면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손을 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손의 동작을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손은 몸체(1)에 파지 대상 물체의 파지를 위해 굽힘 동작이 가능하도록 배치되는 복수 개의 굽힘부(2)와 상기 굽힘부(2)를 굽히거나 펼쳐주기 위한 구동부(3)와 상기 굽힘부(2)의 단부에 배치되는 밀착단(4)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 밀착단(4)은 파지 대상 물체의 미끄러짐이나, 이탈을 효과적으로 방지하기 위해 TPU 소재로 구성됨이 바람직하다.

또한, 보다 효과적으로 마찰력을 부여하기 위해 복수 개의 돌기(4a)가 바닥면에 형성된 형태일 수도 있다.

또한, 상기 밀착단(4)이 TPU 소재로 소정의 탄성을 가지도록 구성되나, 보다 효율적으로 파지 대상의 형상에 맞춰 밀착될 수 있도록 내부가 비어있는 중공 구조를 가지도록 구성될 수도 있다.

즉, 밀착단(4)의 내부에 빈 공간이 형성되어 파지 대상의 형상에 따라 보다 용이하게 변형되면서 파지 대상의 표면에 밀착된다.

또한, 상기 구동부(3)는 소정의 거리로 밀거나 당겨줄 수 있는 실린더 또는 액츄에이터로 구성될 수 있다.

또한, 상기 굽힙부(2)의 제1 굽입부(11)와 밀착단(4) 사이에는 소정의 탄성력을 부여하기 위한 탄성부재(15)를 더 포함하여 보다 효과적으로 밀착단(4)을 파지 대상에 밀착시키도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 굽힘부(2)는 일단부에 밀착단(4)이 회동가능하도록 연결되는 제1 굽힘부(11)와 상기 제1 굽힘부(11)의 타단부에 결합되는 복수 개의 링크(13, 14)로 구성된 제2 굽힘부(12)를 포함하여 구성되며, 상기 구동부(3)는 링크(13, 14) 중 어느 하나를 밀거나, 당겨줌으로써 굽힘부(2)의 굽힘 동작을 실시하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손은 링크 구조를 통해 굽힘동작이 실시되도록 구성됨으로써, 각 마디별 별도의 동작을 실시하기 위한 구동체 및 동력전달부재로 인한 하중 증가를 효과적으로 방지하고, 경량화될 수 있다.

일 실시예로써, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2 굽힘부(12)는 제1 굽힘부(11)의 타단부 상부에 연결되는 제1 링크(13)와 제1 굽힘부(11)의 타단부 하부에 연결되는 제2 링크(14)로 구성되며, 상기 제1 링크(13)와 제2 링크(14)는 "X"자 형태로 교차하도록 몸체(1)에 연결되고, 상기 구동부(3)가 제2 링크(14)를 밀거나 당기도록 구성될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 제1 굽힙부(11)의 타단부 상부는 하부보다 돌출되도록 구성되어 제2 링크(14)가 제1 링크(13)보다 내측에 결합되도록 구성되며, 상기 제2 링크(14)의 타단부 하부는 몸체(1)에 회동가능하게 고정되며, 제2 링크(14)의 타단부 상부는 구동부(3)에 연결되어 구동부(3)가 제2 링크(14)를 밀거나 당겨주게 된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 몸체
2 : 굽힘부
3 : 구동부
4 : 밀착단
11 : 제1 굽힘부
12 : 제2 굽힘부
13 : 제1 링크
14 : 제2 링크
15 : 탄성부재

Claims (4)

1. 몸체에 굽힘 동작이 가능하도록 배치되는 복수 개의 굽힘부와;
   상기 굽힘부를 굽히거나 펼쳐주기 위한 구동부와;
   상기 굽힘부의 단부에 배치되어 파지 대상 물체에 밀착되는 TPU 소재의 밀착단을 포함하는 것을 특징으로 하는
   TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 굽힘부는
   일단부에 밀착단이 회동가능하도록 연결되는 제1 굽힘부와;
   상기 제1 굽힘부의 타단부에 결합되는 복수 개의 링크로 구성된 제2 굽힘부를 포함하여 구성되며,
   상기 구동부는 링크 중 어느 하나를 밀거나, 당겨줌으로써 굽힘부의 굽힘 동작을 실시하는 것을 특징으로 하는
   TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제2 굽힘부는
   제1 굽힘부의 타단부 상부에 연결되는 제1 링크와;
   제1 굽힘부의 타단부 하부에 연결되는 제2 링크로 구성되며,
   상기 제1 링크와 제2 링크는 "X"자 형태로 교차하도록 몸체에 연결되는 것을 특징으로 하는
   TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 굽힙부와 밀착단 사이에 소정의 탄성력을 부여하기 위한 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   TPU 소재를 사용한 경량화된 로봇손.