KR20010030581A - 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치 - Google Patents

Abstract

운동 구성부(2)를 베이스 구성부(1)에 대하여 상대적으로 운동시키기 위한 로보트는 상기 구성부들 사이를 연결하는 2개 이상의 링크장치(4,5,6)를 포함한다. 이러한 링크장치들은 서로 관절식으로 연결된 2개 이상의 링크 유닛(7,8,9,10,11,12)과, 링크장치를 피벗운동시켜 상기 구성부들간의 상대적인 위치를 변경시키위한 동력발생조립체(13,14,15)를 각각 포함한다. 제 1 링크장치(4)는 힌지연결부(16)를 통해 운동 구성부(2)에 연결되어, 전체 로보트가 구성되었을 때, 제 1 링크장치와 운동 구성부(2) 간에는 서로 각을 이루어 연장하는 진짜의 또는 가상의 두 피벗축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개의 자유도(degree of freedom)가 존재한다. 다른 링크장치(5)는 힌지연결부(32,33,28)를 통해 베이스 구성부(1)에 연결되어, 전체 로보트가 구성되었을 때, 링크장치(5)와 베이스 구성부(1) 간에는 진짜의 또는 가상의 상이한 두 피벗축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개의 자유도가 존재한다.

Description

두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치{A DEVICE FOR RELATIVE MOVEMENT OF TWO ELEMENTS}

청구항 제 1 항의 전제부에 기재된 로보트는 미국 특허 제 4 976 582호에 개시되어 있다. 공지된 로보트에서는 제 2 구성부를 정위치시키기위해 3개의 동력발생조립체를 구비하는데, 그 3개의 동력발생조립체는 제 1 구성부상에 삼각형으로 배치된 3개의 동력발생부재를 포함한다. 각각의 동력발생부재는 자체의 연결부를 통해 제 2 구성부에 연결되며, 그 연결부는 적어도 2개의 상호 관절식 링크 유닛을 각각 포함하는 링크장치를 포함한다. 제 1 구성부에 힌지식으로 연결된 제 1 링크 유닛은 제 1 구성부에 대하여 1 개의 자유도를 갖는다. 한편, 전체 장치가 구성되었을 때, 제 2 링크 유닛은 제 1 링크 유닛 및 제 2 구성부에 연결되어 2개의 자유도를 제공한다.

이러한 공지 형태의 로보트는 전술한 동력발생부재의 삼각형 배치구조로 인해 비교적 크기가 커지게 되는 단점을 가진다. 또한, 제 1 링크 유닛이 제 1 구성부로 부터 별모양으로 돌출하기 때문에 작업 공간 및 운동 공간에 맞게 탄력적으로 로보트을 설계하기 어려운 단점이 있다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 전술한 단점들 중 하나 또는 그 이상의 단점을 제거 또는 상쇄시킬 수 있는 운동 장치를 개발할 수 있는 수단을 제공하는 것이다. 특히, 운동 장치을 설계를 탄력적으로 할 수 있게 하고, 그 장치가 사용되는 작업장을 최적화 할 수 있게 한다. 본 발명의 또다른 목적은 베이스 구성부로 부터 운동 구성부로 운동을 합리적이고 단순하게 전달할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 일실시예에서 볼때, 힌지연결부를 통해 구성부중 하나에 연결된 추가의 링크장치에 의해 본 발명의 목적이 달성되며, 전체 장치가 구성되었다고 가정할 때, 이러한 힌지연결부에 의해 상기 추가 링크장치와 구성부중 하나 사이의 자유 운동이 진짜의 또는 가상의 두개의 상이한 피벗축을 중심으로 하는 피벗운동하는 형태의 2개 이상의 자유도를 가질 수 있다.

이러한 방법으로, 운동장치가 사용되는 작업장에 보다 탄력적으로 적용할 수 있는 조건을 만족시킬 수 있다. 또한, 이러한 방법에 의해, 링크장치 중 하나를 상기 힌지연결부를 통해 예를 들어 베이스 구성부에 연결할 수 있고, 이에 따라 그 링크장치의 운동이 하나 이상의 다른 링크장치의 운동에 적어도 부분적으로라도 종속되게 할 수 있다. 이러한 점에서 3개의 링크장치가 기능적으로 서로 독립된 미국 특허 제 4 976 582 호의 장치와 상이하다.

본 발명의 여러가지 유리한점들을 독립항들에 기재하였다. 본 발명과 관련된 이러한 장점들을 이하에서 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 베이스 구성부 와 그 베이스 구성부에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 다른 운동 구성부 간의 상대적인 운동장치에 관한 것이다. 그 상대적인 운동장치는 상기 베이스 구성부와 운동 구성부 사이를 연결하는 2개 이상의 링크장치와, 그 구성부들(베이스 구성부 및 운동 구성부) 간의 상대적인 위치를 변화시키기 위해 링크장치를 피벗(pivot)운동시키는 동력발생조립체를 포함한다. 상기 링크장치들은 서로 관절식으로 연결된 2개 이상의 링크 유닛을 각각 포함한다. 상대적 운동장치가 완전히 구성되었다고 가정할 때, 상기 링크장치 중 제 1 링크장치는 2개의 구성부 중 하나에 힌지연결부를 통해 연결되며, 제 1 링크장치와 그 구성부는 서로 각을 이루는 진짜의 또는 가상의 피벗축을 중심으로 서로 상대적인 피벗운동하는 형태로 적어도 2개의 자유도(degrees of freedom)를 갖는다.

두개의 구성부 간의 상대적인 운동은, 동력발생조립체에 의해, 원하는 방법으로 상호간을 위치시키는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명의 상대적 운동장치는 조작장치(manipulator) 또는 로보트를 구성하기 위한 것이다. 그 운동 구성부는 직접적으로 또는 이송장치를 통해서 간접적으로 작업부재를 이송시켜 소정의 작업을 수행할 수 있게 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 로보트를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2 는 본 발명의 또다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도.

도 3 은 본 발명의 또다른 실시예의 사시도.

도 4 는 도 3 의 실시예에서 링크장치를 피벗운동시킬 수 있는 장치의 설계예를 도시한 확대도.

도 5 는 운동 구성부 상의 작업부재를 회전동작시키는 동력전달장치를 두 구성부 사이에서 연장하는 링크장치에 결합한 것을 부분 절개하여 개략적으로 도시한 측면도.

도 6 은 도 5 의 Ⅵ-Ⅵ 면을 따라 도시한 단면도.

도 7 은 도 5 의 Ⅶ-Ⅶ 면을 따라 도시한 단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 로보트의 또다른 실시예를 도시한 사시도.

도 9 는 도 8 에 도시한 구동장치의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 10 은 본 발명의 로보트의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 11 은 도 10에 도시한 로보트와 유사하고 보다 복잡한 로보트의 사시도.

도 12 는 또다른 실시예를 도시한 사시도.

도 13 은 다른 로보트의 실시예를 도시한 사시도.

도 14 는 링크장치를 운동 구성부에 연결한 상태를 도시한 또다른 실시예의 사시도.

도 15 는 2개의 링크장치만을 구비한 본 발명의 실시예를 도시한 사시도.

이해를 돕기위해, 이하에서는 유사하거나 대응하는 구성요소에는 유사한 부호로 표시하되 그 부호에 특정 실시예를 나타내는 첨자를 부가하였다.

도 1 에 도시한 로보트는 2개의 구성부(1,2)를 서로 상대적으로 운동시키기 위한 것이다. 이 실시예에서, 구성부(1)는 베이스 구성부를 나타내며, 구성부(2)가 그 베이스 구성부에 대하여 상대적으로 위치하게 된다. 구성부(2)는 도 1 에 도시한 바와 같이 직접적으로 또는 이송조립체를 통해 간접적으로 작업부재(3)를 이송하기 위한 것이다.

링크장치(4,5,6,)는 구성부(1)와 구성부(2) 사이에 연결된다. 이러한 각각의 링크장치들은 서로 관절식으로 연결된 링크 유닛을 2개이상 포함한다. 링크장치(4)를 예로 들면, 이러한 링크 유닛들은 도면부호 7 및 8로 각각 도시하였다. 링크장치(5)에서는 도면부호 9 및 10으로 이러한 링크 유닛을 도시하였다. 마지막으로 링크장치(6)에서는 도면부호 11 및 12로 링크 유닛을 도시한다.

동력발생조립체(13,14,15)는 각각의 링크장치(4,5,6,)를 피벗운동시켜 구성부들(1,2) 간의 상대적인 위치를 변경하기 위한 것이다.

제 1 링크장치(4)는 힌지연결부(16)를 통해 구성부(2)에 연결되어, 전체 운동장치가 구성되었다고 가정할 때, 제 1 링크장치(4)와 구성부(2) 사이에는 서로 각을 이루는 진짜의 또는 가상의 두개의 피벗축을 중심으로 하는 피벗운동으로 구성되는 2개 이상의 자유도가 존재하게 된다.

또다른 링크장치(5)는 힌지연결부(17)를 통해 구성부(1)에 연결되며, 전체 운동장치가 구성되었다고 가정할 때, 이러한 힌지연결부에 의해 두개의 상이한 피벗축을 중심으로 하는 피벗운동으로 구성되는 2개 이상의 자유도를 가지고 상기 링크장치(5)와 구성부(1) 간에 자유 운동이 이루어진다.

제 1 링크장치(4)에서, 제 1 링크 유닛은 운동 조립체(7)가 된다. 이하에서 설명하겠지만, 제 2 링크 유닛(8)은 보다 복잡한 링크 조립체가 된다. 운동 조립체(7)와 링크 조립체(8) 사이에는 그들을 상호 연결하는 연결 조립체(18)가 배치된다. 운동 조립체(7)가 연결 조립체(18)와 베이스 구성부(1) 사이에 위치하는 반면, 링크 조립체(8)는 연결 조립체(18)와 운동 구성부(2) 사이에 위치한다.

링크 조립체(8)는, 모든 방향으로 피벗운동 할 수 있게 하는 조인트(20,21)를 통해 연결 조립체(18)와 운동 구성부(2)에 연결된 2개 이상의 제 1 링크(19)를 포함한다. 그 제 1 링크는 연결조립체(18) 및 운동 구성부(2)와 함께 하나 이상의 제 1 의 4-링크 시스템(FS1)을 구성한다. 운동 조립체(7)는 연결조립체(18)와 베이스 구성부(1) 사이에서 상대적으로 운동할 수 있게 한다.

링크 조립체(8)는, 모든 방향으로 피벗운동 할 수 있게 하는 조인트(23,24)를 통해 연결 조립체(18)와 운동 구성부(2)에 연결된 하나 이상의 제 3 링크(22)를 포함한다. 제 1 및 제 3 링크(19,22) 의 조인트(20,21,23,24)는 삼각형으로 배치된다. 이는 링크의 각 단부에 위치한 링크(19,22)의 조인트들이 직선상에 위치하지 않는다는 것을 의미한다.

제 3 링크(22), 각각의 제 1 링크(19), 연결조립체(18) 및 운동 구성부(2)가 제 3 의 4-링크 시스템(FS3)을 구성한다.

제 1 링크(19)들은 서로 길이가 같다. 또한 서로 평행하다. 링크 조립체(8)내의 제 1 및 제 3 링크(19,22)는 서로 길이가 같다. 또한, 서로 평행하다.

운동 조립체(7)는, 연결 조립체(8)와 베이스 구성부(1)에 대하여 상대적으로 피벗운동할 수 있는 하나 이상의 제 2 링크(25)를 포함하는 제 2 링크 조립체에 의해 구성된다. 특히, 운동 조립체(7)는 2개 이상의 제 2 링크(25,26)를 포함하며, 그 링크들은 연결 조립체(18) 및 베이스 구성부(1)와 함께 제 2 의 4-링크 시스템(FS2)을 구성한다. 링크(25,26)들은 서로 길이가 같고 평행하여 평행사변형을 형성한다. 이 평행사변형은 동력발생조립체(13)에 의해 평면상에서 피벗식으로 운동한다. 동력발생조립체는 축(28)을 중심으로 링크(25)를 피벗운동시키는 동력발생부재(27)를 포함한다. 축(28)을 중심으로 링크(25)가 피벗운동 할 때, 링크(26)는 축(29)을 중심으로 피벗운동하고, 또한 링크(25,26) 및 연결조립체(18)의 상대적인 피벗운동이 축(30,31)을 통해 이루어진다. 이러한 경우에, 조인트(28 내지 30)는 하나의 자유도를 가진다, 즉, 단순한 피벗 운동을 하게된다.

제 2 링크장치(5)의 링크 유닛(9)은 피벗축(32)을 형성하는 조인트(33)를 통해 제 2 의 4-링크 시스템(FS2)에 포함된 링크에 피벗가능하게 연결되는데, 이때 하나의 자유도 즉, 상기 링크에 대해 순수한 피벗운동만 할 수 있다. 따라서 상기 링크가 피벗운동할 때, 조인트(33)는 그 링크와 함께 운동한다. 비록 조인트(33)는 운동가능한 각 링크(25)상에 마련되고 연결 조립체(18)에 의해 구성된 4-링크 시스템(FS2)내의 링크는 그 4-링크 시스템의 운동에 따라 운동하지만, 조인트(33)가 링크(25) 상에, 상세하게는 피벗축(28,30) 사이에 배치된 실시예를 도시하였다. 조인트(33)는, 축(28,29)을 통해 베이스 구성부(1)에 피벗가능하게 연결된 링크(25,26)의 연결부로 부터 일정거리 이격된 곳에 항상 위치한다. 조인트(33)의 피벗축(32)은 4-링크 시스템(FS2)내의 피벗축들과 실질적으로 평행하다.

따라서, 힌지연결부(16)가 조인트(21,24)에 의해 형성된다. 이러한 각각의 조인트들은 두개의 다른 피벗축들을 중심으로 피벗운동 할 수 있는 적어도 2개의 자유도를 제공한다. 조인트(21,24)를 볼 조인트 또는 카단(cardan) 조인트로 구성할 수도 있으며, 이경우 회전형태의 제 3 자유도가 실현될 수 있다. 조인트(20,23)에 대하여 이와 유사한 다른 변형도 가능하다.

링크장치(5)는 제 1 링크 유닛(9)을 포함하고, 그 링크 유닛은 베이스 구성부(1)에 대해 2개의 자유도를 가지고 운동할 수 있다. 즉, 독립된 축들(28,32)을 중심으로 피벗운동 할 수 있다. 이는 4-링크 시스템(FS2)의 형태 변화에 링크 유닛(9) 및 링크장치(5)가 수반한다는 것을 의미하고, 이러한 사실은 로보트의 조정을 간편화시키고 가용 작업면적을 넓힐 수 있게한다.

또한, 링크장치(5)는 다른 링크 유닛(10)을 포함한다. 이 링크 유닛은 힌지연결부(34)를 통해 운동 구성부에 연결되며, 전체 운동장치가 구성된 것으로 가정할 때, 이러한 연결에 의해 서로 다른 2개의 피벗축들을 중심으로하는 피벗운동에 관한 적어도 2개의 자유도를 가지고 링크장치(5)와 운동 구성부(2) 간에 자유운동이 이루어진다. 또한, 이때 힌지연결부(34)를 2 또는 3의 자유도를 제공할 수 있는 볼 조인트나 카단 조인트 등의 조인트로 구성할 수 도 있다. 실시예에서, 링크 유닛(10)은 두개의 링크(36)로 구성되며, 그 링크는 조인트(35)를 통해 운동 구성부(2)와 연결되고 조인트(37)를 통해 링크 유닛(9)에 연결된다. 실시예에서, 이러한 링크 유닛(9)은 하나의 링크로 구성되고, 그 링크는 조인트(33)와 먼쪽의 단부에서 연결부를 통해 링크 유닛(10)과 연결되어 있다. 전체 장치를 조립한 상태를 도시한 도면을 참조하면, 이러한 연결부에 의해 진짜의 또는 가상의 서로 다른 두개의 피벗축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개 이상의 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어, 조인트(37)를 볼 조인트 또는 카단 조인트로 구성할 수 있다. 링크(36)들이 횡단편(38)에 연결되고 그 횡단편은 링크(9)에 하나의 자유도를 가지고 회전가능하게 연결된 경우에, 횡단편(38)의 회전축과 각을 이루는 축들을 중심으로 피벗운동 가능한 즉, 링크(9)에 대한 하나의 자유도를 가지는 단순한 조인트로 조인트(37)를 구성할 수 있다.

링크들(36)은 서로 평행하고 길이가 같으므로 제 4 의 4-링크 시스템(FS4)을 형성한다. 전술한 바와 같이, 실시예의 링크(9)는 링크(25,26)와 평행하게 피벗운동 한다는 것을 알 수 있다. 그에 따라, 링크장치(4,5)는 운동 구성부(2)를 하나의 동일한 방향 즉, 전체 작업영역 내에서 연결 조립체(18)와 평행한 방향으로 유지할 수 있다.

링크(9)의 피벗동작을 달성하기 위해, 동력발생 조립체(14)의 동력발생부재(39)가 동력전달부(40)를 통해 링크(9)에 작용하며, 그 동력전달부(40)는 베이스 구성부(1) 상의 동력발생부재(39)로 부터 링크장치(5)내의 링크(9)까지 연장한다. 특히 실시예에서, 동력전달부(40)는 전환부재(42,43)에 걸쳐진 가요성 견인력 전달부(41)를 포함하고, 그 제 1 전환부재(42)는 회전수단으로 형성된 동력발생부재(39)의 출력축에 연결되어 출력축에 대하여 상대적으로 회전하는 것을 방지하고, 제 2 전환부재(43)는 링크(9)에 연결되어 상대적으로 회전하는 것을 방지한다. 따라서, 동력발생부재(39)를 양방향으로 각각 구동하면, 링크(9)는 링크(25)에 대해 원하는 방향으로 피벗운동하게 된다.

도 1 의 실시예에서, 또 다른 링크장치(6)는 제 2 의 운동 구성부(2)를 Y-방향 즉, 4-링크 시스템(FS2)의 피벗면을 가로지르는 방향으로 운동시키는 기능만을 한다.

도 2 에 도시한 실시예는 동력전달부(40a)를 통해 링크(25a)에 대해 상대적으로 피벗운동하는 링크(9a)를 채용한 점에 도 1 의 실시예와 상이하다. 이 실시예에서는, 가요성 타입의 견인력 전달부 대신에 서로 관절식으로 연결된 두개의 링크(44)를 포함하고, 그 중 하나의 링크는 회전수단(39)의 회전자에 연결되어 그 회전자에 대하여 상대적으로 회전하는 것이 방지되고 두번째 링크는 링크(9a)에 피벗가능하게 연결된다. 도 1 및 도 2 에서, 회전수단(39a)의 출력축이 동력발생 조립체(13)의 피벗축(28)과 동심(同心)을 이루는 것이 바람직하다. 한편, 상기와 마찬가지로 링크(9a)를 링크(25a)에 대하여 관절식으로 피벗운동가능하게 연결하여 링크(9a)가 2개의 자유도를 가지고 베이스 구성부(1a)에 대하여 운동할 수 있게 한다.

도 3 에 도시한 실시예에서, 링크장치(5b)의 링크(9b)는 더이상 2개의 자유도를 가지고 베이스 구성부(1b)에 대하여 상대적으로 운동하지 않고 하나의 자유도를 가지고 운동한다. 이는 전술한 실시예에서는 피벗운동가능하게 구성하였지만 본 실시예에서는 로터가 링크(9b)에 고정 연결된 회전수단으로서의 동력발생부재(39b)를 도시하였고, 동력발생부재(39b)의 고정부분이 베이스 구성부(1b)에 고정 연결되고 운동 구성부분은 링크(9b)에 고정 연결되어 운동 구성부분이 베이스 구성부(1b)에 대하여 하나의 자유도를 가지고 운동하기 때문이다.

도 1 의 실시예에서, 고정자가 베이스 구성부(1)에 연결되고 회전자가 하나의 링크로 형성된 링크 유닛(11)에 고정 연결된 회전수단으로 동력발생조립체(15)를 구성하였기 때문에, 링크장치(6)의 링크 유닛(11)은 베이스 구성부(1)에 대하여 순수한 피벗운동을 하는 형태로 하나의 자유도를 가지고 운동한다. 유사하게, 도 1 의 링크 유닛(12)도 단일 링크 특성을 가지며, 그 링크 유닛의 단부들은 각 힌지연결부(45,46)을 통해 링크(11) 및 운동 구성부(2)에 고정 연결되어 서로 각을 이루는 축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개 이상의 자유도를 가진다. 이는 조인트(45,46)를 볼 조인트 또는 카단 조인트로 구성함으로서 실현될 수 있으며, 볼 조인트를 채용하는 경우 추가로 회전이 가능하기 때문에 3개의 자유도를 가질 수 있다.

도 3 의 실시예에서는 링크(11b)와 링크(12b)가 힌지연결부(47)에 의해 서로 연결되어 있어 그 링크들 간에는 피벗운동하는 형태의 하나의 자유도를 갖는다는 차이점이 있다. 반면, 링크(11b)는 힌지연결부(48)를 통해 운동할 수 있어 전술한 실시예와는 달리 베이스 구성부(1b)에 대하여 2개의 자유도를 갖는다. 그러나, 링크(12b)는 조인트(46b)를 통해 운동 구성부(2b)에 연결되어 3개의 자유도를 갖는 운동 즉, 서로 각을 이루는 축들을 중심으로하는 피벗운동과 링크(12b)의 길이방향 축을 중심으로 한 회전운동을 한다.

도 4 는 전술한 힌지연결부(48)를 보다 상세히 도시한 것으로, 링크(11b)는 기어부가 각을 이룬 기어 휠(49)에 고정 연결된다. 링크(11b)는 제 1 축(50)을 중심으로 베이스 구성부(1b)에 대하여 피벗운동 가능하게 지지된다. 기어 휘일(49)은 제 2 기어 휘일(51)과 맞물리며, 그 제 2 기어 휘일은 동력발생조립체(15b)의 회전자에 연결되어 그 회전자에 대해 상대적으로 회전되는 것이 방지되며, 동력발생조립체는 회전자가 베이스 구성부(1b)에 연결되고 고정자가 기어 휘일(51)에 연결된 회전수단으로 구성된다. 상기 회전자는 출력축과 같은 특성을 갖는다. 링크(11b)는 상기 제 1 축(50)과 수직인 제 2 축(52)을 중심으로 베이스 구성부(1b)에 대하여 피벗운동한다. 이러한 제 2 축(52)에 대한 피벗운동성은 회전수단(15b)의 출력축을 중심으로 회전가능하게 지지되는 요크(53)에 의해 달성되며, 그 요크(53)는 링크(11b)가 피벗운동하는 중심축을 수반한다.

도 3 및 도 4 에 도시한 실시예는 운동 구성부(2b)가 링크장치(5b)에 의해 X-방향으로 운동할 때, 링크장치(6b)가 축(52)을 중심으로 한 회전으로 인해 경사지면서 수반되는 이점을 갖는다. 이는 운동 구성부(2b)에 대해 조정력을 가할 때 링크장치(6b)가 항상 바람직한 방향을 갖는다는 것을 의미한다.

도 5 내지 도 7 은 도 3 의 링크장치(6b)에 대응하는 링크장치(6c)를 도시한다. 전술한 실시예와 마찬가지로 링크장치는 링크(11c,12c)를 포함한다. 베이스 구성부(1c)에 정렬된 동력발생부재(55)와 운동 구성부(2c)에 정렬된 작업부재(3c) 사이에 구동력을 전달하는 동력전달부(54)가 상기 링크장치에 마련된다. 특히, 동력전달부(54)는 작업부재(3c)를, 예를들어 축을 중심으로, 회전시키기 위한 것이다. 동력전달부(54)는 전환부재(58,59,60)를 둘러싼 견인력 전달부재(56,57)를 포함하며, 그 전환부재는 링크(11c)의 관절식 연결부(47c)에 그리고 연결부(47c)에서 먼쪽의 링크(11c,12c) 단부들에 배치된다. 링크(11c)상의 전환부재(59)는 경사 기어부(angular gear)(61)를 통해 구동력을 동력발생부재(55)로 부터 출력 구동축(62)으로 전달할 수 있게 연결된다. 이러한 구동축(62) 둘레에는 관상 축(63)이 배치되고, 이러한 관상축에 기어 휘일(64,65)이 각각 고정 연결된다. 기어 휘일(64)은 회전수단 형태의 동력발생부재(15c)의 출력축 상에 위치한 기어 휘일(66)과 맞물려 동력을 전달한다. 기어 휘일(65)과 또다른 기어 휘일(67)이 경사 기어부에 포함되며, 그 경사 기어부는 링크(11c)에 고정 연결되어 그 링크에 대해 상대적으로 회전하는 것이 방지된다. 회전 수단(15c)이 작동할 때, 관상 축(63)은 기어 휘일(66,64)을 통해 축(62) 둘레를 회전하고, 이러한 회전은 기어 휘일(65)을 거쳐, 링크(11c)에 고정 연결된 기어 휘일(67)을 축(68)을 중심으로 회전시킨다. 이 축(68)은 축(62) 및 관상 축(63)에 평행한 축을 중심으로 회전가능하게 지지되는 부착부(69)내에 배치되고, 특히 그 축(68)은 관상 축(63)의 일부분을 중심으로 회전가능하게 지지되는 부착부(69)에 의해 회전가능하게 지지된다. 이것은 링크(11c)가 축(68)에 수직이고 축(62)과 동심적인 하나의 축 및 축(68)을 중심으로 베이스 구성부(1c)에 대해 피벗운동할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 전술한 실시예에서 링크(11c)는 2개의 자유도를 갖는다.

운동 구성부(2c)에 근접한 링크(12c) 단부에서, 서로 상대적인 회전이 방지되게끔 기어 휘일(70)을 전환부재(60)에 연결하고, 그 기어 휘일(70)은 축(72)에 고정 연결된 또 다른 기어 휘일(71)과 맞물려 경사 기어부를 구성하고, 기어 휘일(71)에는 다른 기어 휘일(73)이 연결된다. 기어 휘일(73)은 기어 휘일(74)과 맞물려 또 다른 경사 기어부를 형성하고, 기어 휘일(74)은 작업 부재(3c)와 연결되어 서로 상대적인 회전이 방지된다.

도 7 에서, 요크형 부착부(75)는 축(76)의 운반자 역할을 하고, 그 축을 중심으로 링크(12c)가 운동 구성부(2c)에 대해 상대적으로 피벗운동한다. 축(76)과 소정 각도, 바람직하게는 직각방향으로 연장하고 기어 휘일(71,73)을 수반하는 축(72)을 중심으로 피벗운동 가능하게 이러한 부착부(75)가 배치된다. 따라서, 서로 각을 이루는 두개의 피벗 축들을 중심으로 운동 구성부(2c)에 대해 상대적으로 피벗운동하는 형태의 2개의 자유도가 링크(12c)와 운동 구성부 사이에 존재한다. 회전 수단(55) 작동시에, 축(62)과 그 축 상에 위치하고 경사 기어부(61)를 구성하는 기어 휘일(77)이 회전할 것이고, 이러한 회전은 전환부재(59)에 고정 연결된 기어 휘일(78)을 회전시킨다. 이에 따라, 견인력 전달부재(56)가 회전 구동 될 것이고, 또한 전환부재(58)가 회전된다. 또한, 전환부재(58)는 견인력 전달부재(57)와 연결되어 있어 전환부재(58) 및 그 전환부재에 고정 연결된 기어 휘일(70)이 회전하게 된다. 이러한 회전은, 경사 기어부(70,71 및 73,74)를 통해 작업부재(3c)에 전달되어 그 작업부재를 회전시킨다.

도 5 내지 도 7 에 도시한 실시예는, 작업부재 및 링크장치(6c)를 피벗운동시키기 위한 동력발생부재(55,15c)가 모두 베이스 구성부(1c) 상에 배치되어 중량에 따른 관성을 최소화시킬 수 있는 장점을 가진다.

도 8 은, 도 3 에 도시한 실시예에서와 같이 링크장치(5d)가 링크(9d)를 포함하는 실시예를 도시한 도면으로서, 링크(9d)는 동력발생부재(39d)에 의해 하나의 자유도 즉, 순수한 피벗운동을 한다. 동력발생부재(15d)는 링크장치(6d)의 링크(11d)를 축(77)을 중심으로 피벗운동시킨다. 동력발생부재(15d)에 대한 링크(11d)의 운동은 하나의 자유도를 가진다. 그러나, 이 경우 동력발생부재(15d)는 링크장치(5d)에 포함된 동력발생부재(39d)의 회전운동에 의해 영향을 받고, 그 링크장치(5d)에서는 동력발생부재(15d)의 바닥면이 동력발생부재(39d)의 출력축에 연결된다. 상기 출력축은 동력발생부재(39d)로 부터 축(77)에 수직하게 연장한다. 따라서, 링크(11d)는 베이스 구성부(1d)에 대해 2개의 자유도를 가지고 운동할 수 있다. 다시말하면, 서로 경사진 2개의 피벗축을 중심으로 피벗운동을 할 수 있다. 이것은 링크(9d)가 동력발생부재(39d)에 의해 피벗운동할 때, 동력발생부재(15d)와 그에 따른 링크(11d)도 수반한다는 것을 의미한다. 링크(11d)와 링크(12d) 사이의 조인트(45d)와 링크(12d)와 운동 구성부(2d) 사이의 조인트(46d)는 서로 각을 이루는 축들을 중심으로 피벗운동하는 형태의 적어도 2개의 자유도를 가지게끔 설계된다. 도 8 에 도시한 실시예에 의해, 링크(11d)와 링크(12d) 사이에서 연장되고 작업부재(3d)를 회전시키는 동력전달부를 적절히 배치할 수 있다. 예를 들어, 이러한 동력전달부는 축 및 카단 조인트를 기초로 구성할 수 있다.

도 9 에는 도 8 에 도시한 실시예의 변형예를 도시하였다. 이 변형예에 따르면, 동력발생부재(15e,39e)를 모두 베이스 구성부(1e)에 배치할 수 있어 중량 관성을 최소화할 수 있다. 특히, 동력발생부재(39e)는 그 동력발생부재의 출력축에 의해 링크(9e)에 작용하며, 이때 그 출력축은 기어 휘일(79)과 맞물린 기어 휘일(79)을 포함하며, 기어 휘일(79)은 축(80)과 고정 연결되고, 그 축에는 링크(9e)가 고정 연결된다. 축(80)은 관형으로 형성되고 내부에는 동력발생부재(15e)와 동력연결된 축(81)을 수용한다. 기어 휘일(82)은 축(81)에 대하여 서로 상대적으로 회전하지 않게끔 연결되고, 또한 링크(11e)에 고정 연결된 기어 휘일(83)과 기어 휘일(82)은 경사 기어부를 형성하여 링크(11e)가 축(68e)을 중심으로 피벗운동할 수 있게 한다. 부착부(84)는 축(68e)을 수반하고 또한 서로 상대적인 회전이 방지되게끔 관상 축(80)에 연결되어 있어, 동력발생부재(39e)에 의해 관상 축(80)과 함께 축(81)을 중심으로 회전한다. 도 8 에 도시한 실시예에서와 마찬가지로 링크(11e)는 링크(9e)의 피벗운동에 연동할 것이다.

도 10 에는 도 8 의 실시예의 변형실시예를 도시한다. 이 변형실시예에서 동력발생부재(39h)는 베이스 구성부(1h)에 고정된 정지부를 구비하고 링크장치(6h)와는 직접적으로 연결되지 않는다. 대신 동력발생부재(15h)는 바닥부에 의해 축(92)을 중심으로 베이스 구성부(1h)에 대하여 회전가능하게끔 지지된다. 동력발생부재(15h)의 가동부는 링크(11h)에 고정 연결된다. 따라서, 링크(11h)는 동력발생부재(15h)의 정지부에 대하여 하나의 자유도를 갖는 즉, 순수한 피벗운동 형태로 상대적인 운동할 수 있는 한편, 동력발생부재(15h)는 베이스 구성부(1h)에 대하여 추가의 자유도를 갖는 즉, 또다른 순수 피벗운동 형태로 운동할 수 있으며, 이 추가의 피벗운동은 링크(11h)의 피벗축과 각을 이루어 연장하는 하나의 축을 중심으로 동력발생부재(15h)의 바닥부에 대한 상대적인 운동이다. 결과적으로 링크(11h)는 베이스 구성부(1h)에 대하여 2개의 자유도를 가지고 운동할 수 있다. 링크장치(5h)가 동력발생부재(39h)에 의해 피벗운동할 때, 축(92)을 중심으로 회전하는 동력발생부재(15h)의 바닥부에 의해 링크장치(6h)가 따라서 운동할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 링크장치(5h)와 링크장치(6h) 간의 상호연결은 연결 링크(93)에 의해 이루어지는데, 그 연결 링크는 링크들을 2개의 자유도를 가지게끔 즉, 서로 각을 이루는 축들을 중심으로 피벗운동할 수 있게끔 연결한다. 나머지는 전술한 실시예에서와 같다.

도 11 에는 도 10 의 실시예의 변형예를 도시하였다. 차이점은 4-링크 시스템(FS2)이 축(94)을 중심으로 베이스 구성부(1i)에 대하여 피벗운동할 수 있게 배치된다는 것이다. 4-링크 시스템(FS2)과 연결 조립체(18i)는 축(95)을 중심으로 서로 회전할 수 있다. 축(94)과 축(95)은 서로 평행하다. 연결 조립체(18i)의 베이스 구성부(1i)에 대한 방향성을 유지하기 위해 베이스 구성부와 연결 조립체 사이에 링크(96)를 추가로 배치하며, 그 링크(96)는 4-링크 시스템(FS2)과 함께 또 다른 4-링크 시스템을 구성하고, 그 추가의 4-링크 시스템은 4-링크 시스템(FS2)의 피벗운동 중에 연결 조립체(18i)의 베이스 구성부(1i)에 대한 방향성을 유지할 것이다. 그 링크(96)는 적어도 2개의 자유도를 갖는 조인트들을 통해 베이스 구성부(1i) 및 연결 조립체(18i)에 연결된다. 전술한 실시예와 달리, 여기서 동력발생부재(15i)는 베이스 구성부(1i)에 직접 설치되므로 링크(11i)가 베이스 구성부(1i)에 대하여 하나의 자유도를 갖는 순수 피벗운동을 할 것이다. 도 11 의 실시예에서는, 전술한 실시예의 단일 링크(9)를 4-링크 시스템을 형성하는 링크 유닛(9i)으로 대체하였다. 이러한 4-링크 시스템은 그 4-링크 시스템이 형상을 변경할 수 있는 평면에 수직인 피벗면내에서 동력발생부재(39i)에 의해 베이스 구성부(1i)에 대하여 상대적으로 피벗운동할 수 있다. 그 4-링크 시스템(9i)은 역시 4-링크 시스템을 구성하는 링크 유닛(10i)에 연결된다. 이 경우, 링크 유닛(6i)내의 링크(11i)와 연결 조립체(18i) 그리고 링크(11i)와 4-링크 시스템(9i)은 링크(97)와 링크(98)에 의해 각각 연결되며, 이에 따라 연결 조립체(18i) 및 4-링크 시스템(9i)은 동력발생부재(15i)에 의해 링크(11i)가 피벗운동할 때 수반되어 운동할 수 있게 된다.

도 12 의 실시예는 도 10 의 실시예와 유사하다. 다만, 링크(93j)는 링크(9j) 및 링크(11j)와 각각 연결되고, 동력발생부재(15j)가 베이스 구성부(1j) 상에 마련된다. 동력발생부재(15j)의 가동부는 링크(11j)에 피벗가능하게 연결된다. 그러나, 이러한 가동부(99)가 링크(11j)와 함께 회전하게 연결되어 있기 때문에, 링크(9j)가 동력발생부재(39j)에 의해 피벗운동할 때, 링크(11j)는 가동부(99)의 피벗축에 평행한 방향으로 자유롭게 운동할 수 있으나, 동력발생부재(15j)가 회전작동할 때에는 가동부(99)에 의해 링크(11j)가 수반되어 운동할 것이다. 그러나, 여기서도 마찬가지로, 링크(11j)와 베이스 구성부(1j) 간에는 서로 경사진 2개의 피벗축을 중심으로 피벗운동할 수 있는 2개의 자유도를 가진다.

도 13 의 실시예는 링크장치(100)에 의해 4-링크 시스템(FS2)및 링크(96)가 상하 작동하는 점에 큰 차이가 있으며, 그 링크장치는 동력발생부재(101)와 연결 조립체(18k) 사이의 동력 매개체 역할을 한다. 그 링크장치(100)는 베이스 구성부(1k)에 대하여 순수 피벗운동을 하는 형태의 하나의 자유도를 가지고 운동하는 링크 아암(102)을 포함하며, 그 링크 아암(102)은 전술한 링크 유닛(10)과 유사한 4-링크 시스템(103)을 통해 연결 조립체(18k)에 연결된다. 4-링크 시스템(103)은 또한 베이스 구성부(1k)와 연결 조립체(18k) 사이의 연결부를 형성하는 링크들과 연동한다. 링크장치(6k)내의 링크(11k)와 연결 조립체(18k) 사이에는, 링크(11k)의 피벗운동을 연결 조립체(18k)에 전달하여 그 링크(11k)가 피벗될 때 연결조립체를 변위시키기 위한 연결부(104)를 배치한다.

도 14 에 도시한 실시예는, 하나의 자유도 즉 하나의 축을 중심으로 피벗운동하는 자유도를 가진 조인트들을 통해 링크(191,221)가 슬리브(105,106)에 각각 연결된다는 점을 제외하고 전술한 실시예들과 실질적으로 동일하다. 이러한 슬리브(105,106)는 각각의 축(107,108)을 중심으로 회전가능하게 저널(journal)연결된다. 축(108)은 작업부재(3L)가 배치되는 운동 구성부(1L)를 구성한다. 운동 구성부(1L)는 축(107)을 중심으로 회전가능하게 저널연결된다. 링크장치(6L)는 전술한 원리에 따라 축(107)에 작용하게 된다. 도 14 에 따른 실시예의 주 목적은, 로보트 구조물의 다른 구성부와 링크들을 힌지 연결하였을 때 많은 변형이 가능하다는 것을 나타내기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 적용분야는 첨부하는 청구범위에 의해서만 한정된다.

도 15 는 도 1 의 실시예의 변형실시예를 도시한 것으로서, 도 1 의 링크장치(5,6)를 하나의 링크장치(5m)로 교체한 것이다. 링크장치(5m)는 제 1 링크 유닛(10m)과 함께 연결부(109)를 통해 운동 구성부(2m)에 연결되며, 그 연결부(109)는 하나의 자유도 즉, 하나의 축을 중심으로 피벗운동한다. 이 실시예에서는 링크 유닛(10m)이 하나의 링크만을 가진다. 그러나, 안정성을 개선하기 위해 필요하다면, 두개 또는 그 이상의 링크를 채용할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

링크장치(5m)를, 서로 각을 이루는 두개의 축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개의 자유도를 가지게끔 링크 유닛(10m)에 연결한다. 비록, 이러한 2개의 자유도는 카단 조인트 또는 이와 유사한 것에 의해서 이루어질 수 있지만, 도 15 의 횡단편(38m)은 링크(10m)에 대해 순수한 피벗운동을 하는 즉, 하나의 자유도를 가지는 운동을 할 수 있다. 반면, 그 횡단편은 하나의 자유도 즉, 순수 피벗운동성을 가지는 조인트(111)을 통해 링크 유닛(9m)내의 두 링크(110)에 연결되고, 상기 순수 피벗운동은 횡단편(38m)이 링크(10m)에 대하여 피벗운동하는 축에 대해 경사진 축들을 중심으로 이루어 진다.

링크(110)들은 두개의 자유도를 가지게끔 베이스 구성부(1m)에 연결된다. 특히, 이 실시예에서, 횡단편(112)은 하나의 자유도를 가지고 베이스 구성부(1m)에 대하여 회전가능하게 지지되며, 링크(110)들은 하나의 자유도를 가지는 순수 피벗운동을 하게끔 횡단편(112)에 힌지식으로 연결된다. 횡단편(112)에 대한 링크(110)들의 피벗운동은, 베이스 구성부(1m)에 대한 횡단편(112)의 회전운동 축에 경사지게 배치된 축들을 중심으로 이루어진다.

도 15 에 따른 실시예에서, 링크(110)들과 횡단편(112,38m)에 의해 형성된 평행사변형이 회전중에 그대로 유지된다는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 운동 구성부(2m)의 안정성을 확보하기위해, 평행사변형을 형성하는 횡단편(112,38m)이 서로 평행하게 유지되고, 운동 구성부(2m)와 횡단편(38m) 사이의 링크(10m) 역시 순수한 피벗운동을 하는 하나의 자유도를 가진다는 것을 알 수 있다.

또한, 4-링크 시스템(FS2) 역시 회전시에 고정되어 있어야 한다는 것 즉, 실질적으로 하나의 동일면 상에서 형태를 변경할 수 있어야 한다는 것을 알 수 있다.

전술한 내용과 마찬가지로, 4-링크 시스템(FS2)을 작동시키기 위해 동력발생조립체(13m)가 있다. 링크장치(5m)를 통해 원하는 조정을 할 수 있게 하기 위해, 횡단편(112)을 피벗운동시키고 그에 따라 링크(110)를 베이스 구성부(1m)에 대해 피벗운동시키는 동력발생부재(39m)를 마련한다. 또한, 횡단편(112)의 회전축에 실질적으로 평행한 면내에서 그 횡단편에 대해 상대적으로 링크(110)를 피벗운동시키는 동력발생부재(15m)를 마련한다. 이러한 실시예에서, 동력발생부재(39m)는 베이스 구성부(1m)에 연결된 고정부와 횡단편(112)에 연결된 가동부를 포함한다. 이 도시한 실시예에서, 동력발생부재(15m)는 횡단편(112)에 고정 연결된 고정부를 포함하는 한편, 그 동력발생부재(15m)의 가동부는 링크(110) 중 하나에 연결된다. 다시 말하면, 링크(110)는 동력발생부재(39m)와 동력발생부재(15m)에 의해 서로 수직인 2개의 평면내에서 작동한다.

이상의 전술한 모든 실시예에서, 운동 구성부(2) 또는 그 운동 구성부에 부착된 작업부재를 직접 또는 간접적으로 소정 경로를 통해 운동시키기 위한 여러가지 실시예의 로보트의 동력발생부재를 조정하기 위해 컴퓨터와 같은 적절한 조정 유닛을 이용할 수 있다.

본 발명이 이상에서 설명한 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 청구항 제 1 항에 기재된 본 발명의 기술사상 내에서 환경에 따라 본 발명의 실시예를 적절히 변형할 수 있을 것이다.

Claims (37)

1. 베이스 구성부와 그 베이스 구성부에 대해 상대적으로 운동하는 운동 구성부로 이루어진 두 구성부(1,2)를 서로 상대적으로 운동시키기 위한 상대적인 운동장치에 관한 것으로, 상기 구성부들 사이를 연결하고 2개 이상의 관절식 링크 유닛을 각각 포함하는 2개 이상의 링크장치(4,5,6)와, 그 구성부들의 상대적인 위치를 변화시키기 위해 상기 링크장치를 피벗운동시키는 동력발생장치(13,14,15)를 포함하고, 링크장치들 중 제 1 링크장치(4,5 또는 6)는 힌지연결부를 통해 구성부(1 또는 2) 중 하나에 연결되어, 전체 운동장치가 구성되었을 때, 서로 각을 이루는 진짜의 또는 가상의 두개의 피벗축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개의 자유도가 상기 제 1 링크장치와 구성부 사이에 존재하며, 상기 제 1 링크장치(4,5 또는 6)는 나머지 구성부(1 또는 2)에 대하여 하나의 자유도로 운동하는 두개의 구성부 간의 상대적 운동장치에 있어서,

   상기 링크장치들 중 제 1 링크장치 외의 추가 링크장치(4,5 또는 6)는 상기 나머지 구성부(1 또는 2)에 힌지연결부를 통해 연결되며, 그 힌지연결부는 전체 운동장치가 구성되었을 때 진짜의 또는 가상의 두개의 상이한 피벗축을 중심으로 피벗운동하는 형태의 2개 이상의 자유도를 상기 제 1 링크장치 외의 추가 링크장치와 나머지 구성부 간에 제공하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링크장치(4)는 링크 조립체(8), 운동 조립체(7), 및 상기 링크 조립체와 운동 조립체를 상호 연결하는 연결 조립체(18)를 포함하고, 상기 운동 조립체는 구성부(1 또는 2) 중 하나의 구성부(1)와 연결 조립체 사이에 마련되고, 상기 링크 조립체(8)는 구성부(1 또는 2) 중 나머지 하나의 구성부(2)와 연결 조립체(18) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 링크 조립체(8)는 조인트들을 통해 모든 방향으로 피벗운동할 수 있게끔 연결 조립체 및 관련 구성부에 연결되는 2개 이상의 제 1 링크(19)를 포함하고, 상기 제 1 링크는 연결 조립체 및 관련 구성부와 함께 하나 이상의 제 1 의 4-링크 시스템(FS1)을 형성하고, 상기 운동 조립체는 연결 조립체와 관련 구성부 간에 상대적인 운동이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
4. 제 3 항에 있어서, 동력발생조립체(13,14,15)는 링크 조립체와 운동 조립체에 작용하여 상기 구성부 간의 상대적인 위치를 변경시키는 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 링크 조립체(8)는 조인트들을 통해 모든 방향으로 피벗운동할 수 있게끔 연결 조립체 및 관련 구성부에 연결되는 하나 이상의 제 3 링크(22)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 3 링크의 조인트들(20,21,23,24)은 삼각형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 3 링크(22)와, 각각의 제 1 링크(19)와, 연결 조립체(18) 및 관련 구성부(2)는 제 3 의 4-링크 시스템(FS3)을 구성하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
7. 제 3 항 및 제 6 항에 있어서, 링크 조립체내의 제 1 링크(19)들은 서로 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
8. 제 3 항 및 제 6 항에 있어서, 링크 조립체내의 제 1 링크(19)들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운동 조립체(7)는 연결조립체 및 관련 구성부에 대하여 상대적으로 피벗운동할 수 있는 하나 이상의 제 2 링크(25,26)를 포함하는 제 2 링크 조립체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 링크 조립체(7)는, 연결 조립체(18) 및 관련 구성부(1)와 함께 제 2 의 4-링크 시스템(FS2)을 형성하는 2개 이상의 제 2 링크(25,26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
11. 제 10 항에 있어서, 제 2 링크 조립체(7)내의 제 1 링크(25,26)들은 서로 길이가 동일한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
12. 제 11 항에 있어서, 제 2 링크 조립체내의 제 1 링크(25,26)들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
13. 제 3 항 및 제 6 항에 있어서, 제 1 링크 조립체내의 제 1 및 제 3 링크(19,22)들은 서로 길이가 같은 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
14. 제 13 항에 있어서, 제 1 링크 조립체내의 제 1 및 제 3 링크(19,22)들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가 링크장치(5 또는 6)는 연결 수단(33,33a,80,84,93,97,98,93j,104,113)에 의해 다른 링크장치(4 및 5)에 각각 연결되어 각각의 동력발생조립체(15, 13)에 의한 다른 링크장치(4 및 5)의 운동에 수반하여 운동하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
16. 제 15 항에 있어서, 추가 링크장치(5 또는 6)는 다른 링크장치(4 및 5)를 각각 구성하는 가동부(25,9d,9e,5h,9i,9j,18k)에 힌지식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 가동부는 피벗운동 가능한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(5)에 포함되는 동력발생수단(14)은 그 추가 링크장치(5)를 구성하는 링크 유닛(9)을 운동 구성부(25)에 대하여 상대적으로 피벗운동시키는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
19. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(5)의 일단부가 제 2 의 4-링크 시스템을 구성하는 가동 링크(25)에 피벗가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(5)는 피벗축(32)을 중심으로 두 구성부 중 하나의 구성부에 대하여 피벗운동가능하게 제 2 의 4-링크 시스템의 링크에 연결되고, 그 피벗축(32)은 그 링크의 피벗축(28)에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(5)는 제 2 의 4-링크 시스템의 링크(25)에 피벗가능하게 연결되는 하나 이상의 제 1 링크(9)와, 구성부(2)에 피벗가능하게 연결되는 하나 이상의 제 2 링크(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
22. 제 21 항에 있어서, 제 2 링크장치(5)내의 제 1 링크(9)를 제 2 의 4-링크 시스템(FS2)의 링크(25)에 대하여 피벗운동시키는 동력발생조립체는, 제 2 의 4-링크 시스템의 링크(25)가 피벗가능하게 연결되는 구성부(1) 상에 배치된 동력발생부재(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 동력발생부재(39)는 제 2 의 링크 시스템의 링크(25)를 따라 연장하는 동력전달부재(41)를 포함하는 동력전달장치(40)를 통해 추가 링크장치의 제 1 링크에 작용하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
24. 제 22 항에 있어서, 동력발생부재(39a)는 2 이상의 관절식 링크(44)를 포함하는 링크 아암 시스템(40a)을 통해 추가 링크장치의 제 1 링크(25)에 작용하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
25. 제 1 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(4,5,6,)는 힌지연결부를 통해 두 구성부 모두에 연결되고, 전체 운동장치가 구성된 때, 상기 힌지연결부는 추가 링크장치와 각 구성부 간에 2 개의 자유도를 가지는 상대적인 운동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
26. 제 25 항에 있어서, 추가 링크장치를 구성하는 링크들(11b,12b)은 힌지연결부(47)를 통해 서로 힌지 가능하게 연결되며, 그 힌지연결부는 그 링크들 간에 하나의 자유도를 가지는 피벗운동 형태의 운동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 추가 링크장치(6b,6c)를 구성부들에 대하여 상대적으로 피벗운동하게하는 동력발생조립체(15,6,15c)는 구성부 중 하나에 회전수단 형태로 마련된 동력발생부재(15b,15c)를 포함하고, 그 동력발생부재는 제 2 링크장치내의 링크(11b,11c)들 중 하나에 고정 연결된 기어 휘일(49,67)을 포함하는 경사 기어부(49,51;65,67)를 통해 상기 링크에 구동력을 전달하고, 그 링크는 회전수단의 회전축에 실질적으로 평행한 축(52,62)을 중심으로 자유롭게 피벗운동 가능한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
28. 제 25 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 구성부들 중 하나에 배치된 동력발생부재(55)와 나머지 구성부에 배치된 작업부재(3c) 사이에 구동력을 전달하기 위한 동력전달장치는 추가 링크장치(6c)를 따라 마련되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
29. 제 28 항에 있어서, 추가 링크장치의 링크들의 관절식 연결부에 그리고 그 링크들 중 하나 이상의 링크의 상기 관절식 연결부에서 먼쪽의 단부에 회전가능하게 설치된 전환부재(59,58,60) 둘레에 놓여진 견인력 전달부재(56,57)를 동력전달장치가 포함하고, 추가 링크장치에 포함된 링크들의 서로 멀리 떨어진 단부들 중 하나 이상의 단부에 마련된 전환부재는 경사 기어부를 통해 동력발생부재 또는 작업부재(3c)에 동력전달이 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 전환부재(59)들 중 하나를 회전시키는 동력발생부재(55)는 전환부재에 연결된 기어 휘일(78)과 맞물린 기어 휘일(77)이 마련된 축(62)을 구비한 회전수단(55)에 의해 구성되고, 상기 2개의 기어 휘일은 기어 경사부를 형성하며, 관상 축(63)이 상기 축 둘레에 배치되고, 그 관상 축은 동력발생부재(15c)를 통해 제 2 링크장치를 피벗시키기 위한 구동수단 및 추가 링크장치의 인접 링크(11c)에 고정 연결된 기어 휘일(67)과 맞물리는 기어 휘일을 포함하고, 상기 기어 휘일(65,67)은 상기 경사 기어부를 구성하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
31. 제 23 항에 있어서, 상기 동력전달부재(40)는 하나 이상의 가요성 견인력 전달부재(41)와 그 견인력 전달부재가 놓여지는 전환부재(42,43)를 포함하고, 동력발생부재(39)는 상기 전환부재 중 하나를 회전시키며, 나머지 제 2 전환부재(43)는 추가 링크장치(5)의 제 2 링크(9)에 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 링크장치(4,5,6)는 3개 이상의 자유도를 가지고 운동할 수 있도록 제 1 구성부에 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
33. 제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 추가 링크장치(5d,6d)를 포함하고, 이러한 추가 링크장치는 동력발생조립체에 의해 운동할 수 있는 제 1 링크를 각각 포함하고, 추가 링크장치들 중 하나의 가동 링크(11d)는 나머지 추가 링크장치(5d)의 움직일 수 있는 제 1 링크(9d)에 수반하여 하나의 자유도를 가지고 운동하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
34. 제 2 항에 있어서, 운동 조립체(FS2,96)는 2개의 자유도를 가지는 연결부에 의해 베이스 구성부에 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
35. 제 3 항 및 제 34 항에 있어서, 제 1 의 4-링크 시스템(FS1)은 그 4-링크 시스템의 피벗면에 평행한 축(94)을 중심으로 회전가능하게 베이스 구성부에 연결되며, 운동 조립체의 추가 링크(96)는 연결조립체(18i)의 평행 조절작용을 하는 추가의 4-링크 시스템을 형성하는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
36. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가 링크장치(5m)의 제 1 링크 유닛(9m)은 2개의 자유도를 제공하는 연결부를 통해 베이스 구성부(1m)에 연결되고, 제 2 링크 유닛(10m)은 하나의 자유도 만을 가지는 연결부(109)를 통해 운동 구성부(2m)에 연결되며, 상기 두 링크 유닛(9m,10m)은 2개의 자유도를 가지는 연결부를 통해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.
37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 두 구성부 간의 상대적인 운동장치는 산업용 로보트이고, 제 2 의 구성부(2)는 하나 이상의 작업부재(3)를 직접적 또는 간접적으로 이송하기 위한 것을 특징으로 하는 두개의 구성부 간의 상대적인 운동장치.