KR102130881B1

KR102130881B1 - Joint device using magnetic force

Info

Publication number: KR102130881B1
Application number: KR1020170176243A
Authority: KR
Inventors: 정덕균; 권동수; 김준영
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2020-07-06
Also published as: KR20190074693A

Abstract

일 실시 예에 따르면 자기력을 이용한 관절 장치는 회동 가능하게 연결되는 복수 개의 링크; 상기 복수 개의 링크 내에 배치되는 전자석; 및 상기 복수 개의 링크 내에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 적어도 일부가 인접한 다른 링크에 결합 가능한 슬라이더를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a joint device using magnetic force includes a plurality of links that are rotatably connected; An electromagnet disposed in the plurality of links; And a slider that is slidably disposed in the plurality of links and at least partially coupled to other adjacent links.

Description

자기력을 이용한 관절 장치{JOINT DEVICE USING MAGNETIC FORCE}Joint device using magnetic force{JOINT DEVICE USING MAGNETIC FORCE}

아래의 설명은 자기력을 이용한 관절 장치에 관한 것이다.The description below relates to a joint device using magnetic force.

형상 고정 메커니즘(shape locking mechanism)이란 유연한 관절(flexible joint)이 사용자의 입력에 따라 형상이 단단하게 고정되는 메커니즘을 일컫는다. 여기서, 유연한 관절은 전체 구조가 유연하여 자유롭게 굽혀질 수 있는 관절을 의미한다. 유연한 관절이 구동 힘 혹은 외력에 의해 자유롭게 형태 변화하는 상태를 이완 상태라 하고, 유연한 관절이 형태를 유지한 채 외력에 대해서도 변화하지 않고 고정된 상태를 고정 상태라고 한다. 유연한 관절은 산업용 내시경, 의료용 내시경 또는 카테터(catheter) 등에 사용된다.The shape locking mechanism refers to a mechanism in which a flexible joint is rigidly fixed in shape according to a user's input. Here, the flexible joint means a joint in which the entire structure is flexible and can be bent freely. A state in which the flexible joint freely changes shape by a driving force or an external force is called a relaxation state, and a state in which the flexible joint does not change with respect to an external force while maintaining the shape is called a fixed state. Flexible joints are used in industrial endoscopes, medical endoscopes or catheters.

산업용 내시경 분야에서, 굽은 관을 통과하는 내시경은 유연성을 필요로 하지만, 내시경 말단에서 작업을 필요로 할 때, 말단부 힘을 지지하고 작업의 안정성을 높이기 위하여 형상을 강하게 고정시켜야 한다. 또한, 수술 로봇 분야에서, 수술이 필요한 부근으로 접근을 하기 위해서는 유연성을 필요로 하지만, 조직 절제 및 봉합 등의 수술 과정에 있어 로봇의 힘을 지지하고 안정성을 높이기 위해서는 형상을 강하게 고정시켜야 한다. 예를 들어, 유연한 수술 로봇이 접근할 수 있는 수술 분야는 이론적으로 내시경 수술, 단일 통로 복강경 수술, 이비인후과 수술 및 자연 개구부 내시경 수술 등이 있다. 이와 같이 형상 고정 메커니즘은 다양한 분야에서 요구된다.In the field of industrial endoscopy, the endoscope passing through the bent tube requires flexibility, but when it is necessary to work at the end of the endoscope, the shape must be strongly fixed to support the end force and increase the stability of the work. In addition, in the field of surgical robots, flexibility is required in order to approach the vicinity where surgery is required, but in order to support the force of the robot and increase stability in surgical procedures such as tissue ablation and suture, the shape must be strongly fixed. For example, surgical fields accessible by flexible surgical robots include theoretically endoscopic surgery, single-pass laparoscopic surgery, otorhinolaryngology surgery, and natural opening endoscopic surgery. Thus, the shape fixing mechanism is required in various fields.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-described background art is possessed or acquired by the inventor during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a known technology disclosed to the public before filing the present invention.

일 실시 예의 목적은, 다양한 수술에 적용하기 위해 소형화가 가능한 단순한 구조의 관절 장치를 제공하는 것이다.The purpose of one embodiment is to provide a simple structured joint device capable of miniaturization for application to various surgeries.

일 실시 예에 목적은 안정적인 수술을 위해서 말단부에서 충분히 큰 힘을 지지할 수 있는 관절 장치를 제공하는 것이다.The purpose of one embodiment is to provide a joint device capable of supporting a sufficiently large force at the distal end for stable surgery.

일 실시 예에 따르면 자기력을 이용한 관절 장치는, 회동 가능하게 연결되는 복수 개의 링크; 상기 복수 개의 링크 내에 배치되는 전자석; 및 상기 복수 개의 링크 내에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 적어도 일부가 인접한 다른 링크에 결합 가능한 슬라이더를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a joint device using magnetic force includes: a plurality of links that are rotatably connected; An electromagnet disposed in the plurality of links; And a slider that is slidably disposed in the plurality of links and at least partially coupled to other adjacent links.

상기 복수 개의 링크 각각은, 상기 전자석 및 슬라이더를 수용하는 하우징; 상기 하우징의 양 단부에 각각 형성되고, 인접한 다른 링크에 회전 가능하게 연결되는 상부 조인트 및 하부 조인트; 및 상기 상부 조인트 및 하부 조인트 중 어느 하나의 조인트에 연결되고, 상기 슬라이더의 적어도 일부를 수용 가능한 수용 플레이트를 포함할 수 있다.Each of the plurality of links includes: a housing accommodating the electromagnet and slider; Upper and lower joints formed at both ends of the housing and rotatably connected to other adjacent links; And a receiving plate connected to any one of the upper joint and the lower joint and accommodating at least a portion of the slider.

상기 슬라이더는, 상기 하우징의 내면을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 전자석으로부터 자력을 인가 받는 영구 자석; 및 상기 영구 자석에 연결되고, 상기 수용 플레이트에 삽입 가능한 돌기를 포함할 수 있다.The slider is slidable along the inner surface of the housing, the permanent magnet receiving a magnetic force from the electromagnet; And a projection connected to the permanent magnet and insertable into the receiving plate.

상기 수용 플레이트는, 상기 어느 하나의 조인트를 중심으로 방사상으로 형성되는 수용 홈을 포함할 수 있다.The receiving plate may include a receiving groove formed radially around one of the joints.

상기 전자석은 상기 슬라이더 보다 상기 수용 플레이트에 근접하게 위치되고, 상기 슬라이더가 상기 전자석으로부터 척력을 인가 받을 경우, 상기 슬라이더의 돌기는 인접한 다른 링크의 수용 플레이트에 삽입될 수 있다.The electromagnet is positioned closer to the accommodating plate than the slider, and when the slider receives a repulsive force from the electromagnet, the projection of the slider can be inserted into the accommodating plate of another adjacent link.

상기 수용 플레이트 및 돌기는 각각, 상기 하우징의 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 2개가 형성될 수 있다.Each of the receiving plate and the protrusion may be formed at two positions symmetrical with respect to the central axis of the housing.

상기 복수 개의 링크는, 서로 회동 가능하게 연결되는 제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하고, 상기 제 1 링크 및 제 2 링크 각각에 수용된 영구 자석은, 서로 같은 극성으로 마주하도록 배치될 수 있다.The plurality of links include a first link and a second link rotatably connected to each other, and the permanent magnets accommodated in each of the first link and the second link may be arranged to face each other with the same polarity.

상기 제 1 링크에 수용된 전자석은, 상기 제 1 링크에 수용된 영구 자석과, 상기 제 2 링크에 수용된 영구 자석 사이에 위치되고, 상기 제 1 링크에 수용된 전자석이 상기 제 1 링크에 수용된 영구 자석에 척력을 인가할 때, 상기 제 1 링크에 수용된 전자석은 상기 제 2 링크에 수용된 영구 자석에 인력을 인가할 수 있다.The electromagnet accommodated in the first link is located between the permanent magnet accommodated in the first link and the permanent magnet accommodated in the second link, and the electromagnet received in the first link repulses the permanent magnet accommodated in the first link. When applying, the electromagnet accommodated in the first link may apply attractive force to the permanent magnet accommodated in the second link.

상기 수용 플레이트는, 상기 링크의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로, 인접한 다른 링크의 하우징에 오버랩될 수 있다.The receiving plate may overlap the housing of another adjacent link, based on a direction perpendicular to the longitudinal direction of the link.

상기 전자석 및 슬라이더 사이에 배치되는 완충부를 더 포함할 수 있다.A buffer part disposed between the electromagnet and the slider may be further included.

상기 복수 개의 링크는 중앙부가 뚫려있는 관 형상을 갖고, 상기 전자석 및 슬라이더 각각은, 서로 연통되는 관 형상을 가질 수 있다.The plurality of links may have a tubular shape with a central portion pierced, and each of the electromagnet and slider may have a tubular shape communicating with each other.

상기 슬라이더는, 상기 링크의 길이 방향을 따라 1자유도 병진 운동을 할 수 있다.The slider may perform one degree of freedom translation along the length direction of the link.

상기 슬라이더는, 상기 링크에 의해, 상기 링크의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로의 운동 및 회전 운동이 제한될 수 있다.In the slider, movement and rotational movement in a direction intersecting with respect to the longitudinal direction of the link may be restricted by the link.

상기 전자석은 솔레노이드일 수 있다.The electromagnet may be a solenoid.

일 실시 예에 따르면 자기력을 이용한 관절 장치는, 회동 가능하게 연결되는 복수 개의 링크; 상기 복수 개의 링크 내에 배치되는 솔레노이드; 및 상기 복수 개의 링크 내에 슬라이딩 가능하게 배치되는 슬라이더를 포함하고, 상기 솔레노이드에 일 방향 전류가 흐를 때, 상기 슬라이더는 상기 복수 개의 링크 사이의 조인트에 결합되고, 상기 솔레노이드에 반대 방향 전류가 흐를 때, 상기 슬라이더는 상기 조인트로부터 분리될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a joint device using magnetic force includes: a plurality of links that are rotatably connected; A solenoid disposed within the plurality of links; And a slider slidably disposed in the plurality of links, when a current in one direction flows to the solenoid, the slider is coupled to a joint between the plurality of links, and when a current in the opposite direction flows to the solenoid, The slider can be separated from the joint.

일 실시 예에 따르면, 전자석의 흐르는 전류의 방향을 변경시키는 간단한 방식으로 형상 고정 메커니즘을 구현할 수 있으므로, 소형화가 가능한 단순한 구조를 갖는 관절 장치를 제공할 수 있다.According to one embodiment, since the shape fixing mechanism can be implemented in a simple manner of changing the direction of the current flowing in the electromagnet, a joint device having a simple structure capable of miniaturization can be provided.

또한, 관절 마다 영구자석 및 전자석 세트를 구비하여, 말단부에서 충분히 큰 힘을 지지할 수 있는 관절 장치를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a joint device capable of supporting a sufficiently large force at the distal end by having a permanent magnet and an electromagnet set for each joint.

도 1은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 일부 확대 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 측면도이고, 슬라이더가 전자석으로부터 인력을 인가 받는 상태를 도시한다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 측면도이고, 슬라이더가 전자석으로부터 척력을 인가 받는 상태를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 평면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 단면도이고, 관절이 고정되지 않은 상태를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 단면도이고, 관절이 고정된 상태를 도시한다.1 is a perspective view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment.
2 is a partially enlarged perspective view of a joint device using magnetic force according to an embodiment.
3 is a partially exploded perspective view of a joint device using magnetic force according to an embodiment.
4A is a side view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which a slider is applied with an attractive force from an electromagnet.
4B is a side view of a joint device using magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which a slider is applied with a repulsive force from an electromagnet.
5 is a plan view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment.
6 is a cross-sectional view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which the joint is not fixed.
7 is a cross-sectional view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which the joint is fixed.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. It should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with understanding of the embodiment, the detailed description is omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same name in other embodiments. Unless there is an objection to the contrary, the description described in any one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description will be omitted in the overlapped range.

도 1은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 일부 확대 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 일부 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and FIG. 3 is a joint device using a magnetic force according to an embodiment Some exploded perspective views.

도 4a는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 측면도이고, 슬라이더가 전자석으로부터 인력을 인가 받는 상태를 도시하고, 도 4b는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 측면도이고, 슬라이더가 전자석으로부터 척력을 인가 받는 상태를 도시한다. 도 4a 및 도 4b는, 설명의 편의를 위해, 하우징(111)이 절개된 상태임을 밝혀둔다.4A is a side view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which a slider is applied with an attraction force from an electromagnet, and FIG. 4B is a side view of a joint device using magnetic force according to an embodiment, and a slider is an electromagnet It shows the state in which the repulsive force is applied. 4A and 4B, for convenience of explanation, reveal that the housing 111 is in an incised state.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 자기력을 이용한 관절 장치(1)는 자기력을 이용하여, 이완 상태 및 고정 상태 사이에서 상태 전환할 수 있다. 자기력을 이용한 관절 장치(1)는 복수 개의 링크(11), 슬라이더(12), 전자석(13), 완충부(14) 및 작업부(19)를 포함할 수 있다.1 to 3, the joint device 1 using magnetic force may use a magnetic force to switch states between a relaxed state and a fixed state. The joint device 1 using a magnetic force may include a plurality of links 11, a slider 12, an electromagnet 13, a shock absorber 14, and a work unit 19.

복수 개의 링크(11)는 서로 회동 가능하게 연결될 수 있다. 복수 개의 링크(11) 각각은 인접한 링크(11)에 대해 상대적으로 회동 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 링크(11)는 서로 힌지 연결되거나, 만곡면이 접촉한 상태를 유지하며 회전하는 구름 관절로 연결되거나, 기어 형상이 맞물리면서 회전되는 기어 관절로 연결되거나, 구부러지는 탄성체를 통해 연결될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 복수 개의 링크(11)가 서로 힌지 연결되는 것을 기준으로 설명하기로 한다. 복수 개의 링크(11)의 연결 구조는 이에 제한되지 않음을 밝혀둔다. 복수 개의 링크(11)는 중앙부가 뚫려있는 관 형상을 가질 수 있다. 복수 개의 링크(11)는 중앙 홀(H)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 작업 기구들이 복수 개의 링크(11)의 중앙부를 통해 작업부(19)에 연결될 수 있다. 작업부(19)의 각도 및 위치는 복수 개의 링크(11) 각각의 회동 각도에 의해 결정될 수 있다. 사용자는 복수 개의 링크(11)를 조작하여, 작업부(19)에 연결되어 있는 작업 기구들을 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 작업 기구들은 의료 기기 또는 산업 기기 등일 수 있다. 한편, 관절 장치(1)는, 별도의 작업부(19)를 포함하지 않고, 관절 장치(1)에 형성된 중공을 통과하는 작업 기구들을 가이드 하는 가이드 부재로 사용될 수도 있다. 복수 개의 링크(11)는 하우징(111), 상부 조인트(112), 하부 조인트(113) 및 수용 플레이트(114)를 포함할 수 있다.The plurality of links 11 may be rotatably connected to each other. Each of the plurality of links 11 may be rotatably connected to adjacent links 11. For example, the plurality of links 11 are hinged to each other, connected to a rotating rolling joint while maintaining a curved surface contact, or connected to a rotating gear joint while the gear shape is engaged, or through an elastic body that is bent. Can be connected. Hereinafter, for convenience of description, a plurality of links 11 will be described based on being hinged to each other. It is noted that the connection structure of the plurality of links 11 is not limited thereto. The plurality of links 11 may have a tube shape with a central portion pierced. The plurality of links 11 may have a central hole H. For example, a plurality of work tools may be connected to the work part 19 through the central portion of the plurality of links 11. The angle and position of the work unit 19 may be determined by the rotation angle of each of the plurality of links 11. The user can precisely control the work tools connected to the work part 19 by operating the plurality of links 11. For example, the working devices may be medical devices or industrial devices. On the other hand, the articulation device 1 may be used as a guide member for guiding work tools passing through the hollow formed in the articulation device 1 without including a separate work part 19. The plurality of links 11 may include a housing 111, an upper joint 112, a lower joint 113 and a receiving plate 114.

하우징(111)은 슬라이더(12) 및 전자석(13)을 수용할 수 있다. 하우징(111)은 길이 방향으로 뚫려있는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(111)은 중앙부에 중앙 홀(H)을 형성하는 기둥 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(111)의 외벽은 원 기둥 또는 타원 기둥 형상으로 형성됨으로써, 관절 장치(1)가 내시경 등으로 사용될 때 신체에 가하는 자극이 감소할 수 있다. 예를 들어, 하우징(111)의 내벽은 슬라이더(12)의 적어도 2면 이상을 지지하여, 슬라이더(12)가 좌우로 이동하거나 회전되는 것을 방지할 수 있다.The housing 111 can accommodate the slider 12 and the electromagnet 13. The housing 111 may have a shape drilled in the longitudinal direction. For example, the housing 111 may have a pillar shape forming a central hole H in the central portion. For example, the outer wall of the housing 111 is formed in a columnar or elliptical columnar shape, so that the stimulation applied to the body can be reduced when the joint device 1 is used as an endoscope or the like. For example, the inner wall of the housing 111 supports at least two or more surfaces of the slider 12 to prevent the slider 12 from moving or rotating from side to side.

상부 조인트(112)는 하우징(111)의 일 단부에 형성되고, 인접한 다른 링크(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 하부 조인트(113)는 하우징(111)의 타 단부에 형성되고, 인접한 다른 링크(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 링크(11)를 기준으로, 상기 어느 하나의 링크(11)의 상부 조인트(112)는 상기 어느 하나의 링크(11)의 위쪽에 위치한 링크(11)의 하부 조인트(113)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 어느 하나의 링크(11)의 하부 조인트(113)는 상기 어느 하나의 링크(11)의 아래쪽에 위치한 링크(11)의 상부 조인트(112)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The upper joint 112 is formed at one end of the housing 111 and may be rotatably connected to another adjacent link 11. The lower joint 113 is formed at the other end of the housing 111 and may be rotatably connected to another adjacent link 11. For example, based on any one link 11, the upper joint 112 of the one link 11 is the lower joint of the link 11 located above the one link 11 ( 113), the lower joint 113 of either link 11 is rotatably connected to the upper joint 112 of the link 11 located below the link 11 Can be connected.

상부 조인트(112) 및 하부 조인트(113)는 하우징(111)의 길이 방향에 수직한 방향을 기준으로 서로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 상부 조인트(112)는 하우징(111)의 중심으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 곳에 형성될 수 있고, 하부 조인트(113)는 하우징(111)에 상대적으로 가까이 위치한 곳에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상부 조인트(112)는 하우징(111)의 테두리부에 형성될 수 있고, 내부 조인트(113)는 상기 테두리부 보다 내측에 형성될 수 있다.The upper joint 112 and the lower joint 113 may overlap each other based on a direction perpendicular to the longitudinal direction of the housing 111. For example, the upper joint 112 may be formed at a relatively remote location from the center of the housing 111, and the lower joint 113 may be formed at a location relatively close to the housing 111. In other words, the upper joint 112 may be formed at the edge portion of the housing 111, and the inner joint 113 may be formed inside the edge portion.

수용 플레이트(114)는 어느 하나의 링크(11)에 고정되고, 인접한 다른 링크(11)에 수용된 슬라이더(12)에 결합됨으로써, 인접한 한 쌍의 링크(11)의 상대적인 각도를 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 수용 플레이트(114)는 상부 조인트(112) 및 하부 조인트(113) 중 어느 하나의 조인트(112, 113)에 연결될 수 있다. 한편, 도 2와 달리 수용 플레이트(114)는 하우징(111)에 직접적으로 설치될 수도 있을 것이다. 이하, 설명의 편의를 위해, 수용 플레이트(114)가 하부 조인트(113)에 연결된 상태를 기준으로 설명하기로 한다. 수용 플레이트(114)는, 예를 들어, 하부 조인트(113)와 일체형으로 구성될 수 있다.The receiving plate 114 is fixed to one link 11 and coupled to the slider 12 accommodated in the other adjacent link 11, thereby fixing the relative angle of the pair of adjacent links 11. For example, as illustrated in FIG. 2, the receiving plate 114 may be connected to any one of the joints 112 and 113 of the upper joint 112 and the lower joint 113. Meanwhile, unlike FIG. 2, the receiving plate 114 may be directly installed in the housing 111. Hereinafter, for convenience of description, the receiving plate 114 will be described based on the state connected to the lower joint 113. The receiving plate 114 may be configured integrally with the lower joint 113, for example.

수용 플레이트(114)는 슬라이더(12)의 적어도 일부를 수용 가능하다. 예를 들어, 수용 플레이트(114)는 하부 조인트(113)를 중심으로 방사상으로 형성되는 수용 홈(1141)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수용 홈(1141)은 후술하는 돌기(1221)를 수용할 수 있다. 도 3을 참조하면, 하부 조인트(113)를 중심으로 방사상으로 5개의 수용 홈(1141)이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 수용 홈(1141)의 개수는 이에 제한되지 않음을 밝혀둔다. 예를 들어, 상대적으로 정밀한 각도 제어가 요구되는 관절 장치에서, 수용 홈(1141)의 개수는 더 많을 수 있다. 수용 홈(1141)은 돌기(1221)에 상보적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 수용 홈(1141)의 내측에는 돌기(1221)가 딱 맞게 끼워질 수 있다. 수용 홈(1141) 내측에 돌기(1221)가 끼워진 상태에서, 인접한 2개의 링크(11)의 상대적인 회동이 제한되고, 고정될 수 있다. 수용 플레이트(114)는 하우징(111)의 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 2개가 형성될 수 있다.The receiving plate 114 can accommodate at least a portion of the slider 12. For example, the receiving plate 114 may include a receiving groove 1141 formed radially around the lower joint 113. For example, the receiving groove 1141 may accommodate the protrusion 1221 described later. Referring to FIG. 3, it is illustrated that five receiving grooves 1141 are formed radially around the lower joint 113, but the number of receiving grooves 1141 is not limited thereto. For example, in a joint device requiring relatively precise angle control, the number of receiving grooves 1141 may be greater. The receiving groove 1141 may have a shape complementary to the protrusion 1221. For example, the projection 1221 may fit into the receiving groove 1141 inside. In the state in which the projection 1221 is fitted inside the receiving groove 1141, the relative rotation of the two adjacent links 11 is limited and can be fixed. Two receiving plates 114 may be formed at positions symmetrical with respect to the central axis of the housing 111.

예를 들어, 수용 플레이트(114)는, 링크(11)의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로, 인접한 다른 링크의 하우징에 오버랩될 수 있다. 다시 말하면, 어느 하나의 링크(11)의 수용 플레이트(114)는 다른 하나의 링크(11)의 하우징(111)에 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 슬라이더(12)가 짧은 거리만 이동하더라도, 수용 플레이트(114) 내부에 결합될 수 있다. 슬라이더(12)가 수용 플레이트(114) 및 전자석(13) 사이를 왕복 운동할 때, 슬라이더(12)에 가해지는 충격이 감소할 수 있다. 또한, 상대적으로 작은 전력을 이용하여 슬라이더(12)를 왕복 운동시킬 수 있다.For example, the receiving plate 114 may overlap the housing of another adjacent link, based on a direction perpendicular to the longitudinal direction of the link 11. In other words, at least a portion of the receiving plate 114 of one link 11 may be inserted into the housing 111 of the other link 11. Due to this structure, even if the slider 12 moves only a short distance, it can be coupled inside the receiving plate 114. When the slider 12 reciprocates between the receiving plate 114 and the electromagnet 13, the impact applied to the slider 12 can be reduced. In addition, the slider 12 may be reciprocated using a relatively small electric power.

슬라이더(12)는 복수 개의 링크(11) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 적어도 일부가 인접한 다른 링크(11)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 슬라이더(12)는 링크(11)의 길이 방향으로 슬라이딩할 수 있다. 슬라이더(12)는 하우징(111)의 내벽에 의해, 링크(11)의 길이 방향 이외의 방향으로의 이동이 제한될 수 있다. 예를 들어, 슬라이더(12)는 링크(11)의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로의 운동이 제한될 수 있고, 슬라이더(12) 내측에서 회전 운동이 제한될 수 있다. 다시 말하면, 슬라이더(12)는 링크(11)의 길이 방향을 따라 1자유도 병진 운동을 할 수 있다. 이 경우, 수용 홈(1141) 및 돌기(1221)가 서로 엇갈리는 것이 방지될 수 있다. 또한, 슬라이더(12)가 하우징(111) 내측에서 흔들리는 것이 방지될 수 있다. 슬라이더(12)는 영구 자석(121) 및 돌출부(122)를 포함할 수 있다.The slider 12 is slidably disposed in the plurality of links 11, and at least a portion may be coupled to other adjacent links 11. For example, the slider 12 can slide in the longitudinal direction of the link 11. The slider 12 may be restricted in movement by the inner wall of the housing 111 in a direction other than the longitudinal direction of the link 11. For example, the movement of the slider 12 in a direction intersecting with respect to the longitudinal direction of the link 11 may be restricted, and the rotational movement inside the slider 12 may be restricted. In other words, the slider 12 can perform one degree of freedom translation along the length direction of the link 11. In this case, it is possible to prevent the receiving groove 1141 and the protrusion 1221 from intersecting each other. In addition, the slider 12 can be prevented from shaking inside the housing 111. The slider 12 may include a permanent magnet 121 and a protrusion 122.

영구 자석(121)은 하우징(111)의 내면을 따라 슬라이딩 가능하고, 전자석(13)으로부터 자력을 인가 받을 수 있다. 예를 들어, 영구 자석(121)은 하우징(111)의 길이 방향과 나란한 방향으로 N극 및 S극이 위치할 수 있다. 도 3에서 도시된 링크(11) 내에 장착된 영구 자석(121)의 경우, N극(1211)이 전자석(13)에 가까이 위치하고, S극(1212)은 N극(1211) 위에 위치할 수 있다. 예를 들어, 전자석(13)의 위쪽이 S극이고, 아래쪽이 N극일 때, 영구 자석(121)은 전자석(13)에 가까워지는 방향으로 슬라이딩할 수 있다. 한편, 전자석(13)의 위쪽이 N극이고, 아래쪽이 S극 일 때, 영구 자석(121)은 전자석(13)으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩할 수 있다.The permanent magnet 121 is slidable along the inner surface of the housing 111 and can receive magnetic force from the electromagnet 13. For example, the permanent magnet 121 may have N poles and S poles in a direction parallel to the longitudinal direction of the housing 111. In the case of the permanent magnet 121 mounted in the link 11 shown in FIG. 3, the N pole 1211 is located close to the electromagnet 13, and the S pole 1212 can be located on the N pole 1211. . For example, when the upper side of the electromagnet 13 is the S-pole and the lower side is the N-pole, the permanent magnet 121 can slide in the direction closer to the electromagnet 13. On the other hand, when the upper side of the electromagnet 13 is the N-pole and the lower side is the S-pole, the permanent magnet 121 may slide in a direction away from the electromagnet 13.

돌출부(122)는 영구 자석(121)의 일측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(122)는 영구 자석(121)의 상측에 부착될 수 있다. 돌출부(122)는 영구 자석(121)으로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나의 돌기(1221)를 포함할 수 있다. 돌기(1221)는 하우징(111)의 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 2개가 형성될 수 있다. 돌기(1221) 각각은 수용 플레이트(114)의 수용 홈(1141)에 삽입될 수 있다. 돌출부(122)는, 예를 들어, 영구 자석(121)과 일체형으로 구성될 수 있다.The protrusion 122 may be connected to one side of the permanent magnet 121. For example, the protrusion 122 may be attached to the upper side of the permanent magnet 121. The protrusion 122 may include at least one protrusion 1221 protruding in a direction away from the permanent magnet 121. Two protrusions 1221 may be formed at positions symmetrical with respect to the central axis of the housing 111. Each of the projections 1221 may be inserted into the receiving groove 1141 of the receiving plate 114. The protrusion 122 may be configured, for example, with the permanent magnet 121 in one piece.

전자석(13)은 복수 개의 링크(11) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자석(13)은 하우징(111)의 내벽에 고정될 수 있다. 전자석(13)은 슬라이더(12)가 링크(11) 밖으로 이탈되지 않도록, 슬라이더(12)의 밑면을 지지할 수 있다. 전자석(13)에는 전류가 흐를 수 있고, 전류의 방향에 따라 전자석(13)의 일측 및 타측의 극성이 변화될 수 있다. 전자석(13)은 슬라이더(12) 보다 수용 플레이트(114)에 근접하게 위치될 수 있다.The electromagnet 13 may be disposed in a plurality of links 11. For example, the electromagnet 13 may be fixed to the inner wall of the housing 111. The electromagnet 13 may support the underside of the slider 12 so that the slider 12 does not deviate from the link 11. A current may flow through the electromagnet 13, and polarities of one side and the other side of the electromagnet 13 may be changed according to the direction of the current. The electromagnet 13 may be positioned closer to the receiving plate 114 than the slider 12.

전자석(13)은 하우징(111)의 내벽에 고정되는 베이스(131)와, 베이스(131)의 외면에 감기는 도선(132)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도선(132)은 하우징(111)의 길이 방향에 나란한 축을 중심으로 베이스(131)에 감길 수 있다. 도선(132)에 흐르는 전류의 방향에 따라, 전자석(13)의 극성이 결정될 수 있다. 복수 개의 링크(11)에 구비된 전자석(13)에 감겨있는 도선(132)은 모두 연결되어 있을 수 있다. 도선(132)의 양 단부는 복수 개의 링크(11) 중 작업부(19)로부터 가장 멀리 떨어진 링크(11)를 통해 외부로 돌출될 수 있다. 도선(132)은 제어부(미도시)에 연결될 수 있다. 사용자는 제어부를 제어하여, 복수 개의 링크(11)를 제어할 수 있다. 도선(132)은 금속 패터닝(patterning) 또는 프린팅(printing) 기술로 형성될 수 있다. 이 경우, 전자석(13)의 크기는 감소할 수 있다. The electromagnet 13 may include a base 131 fixed to the inner wall of the housing 111 and a conducting wire 132 wound around the outer surface of the base 131. For example, the conducting wire 132 may be wound around the base 131 around an axis parallel to the longitudinal direction of the housing 111. Depending on the direction of the current flowing through the conducting wire 132, the polarity of the electromagnet 13 may be determined. The conductors 132 wound on the electromagnet 13 provided in the plurality of links 11 may all be connected. Both ends of the conductor 132 may protrude to the outside through the link 11, which is the farthest from the working part 19 among the plurality of links 11. The lead wire 132 may be connected to a control unit (not shown). The user may control the control unit to control the plurality of links 11. The conductor 132 may be formed by metal patterning or printing technology. In this case, the size of the electromagnet 13 can be reduced.

전자석(13)은 슬라이더(12)에 인력 또는 척력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 도 3을 기준으로, 도선(132)에 반시계방향의 전류가 흐를 때, 전자석(13)의 상단부는 N극이고, 하단부는 S극일 수 있다. 반대로, 도선(132)에 시계방향의 전류가 흐를 때, 전자석(13)의 상단부는 S극이고, 하단부는 N극일 수 있다. 슬라이더(12)가 전자석(13)으로부터 인력을 인가 받을 경우, 슬라이더(12)는 전자석(13)에 가까이 위치할 수 있고, 슬라이더(12)가 전자석(13)으로부터 척력을 인가 받을 경우, 슬라이더(12)는 전자석(13)으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩 하여, 슬라이더(12)의 돌기(1221)는 수용 플레이트(114) 내로 삽입될 수 있다.The electromagnet 13 may apply attraction or repulsion to the slider 12. For example, based on FIG. 3, when a current in the counterclockwise direction flows through the conductor 132, the upper end of the electromagnet 13 may be an N pole, and the lower end may be an S pole. Conversely, when a clockwise current flows through the conducting wire 132, the upper end of the electromagnet 13 may be an S pole, and the lower end may be an N pole. When the slider 12 is applied with an attraction force from the electromagnet 13, the slider 12 may be located close to the electromagnet 13, and when the slider 12 is applied with a repulsive force from the electromagnet 13, the slider ( 12) sliding in the direction away from the electromagnet 13, the projection 1221 of the slider 12 may be inserted into the receiving plate 114.

슬라이더(12) 및 전자석(13)은 서로 연통되는 관 형상을 가질 수 있다. 슬라이더(12) 및 전자석(13)이 연통되는 공간을 통해 작업 기구들이 통과할 수 있다.The slider 12 and the electromagnet 13 may have a tube shape communicating with each other. Working tools may pass through the space in which the slider 12 and the electromagnet 13 communicate.

완충부(14)는 슬라이더(12) 및 전자석(13) 사이에 배치되는 탄성 부재일 수 있다. 예를 들어, 완충부(14)는 고무일 수 있다. 완충부(14)는 슬라이더(12)가 링크(11) 내에서 슬라이딩할 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있다. 완충부(14)는, 슬라이더(12) 및 전자석(13)과 연통되는 고리 형상을 가질 수 있다.The shock absorber 14 may be an elastic member disposed between the slider 12 and the electromagnet 13. For example, the buffer part 14 may be rubber. The shock absorber 14 can absorb the shock generated when the slider 12 slides in the link 11. The shock absorber 14 may have a ring shape in communication with the slider 12 and the electromagnet 13.

도 5는 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 평면도이다.5 is a plan view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 링크(11)의 내벽은, 마주하도록 형성되는 2개의 평면부(1111, 1112)와, 2개의 평면부(1111, 1112)를 연결하는 곡면부(1114)를 포함할 수 있다. 슬라이더(12)는 평면부(1111, 1112) 및 곡면부(1114)에 의해 지지되어, 링크(11)의 길이 방향과 교차하는 방향으로의 이동이 제한될 수 있다. 슬라이더(12)는 2개의 평면부(1111, 1112)에 의해 지지되므로, 링크(11)의 내측에서 회전 운동이 제한될 수 있다. 다시 말하면, 슬라이더(12)는 링크(11)의 길이 방향으로만 슬라이딩할 수 있다.Referring to FIG. 5, the inner wall of the link 11 may include two flat portions 1111 and 1112 formed to face each other, and a curved portion 1114 connecting the two flat portions 1111 and 1112. have. The slider 12 is supported by the flat portions 1111 and 1112 and the curved portion 1114, so that movement in the direction crossing the longitudinal direction of the link 11 may be limited. Since the slider 12 is supported by two planar portions 1111 and 1112, rotational motion may be limited inside the link 11. In other words, the slider 12 can only slide in the longitudinal direction of the link 11.

링크(11), 슬라이더(12) 및 전자석(13)은 모두 연통될 수 있다. 예를 들어, 링크(11)는 중앙부에 중앙 홀(H)을 구비할 수 있고, 슬라이더(12) 및 전자석(13)은 서로 연통되는 상태로 중앙 홀(H) 내에 배치될 수 있다. 각종 작업 기구들은 중앙 홀(H)을 통해 진행할 수 있다.The link 11, the slider 12, and the electromagnet 13 can all be in communication. For example, the link 11 may have a central hole H in the central portion, and the slider 12 and the electromagnet 13 may be disposed in the central hole H in communication with each other. Various work tools can be conducted through the central hole (H).

도 6은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 단면도이고, 관절이 고정되지 않은 상태를 도시하고, 도 7은 일 실시 예에 따른 자기력을 이용한 관절 장치의 단면도이고, 관절이 고정된 상태를 도시한다.6 is a cross-sectional view of a joint device using a magnetic force according to an embodiment, and shows a state in which the joint is not fixed. City.

도 6 및 도 7을 참조하면, 복수 개의 링크(11)는 서로 회동 가능하게 연결되는 제 1 링크(11a) 및 제 2 링크(11b)를 포함할 수 있다6 and 7, the plurality of links 11 may include a first link 11a and a second link 11b that are rotatably connected to each other.

제 1 링크(11a) 내부에는 제 1 슬라이더(12a), 제 1 전자석(13a) 및 제 1 완충부(14a)가 구비될 수 있다. 제 1 슬라이더(12a)는 제 1 영구 자석(121a) 및 제 1 돌출 플레이트(122a)를 포함할 수 있다.A first slider 12a, a first electromagnet 13a, and a first buffer 14a may be provided inside the first link 11a. The first slider 12a may include a first permanent magnet 121a and a first protruding plate 122a.

제 2 링크(11b) 내부에는 제 2 슬라이더(12b), 제 2 전자석(13b) 및 제 2 완충부(14b)가 구비될 수 있다. 제 2 슬라이더(12b)는 제 2 영구 자석(121b) 및 제 2 돌출 플레이트(122b)를 포함할 수 있다.A second slider 12b, a second electromagnet 13b, and a second buffer 14b may be provided inside the second link 11b. The second slider 12b may include a second permanent magnet 121b and a second protruding plate 122b.

제 1 링크(11a)에 수용된 제 1 영구 자석(121a)과, 제 2 링크(11b)에 수용된 제 2 영구 자석(121b)은 서로 같은 극성으로 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 영구 자석(121a) 및 제 2 영구 자석(121b)은 서로 N극이 마주하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 링크(11a, 11b)에 수용된 전자석(13a, 13b)는 인접한 영구 자석에 요구되는 힘을 인가할 수 있다. 이하, 도 6 및 도 7에 도시된 상황을 예시적으로 설명하기로 한다.The first permanent magnet 121a accommodated in the first link 11a and the second permanent magnet 121b accommodated in the second link 11b may be arranged to face each other with the same polarity. For example, the first permanent magnet 121a and the second permanent magnet 121b may be arranged such that N poles face each other. In this case, the electromagnets 13a, 13b accommodated in the plurality of links 11a, 11b can apply the required force to adjacent permanent magnets. Hereinafter, the situation illustrated in FIGS. 6 and 7 will be described as an example.

제 1 링크(11a) 및 제 2 링크(11b)가 이완 상태일 때, 제 1 전자석(13a)의 상단부는 S극이고, 하단부는 N극일 수 있다. 또한, 제 2 전자석(13b)의 상단부는 N극이고, 하단부는 S극일 수 있다. 이완 상태에서, 제 1 전자석(13a)은 제 1 영구 자석(121a)에 인력을 인가할 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석(121b)에 척력을 인가할 수 있다.When the first link 11a and the second link 11b are in a relaxed state, the upper end of the first electromagnet 13a may be an S pole, and the lower end may be an N pole. In addition, the upper end of the second electromagnet 13b may be an N pole, and the lower end may be an S pole. In the relaxed state, the first electromagnet 13a may not only apply an attractive force to the first permanent magnet 121a, but also apply a repulsive force to the second permanent magnet 121b.

제 1 링크(11a) 및 제 2 링크(11b)가 이완 상태로부터 고정 상태로 상태 전활될 때, 제 1 전자석(13a)에 흐르는 전류의 방향은 변경되고, 제 1 전자석(13a)의 상단부는 N극, 하단부는 S극으로 변화될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 전자석(13b)에 흐르는 전류의 방향은 변경되고, 제 2 전자석(13b)의 상단부는 S극, 하단부는 N극으로 변화될 수 있다. 고정 상태에서, 제 1 전자석(13a)은 제 1 영구 자석(121a)에 척력을 인가할 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석(121b)에 인력을 인가할 수 있다.When the first link 11a and the second link 11b are inverted from the relaxed state to the fixed state, the direction of the current flowing through the first electromagnet 13a is changed, and the upper end of the first electromagnet 13a is N The pole and the lower part may be changed to the S pole. Similarly, the direction of the current flowing through the second electromagnet 13b is changed, and the upper end of the second electromagnet 13b may be changed to the S pole and the lower end to the N pole. In the fixed state, the first electromagnet 13a can apply not only a repulsive force to the first permanent magnet 121a, but also an attraction force to the second permanent magnet 121b.

사용자는 작은 크기의 전류를 전자석(13a, 13b)에 흘려주는 작업만으로도 슬라이더(12a, 12b)를 구동할 수 있고, 링크(11a, 11b)간의 안정적인 고정을 구현할 수 있다.The user can drive the sliders 12a and 12b only by passing a small amount of current to the electromagnets 13a and 13b, and it is possible to implement stable fixation between the links 11a and 11b.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and/or components such as the structure, device, etc. described may be combined or combined in a different form from the described method, or may be applied to other components or equivalents. Even if replaced or substituted by, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims

회동 가능하게 연결되는 복수 개의 링크;
상기 복수 개의 링크 중 어느 하나의 링크 내에 배치되는 전자석; 및
상기 어느 하나의 링크 내에 슬라이딩 가능하게 배치되고, 적어도 일부가 인접한 다른 링크에 결합 가능한 슬라이더를 포함하고,
상기 슬라이더는,
상기 어느 하나의 링크를 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 전자석으로부터 자력을 인가 받는 영구 자석; 및
상기 영구 자석에 연결되고, 상기 다른 링크에 삽입 가능한 돌기를 포함하고,
상기 복수 개의 링크 각각은,
상기 전자석 및 슬라이더를 수용하는 하우징;
상기 하우징의 양 단부에 각각 형성되고, 인접한 다른 링크에 회전 가능하게 연결되는 상부 조인트 및 하부 조인트; 및
상기 상부 조인트 및 하부 조인트 중 어느 하나의 조인트에 고정되는 수용 플레이트를 포함하고,
상기 수용 플레이트는, 상기 어느 하나의 조인트를 중심으로 방사상으로 형성되고 상기 돌기를 수용 가능한 수용 홈을 포함하는 자기력을 이용한 관절 장치.
A plurality of links rotatably connected;
An electromagnet disposed within any one of the plurality of links; And
The slider is slidably disposed in any one of the links, and includes a slider that is at least partially coupled to another adjacent link,
The slider,
A permanent magnet slidable along any one link and receiving magnetic force from the electromagnet; And
It is connected to the permanent magnet, and includes a projection that can be inserted into the other link,
Each of the plurality of links,
A housing accommodating the electromagnet and slider;
Upper and lower joints formed at both ends of the housing and rotatably connected to other adjacent links; And
It includes a receiving plate fixed to any one of the upper joint and the lower joint,
The receiving plate, a joint device using a magnetic force including a receiving groove that is formed radially around the one of the joints and can accommodate the projection.

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제 1 항에 있어서,
상기 전자석은 상기 슬라이더 보다 상기 수용 플레이트에 근접하게 위치되고,
상기 슬라이더가 상기 전자석으로부터 척력을 인가 받을 경우, 상기 슬라이더의 돌기는 인접한 다른 링크의 수용 플레이트에 삽입되는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The electromagnet is located closer to the receiving plate than the slider,
When the slider receives the repulsive force from the electromagnet, the protrusion of the slider is a joint device using magnetic force inserted into the receiving plate of another adjacent link.

제 1 항에 있어서,
상기 수용 플레이트 및 돌기는 각각, 상기 하우징의 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 2개가 형성되는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The receiving plate and the projection, respectively, a joint device using a magnetic force that is formed in two positions symmetrical with respect to the central axis of the housing.

제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 링크는, 서로 회동 가능하게 연결되는 제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하고,
상기 제 1 링크 및 제 2 링크 각각에 수용된 영구 자석은, 서로 같은 극성으로 마주하도록 배치되는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The plurality of links includes a first link and a second link that are rotatably connected to each other,
The permanent magnet accommodated in each of the first link and the second link, a joint device using a magnetic force disposed to face each other with the same polarity.

제 8 항에 있어서,
상기 제 1 링크에 수용된 전자석은, 상기 제 1 링크에 수용된 영구 자석과, 상기 제 2 링크에 수용된 영구 자석 사이에 위치되고,
상기 제 1 링크에 수용된 전자석이 상기 제 1 링크에 수용된 영구 자석에 척력을 인가할 때, 상기 제 1 링크에 수용된 전자석은 상기 제 2 링크에 수용된 영구 자석에 인력을 인가하는 자기력을 이용한 관절 장치.
The method of claim 8,
The electromagnet accommodated in the first link is located between the permanent magnet accommodated in the first link and the permanent magnet accommodated in the second link,
When the electromagnet accommodated in the first link applies repulsive force to the permanent magnet accommodated in the first link, the electromagnet accommodated in the first link uses a magnetic force to apply an attractive force to the permanent magnet accommodated in the second link.

제 1 항에 있어서,
상기 수용 플레이트는, 상기 링크의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로, 인접한 다른 링크의 하우징에 오버랩되는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The receiving plate, based on a direction perpendicular to the longitudinal direction of the link, the joint device using a magnetic force overlapping the housing of another adjacent link.

제 1 항에 있어서,
상기 전자석 및 슬라이더 사이에 배치되는 완충부를 더 포함하는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
Joint device using a magnetic force further comprising a buffer disposed between the electromagnet and the slider.

제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 링크는 중앙부가 뚫려있는 관 형상을 갖고,
상기 전자석 및 슬라이더 각각은, 서로 연통되는 관 형상을 갖는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The plurality of links has a tube shape with a central portion pierced,
Each of the electromagnet and the slider, a joint device using a magnetic force having a tube shape communicating with each other.

제 1 항에 있어서,
상기 슬라이더는, 상기 링크의 길이 방향을 따라 1자유도 병진 운동을 하는 자기력을 이용한 관절 장치.
According to claim 1,
The slider is a joint device using a magnetic force to perform one degree of freedom translation along the length direction of the link.

제 13 항에 있어서,
상기 슬라이더는, 상기 링크의 내벽 형상에 의해, 상기 링크의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로의 운동 및 회전 운동이 제한되는 자기력을 이용한 관절 장치.The method of claim 13,
The slider is a joint device using a magnetic force to which movement and rotational movement in a direction intersecting with respect to the longitudinal direction of the link are restricted by the shape of the inner wall of the link.