WO2020251097A1 - 로봇 - Google Patents

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WO2020251097A1
WO2020251097A1 PCT/KR2019/007223 KR2019007223W WO2020251097A1 WO 2020251097 A1 WO2020251097 A1 WO 2020251097A1 KR 2019007223 W KR2019007223 W KR 2019007223W WO 2020251097 A1 WO2020251097 A1 WO 2020251097A1
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WO
WIPO (PCT)
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actuator
frame
movable
ear
moving frame
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/007223
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English (en)
French (fr)
Inventor
우세영
박정호
조익희
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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.)
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Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US16/765,304 priority Critical patent/US20210402313A1/en
Priority to PCT/KR2019/007223 priority patent/WO2020251097A1/ko
Priority to KR1020190087944A priority patent/KR20190092340A/ko
Publication of WO2020251097A1 publication Critical patent/WO2020251097A1/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H13/00—Toy figures with self-moving parts, with or without movement of the toy as a whole
    • A63H13/005—Toy figures with self-moving parts, with or without movement of the toy as a whole with self-moving head or facial features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005—Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • B25J11/0015—Face robots, animated artificial faces for imitating human expressions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H2200/00—Computerized interactive toys, e.g. dolls

Definitions

  • the present invention relates to a robot, and more particularly, to a robot including at least one actuator for moving a head.
  • robots To take on part of factory automation, robots have been developed for industrial use. In recent years, as the field to which robots are applied is further expanding, not only medical robots and aerospace robots, but also robots that can be used in everyday life are being developed.
  • a pet robot that mimics the shape of a pet such as a dog can provide emotional satisfaction to users.
  • These pet robots can operate similarly to real pets and output sound. Since the pet robot does not need to feed or remove the excrement, it can reduce the hassle and burden while providing emotional satisfaction like a real pet to busy modern people.
  • One problem to be solved by the present invention is to provide a robot capable of rotating an ear with respect to a head unit.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a robot with improved movable balance of the head unit.
  • a robot according to an embodiment of the present invention is characterized in that a main actuator for rotating a head unit and a sub actuator for moving an ear are arranged symmetrically with respect to a neck body. This minimizes the load applied to actuating the head unit to one side, so that the movable balance of the head unit, that is, dynamic characteristics, can be improved.
  • a robot includes a head unit; An ear rotatably connected to the head unit; A moving frame connected to the head unit, moving up and down, and rotating the ear; A neck body fastened to the head unit; A main actuator that rotates the neck body; And a sub-actuator that moves the moving frame up and down.
  • the main actuator and the sub actuator may be disposed symmetrically with respect to the neck body.
  • the rotation axis of the main actuator and the rotation axis of the sub-actuator may be located in a straight line.
  • An opening portion may be formed in the moving frame to avoid interference of the neck body.
  • the main actuator and the sub actuator may contact both sides of the neck body.
  • crank body connected to the sub-actuator; And a connecting rod connecting the crank body and the moving frame.
  • the moving frame may include a rod connector connected to the connecting rod.
  • a receiving groove in which the crank body and the connecting rod are disposed; And a passage groove in communication with the receiving groove and through which the rod connector passes.
  • the head unit may include a head; And a guide body that is fastened to the rear surface of the head and guides the vertical movement of the moving frame.
  • At least one of the moving frame and the guide body may have a symmetrical shape.
  • At least one guide rib may be formed on the guide body to protrude from a rear surface of the guide body and to guide the moving frame.
  • the guide rib may include a protrusion protruding rearward from the guide body; And a restraining part bent at the rear end of the protrusion and constraining the moving frame with respect to the front-rear direction.
  • the ear may include an ear body located above or outside the head; And an ear connection part connected to the ear body, positioned between the head and the guide body, and connected to the moving frame.
  • the moving frame may include a pair of main frames formed vertically and located at the rear of the guide body; A movable frame connected to the ear to rotate the ear and located between the head and the guide body; And a connection frame connecting the main frame and the movable frame.
  • the moving frame may include a pair of main frames spaced apart from each other with the neck body interposed therebetween and formed vertically and elongated; A movable frame connected to the ear to rotate the ear; And a connection frame connecting the main frame and the movable frame.
  • the pair of main frames may contact both side ends of the neck body, respectively.
  • the moving frame may include a lower frame connecting a pair of main frames from a lower side of the neck body; And a rod connector protruding upward from the lower frame and connected to a connecting rod transmitting power of the sub-actuator.
  • a movable body to which the main actuator and the sub actuator are fixed and the neck body is rotatably connected; And it may further include a movable actuator for rotating the movable body.
  • the movable body may have a left-right symmetric shape.
  • a robot includes a body unit; A head unit spaced upwardly from the body unit; A neck body fastened to the head unit; A movable assembly connecting the body unit and the neck body and having a plurality of movable bodies rotatably connected to each other; A moving frame connected to the head unit so as to move up and down; A main actuator that rotates the neck body; And a sub-actuator that moves the moving frame up and down.
  • the main actuator and the sub actuator may be fixed to the movable assembly and disposed symmetrically to each other with respect to the neck body.
  • the load applied to operate the head unit is minimized to one side, thereby improving the movable balance of the head unit, that is, dynamic characteristics. Can be.
  • the rotation axis of the main actuator and the rotation axis of the sub-actuator may be located in a straight line. Thereby, the movable balance of the head unit can be further improved.
  • an opening portion may be formed in the moving frame to avoid interference of the neck body. This allows the moving frame to move up and down smoothly without interfering with the neck body.
  • the rear portion of the head unit can be compact.
  • the connecting rod has an insertion groove, a first slit, and a second slit, the connecting rod can be smoothly operated while being connected to the crank body, the moving frame, and the neck body, respectively.
  • crank body and the connecting rod may be accommodated in the receiving groove of the neck body. This allows the crank body and connecting rod to be protected and the robot to be compact.
  • a passage groove may be formed in the neck body to communicate with the receiving groove and through which the rod connector of the moving frame passes. Accordingly, the rod connector can be smoothly connected to the connecting rod disposed in the receiving groove.
  • the guide body is fastened to the rear surface of the head and can guide the vertical movement of the moving frame. This allows the moving frame to reliably move up and down.
  • At least one of the moving frame and the guide body may have a symmetrical shape. Thereby, the movable balance of the head unit can be further improved.
  • guide ribs are formed on the guide body to reliably guide the moving frame.
  • the guide rib may include a restraining portion that constrains the moving frame in the front and rear directions. This can prevent the moving frame from being dislodged to the rear.
  • the ear connection part connected to the moving frame may be located between the head and the guide body. In this way, the ear connector can be protected, and the appearance of the robot can be improved in design because the ear connector is not visible from the outside.
  • insertion holes and slits may be formed in the ear connector.
  • the ear can rotate around the joint inserted into the insertion hole, and when the joint connected to the slit moves up and down, the ear can rotate.
  • the moving frame may include a main frame located at the rear of the guide body, and a connection frame connecting the movable frame located between the head and the guide body. Accordingly, the moving frame can easily connect the ears and the cranks located opposite to each other based on the guide body.
  • the pair of main frames may contact both side ends of the neck body, respectively. Thereby, the neck body can guide the vertical movement of the moving frame.
  • the rod connector connected to the connecting rod may protrude upward from the lower frame connecting the pair of main frames.
  • the rod connector can be smoothly connected to the connecting rod from the lower side of the neck body.
  • the movable body to which the main actuator and the sub actuator are fixed may be rotated by the movable actuator.
  • the main actuator and the sub actuator can be disposed adjacent to the head unit while the degree of freedom of movement of the head unit is increased.
  • the movable body may have a left-right symmetric shape. Thereby, the movable balance of the head unit can be further improved.
  • FIG. 1 is a side view of a robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of a robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a rear view of a head unit and a movable assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of a head unit and a movable assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a view as viewed from the rear of the head unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view as viewed from the front of the head unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a connection relationship between a guide body and a moving frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating vertical movement of a moving frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a crank body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view as viewed from one side of the connecting rod according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 is a view as viewed from the other side of the connecting rod according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view of a robot according to an embodiment of the present invention.
  • the robot may include a body unit 10, a head unit 20, a neck body 30, and a movable assembly 31.
  • An inner space may be formed in the body unit 10.
  • a controller (not shown) for controlling the overall operation of the robot and a battery (not shown) for supplying power to the robot may be provided in the inner space.
  • the body unit 10 may include a base 11 and a body cover 12 covering the base 11 from an upper side.
  • the base 11 may form a bottom surface of the body unit 10.
  • the base 11 may be provided with a movable wheel (not shown) for driving the robot.
  • the body cover 12 may be fastened to the base 11 from the upper side of the base 11.
  • the inner space of the body unit 10 may be formed between the base 11 and the body cover 12.
  • the head unit 20 may correspond to the head of the robot.
  • the head unit 20 may be provided with a display for displaying various types of information, photos, or videos expressed in text or pictures.
  • the display may be provided on the front of the head unit 20.
  • the head unit 20 may be located above the body unit 10. However, the present invention is not limited thereto, and the head unit 20 may be positioned above the front side of the body unit 10. In addition, the head unit 20 may be spaced apart from the body unit 10.
  • the head unit 20 may be provided with an ear 60.
  • Ears 60 may be provided with a pair of left and right.
  • the ear 60 may be rotatably connected to the head unit 20. This allows the ears 60 to alternately move with respect to the head unit 20 similar to the actual pet.
  • the neck body 30 may be fastened to the head unit 20.
  • the neck body 30 may be fastened to the rear surface of the head unit 20.
  • the neck body 30 can move together with the head unit 20.
  • the movable assembly 31 may move the head unit 20 relative to the body unit 10. It is preferable that the movable assembly 31 moves the head unit 20 to three or more degrees of freedom.
  • the movable assembly 31 may connect the neck body 30 and the body unit 10.
  • the movable assembly 31 may be located above the body unit 10.
  • the movable assembly 31 may include a plurality of movable bodies 32, 33, and 34.
  • One movable body may be rotatably connected to the other movable body adjacent to the one movable body. It is preferable that the rotation axis of the one movable body is perpendicular to the rotation axis of the other movable body.
  • the movable assembly 31 may include a first movable body to a third movable body 32, 33, and 34.
  • the neck body 30 may be rotatably connected to the first movable body 32.
  • the first movable body 32 may be rotatably connected to the second movable body 33.
  • the second movable body 33 may be rotatably connected to the third movable body 34.
  • the third movable body 34 may be rotatably connected to the body unit 10.
  • the head unit 20 may be operated with 4 degrees of freedom with respect to the body unit 10, and various operations may be implemented similar to the head of an actual pet.
  • the robot according to the embodiment of the present invention may further include a tail unit (70).
  • the tail unit 70 may be connected to the rear portion of the body unit 10.
  • the tail unit 70 may include a tail 71 and a tail driving part 72.
  • the tail 71 may correspond to the tail of the pet.
  • the tail 71 may be connected to the tail driving part 72
  • the tail driving part 72 may drive the tail 71.
  • the tail driving part 72 may have a substantially spherical shape, and the tail 71 may be moved in 2 degrees of freedom.
  • the body unit 10 may include an actuator (not shown) that provides rotational power to the tail driving part 72.
  • the tail driving part 72 may be mounted on the rear part of the body unit 10. That is, the rear mounting portion 13 on which the tail driving portion 72 is mounted may be formed at the rear portion of the body unit 10.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of a robot according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a rear view of a head unit and a movable assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a head unit and movable according to an embodiment of the present invention. This is a side view of the assembly.
  • the robot according to the present embodiment includes a main actuator 41 that rotates the neck body 30, and a movable actuator 42, 43, 44 that rotates each movable body 32, 33, 34, and , It may include a sub-actuator 45 that provides the rotational power of the ear (60).
  • the main actuator 41, the movable actuator 42, 43, 44, and the sub actuator 45 may be motors.
  • the main actuator 41 and the movable actuator 42, 43, 44 may be bidirectional rotation motors.
  • the sub-actuator 45 may be a one-way rotation motor or a two-way rotation motor.
  • the main actuator 41 may be fixed to the first movable body 32.
  • the main actuator 41 may be connected to the neck body 30 and may rotate the neck body 30 with respect to the first movable body 32.
  • the rotation axis X1 of the main actuator 41 may be formed to be long left and right. Accordingly, the main actuator 41 can tilt the neck body 30 up and down. Since the neck body 30 is fastened to the head unit 20, the head unit 20 can be tilted together with the neck body 30.
  • the number of movable actuators 42, 43, and 44 may correspond to the number of movable bodies 32, 33, and 34 included in the movable assembly 31.
  • the plurality of movable actuators may include first to third movable actuators 42, 43, and 44.
  • the first movable actuator 42 may be fixed to the second movable body 33.
  • the first movable actuator 42 may be connected to the first movable body 32 and may rotate the first movable body 32 with respect to the second movable body 33. Since the main actuator 41 is fixed to the first movable body 32, the main actuator 41 can rotate together with the first movable body 32.
  • the rotation axis X2 of the first movable actuator 42 may be orthogonal to the rotation axis X1 of the main actuator 41.
  • the second movable actuator 43 may be fixed to the third movable body 34.
  • the second movable actuator 43 may be connected to the second movable body 33 and may rotate the second movable body 33 with respect to the third movable body 34. Since the first movable actuator 42 is fixed to the second movable body 33, the first movable actuator 42 can rotate together with the third movable body 32.
  • the rotation axis X3 of the second movable actuator 43 may be orthogonal to the rotation axis X1 of the main actuator 41 and the rotation axis X2 of the first movable actuator 42.
  • the third movable actuator 44 may be fixed to the body unit 10.
  • the third movable actuator 44 may be connected to the third movable body 34 and may rotate the third movable body 34 with respect to the body unit 10.
  • the rotation axis X4 of the third movable actuator 44 may be parallel to the rotation axis X1 of the main actuator 41, and the rotation axis X2 of the first movable actuator 42 and the second movable actuator 43 It can be orthogonal to the rotation axis (X3). That is, the rotational shaft X4 of the third movable actuator 44 may be formed to be long left and right.
  • the third movable actuator 44 may tilt the third movable body 34 up and down. Since the second movable actuator 43 is fixed to the third movable body 34, the second movable actuator 43 can be tilted together with the third movable body 34.
  • each actuator is preferably increased in the order of the main actuator 41, the first actuating actuator 42, the second actuating actuator 43, and the third actuating actuator 44. This is because the moving load increases from the head unit 20 to the body unit 10.
  • the main actuator 41 closest to the head unit 20 is provided for operating the head unit 20 and the neck body 30. It can take a load.
  • the third movable actuator 44 closest to the body unit 10 includes the head unit 20, the neck body 30, and the main actuator ( 41), the first movable body 32, the first movable actuator 42, the second movable body 33, the second movable actuator 43 and the third movable body 34 have.
  • the sub-actuator 45 may provide power for the ears 60 to alternately move with respect to the head unit 20 by moving the moving frame 53 to be described later up and down.
  • the sub-actuator 45 may be fixed to the first movable body 32, similar to the main actuator 41.
  • the sub actuator 45 may be located on the opposite side of the main actuator 41 with respect to the neck body 30. Both sides of the neck body 30 may contact the main actuator 41 and the sub actuator 45, respectively. The neck body 30 may be constrained in the left and right directions between the main actuator 41 and the sub actuator 45.
  • the main actuator 41 and the sub actuator 45 may be disposed symmetrically to each other with respect to the neck body 30. Thereby, the movable balance of the movable assembly 31, that is, dynamic characteristics can be improved.
  • the rotation axis X5 of the sub-actuator 45 may be parallel to the rotation axis X1 of the main actuator 41, and may preferably be positioned in a straight line.
  • FIG. 5 is a view as viewed from the rear of the head unit according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view as viewed from the front of the head unit according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a guide body according to an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view for explaining the connection relationship between and the moving frame.
  • the head unit 20 may include a head 21 and a guide body 22.
  • the head 21 may have a substantially rectangular parallelepiped shape, but is not limited thereto.
  • a display may be provided on the front of the head 21.
  • the guide body 22 may be fastened to the rear surface of the head 21.
  • the guide body 22 may guide the vertical movement of the moving frame 53 to be described later.
  • the guide body 22 may have a symmetrical shape.
  • the guide body 22 may be integrally formed.
  • the guide body 22 is a center part 23 to which the neck body 30 is fastened, a side part 24 to which the ear 60 is connected, and a connection part connecting the center part 23 and the side part 24 (25) may be included.
  • the center portion 23 may have a substantially panel shape.
  • the center portion 23 may be fastened to the rear surface of the head 21.
  • the center portion 23 may be a central portion of the guide body 22.
  • the side part 24 may be located on the side of the center part 23.
  • a pair of side portions 24 may be provided, and a pair of side portions 24 may be located on both left and right sides of the center portion 23.
  • the side part 24 may be spaced apart from the center part 23.
  • the front surface of the side portion 24 may face the rear surface of the head 21.
  • the side portion 24 may face both upper regions of the rear surface of the head 21.
  • the front surface of the side portion 24 and the rear surface of the head 21 may be spaced apart.
  • the ear connection part 62 of the ear 60 may be located between the side part 24 and the head 21. Accordingly, the ear connector 62 may not be visible from the outside of the head unit 20.
  • a joint 24A may be formed in the side portion 24.
  • the joint 24A may protrude from the front surface of the side portion 24 toward the rear surface of the head 21.
  • the cross section of the joint 24A may be circular. This can also be applied to other joints to be described later.
  • the joint 24A may be inserted into the insertion hole 62A formed in the ear connector 62 of the ear 60. Thereby, the ear 60 can rotate around the joint 24A.
  • connection part 25 may connect the center part 23 and the side part 24. Like the side part 24, the connection part 25 may be provided with a pair. A pair of connection portions 25 may be connected to both side ends of the center portion 23.
  • connection part 25 may include a first connection part 25A and a second connection part 25B.
  • the first connection part 25A may be connected to both side ends of the center part 23.
  • the first connector 25A may be formed approximately horizontally.
  • the second connection part 25B may connect the first connection part 25A and the side part 24.
  • the second connector 25B may be connected to an outer end of the first connector 25A.
  • the second connection part 25B may be formed substantially vertically.
  • the second connection part 25B may be connected from the lower side of the side part 24 and may be spaced apart from the center part 23.
  • the guide body 22 may have a stepped portion 27 stepped forward with respect to the rear surface of the guide body 22.
  • the stepped portion 27 may be formed on the center portion 23.
  • Both ends of the step portion 27 may guide the moving frame 53 up and down.
  • At least one guide rib 28 for guiding the moving frame 53 may be formed on the guide body 22.
  • the guide rib 28 may be formed to protrude from the rear surface of the guide body 22, more specifically, the center portion 23, and may be formed to be elongated vertically.
  • the cross section of the guide rib 28 may be in a'b' shape.
  • the guide rib 28 may include a protrusion 28A protruding rearward from the guide body 22 and a restraining part 28B bent at the rear end of the protrusion 28A.
  • the restraint portion 28B can restrain the moving frame 53 with respect to the front-rear direction.
  • the guide body 22 may be provided with a limiter 29 that limits the lowering of the moving frame 53.
  • the limiter 29 may protrude from the rear surface of the guide body 22.
  • the limiter 29 may be elongated to the left and right, and the inner end of the limiter 29 may be connected to the upper end of the guide rib 28.
  • the robot according to the present embodiment may include a moving frame 53.
  • the moving frame 53 may have a symmetrical shape.
  • the moving frame 53 may be integrally formed.
  • the moving frame 53 may be connected to the head unit 20, and may move up and down to rotate the ear 60.
  • the moving frame 53 may be guided vertically by the guide body 22 of the head unit 20.
  • the moving frame 53 may include a main frame 54, a movable frame 55, and a connection frame 56.
  • the moving frame 53 may further include an upper frame 57, a lower frame 58 and a rod connector 59.
  • the main frame 54 may be long vertically.
  • the main frame 54 may be located behind the guide body 22, more specifically, the center portion 23 of the guide body 22.
  • the main frame 54 may be provided with a pair.
  • the pair of main frames 54 may be spaced apart from each other with the neck body 30 interposed therebetween.
  • the pair of main frames 54 may be in contact with both sides of the neck body 30, respectively.
  • the neck body 30 may guide the vertical movement of the moving frame 53.
  • Each main frame 54 may be constrained between the neck body 30 and the guide rib 28 in the left-right direction. That is, the main frame 54 may be guided vertically by the neck body 30 and the guide rib 28.
  • main frame 54 may be constrained between the center portion 23 and the restraining portion 28B with respect to the front-rear direction.
  • a portion of the upper side of the main frame 54 may be located on the step portion 27 of the guide body 57. That is, a portion of the upper side of the main frame 54 may be formed to be stepped forward. A portion of the upper side of each main frame 54 may be guided vertically in contact with both inner ends of the stepped portion 27.
  • the movable frame 55 may be connected to the ear 60 to rotate the ear 60.
  • the movable frame 55 may be positioned between the head 21 and the guide body 22.
  • the movable frame 55 may be positioned between the rear surface of the head 21 and the front surface of the side portion 24.
  • the movable frame 55 may be formed to be long left and right.
  • the movable frame 55 may be provided with a pair to rotate each ear (60).
  • the outer end of the movable frame 55 may be formed to be round, and may be connected to a connection groove 62B formed in the ear connection portion 62 of the ear 60. Accordingly, the movable frame 55 moves up and down and the ear 60 can be rotated.
  • connection frame 56 may connect the main frame 54 and the movable frame 55. Like the movable frame 55, the connection frame 56 may be provided with a pair.
  • connection frame 56 may include a first connection frame 56A and a second connection frame 56B.
  • the first connection frame 56A may be connected outside the main frame 54.
  • the first connection frame 56A may be formed horizontally.
  • the first connection frame 56A may be located on the upper side of the limiter 29, and the lower movement may be restricted by being caught by the limiter 29. That is, the moving frame 53 may descend until the lower end of the first connection frame 56A contacts the limiter 29 of the guide body 22.
  • the second connection frame 56B may connect the first connection frame 56A and the movable frame 55.
  • the second connection frame 56B may be connected to an outer end of the first connection frame 56A.
  • the second connection frame 56B may be formed vertically.
  • the second connection frame 56B may be connected from the lower side of the movable frame 55.
  • the second connection frame 56B may be formed to be stepped back and forth with the first connection frame 56A or the movable frame 55.
  • At least a portion of the second connection frame 56B may be positioned between the center portion 23 of the guide body 22 and the second connection portion 25B, and may be constrained in the left and right directions. That is, the second connection frame 56B may be guided vertically by the center portion 23 and the second connection portion 25B.
  • the upper frame 57 and the lower frame 58 may connect a pair of main frames 54.
  • the upper frame 57 and the lower frame 58 may be formed to be long left and right.
  • the upper frame 57 and the lower frame 588 may be spaced up and down with the neck body 30 interposed therebetween.
  • the upper frame 57 may connect upper ends of each main frame 54 to each other.
  • the lower frame 58 may connect the lower ends of each main frame 54 to each other.
  • the pair of main frame 54, upper frame 27 and lower frame 28 may constitute an annular frame.
  • the neck body 30 may be fastened to the rear surface of the guide body 22.
  • the neck body 30 may be fastened to the rear surface of the center portion 23.
  • the moving frame 53 may have an opening that avoids interference from the neck body 30, and the opening may mean an inner region of the annular frame.
  • the upper frame 57 may be located at the step portion 27 of the guide body 22 and may move up and down within the step portion 27.
  • the lower frame 58 may be caught by the neck body 30 to limit the upward movement of the moving frame 53. That is, the neck body 30 can function as a limiter that limits the upper movement range of the moving frame 53.
  • the load connector 59 may be connected to the lower frame 58.
  • the rod connector 59 may be formed to be elongated upward from the lower frame 59.
  • the rod connector 59 may be connected to the connecting rod 52 of the crank 50 that transmits the power of the sub-actuator 45 (see FIG. 4).
  • a joint 59A protruding toward the connecting rod 52 may be formed at the upper end of the rod connector 59.
  • the joint 59A may be movably and rotatably inserted into the first slit 52B formed in the rod connector 52.
  • the robot according to the embodiment of the present invention may include a crank 50 that converts the rotational force of the sub-actuator 45 (see FIG. 4) into a vertical movement force of the moving frame 53.
  • the crank 50 may be mounted on the neck body 30.
  • the crank 50 may include a crank body 51 connected to the sub-actuator 45 and a connecting rod 52 connecting the crank body 51 and the moving frame 53.
  • the crank body 51 may have a substantially disk shape.
  • the connecting rod 52 may connect the crank body 51 and the rod connector 59.
  • the connecting rod 52 may be rotatably connected to a position eccentric to the central axis of the crank body 51.
  • the joint 59A formed in the rod connector 59 may be movably and rotatably inserted into the first slit 52B formed in the connecting rod 52. Accordingly, when the crank body 51 rotates, the connecting rod 52 may lift the moving frame 53.
  • the moving frame 53 repeats elevating between the first position P1 and the second position P2 located above the first position P1. I can. Therefore, there is an advantage that it is possible to use a one-way rotation motor as the sub-actuator 45.
  • the ear 60 may include an ear body 61 and an ear connection part 62.
  • the ear body 61 may be located above or outside the head unit 20, more specifically, the head 21.
  • the shape of the ear body 61 is not limited.
  • the ear connector 62 may be connected to the ear body 61.
  • the ear connector 62 and the ear body 61 may be integrally formed.
  • the ear connector 62 may be connected from the lower side of the ear body 61.
  • the ear connector 62 may be located between the head 21 and the guide body 22.
  • the ear connection portion 62 may be located between the rear surface of the head 21 and the front surface of the side portion 24.
  • the ear connection part 62 may be rotatably connected to the side part 24.
  • the ear connection part 62 may be formed with an insertion hole 62A into which the guide body 22, in more detail, the joint 24A formed in the side part 24 is inserted. Therefore, the ear 60 can rotate around the joint 24A of the side part 24.
  • the ear connector 62 may be connected to the moving frame 53.
  • a connection groove 62B to which the movable frame 55 is connected may be formed in the ear connection part 62.
  • a joint protruding rearward may be formed at an outer end of the movable frame 55, and a slit into which the joint is rotatably inserted may be formed in the connection groove 62B of the ear connection part 62. .
  • connection groove 62B may be eccentric with respect to the insertion hole 62A. Therefore, when the moving frame 53 rises, the movable frame 55 can push the ear connection portion 62 upward and the ear 60 can rotate in one direction. Conversely, when the moving frame 53 descends, the movable frame 55 can push the ear connector 62 downward, and the ear 60 can rotate in the other direction.
  • FIG. 8A and 8B are views showing the vertical movement of a moving frame according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a perspective view of a crank body according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is It is a view as viewed from one side of the connecting rod
  • Figure 11 is a view as viewed from the other side of the connecting rod according to an embodiment of the present invention.
  • a receiving groove 30A in which the crank 50 is accommodated may be formed in the neck body 30.
  • the receiving groove 30A may be formed on a surface facing the sub-actuator 45 (refer to FIG. 3) among both surfaces of the neck body 30.
  • the crank body 51 may be rotatably supported in contact with the inner circumference of the receiving groove 30A.
  • the receiving groove 30A may be formed to have a sufficient size so as not to interfere with the moving connecting body 52.
  • the neck body 30 may have a passage groove 30B that communicates with the receiving groove 30A and through which the rod connector 59 passes.
  • the passage groove 30B may be formed by cutting or penetrating from the bottom surface of the neck body 30 to the receiving groove 30A.
  • the rod connector 59 of the moving frame 53 may be connected to the rod connector 59 by passing through the passage groove 30B from the lower side.
  • a joint 51A protruding toward the connecting rod 52 may be formed in the crank body 51.
  • An insertion groove 52A into which a joint 51A formed in the crank body 50 is rotatably inserted may be formed in the connecting rod 52.
  • the insertion groove 52A may be formed on a surface facing the crank body 51 of both surfaces of the connecting rod 52.
  • a second slit 52C may be formed.
  • the joint formed in the neck body 30 may protrude toward the connecting rod 52 from the inner surface of the receiving groove 30A, and may be inserted into the second slit 52C. Thereby, the connecting rod 52 may be supported so as to be rotatable and movable inside the receiving groove 30A.
  • the first slit may be formed on a surface facing the rod connector 59 of both surfaces of the connecting rod 52.
  • the second slit may be formed on a surface opposite to the surface on which the first slit is formed. That is, an insertion groove 52A and a first slit 52B may be formed on one surface of the connecting rod 52, and a second slit 52C may be formed on the other surface.
  • the insertion groove 52A may be formed at one end of the connecting rod 52, and the first slit 52B may be formed at the other end of the connecting rod 52.
  • the first slit 52B may be formed to be long in the length direction of the connecting rod 52, and an outer end thereof may be opened.
  • the second slit 52C may be formed long in the length direction of the connecting rod 52.
  • the second slit 52C may be formed in the central portion of the connecting rod 52.

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 헤드 유닛; 헤드 유닛에 회동 가능하게 연결된 귀; 헤드 유닛에 연결되고, 상하로 이동하며 상기 귀를 회동시키는 무빙 프레임; 헤드 유닛에 체결된 넥 바디; 넥 바디를 회동시키는 메인 액츄에이터; 및 무빙 프레임을 상하로 이동시키는 서브 액츄에이터를 포함할 수 있다. 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는 넥 바디를 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

Description

로봇
본 발명은 로봇에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 헤드를 가동하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터를 포함하는 로봇에 관한 것이다.
공장 자동화의 일 부분을 담당하기 위해, 로봇은 산업용으로 개발되어 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되고 있는바, 의료용 로봇과 우주 항공용 로봇뿐만 아니라 일상 생활에서 사용될 수 있는 로봇도 개발되고 있다.
특히 강아지 등과 같은 펫(pet)의 모습을 본딴 펫 로봇은 사용자에게 정서적 만족감을 제공할 수 있다. 이러한 펫 로봇은 실제 펫과 유사하게 동작하고 사운드를 출력할 수 있다. 펫 로봇은 먹이를 주거나 배설물을 치울 필요가 없으므로 바쁜 현대인들에게 실제 펫과 같은 정서적인 만족감을 제공하면서도 번거로움이나 부담감을 경감시킬 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 헤드 유닛에 대해 귀의 회동이 가능한 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 헤드 유닛의 가동 밸런스가 향상된 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 헤드 유닛을 회동시키는 메인 액츄에이터와 귀를 가동시키는 서브 액츄에이터가 넥 바디에 대해 대칭되게 배치된 것을 특징으로 한다. 이로써 헤드 유닛을 가동하는데 걸리는 부하가 한쪽으로 치우지는 것이 최소화되므로 헤드 유닛의 가동 밸런스, 즉 동적 특성이 향상될 수 있다.
좀 더 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 헤드 유닛; 상기 헤드 유닛에 회동 가능하게 연결된 귀; 상기 헤드 유닛에 연결되고, 상하로 이동하며 상기 귀를 회동시키는 무빙 프레임; 상기 헤드 유닛에 체결된 넥 바디; 상기 넥 바디를 회동시키는 메인 액츄에이터; 및 상기 무빙 프레임을 상하로 이동시키는 서브 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는 상기 넥 바디를 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
상기 메인 액츄에이터의 회전축과 상기 서브 액츄에이터의 회전축은 일직선상에 위치할 수 있다.
상기 무빙 프레임에는 상기 넥 바디의 간섭을 회피하는 개방부가 형성될 수 있다.
상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는 상기 넥 바디의 양측에 접할 수 있다.
상기 서브 액츄에이터에 연결된 크랭크 바디; 및 상기 크랭크 바디와 상기 무빙 프레임을 연결하는 커넥팅 로드를 더 포함할 수 있다. 상기 무빙 프레임은 상기 커넥팅 로드에 연결된 로드 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 커넥팅 로드에는, 상기 크랭크 바디에 형성된 조인트가 회전 가능하게 삽입된 삽입홈; 상기 로드 커넥터에 형성된 조인트가 이동 가능하게 삽입되는 제1슬릿; 및 상기 넥 바디에 형성된 조인트가 이동 가능하게 삽입되는 제2슬릿이 형성될 수 있다.
상기 넥 바디에는, 상기 크랭크 바디 및 커넥팅 로드가 배치된 수용홈; 및 상기 수용홈과 연통되며 상기 로드 커넥터가 통과하는 통과홈이 형성될 수 있다.
상기 헤드 유닛은, 헤드; 및 상기 헤드의 배면에 체결되고 상기 무빙 프레임의 상하 이동을 가이드하는 가이드 바디를 포함할 수 있다.
상기 무빙 프레임 및 가이드 바디 중 적어도 하나는 좌우대칭 형상일 수 있다.
상기 가이드 바디에는, 상기 가이드 바디의 배면에 돌출 형성되고 상기 무빙 프레임을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 리브가 형성될 수 있다.
상기 가이드 리브는, 상기 가이드 바디에서 후방으로 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부의 후단부에서 절곡되고 상기 무빙 프레임을 전후 방향에 대해 구속하는 구속부를 포함할 수 있다.
상기 귀는, 상기 헤드의 상측 또는 외측에 위치한 귀 본체; 및 상기 귀 본체에 연결되고 상기 헤드와 상기 가이드 바디의 사이에 위치하며 상기 무빙 프레임에 연결된 귀 연결부를 포함할 수 있다.
상기 귀 연결부에는, 상기 가이드 바디에 형성된 조인트가 회전 가능하게 삽입된 삽입공; 및 상기 무빙 프레임에 형성된 조인트가 회전 가능하게 연결된 슬릿이 형성될 수 있다.
상기 무빙 프레임은, 상하로 길게 형성되며 상기 가이드 바디의 후방에 위치한 한 쌍의 메인 프레임; 상기 귀에 연결되어 상기 귀를 회동시키며 상기 헤드와 상기 가이드 바디의 사이에 위치한 가동 프레임; 및 상기 메인 프레임과 상기 가동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함할 수 있다.
상기 무빙 프레임은, 상기 넥 바디를 사이에 두고 서로 이격되며 상하로 길게 형성된 한 쌍의 메인 프레임; 상기 귀에 연결되어 상기 귀를 회동시키는 가동 프레임; 및 상기 메인 프레임과 상기 가동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 메인 프레임은 상기 넥 바디의 양측단에 각각 접할 수 있다.
상기 무빙 프레임은, 상기 넥 바디의 하측에서 한 쌍의 메인 프레임을 연결하는 로어 프레임; 및 상기 로어 프레임에서 상측으로 돌출되고 상기 서브 액츄에이터의 동력을 전달하는 커넥팅 로드에 연결된 로드 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터가 고정되고 상기 넥 바디가 회전 가능하게 연결된 가동 바디; 및 상기 가동 바디를 회동시키는 가동 액츄에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 가동 바디는 좌우 대칭 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 바디 유닛; 상기 바디 유닛과 상측으로 이격된 헤드 유닛; 상기 헤드 유닛에 체결된 넥 바디; 상기 바디 유닛과 상기 넥 바디를 연결하며, 서로 회동 가능하게 연결된 복수개의 가동 바디를 갖는 가동 어셈블리; 상기 헤드 유닛에 상하로 이동 가능하게 연결된 무빙 프레임; 상기 넥 바디를 회동시키는 메인 액츄에이터; 및 상기 무빙 프레임을 상하로 이동시키는 서브 액츄에이터를 포함할 수 있다. 상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는, 상기 가동 어셈블리에 고정되고 상기 넥 바디를 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 메인 액츄에이터와 서브 액츄에이터가 넥 바디에 대해 대칭되게 배치되므로, 헤드 유닛을 가동하는데 걸리는 부하가 한쪽으로 치우지는 것이 최소화되어 헤드 유닛의 가동 밸런스, 즉 동적 특성이 향상될 수 있다.
또한, 메인 액츄에이터의 회전축과 상기 서브 액츄에이터의 회전축은 일직선상에 위치할 수 있다. 이로써 헤드 유닛의 가동 밸런스가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 무빙 프레임에는 넥 바디의 간섭을 회피하는 개방부가 형성될 수 있다. 이로써 무빙 프레임은 넥 바디와 간섭되지 않고 원활하게 상하로 이동할 수 있다.
또한, 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터가 넥 바디의 양측에 접하여 대칭되게 배치됨으로써 헤드 유닛의 후방부가 컴팩트해질 수 있다.
또한, 서브 액츄에이터의 회전력은 크랭크 바디 및 커넥팅 로드를 통해 무빙 프레임으로 전달되므로, 상기 회전력이 무빙 프레임의 상하 방향 이동력으로 원활하게 전환될 수 잇다.
또한, 커넥팅 로드에는 삽입홈, 제1슬릿 및 제2슬릿이 형성되므로, 커넥팅 로드는 크랭크 바디, 무빙 프레임 및 넥 바디에 각각 연결되면서도 원활하게 가동될 수 있다.
또한, 크랭크 바디 및 커넥팅 로드는 넥 바디의 수용홈에 수용될 수 있다. 이로써 크랭크 바디 및 커넥팅 로드가 보호될 수 있고 로봇이 컴팩트해질 수 있다.
또한, 넥 바디에는 수용홈과 연통되며 무빙 프레임의 로드 커넥터가 통과하는 통과홈이 형성될 수 있다. 이로써 로드 커넥터는 수용홈에 배치된 커넥팅 로드와 원활하게 연결될 수 있다.
또한, 가이드 바디는 헤드의 배면에 체결되며 무빙 프레임의 상하 이동을 가이드할 수 있다. 이로써 무빙 프레임은 신뢰성있게 상하 이동할 수 있다.
또한, 무빙 프레임 및 가이드 바디 중 적어도 하나는 좌우대칭 형상일 수 있다. 이로써 헤드 유닛의 가동 밸런스가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 가이드 바디에는 가이드 리브가 형성되어 무빙 프레임을 신뢰성있게 가이드할 수 있다.
또한, 가이드 리브는 무빙 프레임을 전후 방향에 대해 구속하는 구속부를 포함할 수 있다. 이로써 무빙 프레임이 후방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 무빙 프레임에 연결된 귀 연결부는 헤드와 가이드 바디 사이에 위치할 수 있다. 이로써 귀 연결부가 보호될 수 있고, 외부에서 귀 연결부가 보이지 않아 로봇의 외관이 디자인적으로 향상될 수 있다.
또한, 귀 연결부에는 삽입공 및 슬릿이 형성될 수 있다. 이로써 귀는 상기 삽입공에 삽입된 조인트를 중심으로 회동할 수 있고, 상기 슬릿에 연결된 조인트가 상하로 이동하면 귀가 회동할 수 있다.
또한, 무빙 프레임은 가이드 바디의 후방에 위치한 메인 프레임과, 헤드와 가이드 바디의 사이에 위치한 가동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함할 수 있다. 이로써, 무빙 프레임은 가이드 바디를 기준으로 서로 반대편에 위치한 귀와 크랭크를 용이하게 연결할 수 있다.
또한, 한 쌍의 메인 프레임은 상기 넥 바디의 양측단에 각각 접할 수 있다. 이로써 넥 바디는 무빙 프레임의 상하 이동을 가이드할 수 있다.
또한, 커넥팅 로드에 연결된 로드 커넥터는, 한 쌍의 메인 프레임을 연결하는 로어 프레임에서 상측으로 돌출될 수 있다. 이로써, 로드 커넥터는 넥 바디의 하측에서 원활하게 커넥팅 로드와 연결될 수 있다.
또한, 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터가 고정된 가동 바디는, 가동 액츄에이터에 의해 회동될 수 있다. 이로써, 헤드 유닛의 가동 자유도가 커지면서도 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터가 헤드 유닛에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 가동 바디는 좌우 대칭 형상일 수 있다. 이로써 헤드 유닛의 가동 밸런스가 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛 및 가동 어셈블리의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛 및 가동 어셈블리의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛을 후방에서 바라본 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛을 전방에서 바라본 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 바디와 무빙 프레임의 연결관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 무빙 프레임의 상하 이동이 도시된 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 바디의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 커넥팅 로드를 일측에서 바라본 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 커넥팅 로드를 타측에서 바라본 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 측면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 바디 유닛(10)과, 헤드 유닛(20)와, 넥 바디(30)와, 가동 어셈블리(31)를 포함할 수 있다.
바디 유닛(10)에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 내부공간에는 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 컨트롤러(미도시)와, 로봇에 전력을 공급하는 배터리(미도시)가 구비될 수 있다.
좀 더 상세히, 바디 유닛(10)은 베이스(11)와, 상기 베이스(11)를 상측에서 커버하는 바디 커버(12)를 포함할 수 있다.
베이스(11)는 바디 유닛(10)의 저면을 형성할 수 있다. 베이스(11)에는 로봇을 주행시키는 가동휠(미도시)이 구비될 수 있다.
바디 커버(12)는 베이스(11)의 상측에서 베이스(11)와 체결될 수 있다. 바디 유닛(10)의 내부 공간은 베이스(11)와 바디 커버(12)의 사이에 형성될 수 있다.
헤드 유닛(20)은 로봇의 머리에 대응될 수 있다. 헤드 유닛(20)에는 문자 또는 그림으로 표현된 각종 정보나, 사진이나, 동영상을 표시하는 디스플레이가 구비될 수 있다. 상기 디스플레이는 헤드 유닛(20)의 전면에 구비될 수 있다.
헤드 유닛(20)은 바디 유닛(10)의 상측에 위치할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 헤드 유닛(20)이 바디 유닛(10)의 전방 상측에 위치하는 것도 가능하다. 또한, 헤드 유닛(20)은 바디 유닛(10)과 이격될 수 있다.
헤드 유닛(20)에는 귀(60)가 구비될 수 있다. 귀(60)는 좌우 한 쌍이 구비될 수 있다. 귀(60)는 헤드 유닛(20)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이로써 실제 펫과 유사하게 귀(60)가 헤드 유닛(20)에 대해 교번 운동할 수 있다.
넥 바디(30)는 헤드 유닛(20)에 체결될 수 있다. 좀 더 상세히, 넥 바디(30)는 헤드 유닛(20)의 배면에 체결될 수 있다. 넥 바디(30)는 헤드 유닛(20)과 함께 움직일 수 있다.
가동 어셈블리(31)는 헤드 유닛(20)을 바디 유닛(10)에 대해 가동 시킬 수 있다. 가동 어셈블리(31)는 헤드 유닛(20)을 3 이상의 자유도로 가동시킴이 바람직하다.
가동 어셈블리(31)는 넥 바디(30)과 바디 유닛(10)을 연결할 수 있다. 가동 어셈블리(31)는 바디 유닛(10)의 상측에 위치할 수 있다.
가동 어셈블리(31)는 복수개의 가동바디(32)(33)(34)를 포함할 수 있다. 일 가동바디는 상기 일 가동바디와 인접한 타 가동바디에 대해 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 일 가동바디의 회전축은 상기 타 가동바디의 회전축과 수직함이 바람직하다.
예를 들어, 가동 어셈블리(31)는 제1가동바디 내지 제3가동바디(32)(33)(34)를 포함할 수 있다.
넥 바디(30)는 제1가동바디(32)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제1가동바디(32)는 제2가동바디(33)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제2가동바디(33)는 제3가동바디(34)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제3가동바디(34)는 바디 유닛(10)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
이 경우, 헤드 유닛(20)은 바디 유닛(10)에 대해 4 자유도로 가동될 수 있고, 실제 펫의 머리와 유사하게 다양한 동작을 구현 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇은 꼬리 유닛(70)을 더 포함할 수 있다.
꼬리 유닛(70)은 바디 유닛(10)의 후방부에 연결될 수 있다.
꼬리 유닛(70)은 꼬리(71)와 꼬리 구동부(72)를 포함할 수 있다.
꼬리(71)는 펫의 꼬리에 대응될 수 있다. 꼬리(71)는 꼬리 구동부(72)에 연결될 수 있다
꼬리 구동부(72)는 꼬리(71)를 구동시킬 수 있다. 꼬리 구동부(72)는 대략 구 형상일 수 있고, 꼬리(71)를 2 자유도로 움직일 수 있다. 바디 유닛(10)에는 꼬리 구동부(72)에 회전 동력을 제공하는 액츄에이터(미도시)가 내장될 수 있다.
꼬리 구동부(72)는 바디 유닛(10)의 후방부에 장착될 수 있다. 즉, 바디 유닛(10)의 후방부에는 꼬리 구동부(72)가 장착되는 리어 장착부(13)가 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 후방 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛 및 가동 어셈블리의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛 및 가동 어셈블리의 측면도이다.
본 실시예에 따른 로봇은, 넥 바디(30)를 회동시키는 메인 액츄에이터(41)와, 각 가동바디(32)(33)(34)를 회동시키는 가동 액츄에이터(42)(43)(44)와, 귀(60)의 회전 동력을 제공하는 서브 액츄에이터(45)를 포함할 수 있다.
메인 액츄에이터(41), 가동 액츄에이터(42)(43)(44) 및 서브 액츄에이터(45)는 모터일 수 있다. 메인 액츄에이터(41) 및 가동 액츄에이터(42)(43)(44)는 양방향 회전 모터일 수 있다. 반면, 서브 액츄에이터(45)는 일방향 회전 모터이거나 양방향 회전 모터일 수 있다.
메인 액츄에이터(41)는 제1가동바디(32)에 고정될 수 있다.
메인 액츄에이터(41)는 넥 바디(30)에 연결될 수 있고, 넥 바디(30)를 제1가동바디(32)에 대해 회전시킬 수 있다.
메인 액츄에이터(41)의 회전축(X1)은 좌우로 길게 형성될 수 있다. 따라서, 메인 액츄에이터(41)는 넥 바디(30)를 상하로 틸팅시킬 수 있다. 넥 바디(30)는 헤드 유닛(20)에 체결되므로, 헤드 유닛(20)은 넥 바디(30)와 함께 틸팅될 수 있다.
가동 액츄에이터(42)(43)(44)의 개수는 가동 어셈블리(31)에 포함된 가동바디(32)(33)(34)의 개수와 대응될 수 있다. 일례로, 복수개의 가동 액츄에이터는 제1 내지 제3가동 액츄에이터(42)(43)(44)를 포함할 수 있다.
제1가동 액츄에이터(42)는 제2가동바디(33)에 고정될 수 있다.
제1가동 액츄에이터(42)는 제1가동바디(32)에 연결될 수 있고, 제1가동바디(32)를 제2가동바디(33)에 대해 회전시킬 수 있다. 메인 액츄에이터(41)는 제1가동바디(32)에 고정되므로, 메인 액츄에이터(41)는 제1가동바디(32)와 함께 회전할 수 있다.
제1가동 액츄에이터(42)의 회전축(X2)은 메인 액츄에이터(41)의 회전축(X1)과 직교할 수 있다.
제2가동 액츄에이터(43)는 제3가동바디(34)에 고정될 수 있다.
제2가동 액츄에이터(43)는 제2가동바디(33)에 연결될 수 있고, 제2가동바디(33)를 제3가동바디(34)에 대해 회전시킬 수 있다. 제1가동 액츄에이터(42)는 제2가동바디(33)에 고정되므로, 제1가동 액츄에이터(42)는 제3가동바디(32)와 함께 회전할 수 있다.
제2가동 액츄에이터(43)의 회전축(X3)은 메인 액츄에이터(41)의 회전축(X1) 및 제1가동 액츄에이터(42)의 회전축(X2)에 대해 직교할 수 있다.
제3가동 액츄에이터(44)는 바디 유닛(10)에 고정될 수 있다.
제3가동 액츄에이터(44)는 제3가동바디(34)에 연결될 수 있고, 제3가동바디(34)를 바디 유닛(10)에 대해 회전시킬 수 있다.
제3가동 액츄에이터(44)의 회전축(X4)은 메인 액츄에이터(41)의 회전축(X1)과 나란할 수 있고, 제1가동 액츄에이터(42)의 회전축(X2) 및 제2가동 액츄에이터(43)의 회전축(X3)에 대해 직교할 수 있다. 즉, 제3가동 액츄에이터(44)의 회전축(X4)은 좌우로 길게 형성될 수 있다.
따라서, 제3가동 액츄에이터(44)는 제3가동바디(34)를 상하로 틸팅시킬 수 있다. 제2가동 액츄에이터(43)는 제3가동바디(34)에 고정되므로, 제2가동 액츄에이터(43)는 제3가동바디(34)와 함께 틸팅될 수 있다.
각 액츄에이터의 출력은, 메인 액츄에이터(41), 제1가동 액츄에이터(42), 제2가동 액츄에이터(43) 및 제3가동 액츄에이터(44) 순으로 커짐이 바람직하다. 이는 헤드 유닛(20)에서 바디 유닛(10)으로 갈수록 가동 부하가 커지기 때문이다.
예를 들어, 복수개의 액츄에이터(41)(42)(43)(44) 중에서 헤드 유닛(20)에 가장 인접한 메인 액츄에이터(41)에는, 헤드 유닛(20) 및 넥 바디(30)를 가동시키기 위한 부하가 걸릴 수 있다. 반면, 복수개의 액츄에이터(41)(42)(43)(44) 중에서 바디 유닛(10)에 가장 인접한 제3가동 액츄에이터(44)에는, 헤드 유닛(20), 넥 바디(30), 메인 액츄에이터(41), 제1가동바디(32), 제1가동 액츄에이터(42), 제2가동바디(33), 제2가동 액츄에이터(43) 및 제3가동바디(34)를 가동시키기 위한 부하가 걸릴 수 있다.
한편, 서브 액츄에이터(45)는 후술할 무빙 프레임(53)을 상하로 이동시킴으로써, 귀(60)가 헤드 유닛(20)에 대해 교번 운동하는 동력을 제공할 수 있다.
서브 액츄에이터(45)는 메인 액츄에이터(41)와 마찬가지로 제1가동바디(32)에 고정될 수 있다.
서브 액츄에이터(45)는 넥 바디(30)를 기준으로 메인 액츄에이터(41)의 반대편에 위치할 수 있다. 넥 바디(30)의 양측은 메인 액츄에이터(41) 및 서브 액츄에이터(45)에 각각 접할 수 있다. 넥 바디(30)는 메인 액츄에이터(41) 및 서브 액츄에이터(45)의 사이에서 좌우 방향에 대해 구속될 수 있다.
메인 액츄에이터(41)와 서브 액츄에이터(45)는 넥 바디(30)를 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다. 이로써, 가동 어셈블리(31)의 가동 밸런스, 즉 동적 특성이 향상될 수 있다.
서브 액츄에이터(45)의 회전축(X5)은 메인 액츄에이터(41)의 회전축(X1)과 나란할 수 있고, 바람직하게는 일직선상에 위치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛을 후방에서 바라본 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 헤드 유닛을 전방에서 바라본 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 바디와 무빙 프레임의 연결관계를 설명하기 위한 단면도이다.
헤드 유닛(20)은 헤드(21) 및 가이드 바디(22)를 포함할 수 있다.
헤드(21)는 대략 직육면체 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 헤드(21)의 전면에는 디스플레이가 구비될 수 있다.
가이드 바디(22)는 헤드(21)의 배면에 체결될 수 있다. 가이드 바디(22)는 후술할 무빙 프레임(53)의 상하 이동을 가이드할 수 있다.
가이드 바디(22)는 좌우대칭 형상일 수 있다. 가이드 바디(22)는 일체로 형성될 수 있다.
가이드 바디(22)는 넥 바디(30)가 체결되는 센터부(23)와, 귀(60)가 연결되는 사이드부(24)와, 센터부(23)와 사이드부(24)를 연결하는 연결부(25)를 포함할 수 있다.
센터부(23)는 대략 패널 형상일 수 있다. 센터부(23)는 헤드(21)의 배면에 체결될 수 있다. 센터부(23)는 가이드 바디(22)의 중앙부일 수 있다.
사이드부(24)는 센터부(23)의 사이드에 위치할 수 있다. 사이드부(24)는 한 쌍이 구비될 수 있고, 한 쌍의 사이드부(24)는 센터부(23)의 좌우 양측에 위치할 수 있다. 사이드부(24)는 센터부(23)와 이격될 수 있다.
사이드부(24)의 전면은 헤드(21)의 배면을 마주볼 수 있다. 좀 더 상세히, 사이드부(24)는 헤드(21)의 배면 중 양측 상부영역을 마주볼 수 있다.
사이드부(24)의 전면과 헤드(21)의 배면은 이격될 수 있다. 귀(60)의 귀 연결부(62)는 사이드부(24)과 헤드(21)의 사이에 위치할 수 있다. 이로써 귀 연결부(62)는 헤드 유닛(20)의 외부에서 보이지 않을 수 있다.
사이드부(24)에는 조인트(24A)가 형성될 수 있다. 조인트(24A)는 사이드부(24)의 전면에서 헤드(21)의 배면을 향해 돌출될 수 있다.
조인트(24A)의 단면은 원형일 수 있다. 이는 후술할 다른 조인트들에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다.
조인트(24A)는 귀(60)의 귀 연결부(62)에 형성된 삽입공(62A)에 삽입될 수 있다. 이로써 귀(60)는 상기 조인트(24A)를 중심으로 회동할 수 있다.
연결부(25)는 센터부(23)와 사이드부(24)를 연결할 수 있다. 사이드부(24)와 마찬가지로 연결부(25)는 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 연결부(25)는 센터부(23)의 양측단에 연결될 수 있다.
연결부(25)는 제1연결부(25A) 및 제2연결부(25B)를 포함할 수 있다.
제1연결부(25A)는 센터부(23)의 양측단에 연결될 수 있다. 제1연결부(25A)는 대략 수평하게 형성될 수 있다.
제2연결부(25B)는 제1연결부(25A)와 사이드부(24)를 연결할 수 있다. 제2연결부(25B)는 제1연결부(25A)의 외측단에 연결될 수 있다. 제2연결부(25B)는 대략 수직하게 형성될 수 있다. 제2연결부(25B)는 사이드부(24)의 하측에서 연결될 수 있으며, 센터부(23)와 이격될 수 있다.
가이드 바디(22)에는 가이드 바디(22)의 배면에 대해 전방으로 단차진 단차부(27)가 형성될 수 있다. 단차부(27)는 센터부(23)의 상부에 형성될 수 있다.
단차부(27)의 양측단은 무빙 프레임(53)을 상하로 가이드할 수 있다.
가이드 바디(22)에는 무빙 프레임(53)을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 리브(28)가 형성될 수 있다. 가이드 리브(28)는 가이드 바디(22), 좀 더 상세히는 센터부(23)의 배면에 돌출 형성될 수 있고, 상하로 길게 형성될 수 있다.
가이드 리브(28)의 단면은 'ㄱ'형상일 수 있다. 좀 더 상세히, 가이드 리브(28)는 가이드 바디(22)에서 후방으로 돌출된 돌출부(28A)와, 돌출부(28A)의 후단부에서 절곡된 구속부(28B)를 포함할 수 있다. 구속부(28B)는 무빙 프레임(53)을 전후 방향에 대해 구속할 수 있다.
가이드 바디(22)에는 무빙 프레임(53)의 하강을 제한하는 리미터(29)가 형성될 수 있다. 리미터(29)는 가이드 바디(22)의 배면에 돌출 형성될 수 있다. 리미터(29)는 좌우로 길게 형성될 수 있고, 리미터(29)의 내측 단부는 가이드 리브(28)의 상단과 이어질 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 로봇은 무빙 프레임(53)을 포함할 수 있다.
무빙 프레임(53)은 좌우대칭 형상일 수 있다. 무빙 프레임(53)은 일체로 형성될 수 있다.
무빙 프레임(53)은 헤드 유닛(20)에 연결될 수 있고, 상하로 이동하며 귀(60)를 회동시킬 수 있다. 무빙 프레임(53)은 헤드 유닛(20)의 가이드 바디(22)에 의해 상하 이동이 가이드될 수 있다.
좀 더 상세히, 무빙 프레임(53)은 메인 프레임(54)과, 가동 프레임(55)과, 연결 프레임(56)을 포함할 수 있다. 무빙 프레임(53)은 어퍼 프레임(57), 로어 프레임(58) 및 로드 커넥터(59)를 더 포함할 수 있다.
메인 프레임(54)은 상하로 길게 형성될 수 있다. 메인 프레임(54)은 가이드 바디(22), 좀 더 상세히는 가이드 바디(22)의 센터부(23)의 후방에 위치할 수 있다.
메인 프레임(54)은 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 메인 프레임(54)은 넥 바디(30)를 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. 한 쌍의 메인 프레임(54)은 넥 바디(30)의 양측에 각각 접할 수 있다.
넥 바디(30)는 무빙 프레임(53)의 상하 이동을 가이드할 수 있다. 각 메인 프레임(54)은 좌우 방향으로 넥 바디(30)와 가이드 리브(28)의 사이에 구속될 수 있다. 즉, 메인 프레임(54)은 넥 바디(30) 및 가이드 리브(28)에 의해 상하 이동이 가이드될 수 있다.
또한, 메인 프레임(54)의 적어도 일부는 전후 방향에 대해 센터부(23)와 구속부(28B) 사이에 구속될 수 있다.
또한, 메인 프레임(54)의 상측 일부는 가이드 바디(57)의 단차부(27)에 위치할 수 있다. 즉, 메인 프레임(54)의 상측 일부는 전방으로 단차지게 형성될 수 있다. 각 메인 프레임(54)의 상측 일부는 단차부(27)의 내측 양단에 접하여 상하로 가이드될 수 있다.
가동 프레임(55)은 귀(60)에 연결되어 귀(60)를 회전시킬 수 있다. 가동 프레임(55)은 헤드(21)와 가이드 바디(22)의 사이에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 가동 프레임(55)은 헤드(21)의 배면과 사이드부(24)의 전면 사이에 위치할 수 있다.
가동 프레임(55)은 좌우로 길게 형성될 수 있다. 가동 프레임(55)은 각 귀(60)를 회동시키는 한 쌍이 구비될 수 있다. 가동 프레임(55)의 외측 단부는 라운드지게 형성될 수 있고, 귀(60)의 귀 연결부(62)에 형성된 연결홈(62B)에 연결될 수 있다. 따라서, 가동 프레임(55)이 상하로 이동하며 귀(60)를 회전시킬 수 있다.
연결 프레임(56)은 메인 프레임(54)과 가동 프레임(55)을 연결할 수 있다. 가동 프레임(55)와 마찬가지로 연결 프레임(56)는 한 쌍이 구비될 수 있다.
연결 프레임(56)는 제1연결 프레임(56A) 및 제2연결 프레임(56B)를 포함할 수 있다.
제1연결 프레임(56A)는 메인 프레임(54)의 외측에서 연결될 수 있다. 제1연결 프레임(56A)는 수평하게 형성될 수 있다.
제1연결 프레임(56A)은 리미터(29)의 상측에 위치할 수 있고, 리미터(29)에 걸려 하측 이동이 제한될 수 있다. 즉, 무빙 프레임(53)은 제1연결 프레임(56A)의 하단이 가이드 바디(22)의 리미터(29)에 접할때까지 하강할 수 있다.
제2연결 프레임(56B)는 제1연결 프레임(56A)와 가동 프레임(55)를 연결할 수 있다. 제2연결 프레임(56B)는 제1연결 프레임(56A)의 외측단에 연결될 수 있다. 제2연결 프레임(56B)는 수직하게 형성될 수 있다. 제2연결 프레임(56B)는 가동 프레임(55)의 하측에서 연결될 수 있다.
제2연결 프레임(56B)는 제1연결 프레임(56A) 또는 가동 프레임(55)과 전후로 단차지게 형성될 수 있다.
제2연결 프레임(56B)의 적어도 일부는 가이드 바디(22)의 센터부(23)와 제2연결부(25B)의 사이에 위치할 수 있고, 좌우 방향에 대해 구속될 수 있다. 즉, 제2연결 프레임(56B)은 센터부(23) 및 제2연결부(25B)에 의해 상하 이동이 가이드 될 수 있다.
어퍼 프레임(57) 및 로어 프레임(58)은 한 쌍의 메인 프레임(54)을 연결할 수 있다. 어퍼 프레임(57) 및 로어 프레임(58)은 좌우로 길게 형성될 수 있다. 어퍼 프레임(57)과 로어 프레임(588)은 넥 바디(30)를 사이에 두고 상하로 이격될 수 있다.
어퍼 프레임(57)은 각 메인 프레임(54)의 상단을 서로 연결할 수 있다. 로어 프레임(58)은 각 메인 프레임(54)의 하단을 서로 연결할 수 있다.
한 쌍의 메인 프레임(54)과 어퍼 프레임(27)과 로어 프레임(28)은 환형 프레임을 구성할 수 있다.
넥 바디(30)는 가이드 바디(22)의 배면에 체결될 수 있다. 좀 더 상세히, 넥 바디(30)는 센터부(23)의 배면에 체결될 수 있다. 무빙 프레임(53)에는 넥 바디(30)의 간섭을 회피하는 개방부가 형성될 수 있고, 상기 개방부는 상기 환형 프레임의 내측 영역을 의미할 수 있다.
어퍼 프레임(57)은 가이드 바디(22)의 단차부(27)에 위치할 수 있고, 단차부(27) 내에서 상하로 이동할 수 있다.
로어 프레임(58)은 넥 바디(30)에 걸려 무빙 프레임(53)의 상측 이동이 제한될 수 있다. 즉, 넥 바디(30)는 무빙 프레임(53)의 상측 이동범위를 제한하는 리미터로 기능하는 것이 가능하다.
로드 커넥터(59)는 로어 프레임(58)에 연결될 수 있다. 로드 커넥터(59)는 로어 프레임(59)에서 상측으로 길게 형성될 수 있다.
로드 커넥터(59)는 서브 액츄에이터(45)(도 4 참조)의 동력을 전달하는 크랭크(50)의 커넥팅 로드(52)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 로드 커넥터(59)의 상단부에는 커넥팅 로드(52)를 향해 돌출된 조인트(59A)가 형성될 수 있다. 상기 조인트(59A)는 로드 커넥터(52)에 형성된 제1슬릿(52B)에 이동 및 회전 가능하게 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 서브 액츄에이터(45)(도 4 참조)의 회전력을 무빙 프레임(53)의 상하 방향 이동력으로 전환시키는 크랭크(50)를 포함할 수 있다.
크랭크(50)는 넥 바디(30)에 장착될 수 있다.
크랭크(50)는 서브 액츄에이터(45)에 연결된 크랭크 바디(51)와, 크랭크 바디(51)와 무빙 프레임(53)을 연결하는 커넥팅 로드(52)를 포함할 수 있다.
크랭크 바디(51)는 대략 원판 형상일 수 있다.
커넥팅 로드(52)는 크랭크 바디(51)와 로드 커넥터(59)를 연결할 수 있다. 커넥팅 로드(52)는 크랭크 바디(51)의 중심축에 편심된 위치에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 로드 커넥터(59)에 형성된 조인트(59A)는 커넥팅 로드(52)에 형성된 제1슬릿(52B)에 이동 및 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 따라서, 크랭크 바디(51)가 회전하면 커넥팅 로드(52)는 무빙 프레임(53)을 승강시킬 수 있다.
크랭크 바디(51)가 일 방향으로 지속적으로 회전하면, 무빙 프레임(53)은 제1위치(P1)와 상기 제1위치(P1)보다 상측에 위치한 제2위치(P2) 사이에서 승강을 반복할 수 있다. 따라서, 서브 액츄에이터(45)로서 일 방향 회전 모터의 사용이 가능한 이점이 있다.
한편, 귀(60)는 귀 본체(61)와 귀 연결부(62)를 포함할 수 있다.
귀 본체(61)는 헤드 유닛(20), 좀 더 상세히는 헤드(21)의 상측 또는 외측에 위치할 수 있다. 귀 본체(61)의 형상은 제한되지 않는다.
귀 연결부(62)는 귀 본체(61)와 연결될 수 있다. 귀 연결부(62)와 귀 본체(61)는 일체로 형성될 수 있다. 귀 연결부(62)는 귀 본체(61)의 하측에서 연결될 수 있다.
귀 연결부(62)는 헤드(21)와 가이드 바디(22)의 사이에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 귀 연결부(62)는 헤드(21)의 배면과 사이드부(24)의 전면 사이에 위치할 수 있다.
귀 연결부(62)는 사이드부(24)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 귀 연결부(62)에는 가이드 바디(22), 좀 더 상세히는 사이드부(24)에 형성된 조인트(24A)가 삽입되는 삽입공(62A)이 형성될 수 있다. 따라서, 귀(60)는 사이드부(24)의 조인트(24A)를 중심으로 회동할 수 있다.
귀 연결부(62)는 무빙 프레임(53)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 귀 연결부(62)에는 가동 프레임(55)이 연결되는 연결홈(62B)이 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 가동 프레임(55)의 외측 단부에는 후방으로 돌출된 조인트가 형성될 수 있고, 귀 연결부(62)의 연결홈(62B)에는 상기 조인트가 회동 가능하게 삽입되는 슬릿이 형성될 수 있다.
연결홈(62B)은 삽입공(62A)에 대해 편심될 수 있다. 따라서, 무빙 프레임(53)이 상승하면 가동 프레임(55)이 귀 연결부(62)를 상측으로 밀 수 있고 귀(60)는 일 방향으로 회전할 수 있다. 반대로 무빙 프레임(53)이 하강하면 가동 프레임(55)이 귀 연결부(62)를 하측으로 밀 수 있고 귀(60)는 타 방향으로 회전할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 무빙 프레임의 상하 이동이 도시된 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크 바디의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 커넥팅 로드를 일측에서 바라본 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 커넥팅 로드를 타측에서 바라본 도면이다.
넥 바디(30)에는 크랭크(50)가 수용된 수용홈(30A)이 형성될 수 있다. 상기 수용홈(30A)은 넥 바디(30)의 양면 중 서브 액츄에이터(45)(도 3 참조)를 향하는 면에 형성될 수 있다.
크랭크 바디(51)는 수용홈(30A)의 내둘레에 접하여 회전 가능하게 지지될 수 있다. 수용홈(30A)은 움직이는 커넥팅 바디(52)와 간섭하지 않도록 충분한 크기로 형성될 수 있다.
넥 바디(30)에는 수용홈(30A)과 연통되며 로드 커넥터(59)가 통과하는 통과홈(30B)이 형성될 수 있다. 통과홈(30B)은 넥 바디(30)의 저면에서 상기 수용홈(30A)까지 절개 또는 관통되어 형성될 수 있다. 무빙 프레임(53)의 로드 커넥터(59)는 통과홈(30B)을 하측에서 통과하여 로드 커넥터(59)에 연결될 수 있다.
크랭크 바디(51)에는 커넥팅 로드(52)를 향해 돌출된 조인트(51A)가 형성될 수 있다. 커넥팅 로드(52)에는 크랭크 바디(50)에 형성된 조인트(51A)가 회전 가능하게 삽입된 삽입홈(52A)가 형성될 수 있다. 삽입홈(52A)은 커넥팅 로드(52)의 양면 중 크랭크 바디(51)를 마주보는 면에 형성될 수 있다.
커넥팅 로드(52)에는, 로드 커넥터(59)에 형성된 조인트(59A)(도 5 참조)가 이동 가능하게 삽입되는 제1슬릿(52B)과, 넥 바디(30)에 형성된 조인트가 이동 가능하게 삽입되는 제2슬릿(52C)이 형성될 수 있다.
넥 바디(30)에 형성된 조인트는, 수용홈(30A)의 내면에서 커넥팅 로드(52)를 향해 돌출될 수 있고, 제2슬릿(52C)으로 삽입될 수 있다. 이로써 커넥팅 로드(52)는 수용홈(30A)의 내부에서 회동 및 이동 가능하게 지지될 수 있다.
제1슬릿은 커넥팅 로드(52)의 양면 중 로드 커넥터(59)를 향하는 면에 형성될 수 있다. 제2슬릿은 제1슬릿이 형성된 면의 반대면에 형성될 수 있다. 즉, 커넥팅 로드(52)의 일 면에는 삽입홈(52A)과 제1슬릿(52B)이 형성될 수 있고, 타 면에는 제2슬릿(52C)이 형성될 수 있다.
삽입홈(52A)은 커넥팅 로드(52)의 일 단부에 형성될 수 있고, 제1슬릿(52B)은 커넥팅 로드(52)의 타 단부에 형성될 수 있다. 제1슬릿(52B)은 커넥팅 로드(52)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 외측 단부가 개방될 수 있다.
제2슬릿(52C)은 커넥팅 로드(52)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다. 제2슬릿(52C)은 커넥팅 로드(52)의 중앙부에 형성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 헤드 유닛;
    상기 헤드 유닛에 회동 가능하게 연결된 귀;
    상기 헤드 유닛에 연결되고, 상하로 이동하며 상기 귀를 회동시키는 무빙 프레임;
    상기 헤드 유닛에 체결된 넥 바디;
    상기 넥 바디를 회동시키는 메인 액츄에이터; 및
    상기 무빙 프레임을 상하로 이동시키는 서브 액츄에이터를 포함하고,
    상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는 상기 넥 바디를 기준으로 서로 대칭되게 배치된 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 액츄에이터의 회전축과 상기 서브 액츄에이터의 회전축은 일직선상에 위치한 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무빙 프레임에는 상기 넥 바디의 간섭을 회피하는 개방부가 형성된 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는 상기 넥 바디의 양측에 접하는 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 액츄에이터에 연결된 크랭크 바디; 및
    상기 크랭크 바디와 상기 무빙 프레임을 연결하는 커넥팅 로드를 더 포함하고,
    상기 무빙 프레임은 상기 커넥팅 로드에 연결된 로드 커넥터를 포함하는 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커넥팅 로드에는,
    상기 크랭크 바디에 형성된 조인트가 회전 가능하게 삽입된 삽입홈;
    상기 로드 커넥터에 형성된 조인트가 이동 가능하게 삽입되는 제1슬릿; 및
    상기 넥 바디에 형성된 조인트가 이동 가능하게 삽입되는 제2슬릿이 형성된 로봇.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 넥 바디에는,
    상기 크랭크 바디 및 커넥팅 로드가 배치된 수용홈; 및
    상기 수용홈과 연통되며 상기 로드 커넥터가 통과하는 통과홈이 형성된 로봇.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드 유닛은,
    헤드; 및
    상기 헤드의 배면에 체결되고 상기 무빙 프레임의 상하 이동을 가이드하는 가이드 바디를 포함하는 로봇.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 무빙 프레임 및 가이드 바디 중 적어도 하나는 좌우대칭 형상인 로봇.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드 바디에는, 상기 가이드 바디의 배면에 돌출 형성되고 상기 무빙 프레임을 가이드하는 적어도 하나의 가이드 리브가 형성된 로봇.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가이드 리브는,
    상기 가이드 바디에서 후방으로 돌출된 돌출부; 및
    상기 돌출부의 후단부에서 절곡되고 상기 무빙 프레임을 전후 방향에 대해 구속하는 구속부를 포함하는 로봇.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 귀는,
    상기 헤드의 상측 또는 외측에 위치한 귀 본체; 및
    상기 귀 본체에 연결되고 상기 헤드와 상기 가이드 바디의 사이에 위치하며 상기 무빙 프레임에 연결된 귀 연결부를 포함하는 로봇.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 귀 연결부에는,
    상기 가이드 바디에 형성된 조인트가 회전 가능하게 삽입된 삽입공; 및
    상기 무빙 프레임에 형성된 조인트가 회전 가능하게 연결된 슬릿이 형성된 로봇.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 무빙 프레임은,
    상하로 길게 형성되며 상기 가이드 바디의 후방에 위치한 한 쌍의 메인 프레임;
    상기 귀에 연결되어 상기 귀를 회동시키며 상기 헤드와 상기 가이드 바디의 사이에 위치한 가동 프레임; 및
    상기 메인 프레임과 상기 가동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하는 로봇.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 무빙 프레임은,
    상기 넥 바디를 사이에 두고 서로 이격되며 상하로 길게 형성된 한 쌍의 메인 프레임;
    상기 귀에 연결되어 상기 귀를 회동시키는 가동 프레임; 및
    상기 메인 프레임과 상기 가동 프레임을 연결하는 연결 프레임을 포함하는 로봇.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 메인 프레임은 상기 넥 바디의 양측단에 각각 접하는 로봇.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 무빙 프레임은,
    상기 넥 바디의 하측에서 한 쌍의 메인 프레임을 연결하는 로어 프레임; 및
    상기 로어 프레임에서 상측으로 돌출되고 상기 서브 액츄에이터의 동력을 전달하는 커넥팅 로드에 연결된 로드 커넥터를 더 포함하는 로봇.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터가 고정되고 상기 넥 바디가 회전 가능하게 연결된 가동 바디; 및
    상기 가동 바디를 회동시키는 가동 액츄에이터를 더 포함하는 로봇.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 가동 바디는 좌우 대칭 형상인 로봇.
  20. 바디 유닛;
    상기 바디 유닛과 상측으로 이격된 헤드 유닛;
    상기 헤드 유닛에 체결된 넥 바디;
    상기 바디 유닛과 상기 넥 바디를 연결하며, 서로 회동 가능하게 연결된 복수개의 가동 바디를 갖는 가동 어셈블리;
    상기 헤드 유닛에 상하로 이동 가능하게 연결된 무빙 프레임;
    상기 넥 바디를 회동시키는 메인 액츄에이터; 및
    상기 무빙 프레임을 상하로 이동시키는 서브 액츄에이터를 포함하고,
    상기 메인 액츄에이터 및 서브 액츄에이터는, 상기 가동 어셈블리에 고정되고 상기 넥 바디를 기준으로 서로 대칭되게 배치된 로봇.
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