KR20240039700A - Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same - Google Patents

Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20240039700A
KR20240039700A KR1020220118332A KR20220118332A KR20240039700A KR 20240039700 A KR20240039700 A KR 20240039700A KR 1020220118332 A KR1020220118332 A KR 1020220118332A KR 20220118332 A KR20220118332 A KR 20220118332A KR 20240039700 A KR20240039700 A KR 20240039700A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
wire
guide
braking
plate
Prior art date
Application number
KR1020220118332A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송성혁
박찬훈
박동일
김병인
박정애
박종우
서현욱
한병길
이준호
정현목
서용신
이재영
Original Assignee
한국기계연구원
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 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020220118332A priority Critical patent/KR20240039700A/en
Publication of KR20240039700A publication Critical patent/KR20240039700A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0004Braking devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

제동 메커니즘이 구현된 고자유도 매니퓰레이터용 단위모듈 및 이를 포함하는 매니퓰레이터에서, 상기 단위모듈은 적어도 하나 이상이 연결되어 매니퓰레이터를 구성하며, 하부유닛, 상부유닛, 한 쌍의 제1 및 제2 와이어부들, 고정유닛 및 가압유닛을 포함한다. 상기 상부유닛은 상기 하부유닛과 회전 가능하도록 연결된다. 상기 제1 및 제2 와이어부들은 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이를 연결한다. 상기 고정유닛은 상기 상부유닛의 상부에서 상기 제1 및 제2 와이어부들의 연장을 가이드한다. 상기 가압유닛은 상기 고정유닛과 결합되며 상기 고정유닛을 가압하여 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이의 상대적인 위치를 고정시킨다. In a unit module for a high-degree-of-freedom manipulator implementing a braking mechanism and a manipulator including the same, at least one unit module is connected to form a manipulator, and includes a lower unit, an upper unit, and a pair of first and second wire portions. , including a fixing unit and a pressurizing unit. The upper unit is rotatably connected to the lower unit. The first and second wire portions connect the lower unit and the upper unit. The fixing unit guides the extension of the first and second wire parts at the top of the upper unit. The pressing unit is coupled to the fixing unit and pressurizes the fixing unit to fix the relative position between the lower unit and the upper unit.

Description

제동 메커니즘이 구현된 고자유도 매니퓰레이터용 단위모듈 및 이를 포함하는 매니퓰레이터{MODULE UNIT FOR MANIPULATOR HAVING BRAKING MECHANISM AND HIGH DEGREE OF FREEDOM AND MANIPULATOR HAVING THE SAME}Unit module for a high degree of freedom manipulator implementing a braking mechanism and a manipulator including the same {MODULE UNIT FOR MANIPULATOR HAVING BRAKING MECHANISM AND HIGH DEGREE OF FREEDOM AND MANIPULATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 제동 메커니즘이 구현된 다자유도 매니퓰레이터용 단위모듈 및 이를 포함하는 매니퓰레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상체를 파지하거나 이동하기 위해 사용되고, 최소의 액추에이터를 적용하면서도 높은 자유도를 구현하여 소형 및 경량화가 가능한 로봇 말단에 부착되는 매니퓰레이터에 적용되며, 제동 메커니즘이 구현된 단위모듈, 및 이를 포함하는 매니퓰레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a unit module for a multi-degree-of-freedom manipulator implementing a braking mechanism and a manipulator including the same. More specifically, it is used to grip or move an object and implements a high degree of freedom while applying a minimum actuator, making it compact and It is applied to a manipulator attached to the end of a robot that can be lightweight, and relates to a unit module in which a braking mechanism is implemented and a manipulator including the same.

다관절 로봇 등과 같은 대상체를 파지하거나 이동하는 등의 작업을 수행하기 위한 매니퓰레이터는 다자유도 내지 고자유도의 구현이 가능하여야 하며 이를 통해 다양한 작업을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. A manipulator for performing tasks such as grasping or moving an object such as an articulated robot must be capable of implementing multiple degrees of freedom or a high degree of freedom, and through this, various tasks can be performed more effectively.

이러한 다자유도 내지 고자유도의 구현이 가능한 매니퓰레이터에 관한 기술은, 예를 들어, 일본국 공개특허 제2004-154877호 또는 미국 공개특허 제2020-0282550호를 통해 예시되고 있다. Technology related to a manipulator capable of implementing such multiple degrees of freedom or a high degree of freedom is exemplified through, for example, Japanese Patent Publication No. 2004-154877 or U.S. Patent Publication No. 2020-0282550.

그러나, 종래의 고자유도 구현 매니퓰레이터의 경우, 매니퓰레이터를 구성하는 각각의 관절 또는 유닛을 구동하기 위한 구동기가 개별적으로 구비되어야 하며, 각 관절 또는 유닛도 스스로 동작하기 위한 구동기가 구비되어야 하여, 상대적으로 많은 수의 구동기가 구비되어야 한다. However, in the case of a conventional high-degree-of-freedom manipulator, a driver for driving each joint or unit constituting the manipulator must be individually provided, and each joint or unit must also be provided with a driver to operate on its own, making it relatively A large number of actuators must be provided.

이에, 구동기의 배치에 따른 설계가 복잡해지거나, 각각의 구동기를 개별적으로 또는 통합하여 제어하기 위한 제어방법도 복잡해지는 문제가 있었다. Accordingly, there was a problem that the design depending on the arrangement of the drivers became complicated, and the control method for controlling each driver individually or in an integrated manner also became complicated.

한편, 상기 매니퓰레이터의 제어에 있어 공압 구동기를 이용하는 경우, 상기 매니퓰레이터를 상대적으로 빠르게 구동하는 경우 끝단이 흔들리는 문제가 발생하므로, 상대적으로 저속으로 매니퓰레이터를 구동하여야 한다. 또한, 상기 매니퓰레이터를 특정 자세로 유지하는 경우, 매니퓰레이터가 하부방향으로 쳐지는 것과 같이 해당 자세가 유지되지 못하는 문제가 있다. Meanwhile, when a pneumatic actuator is used to control the manipulator, a problem of end shaking occurs when the manipulator is driven relatively quickly, so the manipulator must be driven at a relatively low speed. Additionally, when maintaining the manipulator in a specific posture, there is a problem that the posture cannot be maintained, such as the manipulator being tilted downward.

이러한 매니퓰레이터의 구동이나 자세 유지의 문제는, 대상체의 파지나 이동의 구현시 정밀도를 저하시키는 문제를 가져온다. Problems driving the manipulator or maintaining its posture lead to a decrease in precision when gripping or moving an object.

일본국 공개특허 제2004-154877호Japanese Patent Publication No. 2004-154877 미국 공개특허 제2020-0282550호US Patent Publication No. 2020-0282550

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 대상체의 파지나 이동의 동작에 있어서, 최소의 액추에이터를 적용하면서도 높은 자유도를 구현할 수 있고, 소형 및 경량화가 가능한 매니퓰레이터에 적용되어, 제동 메커니즘이 구현되어 효과적인 자세 고정이 가능한 고자유도 매니퓰레이터용 단위모듈에 관한 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived from this point, and the purpose of the present invention is to apply it to a manipulator that can realize a high degree of freedom while applying a minimum actuator in the operation of grasping or moving an object and can be made compact and lightweight. This relates to a unit module for a high-degree-of-freedom manipulator that implements a braking mechanism and enables effective posture fixation.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 단위모듈을 포함하는 매니퓰레이터에 관한 것이다. Additionally, another object of the present invention relates to a manipulator including the unit module.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 단위모듈은 적어도 하나 이상이 연결되어 매니퓰레이터를 구성하며, 하부유닛, 상부유닛, 한 쌍의 제1 및 제2 와이어부들, 고정유닛 및 가압유닛을 포함한다. 상기 상부유닛은 상기 하부유닛과 회전 가능하도록 연결된다. 상기 제1 및 제2 와이어부들은 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이를 연결한다. 상기 고정유닛은 상기 상부유닛의 상부에서 상기 제1 및 제2 와이어부들의 연장을 가이드한다. 상기 가압유닛은 상기 고정유닛과 결합되며 상기 고정유닛을 가압하여 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이의 상대적인 위치를 고정시킨다. At least one unit module according to an embodiment for realizing the object of the present invention is connected to form a manipulator, including a lower unit, an upper unit, a pair of first and second wire parts, a fixing unit, and a pressurizing unit. Includes units. The upper unit is rotatably connected to the lower unit. The first and second wire portions connect the lower unit and the upper unit. The fixing unit guides the extension of the first and second wire parts at the top of the upper unit. The pressing unit is coupled to the fixing unit and pressurizes the fixing unit to fix the relative position between the lower unit and the upper unit.

일 실시예에서, 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이에 결합되어, 상기 하부유닛과 상기 상부유닛의 회전을 유도하는 회전유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, a rotation unit coupled between the lower unit and the upper unit may further include a rotation unit that induces rotation of the lower unit and the upper unit.

일 실시예에서, 상기 회전유닛은, 상기 하부유닛의 중앙에서 상부방향으로 연장되는 제1 연결프레임, 및 상기 상부유닛의 중앙에서 하부방향으로 연장되는 제2 연결프레임과 유니버설 조인트를 구성할 수 있다. In one embodiment, the rotation unit may form a universal joint with a first connection frame extending upward from the center of the lower unit and a second connection frame extending downward from the center of the upper unit. .

일 실시예에서, 상기 상부유닛은, 상부 플레이트, 및 상기 상부 플레이트의 제1 방향을 따른 양 측에 한 쌍으로 돌출되는 상부 가이드부를 포함하고, 상기 하부유닛은, 상기 상부 플레이트와 마주하는 하부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트의 제2 방향을 따른 양 측에 한 쌍으로 돌출되는 하부 가이드부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the upper unit includes an upper plate and a pair of upper guide portions protruding on both sides along a first direction of the upper plate, and the lower unit includes a lower plate facing the upper plate. , and a pair of lower guide parts protruding on both sides of the lower plate along the second direction.

일 실시예에서, 상기 제1 와이어부는, 양 끝단이 상기 하부 가이드부에 각각 고정된 상태에서 상부로 연장되어 상기 상부 플레이트를 관통한 후, 상기 고정유닛을 따라 가이드되고, 상기 제1 와이어부의 길이는 일정할 수 있다. In one embodiment, the first wire portion extends upward with both ends fixed to the lower guide portion, penetrates the upper plate, and then is guided along the fixing unit, and the length of the first wire portion is may be constant.

일 실시예에서, 상기 제2 와이어부는, 양 끝단이 상기 하부 플레이트에 각각 고정된 상태에서 상부로 연장되어 상기 상부 가이드부를 관통한 후, 상기 고정유닛을 따라 상기 제1 와이어부와 교차하는 방향으로 가이드되고, 상기 제2 와이어부의 길이는 일정할 수 있다. In one embodiment, the second wire portion extends upward with both ends fixed to the lower plate, passes through the upper guide portion, and then extends along the fixing unit in a direction intersecting the first wire portion. Guided, the length of the second wire portion may be constant.

일 실시예에서, 상기 상부유닛은, 상기 상부 플레이트에 상기 한 쌍의 하부 가이드부와 마주하도록 한 쌍으로 형성되며, 상기 제1 와이어부가 내측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 상부 와이어 가이드를 더 포함하고, 상기 하부유닛은, 상기 하부 플레이트에 상기 한 쌍의 상부 가이드부와 마주하도록 한 쌍으로 형성되며, 상기 제2 와이어부가 내측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 하부 와이어 가이드를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the upper unit is formed as a pair on the upper plate to face the pair of lower guide parts, and further includes an upper wire guide that guides the first wire part to bend and extend inward; , the lower unit is formed as a pair on the lower plate to face the pair of upper guide parts, and may further include a lower wire guide that guides the second wire part to bend and extend inward.

일 실시예에서, 상기 상부 와이어 가이드 및 상기 하부 와이어 가이드는, 각각 상기 제1 와이어부와 접촉하는 면 및 상기 제2 와이어부와 접촉하는 면이 라운드되도록 형성될 수 있다. In one embodiment, the upper wire guide and the lower wire guide may be formed so that a surface in contact with the first wire part and a surface in contact with the second wire part are rounded, respectively.

일 실시예에서, 상기 하부유닛은, 상기 하부 플레이트의 중앙에 돌출되는 제1 연결프레임의 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 제1 와이어부를 외측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 하부 추가 가이드를 더 포함하고, 상기 상부유닛은, 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출되는 제2 연결프레임의 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 제2 와이어부를 외측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 상부 추가 가이드를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the lower unit is formed to protrude to the outside of the first connection frame protruding at the center of the lower plate, and further includes a lower additional guide that guides the first wire portion to bend and extend outward. , the upper unit may further include an additional upper guide that is formed to protrude to the outside of the second connection frame protruding at the center of the upper plate and guides the second wire portion to bend and extend outward.

일 실시예에서, 상기 상부유닛은, 제2 방향을 따라 연장되어 상기 제1 와이어부를 가이드하고, 상기 제1 와이어부에 고정되는 제1 제동편, 및 상기 제1 제동편의 하부에 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 제동베이스를 포함하는 제1 가이드부, 및 제1 방향을 따라 연장되어 상기 제2 와이어부를 가이드하고, 상기 제2 와이어부에 고정되는 제2 제동편, 및 상기 제2 제동편의 하부에 상기 제1 방향을 따라 연장되는 제2 제동베이스를 포함하는 제2 가이드부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the upper unit includes a first braking piece that extends along a second direction to guide the first wire portion, a first braking piece fixed to the first wire portion, and a first braking piece that extends along a second direction and guides the first wire portion, and a first braking piece that extends along a second direction and guides the first wire portion. A first guide part including a first braking base extending along a first direction, a second braking piece extending along a first direction to guide the second wire part, and fixed to the second wire part, and the second braking part A second guide unit including a second braking base extending along the first direction may be included at the lower part of the unit.

일 실시예에서, 상기 고정유닛은, 고정 플레이트, 상기 고정 플레이트의 하부방향으로 돌출되며, 상기 제1 가이드부와 평행하게 연장되어, 상기 제1 제동편을 상기 제1 제동베이스 방향으로 가압하는 제1 고정 프레임, 상기 고정 플레이트의 하부방향으로 돌출되며, 상기 제2 가이드부와 평행하게 연장되며, 상기 제2 제동편을 상기 제2 제동베이스 방향으로 가압하는 제2 고정 프레임, 상기 고정 플레이트의 하부방향으로 연장되어, 상기 상부유닛에 고정되는 결합부, 및 상기 결합부 상에 결합되는 탄성부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the fixing unit includes a fixing plate, a second part that protrudes in a downward direction of the fixing plate, extends in parallel with the first guide part, and presses the first braking piece in the direction of the first braking base. 1 A fixing frame, a second fixing frame that protrudes downward from the fixing plate, extends in parallel with the second guide part, and presses the second braking piece in the direction of the second braking base, a lower part of the fixing plate It extends in one direction and may include a coupling portion fixed to the upper unit, and an elastic portion coupled to the coupling portion.

일 실시예에서, 상기 가압유닛은, 상기 고정 플레이트를 상기 상부유닛 방향으로 가압하여, 상기 제1 제동편이 상기 제1 제동베이스에 고정되고, 상기 제2 제동편이 상기 제2 제동베이스에 고정되도록 할 수 있다. In one embodiment, the pressing unit presses the fixing plate in the direction of the upper unit so that the first braking piece is fixed to the first braking base and the second braking piece is fixed to the second braking base. You can.

일 실시예에서, 상기 가압유닛은, 상기 고정 플레이트의 상부에 위치하는 가압부, 및 상기 가압부로 공압을 인가하는 공압라인을 포함할 수 있다. In one embodiment, the pressurizing unit may include a pressurizing unit located on an upper part of the fixing plate, and a pneumatic line that applies pneumatic pressure to the pressurizing unit.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 매니퓰레이터는 상기 단위모듈이 복수개가 서로 결합되어 구성되며, 구동와이어 및 외곽 프레임을 포함한다. 상기 구동와이어는 상기 단위모듈을 따라 연장되어, 상기 매니퓰레이터의 자세를 가변시킨다. 상기 외곽 프레임은 서로 인접하는 단위모듈을 고정시킨다. A manipulator according to an embodiment for realizing another object of the present invention described above is composed of a plurality of unit modules combined with each other, and includes a drive wire and an outer frame. The drive wire extends along the unit module to change the posture of the manipulator. The outer frame fixes adjacent unit modules.

일 실시예에서, 상기 구동와이어는, 상기 단위모듈의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들을 따라 연속적으로 연장되는 한 쌍의 제1 구동와이어들, 및 상기 단위모듈의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들을 따라 연속적으로 연장되는 한 쌍의 제2 구동와이어들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the drive wire includes a pair of first drive wires that continuously extend along a pair of side surfaces of the unit module facing each other, and another pair of side surfaces of the unit module facing each other. It may include a pair of second driving wires that extend continuously along.

일 실시예에서, 상기 제1 구동와이어들 각각은, 상기 하부유닛의 하부 플레이트의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들에 형성되는 제1 하부 외곽 돌출부, 및 상기 상부유닛의 상부 플레이트의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들에 형성되는 제1 상부 외곽 돌출부를 관통하여 연장되고, 상기 제2 구동와이어들 각각은, 상기 하부 플레이트의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들에 형성되는 제2 하부 외곽 돌출부, 및 상기 상부 플레이트의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들에 형성되는 제2 하부 외곽 돌출부를 관통하여 연장될 수 있다. In one embodiment, each of the first drive wires includes a first lower outer protrusion formed on a pair of sides facing each other of the lower plate of the lower unit, and one opposing side of the upper plate of the upper unit. extending through a first upper outer protrusion formed on a pair of side surfaces, wherein each of the second drive wires includes a second lower outer protrusion formed on another pair of side surfaces of the lower plate facing each other, and It may extend through the second lower outer protrusion formed on the other pair of sides of the upper plate facing each other.

일 실시예에서, 상기 외곽 프레임은, 일 끝단은 상기 하부유닛의 하부 플레이트의 모서리에 돌출되는 하부 돌출부에 고정되고, 타 끝단은 인접하는 단위모듈의 상기 상부유닛의 상부 플레이트의 모서리에 돌출되는 상부 돌출부에 고정될 수 있다. In one embodiment, the outer frame has one end fixed to a lower protrusion protruding from a corner of the lower plate of the lower unit, and the other end from an upper upper part protruding from the corner of the upper plate of the upper unit of an adjacent unit module. It can be fixed to the protrusion.

본 발명의 실시예들에 의하면, 매니퓰레이터를 구성하는 각각의 단위모듈이 개별적으로 자세가 고정된 상태에서 전체적인 매니퓰레이터의 자세를 변경시킬 수 있으므로, 종래 매니퓰레이터를 이용하여 대상체를 파지하거나 이동하는 경우 매니퓰레이터의 자세가 고정되지 않고 처지거나 끝단이 흔들리는 등의 문제를 최소화할 수 있고, 이를 통해 보다 정밀한 대상체의 파지 및 이동을 구현할 수 있다. According to embodiments of the present invention, each unit module constituting the manipulator can change the overall posture of the manipulator while its posture is individually fixed, so when gripping or moving an object using a conventional manipulator, the manipulator's Problems such as unstable posture, sagging, or shaking ends can be minimized, and through this, more precise gripping and movement of objects can be realized.

즉, 각각의 단위모듈은 제동 메커니즘이 적용되어 개별적으로 자세가 안정적으로 고정될 수 있으며, 자세가 고정되지 않은 단위모듈들은 구동 와이어의 구동을 통해 자세를 가변시킬 수 있으므로, 대상체의 위치나 파지 상태 등의 작업 환경을 고려하여, 최적의 파지나 이동 자세를 구현할 수 있다. In other words, the posture of each unit module can be stably fixed individually by applying a braking mechanism, and the posture of unit modules whose posture is not fixed can be changed by driving the driving wire, so the position or gripping state of the object Taking into account the working environment, etc., the optimal grip or movement posture can be realized.

또한, 각 단위모듈의 제동 메커니즘은 단순히 공압을 인가하거나 제거하는 동작으로 간단하게 수행될 수 있으며, 구동 와이어의 구동은 메인 구동부를 통해 제어하는 것으로 충분하므로, 종래 복수 관절을 포함하는 매니퓰레이터에서 각 관절마다 구동 방향에 따른 구동부가 구비되어야 하여, 구동부가 다수 설치되어 설계나 구동 방법이 복잡해지는 문제를 최소화할 수 있다. In addition, the braking mechanism of each unit module can be simply performed by simply applying or removing pneumatic pressure, and the driving of the driving wire is sufficient to control it through the main driving part, so each joint in a conventional manipulator including multiple joints Since a driving unit must be provided according to the driving direction for each drive unit, the problem of complicating the design or driving method due to multiple driving units being installed can be minimized.

구체적으로, 단위모듈에서는, 일정한 길이를 가지는 와이어부들과 유니버설 조인트를 통해 상부유닛과 하부유닛의 상대적인 자세 가변을 유도하며, 특정 자세에서 상기 와이어부들의 위치를 고정시킴으로써 상기 단위모듈은 해당 자세에서 안정적으로 고정되어 위치할 수 있다. Specifically, in the unit module, the relative posture variation of the upper unit and the lower unit is induced through wire portions having a certain length and a universal joint, and by fixing the positions of the wire portions in a specific posture, the unit module is stable in that posture. It can be fixed and positioned.

특히, 상기 와이어부들의 위치 고정시, 상기 상부유닛에 형성되는 가이드부와 고정유닛 사이의 결합을 통해 와이어부의 움직임을 제동하도록 설계되며, 공압이 공급되는 가압부의 팽창을 통해 상기 제동을 제어할 수 있으므로, 상기 제동 메커니즘의 구현이 간단하면서도 직관적이고, 설계를 단순화할 수 있다. In particular, when fixing the positions of the wire parts, it is designed to brake the movement of the wire parts through a combination between the guide part formed in the upper unit and the fixing unit, and the braking can be controlled through expansion of the pressing part to which pneumatic pressure is supplied. Therefore, the implementation of the braking mechanism is simple and intuitive, and the design can be simplified.

이 경우, 상기 상부유닛과 상기 하부유닛의 상대적인 회전량이 큰 경우, 필요로 하는 와이어의 길이가 증가하게 되는데, 별도의 와이어 가이드와 추가 가이드를 형성함으로써, 상기 필요로 하는 와이어의 길이에 부합하도록 와이어를 연장시킬 수 있어, 상대적으로 회전량이 크게 자세가 가변되는 경우에도 안정적인 자세 제어가 가능할 수 있다. In this case, when the relative rotation amount of the upper unit and the lower unit is large, the length of the required wire increases. By forming a separate wire guide and an additional guide, the wire is adjusted to match the required length of the wire. can be extended, enabling stable posture control even when the posture changes with a relatively large amount of rotation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 매니퓰레이터용 단위모듈을 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 단위모듈의 동작 상태를 예시한 정면도들이다.
도 3은 도 1의 단위모듈을 상부에서 관찰하여 도시한 사시도이다.
도 4a는 도 1의 단위모듈의 가압유닛을 별도로 도시한 사시도이고, 도 4b는 4a의 가압유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 4c는 도 4a의 가압유닛이 결합된 단위모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4a의 가압유닛의 동작에 따라 상기 단위모듈이 가압되는 상태를 도시한 정면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 1의 단위모듈의 동작 상태를 설명하기 위한 모식도들이며, 도 7a 내지 도 7c는 후술되는 도 8의 단위모듈의 동작 상태를 설명하기 위한 모식도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 매니퓰레이터용 단위모듈을 도시한 정면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 단위모듈의 동작 상태를 예시한 정면도들이다.
도 10은 도 1의 단위모듈들이 서로 연결되어 구성되는 매니퓰레이터를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 매니퓰레이터의 구동 와이어들의 연결상태를 설명하기 위한 확대 사시도이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 10의 매니퓰레이터의 다양한 제동 및 자세 변경 상태의 예를 설명하기 위한 모식도들이다.
Figure 1 is a perspective view showing a unit module for a manipulator according to an embodiment of the present invention.
Figures 2a and 2b are front views illustrating the operating state of the unit module of Figure 1.
Figure 3 is a perspective view showing the unit module of Figure 1 observed from the top.
Figure 4a is a perspective view separately showing the pressing unit of the unit module of Figure 1, Figure 4b is a perspective view showing a state in which the pressing unit of Figure 4a is combined, and Figure 4c shows the unit module to which the pressing unit of Figure 4a is coupled. This is a perspective view.
Figure 5 is a front view showing a state in which the unit module is pressed according to the operation of the pressing unit of Figure 4a.
FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams for explaining the operating state of the unit module of FIG. 1, and FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams for explaining the operating state of the unit module of FIG. 8, which will be described later.
Figure 8 is a front view showing a unit module for a manipulator according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are front views illustrating the operating state of the unit module of FIG. 8.
FIG. 10 is a perspective view showing a manipulator configured by connecting the unit modules of FIG. 1 to each other.
FIG. 11 is an enlarged perspective view to explain the connection state of the driving wires of the manipulator of FIG. 10.
FIGS. 12A to 12C are schematic diagrams for explaining examples of various braking and posture change states of the manipulator of FIG. 10.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 매니퓰레이터용 단위모듈을 도시한 사시도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 단위모듈의 동작 상태를 예시한 정면도들이다. 도 3은 도 1의 단위모듈을 상부에서 관찰하여 도시한 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing a unit module for a manipulator according to an embodiment of the present invention. Figures 2a and 2b are front views illustrating the operating state of the unit module of Figure 1. Figure 3 is a perspective view showing the unit module of Figure 1 observed from the top.

본 실시예에 의한 매니퓰레이터용 단위모듈(10)은, 후술되는 도 10에서와 같은 매니퓰레이터(1)를 구성하는 것으로, 우선 상기 단위모듈(10)의 세부 구성에 대하여 설명한 후, 상기 단위모듈(10)이 결합되어 구성되는 매니퓰레이터(1)에 대하여 설명한다. The unit module 10 for a manipulator according to this embodiment constitutes the manipulator 1 as shown in FIG. 10, which will be described later. First, the detailed configuration of the unit module 10 is described, and then the unit module 10 ) will be described.

다만, 상기 단위모듈(10)은 반드시 복수개가 서로 결합되어 상기 매니퓰레이터(1)를 구성하여 실시되는 것은 아니며, 하나의 단위모듈(10)로 구성되어, 로봇의 말단 등에 직접 설치되어 매니퓰레이터로서의 역할을 수행할 수도 있다. 물론, 이 경우 상기 단위모듈(10)을 통해 구현되는 자세나 위치 가변만 구현될 수 있어, 자세나 위치 가변이 제한적일 수 있다. However, the unit module 10 is not necessarily implemented by combining a plurality of units to form the manipulator 1, but is composed of a single unit module 10 and is directly installed at the end of the robot to play the role of a manipulator. It can also be done. Of course, in this case, only the posture or position variation implemented through the unit module 10 can be implemented, so the posture or position variation may be limited.

우선, 도 1을 참조하면, 구체적으로, 상기 단위모듈(10)은 하부유닛(100), 상부유닛(200), 회전유닛(300), 제1 와이어부(400), 제2 와이어부(500), 고정유닛(600) 및 가압유닛(700, 도 4a 참조)을 포함한다. 다만, 도 1을 통해서는 설명의 편의상 상기 가압유닛(700)은 생략하여 도시하였으며, 상기 가압유닛(700)에 대하여는 후속되는 도면을 참조하여 추가로 설명한다. First, referring to FIG. 1, specifically, the unit module 10 includes a lower unit 100, an upper unit 200, a rotation unit 300, a first wire portion 400, and a second wire portion 500. ), a fixing unit 600, and a pressurizing unit 700 (see FIG. 4A). However, in FIG. 1 , the pressing unit 700 is omitted for convenience of explanation, and the pressing unit 700 will be further described with reference to the following drawings.

상기 하부유닛(100)은 하부 플레이트(110), 제1 연결 프레임(120), 하부 가이드부(130), 하부 돌출부(140), 제1 하부 외곽 돌출부(170) 및 제2 하부 외곽 돌출부(180)를 포함한다. The lower unit 100 includes a lower plate 110, a first connection frame 120, a lower guide part 130, a lower protrusion 140, a first lower outer protrusion 170, and a second lower outer protrusion 180. ) includes.

상기 하부 플레이트(110)는 일 방향으로 연장되는 평면 형상(XY 평면)을 가지며, 도시된 바와 같이 전체적으로 사각 프레임 형상을 가질 수 있으나, 그 형상이 제한되는 것은 아니다. The lower plate 110 has a planar shape (XY plane) extending in one direction, and may have an overall square frame shape as shown, but its shape is not limited.

상기 제1 연결 프레임(120)은 상기 하부 플레이트(110)의 중앙부에서 상부방향, 즉 양의 제3 방향(+Z)으로 돌출되는 것으로, 도시된 바와 같이 한 쌍이 서로 마주하도록 연장되고, 한 쌍의 제1 연결 프레임들(120)의 사이에는 소정의 공간이 형성된다. The first connection frame 120 protrudes upward from the center of the lower plate 110, that is, in the positive third direction (+Z), and extends so that a pair faces each other, as shown. A predetermined space is formed between the first connection frames 120.

또한, 상기 제1 연결 프레임(120)의 상부에는 상기 회전유닛(300)이 결합되는 소정의 결합 유닛이 구비되는데, 이러한 회전유닛(300)의 결합 상태는 후술한다. In addition, a predetermined coupling unit to which the rotation unit 300 is coupled is provided on the upper part of the first connection frame 120, and the coupling state of the rotation unit 300 will be described later.

상기 하부 가이드부(130)는 상기 하부 플레이트(110)로부터 상부 방향으로 소정 길이 연장되며, 한 쌍이 제2 방향(Y)을 따라 상기 하부 플레이트(110)의 양 끝단에 각각 서로 이격되도록 대칭으로 형성된다. 이 경우, 상기 하부 가이드부(130)는 내부에 상기 제1 와이어부(400)가 관통할 수 있도록 소정의 홀(Z 방향으로 연장되는 홀)(131, 도 3 참조)이 형성될 수 있으며, 이에 상기 제1 와이어부(400)는 상기 하부 가이드부(130)를 관통하며 연장되어, 상기 하부 플레이트(110) 상에 고정될 수 있다. The lower guide portion 130 extends a predetermined length upward from the lower plate 110, and a pair is formed symmetrically to be spaced apart from each other at both ends of the lower plate 110 along the second direction (Y). do. In this case, the lower guide part 130 may have a predetermined hole (a hole extending in the Z direction) 131 (see FIG. 3) formed therein so that the first wire part 400 can penetrate, Accordingly, the first wire part 400 may extend through the lower guide part 130 and be fixed on the lower plate 110.

상기 하부 돌출부(140)는 상기 하부 플레이트(110)로부터 마찬가지로 상부 방향으로 소정 길이 연장되는데, 상기 하부 돌출부(140)의 연장 길이는 상기 하부 가이드부(130)보다 작을 수 있으며, 상기 하부 돌출부(140)의 내부에는 별도의 홈이나 홀은 형성되지 않는다. The lower protrusion 140 extends a predetermined length upward from the lower plate 110. The extended length of the lower protrusion 140 may be smaller than that of the lower guide portion 130, and the lower protrusion 140 ), no separate grooves or holes are formed inside.

또한, 상기 하부 돌출부(140)는 도시된 바와 같이, 두 쌍, 즉 총 4개가 상기 하부 플레이트(110)의 네 모서리에 각각 형성될 수 있다. 다만, 상기 하부 돌출부(140)는 서로 마주보는 모서리에 한 쌍으로만 형성될 수도 있다. Additionally, as shown, two pairs of the lower protrusions 140, that is, a total of four, may be formed at each of the four corners of the lower plate 110. However, the lower protrusions 140 may be formed in only one pair at opposite corners.

상기 하부 돌출부(140)는, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)에서, 서로 인접하는 단위유닛들을 서로 고정하기 위해 사용되는 구조로서, 이에 대하여는 후술한다. The lower protrusion 140 is a structure used to fix adjacent unit units to each other in the manipulator 1, which will be described later.

상기 제1 하부 외곽 돌출부(170)는 상기 하부 플레이트(110)의 제1 방향(X)을 따른 서로 마주하는 측면들로부터 상기 제1 방향(X)을 따라 돌출된다. 이 경우, 상기 제1 하부 외곽 돌출부(170)에 형성되는 홀을 통해, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)의 구동와이어가 연장되는데, 이에 대하여도 역시 후술한다. The first lower outer protrusion 170 protrudes along the first direction (X) from opposing sides of the lower plate 110 along the first direction (X). In this case, the drive wire of the manipulator 1, which will be described later, extends through the hole formed in the first lower outer protrusion 170, which will also be described later.

마찬가지로, 상기 제2 하부 외곽 돌출부(180)는 상기 하부 플레이트(110)의 제2 방향(Y)을 따른 서로 마주하는 측면들로부터 상기 제2 방향(Y)을 따라 돌출된다. 이 경우, 상기 제2 하부 외곽 돌출부(180)에 형성되는 홀을 통해, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)의 구동와이어가 연장되는데, 이에 대하여도 역시 후술한다. Likewise, the second lower outer protrusion 180 protrudes along the second direction (Y) from opposing sides of the lower plate 110 along the second direction (Y). In this case, the drive wire of the manipulator 1, which will be described later, extends through the hole formed in the second lower outer protrusion 180, which will also be described later.

한편, 상기 제1 방향(X), 상기 제2 방향(Y) 및 상기 제3 방향(Z)은 서로 직각으로 연장되는 방향으로, 공간 좌표를 형성하고, 설명의 편의를 위해 도시되는 도면에 상기 제1 내지 제3 방향들(X, Y, Z)을 도시하여 설명한다. Meanwhile, the first direction (X), the second direction (Y), and the third direction (Z) extend at right angles to each other, forming spatial coordinates, and are shown in the drawing for convenience of explanation. The first to third directions (X, Y, Z) will be illustrated and explained.

상기 상부유닛(200)은 상부 플레이트(210), 제2 연결 프레임(220), 상부 가이드부(230), 상부 돌출부(240), 제1 가이드부(250), 제2 가이드부(260), 제1 상부 외곽 돌출부(270) 및 제2 상부 외곽 돌출부(280)를 포함한다. The upper unit 200 includes an upper plate 210, a second connection frame 220, an upper guide part 230, an upper protrusion 240, a first guide part 250, a second guide part 260, It includes a first upper outer protrusion 270 and a second upper outer protrusion 280.

상기 상부 플레이트(210)는 일 방향으로 연장되는 평면 형상(XY 평면)을 가지며, 초기 상태에서는 상기 하부 플레이트(110)와 서로 평행하게 연장되고, 도시된 바와 같이 전체적으로 사각 프레임 형상을 가질 수 있으나, 그 형상이 제한되는 것은 아니다. 다만, 상기 상부 플레이트(210)와 상기 하부 플레이트(110)는 전체적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. The upper plate 210 has a planar shape (XY plane) extending in one direction, and in its initial state extends parallel to the lower plate 110, and may have an overall square frame shape as shown. The shape is not limited. However, the upper plate 210 and the lower plate 110 may have the same overall shape.

상기 제2 연결 프레임(220)은 상기 상부 플레이트(210)의 중앙부에서 하부방향, 즉 음의 제3 방향(-Z)으로 돌출되는 것으로, 도시된 바와 같이 한 쌍이 서로 마주하도록 연장되고, 한 쌍의 제2 연결 프레임들(220)의 사이에는 소정의 공간이 형성된다. The second connection frame 220 protrudes from the center of the upper plate 210 in a downward direction, that is, in the negative third direction (-Z), and extends so that a pair faces each other, as shown. A predetermined space is formed between the second connection frames 220.

이 경우, 상기 제2 연결 프레임들(220)과 상기 제1 연결 프레임들(120)은 서로 중첩되지 않도록 연장되는 것으로, 이에 따라 도시된 바와 같이, 상기 제1 연결 프레임들(120)과 상기 제2 연결 프레임들(220) 사이에는 상기 회전유닛(300)이 위치할 수 있는 공간이 형성된다. 즉, 상기 제1 연결 프레임들(120)은 상기 제2 방향(Y)을 따라 서로 마주하도록 배치되고, 상기 제2 연결 프레임들(220)은 상기 제1 방향(X)을 따라 서로 마주하도록 배치될 수 있다. In this case, the second connection frames 220 and the first connection frames 120 are extended so as not to overlap each other. Accordingly, as shown, the first connection frames 120 and the first connection frames 120 A space where the rotation unit 300 can be located is formed between the two connection frames 220. That is, the first connection frames 120 are arranged to face each other along the second direction (Y), and the second connection frames 220 are arranged to face each other along the first direction (X). It can be.

또한, 상기 제2 연결 프레임(220)의 하부에는 상기 회전유닛(300)이 결합되는 소정의 결합 유닛이 구비된다. In addition, a predetermined coupling unit to which the rotation unit 300 is coupled is provided at the lower part of the second connection frame 220.

이 때, 상기 회전유닛(300)은 예를 들어, 십자 베어링의 형상을 가질 수 있으며, 이에 상기 회전유닛(300)은 상기 제1 및 제2 연결 프레임들(120, 220)의 끝단에 결합된다. At this time, the rotation unit 300 may have the shape of a cross bearing, for example, and the rotation unit 300 is coupled to the ends of the first and second connection frames 120 and 220. .

그리하여, 상기 제1 및 제2 연결 프레임들(120, 220) 및 상기 회전유닛(300)은 전체적으로 유니버설 조인트(universal joint)를 구성한다. 이에, 상기 상부유닛(200)과 상기 하부유닛(100)은 상기 회전유닛(300)을 회전 중심으로 상대적으로 회전이 가능하며, 다양한 자세로 가변될 수 있다. Thus, the first and second connection frames 120 and 220 and the rotation unit 300 collectively constitute a universal joint. Accordingly, the upper unit 200 and the lower unit 100 can be relatively rotated around the rotation unit 300 and can be changed into various postures.

예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 하부유닛(100)에 대하여, 상기 상부유닛(200)은 상기 제2 방향(Y)을 회전 중심축으로 상기 회전유닛(300)을 중심으로 회전할 수 있다. For example, as shown in FIG. 2A, with respect to the lower unit 100, the upper unit 200 rotates about the rotation unit 300 in the second direction (Y) as the central axis of rotation. can do.

마찬가지로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 하부유닛(100)에 대하여, 상기 상부유닛(200)은 상기 제1 방향(X)을 회전 중심축으로 상기 회전유닛(300)을 중심으로 회전할 수 있다. Likewise, as shown in Figure 2b, with respect to the lower unit 100, the upper unit 200 can rotate around the rotation unit 300 with the first direction (X) as the central axis of rotation. there is.

즉, 상기 상부유닛(200)과 상기 하부유닛(100)은, 상기 제1 및 제2 연결 프레임들(120, 220)이 서로 간섭되지 않는 범위 내에서 다양하게 자세 가변, 즉 앞서 예시한 바와 같은 상대적인 회전이 가능하게 된다. That is, the upper unit 200 and the lower unit 100 have various posture variations within a range in which the first and second connection frames 120 and 220 do not interfere with each other, that is, as exemplified above. Relative rotation becomes possible.

물론, 상기 회전유닛(300)은 십자 베어링 외에도 다양하게 구성될 수 있으며, 상기 상부유닛(200)과 상기 하부유닛(100)의 상대적인 회전이 가능한 회전 결합 구조이면 제한되지는 않는다. Of course, the rotation unit 300 can be configured in various ways other than cross bearings, and is not limited as long as it has a rotation coupling structure that allows relative rotation of the upper unit 200 and the lower unit 100.

상기 상부 가이드부(230)는 상기 상부 플레이트(210)로부터 하부 방향으로 소정 길이 연장되며, 한 쌍이 제1 방향(X)을 따라 상기 상부 플레이트(210)의 양 끝단에 각각 서로 이격되도록 대칭으로 형성된다. 이 경우, 상기 상부 가이드부(230)는 내부에 상기 제2 와이어부(500)가 관통할 수 있도록 소정의 홀(Z 방향으로 연장되는 홀)이 형성될 수 있으며, 이에 상기 제2 와이어부(500)는 상기 상부 가이드부(230)를 관통하며 연장된다. The upper guide portion 230 extends a predetermined length from the upper plate 210 in the downward direction, and a pair is formed symmetrically to be spaced apart from each other at both ends of the upper plate 210 along the first direction (X). do. In this case, the upper guide part 230 may have a predetermined hole (a hole extending in the Z direction) formed therein so that the second wire part 500 can penetrate, and the second wire part (500) may be formed inside the upper guide part 230. 500) extends through the upper guide portion 230.

상기 상부 돌출부(240)는 상기 상부 플레이트(210)로부터 마찬가지로 하부 방향으로 소정 길이 연장되는데, 상기 하부 돌출부(240)의 연장 길이는 상기 하부 가이드부(230)보다 작을 수 있으며, 상기 하부 돌출부(240)의 내부에는 별도의 홈이나 홀은 형성되지 않는다. The upper protrusion 240 extends a predetermined length from the upper plate 210 in the downward direction. The extended length of the lower protrusion 240 may be smaller than that of the lower guide portion 230, and the lower protrusion 240 ), no separate grooves or holes are formed inside.

또한, 상기 상부 돌출부(240)는 도시된 바와 같이, 두 쌍, 즉 총 4개가 상기 상부 플레이트(210)의 네 모서리에 각각 형성될 수 있다. 다만, 상기 상부 돌출부(240)는 서로 마주보는 모서리에 한 쌍으로만 형성될 수도 있다. Additionally, as shown, two pairs of the upper protrusions 240, that is, a total of four, may be formed at each of the four corners of the upper plate 210. However, the upper protrusions 240 may be formed in only one pair at opposite corners.

상기 상부 돌출부(240)는, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)에서, 서로 인접하는 단위유닛들을 서로 고정하기 위해 사용되는 구조로서, 이에 대하여는 후술한다. The upper protrusion 240 is a structure used to fix adjacent unit units to each other in the manipulator 1, which will be described later.

상기 제1 가이드부(250)는, 도 3을 추가로 참조하면, 상기 상부 플레이트(210)의 상면에 상기 제2 방향(Y)을 따라 형성되는 것으로, 상기 제1 와이어부(400)를 가이드한다. 이 때, 상기 제1 와이어부(400)의 가이드되는 부분은, 후술되는 바와 같이, 제1 수평 와이어(420)이다. Referring further to FIG. 3, the first guide portion 250 is formed on the upper surface of the upper plate 210 along the second direction (Y) and guides the first wire portion 400. do. At this time, the guided portion of the first wire portion 400 is the first horizontal wire 420, as will be described later.

구체적으로, 상기 제1 가이드부(250)는 제1 단측벽(251), 제1 장측벽(252), 제1 제동 베이스(255) 및 제1 제동편(256)을 포함한다. Specifically, the first guide unit 250 includes a first short side wall 251, a first long side wall 252, a first braking base 255, and a first braking piece 256.

상기 제1 장측벽(252)은 상기 제2 방향(Y)을 따라 길이 방향으로 한 쌍으로 연장되는 것으로, 상기 제1 가이드부(250)의 길이 방향으로의 측벽(wall)을 형성한다. 다만, 상기 제1 장측벽(252)의 중앙부는 제1 절단부(253)가 형성되어 개방되는 것으로, 이는 상기 제2 가이드부(260)에 대한 고정 메커니즘을 수행하기 위한 공간이다. The first long side walls 252 extend in a pair in the longitudinal direction along the second direction Y, and form a side wall in the longitudinal direction of the first guide portion 250. However, the central portion of the first long side wall 252 is opened by forming a first cut portion 253, which is a space for performing a fixing mechanism for the second guide portion 260.

상기 제1 단측벽(251)은 상기 제1 장측벽(252)의 양 끝단을 밀폐하는 것으로, 상기 제1 장측벽(252) 보다 상대적으로 짧은 길이로 형성되며, 이에 따라 전체적으로 상기 제1 가이드부(250)는 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장된다. The first short side wall 251 seals both ends of the first long side wall 252, and is formed to have a relatively shorter length than the first long side wall 252, and thus the first guide portion as a whole. 250 extends along the second direction (Y).

이 때, 상기 제1 단측벽(251)이 상기 제1 장측벽(252)의 양 끝단을 밀폐하는 측벽(wall)으로서의 역할을 수행하므로, 상기 제1 장측벽(252)과 상기 제1 단측벽(251)은 내부에 제1 제동공간(254)을 형성하고, 상기 제1 제동공간(254)을 따라 상기 제1 수평 와이어(420)가 상기 제2 방향(Y)으로 연장된다. At this time, since the first short side wall 251 serves as a side wall that seals both ends of the first long side wall 252, the first long side wall 252 and the first short side wall 251 forms a first braking space 254 therein, and the first horizontal wire 420 extends in the second direction (Y) along the first braking space 254.

한편, 상기 제1 수평 와이어(420)는 양 측의 상기 제1 단측벽(251)에 접하면서 방향이 전환되어 수평 방향으로 연장된다. Meanwhile, the first horizontal wire 420 changes direction while contacting the first short side wall 251 on both sides and extends in the horizontal direction.

상기 제1 제동 베이스(255)는 상기 제1 제동공간(254)을 따라 형성되는 것으로, 상기 제1 제동공간(254)의 하면에 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장된다. 상기 제1 제동 베이스(255)는 도시된 바와 같이, 요철이 반복되어 형성되는 구조로서, 후술되는 상기 제1 제동편(256)과의 밀착에 따라 제동력이 발생하게 된다. The first braking base 255 is formed along the first braking space 254 and extends along the second direction (Y) on the lower surface of the first braking space 254. As shown, the first braking base 255 has a structure formed by repeating irregularities, and generates braking force as it comes into close contact with the first braking piece 256, which will be described later.

상기 제1 제동편(256)은 상기 제1 수평 와이어(420)의 하측에 고정되는 것으로, 상기 제1 제동 베이스(255)와 같은 요철이 하면에 형성되며, 상기 제1 제동 베이스(255)보다는 상대적으로 짧은 길이로 형성된다. The first braking piece 256 is fixed to the lower side of the first horizontal wire 420, and has irregularities similar to the first braking base 255 formed on the lower surface, rather than the first braking base 255. It is formed in a relatively short length.

상기 제1 제동편(256)에 형성되는 요철은 상기 제1 제동 베이스(255)에 형성되는 요철과 서로 마주하도록 배치되고, 이에 따라 상기 제1 제동편(256)과 상기 제1 제동 베이스(255)가 서로 밀착되는 경우, 높은 마찰력에 의해 상기 제1 수평 와이어(420)는 그 위치가 고정된다. The unevenness formed on the first braking piece 256 is arranged to face the unevenness formed on the first braking base 255, and accordingly, the first braking piece 256 and the first braking base 255 ) are in close contact with each other, the position of the first horizontal wire 420 is fixed due to high friction.

이 경우, 상기 요철의 형상은 제한되지 않으며, 가사 요철이 형성되지 않더라도 밀착시 높은 마찰력을 발생시킬 수 있는 재질로 형성될 수도 있다. In this case, the shape of the irregularities is not limited, and may be formed of a material that can generate high friction when in close contact even if the irregularities are not formed.

즉, 제동이 불필요한 상황에서는, 상기 제1 제동편(256)은 상기 제1 제동 베이스(255)와 소정 간격 이격되어 상부에서 상기 제1 수평 와이어(420)의 이동과 함께 이동되지만, 외부로부터 상기 제1 제동편(256)이 가압되어 상기 제1 제동편(256)과 상기 제1 제동 베이스(255)가 서로 밀착된다면, 마찰력에 의해 상기 제1 수평 와이어(420)의 이동은 중단되고, 해당 위치에서 제동이 수행된다. That is, in a situation where braking is not required, the first braking piece 256 is spaced apart from the first braking base 255 by a predetermined distance and moves together with the movement of the first horizontal wire 420 at the top, but When the first braking piece 256 is pressed and the first braking piece 256 and the first braking base 255 come into close contact with each other, the movement of the first horizontal wire 420 is stopped due to frictional force, and the corresponding Braking is carried out in position.

이러한 상기 제1 가이드부(250)와 동일한 제동 메커니즘이 상기 제2 가이드부(260)에도 적용된다. The same braking mechanism as the first guide part 250 is also applied to the second guide part 260.

즉, 상기 제2 가이드부(260)는, 도 3을 추가로 참조하면, 상기 상부 플레이트(210)의 상면에 상기 제1 방향(X)을 따라 형성되는 것으로, 상기 제2 와이어부(500)를 가이드한다. 이 때, 상기 제2 와이어부(500)의 가이드되는 부분은, 후술되는 바와 같이, 제2 수평 와이어(520)이다. That is, with additional reference to FIG. 3, the second guide portion 260 is formed on the upper surface of the upper plate 210 along the first direction (X), and the second wire portion 500 guide. At this time, the guided portion of the second wire portion 500 is the second horizontal wire 520, as will be described later.

구체적으로, 상기 제2 가이드부(260)는 제2 단측벽(261), 제2 장측벽(262), 제2 제동 베이스(265) 및 제2 제동편(266)을 포함한다. Specifically, the second guide unit 260 includes a second short side wall 261, a second long side wall 262, a second braking base 265, and a second braking piece 266.

상기 제2 장측벽(262)은 상기 제1 방향(X)을 따라 길이 방향으로 한 쌍으로 연장되는 것으로, 상기 제2 가이드부(260)의 길이 방향으로의 측벽(wall)을 형성한다. 다만, 상기 제2 장측벽(262)의 중앙부는 제2 절단부(263)가 형성되어 개방되는 것으로, 이는 상기 제1 가이드부(250)가 연장되기 위한 구조를 형성한다. The second long side walls 262 extend as a pair in the longitudinal direction along the first direction (X) and form a side wall in the longitudinal direction of the second guide portion 260. However, the central portion of the second long side wall 262 is opened by forming a second cut portion 263, which forms a structure for extending the first guide portion 250.

상기 제2 단측벽(261)은 상기 제2 장측벽(262)의 양 끝단을 밀폐하는 것으로, 상기 제2 장측벽(262) 보다 상대적으로 짧은 길이로 형성되며, 이에 따라 전체적으로 상기 제2 가이드부(260)는 상기 제1 방향(X)을 따라 연장된다. The second short side wall 261 seals both ends of the second long side wall 262, and is formed to have a relatively shorter length than the second long side wall 262, and thus the second guide portion as a whole. 260 extends along the first direction (X).

이 때, 상기 제2 단측벽(261)이 상기 제2 장측벽(262)의 양 끝단을 밀폐하는 측벽(wall)으로서의 역할을 수행하므로, 상기 제2 장측벽(262)과 상기 제2 단측벽(261)은 내부에 제2 제동공간(264)을 형성하고, 상기 제2 제동공간(264)을 따라 상기 제2 수평 와이어(520)가 상기 제1 방향(X)으로 연장된다. At this time, since the second short side wall 261 serves as a side wall that seals both ends of the second long side wall 262, the second long side wall 262 and the second short side wall 261 forms a second braking space 264 therein, and the second horizontal wire 520 extends in the first direction (X) along the second braking space 264.

한편, 상기 제2 수평 와이어(520)는 양 측의 상기 제2 단측벽(261)에 접하면서 방향이 전환되어 수평 방향으로 연장된다. Meanwhile, the second horizontal wire 520 changes direction while contacting the second short side walls 261 on both sides and extends in the horizontal direction.

상기 제2 제동 베이스(265)는 상기 제2 제동공간(264)을 따라 형성되는 것으로, 상기 제2 제동공간(264)의 하면에 상기 제1 방향(X)을 따라 연장된다. 상기 제2 제동 베이스(265)는 상기 제1 제동 베이스(255)와 동일한 요철 구조를 가지며, 상기 제2 제동편(266)과의 밀착에 따라 제동력이 발생하게 된다. The second braking base 265 is formed along the second braking space 264 and extends along the first direction (X) on the lower surface of the second braking space 264. The second braking base 265 has the same concavo-convex structure as the first braking base 255, and generates braking force as it comes into close contact with the second braking piece 266.

상기 제2 제동편(266)은 상기 제2 수평 와이어(520)의 하측에 고정되는 것으로, 상기 제2 제동 베이스(265)와 같은 요철이 하면에 형성되며, 상기 제2 제동 베이스(265)보다는 상대적으로 짧은 길이로 형성된다. The second braking piece 266 is fixed to the lower side of the second horizontal wire 520, and has irregularities similar to the second braking base 265 formed on its lower surface, rather than the second braking base 265. It is formed in a relatively short length.

상기 제2 제동편(266)에 형성되는 요철은 상기 제2 제동 베이스(265)에 형성되는 요철과 서로 마주하도록 배치되고, 이에 따라 상기 제2 제동편(266)과 상기 제2 제동 베이스(265)가 서로 밀착되는 경우, 높은 마찰력에 의해 상기 제2 수평 와이어(520)는 그 위치가 고정된다. The irregularities formed on the second braking piece 266 are arranged to face the irregularities formed on the second braking base 265, and accordingly, the second braking piece 266 and the second braking base 265 ) are in close contact with each other, the position of the second horizontal wire 520 is fixed due to high friction.

이 경우, 상기 요철의 형상은 제한되지 않으며, 가사 요철이 형성되지 않더라도 밀착시 높은 마찰력을 발생시킬 수 있는 재질로 형성될 수도 있음은 앞서 설명한 바와 같다. In this case, the shape of the irregularities is not limited, and as described above, it may be formed of a material that can generate high frictional force when in close contact even if the irregularities are not formed.

즉, 제동이 불필요한 상황에서는, 상기 제2 제동편(266)은 상기 제2 제동 베이스(265)와 소정 간격 이격되어 상부에서 상기 제2 수평 와이어(520)의 이동과 함께 이동되지만, 외부로부터 상기 제2 제동편(266)이 가압되어 상기 제2 제동편(266)과 상기 제2 제동 베이스(265)가 서로 밀착된다면, 마찰력에 의해 상기 제2 수평 와이어(520)의 이동은 중단되고, 해당 위치에서 제동이 수행된다. That is, in a situation where braking is not required, the second braking piece 266 is spaced apart from the second braking base 265 by a predetermined distance and moves together with the movement of the second horizontal wire 520 at the top, but When the second braking piece 266 is pressed and the second braking piece 266 and the second braking base 265 come into close contact with each other, the movement of the second horizontal wire 520 is stopped due to frictional force, and the corresponding Braking is carried out in position.

한편, 상기 제1 상부 외곽 돌출부(270)는 상기 상부 플레이트(210)의 제1 방향(X)을 따른 서로 마주하는 측면들로부터 상기 제1 방향(X)을 따라 돌출된다. 이 경우, 상기 제1 상부 외곽 돌출부(270)에 형성되는 홀을 통해, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)의 구동와이어가 연장되는데, 이에 대하여는 후술한다. Meanwhile, the first upper outer protrusion 270 protrudes along the first direction (X) from opposing sides of the upper plate 210 along the first direction (X). In this case, the drive wire of the manipulator 1 extends through the hole formed in the first upper outer protrusion 270, which will be described later.

마찬가지로, 상기 제2 상부 외곽 돌출부(280)는 상기 상부 플레이트(210)의 제2 방향(Y)을 따른 서로 마주하는 측면들로부터 상기 제2 방향(Y)을 따라 돌출된다. 이 경우, 상기 제2 상부 외곽 돌출부(280)에 형성되는 홀을 통해, 후술되는 상기 매니퓰레이터(1)의 구동와이어가 연장되는데, 이에 대하여도 역시 후술한다. Likewise, the second upper outer protrusion 280 protrudes along the second direction (Y) from opposing sides of the upper plate 210 along the second direction (Y). In this case, the drive wire of the manipulator 1, which will be described later, extends through the hole formed in the second upper outer protrusion 280, which will also be described later.

상기 제1 와이어부(400)는 일 측의 상기 하부 가이드부(130)로부터 연장되어 상기 제1 가이드부(250)를 따라 연장된 후, 타 측의 상기 하부 가이드부(130)로 일체로 연장되는 와이어인 것으로, 설명의 편의를 위해 제1 일측 와이어(410), 제1 수평 와이어(420) 및 제1 타측 와이어(430)를 포함하는 것으로 구분한다. The first wire part 400 extends from the lower guide part 130 on one side, extends along the first guide part 250, and then extends integrally with the lower guide part 130 on the other side. This wire is classified as including a first one-side wire 410, a first horizontal wire 420, and a first other-side wire 430 for convenience of explanation.

이 경우, 상기 제1 일측 와이어(410)는 상기 하부 플레이트(110)와 상기 상부 플레이트(210)의 사이에서 일측에서 연장되는 와이어로 정의되고, 상기 제1 수평 와이어(420)는 상기 상부 플레이트(210)의 상부에서 연장되는 와이어로 정의되고, 상기 제1 타측 와이어(430)는 상기 하부 플레이트(110)와 상기 상부 플레이트(210)의 사이에서 타측에서 연장되는 와이어로 정의된다. In this case, the first one-side wire 410 is defined as a wire extending from one side between the lower plate 110 and the upper plate 210, and the first horizontal wire 420 is the upper plate ( 210), and the first other wire 430 is defined as a wire extending from the other side between the lower plate 110 and the upper plate 210.

또한, 상기 제1 와이어부(400)는 전체적으로 그 길이가 일정하게 유지된다. Additionally, the overall length of the first wire portion 400 is maintained constant.

보다 구체적으로, 상기 제1 일측 와이어(410)는 하부 끝단은 일 측의 상기 하부 가이드부(130)를 관통하여 상기 하부 플레이트(110)에 고정된 상태에서, 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장된다. 그리하여, 상기 상부 플레이트(210)에 형성되는 일 측의 제4 홀(214, 도 3 참조)을 관통하여 연장된다. More specifically, the first one-side wire 410 has a lower end that passes through the lower guide part 130 on one side and is fixed to the lower plate 110 along the third direction (Z). It is extended. Thus, it extends through the fourth hole 214 (see FIG. 3) on one side formed in the upper plate 210.

상기 제1 수평 와이어(420)는 상기 제1 일측 와이어(410)로부터 연장되며, 상기 제1 가이드부(250)의 일 측의 제1 단측벽(251)을 통해 방향이 전환되어 상기 제2 방향(Y)을 따라 평행하게 상기 제1 제동공간(254)을 따라 연장되고, 상기 제1 가이드부(250)의 타 측의 제1 단측벽(251)을 통해 방향이 전환되어 상기 제3 방향(Z)으로 하부로 연장된다. The first horizontal wire 420 extends from the first one-side wire 410, and changes direction through the first end wall 251 on one side of the first guide part 250 to move in the second direction. It extends along the first braking space 254 in parallel along (Y), and changes direction through the first short side wall 251 on the other side of the first guide part 250 to move in the third direction ( Z) extends downward.

이 경우, 상기 제1 수평 와이어(420)가 상기 제1 가이드부(250)에 의해 가이드되며 연장되는 상태, 및 제동 메커니즘에 의해 그 위치가 제동되는 상태에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다. In this case, the state in which the first horizontal wire 420 is guided and extended by the first guide part 250 and the state in which its position is braked by the braking mechanism are the same as described above.

상기 제1 타측 와이어(430)는 상기 제1 수평 와이어(420)로부터 연장되며, 상기 상부 플레이트(210)에 형성되는 타 측의 제4 홀을 관통하여 하부로 연장된다. 그리하여, 상기 제1 타측 와이어(430)는 타 측의 상기 하부 가이드부(130)를 관통하여 끝단이 상기 하부 플레이트(110)에 고정된다. The first other side wire 430 extends from the first horizontal wire 420 and extends downward through the fourth hole on the other side formed in the upper plate 210. Thus, the first other wire 430 penetrates the lower guide part 130 on the other side and its end is fixed to the lower plate 110.

이상과 같이, 상기 제1 와이어부(400)는 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지면서 일정한 길이로 연장된다. As described above, the first wire portion 400 has an overall 'ㄷ' shape and extends to a certain length.

상기 제2 와이어부(500)는 상기 제1 와이어부(400)와 연장 방향이 수직인 것을 제외하고는 실질적으로 유사한 구조를 가지며 연장된다. The second wire portion 500 extends and has a substantially similar structure to the first wire portion 400 except that the extension direction is perpendicular.

즉, 상기 제2 와이어부(500)는 상기 하부 플레이트(110)의 일 측으로부터 상기 상부 가이드부(230)를 통해 연장되어 상기 제2 가이드부(260)를 따라 연장된 후, 상기 상부 가이드부(230)를 통해 상기 하부 플레이트(110)의 타 측에 고정되는 와이어인 것으로, 설명의 편의를 위해 제2 일측 와이어(510), 제2 수평 와이어(520) 및 제2 타측 와이어(530)를 포함하는 것으로 구분한다. That is, the second wire portion 500 extends from one side of the lower plate 110 through the upper guide portion 230, extends along the second guide portion 260, and then extends along the upper guide portion 260. It is a wire fixed to the other side of the lower plate 110 through 230, and for convenience of explanation, the second one side wire 510, the second horizontal wire 520, and the second other side wire 530 are used. Classified as including.

이 경우, 상기 제2 일측 와이어(510)는 상기 하부 플레이트(110)와 상기 상부 플레이트(210)의 사이에서 일측에서 연장되는 와이어로 정의되고, 상기 제2 수평 와이어(520)는 상기 상부 플레이트(210)의 상부에서 연장되는 와이어로 정의되고, 상기 제2 타측 와이어(530)는 상기 하부 플레이트(110)와 상기 상부 플레이트(210)의 사이에서 타측에서 연장되는 와이어로 정의된다. In this case, the second one-side wire 510 is defined as a wire extending from one side between the lower plate 110 and the upper plate 210, and the second horizontal wire 520 is the upper plate ( 210), and the second other side wire 530 is defined as a wire extending from the other side between the lower plate 110 and the upper plate 210.

이 경우, 상기 제2 와이어부(500)도 전체적으로 그 길이가 일정하게 유지된다. In this case, the overall length of the second wire portion 500 is maintained constant.

보다 구체적으로, 상기 제2 일측 와이어(510)는 하부 끝단은 상기 하부 플레이트(110)의 일 측에 고정된 상태에서, 상기 제3 방향(Z)을 따라 연장되며, 상기 상부 가이드부(230)를 관통한다. 그리하여, 상기 상부 플레이트(210)에 형성되는 일 측의 제3 홀(211, 도 3 참조)을 관통하여 연장된다. 이 경우, 상기 제2 일측 와이어(510)는 상기 하부 플레이트(110)의 일 측에 형성되는 제1 홀(111)에 고정될 수 있다. More specifically, the second one-side wire 510 extends along the third direction (Z) with its lower end fixed to one side of the lower plate 110, and the upper guide portion 230 penetrates. Thus, it extends through the third hole 211 (see FIG. 3) on one side formed in the upper plate 210. In this case, the second one-side wire 510 may be fixed to the first hole 111 formed on one side of the lower plate 110.

상기 제2 수평 와이어(520)는 상기 제2 일측 와이어(510)로부터 연장되며, 상기 제2 가이드부(260)의 일 측의 제2 단측벽(261)을 통해 방향이 전환되어 상기 제1 방향(X)을 따라 평행하게 상기 제2 제동공간(264)을 따라 연장되고, 상기 제2 가이드부(260)의 타 측의 제2 단측벽(261)을 통해 방향이 전환되어 상기 제3 방향(Z)으로 하부로 연장된다. The second horizontal wire 520 extends from the second one-side wire 510, and changes direction through the second short side wall 261 on one side of the second guide portion 260 to move in the first direction. It extends along the second braking space 264 in parallel along (X), and changes direction through the second short side wall 261 on the other side of the second guide part 260 to move in the third direction ( Z) extends downward.

이 경우, 상기 제2 수평 와이어(520)가 상기 제2 가이드부(260)에 의해 가이드되며 연장되는 상태, 및 제동 메커니즘에 의해 그 위치가 제동되는 상태에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다. In this case, the state in which the second horizontal wire 520 is guided and extended by the second guide part 260 and the state in which its position is braked by the braking mechanism are the same as described above.

상기 제2 타측 와이어(530)는 상기 제2 수평 와이어(520)로부터 연장되며, 상기 상부 플레이트(210)에 형성되는 타 측의 제3 홀을 관통하여 하부로 연장된다. 그리하여, 상기 제2 타측 와이어(530)는 타 측의 상기 상부 가이드부(230)를 관통하여 끝단이 상기 하부 플레이트(110)에 고정된다. The second other side wire 530 extends from the second horizontal wire 520 and extends downward through a third hole on the other side formed in the upper plate 210. Thus, the second other wire 530 penetrates the upper guide part 230 on the other side and its end is fixed to the lower plate 110.

이상과 같이, 상기 제2 와이어부(500)도 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지면서 일정한 길이로 연장된다. As described above, the second wire portion 500 also has an overall 'ㄷ' shape and extends to a certain length.

상기 제1 및 제2 와이어부들(400, 500)이 서로 수직인 방향을 형성하며 상기와 같은 구조로 상기 상부유닛(200) 및 상기 하부유닛(100)에 연결됨으로써, 상기 상부유닛(200)과 상기 하부유닛(100)의 상대적인 자세 가변에서 소정의 지지력을 형성할 수 있으며, 특히 상기 제1 및 제2 와이어부들(400, 500)을 통해 제동을 수행하여 상기 상부유닛(200)과 상기 하부유닛(100)의 자세를 특정 자세로 고정시킬 수 있다. The first and second wire parts 400 and 500 form directions perpendicular to each other and are connected to the upper unit 200 and the lower unit 100 in the same structure as above, thereby forming the upper unit 200 and the lower unit 100. A predetermined support force can be formed by changing the relative posture of the lower unit 100, and in particular, braking is performed through the first and second wire parts 400 and 500 to separate the upper unit 200 and the lower unit. The posture of (100) can be fixed to a specific posture.

상기 고정유닛(600)은 상기 제1 및 제2 와이어부들(400, 500)에 대한 위치를 고정하는, 즉 제동을 수행하는 것으로, 고정 플레이트(610), 제1 고정 프레임(620), 제2 고정 프레임(630), 결합부(640) 및 탄성부(650)를 포함한다. The fixing unit 600 fixes the positions of the first and second wire parts 400 and 500, that is, performs braking, and includes a fixing plate 610, a first fixing frame 620, and a second fixing plate 610. It includes a fixing frame 630, a coupling portion 640, and an elastic portion 650.

상기 고정 플레이트(610)는 수평 방향으로 연장되는 플레이트로서, 상기 상부 플레이트(210)와 평행하게 연장될 수 있다. The fixing plate 610 is a plate extending in the horizontal direction and may extend parallel to the upper plate 210.

상기 제1 고정 프레임(620)은 상기 고정 플레이트(610)로부터 상기 제2 방향(Y)을 따라 연장되는 프레임으로서, 전술한 상기 제1 가이드부(250)와 동일한 방향으로 연장된다. The first fixing frame 620 is a frame extending from the fixing plate 610 along the second direction (Y), and extends in the same direction as the above-described first guide part 250.

또한, 상기 제1 고정 프레임(620)은 그 폭 및 그 길이가 상기 제1 가이드부(250)가 형성하는 상기 제1 제동공간(254)의 폭 및 길이보다 작게 형성되어야 하며, 이에 따라 상기 제1 고정 프레임(620)은 제동 수행시, 상기 제1 제동공간(254)의 내부로 인입되어 위치할 수 있다. In addition, the first fixing frame 620 must have a width and length smaller than the width and length of the first braking space 254 formed by the first guide part 250, and accordingly, the 1 The fixed frame 620 may be positioned inside the first braking space 254 when braking.

즉, 상기 고정 플레이트(610)가 외부로부터 인가되는 소정의 가압력에 의해 하부방향, 즉 상기 상부유닛(200) 방향으로 가압되면, 상기 제1 고정 프레임(620)도 하부방향으로 가압되며, 이에 따라 상기 제1 고정 프레임(620)은 상기 제1 제동공간(254)의 내부로 삽입된다. 따라서, 상기 제1 제동공간(254)을 따라 연장하는 상기 제1 수평 와이어(420) 및 상기 제1 제동편(256)은 상기 제1 고정 프레임(620)에 의해 가압되며, 이에 따라 상기 제1 제동편(256)은 상기 제1 제동 베이스(255)와 밀착상태가 된다. That is, when the fixing plate 610 is pressed in the downward direction, that is, in the direction of the upper unit 200, by a predetermined pressing force applied from the outside, the first fixing frame 620 is also pressed in the downward direction, and accordingly The first fixing frame 620 is inserted into the first braking space 254. Accordingly, the first horizontal wire 420 and the first braking piece 256 extending along the first braking space 254 are pressed by the first fixing frame 620, and thus the first braking space 254 The braking piece 256 is in close contact with the first braking base 255.

이와 유사하게, 상기 제2 고정 프레임(630)은 상기 제2 수평 와이어(520)에 대한 제동을 수행한다. Similarly, the second fixed frame 630 performs braking on the second horizontal wire 520.

즉, 상기 제2 고정 프레임(630)은 상기 고정 플레이트(610)로부터 상기 제1 방향(X)을 따라 연장되는 프레임으로서, 전술한 상기 제2 가이드부(260)와 동일한 방향으로 연장된다. That is, the second fixing frame 630 is a frame extending from the fixing plate 610 along the first direction (X), and extends in the same direction as the above-described second guide part 260.

또한, 상기 제2 고정 프레임(630)은 그 폭 및 그 길이가 상기 제2 가이드부(260)가 형성하는 상기 제2 제동공간(264)의 폭 및 길이보다 작게 형성되어야 하며, 이에 따라 상기 제2 고정 프레임(630)은 제동 수행시, 상기 제2 제동공간(264)의 내부로 인입되어 위치할 수 있다. In addition, the width and length of the second fixing frame 630 should be smaller than the width and length of the second braking space 264 formed by the second guide part 260, and accordingly, the 2 The fixed frame 630 may be positioned inside the second braking space 264 when braking is performed.

즉, 상기 고정 플레이트(610)가 외부로부터 인가되는 소정의 가압력에 의해 하부방향, 즉 상기 상부유닛(200) 방향으로 가압되면, 상기 제2 고정 프레임(630)도 하부방향으로 가압되며, 이에 따라 상기 제2 고정 프레임(630)은 상기 제2 제동공간(264)의 내부로 삽입된다. 따라서, 상기 제2 제동공간(264)을 따라 연장하는 상기 제2 수평 와이어(520) 및 상기 제2 제동편(266)은 상기 제2 고정 프레임(630)에 의해 가압되며, 이에 따라 상기 제2 제동편(266)은 상기 제2 제동 베이스(265)와 밀착상태가 된다. That is, when the fixing plate 610 is pressed in the downward direction, that is, in the direction of the upper unit 200, by a predetermined pressing force applied from the outside, the second fixing frame 630 is also pressed in the downward direction, and accordingly The second fixing frame 630 is inserted into the second braking space 264. Accordingly, the second horizontal wire 520 and the second braking piece 266 extending along the second braking space 264 are pressed by the second fixing frame 630, and thus the second braking space 264 The braking piece 266 is in close contact with the second braking base 265.

상기 결합부(640)는 상기 고정유닛(600)을 상기 상부유닛(200)에 결합하는 것으로, 상기 고정 플레이트(610)의 4개의 모서리로부터 하부방향으로 연장되어, 상기 상부 플레이트(210)에 형성되는 제5 홀(213, 도 3 참조)에 결합된다. The coupling portion 640 couples the fixing unit 600 to the upper unit 200, extends downward from the four corners of the fixing plate 610, and is formed on the upper plate 210. It is coupled to the fifth hole 213 (see FIG. 3).

한편, 상기 탄성부(650)는 상기 결합부(640)의 외주면을 따라 결합되며, 상기 탄성부(650)는 예를 들어, 스프링일 수 있다. Meanwhile, the elastic part 650 is coupled along the outer peripheral surface of the coupling part 640, and the elastic part 650 may be, for example, a spring.

그리하여, 후술되는 도 5를 동시에 참조하면, 상기 고정 플레이트(610)가 외부로부터 가압되어 하부방향, 즉 상기 상부 플레이트(210) 방향으로 이동하게 되면, 상기 결합부(640)는 상기 제5 홀(213)의 내부로 인입된다. 그리하여, 상기 상부 플레이트(210)의 상부로 노출되는 상기 결합부(640)의 길이는 감소하고, 이에 따라 상기 제1 고정 프레임(620)은 상기 제1 제동공간(254)으로 삽입되고, 상기 제2 고정 프레임(630)은 상기 제2 제동공간(264)으로 삽입된다. 그리하여, 상기 제1 및 제2 와이어들(400, 500)에 대한 제동이 수행된다. Therefore, referring to FIG. 5, which will be described later, when the fixing plate 610 is pressed from the outside and moves downward, that is, in the direction of the upper plate 210, the coupling portion 640 is connected to the fifth hole ( 213) is introduced into the interior. Accordingly, the length of the coupling portion 640 exposed above the upper plate 210 is reduced, and accordingly, the first fixing frame 620 is inserted into the first braking space 254, and the first fixing frame 620 is inserted into the first braking space 254. 2 The fixed frame 630 is inserted into the second braking space 264. Thus, braking is performed on the first and second wires 400 and 500.

다만, 이 경우, 상기 탄성부(650)가 상기 결합부(640)의 외주면에 결합되며, 상기 탄성부(350)는 상기 제5 홀(213)의 내부로 위치하지 않고 상기 상부 플레이트(210)의 상면에 고정된 상태이다. 따라서, 상기 외부로부터의 가압력이 소멸되면, 상기 탄성부(350)의 탄성 회복력에 의해 상기 결합부(640)는 상기 제5 홀(213)의 외부로 돌출되고 이에 따라 상기 고정 플레이트(610)는 상부 방향으로 초기 위치로 복귀할 수 있다. However, in this case, the elastic part 650 is coupled to the outer peripheral surface of the coupling part 640, and the elastic part 350 is not located inside the fifth hole 213 but is located in the upper plate 210. It is fixed to the upper surface of . Therefore, when the pressing force from the outside disappears, the coupling portion 640 protrudes out of the fifth hole 213 due to the elastic recovery force of the elastic portion 350, and accordingly, the fixing plate 610 It can be returned to the initial position in the upward direction.

이상과 같이, 상기 고정유닛(600)은 외력에 의해 하부 방향으로 압축되었다가, 외력의 소멸에 의해 원 위치로 복귀하는 구조를 가지며, 이에 외력의 인가를 통해 상기 제1 및 제2 와이어들(400, 500)에 대한 제동 제어를 용이하게 수행할 수 있다. 이 때, 상기 제1 및 제2 와이어들(400, 500)에 대한 제동 제어는 결국, 상기 상부유닛(200) 및 상기 하부유닛(100)의 상대적인 자세에 대한 제동 제어에 해당됨은 앞서 설명한 바와 같다. As described above, the fixing unit 600 has a structure that is compressed in the downward direction by an external force and then returns to its original position by the extinction of the external force, and the first and second wires ( Braking control for 400, 500) can be easily performed. At this time, as described above, the braking control for the first and second wires 400 and 500 ultimately corresponds to the braking control for the relative posture of the upper unit 200 and the lower unit 100. .

도 4a는 도 1의 단위모듈의 가압유닛을 별도로 도시한 사시도이고, 도 4b는 4a의 가압유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 4c는 도 4a의 가압유닛이 결합된 단위모듈을 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4a의 가압유닛의 동작에 따라 상기 단위모듈이 가압되는 상태를 도시한 정면도이다. Figure 4a is a perspective view separately showing the pressing unit of the unit module of Figure 1, Figure 4b is a perspective view showing a state in which the pressing unit of Figure 4a is combined, and Figure 4c shows the unit module to which the pressing unit of Figure 4a is coupled. This is a perspective view. Figure 5 is a front view showing a state in which the unit module is pressurized according to the operation of the pressurizing unit of Figure 4a.

우선, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 상기 단위모듈(10)이 포함하는 상기 가압유닛(700)은 하측 베이스(710), 하측 결합 프레임(720), 가압부(730), 상측 베이스(740), 상측 결합 프레임(750) 및 공압라인(760)을 포함한다. First, referring to FIGS. 4A to 4C, the pressing unit 700 included in the unit module 10 includes a lower base 710, a lower coupling frame 720, a pressing unit 730, and an upper base 740. ), upper coupling frame 750, and pneumatic line 760.

상기 가압유닛(700)은 별도로 제작되어 상기 상부유닛(200) 및 상기 고정유닛(600)에 결합되는 것으로, 탈부착이 가능한 구조를 가진다. The pressing unit 700 is manufactured separately and coupled to the upper unit 200 and the fixing unit 600, and has a detachable structure.

상기 하측 베이스(710)는 상기 상부유닛(200)을 향하는 베이스 면으로서, 상기 하측 베이스(710)의 중앙에는 상기 가압부(730)가 형성된다. The lower base 710 is a base surface facing the upper unit 200, and the pressing portion 730 is formed in the center of the lower base 710.

즉, 상기 가압부(730)는 상기 하측 베이스(710)가 상기 상부유닛(200)과 결합되는 경우, 상기 고정유닛(600)의 고정 플레이트(610)와 서로 마주하도록 배치된다. That is, the pressing portion 730 is arranged to face the fixing plate 610 of the fixing unit 600 when the lower base 710 is coupled to the upper unit 200.

이 때, 상기 가압부(730)는 상기 공압라인(760)과 연결되어, 외부로부터 제공되는 공압에 의해 팽창되며, 공압이 제거되면 원 위치로 수축된다. 즉, 상기 공압의 제공에 따라 상기 가압부(730)가 팽창되면, 상기 가압부(730)의 팽창에 따라 상기 고정 플레이트(610)는 하부방향으로 가압력을 인가받게 된다. At this time, the pressurizing part 730 is connected to the pneumatic line 760, expands by pneumatic pressure provided from the outside, and contracts to its original position when the pneumatic pressure is removed. That is, when the pressing part 730 expands according to the provision of the pneumatic pressure, the fixing plate 610 receives a pressing force in the downward direction according to the expansion of the pressing part 730.

이러한 하부 방향으로 인가되는 가압력에 의해 상기 고정 플레이트(610)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레이트(210) 방향으로 접근하며 이동한다. 그리하여, 상기 제동 메커니즘이 구현되는 것으로, 이는 앞서 설명한 바와 같다. Due to this pressing force applied in the downward direction, the fixing plate 610 moves toward the upper plate 210, as shown in FIG. 5 . Thus, the braking mechanism is implemented, as described above.

즉, 본 실시예의 경우, 상기 공압을 제공하는 단순한 제어를 통해서, 상기 상부유닛(200) 및 상기 하부유닛(100)의 자세 및 위치를 특정한 상태에서 고정시키는 제동 메커니즘을 용이하게 수행할 수 있다. That is, in the case of this embodiment, a braking mechanism that fixes the posture and position of the upper unit 200 and the lower unit 100 in a specific state can be easily performed through simple control of providing the pneumatic pressure.

한편, 상기 하측 결합 프레임(720)은 상기 하측 베이스(710)의 모서리에 형성되어, 상기 가압유닛(700)을 하부에 위치하는 상기 상부 유닛(200)에 결합시키는 구조를 가진다. Meanwhile, the lower coupling frame 720 is formed at a corner of the lower base 710 and has a structure to couple the pressing unit 700 to the upper unit 200 located below.

마찬가지로, 상기 상측 베이스(740)는 상기 하측 베이스(710)와 반대 방향, 즉 상부방향을 향하도록 형성되고, 상기 상측 결합 프레임(750)은 상기 상측 베이스(740)의 모서리에 형성되어, 상기 가압유닛(700)을 다른 단위모듈의 하부유닛(100)에 결합시키는 구조를 가진다. Likewise, the upper base 740 is formed to face in the opposite direction to the lower base 710, that is, upward, and the upper coupling frame 750 is formed at a corner of the upper base 740 to apply the pressure. It has a structure that couples the unit 700 to the lower unit 100 of another unit module.

즉, 상기 가압유닛(700)은 하측에는 제1 단위모듈의 상부유닛이 결합될 수 있으며, 상측에는 제2 단위모듈의 하부유닛이 결합될 수 있는 것으로, 2개의 단위모듈들을 서로 결합시키는 구조도 가진다. 이러한 단위모듈들의 결합을 통해 구성되는 매니퓰레이터의 구조에 대하여는 후술한다. That is, the pressurizing unit 700 can be coupled to the upper unit of the first unit module on the lower side, and the lower unit of the second unit module can be coupled to the upper side, and has a structure that couples the two unit modules to each other. have The structure of the manipulator constructed through the combination of these unit modules will be described later.

이상과 같이, 본 실시예에 의한 단위모듈(10)의 구조, 동작 및 제동 메커니즘에 대하여 설명하였으나, 본 실시예에 의한 단위모듈(10)의 경우, 이미 설명한 바와 같이 일정한 길이를 가지는 와이어부를 통해 상부유닛 및 하부유닛이 서로 결합되는 구조를 가진다. As described above, the structure, operation, and braking mechanism of the unit module 10 according to the present embodiment have been described. However, in the case of the unit module 10 according to the present embodiment, as already described, a wire portion having a certain length is used. It has a structure in which the upper unit and the lower unit are coupled to each other.

그런데, 이러한 상부유닛 및 하부유닛의 결합을 일정한 길이를 가지는 와이어를 통해 결합하는 경우, 특히 상부유닛과 하부유닛이 상대적으로 큰 각도를 가지면서 회전하는 경우 와이어의 길이가 느슨해지는 등의 문제가 야기될 수 있다. However, when the upper unit and the lower unit are combined through a wire having a certain length, problems such as the length of the wire becoming loose occur, especially when the upper unit and the lower unit rotate at a relatively large angle. It can be.

이하에서는, 이러한 와이어의 길이가 느슨해지는 상태에 대하여 모식도를 통해 설명하고, 이러한 문제를 해결하기 위한 개선된 구조에 대하여도 모식도를 통해 설명한다. Below, the state in which the length of the wire becomes loose will be explained through a schematic diagram, and an improved structure to solve this problem will also be explained through a schematic diagram.

도 6a 내지 도 6c는 도 1의 단위모듈의 동작 상태를 설명하기 위한 모식도들이며, 도 7a 내지 도 7c는 후술되는 도 8의 단위모듈의 동작 상태를 설명하기 위한 모식도들이다. FIGS. 6A to 6C are schematic diagrams for explaining the operating state of the unit module of FIG. 1, and FIGS. 7A to 7C are schematic diagrams for explaining the operating state of the unit module of FIG. 8, which will be described later.

우선, 도 6a를 참조하면, 초기상태, 즉 도 1의 단위모듈(10)에서 상부유닛(200)과 하부유닛(100)이 상대적으로 회전하지 않고 평행하게 위치하는 상태에서는, 제2 와이어부(500)의 연결 상태는 도 6a와 같이 모사될 수 있다. First, referring to FIG. 6A, in the initial state, that is, in the unit module 10 of FIG. 1, the upper unit 200 and the lower unit 100 are positioned parallel to each other without relative rotation, the second wire portion ( The connection state of 500) can be simulated as shown in FIG. 6A.

이 경우, 도 6a를 통해서는 제2 와이어부(500)의 연결상태에 대하여만 모사하였으나, 제1 와이어부(400) 역시 동일한 구조로 모사할 수 있으며, 후술되는 메커니즘이나 구조는 동일하게 상기 제1 와이어부(400)에도 적용될 수 있다. 다만, 설명의 편의와 모식도의 단순화를 통해 상기 제1 와이어부(400)에 대한 설명은 생략한다. In this case, only the connection state of the second wire part 500 was simulated through FIG. 6A, but the first wire part 400 can also be simulated with the same structure, and the mechanism or structure described later is the same as the above. 1 It can also be applied to the wire portion 400. However, for convenience of explanation and simplification of the schematic diagram, description of the first wire portion 400 is omitted.

도 6a에서와 같이, 초기상태에서는, 제2 일측 와이어(510)는, 일 끝단은 하부 플레이트(110)의 제1 고정점(A)에 고정되어 상부로 연장되고, 타 끝단은 상부 플레이트(210)를 관통하는 제1 연결점(C1)에 연결되는 구조를 가진다. As shown in FIG. 6A, in the initial state, one end of the second one-side wire 510 is fixed to the first fixing point A of the lower plate 110 and extends upward, and the other end is fixed to the upper plate 210. ) has a structure connected to the first connection point (C1) passing through.

또한, 제2 타측 와이어(530)는, 일 끝단은 하부 플레이트(110)의 제2 고정점(B)에 고정되어 상부로 연장되고, 타 끝단은 상부 플레이트(210)를 관통하는 제2 연결점(C2)에 연결되는 구조를 가진다. In addition, the second other wire 530 has one end fixed to the second fixing point B of the lower plate 110 and extends upward, and the other end has a second connection point penetrating the upper plate 210 ( It has a structure connected to C2).

나아가, 제2 수평 와이어(520)는, 실질적으로는 상기 상부 플레이트(210)의 상부를 따라 평행하게 연장되지만, 도 6a에서와 같이 상기 제1 및 제2 연결점들(C1, C2)을 연결하는 영역에서 연장되는 것으로 모식화할 수 있다. Furthermore, the second horizontal wire 520 extends substantially in parallel along the top of the upper plate 210, but connects the first and second connection points C1 and C2 as shown in FIG. 6A. It can be modeled as extending from a region.

즉, 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 상기 상부 플레이트(210)가 회전하는 경우, 상기 제2 일측 와이어(510) 및 상기 제2 타측 와이어(530)는 상대적으로 그 길이가 가변되지만, 상기 제2 수평 와이어(520)는 그 길이가 일정하게 유지되는 것으로 가정할 수 있다. 또한, 상기 제2 와이어부(500)는 일정한 길이를 가지므로, 상기 제2 일측 와이어(510) 및 상기 제2 타측 와이어(530)의 합도 항상 일정하다. That is, when the upper plate 210 rotates with respect to the lower plate 110, the second one side wire 510 and the second other side wire 530 have relatively variable lengths, but the second one side wire 510 and the second other side wire 530 have relatively variable lengths. The horizontal wire 520 can be assumed to have a constant length. Additionally, since the second wire portion 500 has a constant length, the sum of the second one-side wire 510 and the second other-side wire 530 is always constant.

도 6b를 참조하면, 상기와 같은 연결상태에서, 상기 상부 플레이트(210)가 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 상대적으로 작은 각으로 반시계 방향으로 회전하게 되면(회전 중심, C), 상기 제2 일측 와이어(510)의 제1 연결점(C1)은 초기 위치로부터 l1 거리만큼 하강하고, 이에 따라 상기 제2 일측 와이어(510)의 길이도 l1 만큼 감소한다. Referring to FIG. 6B, in the connection state described above, when the upper plate 210 rotates counterclockwise at a relatively small angle with respect to the lower plate 110 (center of rotation, C), the second The first connection point C1 of the one-side wire 510 is lowered by a distance of l 1 from the initial position, and accordingly, the length of the second one-side wire 510 is also reduced by a distance of l 1 .

이와 달리, 동일한 회전에 의해, 상기 제2 타측 와이어(530)의 제2 연결점(C2)은 초기 위치로부터 l1 거리만큼 상승하고, 이에 따라 상기 제2 타측 와이어(530)의 길이도 l1 만큼 증가한다. In contrast, by the same rotation, the second connection point C2 of the second other wire 530 rises by a distance of l 1 from the initial position, and accordingly, the length of the second other wire 530 also increases by l 1 increases.

그런데, 이러한 감소 거리와 상승 거리가 동일하게 보상되기 위해서는, 상기 제2 일측 와이어(510)는 점선으로 표시된 제1 고정점(A´)과 제1 연결점(C1) 사이에서 수직 방향으로 연장되어야 하며, 마찬가지로, 상기 제2 타측 와이어(530)는 제2 고정점(B´)과 제2 연결점(C2) 사이에서 수직 방향으로 연장되어야 한다. However, in order for the decreasing distance and the rising distance to be compensated equally, the second one-side wire 510 must extend in the vertical direction between the first fixing point (A′) and the first connection point (C1) indicated by a dotted line. Likewise, the second other wire 530 must extend in the vertical direction between the second fixing point (B′) and the second connection point (C2).

그러나, 실제 상기 제2 와이어부(500)의 제2 일측 와이어(510)는 제1 고정점(A)과 제1 연결점(C1) 사이에서 다소 비스듬하게 연장되며, 마찬가지로 제2 타측 와이어(530)도 제2 고정점(B)과 제2 연결점(C2) 사이에서 다소 비스듬하게 연장된다. However, in reality, the second one-side wire 510 of the second wire portion 500 extends somewhat obliquely between the first fixing point A and the first connection point C1, and similarly, the second other-side wire 530 It also extends somewhat obliquely between the second fixing point (B) and the second connection point (C2).

이에, 상기 제2 와이어부(500)는 도 6b에서와 같은 연결상태를 유지하기 위해서는, 도 6a에서의 연결상태보다 그 길이가 다소 증가하여야 한다. 다만, 도 6b의 경우, 상기 상부 플레이트(210)의 회전 각도가 상대적으로 작으므로, 상기 거리 차이는 크지 않으며, 이에 따라 와이어가 증가되어야 하는 길이의 양도 크지는 않으며, 상기 와이어 가진 소정의 인장력을 통해 그 연결상태를 유지하는 것이 큰 문제가 되지는 않을 수 있다. Accordingly, in order to maintain the connected state as shown in FIG. 6B, the length of the second wire portion 500 must be slightly increased compared to the connected state in FIG. 6A. However, in the case of FIG. 6B, since the rotation angle of the upper plate 210 is relatively small, the distance difference is not large, and accordingly, the amount of length that the wire must be increased is not large, and the predetermined tension force with the wire is not large. Maintaining that connection may not be a big problem.

그러나, 도 6c를 참조하면, 상기 상부 플레이트(210)가 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 상대적으로 큰 각으로 반시계 방향으로 회전하게 되면, 상기 제2 일측 와이어(510)의 제1 연결점(C1)은 초기 위치로부터 l2 (>>l1)거리만큼 하강하고, 상기 제2 일측 와이어(510)의 길이도 l2 만큼 감소한다. 또한, 상기 제2 타측 와이어(530)의 제2 연결점(C2)은 초기 위치로부터 l2 거리만큼 상승하고, 이에 따라 상기 제2 타측 와이어(530)의 길이도 l2 만큼 증가한다. However, referring to FIG. 6C, when the upper plate 210 rotates counterclockwise at a relatively large angle with respect to the lower plate 110, the first connection point (C1) of the second one-side wire 510 ) is lowered by a distance of l 2 (>>l 1 ) from the initial position, and the length of the second one-side wire 510 is also reduced by l 2 . Additionally, the second connection point C2 of the second other wire 530 rises by a distance of l 2 from its initial position, and accordingly, the length of the second other wire 530 also increases by a distance of l 2 .

이에, 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 감소 거리와 상승 거리가 동일하게 보상되기 위해서는, 상기 제2 일측 와이어(510)는 점선으로 표시된 제1 고정점(A´)과 제1 연결점(C1) 사이에서 수직 방향으로 연장되어야 하며, 마찬가지로, 상기 제2 타측 와이어(530)는 제2 고정점(B´)과 제2 연결점(C2) 사이에서 수직 방향으로 연장되어야 한다. Therefore, as described above, in order for the decreasing distance and the rising distance to be compensated equally, the second one-side wire 510 is vertically positioned between the first fixing point (A′) and the first connection point (C1) indicated by a dotted line. direction, and similarly, the second other wire 530 must extend in a vertical direction between the second fixing point (B') and the second connection point (C2).

그러나, 실제 상기 제2 와이어부(500)의 제2 일측 와이어(510)는 제1 고정점(A)과 제1 연결점(C1) 사이에서 비스듬하게 연장되며, 마찬가지로 제2 타측 와이어(530)도 제2 고정점(B)과 제2 연결점(C2) 사이에서 비스듬하게 연장된다. However, in reality, the second one-side wire 510 of the second wire portion 500 extends obliquely between the first fixing point A and the first connection point C1, and similarly, the second other-side wire 530 also extends obliquely. It extends obliquely between the second fixing point (B) and the second connection point (C2).

이에, 상기 제2 와이어부(500)는 도 6c에서와 같은 연결상태를 유지하기 위해서는, 도 6a에서의 연결상태보다 그 길이가 더욱 증가하여야 한다. 특히, 이 경우, 상기 상부 플레이트(210)의 회전 각도가 상대적으로 크므로, 상기 거리 차이는 상대적으로 증가하게 되어, 상기 제2 와이어부(500)는 그만큼 더 긴 길이로 설계되어야 한다. Accordingly, in order to maintain the connected state as shown in FIG. 6C, the length of the second wire portion 500 must be further increased compared to the connected state in FIG. 6A. In particular, in this case, since the rotation angle of the upper plate 210 is relatively large, the distance difference relatively increases, and the second wire portion 500 must be designed to have a correspondingly longer length.

그러나, 상기 제2 와이어부(500)는 탄성력을 가지지 않으며, 이에 따라 연장에 제한적이므로, 경우에 따라 상기 제2 와이어부(500)는 끊어지거나 절단될 수 있으며, 이는 상기 단위모듈(10)의 자세 제어에 큰 문제를 야기할 수 있다. However, the second wire portion 500 does not have elastic force and is therefore limited in its extension, so in some cases, the second wire portion 500 may be broken or cut, which may cause the unit module 10 to This can cause major problems with postural control.

이상과 같이, 상기 상부 플레이트(210)가 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 회전함에 따라, 필요로 하는 와이어의 길이는 증가하게 된다. 그럼에도, 최대 회전 각도를 고려하여 와이어의 길이를 설계하는 경우, 초기 상태에서 와이어가 지나치게 느슨하게 연장되는 문제가 있다. As described above, as the upper plate 210 rotates relative to the lower plate 110, the length of the wire required increases. Nevertheless, when designing the length of the wire considering the maximum rotation angle, there is a problem that the wire extends too loosely in the initial state.

이에, 이러한, 회전 각도에 따른 와이어의 필요 거리의 증가 문제를 해결하기 위한 구조가 필요하며, 이러한 구조에 대하여 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한다. Accordingly, a structure is needed to solve the problem of increasing the required distance of the wire depending on the rotation angle, and this structure will be described with reference to FIGS. 7A to 7C.

즉, 도 7a에서와 같이, 상기 하부 플레이트(110) 상에 라운드 된 형상의 외주면을 가지는 와이어 가이드(190)를 형성하고, 상기 제2 일측 와이어(510)를 제1 고정점(A)에 고정시킨 상태에서 상기 와이어 가이드(190)의 외주면을 따라 감기면서 내측으로 휘어지며 상부로 연장되어 제1 연결점(C1)에 고정되도록 설계한다. 마찬가지로, 상기 제2 타측 와이어(530)를 제2 고정점(B)에 고정시킨 상태에서 상기 와이어 가이드(190)의 외주면을 따라 감기면서 내측으로 휘어지며 상부로 연장되어 제2 연결점(C2)에 고정되도록 설계한다. That is, as shown in FIG. 7A, a wire guide 190 having a rounded outer peripheral surface is formed on the lower plate 110, and the second one-side wire 510 is fixed to the first fixing point (A). In this state, it is designed to be wound along the outer peripheral surface of the wire guide 190, bent inward, extended upward, and fixed to the first connection point C1. Likewise, while the second other wire 530 is fixed to the second fixing point (B), it is wound along the outer circumferential surface of the wire guide 190, is bent inward, and extends upward to the second connection point (C2). Designed to be fixed.

이러한 구조에서, 도 7b에서와 같이, 상기 상부 플레이트(210)를 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 상대적으로 작은 각도로 회전하면, 상기 제2 일측 와이어(510)의 제1 연결점(C1)은 초기 위치로부터 l1 거리만큼 하강하고, 이에 따라 상기 제2 일측 와이어(510)의 길이도 l1 만큼 감소한다. 또한, 상기 제2 타측 와이어(530)의 제2 연결점(C2)은 초기 위치로부터 l1 거리만큼 상승하고, 이에 따라 상기 제2 타측 와이어(530)의 길이도 l1 만큼 증가한다.In this structure, as shown in FIG. 7B, when the upper plate 210 is rotated at a relatively small angle with respect to the lower plate 110, the first connection point C1 of the second one-side wire 510 is initially It descends by a distance of l 1 from its position, and accordingly, the length of the second one-side wire 510 also decreases by a distance of l 1 . Additionally, the second connection point C2 of the second other wire 530 rises by a distance of l 1 from its initial position, and accordingly, the length of the second other wire 530 also increases by a distance of l 1 .

이 경우, 상기 제2 일측 와이어(510)는 도 7b에서 상기 와이어 가이드(190)의 외주면을 따라 접촉하며 연장되는 길이가, 도 7a에서의 접촉하며 연장되는 길이와 대비하여, 감소한다. 즉, 상대적으로 제2 일측 와이어(510)의 연장길이, 즉 상기 와이어 가이드(190)와 접촉하지 않고 연장되는 부분의 길이가 증가하게 된다. 이는 상기 제2 타측 와이어(530)도 동일하다. In this case, the length of the second one-side wire 510 extending while making contact along the outer peripheral surface of the wire guide 190 in FIG. 7B is reduced compared to the length extending while making contact in FIG. 7A. That is, the extended length of the second one-side wire 510, that is, the length of the portion that extends without contacting the wire guide 190, increases. This is also the same for the second other wire 530.

따라서, 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 상부 플레이트(210)가 회전함에 따라 필요로 하는 와이어의 길이가 증가하여야 하는 문제가, 일정 부분 상기의 길이 증가를 통해 보상될 수 있다. Therefore, as explained with reference to FIG. 6B, the problem that the length of the wire required increases as the upper plate 210 rotates can be compensated to a certain extent by increasing the length.

그리하여, 상기 제1 고정점(A)과 상기 제1 연결점(C1)을 수직으로 연결한 가상의 제2 일측 와이어(510a)와 상기 실제 제2 일측 와이어(510)를 비교하면, 비록 상기 두 와이어의 길이 차이는 존재하지만, 그 차이는 매우 적으며, 이에 따라, 도 6b에서 보다 안정적으로, 필요로 하는 와이어의 길이에 부합할 수 있다. Thus, when comparing the virtual second one-side wire 510a vertically connecting the first fixing point A and the first connection point C1 with the actual second one-side wire 510, although the two wires Although there is a difference in length, the difference is very small, and thus, it is possible to more stably meet the required length of the wire in FIG. 6B.

이는 가상의 제2 타측 와이어(530a)와 실제 제2 타측 와이어(530)의 관계에서도 동일하다. This is the same in the relationship between the virtual second other wire 530a and the actual second other wire 530.

즉, 도 7b에서의 상기 제2 일측 와이어(510) 및 제2 타측 와이어(530)가 상기 와이어 가이드(190)의 외주면과 접촉하는 길이가, 도 7a에서의 상기 제2 일측 와이어(510) 및 제2 타측 와이어(530)가 상기 와이어 가이드(190)의 외주면과 접촉하는 길이보다 감소하게 된다. 이러한 외주면과의 접촉을 통한 우회 길이의 감소를 통해, 와이어의 실질적인 길이를 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 회전 각도가 증가하는 경우 실질적으로 필요로 하는 와이어의 길이가 증가하는 문제를 해결할 수 있다. That is, the length at which the second one-side wire 510 and the second other wire 530 in FIG. 7B are in contact with the outer peripheral surface of the wire guide 190 is equal to the length of the second one-side wire 510 and the second one-side wire 530 in FIG. 7A. The length of the second other wire 530 is reduced from the length in contact with the outer peripheral surface of the wire guide 190. By reducing the bypass length through contact with the outer peripheral surface, the actual length of the wire can be increased, thereby solving the problem that the length of the wire actually required increases when the rotation angle increases.

이러한 효과를 도 7c를 참조하여 추가로 설명하면, 도 7c에서와 같이 상기 상부 플레이트(210)를 상기 하부 플레이트(110)에 대하여 상대적으로 큰 각도로 회전하면, 상기 제2 일측 와이어(510)의 제1 연결점(C1)은 초기 위치로부터 l2 거리만큼 하강하고, 이에 따라 상기 제2 일측 와이어(510)의 길이도 l2 만큼 감소한다. 또한, 상기 제2 타측 와이어(530)의 제2 연결점(C2)은 초기 위치로부터 l2 거리만큼 상승하고, 이에 따라 상기 제2 타측 와이어(530)의 길이도 l2 만큼 증가한다. To further explain this effect with reference to FIG. 7C, when the upper plate 210 is rotated at a relatively large angle with respect to the lower plate 110 as shown in FIG. 7C, the second one-side wire 510 The first connection point C1 is lowered by a distance of l 2 from its initial position, and accordingly, the length of the second one-side wire 510 is also reduced by a distance of l 2 . Additionally, the second connection point C2 of the second other wire 530 rises by a distance of l 2 from its initial position, and accordingly, the length of the second other wire 530 also increases by a distance of l 2 .

이 경우, 상기 제2 일측 와이어(510)는 도 7c에서 상기 와이어 가이드(190)의 외주면을 따라 접촉하며 연장되는 길이가, 도 7a에서의 접촉하며 연장되는 길이와 대비하여, 더욱 감소한다. 즉, 상대적으로 제2 일측 와이어(510)의 연장길이, 즉 상기 와이어 가이드(190)와 접촉하지 않고 연장되는 부분의 길이가 증가하게 된다. 이는 상기 제2 타측 와이어(530)도 동일하다. In this case, the length of the second one-side wire 510 extending while making contact along the outer peripheral surface of the wire guide 190 in FIG. 7C is further reduced compared to the length extending while making contact in FIG. 7A. That is, the extended length of the second one-side wire 510, that is, the length of the portion that extends without contacting the wire guide 190, increases. This is also the same for the second other wire 530.

따라서, 도 6c를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 상부 플레이트(210)가 상대적으로 더 큰 각도로 회전함에 따라 필요로 하는 와이어의 길이가 증가하여야 하는 문제가, 일정 부분 상기를 통해 보상될 수 있다. Therefore, as explained with reference to FIG. 6C, the problem that the length of the wire required increases as the upper plate 210 rotates at a relatively larger angle can be compensated to a certain extent through the above.

그리하여, 상기 제1 고정점(A)과 상기 제1 연결점(C1)을 수직으로 연결한 가상의 제2 일측 와이어(510a)와 상기 실제 제2 일측 와이어(510)를 비교하면, 비록 상기 두 와이어의 길이 차이는 존재하지만, 그 차이는 매우 적으며, 이에 따라, 도 6c에서 보다 안정적으로, 필요로 하는 와이어의 길이에 부합할 수 있다. Thus, when comparing the virtual second one-side wire 510a vertically connecting the first fixing point A and the first connection point C1 with the actual second one-side wire 510, although the two wires Although there is a difference in length, the difference is very small, and thus, it is possible to more stably meet the required length of the wire in FIG. 6C.

이는 가상의 제2 타측 와이어(530a)와 실제 제2 타측 와이어(530)의 관계에서도 동일하다. This is the same in the relationship between the virtual second other wire 530a and the actual second other wire 530.

즉, 도 7c에서의 상기 제2 일측 와이어(510) 및 제2 타측 와이어(530)가 상기 와이어 가이드(190)의 외주면과 접촉하는 길이가, 도 7a에서의 상기 제2 일측 와이어(510) 및 제2 타측 와이어(530)가 상기 와이어 가이드(190)의 외주면과 접촉하는 길이보다 더욱 감소하게 된다. 이러한 외주면과의 접촉을 통한 우회 길이의 감소를 통해, 와이어의 실질적인 길이를 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 회전 각도가 증가하는 경우 실질적으로 필요로 하는 와이어의 길이가 더욱 증가하는 문제를 해결할 수 있다. That is, the length at which the second one-side wire 510 and the second other wire 530 in FIG. 7C are in contact with the outer peripheral surface of the wire guide 190 is equal to the length of the second one-side wire 510 and the second one-side wire 530 in FIG. 7A. The length of the second other wire 530 is further reduced than the length in contact with the outer peripheral surface of the wire guide 190. By reducing the bypass length through contact with the outer peripheral surface, the actual length of the wire can be increased, thereby solving the problem that the length of the wire actually required increases further when the rotation angle increases.

즉, 도 6a 내지 도 6c를 통해 설명한 바와 같이, 상부 플레이트의 회전 각도가 증가할수록 실제 와이어의 길이가 필요로 하는 와이어의 길이보다 감소하는 문제가 발생할 수 있으나, 도 7a 내지 도 7c에서와 같이, 상기 와이어가 상기 와이어 가이드(190)의 외주면을 따라 연장되도록, 즉 우회길이가 가변되도록 설계함으로써, 실제 와이어의 길이를 필요로 하는 와이어 길이에 부합하도록 가변시킴으로서, 이러한 문제를 최소할 수 있다. That is, as explained in FIGS. 6A to 6C, as the rotation angle of the upper plate increases, a problem may occur in which the actual length of the wire decreases than the required wire length. However, as shown in FIGS. 7A to 7C, This problem can be minimized by designing the wire to extend along the outer peripheral surface of the wire guide 190, that is, to have a variable bypass length, and changing the actual length of the wire to match the required wire length.

따라서, 회전 각도와 무관하게 초기 설정된 와이어의 길이를 통해서도, 필요로 하는 와이어의 길이에 부합하면서, 단위 모듈의 자세를 다양하게 가변시킬 수 있다. Therefore, regardless of the rotation angle, the posture of the unit module can be varied in various ways while matching the required wire length even through the initially set wire length.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 매니퓰레이터용 단위모듈을 도시한 정면도이다. 도 9a 및 도 9b는 도 8의 단위모듈의 동작 상태를 예시한 정면도들이다. Figure 8 is a front view showing a unit module for a manipulator according to another embodiment of the present invention. FIGS. 9A and 9B are front views illustrating the operating state of the unit module of FIG. 8.

본 실시예에 의한 상기 단위모듈(20)은 도 7a 내지 도 7c를 통해 설명한 구성상의 특징이 반영된 것으로, 와이어 가이드(190, 290) 및 추가 가이드(125, 225)를 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 상기 단위모듈(10)과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다. The unit module 20 according to this embodiment reflects the structural features described in FIGS. 7A to 7C, except that it further includes wire guides 190 and 290 and additional guides 125 and 225. , Since it is substantially the same as the unit module 10 described with reference to FIGS. 1 to 5, the same reference numbers are used for the same components and overlapping descriptions are omitted.

구체적으로, 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 단위모듈(20)에서는, 하부 유닛(101)은 하부 와이어 가이드(190) 및 하부 추가 가이드(125)를 더 포함하고, 상부 유닛(201)은 상부 와이어 가이드(290) 및 상부 추가 가이드(225)를 더 포함한다. Specifically, referring to FIGS. 8, 9A, and 9B, in the unit module 20 according to this embodiment, the lower unit 101 further includes a lower wire guide 190 and a lower additional guide 125. And the upper unit 201 further includes an upper wire guide 290 and an upper additional guide 225.

상기 하부 와이어 가이드(190)는 상기 하부 플레이트(110) 상에 돌출되도록 형성되는 것으로, 상기 제1 방향(X)을 따른 양 끝단에 대칭으로 형성된다. 즉, 상기 제2 와이어부(500)가 연장되는 위치에 한 쌍으로 형성된다. 그리하여, 일 측의 상기 하부 와이어 가이드(190)는 제2 일측 와이어(510)가 외주면을 따라 접하면서 연장되도록 가이드하고, 타 측의 상기 하부 와이어 가이드(190)는 제2 타측 와이어(530)가 외주면을 따라 접하면서 연장되도록 가이드 한다. The lower wire guide 190 is formed to protrude from the lower plate 110 and is formed symmetrically at both ends along the first direction (X). That is, a pair is formed at the position where the second wire portion 500 extends. Thus, the lower wire guide 190 on one side guides the second one-side wire 510 to extend while touching along the outer peripheral surface, and the lower wire guide 190 on the other side guides the second other side wire 530. Guide it so that it touches and extends along the outer circumference.

이 경우, 상기 하부 와이어 가이드(190)와 상기 제2 일측 와이어(510) 및 제2 타측 와이어(530)의 연장 및 접촉 상태는, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바와 동일하다. In this case, the extension and contact state of the lower wire guide 190, the second one side wire 510, and the second other side wire 530 are the same as those described with reference to FIGS. 7A to 7C.

즉, 상기 제2 일측 와이어(510) 및 상기 제2 타측 와이어(530)는 상기 하부 와이어 가이드(190)의 라운딩되도록 형성된 외주면을 따라 내측(즉 상기 제1 연결 프레임(120)을 향하는 방향)으로 우회하며 상부 방향으로 연장되도록 유도된다. That is, the second one-side wire 510 and the second other-side wire 530 extend inward (i.e., in the direction toward the first connection frame 120) along the rounded outer peripheral surface of the lower wire guide 190. It is guided to bypass and extend upward.

이러한 우회 연장의 효과에 대하여는 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다. The effect of this bypass extension has been described with reference to FIGS. 7A to 7C, so redundant description will be omitted.

한편, 이상과 같이 상기 제2 일측 와이어(510) 및 상기 제2 타측 와이어(530)가 상기 하부 와이어 가이드(190)에 의해 내측으로 우회하며 상부로 연장됨에 따라, 연장 상태에 따라서는, 상부에 위치하는 상기 제2 연결 프레임(220)과 간섭될 수 있다. Meanwhile, as described above, as the second one-side wire 510 and the second other-side wire 530 bypass inward and extend upward by the lower wire guide 190, depending on the extension state, It may interfere with the second connection frame 220 that is located there.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 상부 추가 가이드(225)를 형성하여 이러한 상기 제2 연결 프레임(220)과의 간섭을 최소화하면서 자연스러운 상부로의 연장을 가이드한다. Therefore, in this embodiment, the upper additional guide 225 is formed to guide a natural upward extension while minimizing interference with the second connection frame 220.

즉, 상기 상부 추가 가이드(225)는 상기 제2 연결 프레임(220)의 끝단에 외측방향, 즉 상기 회전유닛(300)의 외부를 향하는 방향으로, 부착된다. 또한, 상기 상부 추가 가이드(225)의 외면은 라운드 된 형상으로 형성된다. That is, the upper additional guide 225 is attached to the end of the second connection frame 220 in an outward direction, that is, in a direction toward the outside of the rotation unit 300. Additionally, the outer surface of the upper additional guide 225 is formed in a rounded shape.

그리하여, 도시된 바와 같이, 상기 하부 와이어 가이드(190)를 통해 내측으로 우회하며 상부로 연장되는 상기 제2 일측 와이어(510) 및 상기 제2 타측 와이어(530)가 상기 제2 연결 프레임(220)의 끝단에 직접 접촉하여 간섭하지 않고, 상기 상부 추가 가이드(225)의 외면을 따라 자연스럽게 가이드되며 상부로 연장될 수 있다. Thus, as shown, the second one-side wire 510 and the second other-side wire 530, which bypass inwardly and extend upward through the lower wire guide 190, are connected to the second connection frame 220. It is naturally guided along the outer surface of the upper additional guide 225 and can extend upward, without directly contacting and interfering with the end of the.

이러한 상기 하부 와이어 가이드(190)와 상기 상부 추가 가이드(225)의 구성 및 기능은 상기 상부 와이어 가이드(290)와 상기 하부 추가 가이드(125)에도 동일하게 적용된다. The configuration and functions of the lower wire guide 190 and the upper additional guide 225 are equally applied to the upper wire guide 290 and the lower additional guide 125.

즉, 상기 상부 와이어 가이드(290)는 상기 상부 플레이트(210) 상에 돌출되도록 형성되는 것으로, 상기 제2 방향(Y)을 따른 양 끝단에 대칭으로 형성된다. 즉, 상기 제1 와이어부(400)가 연장되는 위치에 한 쌍으로 형성된다. 그리하여, 일 측의 상기 상부 와이어 가이드(290)는 제1 일측 와이어(410)가 외주면을 따라 접하면서 연장되도록 가이드하고, 타 측의 상기 상부 와이어 가이드(290)는 제1 타측 와이어(430)가 외주면을 따라 접하면서 연장되도록 가이드 한다. That is, the upper wire guide 290 is formed to protrude from the upper plate 210 and is formed symmetrically at both ends along the second direction (Y). That is, a pair is formed at a position where the first wire portion 400 extends. Thus, the upper wire guide 290 on one side guides the first one side wire 410 to extend while touching along the outer peripheral surface, and the upper wire guide 290 on the other side guides the first other side wire 430. Guide it so that it touches and extends along the outer circumference.

이 경우, 상기 상부 와이어 가이드(290)와 상기 제1 일측 와이어(410) 및 제1 타측 와이어(430)의 연장 및 접촉 상태는, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바와 동일하다. In this case, the extension and contact state of the upper wire guide 290, the first one side wire 410, and the first other side wire 430 are the same as those described with reference to FIGS. 7A to 7C.

즉, 상기 제1 일측 와이어(410) 및 상기 제1 타측 와이어(430)는 상기 상부 와이어 가이드(290)의 라운딩되도록 형성된 외주면을 따라 내측(즉 상기 제2 연결 프레임(220)을 향하는 방향)으로 우회하며 하부 방향으로 연장되도록 유도된다. That is, the first one-side wire 410 and the first other-side wire 430 extend inward (i.e., in the direction toward the second connection frame 220) along the rounded outer peripheral surface of the upper wire guide 290. It is guided to bypass and extend downward.

이러한 우회 연장의 효과에 대하여는 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다. The effect of this bypass extension has been described with reference to FIGS. 7A to 7C, so redundant description will be omitted.

한편, 이상과 같이 상기 제1 일측 와이어(410) 및 상기 제1 타측 와이어(430)가 상기 상부 와이어 가이드(290)에 의해 내측으로 우회하며 상부로 연장됨에 따라, 연장 상태에 따라서는, 하부에 위치하는 상기 제1 연결 프레임(120)과 간섭될 수 있다. Meanwhile, as described above, the first one-side wire 410 and the first other-side wire 430 bypass inward by the upper wire guide 290 and extend upward, depending on the extension state, at the lower part. It may interfere with the first connection frame 120 that is positioned.

따라서, 본 실시예에서는, 상기 하부 추가 가이드(125)를 형성하여 이러한 상기 제1 연결 프레임(120)과의 간섭을 최소화하면서 자연스러운 하부로의 연장을 가이드한다. Therefore, in this embodiment, the lower additional guide 125 is formed to guide a natural downward extension while minimizing interference with the first connection frame 120.

즉, 상기 하부 추가 가이드(125)는 상기 제1 연결 프레임(120)의 끝단에 외측방향, 즉 상기 회전유닛(300)의 외부를 향하는 방향으로, 부착된다. 또한, 상기 하부 추가 가이드(125)의 외면은 라운드 된 형상으로 형성된다. That is, the lower additional guide 125 is attached to the end of the first connection frame 120 in an outward direction, that is, in a direction toward the outside of the rotation unit 300. Additionally, the outer surface of the lower additional guide 125 is formed in a rounded shape.

그리하여, 도시된 바와 같이, 상기 상부 와이어 가이드(290)를 통해 내측으로 우회하며 하부로 연장되는 상기 제1 일측 와이어(410) 및 상기 제1 타측 와이어(430)가 상기 제1 연결 프레임(120)의 끝단에 직접 접촉하여 간섭하지 않고, 상기 하부 추가 가이드(125)의 외면을 따라 자연스럽게 가이드되며 하부로 연장될 수 있다. Thus, as shown, the first one-side wire 410 and the first other wire 430, which bypass inward and extend downward through the upper wire guide 290, are connected to the first connection frame 120. Instead of directly contacting and interfering with the end of the , it is naturally guided along the outer surface of the lower additional guide 125 and may extend downward.

한편, 상기에서 설명한 와이어의 연결 상태를 바탕으로, 도 9a에서와 같이 상기 단위모듈(20)은 상기 제2 방향(Y)을 회전 중심축으로 회전하되, 와이어의 연장이 상기 단위모듈(20)의 내부 구조에 의해 간섭되지 않게 된다. Meanwhile, based on the connection state of the wire described above, the unit module 20 rotates in the second direction (Y) about the rotation center axis, as shown in FIG. 9A, and the extension of the wire is connected to the unit module 20. It is not interfered with by the internal structure of .

마찬가지로, 도 9b에서와 같이 상기 단위모듈(20)은 상기 제1 방향(X)을 회전 중심축으로 회전하되, 와이어의 연장이 상기 단위모듈(20)의 내부 구조에 의해 간섭되지 않게 된다. Likewise, as shown in FIG. 9B, the unit module 20 rotates about the rotation center axis in the first direction (X), but the extension of the wire does not interfere with the internal structure of the unit module 20.

이 경우, 상기 단위모듈(20)은 상기 제1 및 제2 방향들(X, Y)을 회전 중심축으로 회전하는 것을 예시하여 설명하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 단위모듈(20)은 상기 제1 및 제2 연결 프레임들(120, 220)이 서로 간섭되지 않는 범위에서 상기 회전유닛(300)에 의해 다양한 방향으로의 회전이 가능하여 다양한 자세로 유지될 수 있다. In this case, the unit module 20 is explained by rotating the first and second directions (X, Y) about the central axis of rotation. However, as described above, the unit module 20 is The first and second connection frames 120 and 220 can be rotated in various directions by the rotation unit 300 as long as they do not interfere with each other and can be maintained in various postures.

도 10은 도 1의 단위모듈들이 서로 연결되어 구성되는 매니퓰레이터를 도시한 사시도이다. 도 11은 도 10의 매니퓰레이터의 구동 와이어들의 연결상태를 설명하기 위한 확대 사시도이다. FIG. 10 is a perspective view showing a manipulator configured by connecting the unit modules of FIG. 1 to each other. FIG. 11 is an enlarged perspective view to explain the connection state of the driving wires of the manipulator of FIG. 10.

본 실시예에 의한 상기 매니퓰레이터(1)는 도 1 내지 도 9b를 참조하여 설명한 상기 단위모듈(10, 20)이 복수개가 서로 연결되어 구성되는 것으로, 각각의 단위모듈들의 회전에 따른 자세 변경과, 특정 단위모듈에 대한 특정 자세에서의 제동이 동시에 구현될 수 있다. The manipulator 1 according to this embodiment is composed of a plurality of the unit modules 10 and 20 described with reference to FIGS. 1 to 9B connected to each other, and changes in posture according to the rotation of each unit module, Braking in a specific posture for a specific unit module can be implemented simultaneously.

즉, 복수개가 서로 연결되어 상기 매니퓰레이터(1)를 구성할 수 있으며, 각각의 단위모듈들이 앞서 예시한 바와 같이 특정 자세로 고정된 상태를 유지할 수도 있으므로, 특정 자세로 고정된 단위모듈의 구조에, 상기 매니퓰레이터(1)의 구동을 통해 단위모듈들을 다양한 자세로 가변시킬 수 있다. That is, a plurality of units may be connected to each other to form the manipulator 1, and each unit module may remain fixed in a specific posture as illustrated above. Therefore, in the structure of the unit module fixed in a specific posture, Unit modules can be changed into various postures through driving the manipulator 1.

이와 같이, 각 단위모듈이 특정 자세로 고정(제동)된 상태를 유지한다면, 상기 매니퓰레이터(1)는 해당 단위모듈이 특정 자세로 고정된 상태에서, 여타의 단위모듈을 전체적으로 다양한 자세로 가변 시킬 수 있다. In this way, if each unit module remains fixed (braked) in a specific posture, the manipulator 1 can change other unit modules to various postures overall while the corresponding unit module is fixed in the specific posture. there is.

이에 따라, 구현 가능한 자세들은 매우 다양하게 조합될 수 있는 것으로, 이러한 상기 매니퓰레이터(1)의 자세 제어를 통해, 다자유도 나아가 고자유도의 자세 제어가 가능할 수 있다. Accordingly, possible postures can be combined in a wide variety of ways, and through posture control of the manipulator 1, posture control with multiple degrees of freedom and even a high degree of freedom may be possible.

구체적으로, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 매니퓰레이터(1)는 상기 복수의 단위모듈들(10, 11, 12)이 서로 연결되는 구조 외에, 부착 프레임(50), 구동 와이어(60) 및 외곽 프레임들(70, 71, 72)을 포함한다. 이 때, 상기 각각의 단위모듈들(10, 11, 12)은 도 1 또는 도 8을 참조하여 설명한 단위모듈일 수 있으며, 각각이 동일한 구조를 가진다. Specifically, referring to FIGS. 10 and 11, the manipulator 1 includes an attachment frame 50, a drive wire 60, and a structure in which the plurality of unit modules 10, 11, and 12 are connected to each other. Includes outer frames 70, 71, and 72. At this time, each of the unit modules 10, 11, and 12 may be the unit module described with reference to FIG. 1 or FIG. 8, and each has the same structure.

상기 부착 프레임(50)은 상기 매니퓰레이터(1)의 상부에 형성되는 프레임으로서, 상기 단위모듈들(10, 11, 12)을 하측에 고정시키며, 도시하지는 않았으나, 로봇의 말단 등과 같은 구조체에 부착이 용이하도록 형성되는 프레임이다. The attachment frame 50 is a frame formed on the upper part of the manipulator 1 and fixes the unit modules 10, 11, and 12 to the lower side. Although not shown, it can be attached to a structure such as the end of a robot. It is a frame formed for ease of use.

이에, 상기 부착 프레임(50)은 도 10을 통해서는 한 쌍의 연장 프레임들이 평행하게 연장되는 구조를 예시하였으나, 이에 제한되지는 않으며, 부착되어야 하는 구조체의 형상 등을 고려하여 설계할 수 있다. Accordingly, the attachment frame 50 is illustrated in FIG. 10 as having a structure in which a pair of extension frames extend in parallel, but the attachment frame 50 is not limited to this and can be designed taking into account the shape of the structure to be attached.

나아가, 상기 구조체의 형상이나 구조에 따라서는, 상기 부착 프레임(50)은 생략되고, 상기 단위모듈들(10, 11, 12)이 직접 해당 구조체에 부착될 수도 있다. Furthermore, depending on the shape or structure of the structure, the attachment frame 50 may be omitted and the unit modules 10, 11, and 12 may be directly attached to the structure.

상기 구동 와이어(60)는 외부로부터 연장되어, 상기 매니퓰레이터(1)의 전체적인 구동을 제어하는 와이어이다. 이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 구동 와이어(60)는 별도의 구동 모터 등과 같은 구동부에 의해 구동력을 제공받게 되며, 이를 통해 하부에 위치하는 상기 단위모듈들(10, 11, 12)의 전체적인 자세 제어를 수행할 수 있다. The driving wire 60 is a wire that extends from the outside and controls the overall driving of the manipulator 1. In this case, although not shown, the driving wire 60 receives driving force from a driving unit such as a separate driving motor, and thereby controls the overall posture of the unit modules 10, 11, and 12 located at the bottom. can be performed.

한편, 상기 구동 와이어(60)는 각각이 한 쌍으로 구성되는 제1 및 제2 구동와이어들(61, 62)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the driving wire 60 may include first and second driving wires 61 and 62 each consisting of a pair.

즉, 하부에 연결되는 상기 단위모듈들(10, 11, 12)이 전체적으로 사각 프레임 형상을 가지므로(즉, 전술한 상기 하부 플레이트(110) 및 상부 플레이트(210)가 모두 사각 프레임 형상), 한 쌍의 제1 구동와이어(61)는 서로 마주하는 한 쌍의 측면들을 따라 연장되고, 한 쌍의 제2 구동와이어(62)는 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들을 따라 연장될 수 있다. That is, since the unit modules 10, 11, and 12 connected to the bottom have an overall square frame shape (i.e., both the lower plate 110 and the upper plate 210 described above have a square frame shape), one The pair of first drive wires 61 may extend along a pair of side surfaces facing each other, and the pair of second drive wires 62 may extend along the other pair of side surfaces facing each other.

이상과 같이, 상기 와이어들의 개수나 연장 상태는, 상기 단위모듈들의 전체적인 형상을 고려하여 가변될 수 있으며, 다만 본 실시예의 경우, 사각 프레임 구조에서 한 쌍의 서로 마주하는 면을 따라 제1 구동와이어(61)가 연장되고, 또 한 쌍의 서로 마주하는 면을 따라 제2 구동와이어(62)가 연장되므로, 전체적으로 상기 매니퓰레이터(1)의 자세를 용이하게 다양한 방향으로 휘어지도록 제어할 수 있다. As described above, the number or extension state of the wires may be varied in consideration of the overall shape of the unit modules, but in the case of this embodiment, the first drive wire is connected along a pair of opposing sides in the square frame structure. Since 61 is extended and the second drive wire 62 is extended along the pair of surfaces facing each other, the overall posture of the manipulator 1 can be easily controlled to bend in various directions.

이 경우, 상기 제1 구동와이어(61)는, 각 단위모듈에서, 하부유닛(100)의 제1 하부 외곽 돌출부들(170) 및 상부유닛(200)의 제1 상부 외곽 돌출부들(270)을 관통하여 연장된다. In this case, the first drive wire 61 connects the first lower outer protrusions 170 of the lower unit 100 and the first upper outer protrusions 270 of the upper unit 200 in each unit module. extends through.

마찬가지로, 상기 제2 구동와이어(62)는, 각 단위모듈에서, 하부유닛(100)의 제2 하부 외곽 돌출부들(180) 및 상부유닛(200)의 제2 상부 외곽 돌출부들(280)을 관통하여 연장된다. Likewise, the second drive wire 62 penetrates the second lower outer protrusions 180 of the lower unit 100 and the second upper outer protrusions 280 of the upper unit 200 in each unit module. It is extended.

따라서, 상기 구동와이어들(61, 62)은 모든 단위모듈들(10, 11, 12)의 측면들을 따라 연장될 수 있으며, 전체적인 상기 매니퓰레이터(1)의 자세 제어를 수행할 수 있다. Accordingly, the drive wires 61 and 62 can extend along the sides of all unit modules 10, 11, and 12, and can perform overall posture control of the manipulator 1.

상기 외곽 프레임들(70, 71, 72)은 서로 인접하는 단위모듈들(10, 11, 12)을 서로 고정시키는 구조이다. The outer frames 70, 71, and 72 are structured to secure adjacent unit modules 10, 11, and 12 to each other.

즉, 제1 외곽 프레임(70)은 부착 프레임(50)과 이에 결합하는 제1 단위모듈(10)을 서로 결합시킨다. 다만, 상기 제1 단위모듈(10)은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부유닛(200)에 상기 가압유닛(700)이 결합된 형태를 가지므로, 상기 부착 프레임(50)과의 추가적인 결합을 위해, 상기 부착 프레임(50)과 상기 제1 단위모듈(10)의 사이에, 상기 하부유닛(100)의 하부 플레이트(110) 구조가 개재될 수 있다. That is, the first outer frame 70 couples the attachment frame 50 and the first unit module 10 coupled thereto. However, as described above, the first unit module 10 has a form in which the pressing unit 700 is coupled to the upper unit 200, so for additional coupling with the attachment frame 50, The lower plate 110 structure of the lower unit 100 may be interposed between the attachment frame 50 and the first unit module 10.

그리하여, 상기 제1 외곽 프레임(70)을 통해 상기 부착 프레임(50)과, 상기 추가로 개재된 하부 플레이트(110) 구조 및 상기 제1 단위모듈(10)을 서로 고정시킬 수 있다. Thus, the attachment frame 50, the additional lower plate 110 structure, and the first unit module 10 can be fixed to each other through the first outer frame 70.

또한, 제2 외곽 프레임(71)은 상기 제1 단위모듈(10)과 이에 결합하는 제2 단위모듈(11)을 서로 고정시킨다. Additionally, the second outer frame 71 fixes the first unit module 10 and the second unit module 11 coupled thereto to each other.

즉, 상기 제2 외곽 프레임(71)은 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지는 프레임으로서, 상측은 상기 제1 단위모듈(10)의 하부 플레이트(110)에 돌출되는 하부 돌출부(140)와 결합하고, 상측은 상기 제2 단위모듈(11)의 상부 플레이트(210)에 돌출되는 상부 돌출부(240)에 결합한다. 그리하여, 상기 하부 플레이트(110)로부터 상기 상부 플레이트(210)까지 상기 제1 및 제2 단위모듈들(10, 11)의 측면을 따라 연장되며, 상기 제1 및 제2 단위모듈들(10, 11)을 서로 고정시킨다. That is, the second outer frame 71 is a frame having an overall 'ㄷ' shape, and the upper side is coupled to the lower protrusion 140 protruding from the lower plate 110 of the first unit module 10, The upper side is coupled to the upper protrusion 240 protruding from the upper plate 210 of the second unit module 11. Thus, it extends along the side surfaces of the first and second unit modules 10 and 11 from the lower plate 110 to the upper plate 210, and the first and second unit modules 10 and 11 ) are fixed to each other.

이 경우, 상기 제2 외곽 프레임(71)은 상기 측면을 따라 한 쌍 또는 두 쌍이 결합될 수 있으며, 상기 하부 돌출부(140) 및 상기 상부 돌출부(240)가 한 쌍 또는 두 쌍으로 형성될 수 있으므로, 해당 돌출부에 결합할 수 있도록 필요한 개수가 고정될 수 있다. In this case, the second outer frame 71 may be combined in one or two pairs along the side, and the lower protrusion 140 and the upper protrusion 240 may be formed in one or two pairs. , the required number can be fixed so that it can be coupled to the corresponding protrusion.

이와 마찬가지로, 제3 외곽 프레임(72)은, 제2 단위모듈(11)의 하부 돌출부(140)와 제3 단위모듈(12)의 상부 돌출부(240) 사이에서 결합되어, 상기 제2 및 제3 단위모듈들(11, 12)을 서로 고정시킨다. Likewise, the third outer frame 72 is coupled between the lower protrusion 140 of the second unit module 11 and the upper protrusion 240 of the third unit module 12, The unit modules 11 and 12 are fixed to each other.

이상과 같이, 서로 인접하는 단위모듈들은 상기 외곽 프레임들에 의해 고정되지만, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 단위모듈은 상기 회전유닛(300)을 중심으로 회전하여 자세 가변이 가능하므로, 다양한 자세로 개별적으로 제어될 수 있다. As described above, unit modules adjacent to each other are fixed by the outer frames, but as shown in FIG. 10, each unit module can rotate around the rotation unit 300 to change its posture, so it can be used in various ways. Posture can be individually controlled.

또한, 특정 자세에서 앞서 설명한 제동 메커니즘을 이용하여 자세가 고정될 수도 있다. Additionally, the posture may be fixed at a specific posture using the braking mechanism described above.

이러한 각 단위모듈의 고정상태 및 이에 따른 매니퓰레이터의 자세 제어 상태의 예를 설명하면 하기와 같다 An example of the fixed state of each unit module and the corresponding posture control state of the manipulator is as follows.

도 12a 내지 도 12c는 도 10의 매니퓰레이터의 다양한 제동 및 자세 변경 상태의 예를 설명하기 위한 모식도들이다. FIGS. 12A to 12C are schematic diagrams for explaining examples of various braking and posture change states of the manipulator of FIG. 10.

즉, 도 12a에서와 같이, 상기 제1 단위모듈(10)의 제1 회전유닛(300)이 제동되고(LOCK), 상기 제2 단위모듈(11)의 제2 회전유닛(301)이 제동되면(LOCK), 상기 매니퓰레이터(1)는 전체적으로 일 직선으로 수직으로 연장되는 구조를 그대로 유지할 수 있다. That is, as shown in Figure 12a, when the first rotation unit 300 of the first unit module 10 is braked (LOCK) and the second rotation unit 301 of the second unit module 11 is braked (LOCK), the manipulator 1 can maintain its overall structure extending vertically in a straight line.

이 때, 상기 제1 회전유닛(300)의 제동 상태는, 앞서 설명한 바와 같이 가압부(730)에 공압이 인가되어 고정유닛(600)에 의해 상부유닛(200)과 하부유닛(100)의 상대적인 회전이 제동되는 것을 의미한다. At this time, the braking state of the first rotation unit 300 is, as described above, when pneumatic pressure is applied to the pressing unit 730 and the relative position of the upper unit 200 and the lower unit 100 is adjusted by the fixing unit 600. This means that rotation is braked.

이와 달리, 도 12b에서와 같이, 상기 제1 단위모듈(10)의 제1 회전유닛(300)이 제동되지 않고(UNLOCK), 상기 제2 단위모듈(11)의 제2 회전유닛(301)이 제동되면(LOCK), 상기 매니퓰레이터(1)는 상측은 자유롭게 회전가능하면서 하측은 상대적으로 길게 일 방향으로 연장되는 구조를 유지할 수 있다. In contrast, as shown in Figure 12b, the first rotation unit 300 of the first unit module 10 is not braked (UNLOCK), and the second rotation unit 301 of the second unit module 11 is When braked (LOCK), the manipulator 1 can maintain a structure in which the upper side can rotate freely and the lower side extends in one direction relatively long.

나아가, 도 12c에서와 같이, 상기 제1 단위모듈(10)의 제1 회전유닛(300)이 제동되고(LOCK), 상기 제2 단위모듈(11)의 제2 회전유닛(301)이 제동되지 않으면(UNLOCK), 상기 매니퓰레이터(1)는 하측은 자유롭게 회전가능하면서 상측은 고정된 구조를 유지할 수 있다. 이 때, 상기 상측이 소정 각도 회전된 상태를 유지하면서 고정된 구조를 가진다면, 도시된 바와 같이 상기 매니퓰레이터(1)는 일 측으로 꺾인 상태를 유지하며 끝단이 자유롭게 회전하는 구조를 유지할 수 있다. Furthermore, as shown in Figure 12c, the first rotation unit 300 of the first unit module 10 is braked (LOCK), and the second rotation unit 301 of the second unit module 11 is not braked. When UNLOCKed, the manipulator 1 can maintain a fixed structure on the upper side while being freely rotatable on the lower side. At this time, if the upper side remains rotated at a predetermined angle and has a fixed structure, the manipulator 1 can maintain a structure in which the end is rotated freely while maintaining a state bent to one side, as shown.

이상에서는, 설명의 편의상 2개의 단위모듈들(10, 11)이 연결되는 구조에서의 매니퓰레이터의 자세에 대하여 예시하여 설명하였으나, 도 10 및 도 11에서와 같이 3개의 단위모듈들이 연결되는 구조는 물론, 도시하지는 않았으나 4개 이상의 단위모듈들이 서로 연결되는 구조에서도, 동일한 제동 및 구동 메커니즘이 구현될 수 있다. In the above, for convenience of explanation, the posture of the manipulator in a structure in which two unit modules 10 and 11 are connected has been described as an example. However, as in FIGS. 10 and 11, the structure in which three unit modules are connected is of course , Although not shown, the same braking and driving mechanism can be implemented even in a structure in which four or more unit modules are connected to each other.

특히, 제동되지 않은 단위모듈은 상기 구동와이어(60)의 구동을 통해 다양한 자세로 가변될 수 있으므로, 소위 다자유도는 물론 고자유도의 자유도를 구현하면서, 다양한 자세로 매니퓰레이터의 자세 제어를 구현할 수 있다. In particular, since the unbraked unit module can change into various postures through the driving of the drive wire 60, it is possible to implement posture control of the manipulator in various postures while realizing not only the so-called multiple degrees of freedom but also a high degree of freedom. .

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 매니퓰레이터를 구성하는 각각의 단위모듈이 개별적으로 자세가 고정된 상태에서 전체적인 매니퓰레이터의 자세를 변경시킬 수 있으므로, 종래 매니퓰레이터를 이용하여 대상체를 파지하거나 이동하는 경우 매니퓰레이터의 자세가 고정되지 않고 처지거나 끝단이 흔들리는 등의 문제를 최소화할 수 있고, 이를 통해 보다 정밀한 대상체의 파지 및 이동을 구현할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, each unit module constituting the manipulator can change the overall posture of the manipulator while the posture is individually fixed, so it is possible to hold or move an object using a conventional manipulator. In this case, problems such as the posture of the manipulator not being fixed, sagging, or the end shaking, can be minimized, and through this, more precise gripping and movement of the object can be realized.

즉, 각각의 단위모듈은 제동 메커니즘이 적용되어 개별적으로 자세가 안정적으로 고정될 수 있으며, 자세가 고정되지 않은 단위모듈들은 구동 와이어의 구동을 통해 자세를 가변시킬 수 있으므로, 대상체의 위치나 파지 상태 등의 작업 환경을 고려하여, 최적의 파지나 이동 자세를 구현할 수 있다. In other words, the posture of each unit module can be stably fixed individually by applying a braking mechanism, and the posture of unit modules whose posture is not fixed can be changed by driving the driving wire, so the position or gripping state of the object Taking into account the working environment, etc., the optimal grip or movement posture can be realized.

또한, 각 단위모듈의 제동 메커니즘은 단순히 공압을 인가하거나 제거하는 동작으로 간단하게 수행될 수 있으며, 구동 와이어의 구동은 메인 구동부를 통해 제어하는 것으로 충분하므로, 종래 복수 관절을 포함하는 매니퓰레이터에서 각 관절마다 구동 방향에 따른 구동부가 구비되어야 하여, 구동부가 다수 설치되어 설계나 구동 방법이 복잡해지는 문제를 최소화할 수 있다. In addition, the braking mechanism of each unit module can be simply performed by simply applying or removing pneumatic pressure, and the driving of the driving wire is sufficient to control it through the main driving part, so each joint in a conventional manipulator including multiple joints Since a driving unit must be provided according to the driving direction for each drive unit, the problem of complicating the design or driving method due to multiple driving units being installed can be minimized.

구체적으로, 단위모듈에서는, 일정한 길이를 가지는 와이어부들과 유니버설 조인트를 통해 상부유닛과 하부유닛의 상대적인 자세 가변을 유도하며, 특정 자세에서 상기 와이어부들의 위치를 고정시킴으로써 상기 단위모듈은 해당 자세에서 안정적으로 고정되어 위치할 수 있다. Specifically, in the unit module, the relative posture variation of the upper unit and the lower unit is induced through wire portions having a certain length and a universal joint, and by fixing the positions of the wire portions in a specific posture, the unit module is stable in that posture. It can be fixed and positioned.

특히, 상기 와이어부들의 위치 고정시, 상기 상부유닛에 형성되는 가이드부와 고정유닛 사이의 결합을 통해 와이어부의 움직임을 제동하도록 설계되며, 공압이 공급되는 가압부의 팽창을 통해 상기 제동을 제어할 수 있으므로, 상기 제동 메커니즘의 구현이 간단하면서도 직관적이고, 설계를 단순화할 수 있다. In particular, when fixing the positions of the wire parts, it is designed to brake the movement of the wire parts through a combination between the guide part formed in the upper unit and the fixing unit, and the braking can be controlled through expansion of the pressing part to which pneumatic pressure is supplied. Therefore, the implementation of the braking mechanism is simple and intuitive, and the design can be simplified.

이 경우, 상기 상부유닛과 상기 하부유닛의 상대적인 회전량이 큰 경우, 필요로 하는 와이어의 길이가 증가하게 되는데, 별도의 와이어 가이드와 추가 가이드를 형성함으로써, 상기 필요로 하는 와이어의 길이에 부합하도록 와이어를 연장시킬 수 있어, 상대적으로 회전량이 크게 자세가 가변되는 경우에도 안정적인 자세 제어가 가능할 수 있다. In this case, when the relative rotation amount of the upper unit and the lower unit is large, the length of the required wire increases. By forming a separate wire guide and an additional guide, the wire is adjusted to match the required length of the wire. can be extended, enabling stable posture control even when the posture changes with a relatively large amount of rotation.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 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 present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following patent claims. You will understand that it is possible.

1 : 매니퓰레이터 10, 11, 12, 20 : 단위모듈
50 : 부착 프레임 60 : 구동 와이어
70, 71, 72 : 외곽 프레임 100, 101 : 하부유닛
120 : 제1 연결 프레임 130 : 하부 가이드부
170, 180 : 하부 외곽 돌출부 190 : 하부 와이어 가이드
200, 201 : 상부유닛 220 : 제2 연결 프레임
230 : 상부 가이드부 250 : 제1 가이드부
260 : 제2 가이드부 270, 280 : 상부 외곽 돌출부
290 : 상부 와이어 가이드 300 : 회전유닛
400 : 제1 와이어부 500 : 제2 와이어부
600 : 고정유닛 620, 630 : 고정 프레임
650 : 탄성부 700 : 가압유닛
730 : 가압부 760 : 공압라인
1: Manipulator 10, 11, 12, 20: Unit module
50: Attachment frame 60: Drive wire
70, 71, 72: outer frame 100, 101: lower unit
120: first connection frame 130: lower guide part
170, 180: lower outer protrusion 190: lower wire guide
200, 201: upper unit 220: second connection frame
230: upper guide part 250: first guide part
260: second guide portion 270, 280: upper outer protrusion
290: upper wire guide 300: rotation unit
400: first wire part 500: second wire part
600: Fixed unit 620, 630: Fixed frame
650: elastic part 700: pressurizing unit
730: Pressure unit 760: Pneumatic line

Claims (17)

적어도 하나 이상이 연결되어 매니퓰레이터를 구성하며,
하부유닛;
상기 하부유닛과 회전 가능하도록 연결되는 상부유닛;
상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이를 연결하는 한 쌍의 제1 및 제2 와이어부들;
상기 상부유닛의 상부에서 상기 제1 및 제2 와이어부들의 연장을 가이드하는 고정유닛; 및
상기 고정유닛과 결합되며 상기 고정유닛을 가압하여 상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이의 상대적인 위치를 고정시키는 가압유닛을 포함하는 단위모듈.
At least one or more are connected to form a manipulator,
subunit;
an upper unit rotatably connected to the lower unit;
a pair of first and second wire parts connecting the lower unit and the upper unit;
a fixing unit that guides the extension of the first and second wire portions at the top of the upper unit; and
A unit module including a pressing unit that is coupled to the fixing unit and pressurizes the fixing unit to fix the relative position between the lower unit and the upper unit.
제1항에 있어서,
상기 하부유닛과 상기 상부유닛 사이에 결합되어, 상기 하부유닛과 상기 상부유닛의 회전을 유도하는 회전유닛을 더 포함하는 단위모듈.
According to paragraph 1,
A unit module further comprising a rotation unit coupled between the lower unit and the upper unit to induce rotation of the lower unit and the upper unit.
제2항에 있어서, 상기 회전유닛은,
상기 하부유닛의 중앙에서 상부방향으로 연장되는 제1 연결프레임, 및 상기 상부유닛의 중앙에서 하부방향으로 연장되는 제2 연결프레임과 유니버설 조인트를 구성하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 2, wherein the rotation unit,
A unit module comprising a universal joint and a first connection frame extending upward from the center of the lower unit, and a second connection frame extending downward from the center of the upper unit.
제1항에 있어서,
상기 상부유닛은, 상부 플레이트, 및 상기 상부 플레이트의 제1 방향을 따른 양 측에 한 쌍으로 돌출되는 상부 가이드부를 포함하고,
상기 하부유닛은, 상기 상부 플레이트와 마주하는 하부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트의 제2 방향을 따른 양 측에 한 쌍으로 돌출되는 하부 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
According to paragraph 1,
The upper unit includes an upper plate and a pair of upper guide portions protruding on both sides of the upper plate in a first direction,
The lower unit is a unit module characterized by comprising a lower plate facing the upper plate, and a pair of lower guide portions protruding on both sides of the lower plate along the second direction.
제4항에 있어서, 상기 제1 와이어부는,
양 끝단이 상기 하부 가이드부에 각각 고정된 상태에서 상부로 연장되어 상기 상부 플레이트를 관통한 후, 상기 고정유닛을 따라 가이드되고,
상기 제1 와이어부의 길이는 일정한 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 4, wherein the first wire portion,
While both ends are respectively fixed to the lower guide part, it extends upward, penetrates the upper plate, and is then guided along the fixing unit,
A unit module, characterized in that the length of the first wire portion is constant.
제5항에 있어서, 상기 제2 와이어부는,
양 끝단이 상기 하부 플레이트에 각각 고정된 상태에서 상부로 연장되어 상기 상부 가이드부를 관통한 후, 상기 고정유닛을 따라 상기 제1 와이어부와 교차하는 방향으로 가이드되고,
상기 제2 와이어부의 길이는 일정한 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 5, wherein the second wire portion,
With both ends respectively fixed to the lower plate, it extends upward, passes through the upper guide part, and is then guided along the fixing unit in a direction intersecting the first wire part,
A unit module, characterized in that the length of the second wire portion is constant.
제6항에 있어서,
상기 상부유닛은, 상기 상부 플레이트에 상기 한 쌍의 하부 가이드부와 마주하도록 한 쌍으로 형성되며, 상기 제1 와이어부가 내측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 상부 와이어 가이드를 더 포함하고,
상기 하부유닛은, 상기 하부 플레이트에 상기 한 쌍의 상부 가이드부와 마주하도록 한 쌍으로 형성되며, 상기 제2 와이어부가 내측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 하부 와이어 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
According to clause 6,
The upper unit is formed as a pair on the upper plate to face the pair of lower guide parts, and further includes an upper wire guide that guides the first wire part to bend and extend inward,
The lower unit is formed as a pair on the lower plate to face the pair of upper guide parts, and further includes a lower wire guide that guides the second wire part to bend inward and extend. module.
제7항에 있어서, 상기 상부 와이어 가이드 및 상기 하부 와이어 가이드는,
각각 상기 제1 와이어부와 접촉하는 면 및 상기 제2 와이어부와 접촉하는 면이 라운드되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 7, wherein the upper wire guide and the lower wire guide are:
A unit module characterized in that the surface in contact with the first wire portion and the surface in contact with the second wire portion are formed to be round, respectively.
제7항에 있어서,
상기 하부유닛은, 상기 하부 플레이트의 중앙에 돌출되는 제1 연결프레임의 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 제1 와이어부를 외측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 하부 추가 가이드를 더 포함하고,
상기 상부유닛은, 상기 상부 플레이트의 중앙에 돌출되는 제2 연결프레임의 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 제2 와이어부를 외측으로 휘어지며 연장되도록 가이드하는 상부 추가 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
In clause 7,
The lower unit further includes a lower additional guide that is formed to protrude to the outside of the first connection frame protruding at the center of the lower plate and guides the first wire portion to bend and extend outward,
The upper unit is formed to protrude to the outside of the second connection frame protruding at the center of the upper plate, and further includes an additional upper guide that guides the second wire portion to bend and extend outward. module.
제1항에 있어서, 상기 상부유닛은,
제2 방향을 따라 연장되어 상기 제1 와이어부를 가이드하고, 상기 제1 와이어부에 고정되는 제1 제동편, 및 상기 제1 제동편의 하부에 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 제동베이스를 포함하는 제1 가이드부; 및
제1 방향을 따라 연장되어 상기 제2 와이어부를 가이드하고, 상기 제2 와이어부에 고정되는 제2 제동편, 및 상기 제2 제동편의 하부에 상기 제1 방향을 따라 연장되는 제2 제동베이스를 포함하는 제2 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 1, wherein the upper unit,
It includes a first braking piece that extends along a second direction to guide the first wire portion and is fixed to the first wire portion, and a first braking base that extends along the second direction at a lower portion of the first braking piece. a first guide unit; and
It includes a second braking piece that extends along a first direction to guide the second wire portion and is fixed to the second wire portion, and a second braking base that extends along the first direction below the second braking piece. A unit module comprising a second guide unit.
제10항에 있어서, 상기 고정유닛은,
고정 플레이트;
상기 고정 플레이트의 하부방향으로 돌출되며, 상기 제1 가이드부와 평행하게 연장되어, 상기 제1 제동편을 상기 제1 제동베이스 방향으로 가압하는 제1 고정 프레임;
상기 고정 플레이트의 하부방향으로 돌출되며, 상기 제2 가이드부와 평행하게 연장되며, 상기 제2 제동편을 상기 제2 제동베이스 방향으로 가압하는 제2 고정 프레임;
상기 고정 플레이트의 하부방향으로 연장되어, 상기 상부유닛에 고정되는 결합부; 및
상기 결합부 상에 결합되는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 10, wherein the fixing unit is:
fixing plate;
a first fixing frame that protrudes downward from the fixing plate and extends parallel to the first guide part to press the first braking piece in the direction of the first braking base;
a second fixing frame that protrudes downward from the fixing plate, extends parallel to the second guide part, and presses the second braking piece in the direction of the second braking base;
A coupling portion extending downward of the fixing plate and fixed to the upper unit; and
A unit module comprising an elastic portion coupled to the coupling portion.
제10항에 있어서, 상기 가압유닛은,
상기 고정 플레이트를 상기 상부유닛 방향으로 가압하여,
상기 제1 제동편이 상기 제1 제동베이스에 고정되고, 상기 제2 제동편이 상기 제2 제동베이스에 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 10, wherein the pressurizing unit,
By pressing the fixing plate in the direction of the upper unit,
The unit module is characterized in that the first braking piece is fixed to the first braking base, and the second braking piece is fixed to the second braking base.
제12항에 있어서, 상기 가압유닛은,
상기 고정 플레이트의 상부에 위치하는 가압부; 및
상기 가압부로 공압을 인가하는 공압라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위모듈.
The method of claim 12, wherein the pressurizing unit,
A pressing portion located on the upper part of the fixing plate; and
A unit module comprising a pneumatic line that applies pneumatic pressure to the pressurizing unit.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 단위모듈이 복수개가 서로 결합되어 구성되며,
상기 단위모듈을 따라 연장되어, 상기 매니퓰레이터의 자세를 가변시키는 구동와이어; 및
서로 인접하는 단위모듈을 고정시키는 외곽 프레임을 포함하는 매니퓰레이터.
It is composed of a plurality of unit modules according to any one of claims 1 to 13 combined with each other,
a drive wire extending along the unit module to change the posture of the manipulator; and
A manipulator that includes an outer frame that secures adjacent unit modules.
제14항에 있어서, 상기 구동와이어는,
상기 단위모듈의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들을 따라 연속적으로 연장되는 한 쌍의 제1 구동와이어들; 및
상기 단위모듈의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들을 따라 연속적으로 연장되는 한 쌍의 제2 구동와이어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터.
The method of claim 14, wherein the driving wire is:
a pair of first drive wires extending continuously along a pair of side surfaces of the unit module facing each other; and
A manipulator comprising a pair of second drive wires continuously extending along another pair of side surfaces of the unit module facing each other.
제15항에 있어서,
상기 제1 구동와이어들 각각은, 상기 하부유닛의 하부 플레이트의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들에 형성되는 제1 하부 외곽 돌출부, 및 상기 상부유닛의 상부 플레이트의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들에 형성되는 제1 상부 외곽 돌출부를 관통하여 연장되고,
상기 제2 구동와이어들 각각은, 상기 하부 플레이트의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들에 형성되는 제2 하부 외곽 돌출부, 및 상기 상부 플레이트의 서로 마주하는 다른 한 쌍의 측면들에 형성되는 제2 하부 외곽 돌출부를 관통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터.
According to clause 15,
Each of the first drive wires is connected to a first lower outer protrusion formed on a pair of opposing sides of the lower plate of the lower unit and a pair of opposing side surfaces of the upper plate of the upper unit. extending through the first upper outer protrusion formed,
Each of the second drive wires includes a second lower outer protrusion formed on another pair of side surfaces of the lower plate, and a second lower outer protrusion formed on another pair of side surfaces of the upper plate. A manipulator characterized by extending through the lower outer protrusion.
제14에 있어서, 상기 외곽 프레임은,
일 끝단은 상기 하부유닛의 하부 플레이트의 모서리에 돌출되는 하부 돌출부에 고정되고,
타 끝단은 인접하는 단위모듈의 상기 상부유닛의 상부 플레이트의 모서리에 돌출되는 상부 돌출부에 고정되는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터.
14, wherein the outer frame is:
One end is fixed to the lower protrusion protruding from the corner of the lower plate of the lower unit,
The other end of the manipulator is fixed to an upper protrusion protruding from a corner of the upper plate of the upper unit of an adjacent unit module.
KR1020220118332A 2022-09-20 2022-09-20 Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same KR20240039700A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220118332A KR20240039700A (en) 2022-09-20 2022-09-20 Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220118332A KR20240039700A (en) 2022-09-20 2022-09-20 Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240039700A true KR20240039700A (en) 2024-03-27

Family

ID=90480671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220118332A KR20240039700A (en) 2022-09-20 2022-09-20 Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240039700A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004154877A (en) 2002-11-05 2004-06-03 Japan Science & Technology Agency Bending mechanism formed of multi-joint slider link
US20200282550A1 (en) 2019-03-01 2020-09-10 Cloudminds (Beijing) Technologies Co., Ltd. Robot manipulator and robot

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004154877A (en) 2002-11-05 2004-06-03 Japan Science & Technology Agency Bending mechanism formed of multi-joint slider link
US20200282550A1 (en) 2019-03-01 2020-09-10 Cloudminds (Beijing) Technologies Co., Ltd. Robot manipulator and robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100334902B1 (en) 6 Degree-of-freedom Parallel Mechanism for Micro-positioning Task
US7898204B2 (en) High-speed substrate manipulator
KR100493151B1 (en) Single stage microactuator for multidimensional actuation using multi-folded spring
US9248575B2 (en) Robot hand and robot
EP2705934A2 (en) A method and a device for change of rigidity of a serial or parallel basic movable mechanism, especially of industrial robots and machining machines
JP5190154B2 (en) Flat 3 degrees of freedom stage
JP6336201B2 (en) Parallel link device
JP4674490B2 (en) Moving stage device
JP2014018909A (en) Robot hand, robot and gripping mechanism
JP2018134697A (en) robot
CN107073722A (en) Rotary drive mechanism in robot
KR20240039700A (en) Module unit for manipulator having braking mechanism and high degree of freedom and manipulator having the same
KR20160079182A (en) Piezo-driven mechanism and Flexure hinge-based piezo-driven fine stage for vertical planar 3-DOF motion with high load capacity having the same
KR101649108B1 (en) A joint structure and a robot having the same
KR101190052B1 (en) A piezo-driven high stiffness stage with buffer module
JP2004280355A (en) Moving device and positioning device using the same
WO2019220709A1 (en) Link mechanism
JP2013107155A (en) Small-sized multi-freedom kinesthetic sense display manipulator
US20210268664A1 (en) Robot hand device
JP6492525B2 (en) robot
JPH0646246B2 (en) Fine movement mechanism
KR102562509B1 (en) Robot driving system having parallel type linkage system
WO2023233707A1 (en) Robot hand and method for operating robot hand
KR20200013219A (en) Apparatus including integral joint capable of outputting by 3d printer
KR20170096434A (en) Parallel Link structure and Force-reflecting interface system having the same