KR20230149197A

KR20230149197A - 구동 기구 및 로봇

Info

Publication number: KR20230149197A
Application number: KR1020220104909A
Authority: KR
Inventors: 바오웨이 장; 시왕 주; 강 루어; 자오펑 리우; 신 왕
Original assignee: 베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-10-26
Also published as: JP7469403B2; CN116945227A; JP2023159011A; US20230330553A1; EP4265376A1

Abstract

본 발명은 구동 기구 및 로봇을 제공하고, 로봇 분야에 속한다. 당해 구동 기구는 구동 부재; 상기 구동 부재의 출력단에 연결되고, 구동홈을 구비하고, 상기 구동홈이 상기 전동 부재의 원주 방향을 따라 연장되는 전동 부재; 및 로봇의 몸체에 이동 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동홈에 이동 가능하게 연결되고, 상기 전동 부재가 상기 구동홈을 따라 운동하여, 상기 스윙 부재가 스윙하도록 구동하는 스윙 부재; 를 포함한다. 구동 부재가 전동 부재가 운동하도록 구동할 경우, 구동홈 및 스윙 부재가 협동되어, 스윙 부재와 구동홈의 이동 가능하게 연결된 부분이 구동홈을 따라 운동하므로, 스윙 부재가 스윙하도록 구동한다. 당해 구동 기구는 구조가 간단하고, 부피가 작고, 공간을 절약하며, 원가도 비교적 낮고, 생산 원가를 저하시키는데 유리하다.

Description

구동 기구 및 로봇{DRIVING MECHANISM AND ROBOT}

본 발명은 로봇 분야에 관한 것으로, 특히 구동 기구 및 로봇에 관한 것이다.

기술의 발전에 따라, 로봇은 공업 생산에 응용될 뿐만 아니라, 점차적으로 사람들의 일상 생활 속으로 들어가고 있다.

로봇의 몸체에는 통상적으로 로봇 고양이, 로봇 개, 로봇 물고기 등 로봇의 꼬리, 로봇 고양이, 로봇 개의 귀 등과 같은 일부 활동 부재가 연결되어 있다. 간이 로봇에서, 꼬리, 귀와 같은 활동 부재는 통상적으로 몸체에 달린 장식품으로서, 자체로는 이동할 수 없고, 사용자에 의해 움직일 수 밖에 없다.

현재는 이들 활동 부재가 활동할 수 있도록, 통상적으로 몸체에 1개 내지 2개의 조타기를 설치하고, 2개의 조타기는 각각 2개의 방향에서 활동 부재의 운동을 제어한다. 이러한 구조 형식은 점용하는 공간이 비교적 크고, 원가가 높다.

본 발명의 실시예는 구동 기구 및 로봇을 제공하고, 공간을 절약하고, 생산 원가를 저하시킬 수 있다. 상기 기술 수단은 아래와 같다.

일 측면에서, 본 발명의 실시예는 구동 기구를 제공하고, 당해 구동 기구는,

구동 부재;

상기 구동 부재의 출력단에 연결되고, 구동홈을 구비하고, 상기 구동홈이 상기 전동 부재의 원주 방향을 따라 연장되는 전동 부재; 및

로봇의 몸체에 이동 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동홈에 이동 가능하게 연결되고, 상기 전동 부재가 상기 구동홈을 따라 운동하여, 상기 스윙 부재가 스윙하도록 구동하는 스윙 부재; 를 포함한다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 스윙 부재는,

상기 몸체에 연결되는 스윙부; 및

상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 스윙부에 연결되고, 타단이 상기 구동홈에 위치하는 연동부; 를 포함한다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 스윙부는 적어도,

상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 몸체에 이동 가능하게 연결되는 제1 부분;

상반된 양단을 구비한 제2 부분 - 상기 제2 부분의 일단은 상기 제1 부분의 타단에 연결되고, 상기 제2 부분은 상기 연동부에 연결됨 - ; 및

상기 제2 부분의 타단에 연결되는 제3 부분; 을 포함한다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제1 미리 설정된 협각을 형성하는 것;

및, 상기 제3 부분의 중심선과 상기 제2 부분의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제2 미리 설정된 협각을 형성하는 것; 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 제1 부분의 일단에 힌지부가 설치된다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 연동부는,

상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 스윙부에 연결되는 연결부;

상기 연결부의 타단에 연결되고, 상기 구동홈에 위치한 슬라이딩부; 를 포함한다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 전동 부재는 캠이고, 상기 구동홈은 상기 캠의 외주벽에 둘러서 설치된다.

선택적으로, 상기 구동홈은 제1 세그먼트를 포함하고, 상기 외주벽의 전개면에서, 상기 제1 세그먼트는 정현 곡선이다.

본 발명 실시예의 구현 가능한 방식에서, 상기 전동 부재의 회전축에 수직된 평면에서, 상기 전동 부재의 아웃 라인은, 제1 측변, 제2 측변 및 제3 측변을 포함하고, 상기 제2 측변의 일단은 상기 제1 측변의 일단에 과도적으로 연결되고, 상기 제2 측변의 타단은 상기 제3 측변의 일단에 과도적으로 연결되며, 상기 제3 측변의 타단은 상기 제1 측변의 타단에 과도적으로 연결되고, 상기 제1 측변은 원호형이고, 상기 제1 측변의 원심은 상기 전동 부재의 회전축에 위치한다.

선택적으로, 상기 전동 부재는, 대향 배치된 제1 전동부 및 제2 전동부를 포함하고, 상기 제1 전동부와 제2 전동부는 연결되어 상기 구동홈을 형성한다.

선택적으로, 상기 제1 전동부는 제1 가이드 홈을 구비하고, 상기 제2 전동부는 제2 가이드 홈을 구비하고, 상기 제1 가이드 홈과 상기 제2 가이드 홈은 둘러서 상기 구동홈을 형성한다.

선택적으로, 상기 구동홈은,

상기 외주벽의 전개면에 위치하고, 적어도 일부 영역의 연장 방향이 상기 전동 부재의 회전축과 제3 미리 설정된 협각을 형성하는 제1 세그먼트; 및,

상기 외주벽의 전개면에 위치하고, 연장 방향이 상기 전동 부재의 회전축과 제4 미리 설정된 협각을 형성하는 제2 세그먼트; 중 적어도 하나를 포함한다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예는 또한 로봇을 제공하고, 상기 로봇은 몸체 및 상기 측면에서 설명된 구동 기구를 포함하고;

상기 구동 기구의 구동 부재는 상기 몸체에 연결되고, 상기 스윙 부재는 상기 몸체에 이동 가능하게 연결된다.

선택적으로, 상기 몸체의 외벽에는 힌지 지지대가 연결되고, 상기 스윙 부재는 상기 힌지 지지대에 연결된다.

본 발명의 실시예에 제공된 기술 수단은 적어도 아래의 유익한 효과를 포함한다.

본 발명 실시예의 전동 부재는 원주 방향을 따라 연장되는 구동홈을 구비하고, 스윙 부재의 일부는 구동홈에 이동 가능하게 연결되고, 구동 부재가 전동 부재를 구동하여 운동하도록 할 경우, 구동홈 및 스윙 부재가 협동되어, 스윙 부재와 구동홈의 이동 가능하게 연결된 부분이 구동홈을 따라 운동하므로, 스윙 부재가 스윙하도록 구동한다. 당해 구동 기구는 구조가 간단하고, 부피가 작고, 공간을 절약하며, 원가도 비교적 낮고, 생산 원가를 저하시키는데 유리하다.

본 발명 실시예의 기술 수단을 더 명확하게 설명하기 위해, 아래는 실시예의 설명에서 사용되는 도면에 대해 간단한 설명을 한다. 자명한 것은, 아래의 설명에서 도면은 오직 본 발명의 일부 실시예이고, 당업자에게 있어서, 창조적인 노동을 거치지 않는 전제 하에, 당해 도면에 따라 기타 도면을 더 획득할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 제공된 로봇의 구조 개략도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 제공된 구동 기구의 구조 개략도이다.
도3은 도2의 구동 기구의 확대 개략도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 제공된 스윙 부재의 구조 개략도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 외주벽이 전개된 개략도이다.
도6은 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 구조 개략도이다.
도7은 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 구조 개략도이다.
도8은 본 발명의 실시예에 제공된 제1 전동부와 제2 전동부의 연결 개략도이다.
도9는 본 발명의 실시예에 제공된 로봇의 부분 구조 개략도이다.

본 발명의 목적, 기술 수단 및 우점이 더 명확하기 위해, 아래는 도면과 결합하여 본 발명의 실시 방식에 대해 더 상세히 설명한다.

별도의 설명이 있지 않는 한, 사용된 기술 용어 또는 과학 용어는 당업자가 이해할 수 있는 통상적인 의미다. 본 발명의 특허출원 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 "제1 ", "제2 ", "제3 " 및 유사한 단어는 어떠한 순서, 수량 또는 중요성을 나타내는 것이 아니라, 오직 부동한 구성 부분을 구분하는데 사용된다. 또한, "하나" 또는 "일" 등 유사한 단어도 수량에 대한 한정으로 나타나지 않고, 적어도 하나가 존재한다는 것을 나타낸다. "포괄" 또는 "포함" 등 유사한 단어는 "포괄" 또는 "포함"의 앞에 나타난 소자 또는 물건은 "포괄" 또는 "포함" 뒤에 열거된 소자 또는 물건을 포함한다는 것을 의미하고, 기타 소자 또는 물건을 제외하지 않는다. "연결" 또는 "서로 연결" 등 유사한 단어는 물리적 또는 기계적 연결에 한정되지 않고, 직접적인 것 또는 간접적인 것과 상관없이 전기적 연결을 포함할 수도 있다. "상", "하", "좌", "우" 등은 오직 상대 위치 관계를 나타내는데 사용되고, 설명 대상의 절대 위치가 변경될 경우, 상기 상대 위치 관계도 상응하게 변경된다.

도1은 본 발명의 실시예에 제공된 로봇의 구조 개략도이다. 당해 로봇은 로봇 고양이, 로봇 개, 로봇 물고기 등 자동화 기기일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 설명해야 할 것은, 본 발명은 로봇의 종류를 한정하지 않는다.

도1에 도시된 바와 같이, 당해 로봇은 몸체(10) 및 활동 부재(20)를 포함한다. 활동 부재(20)는 꼬리, 귀 및 날개 등일 수 있다. 예시로서, 본 발명의 실시예는 로봇 개를 예로 들어, 당해 활동 부재(20)는 꼬리이다. 당해 활동 부재(20)는 구동 기구를 통해 몸체(10)와 연결되어, 구동 기구의 구동 하에서 운동하고, 또는 구동 기구의 일 부분을 활동 부재로 설정할 수도 있다. 설명해야 할 것은, 구동 기구는 로봇에서 스윙 기능을 구비한 활동 부재에 사용될 수 있고, 상기 설명된 예시 이외에, 구동 기구는 기타 활동 부재에 응용될 수 있고, 상기 설명은 예시일 뿐 한정이 아니다.

도2는 본 발명의 실시예에 제공된 구동 기구의 구조 개략도이다. 도2에서 구동 기구와 몸체(10)의 관계를 편리하게 설명하기 위해, 몸체(10)를 더 나타낸다. 도2에 도시된 바와 같이, 당해 구동 기구는 구동 부재(30), 전동 부재(40) 및 스윙 부재(70)를 포함한다.

전동 부재(40)는 구동 부재(30)의 출력단에 연결된다. 전동 부재(40)는 구동홈(40b)을 구비하고, 구동홈(40b)은 전동 부재(40)의 원주 방향을 따라 연장된다.

스윙 부재(70)는 로봇의 몸체(10)에 이동 가능하게 연결된다. 스윙 부재(70)의 일부는 구동홈(40b)에 이동 가능하게 연결되고, 당해 부분은 전동 부재(40)를 통해 구동홈(40b)을 따라 운동하여, 스윙 부재(70)가 스윙하도록 구동한다. 즉 구동 부재(30)는 전동 부재(40)가 운동하도록 구동하고, 전동 부재(40)가 운동할 경우, 스윙 부재(70)와 구동홈(40b)의 이동 가능하게 연결된 부분은 구동홈(40b)을 따라 운동하여, 스윙 부재(70) 전체가 스윙하도록 한다.

본 발명 실시예의 전동 부재(40)는 구동홈(40b)을 구비하고, 스윙 부재(70)의 일부는 구동홈(40b)에 이동 가능하게 연결되고, 구동 부재(30)가 전동 부재(40)가 운동하도록 구동할 경우, 구동홈(40b)과 스윙 부재(70)가 협동되어, 스윙 부재(70)와 구동홈(40b)의 이동 가능하게 연결된 부분이 구동홈(40b)을 따라 운동하므로, 스윙 부재(70)가 스윙하도록 구동한다. 활동 부재(20)를 스윙 부재(70)에 연결하거나, 또는 스윙 부재(70)의 일 부분을 직접 활동 부재(20)로 설치하므로, 로봇의 활동 부재(20)가 운동하도록 구동할 수 있다. 당해 구동 기구는 구조가 간단하고, 부피가 작고, 공간을 절약하며, 원가도 비교적 낮고, 생산 원가를 저하시키는데 유리하다.

도3은 도2의 구동 기구의 확대 개략도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 당해 스윙 부재(70)는 스윙부(50) 및 연동부(60)를 포함한다.

스윙부(50)는 몸체(10)에 연결된다. 연동부(60)는 상반된 양단을 구비하고, 일단은 스윙부(50)와 연결되고, 타단은 구동홈(40b)에 위치한다.

스윙부(50)와 로봇의 몸체(10)는 이동 가능하게 연결되고, 전동 부재(40)가 운동하는 과정에서, 전동 부재(40)는 구동홈(40b)을 통해 연동부(60)를 구동하여, 연동부(60)가 구동홈(40b)을 따라 운동하도록 하고, 연동부(60)가 스윙부(50)가 운동하도록 구동하므로, 스윙부(50)가 로봇의 몸체(10)를 상대하여 스윙할 수 있도록 한다.

도4는 본 발명의 실시예에 제공된 스윙 부재의 구조 개략도이다. 도4에 도시된 바와 같이, 당해 스윙 부재(70)의 스윙부(50)는 적어도 제1 부분(51), 제2 부분(52) 및 제3 부분(53)을 포함한다. 제1 부분(51)은 상반된 양단을 포함하고, 제1 부분(51)의 일단은 몸체(10)에 이동 가능하게 연결된다. 제2 부분(52)은 상반된 양단을 구비하고, 제2 부분(52)의 일단은 제1 부분(51)의 타단에 연결되고, 제2 부분(52)은 연동부(60)에 연결된다. 제3 부분(53)은 제2 부분(52)의 타단에 연결된다.

본 발명의 실시예에서, 스윙부(50)는 막대 모양으로 나타낸다. 제1 부분(51), 제2 부분(52) 및 제3 부분(53)은 순차적으로 연결되고, 제1 부분(51)의 일단은 몸체(10)에 이동 가능하게 연결되고, 연동부(60)는 중간 부분의 제2 부분(52)에 연결되고, 비교적 안정하게 스윙부(50)를 구동할 수 있다. 제3 부분(53)은 활동 부재(20)에 연결되거나, 또는 제3 부분(53)을 활동 부재로 설정한다. 예를 들면, 제3 부분(53)의 표면에 장식 부재를 설치하고, 꼬리, 귀 등 조형을 형성한다. 스윙부(50)를 순차적으로 연결된 3개 부분으로 설치하고, 당해 3개 부분 사이의 협각을 조정하여, 제3 부분(53)의 운동 궤적을 조정할 수 있으므로, 활동 부재(20)의 운동 궤적이 디자인 요구에 더 접근되도록 한다.

선택적으로, 제1 부분(51)과 제2 부분(52)의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제1 미리 설정된 협각을 형성하고, 제1 미리 설정된 협각은 0°보다 크고 180°보다 작다. 예를 들면, 제1 미리 설정된 협각은 120°일 수 있다.

제3 부분(53)의 중심선과 제2 부분(52)의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제2 미리 설정된 협각을 형성한다. 제2 미리 설정된 협각은 0°보다 크고 180°보다 작다. 예를 들면, 제2 미리 설정된 협각은 120°일 수 있다.

제1 미리 설정된 협각 및 제2 미리 설정된 협각은 같을 수 있고 부동할 수도 있고, 제1 미리 설정된 협각 및 제2 미리 설정된 협각의 구체적인 수치는 구체적인 수요에 따라 설정할 수 있어, 활동 부재(20)의 운동 궤적이 디자인 요구에 더 접근되도록 한다. 설명해야 할 것은, 본 발명은 제1 미리 설정된 협각 및 제2 미리 설정된 협각 값의 범위를 한정하지 않고, 상기 제1 미리 설정된 협각 및 제2 미리 설정된 협각 값의 범위에 관한 설명은 예시일 뿐 한정이 아니다.

일부 예시에서, 스윙부(50)는 일정한 탄성을 구비할 수 있다. 예를 들면, 스윙부(50)가 고무 막대이고, 또는 스윙부(50)의 제3 부분(53)이 고무 막대이므로, 스윙부(50)가 운동하는 과정에서 자체의 탄성으로 일정한 흔들림이 생성되도록 하므로, 로봇이 더 진실하도록 한다.

로봇을 설정할 때, 스윙부(50)의 제1 부분(51) 및 제2 부분(52), 전동 부재(40) 및 구동 부재(30)는 모두 배플, 하우징 등과 같은 로봇의 기타 구조를 통해 차단될 수 있고, 제3 부분(53)만 노출하여 활동 부재(20)와 연결하므로, 로봇이 더 진실하도록 한다.

도4에 도시된 바와 같이, 스윙부(50)의 제1 부분(51)의 일단에는 힌지부(511)가 설치되어 있다.

로봇의 몸체와 힌지된 스윙부(50)의 일단에 힌지부(511)가 구비되어 있다. 스윙부(50)와 로봇의 몸체(10)가 힌지부(511)를 사용하여 힌지되는데 편리하다.

예시적으로, 힌지부(511)는 볼 조인트 또는 컵 조인트 등 힌지 기능을 구비한 구조일 수 있고, 볼 조인트를 통해 힌지하므로, 스윙부(50)가 더 높은 자유도를 구비하고, 운동 범위가 더 크도록 하고, 활동 부재(20)의 운동 범위를 확대하는데 유리하다.

도4에 도시된 바와 같이, 당해 스윙 부재(70)에서, 연동부(60)는 연결부(61) 및 슬라이딩부(62)를 구비한다. 연결부(61)는 상반된 양단을 구비하고, 일단은 스윙부(50)에 연결되고, 슬라이딩부(62)는 연결부(61)의 타단에 연결되고, 슬라이딩부(62)는 구동홈(40b)에 위치한다.

슬라이딩부(62)와 구동홈(40b)이 협동되고, 전동 부재(40)가 운동할 경우, 슬라이딩부(62)는 구동홈(40b)을 따라 슬라이딩됨으로, 연결부(61)를 통해 스윙부(50)가 운동하도록 구동한다.

본 발명의 실시예에서, 연결부(61)는 막대 모양 또는 판상 등으로 나타내고, 슬라이딩부(62)는 볼 조인트 또는 롤러 등일 수 있다. 연결부(61)의 일단은 스윙부(50)에 연결되고, 타단은 볼 조인트에 연결된다. 구동홈(40b)에서 볼 조인트의 운동 저항은 작음으로, 스윙 부재(70)의 운동 범위를 더 크게 할 수 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 전동 부재(40)는 캠이고, 구동홈(40b)은 캠의 외주벽(40a)에 둘러서 설치된다.

본 발명의 실시예에서, 당해 구동 기구는 구동 부재(30), 캠 및 스윙 부재(70)를 포함한다. 여기서 스윙 부재(70)는 스윙부(50) 및 연동부(60)를 포함한다. 구동 부재(30)는 로봇의 몸체(10)에 연결된다. 구동 부재(30)는 모터일 수 있고, 구동 부재(30)의 출력단, 즉 모터의 회전축은 캠에 연결되고, 캠의 회전축(m)은 모터의 회전축과 같다.

연동부(60)와 스윙부(50)의 중간 부분은 연결되고, 연동부(60)의 슬라이딩부(62)는 구동홈(40b)에 위치한다. 슬라이딩부(62)는 캠의 회전에 따라, 구동홈(40b)을 따라 이동하여, 스윙부(50)가 스윙하도록 구동한다.

도5는 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 외주벽이 전개된 개략도이다. 도5에 도시된 바와 같이, 구동홈(40b)은 제1 세그먼트(401)를 포함한다.

일부 예시에서, 외주벽(40a)의 전개면에서, 제1 세그먼트(401)의 적어도 일부 영역의 연장 방향은 전동 부재(40)의 회전축(m)과 제3 미리 설정된 협각을 형성한다.

캠의 외주벽(40a)은 기둥면이고, 외주벽(40a)의 전개면은, 외주벽(40a)의 일 모선을 따라 외주벽(40a)을 절개하고, 절개된 외주벽(40a)을 펴서 획득된 평면을 가리킨다.

캠이 회전되는 과정에서, 연동부(60)의 운동은 2개 요소의 영향을 받는다. 하나는 캠의 형상이고, 다른 하나는 구동홈(40b)의 형상이다.

캠의 형상은 캠의 외주벽(40a)의 기복을 가리킨다. 즉, 캠의 외주벽(40a)부터 캠의 회전축(m)까지의 거리 변화를 가리킨다.

캠의 외주벽(40a)의 기복은 연동부(60)와 캠의 회전축(m)사이의 거리를 영향하여, 연동부(60)가 캠의 반경 방향에서 운동하도록 한다. 캠의 반경 방향은 캠의 회전축(m)과 수직되고, 캠의 회전축(m)에서 캠의 밖을 가리키는 방향, 또는 캠의 밖에서 캠의 회전축으로 가리키는 방향을 뜻한다.

제1 세그먼트(401)의 적어도 일부 영역의 연장 방향이 전동 부재(40)의 회전축(m)과 제3 미리 설정된 협각을 형성하므로, 제3 미리 설정된 협각의 크기를 조정하여, 제3 미리 설정된 협각이 90°가 아닐 경우, 연동부(60)는 제1 세그먼트(401)에서 운동하고, 구동홈(40b)의 측벽에 의해 추진될 수 있으므로, 캠의 회전축(m)에 평행되는 운동 분량이 존재할 수 있다. 따라서, 제1 세그먼트(401)를 설치하므로, 적합한 제3 미리 설정된 협각을 설정하여, 연동부(60)가 캠의 반경 방향에서 운동할 수 있는 외에, 캠의 축 방향에서도 운동할수 있도록 한다. 즉, 캠의 회전축(m)에 평행되는 방향에서 운동할 수 있다.

캠의 형상 및 제1 세그먼트(401)의 형상을 변경하여, 연동부(60)의 운동 궤적을 변경할 수 있으므로, 스윙부(50)의 운동 규칙을 변경하고, 꼬리와 같은 활동 부재(20)가 요구하는 방식으로 운동하도록 한다.

활동 부재(20)가 운동하도록 구동하는 과정에서, 구동 부재(30)의 회전 방향 및/또는 회전 속도를 변경하여, 활동 부재(20)의 운동을 조절할 수도 있으므로, 활동 부재(20)의 운동이 디자인 요구에 더 만족되도록 한다.

일부 예시에서, 캠 외주벽(40a)의 전개면에서, 제1 세그먼트(401)는 곡선형으로 나타내고, 구동홈(40b)에서 연동부(60)의 운동 궤적은 더 복잡하므로, 로봇의 활동 부재(20)가 더 복잡한 운동 궤적을 생성할 수 있도록 한다.

선택적으로, 외주벽(40a)의 전개면에서, 제1 세그먼트(401)는 정현 곡선이다. 즉, 제1 세그먼트(401)는 정현 곡선의 형상으로 휘어진다.

제1 세그먼트(401)를 정현 곡선의 형상으로 설치하므로, 연동부(60)의 운동은 비교적 안정적이고, 특히 캠의 회전축(m)에 평행된 방향에서, 연동부(60)가 운동 방향을 변경할 경우, 속도 변화가 온화하여, 활동 부재(20)의 운동은 안정적이고 자연스럽다.

도5에 도시된 바와 같이, 구동홈(40b)은 제2 세그먼트(402)를 포함한다. 외주벽(40a)의 전개면에서, 제2 세그먼트(402)의 연장 방향은 전동 부재(40)의 회전축(m)과 제4 미리 설정된 협각을 형성한다. 여기서, 제4 미리 설정된 협각은 0°가 아니다.

외주벽(40a)의 전개면에서, 제2 세그먼트(402)는 직선을 따라 연장된다. 캠이 회전되는 과정에서, 연동부(60)는 서로 수직되는 2개의 방향에서 운동한다. 즉 전동 부재(40)의 회전축(m)에 평행되는 방향에서의 운동과 전동 부재(40)의 회전축(m)에 수직되는 방향에서의 운동은 제4 미리 설정된 협각과 관련된다. 제4 미리 설정된 협각이 90°일 경우, 즉 제2 세그먼트(402)가 회전축(m)에 수직될 경우, 캠이 회전되는 과정에서, 연동부(60)가 제2 세그먼트(402)에 있을 경우, 연동부(60)는 캠의 회전축(m)에 평행되는 방향에서 변위되지 않는다. 이때 연동부(60)의 운동은 캠의 외주벽 기복의 영향만 받고, 연동부(60)는 캠의 반경 방향에서 운동하므로, 스윙부(50)는 활동 부재(20)가 부동한 방식으로 운동하도록 구동할 수 있고, 활동 부재(20)의 운동 방식을 풍부하게 한다.

설명해야 할 것은, 구동홈은 스윙 부재의 운동 궤적을 한정하는데 사용될 수 있다. 즉, 실제 수요에 따라, 구동홈의 형상을 조정하여 스윙 부재의 운동 궤적을 조정할 수 있다. 이해해야 할 것은, 미리 설정된 규칙에 따라 구동홈의 제1 세그먼트(401) 및 제2 세그먼트(402)를 접합하여, 스윙 부재의 운동 궤적을 조정할 수 있다. 예를 들면, 제1 세그먼트(401) 및 제2 세그먼트(402)를 순차적으로 정렬하여 접합할 수 있다.

일부 예시에서, 구동홈(40b)은 제1 세그먼트(401) 및 제2 세그먼트(402)를 포함할 수 있다. 제2 세그먼트(402)의 단부는 제1 세그먼트(401)의 단부에 연결된다. 외주벽(40a)의 전개면에서, 제2 세그먼트(402)는 직선으로 나타내고, 캠의 회전축(m)에 수직되어, 스윙 부재(70)가 더 복잡한 운동을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 구동홈(40b)은 환형 홈이다. 즉 구동홈(40b)의 양단이 연결됨으로, 구동 부재(30)를 통해 캠이 고정 방향을 따라 연속으로 360°이상 회전하도록 구동할 수 있고, 캠의 회전에 따라, 연동부(60)는 환상으로 나타낸 구동홈(40b)의 작용 하에 주기적으로 운동할 수 있으므로, 스윙부(50)를 통해 활동 부재(20)가 주기적으로 운동하도록 구동한다.

다른 예시에서, 구동홈(40b)의 양단은 연결되지 않을 수도 있다. 구동 부재(30)가 캠이 회전하도록 구동하여 연동부(60)가 구동홈(40b)의 단부까지 운동할 경우, 구동 부재(30)는 회전 방향을 변경하고, 캠이 계속 회전하도록 구동한다. 구동 부재(30)는 캠이 왕복 회전하도록 구동하여, 연동부(60)가 구동홈(40b)에서 왕복 운동하도록 하므로, 스윙부(50)를 통해 활동 부재(20)가 주기적으로 운동하도록 구동한다.

도6은 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 구조 개략도이다. 도6에 도시된 바와 같이, 구동 부재(30)의 회전축에 수직된 평면, 즉 캠 회전축(m)의 평면에서, 캠의 정투영은 이형으로 나타낸다. 당해 전동 부재(40)의 아웃 라인은 제1 측변(41), 제2 측변(42) 및 제3 측변(43)을 포함한다. 제2 측변(42)의 일단은 제1 측변(41)의 일단에 과도적으로 연결되고, 제2 측변(42)의 타단은 제3 측변(43)의 일단에 과도적으로 연결되고, 제3 측변(43)의 타단은 제1 측변(41)의 타단에 과도적으로 연결된다. 제1 측변(41)의 원심은 전동 부재(40)의 회전축(m)에 위치한다.

제1 측변(41)의 원심이 캠의 회전축(m)에 위치하므로, 제1 측변(41)에서, 캠의 외주벽(40a)의 기복은 0이고, 캠이 회전되는 과정에서, 연동부(60)가 제1 측변(41)에 위치할 경우, 연동부(60)부터 캠의 회전축(m)까지의 거리는 유지되고, 캠의 반경 방향에서 연동부(60)의 변위는 0이므로, 연동부(60)의 운동이 구동홈(40b) 형상의 영향만 받도록 한다. 구동홈(40b)의 형상을 디자인하고, 연동부(60)의 운동 궤적을 제어하는데 편리하여, 활동 부재(20)의 운동이 디자인 요구에 만족하도록 한다.

제2 측변(42) 및 제3 측변(43)의 길이는 같을 수 있어, 구동 부재(30)의 회전축에 수직된 평면에서, 캠의 정투영은 대칭 도형으로 나타낸다.

본 발명의 실시예에서, 구동홈(40b)의 제2 세그먼트(402)는 제2 측변(42) 및 제3 측변(43)에 위치하고, 제1 세그먼트(401)는 제1 측변(41)에 위치한다.

제2 측변(42) 및 제3 측변(43)은 제1 측변(41)에 원호를 통해 과도적으로 연결되고, 제2 측변(42) 및 제3 측변(43) 사이는 원호를 통해 과도적으로 연결되고, 구동홈(40b)의 설치에 유리하여, 구동홈(40b)의 과도가 더 평활하고, 연동부(60)의 안정적인 운동에 유리하다.

도7은 본 발명의 실시예에 제공된 캠의 구조 개략도이다. 도7에 도시된 바와 같이, 당해 전동 부재(40)는 제1 전동부(410) 및 제2 전동부(420)를 포함한다. 제1 전동부(410) 및 제2 전동부(420)는 연결되어 구동홈(40b)을 형성한다.

전동 부재(40)를 2개의 부분으로 설치하므로, 2개 부분이 연결되어 구동홈(40b)을 형성하고, 슬라이딩부(62)를 구동홈(40b)에 장착하는데 편리하다.

도7에 도시된 바와 같이, 제1 전동부(410)의 일면은 제1 가이드 홈(410a)을 구비하고, 제2 전동부(420)의 일면은 제2 가이드 홈(420a)을 구비한다. 도8은 본 발명의 실시예에 제공된 제1 전동부와 제2 전동부의 연결 개략도이다. 도8에 도시된 바와 같이, 제1 전동부(410)와 제2 전동부(420)는 대향 배치되어 연결되고, 제1 가이드 홈(410a)과 제2 가이드 홈(420a)은 둘러서 구동홈(40b)을 형성한다.

제1 전동부(410)의 표면에 제1 가이드 홈(410a)을 설치하고, 제2 전동부(420)의 표면에 제2 가이드 홈(420a)을 설치함으로, 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)에 의해 연동부(60)의 양측에서 각각 연동부(60)에 대해 위치 한정하고, 연동부(60)의 운동을 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)의 연장 방향에 한정한다. 연동부(60)가 구동홈(40b)을 따라 이동되는 과정에서, 제1 가이드 홈(410a)의 홈 바닥 및 제2 가이드 홈(420a)의 홈 바닥은 연동부(60)에 작용력을 인가함으로, 연동부(60)를 추진하고, 연동부(60)가 캠의 회전축(m)에 평행되는 방향에서 변위될 수 있도록 한다.

도7에 도시된 바와 같이, 제1 가이드 홈(410a)을 구비한 제1 전동부(410) 표면의 중간 부분, 제2 가이드 홈(420a)을 구비한 제2 전동부(420) 표면의 중간 부분에는 모두 돌출턱(430)이 구비되어 있고, 제1 가이드 홈(410a)은 1 전동부(410)의 가장자리를 따라 연장될 수 있고, 제2 가이드 홈(420a)은 제2 전동부(420)의 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)은 모두 돌출턱(430)을 둘러서 설치된다. 제1 전동부(410)의 돌출턱(430)과 제2 전동부(420)의 돌출턱(430)은 연결된다.

제1 전동부(410) 및 제2 전동부(420)에 각각 돌출턱(430)을 설치하고, 돌출턱(430)을 연결함으로, 제1 가이드 홈(410a)과 제2 가이드 홈(420a)이 일정한 거리를 두고, 구동홈(40b)을 형성하도록 한다.

일부 예시에서, 제1 전동부(410)와 제2 전동부(420)는 탈착 가능하게 연결된다. 예를 들면, 나사를 통해 연결 또는 접합된다. 다른 실시예에서, 제1 전동부(410)와 제2 전동부(420)는 일체 구조일 수 있다. 예를 들면, 사출 성형을 통해 일체 성형된다.

슬라이딩부(62)는 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)에 위치하고, 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)과 결합되어, 캠이 회전될 경우, 슬라이딩부(62)는 제1 가이드 홈(410a) 및 제2 가이드 홈(420a)에서 이동한다. 슬라이딩부(62)가 구동홈(40b)의 제1 세그먼트(401)로 이동될 경우, 제1 가이드 홈(410a)의 내벽 또는 제2 가이드 홈(420a)의 내벽은 슬라이딩부(62)에 대해 추력을 생성하고, 슬라이딩부(62)를 추진하므로, 슬라이딩부(62)가 캠의 회전축(m)에 평행되는 방향에서 이동하도록 한다.

제1 가이드 홈(410a)의 내벽 및 제2 가이드 홈(420a)의 내벽은 모두 호형 오목면일 수 있으므로, 슬라이딩부(62)의 표면과 접착될 수 있어, 슬라이딩부(62)가 구동홈(40b)에서 더 안정적으로 운동하도록 한다.

제1 전동부(410) 및 제2 전동부(420)는 모두 자기 윤활 재료를 제조될 수 있어, 구동홈(40b)에서 연동부(60)가 이동할 경우 받는 저항을 감소하므로, 연동부(60)의 이동이 더 안정적이고, 캠과 슬라이딩부(62)의 마손을 감소한다.

본 발명의 실시예에 제공된 로봇은 몸체(10) 및 도2 내지 도8에 도시된 구동 기구를 포함한다. 구동 기구의 구동 부재(30)는 몸체(10)에 연결되고, 스윙 부재(70)의 일단은 몸체(10)에 이동 가능하게 연결된다.

본 예시에서, 당해 로봇은 활동 부재(20)를 더 포함하고, 활동 부재(20)는 스윙 부재(70)의 타단에 연결된다. 다른 예시에서, 스윙 부재(70)의 타단을 직접 활동 부재(20)로 설치할 수도 있다. 예를 들면 로봇의 꼬리, 귀 등으로 설치할 수 있다.

활동 부재(20)를 설치할 경우, 활동 부재(20)는 스윙부(50)의 제3 부분(53)에 연결될 수 있다. 즉, 스윙부(50)의 겉에 끼움 설치될 수 있고, 스윙부(50)의 말단에 연결될 수도 있고, 로봇의 구체적인 구조에 따라 연결될 수 있다.

본 발명 실시예의 전동 부재(40)는 구동홈(40b)을 구비하고, 스윙 부재(70)의 일부는 구동홈(40b)에 이동 가능하게 연결되고, 구동 부재(30)가 전동 부재(40)가 운동하도록 구동할 경우, 구동홈(40b) 및 스윙 부재(70)가 협동되어, 스윙 부재(70)와 구동홈(40b)의 이동 가능하게 연결된 부분이 구동홈(40b)을 따라 운동하므로, 스윙 부재(70)가 스윙하도록 구동한다. 활동 부재(20)를 스윙 부재(70)에 연결하거나, 또는 스윙 부재(70)의 일 부분을 직접 활동 부재(20)로 설치함으로써, 로봇의 활동 부재(20)가 운동하도록 구동할 수 있다. 당해 구동 기구는 구조가 간단하고, 부피가 작고, 공간을 절약하며, 원가도 비교적 낮고, 생산 원가를 저하시키는데 유리하다.

도9는 본 발명의 실시예에 제공된 로봇의 부분 구조 개략도이다. 도9에 도시된 바와 같이, 몸체(10)의 외벽에는 힌지 지지대(101)가 설치되어 있고, 스윙 부재(70)는 힌지 지지대(101)에 연결된다.

몸체(10)의 겉에 힌지 지지대(101)를 설치하고, 스윙 부재(70)의 힌지부(511)와 힌지됨으로, 스윙 부재(70)가 비교적 큰 자유도를 구비하고, 운동 범위가 더 크도록 한다.

상기 설명은 본 출원의 선택 가능한 실시예일 뿐이고, 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니고, 본 출원의 정신과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체 및 개선은 본 출원의 보호 범위에 포함된다.

Claims

구동 기구에 있어서,
구동 부재(30);
상기 구동 부재(30)의 출력단에 연결되고, 구동홈(40b)을 구비하고, 상기 구동홈(40b)이 상기 전동 부재(40)의 원주 방향을 따라 연장되는 전동 부재(40); 및
로봇의 몸체(10)에 이동 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동홈(40b)에 이동 가능하게 연결되고, 상기 전동 부재(40)가 상기 구동홈(40b)을 따라 운동하여, 상기 스윙 부재(70)가 스윙하도록 구동하는 스윙 부재(70); 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제1항에 있어서,
상기 스윙 부재(70)는,
상기 몸체(10)에 연결되는 스윙부(50); 및
상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 스윙부(50)에 연결되고, 타단이 상기 구동홈(40b)에 위치하는 연동부(60); 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제2항에 있어서,
상기 스윙부(50)는 적어도,
상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 몸체(10)에 이동 가능하게 연결되는 제1 부분(51);
상반된 양단을 구비한 제2 부분(52) - 상기 제2 부분(52)의 일단은 상기 제1 부분(51)의 타단에 연결되고, 상기 제2 부분(52)은 상기 연동부(60)에 연결됨 - ; 및
상기 제2 부분(52)의 타단에 연결되는 제3 부분(53); 을 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제3항에 있어서,
상기 제1 부분(51)과 상기 제2 부분(52)의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제1 미리 설정된 협각을 형성하는 것; 및
상기 제3 부분(53)의 중심선과 상기 제2 부분(52)의 중심선은 같은 면에 위치하며, 제2 미리 설정된 협각을 형성하는 것; 중 적어도 하나를 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제3항에 있어서,
상기 제1 부분(51)의 일단에 힌지부(511)가 설치된,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제2항에 있어서,
상기 연동부(60)는,
상반된 양단을 구비하고, 일단이 상기 스윙부(50)에 연결되는 연결부(61); 및
상기 연결부(61)의 타단에 연결되고, 상기 구동홈(40b)에 위치한 슬라이딩부(62); 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제1항에 있어서,
상기 전동 부재(40)는 캠이고, 상기 구동홈(40b)은 상기 캠의 외주벽(40a)에 둘러서 설치되는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제7항에 있어서,
상기 구동홈(40b)은 제1 세그먼트(401)를 포함하고, 상기 외주벽(40a)의 전개면에서, 상기 제1 세그먼트(401)는 정현 곡선인,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제1항에 있어서,
상기 전동 부재(40)의 회전축(m)에 수직된 평면에서, 상기 전동 부재(40)의 아웃 라인은, 제1 측변(41), 제2 측변(42) 및 제3 측변(43)을 포함하고, 상기 제2 측변(42)의 일단은 상기 제1 측변(41)의 일단에 과도적으로 연결되고, 상기 제2 측변(42)의 타단은 상기 제3 측변(43)의 일단에 과도적으로 연결되며, 상기 제3 측변(43)의 타단은 상기 제1 측변(41)의 타단에 과도적으로 연결되고, 상기 제1 측변(41)은 원호형이고, 상기 제1 측변(41)의 원심은 상기 전동 부재(40)의 회전축(m)에 위치하는,
제7항에 있어서,
상기 전동 부재(40)는, 대향 배치된 제1 전동부(410) 및 제2 전동부(420)를 포함하고, 상기 제1 전동부(410)와 제2 전동부(420)가 연결되어 상기 구동홈(40b)을 형성하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제10항에 있어서,
상기 제1 전동부(410)는 제1 가이드 홈(410a)을 구비하고, 상기 제2 전동부(420)는 제2 가이드 홈(420a)을 구비하고, 상기 제1 가이드 홈(410a) 및 상기 제2 가이드 홈(420a)은 둘러서 상기 구동홈(40b)을 형성하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
제7항에 있어서,
상기 구동홈(40b)은,
성가 외주벽(40a)의 전개면에 위치하고, 적어도 일부 영역의 연장 방향이 상기 전동 부재(40)의 회전축(m)과 제3 미리 설정된 협각을 형성하는 제1 세그먼트(401); 및
상기 외주벽(40a)의 전개면에 위치하고, 연장 방향이 상기 전동 부재(40)의 회전축(m)과 제4 미리 설정된 협각을 형성하는 제2 세그먼트(402); 중 적어도 하나를 포함하는,
것을 특징으로 하는 구동 기구.
로봇에 있어서,
몸체(10) 및 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 구동 기구를 포함하고;
상기 구동 기구의 구동 부재(30)는 상기 몸체(10)에 연결되고, 상기 스윙 부재(70)는 상기 몸체(10)에 이동 가능하게 연결되는,
것을 특징으로 하는 로봇.
제13항에 있어서,
상기 몸체(10)의 외벽에 힌지 지지대(101)가 연결되고, 상기 스윙 부재(70)는 상기 힌지 지지대(101)에 연결되는,
것을 특징으로 하는 로봇.