WO2020159123A1

WO2020159123A1 - 엔드이펙터

Info

Publication number: WO2020159123A1
Application number: PCT/KR2020/000776
Authority: WO
Inventors: 박재언
Original assignee: 박재언
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2020-08-06
Also published as: KR101999636B1

Abstract

본 발명의 일실시예는 프레임 유닛; 상기 프레임 유닛에 위치하는 슬라이딩 바디 및 상기 슬라이딩 바디에 결합되는 블레이드(blade)를 구비하는 커팅 유닛; 상기 프레임 유닛에 위치하되 마주하는 제1 그립부와 제2 그립부를 구비하고, 상기 제1 그립부의 후단부(後端部)와 상기 제2 그립부의 후단부 중 적어도 하나가 각각 상기 커팅 유닛에 결합되는 그립 유닛; 그리고 상기 프레임 유닛을 통해 상기 커팅 유닛에 결합되며, 상기 커팅 유닛에 구동력을 제공하여 상기 커팅 유닛을 전후(前後)로 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 그립부 중 상기 커팅 유닛에 결합되는 결합 그립부는, 상기 프레임 유닛에 힌지(hinge) 결합되며, 상기 제1 그립부의 전단부(前端部)와 상기 제2 그립부의 전단부는, 상기 슬라이딩 바디가 전방으로 이동하면, 서로 접근하고, 상기 슬라이딩 바디가 후방으로 이동하면, 서로 멀어지는, 엔드이펙터(end-effector)를 제공할 수 있다.

Description

엔드이펙터

본 발명은 엔드이펙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그립(grip)과 커팅(cutting)을 동시에 수행하는 엔드이펙터에 관한 것이다.

열매를 수확하는 통상의 방법은, 열매를 움켜잡고 줄기를 커팅(cutting)한 후 열매를 바구니에 담는 과정이 포함된다. 그러나 로봇(robot)을 이용하여 열매를 수확하는 경우, 통상의 방법을 사용하면 복잡한 기계 장치가 요구될 수 있다.

기계 장치가 복잡하면, 유지 관리가 어렵게 되고 관리 비용이 증가될 수 있다. 이에 줄기를 그립(grip)하고 동시에 커팅(cutting)하는 장치의 개발이 요구될 수 있다.

(특허문헌 1) US 2016-0073584 A1

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 그립(grip)과 커팅(cutting)을 동시에 수행하는 엔드이펙터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른(another) 기술적 과제는, 그립(grip)과 커팅(cutting)이 일 구동 메커니즘에 의해 수행되는 엔드이펙터를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면(an aspect)에 따르면, 본 발명은, 프레임 유닛; 상기 프레임 유닛에 위치하는 슬라이딩 바디 및 상기 슬라이딩 바디에 결합되는 블레이드(blade)를 구비하는 커팅 유닛; 상기 프레임 유닛에 위치하되 마주하는 제1 그립부와 제2 그립부를 구비하고, 상기 제1 그립부의 후단부(後端部)와 상기 제2 그립부의 후단부 중 적어도 하나가 각각 상기 커팅 유닛에 결합되는 그립 유닛; 그리고 상기 프레임 유닛을 통해 상기 커팅 유닛에 결합되며, 상기 커팅 유닛에 구동력을 제공하여 상기 커팅 유닛을 전후(前後)로 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 그립부 중 상기 커팅 유닛에 결합되는 결합 그립부는, 상기 프레임 유닛에 힌지(hinge) 결합되며, 상기 제1 그립부의 전단부(前端部)와 상기 제2 그립부의 전단부는, 상기 슬라이딩 바디가 전방으로 이동하면, 서로 접근하고, 상기 슬라이딩 바디가 후방으로 이동하면, 서로 멀어지는, 엔드이펙터(end-effector)를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 그립 유닛은, 상기 결합 그립부의 후단부에서 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 커팅 유닛은, 상기 슬라이딩 바디에서 함몰되어 형성되어 상기 돌기를 수용하며, 상기 슬라이딩 바디의 후단(後端)으로 갈수록 상기 결합 그립부의 맞은편으로부터 멀어지는 경사 홈을 구비하는 가이드 홈을 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 커팅 유닛은, 상기 슬라이딩 바디에 위치하며 상기 결합 그립부의 후단부에 결합되고, 상기 슬라이딩 바디의 후단으로 갈수록 상기 결합 그립부의 맞은편으로부터 멀어지는 경사 면을 형성하는 가이드 테이퍼를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 커팅 유닛은, 상기 결합 그립부의 후단부와 상기 슬라이딩 바디를 연결하며, 상기 결합 그립부와 상기 슬라이딩 바디의 사이에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 커팅 유닛은, 상기 슬라이딩 바디와 상기 결합 그립부의 후단부를 연결하는 링크를 포함하고, 상기 링크의 일단(一端)은, 상기 슬라이딩 바디에 힌지(hinge) 결합되고, 상기 링크의 타단(他端)은, 상기 결합 그립부의 후단부에 힌지 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터는, 그립(grip)과 커팅(cutting)을 동시에 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터는, 그립(grip)과 커팅(cutting)을 일 구동 메커니즘을 이용하여 수행할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터를 나타낸 사시도이다.

도 2는, 도 1에 도시된 엔드이펙터의 측면도이다.

도 3은, 도 1에 도시된 엔드이펙터(100)의 분해사시도이다.

도 4는, 엔드이펙터(100)의 일부를 나타낸 도면이다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 나타낸 도면이다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 그립 유닛(600)을 나타낸 도면이다.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버와 상부 프레임을 나타낸 도면이다.

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 바디(200)와 브라켓(410)이 결합된 모습을 나타낸 도면이다.

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터의 제2 상태에서의 모습을 나타낸 도면이다.

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터(100)의 작동을 나타낸 도면이다.

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛과 그립 유닛(600)이 서로 결합된 모습을 나타낸 도면이다.

도 12 및 13은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 나타낸 도면이다.

도 14 및 15는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 커팅 유닛을 나타낸 도면이다.

도 16은, 블레이드의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.

도 17은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터의 블록도이다.

도 18은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터 작동 방법(S10)을 나타낸 플로우 차트(flow chart)이다.

도 19는, 본 발명의 일 실시예에 따른 그립부를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

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

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터를 나타낸 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시된 엔드이펙터의 측면도이다.

도 1및 2를 참조하면, 엔드이펙터(100, end-effector)는, 바디(200)를 포함할 수 있다. 바디(200)는, 로봇 암(50)에 연결되거나 결합될 수 있다. 로봇 암(50)은, 로봇(robot)의 단부(端部)를 형성할 수 있다. 로봇 암(50)의 이동에 따라, 엔드이펙터(100)의 위치가 결정될 수 있다.

엔드이펙터(100)는, 구동부(300)를 포함할 수 있다. 구동부(300)는, 바디(200)에 결합될 수 있다. 구동부(300)는, 바디(200)의 후방에 위치할 수 있다. 구동부(300)의 일부는, 바디(200)의 전후(前後) 방향으로 바디(200)를 관통할 수 있다. 구동부(300)의 다른 일부는, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 예를 들어, 구동부(300)의 기어(gear)는, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다.

엔드이펙터(100)는, 프레임 유닛(400)을 포함할 수 있다. 프레임 유닛(400)은, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 프레임 유닛(400)은, 바디(200)에 결합될 수 있다. 프레임 유닛(400)은, 구동부(300)에 결합될 수 있다. 엔드이펙터(100)의 전방(前方)은, 바디(200)에서 프레임 유닛(400)을 향하는 방향일 수 있다. 엔드이펙터(100)의 후방(後方)은, 프레임 유닛(400)에서 바디(200)를 향하는 방향일 수 있다.

엔드이펙터(100)는, 커팅 유닛(500)을 포함할 수 있다. 커팅 유닛(500)은, 프레임 유닛(400)에 위치할 수 있다. 커팅 유닛(500)은, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 커팅 유닛(500)은, 프레임 유닛(400)에 수용될 수 있다. 커팅 유닛(500)은, 구동부(300)로부터 구동력을 제공받을 수 있다. 커팅 유닛(500)이 구동부(300)로부터 구동력을 제공받으면, 커팅 유닛(500)은 프레임 유닛(400)에서 전후 방향으로 이동할 수 있다.

엔드이펙터(100)는, 그립 유닛(600)을 포함할 수 있다. 그립 유닛(600)은, 프레임 유닛(400)에 위치할 수 있다. 그립 유닛(600)은, 커팅 유닛(500)에 결합될 수 있다. 그립 유닛(600)은, 커팅 유닛(500)의 이동에 의해 작동될 수 있다.

도 3은, 도 1에 도시된 엔드이펙터(100)의 분해사시도이다.

도 3을 참조하면, 구동부(300, 도 1 참조)는, 모터(310)를 포함할 수 있다. 모터(310)는, 전력(electric power) 또는 유압(hydraulic power)에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어 모터(310)는, 전기 에너지를 회전 에너지로 변환할 수 있다. 예를 들어 모터(310)는, 전기 신호에 제어될 수 있다. 모터(310)는, 바디(200)의 후방에 위치할 수 있다. 모터(310)는, 바디(200)의 전방에 구동력을 제공할 수 있다. 모터(310)는, 제1 모터(311)를 포함할 수 있다. 또는 모터(310)는, 제1 모터(311)와 제2 모터(313)를 포함할 수 있다.

구동부(300, 도 1 참조)는, 리어 커버(350, rear cover)를 포함할 수 있다. 리어 커버(350)는, 바디(200)의 후방에 위치할 수 있다. 리어 커버(350)는, 모터(310)를 수용할 수 있다. 리어 커버(350)는, 모터(310)를 보호할 수 있다.

구동부(300, 도 1 참조)는, 기어(320, gear)를 포함할 수 있다. 기어(320)는, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 기어(320)는, 제1 기어(321)를 포함할 수 있다. 제1 기어(321)는, 제1 모터(311)에 결합될 수 있다. 제1 기어(321)는, 제1 모터(311)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 기어(320)는, 제2 기어(323)를 포함할 수 있다. 제2 기어(323)는, 제2 모터(313)에 결합될 수 있다. 제2 기어(323)는, 제2 모터(313)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 제2 기어(323)는, 제1 기어(321)와 이격될 수 있다. 기어(320)는, 드라이빙 기어(325)를 포함할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 기어(321)와 제2 기어(323)의 사이에 위치할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 기어(321)와 제2 기어(323)에 결합될 수 있다.

구동부(300, 도 1 참조)는, 드라이빙 샤프트(340)를 포함할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 바디(200)를 전후 방향으로 관통할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 전후 방향으로 연장된(elongated) 형상을 형성할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 바디(200)의 후방에서 바디(200)를 관통하여 바디(200)의 전방으로 연장되고, 프레임 유닛(400, 도 1 참조)을 전후 방향으로 관통할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)의 길이 방향은, 프레임 유닛(400, 도 1 참조)의 전후 방향과 나란할 수 있다.

드라이빙 샤프트(340)는, 드라이빙 기어(325)에 결합될 수 있다. 구동부(300, 도 1 참조)는, 제1 베어링(341)을 포함할 수 있다. 제1 베어링(341)은, 바디(200)에 형성된 홀(hole)에 결합될 수 있다. 제1 베어링(341)은, 드라이빙 샤프트(340)를 수용할 수 있다. 제1 베어링(341)에서, 드라이빙 샤프트(340)는 드라이빙 샤프트(340)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

모터(310)에서 발생된 구동력은 드라이빙 샤프트(340)로 이어질 수 있다. 예를 들어, 제1 모터(311)에서 발생된 구동력(또는 회전력)은, 제1 기어(321)에 전달될 수 있다. 제1 기어(321)는 드라이빙 기어(325)에 구동력(또는 회전력)을 전달할 수 있다. 드라이빙 기어(325)에 전달된 구동력(또는 회전력)은, 드라이빙 샤프트(340)에 전달될 수 있다.

드라이빙 기어(325)의 내주면은, 나사선을 형성할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)의 외주면은, 나사선을 형성할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)의 외주면에 형성된 나사선은, 드라이빙 기어(325)의 내주면에 형성된 나사선에 결합될 수 있다. 드라이빙 기어(325)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 드라이빙 샤프트(340)는 전방으로 이동할 수 있다. 드라이빙 기어(325)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 드라이빙 샤프트(340)는 후방으로 이동할 수 있다. 제1 회전 방향은, 제2 회전 방향의 반대 회전 방향일 수 있다.

프레임 유닛(400, 도 1 참조)은, 브라켓(410)을 포함할 수 있다. 브라켓(410)은, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 브라켓(410)은, 결합 부재(FM)에 의해 바디(200)에 결합될 수 있다. 브라켓(410)과 바디(200)의 사이에, 기어(320)가 위치할 수 있다. 브라켓(410)은, 홀(hole)을 형성할 수 있다. 브라켓(410)에 형성된 홀(hole)은, 제2 베어링(342)을 수용할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 제2 베어링(342)에 수용될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 브라켓(410)의 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.

프레임 유닛(400, 도 1 참조)은, 하부 프레임(420)을 포함할 수 있다. 하부 프레임(420)은, 브라켓(410)에 결합될 수 있다. 하부 프레임(420)은, 브라켓(410)에서 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 하부 프레임(420)은, 전체적으로 판(板)의 형상을 형성할 수 있다.

프레임 유닛(400, 도 1 참조)은, 상부 프레임(430)을 포함할 수 있다. 상부 프레임(430)은, 브라켓(410)에 결합될 수 있다. 상부 프레임(430)은, 브라켓(410)에서 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 상부 프레임(430)은, 하부 프레임(420)의 상부에 위치할 수 있다. 상부 프레임(430)은, 하부 프레임(420)과 이격될 수 있다.

프레임 유닛(400, 도 1 참조)은, 상부 커버(440)를 포함할 수 있다. 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)의 상부에 위치할 수 있다. 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)에 결합될 수 있다.

프레임 유닛(400, 도 1 참조)은, 제1 회동축(451)과 제2 회동축(452)을 포함할 수 있다. 제1 회동축(451)과 제2 회동축(452)은, 하부 프레임(420)에서 상부 프레임(430)으로 이어질 수 있다. 제1 회동축(451)은, 제2 회동축(452)과 이격될 수 있다.

커팅 유닛(500, 도 1 참조)은, 슬라이딩 바디(510)를 포함할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 브라켓(410)의 전방에 위치할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 브라켓(410)에서 전후 방향으로 이동할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 하부 프레임(420)과 상부 프레임(430)의 사이에 위치할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 드라이빙 샤프트(340)에 결합될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 예를 들어, 슬라이딩 바디(510)에 고정될 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는 홀(hole)을 형성할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)에 형성된 홀은, 드라이빙 샤프트(340)에 결합될 수 있다.

모터(310)에서 제공되는 구동력(또는 회전력)은, 슬라이딩 바디(510)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 제1 모터(311)에서 발생된 회전력은, 제1 기어(321)에 전달될 수 있다. 제1 기어(321)는, 드라이빙 기어(325)에 회전력을 전달할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 드라이빙 샤프트(340)에 회전력을 전달할 수 있다 드라이빙 샤프트(340)에 회전력이 전달되면, 드라이빙 샤프트(340)는 병진 운동(translational motion)을 할 수 있다. 즉 드라이빙 샤프트(340)는, 회전력(rotational force)을 병진 운동력(translational force)으로 전환할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)가 병진 운동하면, 슬라이딩 바디(510)는 병진 운동할 수 있다. 예를 들어, 드라이빙 기어(325)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 슬라이딩 바디(510)는 전방으로 이동할 수 있다. 다른 예를 들어, 드라이빙 기어(325)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 슬라이딩 바디(510)는 후방으로 이동할 수 있다.

모터(310)에서 슬라이딩 바디(510)로 이어지는 구동 메커니즘은, 전술된 바와 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어 드라이빙 샤프트(340)는 드라이빙 기어(325)에 결합되어 고정될 수 있다. 즉 드라이빙 기어(325)가 회전하면, 드라이빙 샤프트(340)가 회전할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 드라이빙 샤프트(340)의 축방향을 기준으로 방위각 방향(azimuthal direction)으로 회전할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 내주면에 나사선을 형성하는 홀(hole)을 구비할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)의 외주면에 형성된 나사선은, 슬라이딩 바디(510)의 홀(hole)에 구비된 나사선에 결합될 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 전달받은 회전력을 병진 운동력(translational force)으로 변환할 수 있다. 즉, 드라이빙 샤프트(340)가 회전하면, 슬라이딩 바디(510)는 전방으로 또는/및 후방으로 이동할 수 있다. 이 경우, 슬라이딩 바디(510)는, 드라이빙 샤프트(340)를 수용할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

모터(310)에서 슬라이딩 바디(510)로 이어지는 구동 메커니즘은, 도 3에 도시된 방식과 전혀 다른 방식으로 구현될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 구동부(300, 도 1 참조)는, 피니언-랙(pinion-rack) 기어를 포함할 수 있다. 즉 제1 모터(311)로부터 피니언 기어에 회전력이 전달될 수 있다. 피니언 기어에 전달된 회전력은 랙 기어에 전달되어 병진 운동력으로 전환될 수 있다. 랙 기어에 전달된 병진 운동력은 슬라이딩 바디(510)에 전달될 수 있다.

이 경우, 드라이빙 샤프트(340)는 랙 기어(rack gear)의 기능을 수행하고, 드라이빙 기어(325)는 피니언 기어(pinion gear)의 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 드라이빙 기어(325)의 회전 방향은 달라질 수 있으며, 드라이빙 샤프트(340)는 슬라이딩 바디(510)에 고정될 수 있다.

커팅 유닛(500, 도 1 참조)은, 블레이드(560, blade)를 포함할 수 있다. 블레이드(560)는, 슬라이딩 바디(510)에 결합될 수 있다. 블레이드(560)는, 볼트(BT)와 너트(NT)에 의해, 슬라이딩 바디(510)에 결합될 수 있다. 블레이드(560)는, 슬라이딩 바디(510)에서 전방으로 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 블레이드(560)는, 예를 들어 식물(plant)의 가지(branch)를 자를 수 있다.

커팅 유닛(500, 도 1 참조)은, 커플러(570)를 포함할 수 있다. 커플러(570)는, 슬라이딩 바디(510)에 위치할 수 있다. 커플러(570)는, 드라이빙 샤프트(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어 커플러(570)는, 드라이빙 샤프트(340)에 고정될 수 있다. 커플러(570)는, 슬라이딩 바디(510)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 드라이빙 샤프트(340)의 회전은 억제될 수 있다. 커플러(570)는, 너트(nut)의 형상을 가질 수 있다. 즉 커플러(570)는, 드라이빙 샤프트(340)에 끼움 결합되어 고정될 수 있다.

드라이빙 샤프트(340)가 축방향을 기준으로 방위각 방향으로 회전하는 구동 메커니즘의 경우, 드라이빙 샤프트(340)는 커플러(570)에 끼워진 상태에서 회전할 수 있다. 이 경우, 커플러(570)는, 드라이빙 샤프트(340)에 대하여 베어링(bearing)의 기능을 수행할 수 있다.

그립 유닛(600, 도 1 참조)은, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)를 포함할 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 하부 프레임(420)과 상부 프레임(430)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 하부 프레임(420)과 상부 프레임(430)에 결합될 수 있다.

제1 그립부(610)는, 제1 회동축(451)에 결합될 수 있다. 제1 그립부(610)는, 제1 회동축(451)을 축으로 하여 회전할 수 있다. 제2 그립부(620)는, 제2 회동축(452)에 결합될 수 있다. 제2 그립부(620)는, 제2 회동축(452)을 축으로 하여 회전할 수 있다.

제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 슬라이딩 바디(510)에 결합될 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 슬라이딩 바디(510)의 이동에 따라 동작할 수 있다. 즉 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)의 각각의 자세(attitude)는, 브라켓(410)에 대한 슬라이딩 바디(510)의 상대적 위치에 의존할 수 있다.

상부 프레임(430)은, 개구부(opening)를 포함할 수 있다. 상부 프레임(430)에 형성된 개구부의 위치는, 볼트(BT)의 위치에 대응될 수 있다. 상부 커버(440)는, 개구부(opening)를 포함할 수 있다. 상부 커버(440)에 형성된 개구부의 위치는, 상부 프레임(430)에 형성된 개구부의 위치에 대응될 수 있다. 따라서, 볼트(BT)는, 외부에 노출될 수 있다.

하부 프레임(420)은, 개구부(opening)를 포함할 수 있다. 하부 프레임(420)에 형성된 개구부의 위치는, 너트(NT)의 위치에 대응될 수 있다. 따라서, 너트(NT)는, 외부에 노출될 수 있다.

블레이드(560)는, 볼트(BT) 및 너트(NT)에 의해, 슬라이딩 바디(510)에 결합될 수 있다. 볼트(BT)와 너트(NT)는, 각각 외부에 노출될 수 있다. 즉, 볼트(BT)와 너트(NT)는, 작업자(operator)에 의해 용이하게 접근될 수 있다. 따라서, 블레이드(560)는, 용이하게 교체될 수 있다.

도 4는, 엔드이펙터(100)의 일부를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 바디(200)는, 바디 프레임(210)을 포함할 수 있다. 바디 프레임(210)은, 바디(200)의 골격을 형성할 수 있다. 바디 프레임(210)은, 전체적으로 판(板)의 형상을 형성할 수 있다. 바디 프레임(210)은, 강성을 가질 수 있다. 예를 들어 바디 프레임(210)은, 금속 또는 강화 플라스틱을 포함할 수 있다.

바디(200)는, 바디 풋(220)을 포함할 수 있다. 바디 풋(220)은, 바디 프레임(210)의 전방에 위치할 수 있다. 바디 풋(220)은, 바디 프레임(210)의 전면(前面)에서 전방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 바디 풋(220)은, 제1 풋(221), 제2 풋(222), 제3 풋(223), 그리고 제4 풋(224)을 포함할 수 있다. 제1 풋(221), 제2 풋(222), 제3 풋(223), 그리고 제4 풋(224)은, 바디 프레임(210)의 각 코너(corner)에 위치할 수 있다. 복수 개의 결합 부재(FM)는, 제1 풋(221), 제2 풋(222), 제3 풋(223), 그리고 제4 풋(224)에 각각 결합될 수 있다.

제1 기어(321)와 제2 기어(323)는, 바디 프레임(210)의 전방에 위치할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 기어(321)와 제2 기어(323)의 사이에 위치할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 기어(321)와 제2 기어(323)에 결합될 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 기어(321) 또는/및 제2 기어(323)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 드라이빙 기어(325)에 결합된 드라이빙 샤프트(340)는, 드라이빙 기어(325)로부터 회전력을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 드라이빙 샤프트(340)는, 제공받은 회전력을 병진 운동력으로 변환시켜 전후 방향으로 이동할 수 있다. 다른 예를 들어, 드라이빙 샤프트(340)는, 드라이빙 기어(325)로부터 제공받은 회전력에 의해 회전하고, 슬라이딩 바디(510, 도 3 참조)는 회전력을 병진 운동력으로 변환시켜 전후 방향으로 이동할 수 있다. 도 4에서 드라이빙 샤프트(340)의 전방부(前方部)는, 설명의 편의를 위하여, 생략될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 드라이빙 샤프트(340)는, 전방으로 연장되어 커팅 유닛(500, 도 3 참조)에 결합될 수 있다.

제1 베어링(341)과 제2 베어링(342)은, 바디 프레임(210)의 전방에 위치할 수 있다. 제2 베어링(342)은, 제1 베어링(341)의 전방에 위치할 수 있다. 드라이빙 기어(325)는, 제1 베어링(341)과 제2 베어링(342)의 사이에 위치할 수 있다. 제1 베어링(341)은, 바디 프레임(210)에 결합될 수 있다. 제2 베어링(342)은, 브라켓(410, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)는, 제1 베어링(341)과 제2 베어링(342)에 끼워질 수 있다.

도 4에서 모터(310)가 제1 모터(311)와 제2 모터(313)를 포함하나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모터(310)는, 제2 모터(313)를 포함하지 않고 제1 모터(311)를 포함할 수 있다. 또한 도 4에서 기어(320)가 제1 기어(321)와 제2 기어(323)를 포함하나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기어(320)는, 제2 기어(323)를 포함하지 않고 제1 기어(321)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 커팅 유닛(500)은 블레이드(560)를 포함할 수 있다. 도 5에서, 슬라이딩 바디(510)는, 블레이드(560)와 볼트(BT)를 제외한 구성을 의미할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 제1 슬라이딩 면(511)과 제2 슬라이딩 면(513)을 구비할 수 있다. 제1 슬라이딩 면(511)과 제2 슬라이딩 면(513)은, 브라켓(410, 도 3 참조)에 접할 수 있다. 제1 슬라이딩 면(511)과 제2 슬라이딩 면(513)은, 브라켓(410, 도 3 참조)에 대한 슬라이딩 바디(510)의 이동을 가이드(guide)할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 결합 홀(515)을 구비할 수 있다. 결합 홀(515)은, 슬라이딩 바디(510)의 후면에 형성될 수 있다. 결합 홀(515)은, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 결합될 수 있다. 결합 홀(515)은, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)을 수용할 수 있다. 예를 들어, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)는, 결합 홀(515)에 끼워질 수 있다.

결합 홀(515)은, 도 5에서, 홀(hole)의 형상을 가지는 것으로 표시될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 결합 홀(515)은, 슬라이딩 바디(510)에 형성되고, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 결합되는 구성을 의미할 수 있다. 예를 들어, 결합 홀(515)은, 슬라이딩 바디(510)의 후면(後面)에서 함몰되어 형성될 수 있다. 이 경우, 결합 홀(515)은, 바디(200, 도 3 참조)에 대하여 오목한 형상을 형성할 수 있다.

드라이빙 기어(325, 도 4 참조)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 전방을 향하는 구동력이 형성될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 전방으로 이동하는 구동력이 형성되면, 슬라이딩 바디(510)에 전방으로 향하는 힘이 전달될 수 있다. 드라이빙 기어(325, 도 4 참조)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 후방을 향하는 구동력이 형성될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)에 후방으로 이동하는 구동력이 형성되면, 슬라이딩 바디(510)에 후방으로 향하는 힘이 전달될 수 있다.

드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)가 회전하는 구동 메커니즘의 경우, 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 전방을 향하는 힘이 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)로부터 결합 홀(515)을 통해 슬라이딩 바디(510)에 전달될 수 있다. 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 후방을 향하는 힘이 드라이빙 샤프트(340, 도 4 참조)로부터 결합 홀(515)을 통해 슬라이딩 바디(510)에 전달될 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 수직 홀(516)을 구비할 수 있다. 수직 홀(516)은, 슬라이딩 바디(510)의 상면(上面)에 형성될 수 있다. 수직 홀(516)은, 결합 홀(515)에 연통될 수 있다. 수직 홀(516)은, 커플러(570, 도 3 참조)를 수용할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 블레이드 안착부(518)를 구비할 수 있다. 블레이드 안착부(518)는, 블레이드(560)를 수용할 수 있다. 블레이드 안착부(518)는, 슬라이딩 바디(510)의 상면(上面) 또는 하면(下面)에서 함몰되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 안착부(518)는, 슬라이딩 바디(510)의 상면에서 함몰되어 형성될 수 있다. 블레이드 안착부(518)의 폭은, 함몰된 방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 이로써, 블레이드(560)는, 블레이드 안착부(518)에 용이하고 안정적으로 안착될 수 있다.

커팅 유닛(500)은, 가이드 면(520)을 포함할 수 있다. 가이드 면(520)은, 슬라이딩 바디(510)의 일면(一面)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드 면(520)은, 슬라이딩 바디(510)의 상면에서 함몰되어 형성될 수 있다. 가이드 면(520)은, 그립 유닛(600, 도 1 참조)에 결합될 수 있다.

가이드 면(520)은, 제1 그립부(610, 도 3 참조)와 제2 그립부(620, 도 3 참조)의 자세를 형성할 수 있다. 즉 제1 그립부(610, 도 3 참조)와 제2 그립부(620, 도 3 참조)의 자세는, 가이드 면(520)과 그립부(610, 620, 도 3 참조)가 결합되는 위치에 따라 달라질 수 있다. 가이드 면(520)과 그립부(610, 620, 도 3 참조)가 결합되는 위치는, 슬라이딩 바디(510)의 브라켓(410, 도 3 참조)에 대한 상대적 위치에 따라 달라질 수 있다. 그립부(610, 620, 도 3 참조)는, 제1 그립부(610, 도 3 참조)와 제2 그립부(620, 도 3 참조) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

가이드 면(520)은, 제1 가이드 면(521)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 면(521)은, 제1 그립부(610, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 제1 가이드 면(521)은, 제1 경사 면(522)을 포함할 수 있다. 제1 경사 면(522)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사를 형성할 수 있다. 제1 경사 면(522)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사진 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 가이드 면(521)은, 제1 슬라이딩 면(511)에 인접할 수 있다.

제1 가이드 면(521)은, 제1 평행 면(523)을 포함할 수 있다. 제1 평행 면(523)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향과 나란할 수 있다. 제1 평행 면(523)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향과 나란한 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 평행 면(523)은, 제1 경사 면(522)의 후단에서 후방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.

가이드 면(520)은, 제2 가이드 면(526)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 면(526)은, 제2 슬라이딩 면(513)에 인접할 수 있다. 제2 가이드 면(526)은, 제2 그립부(620, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 제2 가이드 면(526)은, 제2 경사 면(527)을 포함할 수 있다. 제2 경사 면(527)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사를 형성할 수 있다. 제2 경사 면(527)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사진 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 경사 면(527)은, 제1 경사 면(522)과 대칭으로 형성될 수 있다. 경사 면(522, 527)은, 제1 경사 면(522)과 제2 경사 면(527) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

제2 가이드 면(526)은, 제2 평행 면(528)을 포함할 수 있다. 제2 평행 면(528)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향과 나란할 수 있다. 제2 평행 면(528)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향과 나란한 방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 평행 면(528)은, 제2 경사 면(527)의 후단에서 후방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 평행 면(528)은, 제1 평행 면(523)과 대칭으로 형성될 수 있다. 평행 면(523, 528)은, 제1 평행 면(523)과 제2 평행 면(528) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

커팅 유닛(500)은, 가이드 홈(530)을 포함할 수 있다. 가이드 홈(530)은, 슬라이딩 바디(510)의 일면(一面)에 형성될 수 있다. 예를 들어 가이드 홈(530)은, 슬라이딩 바디(510)의 상면(上面)에서 함몰되어 형성될 수 있다. 가이드 홈(530)은, 가이드 면(520)에서 이어져 형성될 수 있다.

가이드 홈(530)은, 제1 가이드 홈(531)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 홈(531)은, 제1 경사 홈(532)을 포함할 수 있다. 제1 경사 홈(532)은, 제1 경사 면(522)에서 이어져 형성될 수 있다. 제1 경사 홈(532)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사질 수 있다. 제1 가이드 홈(531)은, 제1 평행 홈(533)을 포함할 수 있다. 제1 평행 홈(533)은, 제1 평행 면(523)에서 이어져 형성될 수 있다. 제1 평행 홈(533)은, 제1 경사 홈(532)에 연통될 수 있다.

가이드 홈(530)은, 제2 가이드 홈(536)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 홈(536)은, 제2 경사 홈(537)을 포함할 수 있다. 제2 경사 홈(537)은, 제2 경사 면(527)에서 이어져 형성될 수 있다. 제2 경사 홈(537)은, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사질 수 있다. 제2 가이드 홈(536)은, 제2 평행 홈(538)을 포함할 수 있다. 제2 평행 홈(538)은, 제2 평행 면(528)에서 이어져 형성될 수 있다. 제2 평행 홈(538)은, 제2 경사 홈(537)에 연통될 수 있다. 제2 가이드 홈(536)은, 제1 가이드 홈(531)과 대칭일 수 있다.

경사 홈(532, 537)은, 제1 경사 홈(532)과 제2 경사 홈(537) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 평행 홈(533, 538)은, 제1 평행 홈(533)과 제2 평행 홈(538) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

도 5에서, 가이드 홈(530)은, 제1 가이드 홈(531)과 제2 가이드 홈(536)을 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않는다. 즉 제1 가이드 홈(531)과 제2 가이드 홈(536) 중 하나만 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 홈(531)이 슬라이딩 바디(510)에 형성되고, 제2 가이드 홈(536)은 슬라이딩 바디(510)에 형성되지 않을 수 있다.

이 경우, 제2 가이드 홈(536)에 대응되는 제2 그립부(620, 도 3 참조)는, 프레임 유닛(400)에 대하여 고정될 수 있다. 또한 제1 가이드 홈(531)에 대응되는 제 1 그립부(610, 도 3 참조)는, “결합 그립부”라 칭할 수 있다. 즉, 제1 가이드 홈(531)이 제1 그립부(610, 도 3 참조)에 결합되어 작동하고, 제2 그립부(620, 도 3 참조)은 제1 그립부(610, 도 3 참조)에 대하여 고정된 자세를 유지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 그립 유닛(600)은, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)를 포함할 수 있다. 제1 그립부(610)는, 제2 그립부(620)와 대칭일 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 커팅 유닛(500, 도 5 참조)에 결합될 수 있다.

제1 그립부(610)는, 제1 홀(617)을 구비할 수 있다. 제1 홀(617)은, 제1 회동축(451, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 제1 홀(617)과 제1 회동축(451, 도 3 참조)은, 제1 그립부(610)에게 회전축을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 그립부(610)는, 제1 홀(617)을 통해 제1 회동축(451, 도 3 참조)을 중심으로 회전할 수 있다.

제1 그립부(610)는, 도 6과 다른 방식으로, 회전할 수 있다. 예를 들어 제1 홀(617)이 형성된 위치에 돌기가 형성될 수 있다. 제1 홀(617)이 형성된 위치에 형성된 돌기는, 제1 그립부(610)의 상부로 또는/및 하부로 돌출될 수 있다. 제1 홀(617)이 형성된 위치에 형성된 돌기는, 하부 프레임(420, 도 3 참조)과 상부 프레임(430, 도 3 참조)에 끼워져, 제1 그립부(610)의 회전축을 형성할 수 있다.

제1 그립부(610)는, 제1 죠(611, first jaw)를 포함할 수 있다. 제1 죠(611)는, 제1 그립부(610)의 전방부(前方部)를 형성할 수 있다. 제1 그립부(610)는, 제1 블레이드 유도 홈(619)을 구비할 수 있다. 제1 블레이드 유도 홈(619)은, 제1 죠(611)에 형성될 수 있다. 제1 블레이드 유도 홈(619)은, 제2 그립부(620)에 대하여 오목한 형상을 형성할 수 있다.

제1 그립부(610)는, 제1 레버(613)를 포함할 수 있다. 제1 레버(613)는, 제1 그립부(610)의 후방부(後方部)를 형성할 수 있다. 제1 레버(613)와 제1 죠(611)의 사이에, 제1 홀(617)이 위치할 수 있다. 제1 죠(611)는, 제1 홀(617)에서 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 레버(613)는, 제1 홀(617)에서 후방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.

제1 그립부(610)는, 제1 돌기(615)를 포함할 수 있다. 제1 돌기(615)는, 제1 레버(613)에 형성될 수 있다. 제1 돌기(615)는, 예를 들어, 제1 레버(613)의 단부(端部)에 위치할 수 있다. 제1 돌기(615)는, 제1 레버(613)를 중심으로, 제1 홀(617)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제1 돌기(615)는, 제1 경사 면(522, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 또는 제1 돌기(615)는, 제1 가이드 홈(531, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 돌기(615)는, 제1 가이드 홈(531, 도 5 참조)에 끼워질 수 있다.

제2 그립부(620)는, 제2 홀(627)을 구비할 수 있다. 제2 홀(627)은, 제2 회동축(452, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 제2 홀(627)과 제2 회동축(452, 도 3 참조)은, 제2 그립부(620)에게 회전축을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 그립부(620)는, 제2 홀(627)을 통해 제2 회동축(452, 도 3 참조)을 중심으로 회전할 수 있다.

제2 그립부(620)는, 도 6과 다른 방식으로, 회전할 수 있다. 예를 들어 제2 홀(627)이 형성된 위치에 돌기가 형성될 수 있다. 제2 홀(627)이 형성된 위치에 형성된 돌기는, 제2 그립부(620)의 상부로 또는/및 하부로 돌출될 수 있다. 제2 홀(627)이 형성된 위치에 형성된 돌기는, 하부 프레임(420, 도 3 참조)과 상부 프레임(430, 도 3 참조)에 끼워져, 제2 그립부(620)의 회전축을 형성할 수 있다.

제2 그립부(620)는, 제2 죠(621, second jaw)를 포함할 수 있다. 제2 죠(621)는, 제2 그립부(620)의 전방부(前方部)를 형성할 수 있다. 제2 그립부(620)는, 제2 블레이드 유도 홈(미도시)을 구비할 수 있다. 제2 블레이드 유도 홈은, 제2 죠(621)에 형성될 수 있다. 제2 블레이드 유도 홈은, 제1 그립부(610)에 대하여 오목한 형상을 형성할 수 있다. 제2 블레이드 유도 홈은, 제1 블레이드 유도 홈(619)을 마주할 수 있다. 제2 그립부(620)는, 제2 레버(623)를 포함할 수 있다. 제2 레버(623)는, 제2 그립부(620)의 후방부(後方部)를 형성할 수 있다. 제2 레버(623)와 제2 죠(621)의 사이에, 제2 홀(627)이 위치할 수 있다. 제2 죠(621)는, 제2 홀(627)에서 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제2 레버(623)는, 제2 홀(627)에서 후방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다.

제2 그립부(620)는, 제2 돌기(625)를 포함할 수 있다. 제2 돌기(625)는, 제2 레버(623)에 형성될 수 있다. 제2 돌기(625)는, 예를 들어, 제2 레버(623)의 단부(端部)에 위치할 수 있다. 제2 돌기(625)는, 제2 레버(623)를 중심으로, 제2 홀(627)의 맞은편에 위치할 수 있다. 제2 돌기(625)는, 제2 경사 면(527, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 또는 제2 돌기(625)는, 제2 가이드 홈(536, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 예를 들어 제2 돌기(625)는, 제2 가이드 홈(536, 도 5 참조)에 끼워질 수 있다. 돌기(615, 625)는, 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 그립부(610, 620)는, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 죠(611, 621)는, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)에 대응된 형상을 가질 수 있다. 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)의 상부에 위치할 수 있다. 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)에 결합될 수 있다. 상부 커버(440)는, 상부 프레임(430)을 보호할 수 있다.

도 7의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 프레임(430)은, 상부 패널(431)을 포함할 수 있다. 상부 패널(431)은, 판(板)의 형상을 형성할 수 있다. 상부 패널(431)은, 커팅 유닛(500, 도 5 참조)의 상부에 또는/및 그립 유닛(600, 도 6 참조)의 상부에 위치할 수 있다.

상부 프레임(430)은, 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435)를 포함할 수 있다. 상부 핑거(433, 435)는, 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 상부 핑거(433, 435)는, 상부 패널(431)에서 전방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 제1 상부 핑거(433)는, 제2 상부 핑거(435)와 이격될 수 있다. 제1 상부 핑거(433)는, “제1 핑거”라 칭할 수 있다 제2 상부 핑거(435)는, “제2 핑거”라 칭할 수 있다. 상부 핑거(433, 435)는, “핑거”라 칭할 수 있다.

상부 핑거(433, 435)에 센서부(700)가 배치될 수 있다. 센서부(700)는, 예를 들어, 제1 센서(710)를 포함할 수 있다. 제1 센서(710)는, 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435) 사이에 형성된 공간에 물체(object)가 위치하는지 여부를 감지할 수 있다.

제1 센서(710)는, 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(photo-sensor), 홀 센서(hall sensor), 그리고 자기 센서(magnetic sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 센서(710)는, 광 센서를 포함할 수 있다.

제1 센서(710)는, 발광부(711)를 포함할 수 있다. 발광부(711)는, 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(711)는, 제1 상부 핑거(433)에 결합될 수 있다. 발광부(711)는, 제2 상부 핑거(435)를 마주할 수 있다. 발광부(711)는, 빛을 제2 상부 핑거(435)를 향해 제공할 수 있다. 제1 센서(710)가 초음파 센서인 경우, 발광부(711)는 초음파를 제2 상부 핑거(435)를 향해 제공할 수 있다.

제1 센서(710)는, 수광부(713)를 포함할 수 있다. 수광부(713)는, 제2 상부 핑거(435)에 결합될 수 있다. 수광부(713)는, 발광부(711)를 마주할 수 있다. 수광부(713)는, 발광부(711)에서 제공되는 빛을 감지할 수 있다. 수광부(713)와 발광부(711)의 사이에 물체가 위치하는 경우, 물체는 수광부(713)의 빛 감지를 방해할 수 있다. 제1 센서(710)가 초음파 센서인 경우, 수광부(713)는 발광부(711)에서 제공하는 초음파를 감지할 수 있다.

수광부(713)는, 제1 수광부(714)와 제2 수광부(715)를 포함할 수 있다. 제1 수광부(714)는, 제2 수광부(715)의 전방에 위치할 수 있다. 제1 수광부(714)와 제2 수광부(715)에서 감지되는 신호의 패턴은, 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435) 사이에 진입하는 물체의 위치에 의존할 수 있다.

예를 들어, 물체가 상부 핑거(433, 435)의 외부에서 상부 핑거(433, 435)로 진입하는 상황이 고려될 수 있다. 물체가 상부 핑거(433, 435)의 외부에 위치하는 경우, 제1 수광부(714)와 제2 수광부(715)는, 발광부(711)의 빛을 감지할 수 있다. 물체가 제1 상부 핑거(433)와 제2 상부 핑거(435)의 사이로 진입하게 되면, 물체는 제1 수광부(714)의 빛 감지를 억제할 수 있다. 물체가 상부 패널(431)을 향해 더 진입하게 되면, 물체는 제2 수광부(715)의 빛 감지를 억제할 수 있다. 즉 제1 수광부(714)와 제2 수광부(715)의 빛 감지 신호는, 물체의 상부 핑거(433, 435)로의 진입 상황을 반영할 수 있다.

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 바디(200)와 브라켓(410)이 결합된 모습을 나타낸 도면이다. 도 8에서, 상부 프레임(430, 도 3 참조)과 상부 커버(440, 도 3 참조), 그리고 리어 커버(350, 도 3 참조)는, 설명의 편의를 위하여 생략될 수 있다.

도 8을 참조하면, 브라켓(410)은, 바디(200)의 전방에 위치할 수 있다. 브라켓(410)은, 바디(200)에 결합될 수 있다. 브라켓(410)은, 브라켓 패널(411)을 포함할 수 있다. 브라켓 패널(411)은, 결합 부재(FM, 도 4 참조)에 의해, 바디(200)에 결합되거나 고정될 수 있다.

브라켓(410)은, 제1 암(415)과 제2 암(417)을 포함할 수 있다. 제1 암(415)과 제2 암(417)은, 브라켓 패널(411)의 전면(前面)에서 전방으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 제1 암(415)은, 제2 암(417)과 이격될 수 있다. 제1 암(415)과 제2 암(417)의 사이에, 슬라이딩 바디(510)가 위치할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 제1 암(415)과 제2 암(417)의 사이에서, 전후 방향으로 이동할 수 있다. 제1 암(415)과 제2 암(417)은, 슬라이딩 바디(510)의 이동을 가이드(guide)할 수 있다. 제1 암(415)은, 슬라이딩 바디(510)의 제1 슬라이딩 면(511, 도 5 참조)을 마주할 수 있다. 제2 암(417)은, 슬라이딩 바디(510)의 제2 슬라이딩 면(513, 도 5 참조)을 마주할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)는, 드라이빙 샤프트(340)에 결합될 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 드라이빙 샤프트(340)의 이동에 따라, 브라켓 패널(411)에 대하여 상대적인 위치를 가질 수 있다. 도 8에서, 슬라이딩 바디(510)는, 브라켓 패널(411)에 인접할 수 있다. 제1 상태(first status)는, 슬라이딩 바디(510)가 브라켓 패널(411)에 인접한 상태를 의미할 수 있다. 제1 상태는, 엔드이펙터(100)의 기본 상태를 의미할 수 있다. 제1 상태에서, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 상대적으로 서로 가깝게 배치될 수 있다. 제1 상태에서, 제1 죠(611, 도 6 참조)와 제2 죠(621, 도 6 참조)는, 상대적으로 서로 멀리 배치될 수 있다.

하부 프레임(420)은, 브라켓(410)에 결합되거나 고정될 수 있다. 하부 프레임(420)은, 커팅 유닛(500)의 하부에 위치할 수 있다. 하부 프레임(420)은, 커팅 유닛(500)을 지지할 수 있다. 하부 프레임(420)은, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)의 하부에 위치할 수 있다. 하부 프레임(420)은, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)를 지지할 수 있다. 하부 프레임(420)에 제1 회동축(451)과 제2 회동축(452)이 결합될 수 있다.

제1 그립부(610)는, 하부 프레임(420)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 그립부(610)는, 제1 회동축(451)을 통해, 하부 프레임(420)에 힌지 결합될 수 있다. 제2 그립부(620)는, 하부 프레임(420)에 힌지 결합될 수 있다. 예를 들어 제2 그립부(620)는, 제2 회동축(452)을 통해, 하부 프레임(420)에 힌지 결합될 수 있다.

제1 회동축(451)은, 제1 그립부(610)에 결합될 수 있다. 제1 그립부(610)는, 제1 회동축(451)을 중심으로 회전할 수 있다. 제2 회동축(452)은, 제2 그립부(620)에 결합될 수 있다. 제2 그립부(620)는, 제2 회동축(452)을 중심으로 회전할 수 있다.

제1 그립부(610)에 구비된 제1 돌기(615, 도 6 참조)는, 슬라이딩 바디(510)에 형성된 제1 가이드 홈(531, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 또는 제1 그립부(610)에 구비된 제1 돌기(615, 도 6 참조)는, 슬라이딩 바디(510)에 형성된 제1 가이드 면(521)에 결합될 수 있다.

제2 그립부(620)에 구비된 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 슬라이딩 바디(510)에 형성된 제2 가이드 홈(536, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 또는 제2 그립부(620)에 구비된 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 슬라이딩 바디(510)에 형성된 제2 가이드 면(526)에 결합될 수 있다.

제1 상태에서, 제1 그립부(610)의 회전축과 제2 그립부(620)의 회전축은, 슬라이딩 바디(510)의 전방에 위치하되, 슬라이딩 바디(510)와 이격될 수 있다. 예를 들어 제1 상태에서 제1 회동축(451)과 제2 회동축(452)은, 슬라이딩 바디(510)의 전방에 위치하되, 슬라이딩 바디(510)와 이격될 수 있다.

드라이빙 샤프트(340)가 이동하면, 슬라이딩 바디(510)가 이동할 수 있다. 예를 들어 드라이빙 샤프트(340)가 전방으로 이동하면, 슬라이딩 바디(510)는 전방으로 이동할 수 있다. 즉 드라이빙 샤프트(340)가 전방으로 이동하면, 슬라이딩 바디(510)는 제1 회동축(451)과 제2 회동축(452)을 향해 접근할 수 있다.

슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)은, 각각 제1 가이드 홈(531, 도 5 참조)과 제2 가이드 홈(536, 도 5 참조)을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)가 서로 멀어질 수 있다. 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)가 서로 멀어지면, 제1 죠(611, 도 6 참조)와 제2 죠(621, 도 6 참조)는 서로 가까워질 수 있다.

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터의 제2 상태에서의 모습을 나타낸 도면이다. 도 9에서, 설명의 편의를 위하여 일부 구성이 삭제된 엔드이펙터(100)가 도시될 수 있다. 예를 들어, 제1 그립부(610)의 일부가, 설명의 편의를 위하여, 삭제된 상태일 수 있다.

제2 상태는, 슬라이딩 바디(510)가 브라켓 패널(411, 도 8 참조)로부터 전방으로 이동한 상태를 의미할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)는, 결합 홀(515)을 구비할 수 있다. 결합 홀(515)은, 드라이빙 샤프트(340)에 결합될 수 있다. 예를 들어 슬라이딩 바디(510)는, 결합 홀(515)에 끼워지거나 고정될 수 있다.

제1 베어링(341)은 바디(200)에 형성된 홀(hole)에 위치할 수 있다. 제2 베어링(342)은, 브라켓(410)에 형성된 홀(hole)에 위치할 수 있다. 커플러(570)는, 슬라이딩 바디(510)에 형성된 공간에 위치할 수 있다. 제1 베어링(341), 제2 베어링(342), 그리고 커플러(570)는, 드라이빙 샤프트(340)를 지지할 수 있다.

드라이빙 샤프트(340)가 회전하는 구동 메커니즘의 경우, 드라이빙 샤프트(340)는 커플러(570)에 끼워져 회전할 수 있다. 이 경우, 드라이빙 샤프트(340)의 회전력은 결합 홀(515)에 전달되고, 슬라이딩 바디(510)는 회전력을 병진 운동력으로 변환시켜 전후 방향으로 이동할 수 있다.

제2 상태에서, 슬라이딩 바디(510)는, 제1 그립부(610)의 회전축과 제2 그립부(620)의 회전축에 상대적으로 접근할 수 있다. 제2 상태에서, 제1 죠(611, 도 6 참조)와 제2 죠(621, 도 6 참조)는, 상대적으로 인접할 수 있다.

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터(100)의 작동을 나타낸 도면이다. 도 10은, 엔드이펙터(100)의 상부에서 바라본 엔드이펙터(100)의 모습이 관찰될 수 있다.

도 10의 (a)를 참조하면, 엔드이펙터(100)의 제1 상태가 관찰될 수 있다. 제1 상태에서, 커팅 유닛(500)은 프레임 유닛(400)의 브라켓 패널(411, 도 8 참조)에 상대적으로 인접할 수 있다. 구동부(300)가 작동하면, 커팅 유닛(500)은 전방으로 이동할 수 있다. 예를 들어 드라이빙 기어(325, 도 9 참조)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 커팅 유닛(500)은 전방으로 이동할 수 있다.

도 10의 (b)를 참조하면, 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동할 수 있다. 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 커팅 유닛(500)에 형성된 가이드 홈(530, 도 5 참조)을 따라 서로 멀어질 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 커팅 유닛(500)에 형성된 경사 홈(532, 537)을 따라 서로 멀어질 수 있다. 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)가 서로 멀어지면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)는, 서로 접근할 수 있다. 제3 상태는, 도 10의 (b)에 도시된 엔드이펙터(100)의 상태를 의미할 수 있다. 제3 상태는, 제1 상태와 제2 상태의 중간 상태를 의미할 수 있다.

제3 상태에서, 제1 죠(611), 제2 죠(621), 그리고 블레이드(560, 도 5 참조)는, 공간을 형성할 수 있다. 제1 죠(611), 제2 죠(621), 그리고 블레이드(560, 도 5 참조)에 의해 형성된 공간에, 절삭될 물체가 위치할 수 있다. 예를 들어, 채소의 줄기가, 제1 죠(611), 제2 죠(621), 그리고 블레이드(560, 도 5 참조)의 사이에 위치할 수 있다.

도 10의 (c)를 참조하면, 커팅 유닛(500)은 전방으로 더 이동할 수 있다. 커팅 유닛(500)이 전방으로 더 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 커팅 유닛(500)에 형성된 가이드 홈(530)을 따라 위치할 수 있다. 예를 들어 커팅 유닛(500)이 전방으로 더 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조)는, 평행 홈(533, 538, 도 5 참조)을 따라 위치할 수 있다. 평행 홈(533, 538, 도 5 참조)은, 커팅 유닛(500)의 전후 방향과 나란하므로, 제3 상태에서 제2 상태로 변화함에 따라, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)의 자세는 유지될 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)의 자세가 유지된 상태에서, 블레이드(560, 도 5 참조)가 전진하면, 블레이드(560, 도 5 참조)의 전방에 위치한 물체(예를 들어 채소의 줄기)가 절삭될 수 있다.

도 10의 (a), (b), 그리고 (c)는, 엔드이펙터(100)의 제1 상태, 제3 상태, 그리고 제2 상태를 표시할 수 있다. 즉, 엔드이펙터(100)가 제1 상태, 제3 상태, 그리고 제2 상태로 순차적으로 변화하면서, 물체(예를 들어 채소의 줄기)가 절삭될 수 있다. 드라이빙 기어(325, 도 9 참조)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 엔드이펙터(100)의 상태는 제1 상태, 제3 상태, 그리고 제2 상태로 순차적으로 변할 수 있다.

물체가 절삭된 이후에, 모터(310, 도 9 참조)에 과전류가 형성될 수 있다. 엔드이펙터(100)에 구비된 제어부(controller)는, 모터(310, 도 9 참조)에 형성되는 과전류를 감지할 수 잇다. 제어부가 모터(310, 도 9 참조)에 형성되는 과전류를 감지하면, 제어부는 모터(310, 도 9 참조)의 작동을 중지할 수 있다.

모터(310, 도 9 참조)의 작동이 중지된 이후에, 드라이빙 기어(325, 도 9 참조)가 제2 회전 방향으로 회전하도록 모터(310, 도 9 참조)가 작동할 수 있다. 드라이빙 기어(325, 도 9 참조)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 커팅 유닛(500)은 후방으로 이동할 수 있다. 즉 드라이빙 기어(325, 도 9 참조)가 제2 회전 방향으로 회전하면, 커팅 유닛(500)은 바디(200)를 향하여 이동할 수 있다.

제2 상태에서 커팅 유닛(500)이 바디(200)를 향하여 이동하면, 엔드이펙터(100)의 상태는 제3 상태가 될 수 있다. 제3 상태에서 커팅 유닛(500)이 바디(200)를 향하여 더 이동하면, 엔드이펙터(100)의 상태는 제1 상태가 될 수 있다. 제1 상태의 엔드이펙터(100)는, 로봇 암(50, 도 1 참조)에 의해 절삭될 대상을 향해 이동할 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1 죠(611)는, 제1 커팅 유도부(6111)를 포함할 수 있다. 제2 죠(621)는, 제2 커팅 유도부(6211)를 포함할 수 있다. 제1 커팅 유도부(6111)는, 제1 죠(611)의 상단을 형성할 수 있다. 제2 커팅 유도부(6211)는, 제2 죠(621)의 상단을 형성할 수 있다. 제1 커팅 유도부(6111)는, 제2 커팅 유도부(6211)와 마주할 수 있다. 커팅 유도부(6111, 6211)는, 제1 커팅 유도부(6111)와 제2 커팅 유도부(6211) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 커팅 유도부(6111, 6211)는, 블레이드(560) 보다 높은 위치에 형성될 수 있다.

커팅 유도부(6111, 6211)는, 블레이드(560)에 의한 커팅(cutting)을 유도할 수 있다. 예를 들어, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)의 사이에 절삭 대상 물체가 위치하고 커팅 유닛(500)이 전진하면, 블레이드(560)가 절삭 대상 물체를 향해 전진하면서 커팅할 수 있다. 이 때, 절삭 대상 물체는, 커팅 유도부(6111, 6211)에서 블레이드(560)에 의해 절삭될 수 있다. 달리 말하면, 커팅 유도부(6111, 6211)는, 절삭 대상 물체가 블레이드(560)에 의해 절삭되는 공간(또는 영역)을 제공할 수 있다.

제1 죠(611)는, 제1 홀더(6113)를 포함할 수 있다. 제1 홀더(6113)는, 블레이드(560) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 제2 죠(621)는, 제2 홀더(6213)를 포함할 수 있다. 제2 홀더(6213)는, 블레이드(560) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 홀더(6113, 6213)는, 제1 홀더(6113)와 제2 홀더(6213) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 제1 홀더(6113)는, 제2 홀더(6213)를 마주하되 이격될 수 있다.

도 10의 (a), (b), 그리고 (c)를 참조하면, 제1 홀더(6113)와 제2 홀더(6213)는, 커팅 유닛(500)의 전진에 의해, 서로 접근할 수 있다. 제1 홀더(6113)와 제2 홀더(6213)가 서로 접근하면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)의 사이에 위치하는 절삭 대상 물체는, 제1 홀더(6113)와 제2 홀더(6213)에 의해 그립(grip)될 수 있다. 제2 상태에서도, 제1 홀더(6113)는 제2 홀더(6213)와 이격된 상태를 유지할 수 있다.

제1 죠(611)와 제2 죠(621)의 사이에 위치하는 절삭 대상 물체가 블레이드(560)에 의해 절삭된 상태에서, 절삭 대상 물체는, 제1 홀더(6113)와 제2 홀더(6213)에 의해 그립(grip)된 상태를 유지할 수 있다. 홀더(6113, 6213)는, 절삭 대상 물체를 그립(grip)하는 목적에 따라, 신축성 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어 홀더(6113, 6213)는, 실리콘(silicon), 합성 수지, 그리고 천연 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛(500)과 그립 유닛(600)이 서로 결합된 모습을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1 레버(613)와 제2 레버(623)는, 커팅 유닛(500)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 돌기(615)는, 제1 레버(613)의 단부(端部)에서 아래로 돌출되어 형성될 수 있다. 제2 돌기(625)는, 제2 레버(623)의 단부(端部)에서 아래로 돌출되어 형성될 수 있다 돌기(615, 625)는, 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

돌기(615, 625)는, 커팅 유닛(500)에 형성된 가이드 홈(530, 도 5 참조)에 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 돌기(615)는, 제1 경사 홈(532)과 제1 평행 홈(533)에 결합될 수 있다. 커팅 유닛(500)의 전후 방향 이동에 따라, 제1 돌기(615)는, 제1 경사 홈(532)과 제1 평행 홈(533)을 따라 위치할 수 있다. 예를 들어 제2 돌기(625)는, 제2 경사 홈(537) 또는/및 제2 평행 홈(538)에 결합될 수 있다. 커팅 유닛(500)의 전후 방향 이동에 따라, 제2 돌기(625)는, 제2 경사 홈(537)과 제2 평행 홈(538)을 따라 위치할 수 있다.

즉 커팅 유닛(500)의 전후 방향 이동에 따라, 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리는, 달라질 수 있다. 도 10의 (a)를 참조하면, 제1 상태에서 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리는, 상대적으로 작을 수 있다. 제1 상태에서, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리는 상대적으로 클 수 있다.

도 10의 (a)와 (b)를 참조하면, 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615)는 제1 경사 홈(532)을 따라 위치하고, 제2 돌기(625)는 제2 경사 홈(537)을 따라 위치할 수 있다. 돌기(615, 625)가 경사 홈(532, 537)을 따라 위치하며 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리는 상대적으로 커질 수 있다. 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리가 상대적으로 커지면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리는 상대적으로 작아질 수 있다. 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리가 상대적으로 작아지면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)는 절삭될 물체를 그립(grip)할 수 있다. 즉 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리가 상대적으로 작아지면, 절삭될 물체는 제1 죠(611)와 제2 죠(621)에 의해 지지될 수 있다.

도 10의 (b)와 (c)를 참조하면, 돌기(615, 625)가 평행 홈(533, 538)을 따라 위치하며 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리는 유지될 수 있다. 제1 돌기(615)와 제2 돌기(625) 사이의 거리가 유지되면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리는 유지될 수 있다. 제3 상태에서 커팅 유닛(500)이 전방으로 이동하면, 블레이드(560, 도 5 참조)는 물체를 절삭할 수 있다. 블레이드(560, 도 5 참조)가 물체를 절삭하더라도, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)의 사이에 위치하며 지지되는 물체는, 여전히 제1 죠(611)와 제2 죠(621)에 의하여 잡힌 상태를 유지할 수 있다.

도 11에서 설명의 편의를 위하여 블레이드(560, 도 9 참조)의 표시가 생략될 수 있다. 커팅 유닛(500)에 형성된 블레이드 안착부(518)는, 홀(hole)을 구비할 수 있다. 블레이드 안착부(518)는, 커팅 유닛(500)의 일면(一面)에서 함몰되어 형성될 수 있다.

도 12에서, 상부 프레임(430, 도 3 참조)과 상부 커버(440, 도 3 참조)는, 설명의 편의를 위하여 생략될 수 있다. 도 12를 참조하면, 커팅 유닛(500)은, 탄성 부재(580)를 포함할 수 있다.

탄성 부재(580)는, 슬라이딩 바디(510)와 그립 유닛(610, 620)을 연결할 수 있다. 예를 들어 제1 탄성 부재(581)는, 슬라이딩 바디(510)와 제1 그립부(610)를 연결할 수 있다. 제1 탄성 부재(581)에 의하여, 슬라이딩 바디(510)와 제1 그립부(610) 사이에 탄성이 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(581)는, 제1 그립부(610)의 제1 회동축(451)에 대한 회전에 대하여 탄성력을 제공할 수 있다.

예를 들어 제2 탄성 부재(582)는, 슬라이딩 바디(510)와 제2 그립부(620)를 연결할 수 있다. 제2 탄성 부재(582)에 의하여, 슬라이딩 바디(510)와 제2 그립부(620) 사이에 탄성이 형성될 수 있다. 제2 탄성 부재(581)는, 제2 그립부(620)의 제2 회동축(452)에 대한 회전에 대하여 탄성력을 제공할 수 있다.

도 12에 도시된 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)는, 도 6에 도시된 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)에 각각 대응될 수 있다. 예를 들어 제1 그립부(610)에 제1 돌기(615, 도 6 참조)가 형성될 수 있다. 예를 들어 제2 그립부(620)에 제2 돌기(625, 도 6 참조)가 형성될 수 있다.

도 13의 (a)는, 제2 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 나타낸 도면이다. 도 13의 (b)는, 도 13의 (a)에 도시된 커팅 유닛(500)을 상부에서 바라본 도면이다.

도 13을 참조하면, 커팅 유닛(500)은, 가이드 테이퍼(540)를 포함할 수 있다. 가이드 테이퍼(540)는, 슬라이딩 바디(510)의 일면(一面)에 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어 가이드 테이퍼(540)는, 슬라이딩 바디(510)의 상면(上面)에서 돌출되어 형성될 수 있다.

가이드 테이퍼(540)는, 경사 테이퍼(542, 547)를 포함할 수 있다. 경사 테이퍼(542, 547)는, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향에 대하여 경사진 면을 형성할 수 있다. 예를 들어 경사 테이퍼(542, 547)는, 경사 면(522, 527)을 형성할 수 있다.

가이드 테이퍼(540)는, 평행 테이퍼(543, 548)를 포함할 수 있다. 평행 테이퍼(543, 548)는, 슬라이딩 바디(510)의 전후 방향과 나란한 면을 형성할 수 있다. 예를 들어 평행 테이퍼(543, 548)는, 평행 면(523, 528)을 형성할 수 있다. 평행 면(523, 528)은, 경사 면(522, 527)에서 후방으로 연장되어 형성될 수 있다.

가이드 면(520)은, 경사 면(522, 527)과 평행 면(523, 528) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 가이드 면(520)은, 슬라이딩 바디(510)의 상면(上面)과 가이드 테이퍼(540)의 상면(上面)을 이을 수 있다. 즉 가이드 면(520)은, 가이드 테이퍼(540)의 측면(lateral surface)을 의미할 수 있다. 가이드 테이퍼(540)는, 슬라이딩 바디(510)와 단차(step)를 형성할 수 있다.

경사 테이퍼(542, 547)의 폭은, 평행 테이퍼(543, 548)에 인접할수록 커질 수 있다. 평행 테이퍼(543, 548)의 폭은, 전후 방향으로 일정 범위 내로 유지될 수 있다. 예를 들어 평행 테이퍼(543, 548)의 폭은, 전후 방향으로 일정할 수 있다.

가이드 테이퍼(540)는, 제1 그립부(610)에 대응되는 제1 가이드 테이퍼(541)를 포함할 수 있다. 제1 가이드 테이퍼(541)는, 제1 경사 테이퍼(542)와 제1 평행 테이퍼(543)를 포함할 수 있다. 커팅 유닛(500)의 전방으로의 이동에 따라, 제1 돌기(615, 도 6 참조)는 제1 경사 테이퍼(542)와 제1 평행 테이퍼(543)에 접하며 제1 가이드 테이퍼(541)에 대하여 이동할 수 있다. 예를 들어 커팅 유닛(500)의 전방으로의 이동에 따라, 제1 돌기(615, 도 6 참조)는 제1 경사 면(522)과 제1 평행 면(523)에 접하며 제1 가이드 면(521)에 대하여 이동할 수 있다.

가이드 테이퍼(540)는, 제2 그립부(620)에 대응되는 제2 가이드 테이퍼(546)를 포함할 수 있다. 제2 가이드 테이퍼(546)는, 제2 경사 테이퍼(547)와 제2 평행 테이퍼(548)를 포함할 수 있다. 커팅 유닛(500)의 전방으로의 이동에 따라, 제2 돌기(625, 도 6 참조)는 제2 경사 테이퍼(547)와 제2 평행 테이퍼(548)에 접하며 제2 가이드 테이퍼(546)에 대하여 이동할 수 있다. 예를 들어 커팅 유닛(500)의 전방으로의 이동에 따라, 제2 돌기(625, 도 6 참조)는 제2 경사 면(527)과 제2 평행 면(528)에 접하며 제2 가이드 면(526)에 대하여 이동할 수 있다.

가이드 면(520)은, 제1 가이드 면(521)과 제2 가이드 면(526) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 경사 면(522, 527)은, 제1 경사 면(522)과 제2 경사 면(527) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 평행 면(523, 528)은, 제1 평행 면(523)과 제2 평행 면(528) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

가이드 테이퍼(540)는, 제1 가이드 테이퍼(541)와 제2 가이드 테이퍼(546) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 경사 테이퍼(542, 547)는, 제1 경사 테이퍼(542)와 제2 경사 테이퍼(547) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 평행 테이퍼(543, 548)는, 제1 평행 테이퍼(543)와 제2 평행 테이퍼(548) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 포함하는 엔드이펙터(100)의 작동 방식은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛(500, 도 5 참조)을 포함하는 엔드이펙터(100)의 작동 방식과 유사할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제2 실시예에 따른 커팅 유닛(500)의 가이드 면(520)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 커팅 유닛(500, 도 5 참조)의 가이드 면(520)에 대응될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 포함하는 엔드이펙터(100)에서, 돌기(615, 625, 도 6 참조)는, 탄성 부재(580, 도 12 참조)에 의해 가이드 면(520)에 결합될 수 있다. 즉 본 발명의 제2 실시예에서, 돌기(615, 625, 도 6 참조)는, 탄성 부재(580, 도 12 참조)에 의해 가이드 면(520)에 접할 수 있다.

도 12와 도 13을 참조하면, 제1 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 돌기(615, 625, 도 6 참조)는 가이드 면(520)을 따라 위치할 수 있다. 즉 제1 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조) 사이의 거리는 커질 수 있다. 따라서 제1 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 제1 죠(611, 도 6 참조)와 제2 죠(621, 도 6 참조) 사이의 거리는 작아질 수 있다.

제2 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동하면, 돌기(615, 625, 도 6 참조)는 가이드 면(520)을 따라 위치할 수 있다. 즉 제2 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동하면, 엔드이펙터(100)의 상태는 제3 상태로 변환될 수 있다. 제3 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동하면, 제1 돌기(615, 도 6 참조)와 제2 돌기(625, 도 6 참조) 사이의 거리는 작아질 수 있다. 따라서 제3 상태에서 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동하면, 제1 죠(611, 도 6 참조)와 제2 죠(621, 도 6 참조) 사이의 거리는 커질 수 있다.

도 12 및 도 13에서, 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620)가 모두 작동되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620) 중 하나는 작동되고 다른 하나는 작동되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 그립부(610)는 커팅 유닛(500)의 움직임에 따라 다른 자세를 가질 수 있으나, 제2 그립부(620)는 고정된 자세를 가질 수 있다.

이 경우, 제2 가이드 테이퍼(546)는 형성되지 않거나 제2 그립부(620)에 결합되지 않을 수 있다. 즉 제2 가이드 면(526)이 형성되지 않거나 제2 그립부(620)에 결합되지 않을 수 있다. 제1 그립부(610)와 제2 그립부(620) 중 커팅 유닛(500)에 결합되는 그립부(610, 620)는, “결합 그립부”라 칭할 수 있다.

도 14 및 도 15는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 포함하는 엔드이펙터를 나타낸 도면이다. 도 14 및 15에서, 설명의 편의를 위하여 일부 구성의 표시가 생략될 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 커팅 유닛(500)은, 링크(550)를 포함할 수 있다. 링크(550)는, 제1 링크(551)와 제2 링크(553)를 포함할 수 있다.

제1 링크(551)의 일단(一端)은, 슬라이딩 바디(510)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다. 제1 링크(551)의 타단(他端)은, 제1 그립부(610)에 힌지 결합될 수 있다. 제2 링크(553)의 일단(一端)은, 슬라이딩 바디(510)에 힌지(hinge) 결합될 수 있다. 제2 링크(553)의 타단(他端)은, 제2 그립부(620)에 힌지 결합될 수 있다.

제1 링크(551)의 일단(一端), 제1 링크(551)의 타단(他端), 그리고 제1 회동축(451)은, 삼각형(triangle)을 형성할 수 있다. 제1 회동축(451)의 위치는, 브라켓(410)에 대하여 고정될 수 있다. 제1 링크(551)의 일단(一端)의 위치는, 슬라이딩 바디(510)의 브라켓(410)에 대한 상대적 위치에 의존할 수 있다. 제1 링크(551)의 일단(一端)과 타단(他端) 사이의 거리는 일정할 수 있다. 제1 링크(551)의 타단(他端)과 제1 회동축(451) 사이의 거리는 일정할 수 있다. 따라서, 제1 링크(551)의 타단(他端)의 위치는, 슬라이딩 바디(510)의 브라켓(410)에 대한 상대적 위치에 의존할 수 있다. 즉 제1 그립부(610)의 자세는, 슬라이딩 바디(510)의 브라켓(410)에 대한 상대적 위치에 따라 달라질 수 있다.

제2 링크(553), 제2 그립부(620), 그리고 슬라이딩 바디(510) 사이의 관계는, 제1 링크(551), 제1 그립부(610), 그리고 슬라이딩 바디(510) 사이의 관계와 유사할 수 있다. 즉 제2 그립부(620)의 자세는, 슬라이딩 바디(510)의 브라켓(410)에 대한 상대적 위치에 따라 달라질 수 있다. 도 14에 도시된 엔드이펙터(100)의 상태는, 제1 상태일 수 있다.

도 15는, 도 14에 도시된 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동한 상태의 엔드이펙터(100)를 나타낸 도면이다.

도 14와 도15를 참조하면, 슬라이딩 바디(510)가 제1 상태에서 전방으로 이동하면, 제1 링크(551)의 일단(一端)과 제1 회동축(451) 사이의 거리가 작아질 수 있다. 또한 슬라이딩 바디(510)가 제1 상태에서 전방으로 이동하면, 제2 링크(553)의 일단(一端)과 제2 회동축(452) 사이의 거리가 작아질 수 있다.

제1 링크(551)의 일단(一端)과 제1 회동축(451) 사이의 거리가 작아지면, 제1 링크(551)의 타단(他端)은 제2 그립부(620)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 제2 링크(553)의 일단(一端)과 제2 회동축(452) 사이의 거리가 작아지면, 제2 링크(553)의 타단(他端)은 제1 그립부(610)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 슬라이딩 바디(510)가 제1 상태에서 전방으로 이동하면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리가 작아질 수 있다.

제3 실시예에 따른 커팅 유닛(500)을 포함하는 엔드이펙터(100)의 작동을 살펴볼 수 있다. 절삭될 물체가, 제1 상부 핑거(433, 도 7 참조)와 제2 상부 핑거(435)의 사이에 위치하면, 제1 센서(710, 도 7 참조)는 절삭될 물체를 감지할 수 있다. 제1 센서(710, 도 7 참조)가 절삭될 물체를 감지하면, 드라이빙 기어(325, 도 3 참조)가 제1 회전 방향으로 회전할 수 있다.

드라이빙 기어(325, 도 3 참조)가 제1 회전 방향으로 회전하면, 드라이빙 샤프트(340, 도 3 참조)에 연결된 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)가 전방으로 이동하면, 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리는 작아질 수 있다. 제1 죠(611)와 제2 죠(621) 사이의 거리가 작아지면, 절삭될 물체는, 제1 죠(611)와 제2 죠(621)에 잡혀질 수 있다. 슬라이딩 바디(510)가 더 전방으로 이동하면, 블레이드(560)는, 절삭될 물체를 절삭할 수 있다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 링크(550)는 제1 링크(551)와 제2 링크(553)를 포함하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제2 링크(553)는, 형성되지 않거나 제2 그립부(620)에 결합되지 않을 수 있다.

이 경우, 제2 그립부(620)는 프레임 유닛(400, 도 1 참조)에 고정될 수 있다. 즉 제2 그립부(620)는 제1 그립부(610)에 대하여 고정된 자세를 유지할 수 있다. 링크(550)에 의해 슬라이딩 바디(510)에 결합되는 제1 그립부(610)는, “결합 그립부”라 칭할 수 있다.

도 16은, 블레이드의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.

도 16을 참조하면, 블레이드(560)는, 블레이드 본체(561)를 포함할 수 있다. 블레이드 본체(561)는, 판(板)의 형상을 형성할 수 있다. 블레이드 본체(561)는, 길이 방향을 가질 수 있다. 블레이드(560)는, 블레이드 홀(563)을 포함할 수 있다. 블레이드 홀(563)은, 볼트(BT, 도 3 참조)에 결합될 수 있다. 블레이드(560)는, 블레이드 커팅 엣지(565)를 포함할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드 홀(563)의 맞은편에 위치할 수 있다. 블레이드(560)의 길이 방향은, 블레이드 홀(563)에서 블레이드 커팅 엣지(565)를 향하는 방향과 나란할 수 있다.

도 16의 (a)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 선분의 형상을 형성할 수 있다. 도 16의 (a)에 도시된 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드 커팅 엣지(565)의 기본적인 형상일 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드(560)의 길이 방향에 대하여 수직할 수 있다.

도 16의 (b)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드(560)의 길이 방향에 대하여 경사를 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)의 일단(一端)은, 전방을 예각을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)의 타단(他端)은, 둔각을 형성할 수 있다.

도 16의 (c)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드 홀(563)을 향하여 함몰된 형상을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)의 양단(both ends)은, 예각을 형성할 수 있다.

도 16의 (d)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드(560)의 전방을 향하여 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)의 양단(both ends)은, 둔각을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)는, 첨부(尖部)를 형성할 수 있다.

도 16의 (e)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 톱니(saw-tooth)의 형상을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)는, 일단(一端)에서 타단(他端)으로 가면서, 전방을 향한 돌출과 함몰이 반복된 패턴을 가질 수 있다.

도 16의 (f)를 참조하면, 블레이드 커팅 엣지(565)는, 블레이드(560)의 전방을 향하여 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)는, 곡선의 형상을 형성할 수 있다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드이펙터(100)는, 센서부(700)를 포함할 수 있다. 센서부(700)는, 제1 센서(710)와 제2 센서(720)를 포함할 수 있다.

제1 센서(710)는, 발광부(711, 도 7 참조)와 수광부(713, 도 7 참조)를 포함할 수 있다. 제1 센서(710)는, 엔드이펙터(100)에서 절삭될 물체를 감지할 수 있다. 제1 센서(710)는, 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제1 신호(S1)는, 수광부(713, 도 7 참조)에서 감지되는 신호에 대응될 수 있다.

제2 센서(720)는, 비전 센서(vision sensor)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 센서(720)는 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 센서(720)는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 제2 센서(720)는, 엔드이펙터(100)를 구성하는 부품에 위치할 수 이다. 예를 들어 제2 센서(720)는, 바디(200, 도 1 참조), 구동부(300, 도 1 참조), 프레임 유닛(400, 도 1 참조) 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 또는 제2 센서(720)는, 예를 들어, 로봇 암(50, 도 1 참조)에 위치할 수 있다. 제2 센서(720)는, 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 엔드이펙터(100)에 의해 절삭될 물체의 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.

엔드이펙터(100)는, 제어부(800)를 포함할 수 있다. 제어부(800)는, 프로세서(processor), PCB(Printed Circuit Board), 회로 기판(Circuit Board) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

제어부(800)는, 엔드이펙터(100)를 구성하는 부품에 위치할 수 있다. 예를 들어 제어부(800)는, 바디(200, 도 1 참조), 구동부(300, 도 1 참조), 프레임 유닛(400, 도 1 참조) 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 예를 들어 제어부(800)는, 상부 프레임(430, 도 3 참조)에 위치할 수 있다.

제어부(800)는, 입력 신호(S1, S2)를 센서부(700)로부터 제공받을 수 있다. 입력 신호(S1, S2)는, 제1 신호(S1)와 제2 신호(S2) 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 입력 신호(S1, S2)는, 절삭될 물체의 엔드이펙터(100)에 대한 상대적 위치 또는/및 절삭될 물체의 상부 프레임(430, 도 7 참조)에 대한 상대적 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(800)는, 입력 신호(S1, S2)에 기초하여 제3 신호(S3)를 생성할 수 있다. 제3 신호(S3)는, “출력 신호”라 칭할 수 있다. 제3 신호(S3)는, 구동부(300)에 제공될 수 있다. 제3 신호(S3)는, 구동부(300)의 작동에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제3 신호(S3)에 포함된 정보에 따라, 커팅 유닛(500, 도 1 참조)은 전방으로 이동하거나 후방으로 이동하거나 멈출 수 있다.

도 17과 도 18을 참조하면, 엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 위치를 조정하는 단계(S100)를 포함할 수 이다. 이 단계(S100)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 제어부(800)는, 입력 신호(S1, S2)에 기초하여, 바디(200, 도 1 참조)의 위치와 자세를 조정할 수 있다. 바디(200, 도 1 참조)의 위치와 자세는, 절삭될 물체를 기준으로 설정될 수 있다.

엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 신호를 획득하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. 이 단계(S200)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어부(800)는, 제1 센서(710)로부터 제1 신호(S1)를 획득할 수 있다.

엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 적정 위치 여부를 판단하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 이 단계(S300)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 제어부(800)는, 입력 신호(S1, S2)에 기초하여, 절삭될 물체가 제1 상부 핑거(423, 도 7 참조)와 제2 상부 핑거(425, 도 7 참조)의 사이에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 절삭될 물체가 적정 위치에 위치하지 않는 것으로 판단되면, 제어부(800)는 위치를 다시 조정하는 단계(S100)를 수행할 수 있다.

엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 그립(gripping)하는 단계(S400)를 포함할 수 있다. 이 단계(S400)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 절삭될 물체가 적정 위치에 위치하는 것으로 판단되는 경우, 제어부(800)는, 이 단계(S400)를 수행할 수 있다. 제어부(800)는, 제3 신호(S3)를 생성하여 구동부(300)에 제공할 수 있다. 제어부(800)는, 제3 신호(S3)에 기초하여 그립 유닛(600, 도 1 참조)가 절삭될 물체를 그립(gripping)하도록 구동부(300)를 제어할 수 있다.

엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 커팅(cutting)하는 단계(S500)를 포함할 수 있다. 이 단계(S500)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 절삭될 물체가 그립 유닛(600, 도 1 참조)에 의해 잡혀진 상태에서, 제어부(800)는 구동부(300)를 작동시켜 커팅 유닛(500, 도 1 참조)이 물체를 절삭하도록 구동부(300)를 제어할 수 있다.

엔드이펙터 작동 방법(S10)은, 그립을 해제하는 단계(S600)를 포함할 수 있다. 이 단계(S600)는, 제어부(800)에 의해 수행될 수 있다. 물체가 절삭된 이후에도 물체는 그립 유닛(600, 도 1 참조)에 의해 잡혀질 수 있다. 제어부(800)는 구동부(300)를 작동시켜 그립 유닛(600, 도 1 참조)이 그립을 해제하도록 구동부(300)를 제어할 수 있다.

도 19를 참조하면, 그립부(610)가 관찰될 수 있다. 도 19에 도시된 그립부(610)는, 제1 그립부(610, 도 6 참조)일 수 있다. 제2 그립부(620, 도 6 참조)의 형상 및 구조는, 도 19에 도시된 제1 그립부(610)의 형상 및 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2 그립부(620, 도 6 참조)의 형상 및 구조는, 도 19에 도시된 제1 그립부(610)의 형상 및 구조와 대칭을 형성할 수 있다.

도 19를 참조하면, 커팅 유도부(6111)는, 죠(611)의 상단을 형성할 수 있다. 커팅 유도부(6111)는, 블레이드(560, 도 9 참조)의 상부에 위치할 수 있다. 커팅 유도부(6111)와 홀더(6113)의 사이에 공간이 형성될 수 있다. 블레이드(560, 도 9 참조)는, 커팅 유도부(6111)와 홀더(6113)의 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태에서 커팅 유닛(500)이 전진하면, 블레이드(560, 도 9 참조)는, 커팅 유도부(6111)와 홀더(6113)의 사이에 형성된 공간에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제2 상태에서 커팅 유닛(500)이 후진하면, 블레이드(560, 도 9 참조)는, 커팅 유도부(6111)와 홀더(6113)의 사이에 형성된 공간에서 이탈될 수 있다.

블레이드 유도 홈(619)은, 커팅 유도부(6111)의 하부에 위치할 수 있다. 블레이드 유도 홈(619)은, 홀더(6113)의 상부에 위치할 수 있다. 블레이드 유도 홈(619)은, 블레이드(560, 도 9 참조)의 이동을 가이드(guide)할 수 있다. 즉 블레이드(560, 도 9 참조)는, 커팅 유도부(6111)와 홀더(6113)의 사이에서 이동할 수 있다.

도 1 내지 도 19를참조하면, 엔드이펙터(100)는, 절삭될 물체를 그립(grip, 움켜쥠)하면서 커팅(cutting)할 수 있다. 엔드이펙터(100)에서 수행되는 그립(grip)과 커팅(cutting)은, 결합된 구동 메커니즘에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어 구동부(300)가 작동하면, 슬라이딩 바디(510)와 그립 유닛(600)이 작동될 수 있다. 달리 말하면, 슬라이딩 바디(510)의 구동 메커니즘은, 그립 유닛(600)의 구동 메커니즘에 결합될 수 있다.

예를 들어 슬라이딩 바디(510)가 전방(前方)으로 이동하면, 그립 유닛(600)은 절삭될 물체를 그립(grip)하고, 슬라이딩 바디(510)에 결합된 블레이드(560)는 물체를 절삭할 수 있다.

물체가 절삭된 이후에, 슬라이딩 바디(510)의 전방 이동은 그립 유닛(600)에 의해 억제될 수 있다. 이 경우 그립 유닛(600)은, 슬라이딩 바디(510)의 전방 이동에 관한 스토퍼(stopper) 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 죠(611, 621)는, 슬라이딩 바디(510)의 전방 이동에 대한 스토퍼(stopper)의 기능을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 엔드이펙터(100)는, 슬라이딩 바디(510)의 전방 이동을 억제하는 별도의 스토퍼(stopper)를 포함할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)의 전방 이동이 억제되면, 슬라이딩 바디(510)에 결합된 구동부(300)에 과전류(過電流)가 인가될 수 있다. 제어부(800)는, 과전류를 감지하여 구동부(300)의 작동을 멈출 수 있다.

슬라이딩 바디(510)가 움직이지 않는 상태에서, 그립 유닛(600)은 물체의 그립(grip)을 유지할 수 있다. 절삭 대상인 물체는, 예를 들어 채소의 줄기 또는 열매의 가지(branch)일 수 있다. 줄기의 일 지점 또는 가지의 일 지점이 절삭된 상태에서, 상기 일 지점의 아래 부분은 그립 유닛(600)에 의해 그립(grip)될 수 있다. 즉 줄기에 연결된 채소 또는 가지에 연결된 열매는, 그립 유닛(600)에 의해 그립(grip)될 수 있다.

채소 또는 열매를 움켜쥔 엔드이펙터(100)는, 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어 엔드이펙터(100)는, 바구니(basket)의 상부로 이동할 수 있다. 이후에, 구동부(300)가 작동하여 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)가 후방으로 이동하면, 그립 유닛(600)은 그립(grip)을 해제할 수 있다. 그립 유닛(600)이 그립(grip)을 해제하면, 그립 유닛(600)에 매달린 채소 또는 열매는, 바구니 속으로 들어갈 수 있다.

브라켓(410)은, 슬라이딩 바디(510)의 후방 이동을 억제할 수 있다. 슬라이딩 바디(510)의 후방 이동이 억제되면, 구동부(300)에 과전류(過電流)가 인가될 수 있다. 제어부(800)는, 과전류를 감지하여 구동부(300)의 작동을 멈출 수 있다.

엔드이펙터(100)의 제2 센서(720)는, 새로운 절삭 대상을 찾는데 이용될 수 있다. 예를 들어 제2 센서(720)는, 채소 또는 열매에 관한 이미지를 획득하고, 채소에 연결된 줄기 또는 열매에 연결된 가지에 관한 이미지를 획득할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 이와 같은 이미지에 관한 정보를 포함할 수 있다.

제어부(800)는, 상기 이미지를 분석할 수 있다. 제어부(800)는, 이미지를 분석하여 새로운 절삭 대상을 설정할 수 있다. 제2 센서(720)는, 거리 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 센서(720)는, 새로운 절삭 대상의 위치에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어 제2 센서(720)는, 초음파 센서 또는 적외선 센서를 포함할 수 있다.

제어부(800)는, 새로운 절삭 대상의 위치 정보를 파악하여, 로봇 암(50)을 이동시킬 수 있다. 로봇 암(50)이 이동함으로써, 절삭 대상은 제1 핑거(433)와 제2 핑거(435)의 사이에 위치할 수 있다. 절삭 대상이 제1 핑거(433)와 제2 핑거(435)의 사이에 위치하면, 절삭 대상은 적정 위치에 있다고 볼 수 있다.

제1 센서(710)는, 절삭 대상이 적정 위치에 있는지 여부에 관한 정보를 포함하는 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제어부(800)는, 절삭 대상이 적정 위치에 있다고 판단되는 경우, 구동부(300)를 구동시킬 수 있다. 제어부(800)는, 절삭 대상이 적정 위치에 있다고 판단되지 않는 경우, 로봇 암(50)을 이동시킬 수 있다.

예를 들어, 절삭 대상이 적정 위치에 있다고 판단되지 않는 경우, 제어부(800)는 제2 센서(720)로부터 제2 신호(S2)를 수신하고 제2 신호(S2)에 기초하여 로봇 암(50)을 이동시킬 수 있다.

블레이드(560)는, 절삭 대상 물체의 종류에 따라 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 블레이드 커팅 엣지(565)의 형상은, 절삭 대상 물체의 종류에 따라 적정하게 선택될 수 있다. 블레이드 커팅 엣지(565)의 형상에 맞추어, 제1 죠(611)의 형상 및 제2 죠(621)의 형상이 형성될 수 있다.

예를 들어 도 16의 (a)에 도시된 블레이드(560)는, 일반적인 절삭 대상 물체에 사용될 수 있다. 예를 들어 도 16의 (b)에 도시된 블레이드(560)는, 종(縱) 방향으로 질긴 절삭 대상 물체에 사용될 수 있다. 여기서 종 방향은, 블레이드(560)의 일면(一面)에서 타면(他面)을 향하는 방향과 나란할 수 있다. 예를 들어 도 16의 (c)에 도시된 블레이드(560)는, 상대적으로 작은 직경을 가지는 절삭 대상 물체에 사용될 수 있다. 예를 들어 도 16의 (d) 또는/및 (f)에 도시된 블레이드(560)는, 중심부가 밀(密)하거나 단단한 절삭 대상 물체에 사용될 수 있다. 예를 들어 도 16의 (e)에 도시된 블레이드(560)는, 거친 표면을 가지거나 울퉁불퉁한(bumpy) 표면을 가지는 절삭 대상 물체에 사용될 수 있다.

엔드이펙터(100)의 전방(前方)은, 바디(200)에서 브라켓(410)을 향하는 방향일 수 있다. 엔드이펙터(100)의 후방(後方)은, 브라켓(410)에서 바디(200)를 향하는 방향일 수 있다. 엔드이펙터(100)의 상방(上方)은, 하부 프레임(420)에서 상부 프레임(430)을 향하는 방향일 수 있다. 엔드이펙터(100)의 하방(下方)은, 상부 프레임(430)에서 하부 프레임(420)을 향하는 방향일 수 있다. 엔드이펙터(100)의 전후 방향은, 엔드이펙터(100)의 전방 또는/및 후방을 의미할 수 있다. 엔드이펙터(100)의 전후 방향은, 드라이빙 샤프트(340)의 축방향과 나란할 수 있다. 드라이빙 샤프트(340)의 축방향은, 슬라이딩 바디(510)의 이동 방향과 나란할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

프레임 유닛;

상기 프레임 유닛에 위치하는 슬라이딩 바디 및 상기 슬라이딩 바디에 결합되는 블레이드(blade)를 구비하는 커팅 유닛;

상기 프레임 유닛에 위치하되 마주하는 제1 그립부와 제2 그립부를 구비하고, 상기 제1 그립부의 후단부(後端部)와 상기 제2 그립부의 후단부 중 적어도 하나가 각각 상기 커팅 유닛에 결합되는 그립 유닛; 그리고

상기 프레임 유닛을 통해 상기 커팅 유닛에 결합되며, 상기 커팅 유닛에 구동력을 제공하여 상기 커팅 유닛을 전후(前後)로 이동시키는 구동부를 포함하고,

상기 제1 및 제2 그립부 중 상기 커팅 유닛에 결합되는 결합 그립부는,

상기 프레임 유닛에 힌지(hinge) 결합되며,

상기 제1 그립부의 전단부(前端部)와 상기 제2 그립부의 전단부는,

상기 슬라이딩 바디가 전방으로 이동하면, 서로 접근하고,

상기 슬라이딩 바디가 후방으로 이동하면, 서로 멀어지는,

엔드이펙터(end-effector).
제1 항에 있어서,

상기 그립 유닛은,

상기 결합 그립부의 후단부에서 돌출된 돌기를 포함하고,

상기 커팅 유닛은,

상기 슬라이딩 바디에서 함몰되어 형성되어 상기 돌기를 수용하며, 상기 슬라이딩 바디의 후단(後端)으로 갈수록 상기 결합 그립부의 맞은편으로부터 멀어지는 경사 홈을 구비하는 가이드 홈을 구비하는,

엔드이펙터.
제1 항에 있어서,

상기 커팅 유닛은,

상기 슬라이딩 바디에 위치하며 상기 결합 그립부의 후단부에 결합되고, 상기 슬라이딩 바디의 후단으로 갈수록 상기 결합 그립부의 맞은편으로부터 멀어지는 경사 면을 형성하는 가이드 테이퍼를 포함하는,

엔드 이펙터.
제3 항에 있어서,

상기 커팅 유닛은,

상기 결합 그립부의 후단부와 상기 슬라이딩 바디를 연결하며, 상기 결합 그립부와 상기 슬라이딩 바디의 사이에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하는,

엔드 이펙터.
제1 항에 있어서,

상기 커팅 유닛은,

상기 슬라이딩 바디와 상기 결합 그립부의 후단부를 연결하는 링크를 포함하고,

상기 링크의 일단(一端)은,

상기 슬라이딩 바디에 힌지(hinge) 결합되고,

상기 링크의 타단(他端)은,

상기 결합 그립부의 후단부에 힌지 결합되는,

엔드 이펙터.