KR102458802B1 - 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터 - Google Patents

기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스부; 상기 베이스부에 일측이 피치관절로 연결된 링크부; 상기 베이스부에 일측이 연결되며 상기 링크부에 타측이 연결되어, 상기 링크부의 회전에 따른 보상토크를 발생시키는 보상토크 발생부; 및 상기 보상토크 발생부에 결합되어 보상토크를 가변시킬 수 있는 보상토크 조절부; 를 포함하고, 보상토크 발생부는 기어를 이용해 탄성부를 변형시켜 보상토크를 발생시키며, 보상토크 조절부는 보상 토크 발생부에 결합되어 보상토크를 가변시킬 수 있도록 구성됨으로써, 매니퓰레이터에 인가되는 가반하중에 따른 적절한 보상토크를 발생시킬 수 있는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터에 관한 것이다.

Description

기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터 {Adjustable counterbalance manipulator based on gear}
본 발명은 정해진 무게인 자중에 대한 보상뿐만 아니라 변화되는 자중에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 보상토크를 변화시킬 수 있는 기어 기반의 가변자중보상 매니퓰레이터에 관한 것이다.
최근 다양한 분야에서 로봇에 대한 필요성이 급증하고 있다.
일반적인 로봇의 경우 구동 및 작업에 필요한 토크를 제공하고자 높은 사양의 모터 및 감속기가 필수적으로 사용되는데, 이는 충돌 위험성 및 로봇의 가격을 높이는 주요 원인이 되고 있다. 반면에 낮은 사양의 저가 부품으로는 로봇 작업에 필요한 토크를 제공할 수 없다.
이를 위하여 로봇 구동 시 필요한 토크의 대부분을 차지하는 로봇의 자중으로부터 인가되는 중력토크를 보상할 수 있는 자중보상장치(중력보상장치)가 개발되어 있다.
그러나 종래의 자중보상장치 및 이를 탑재한 매니퓰레이터의 경우, 와이어(케이블)를 사용하여 스프링을 압축시키거나 인장시켜 중력토크를 보상할 수 있는 보상토크를 발생시키는 방법을 이용하였으나, 이는 와이어의 파손 등으로 인하여 실제 현장에 적용하는데 어려움이 있었다. 또한, 매니퓰레이터에 인가되는 가반하중에 대한 보상이 어려워 적용에 따른 효과가 반감되었다.
KR 10-1437767 B1 (2014.08.28.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기어를 이용하여 탄성부재를 변형시킴으로써 원하는 보상토크를 얻을 수 있으며, 아울러 매니퓰레이터에 인가되는 가반하중에 의해 변화되는 자중에 대한 보상이 이루어질 수 있도록 보상토크를 변경시킬 수 있는 기어 기반의 가변자중보상 매니퓰레이터를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기어 기반 자중보상 매니퓰레이터는, 베이스부; 상기 베이스부에 일측이 피치관절로 연결된 링크부; 상기 베이스부에 일측이 연결되며 상기 링크부에 타측이 연결되어, 상기 링크부의 회전에 따른 보상토크를 발생시키는 보상토크 발생부; 및 상기 보상토크 발생부에 결합되어 보상토크를 가변시킬 수 있는 보상토크 조절부; 를 포함하며, 상기 보상토크 발생부는, 상기 링크부에 고정된 기준 기어; 상기 베이스부에 회동 가능하게 결합되며 상기 기준 기어에 맞물린 보상 기어; 상기 보상 기어의 중심축으로부터 이격되며, 상기 보상 기어에 회동 가능하게 결합된 아이들러; 및 상기 아이들러에 접하여 배치되고 상기 베이스부에 결합되며, 상기 보상 기어의 회전에 따라 상기 아이들러에 의해 탄성 변형되어 보상토크를 발생시키는 탄성부; 를 포함하고, 상기 보상토크 조절부는 보상 기어에 고정되고, 상기 아이들러는 보상토크 조절부에 결합되며, 상기 보상토크 조절부는 보상 기어의 중심축으로부터 아이들러의 이격된 거리를 조절 가능하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 보상토크 조절부는, 상기 보상 기어에 고정된 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합된 스크류; 상기 스크류에 결합되어 상기 스크류의 회전에 따라 스크류의 축방향으로 이동 가능하며, 상기 아이들러가 회전 가능하게 결합된 이동블록; 및 상기 스크류에 결합되어 스크류를 회전시킬 수 있는 조절부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스크류는 중앙부를 기준으로 축방향 일측은 왼나사로 타측은 오른나사로 형성되고, 상기 이동블록은 한 쌍이 구비되어, 하나의 이동블록이 스크류의 일측에 결합되고 다른 하나의 이동블록은 스크류의 타측에 결합되며, 상기 이동블록들 각각에 아이들러가 결합될 수 있다.
또한, 상기 조절부는, 상기 스크류에 결합된 웜기어; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고 상기 웜기어에 맞물린 웜; 및 상기 웜에 결합된 구동부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스크류는 저널 베어링 및 스러스트 베어링으로 상기 프레임에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 보상토크 발생부의 탄성부는, 상기 베이스부를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 아이들러 접하여 배치된 슬라이딩 블록; 상기 슬라이딩 블록으로부터 이격되어 상기 베이스부에 고정된 고정 블록; 및 상기 슬라이딩 블록에 일단이 연결되고 상기 고정 블록에 타단이 연결되며, 상기 슬라이딩 블록의 이동에 따라 탄성 변형되어 보상토크를 발생시키는 탄성부재; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크부는 제1링크, 제2링크, 제3링크 및 제4링크가 차례대로 연결된 5절 링크로 구성되고, 상기 제1링크의 일단에는 상기 기준 기어가 고정되어 상기 제1링크와 함께 기준 기어가 회전되며, 상기 제1링크와 연결된 제4링크가 상기 기준 기어와 동축 상에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3링크는 제4링크와 결합된 관절을 기준으로 제2링크와 연결되는 반대쪽으로 연장부가 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 제3링크의 연장부의 자유단에는 물건을 들어 올릴 수 있는 파지부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 보상토크 발생부 및 보상토크 조절부는 상기 베이스부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 베이스부의 하단부에는 베이스 판이 롤 관절로 결합될 수 있다.
본 발명은 보상토크를 조절할 수 있으므로 매니퓰레이터에 인가되는 가반하중에 의해 변화되는 자중에 대한 적절한 보상토크를 발생시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 자중보상 매니퓰레이터를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 자중보상 매니퓰레이터에서 보상토크 조절부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터가 적용될 수 있는 로봇 암을 나타낸 사시도이다
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터가 적용될 수 있는 무동력 크레인을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터를 이용한 무동력 크레인에서 자동으로 보상토크를 조절하는 방법을 나타낸 개념도이다.
우선, 본 발명의 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터의 기본적인 중력보상 메커니즘에 대한 이론은 기존에 공개된 등록 특허(KR 10-1437767, "기어 타입 중력 보상 유니트")에 나타나 있다.
이하, 본 발명의 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터는 크게 베이스부(100), 링크부(200), 보상토크 발생부(300) 및 보상토크 조절부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스부(100)는 고정되어 기준이 되는 부분이며, 지면, 벽면 및 설비 등에 장착되어 고정될 수 있다. 이외에도 베이스부(100)는 다양한 대상 및 위치에 결합되어 고정될 수 있다. 그리고 베이스부(100)의 하단부에는 베이스 판(110)이 롤 관절로 결합되어, 베이스 판(110)을 기준으로 베이스부(100)가 회전될 수도 있다.
링크부(200)는 베이스부(100)의 상측에 일측이 피치(pitch) 관절로 연결될 수 있으며, 링크부(200)는 피치 관절을 중심으로 회전될 수 있다. 그리고 링크부(200)는 다양한 형태로 형성되어 베이스부(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 여기에서 링크부(200)는 다양하게 형성될 수 있으며, 일례로 링크부(200)는 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230) 및 제4링크(240)가 시계방향으로 차례대로 연결된 5절 링크로 구성될 수 있다. 그리고 제1링크(210)의 일단에 기준 기어(310)가 고정되어 제1링크(210)와 함께 기준 기어(310)가 회전될 수 있다. 여기에서 기준 기어(310)가 결합된 피치방향 회전축에 제1링크(210)가 결합 및 고정되어, 기준 기어(310)와 제1링크(210)가 함께 회전될 수 있다. 그리고 서로 인접하여 연결된 링크들은 자유롭게 회전 가능한 관절로 결합될 수 있다. 또한, 제4링크(240)는 제1링크(210)가 결합된 회전축에 회전 가능하도록 결합되어, 기준 기어(310)와 동축 상에 제4링크(240)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한 제3링크(230)는 제4링크(240)와 결합된 관절을 기준으로 제2링크(220)와 연결되는 반대쪽으로 연장부(231)가 연장 형성될 수 있다. 또한, 연장부(231)의 자유단에는 물건을 걸어서 들어 올릴 수 있는 후크 형태의 파지부(232)가 형성될 수 있으며, 연장부(231)의 자유단에 힘센서(250)가 결합되고 힘센서(250)에 파지부(232)가 연결되어, 파지부(232)에 걸리는 물건의 하중을 측정할 수 있다.
보상토크 발생부(300)는 일례로 베이스부(100) 측에 배치될 수 있다. 그리고 보상토크 발생부(300)는 일측이 베이스부(100)에 연결되고 타측이 링크부(200)에 연결되어, 베이스부(100)를 기준으로 링크부(200)가 회전될 때 링크부(200)의 자중에 대한 보상토크를 발생시킬 수 있다.
보다 상세하게, 보상토크 발생부(300)는 기준 기어(310), 보상 기어(320), 아이들러(330) 및 탄성부를 포함하여 구성될 수 있으며, 탄성부는 슬라이딩 블록(340), 고정 블록(350) 및 탄성부재(360)를 포함할 수 있다. 기준 기어(310)는 베이스부(100)에 회전 가능하게 결합되며, 베이스부(100)에 링크부(200)가 회전 가능하게 결합된 피치 관절인 회전축에 기준 기어(310)가 결합될 수 있다. 그리고 보상 기어(320)는 베이스부(100)에 회동 가능하게 결합되며 기준 기어(310)에 맞물릴 수 있다. 그리하여 링크부(200)가 회전되면 기준 기어(310)가 함께 회전되고, 기준 기어(310)의 회전에 따라 보상 기어(320)가 맞물려 함께 회전될 수 있다. 아이들러(330)는 보상 기어(320)의 전면 측에 결합되며, 아이들러(330)는 보상 기어(320)의 중심축으로부터 반경방향 바깥쪽으로 이격된 위치에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라 보상 기어(320)가 회전되면 보상 기어(320)와 함께 아이들러(330)가 회전될 수 있다. 그리고 아이들러(330)는 일례로 한 쌍이 구비되어 보상 기어(320)의 중심축을 기준으로 양측에 대칭으로 하나씩 아이들러(330)가 배치될 수 있다. 또한, 아이들러(330)는 롤러 형태로 형성될 수 있다. 슬라이딩 블록(340)은 베이스부(100)를 따라 상하방향 직선으로 슬라이딩 가능하게 베이스부(100)에 결합될 수 있으며, 일례로 슬라이딩 블록(340)의 양측이 베이스부(100)에 LM 가이드로 결합되어, 슬라이딩 블록(340)이 상하 방향으로 안내될 수 있다. 그리고 슬라이딩 블록(340)은 상면이 아이들러(330)에 접하여 배치될 수 있다. 고정 블록(350)은 슬라이딩 블록(340)으로부터 하측으로 이격된 위치에 배치되며, 고정 블록(350)은 베이스부(100)에 결합되어 고정될 수 있다. 탄성부재(360)는 일례로 압축 코일스프링이 될 수 있으며, 탄성부재(360)는 슬라이딩 블록(340)에 상단이 접하여 받쳐지고 고정 블록(350)에 하단이 접하여 받쳐져, 슬라이딩 블록(340)이 하측으로 이동되면 탄성부재(360)가 압축되어 보상토크를 발생시킬 수 있다. 그리고 탄성부재(360)는 두 개 이상 구비될 수 있고, 고정 블록(350)에 결합되어 고정된 가이드 로드들에 탄성부재(360)가 끼워져 탄성부재(360)의 좌굴 및 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 슬라이딩 블록(340)도 상하 양면을 관통하는 관통공이 형성되고, 관통공에 부쉬가 삽입되어 결합되며, 가이드 로드가 부쉬를 관통하도록 결합되어, 가이드 로드들에 의해 슬라이딩 블록의 이동이 안내될 수도 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 자중보상 매니퓰레이터에서 보상토크 조절부를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 보상토크 조절부(400)는 보상토크 발생부(300)에 결합되어 보상토크를 가변시키는 역할을 할 수 있다. 보상토크 조절부(400)는 보상 기어(320)에 결합 및 고정되어, 보상 기어(320)와 함께 보상토크 조절부(400)가 회전될 수 있다. 그리고 보상토크 조절부(400)에 아이들러(330)가 결합되어, 보상토크 조절부(400)는 보상 기어(320)의 중심축으로부터 아이들러(330)의 이격된 거리를 조절 가능하게 형성될 수 있다.
보다 상세하게, 보상토크 조절부(400)는 프레임(410), 스크류(420), 이동 블록(430) 및 조절부를 포함하여 구성될 수 있으며, 조절부는 웜기어(440), 웜(450) 및 구동부를 포함할 수 있다. 프레임(410)은 뼈대가 되는 구조물이며, 프레임(410)은 보상 기어(320)의 전면에 결합 및 고정될 수 있다. 그리고 프레임(410)은 사각 틀 형태로 형성되어 내측에 빈 공간이 형성될 수 있다. 스크류(420)는 일례로 중앙부를 기준으로 축방향 일측은 왼나사로 타측은 오른나사로 형성될 수 있다. 그리고 스크류(420)는 일반적인 나사이거나 볼스크류 등 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 스크류(420)는 축방향 양측 단부가 프레임(410)에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 스크류(420)의 양측 단부는 저널 베어링(470) 및 스러스트 베어링(480)으로 각각 프레임(410)에 결합되어, 스크류(420)의 축방향 하중 및 반경방향 하중을 지지할 수 있다. 이동 블록(430)은 한 쌍으로 구성되어, 스크류(420)의 축방향 일측에 하나의 이동 블록(430)이 나사결합되고 타측에 다른 하나의 이동 블록(430)이 나사결합될 수 있다. 그리고 이동 블록(430)은 프레임(410)의 내측 공간에 대응되는 육면체 형태로 형성되어, 이동 블록(430)이 프레임(410)의 내측에서 스크류(420)의 축방향을 따라 이동 가능할 수 있다. 여기에서 이동 블록(430)들의 전면에 각각 아이들러(330)가 회동 가능하게 결합된다. 조절부의 웜기어(440)는 스크류(420)에 결합되어 스크류와 함께 회전될 수 있으며, 웜(450)은 프레임(410)에 회전 가능하게 결합되며 웜기어(440) 맞물려 회전될 수 있다. 그리고 구동부는 일례로 조절 핸들(460)이 될 수 있으며, 조절 핸들(460)은 웜(450)에 결합될 수 있다. 그리하여 작업자가 조절 핸들(460)을 돌리면 웜(450) 및 웜기어(440)에 의해 회전력이 전달되어 스크류(420)가 회전되고, 스크류(420)에 나사결합된 이동 블록(430)들이 축방향 바깥쪽으로 벌어지거나 안쪽으로 오므라들 수 있다. 즉, 조절부의 작동에 의해 보상 기어(320)의 중심축으로부터 아이들러(330)의 이격된 거리가 조절될 수 있다. 또한, 구동부는 조절 핸들 대신 구동 모터가 사용될 수도 있다. 이에 따라 보상 기어(320)의 중심축으로부터 아이들러(330)의 이격된 거리가 멀어질수록 보상토크의 크기가 커지고 반대로, 이격된 거리가 가까울수록 보상토크의 크기가 작아지게 된다. 즉, 링크부(200)에 걸리는 가반 하중이 큰 경우에는 보상 기어(320)의 중심축을 기준으로 한 아이들러(330)의 이격 거리를 멀게 조절하여 보상토크를 증가시키고, 가반 하중이 작은 경우에는 아이들러(330)의 이격 거리를 가깝게 조절하여 보상토크를 감소시킬 수 있다. 이와 같이 본 발명은 보상토크를 조절할 수 있으므로 매니퓰레이터에 인가되는 가반하중에 의해 변화되는 자중에 대한 적절한 보상토크를 발생시킬 수 있다.
또한, 보상토크 발생부(300) 및 보상토크 조절부(400)는 베이스부(100)에 배치되어 링크부(200)의 자중을 최소화 할 수 있으며, 전체 매니퓰레이터의 무게 중심을 낮추어 다양한 장치에 이용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터가 적용될 수 있는 로봇 암을 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터는 동력이 적게 소모되는 저동력 로봇 암에 적용될 수 있다. 이외에도 인간형 로봇 등 다양한 로봇에 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터가 적용될 수 있는 무동력 크레인을 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 링크부(200)가 5절 링크로 구성되므로 링크부(200)가 다자유도를 갖고 움직일 수 있다. 그리고 링크부(200)에 중량물을 매달기 전에는 링크들의 자중에 대한 보상토크만 발생시키면 되기 때문에 보상토크 조절부(400)를 이용해 보상토크를 작게 조절한 후 작업자가 링크부(200)를 움직여 중량물을 링크부(200)에 매달 수 있다. 이후 보상토크 조절부(400)를 이용해 보상토크를 크게 조절하면 작업자의 힘만으로 용이하게 중량물을 들어올려 원하는 위치로 옮길 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터를 이용한 무동력 크레인에서 자동으로 보상토크를 조절하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터는 아이들러의 위치 및 힘센서(250)에 측정된 힘을 기반으로, 보상토크 조절부가 자동으로 조절되도록 할 수 있다. 또는 제어기(500)를 이용해 사용자의 조작 신호를 기반으로 보상토크 조절부(400)가 작동되도록 하여 보상토크의 크기를 조절할 수도 있다. 이외에도 다양한 방식으로 보상토크 조절부를 제어할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 베이스부 110 : 베이스 판
200 : 링크부
210 : 제1링크 220 : 제2링크
230 : 제3링크 231 : 연장부
232 : 파지부 240 : 제4링크
250 : 힘센서
300 : 보상토크 발생부
310 : 기준 기어 320 : 보상 기어
330 : 아이들러 340 : 슬라이딩 블록
350 : 고정 블록 360 : 탄성부재
400 : 보상토크 조절부
410 : 프레임 420 : 스크류
421 : 왼나사 422 : 오른나사
430 : 이동 블록 440 : 웜기어
450 : 웜 460 : 조절 핸들
470 : 저널 베어링 480 : 스러스트 베어링
500 : 제어기

Claims (10)

  1. 베이스부; 상기 베이스부에 일측이 피치관절로 연결된 링크부; 상기 베이스부에 일측이 연결되며 상기 링크부에 타측이 연결되어, 상기 링크부의 회전에 따른 보상토크를 발생시키는 보상토크 발생부; 및 상기 보상토크 발생부에 결합되어 보상토크를 가변시킬 수 있는 보상토크 조절부; 를 포함하며,
    상기 보상토크 발생부는,
    상기 링크부에 고정된 기준 기어; 상기 베이스부에 회동 가능하게 결합되며 상기 기준 기어에 맞물린 보상 기어; 상기 보상 기어의 중심축으로부터 이격되며, 상기 보상 기어에 회동 가능하게 결합된 아이들러; 및 상기 아이들러에 접하여 배치되고 상기 베이스부에 결합되며, 상기 보상 기어의 회전에 따라 상기 아이들러에 의해 탄성 변형되어 보상토크를 발생시키는 탄성부; 를 포함하고,
    상기 보상토크 조절부는 보상 기어에 고정되고, 상기 아이들러는 보상토크 조절부에 결합되며, 상기 보상토크 조절부는 보상 기어의 중심축으로부터 아이들러의 이격된 거리를 조절 가능하게 형성되며,
    상기 보상토크 조절부는,
    상기 보상 기어에 고정된 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합된 스크류; 상기 스크류에 결합되어 상기 스크류의 회전에 따라 스크류의 축방향으로 이동 가능하며, 상기 아이들러가 회전 가능하게 결합된 이동블록; 및 상기 스크류에 결합되어 스크류를 회전시킬 수 있는 조절부; 를 포함하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스크류는 중앙부를 기준으로 축방향 일측은 왼나사로 타측은 오른나사로 형성되고,
    상기 이동블록은 한 쌍이 구비되어, 하나의 이동블록이 스크류의 일측에 결합되고 다른 하나의 이동블록은 스크류의 타측에 결합되며, 상기 이동블록들 각각에 아이들러가 결합된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 스크류에 결합된 웜기어;
    상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고 상기 웜기어에 맞물린 웜; 및
    상기 웜에 결합된 구동부;
    를 포함하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스크류는 저널 베어링 및 스러스트 베어링으로 상기 프레임에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보상토크 발생부의 탄성부는,
    상기 베이스부를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 아이들러 접하여 배치된 슬라이딩 블록;
    상기 슬라이딩 블록으로부터 이격되어 상기 베이스부에 고정된 고정 블록; 및
    상기 슬라이딩 블록에 일단이 연결되고 상기 고정 블록에 타단이 연결되며, 상기 슬라이딩 블록의 이동에 따라 탄성 변형되어 보상토크를 발생시키는 탄성부재; 를 포함하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 링크부는 제1링크, 제2링크, 제3링크 및 제4링크가 차례대로 연결된 5절 링크로 구성되고,
    상기 제1링크의 일단에는 상기 기준 기어가 고정되어 상기 제1링크와 함께 기준 기어가 회전되며, 상기 제1링크와 연결된 제4링크가 상기 기준 기어와 동축 상에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제3링크는 제4링크와 결합된 관절을 기준으로 제2링크와 연결되는 반대쪽으로 연장부가 연장 형성된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3링크의 연장부의 자유단에는 물건을 들어 올릴 수 있는 파지부가 형성된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보상토크 발생부 및 보상토크 조절부는 상기 베이스부에 배치된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 베이스부의 하단부에는 베이스 판이 롤 관절로 결합된 것을 특징으로 하는 기어 기반 가변자중보상 매니퓰레이터.
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KR101683526B1 (ko) * 2015-02-12 2016-12-07 현대자동차 주식회사 중력 보상 링키지 유니트
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