KR20020035420A - 조인트 구동 장치 - Google Patents

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KR20020035420A
KR20020035420A KR1020010022088A KR20010022088A KR20020035420A KR 20020035420 A KR20020035420 A KR 20020035420A KR 1020010022088 A KR1020010022088 A KR 1020010022088A KR 20010022088 A KR20010022088 A KR 20010022088A KR 20020035420 A KR20020035420 A KR 20020035420A
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poles
magnetic
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KR1020010022088A
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아키타요시토시
김흥중
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가나이 쓰도무
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
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Abstract

조인트 구동 장치에 있어서, 리니어 모터는 하나 이상의 고정자부, 가동 요소, 및 자기장을 발생시키도록 고정자부에 에너지 공급하는 전자기 코일 장치를 포함하고, 상기 고정자부는 자극쌍을 포함하고, 이 자극쌍은 각각의 고정자부에 서로 인접해 있고, 자극의 각각의 쌍들이 가동 요소를 통해 서로 대향하여 상기 가동 요소를 통해 자극을 통과하는 자기장을 발생시키고, 및 고정자부가 자화될 때 두 쌍 이상의 자극 중 하나의 자극 방향은 두 쌍 이상의 자극중 다른 하나의 자극 방향과 반대이다.

Description

조인트 구동 장치{JOINT DRIVING APPARATUS}
본 발명은 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는 조인트 구동 장치에 관한 것이다.
종래의 조인트 구동 장치에서, 회전 전동기가 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는데 사용되어 왔다. 또다른 종래의 조인트 구동 장치에서, 리니어 모터는 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는데 사용되어 왔으며, 리니어 모터의 고정자 구조는 회전 전동기의 고정자 구조와 유사하다.
본 발명의 목적은 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는 조인트 구동 장치를 제공하는 것이고, 상기 장치에 의해서 제1 및 제2부재가 서로 움직이게 하는 힘을 발생시키는데 자속이 효과적으로 활용된다.
도1은 본 발명의 리니어 모터를 포함하는 조인트 구동 장치를 나타내는 개략도,
도2a는 조인트 구동 장치의 제어 시스템을 나타내는 블록도,
도2b는 조인트 구동 장치의 다른 제어 시스템을 나타내는 블록도,
도3a는 조인트 구동 장치의 다른 제어 시스템을 나타내는 블록도,
도3b는 조인트 구동 장치의 또다른 제어 시스템을 나타내는 블록도,
도4는 본 발명의 리니어 모터를 포함하는 다른 조인트 구동 장치의 개략도,
도5는 본 발명의 리니어 모터를 포함하는 또다른 조인트 구동 장치를 나타내는 개략도,
도6a는 본 발명의 리니어 모터의 고정자 구동 유닛을 나타내는 개략 사시도
도6b는 본 발명의 리니어 모터의 또다른 고정자 구동 유닛을 나타내는 개략 사시도,
도7a는 본 발명의 리니어 모터의 자기 코어 유닛을 나타내는 개략 사시도,
도7b는 본 발명의 리니어 모터의 자기 코어 조립체를 나타내는 개략 사시도,
도8a는 본 발명의 리니어 모터의 외부 형상을 나타내는 개략 사시도,
도8b는 본 발명의 또다른 리니어 모터의 외부 형상을 나타내는 개략 사시도,
도8c는 본 발명의 또다른 리니어 모터의 외부 형상을 나타내는 개략 사시도,
도9는 직렬로 배치된 본 발명의 고정자부와 상기 고정자부상에 구동된 가동 요소를 나타내는 개략 사시도,
도10은 병렬로 배치된 본 발명의 고정자부와 상기 고정자부상에 구동된 가동 요소를 나타내는 개략 사시도,
도11은 본 발명의 또다른 가동 요소를 나타내는 개략 사시도,
도12는 본 발명의 또다른 가동 요소와 그것에 사용할 수 있는 고정자를 나타내는 개략도,
도13은 본 발명의 또다른 리니어 모터를 나타내는 부분 단면도,
도14는 2상 리니어 모터에서 입력 지령 펄스, 가동 요소의 진행 및 각각 고정자부를 에너지 공급하는 전류 위상 사이의 관계를 나타내는 다이어그램,
도15는 2상 리니어 모터에서 입력 지령 펄스, 가동 요소의 진행 및 각각 고정자부를 에너지 공급하는 전류 위상 사이의 또 다른 관계를 나타내는 다이어그램,
도16은 2상 리니어 모터에서 입력 지령 펄스, 가동 요소의 진행 및 각각 고정자부를 에너지 공급하는 전류 위상 사이의 또다른 관계를 나타내는 다이어그램,
도17은 본 발명의 리니어 모터를 포함하는 또다른 조인트 구동 장치를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 따르면, 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는 조인트 구동 장치에 있어서, 제1 및 제2부재중 다른 하나에 고정된 하나 이상의 고정자부, 가동 방향으로 고정자부에 대하여 이동 가능하고 제1 및 제2부재중 다른 하나에 대하여 이동될 제1 및 제2부재중 하나에 연결된 가동 요소, 및 자화될 고정자부를 활성화하여 고정자부에 대하여 가동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 자기장이 발생하도록 하는 전자기 코일 장치를 포함하는 리니어 모터를 포함하고, 고정자부가 두 쌍 이상의 자극을 포함하고, 두 쌍 이상의 자극은 가동 방향으로 서로 인접해 있고, 두 쌍 이상의 자극의 각각은 가동 방향에 수직인 가로 방향으로 가동 요소를 거쳐 서로 마주보고 있어 가동 요소를 거쳐 자극을 통과하는 자기장을 발생시키고, 두 쌍 이상의 자극중 하나의 자극 방향은 고정자부가 자화될 때 가동 방향으로 두 쌍 이상의 자극중 하나에 인접한 두 쌍 이상의 자극중 또다른 하나의 자극방향과 반대이다.
두 쌍 이상의 각각의 자극은 가동 방향에 수직인 가로 방향으로 가동 요소를 개재하여 서로 마주보고 가동 요소를 개재하여 자극을 통과하는 자기장을 발생시키고, 두 쌍 이상의 자극중 한 쌍의 자극 방향은 고정자부가 자화될 때 가동 방향으로 두 쌍 이상의 자극중 하나에 인접한 두 쌍 이상의 자극중 다른 하나의 자극과 반대 방향이 되기 때문에, 자속이 제1 및 제2부재를 서로에 대하여 움직이게 하는 힘을 발생시키도록 효과적으로 활용된다.
조인트 구동 장치는 또한 고정자부에 대하여 가동 요소의 실제 운동에 대응하는 신호를 발생시키는 센서를 포함하고, 전자기 코일 장치는 상기 신호와 고정자 부에 대한 가동 요소의 지시된 운동 사이의 비교를 기초로 폐루프 제어 시스템을 형성하도록 고정자부의 에너지 공급된 위상의 변화를 제어한다. 전자기 코일 장치는 고정자부에 대한 가동 요소의 지시된 운동을 기초로 개방 루프 제어 시스템을 형성하도록 고정자부의 에너지 공급된 위상에서의 변화를 제어할 수도 있다. 고정자부에 대한 가동 요소의 실제 운동은 가동 요소의 실제 운동에 의해 전자기 코일 장치에 유도된 전압으로부터 또는 전자기 코일 장치를 통해 흐르는 전류로부터 추정될 수 있다.
상기 장치가 두 개 이상의 고정자부를 포함할 때, 전자기 코일 장치는 두 개이상의 고정자부 사이의 에너지 공급된 위상의 차이를 가지고 자화되도록 각각 두 개 이상의 고정자부를 에너지 공급하여 이동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 이동 자계가 두 개이상의 고정자부 사이의 상호 작용에 의해 발생되고, P는 각각의 고정자부에서 이동 방향으로 서로 인접한 자극쌍의 피치이고, k는 0보다 작지 않은 정수이고, M은 2보다 작지 않은 정수이면서 각각의 서로 다른 에너지 공급된 위상으로 에너지 공급된 고정자부의 갯수이고, 고정자부중 하나에 대한 자극쌍과 이동 방향으로 서로 인접한 고정자부의 다른 하나의 자극쌍 사이의 거리는 (k*P) +(P/M)이다.
조인트 구동 장치는 일부분이 제1 및 제2부재중 하나에 접속된 탄성 부재 를 더욱 포함할 수 있고, 가동 요소는 탄성 부재의 다른 부분에 접속되어 제1 및 제2 부재의 다른 하나에 대하여 탄성 부재를 거쳐 제1 및 제2부재중 하나를 구동시킨다. 상기 장치는 탄성 부재와 리니어 모터의 복수의 쌍들을 포함할 수 있는 한편 상기 제1 및 제2부재 사이의 상대 운동이 탄성 부재와 리니어 모터쌍의 각각의 것에 의해 서로 다른 각 방향을 따라 실시된다. 상기 장치는 복수의 탄성 부재를 포함할 수 있는 한편 제1 및 제2부재 사이의 상대 운동은 리니어 모터에 선택적으로 접속된 탄성 부재중 각각의 것에 의해 서로 다른 각 방향을 따라 실시된다. 조인트 구동 장치는 고정자부로부터 돌출된 가동 요소 부분을 커버하는 더스트 커버를 또한 포함할 수 있다. 조인트 구동 장치는 리니어 모터를 냉각하는 냉각 장치를 또한 포함할 수 있다. 조인트 구동 장치는 배터리와 외부 전원 사이에서 리니어 모터에 전력을 공급하는 전력 공급원을 스위칭하는 스위칭 장치를 포함할 수 있다. 조인트구동 장치는 이동 방향으로 제1 및 제2부재 중 다른 하나에 대하여 가동 요소를 움직이게 하는 스프링 부재를 더욱 포함할 수 있다. 탄성 부재는 가동 요소와 제1 및 제2부재중 하나 사이를 탄성적으로 접속하는 스프링을 포함할 수 있다. 탄성 부재는 가동 요소와 제1 및 제2부재중 하나 사이를 탄성적으로 접속하는 고무를 포함할 수 있다.
두 쌍 이상의 자극중 각각의 쌍의 제1자극이 가동 요소의 제1측면을 향하고, 두 쌍 이상의 자극중 각 쌍의 제2자극이 가로 방향으로 제1측면과 반대인 가동 요소의 제2측면을 향하고, 두 쌍 이상중 한 쌍의 자극에 대한 제1자극과 두 쌍 이상중 상기 한 쌍의 자극중 제2자극 사이의 자극 방향은 두 쌍 이상중 다른 한 쌍의 자극중 제1자극과 두 쌍 이상중 상기 다른 한 쌍의 자극중 제2자극 사이의 자극 방향과 반대이고, 두 쌍 이상의 자극은 단일의 전자기 코일에 의해 자화될 때, 리니어 모터용 전자기 코일의 개수는 최소가 된다.
두 쌍 이상의 자극중 각각의 쌍의 제1자극이 가동 요소의 제1측면을 향하고, 두 쌍 이상의 자극중 각각의 쌍의 제2자극이 가로 방향으로 제1측면과 반대인 가동 요소의 제2측면을 향하고, 고정자부는 자기 코어를 갖고 전자기 코일 장치는 자기 코어의 길이 방향의 끝단들 사이에 자기 코어의 중간 부분을 둘러싸는 전자기 코일을 구비하여 자기 코어의 길이 방향의 끝단을 통과하는 자기장을 발생시켜 두 쌍 이상의 자극이 전자기 코일에 의해 에너지 공급되고, 자기 코어의 길이 방향의 끝단들 중 하나가 두 쌍 이상에서 한 쌍의 자극중 제1자극과 두 쌍 이상에서 다른 쌍의 자극중 제2자극의 모두를 형성하는 한편, 자기 코어의 길이 방향의 끝단들중 다른 하나는 두 쌍 이상에서 다른 한 쌍의 자극중 제1자극과 두 쌍 이상의 자극에서 한 쌍의 자극중 제2자극을 형성할 때, 자기 코어의 크기가 최소가 된다.
상기 장치가 두 쌍 이상의 고정자부 사이에서 에너지 공급된 위상의 차이를 가지고 자화되도록 각각 에너지 공급된 두 쌍 이상의 고정자부를 포함하여 이동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 이동 자기장은 두 개 이상의 고정자부들 사이의 상호 작용에 의해 발생되고, 각각의 고정자부는 단일 전자기 코일에 의해 자화될 때, 리니어 모터용 전자기 코일의 개수는 최소가 된다.
상기 장치가 두 쌍 이상의 고정자부들 사이에서 에너지 공급된 위상 차이를 가지고 자화되도록 각각 에너지 공급된 두 쌍 이상의 고정자부를 포함하여, 이동 방향으로 가동 요소를 자극하는 이동 자기장은 두 개 이상의 고정자부들 사이의 상호 작용에 의해 발생되고, 고정자부중 하나에서 두 쌍이상의 자극은 단일 전자기 코일에 의해 에너지 공급되고 고정자부중 다른 하나에서 두 쌍 이상의 다른 자극이 단일 전자기 코일에 의해 에너지 공급되고, 리니어 모터용 전자기 코일의 개수는 최소가 된다. 고정자부가 단일 전자기 코일에 의해 자화될 때, 전자기 코일의 개수는 최소가 된다.
도1에 나타난 바와 같이, 리니어 모터(101)는 제어기(102), 전력 구동기 (103), 배터리(104), 전원선(105), 커넥터(106), 선회 조인트(108), 조인트 (108) 상에서 서로에 대해 선회 가능한 제1 및 제2부재(109 및 110), 일단이 커넥터(106)를 거쳐 가동 요소에 접속되고 타단이 제2부재(110)에 접속되어 근육과 유사하게 움직이도록 탄성 특성을 갖는 스프링 또는 고무의 탄성 부재 (107), 일끝단이 제 1부재에 접속되고 타단이 제2부재(110)에 접속되어 근육과 유사하게 움직이도록 탄성 특성을 갖는 스프링 또는 고무의 또다른 탄성 부재(111)를 갖는다.
전력은 배터리(104) 또는 전원선(105)으로부터 리니어 모터(101)에 공급될 수 있다. 배터리(104)와 전원선(105)중 적어도 하나가 분리될 수 있다. 스프링 (120)은 댐퍼로서 제1부재(109)와 가동 요소 사이에 배치될 수 있다. 도17에 나타난 바와 같이, 리니어 모터(101)는 냉각 장치(121) 및/또는 고정자로부터 돌출된 가동 요소 부분을 커버하는 더스트 커버(122)를 구비할 수 있다. 상기 냉각 장치(121)는 전동기 구동 팬(fan) 또는 냉각 핀(fin)이 될 수 있다.
도2a에 나타난 바와 같이, 폐루프 제어 시스템은 가동 부재와 고정자 사이의 상대적인 운동 및/또는 가동 부재상의 자극과 고정자상의 자극 사이의 위치 관계를 측정하는 센서(123), 센서(123)로부터 신호를 받는 제어기(102) 및 전력 구동기 (103)에 의해 형성될 수 있다.
도2b에 나타난 바와 같이, 개방 루프 제어 시스템은 리니어 모터(101), 제어기(102) 및 전력 구동기(103)에 의해 형성될 수 있다.
도3a에 나타난 바와 같이, 전력 구동기(103)는 리니어 모터(101)에 의해 발생된 유도 전압(E0)로부터 제어기(102)에서 산출된 가동 부재상의 자극과 고정자상의 자극 사이의 위치 관계를 기초로 제어될 수 있다.
도3b에 나타난 바와 같이, 전력 구동기(103)는 전압으로부터 산출된 유도 전압(E0)과 리니어 모터(101)로 공급된 측정 전류로부터 제어기(102)에서 산출된 가동 부재상의 자극과 고정자상의 자극 사이의 위치 관계를 기초로 제어될 수 있다.
도4에 나타난 바와 같이, 제1부재와 제2부재 사이의 상대적인 운동은 한 쌍의 리니어 모터(101)에 의해 발생될 수 있다. 도5에 나타난 바와 같이, 리니어 모터(101)는 탄성 부재(107a 및 107b)중 하나에 선택적으로 접속될 수 있어, 어느 하나의 방향으로 제2부재(110)를 구동시킬 수 있다.
도6a 및 도6b에 나타난 바와 같이, 제1자기 코어(51)는 제1쌍의 자극(11a 및 21a)을 형성하고, 제2자기 코어(52)는 제2쌍의 자극(12b 및 22a)을 형성한다. n =1, 2 , 3 , --- 일 때 제 (2n-1)자기 코어는 제1쌍의 자극(11a 및 21b)을 갖고 제 (2n) 자기 코어는 제2쌍의 자극(12b 및 22a)을 갖는다. 제1자기 코어(51)와 제2자기 코어(52)는 단일의 전자기 코일(4)에 의해 둘러 싸여 있다. 그 피치(Pm)가 가동 부재(6)의 이동 방향에서 서로 인접한 제1자기 코어 (51 및 52)사이의 피치(Ps)와 동일한 자극쌍을 포함하는 가동 부재(6)는 제1자기 코어(51)의 자극(11a 및 21b)사이와 제2자기 코어(52)의 자극(12b 및 22a)사이의 간극(8)안에서 이동 가능하다. 가동 부재(6)의 자극은 영구 자석, 전자기 코일 및/또는 이동 방향을 따라 자기 코어에 대한 자기 전도도에서의 차이에 의해 형성된다. 이동 방향으로 서로 인접한 제1 및 제2자기 코어(51 및 52)의 자극 방향은 서로 반대가 된다.
도7a 및 도7b에 나타난 바와 같이, 가동 부재(6)와 자극(11a 및 22a)사이의 흡인력은 가동 부재(6)와 자극(21b 및 12b) 사이의 흡인력과 실질적으로 동일하기 때문에, 가동 부재(6)와 자기 코어(51 및 52)사이의 흡인력이 감소된다. 자기 코어 (51 및 52)는 강철판의 적층에 의해 형성될 수 있다.
도8a, 8b 및 8c에 나타난 바와 같이, 자기 코어(51 및 52)와 전자기 코일(4)을 포함하는 고정자(3)는 다양한 형태로 몰딩된 플라스틱으로 감싸질 수 있다. 도 12에 나타난 바와 같이 가동 부재(6)는 직사각형 또는 원통형이 될 수 있다.
도9에 나타난 바와 같이, 고정자(3)는 각각이 직렬로 배치된 고정자부(A 및 B)를 갖고, 이들 각각은 자기 코어(51 및 52)와 전자기 코일(4)을 포함하며, 고정자부(A 및 B)사이의 에너지 공급 위상에서 차이를 갖고 자화되도록 에너지가 공급되어, 고정자부(A 및 B)사이의 상호 작용에 의해 가동 요소(6)를 이동 방향으로 이동하게 하는 이동 자기장이 발생되도록 한다. 도14 내지 도16에 나타난 바와 같이, 리니어 모터가 2상 리니어 모터일 때 고정자부(A 및 B)사이의 에너지 공급 위상에서의 차이는 π/2 가 된다. 도15에 나타난 바와 같이, 각각의 고정자부(A 및 B)에 공급된 전류는 사인 곡선을 따라 변화될 수 있다. 도16에 나타난 바와 같이, 각각의 고정자부(A 및 B)에 공급된 전류는 공급되는 전압 또는 전류의 펄스 폭을 변경시킴으로써 변화될 수 있다.
도10에 나타난 바와 같이, 고정자부(A 및 B)는 병렬로 배치될 수 있고, 가동 부재(6)는 병렬로 배치될 수 있다. 병렬로 배치된 가동 부재(6)는 한 몸체 일 수 있다. 물론, 리니어 모터는 3상, 4상, 또는 5상 리니어 모터가 될 수 있다.
서로 인접한 하나의 고정자의 자극쌍과 또 다른 고정자부 자극쌍 사이의 거리는 이동 방향으로 (k * P) + (P / M)이고, 이 때 P 는 각각의 고정자부에서 이동 방향으로 서로 인접한 고정자부(A 및 B)의 자극쌍들의 피치(Ps) 및 이동 방향으로 서로 인접한 가동 부재(6)의 자극의 피치(Pm)이고, k는 0보다 작지 않은 정수이고, M은 서로 다른 각각의 에너지 공급 위상으로 에너지가 공급되는 고정자부의 갯수이며, 한편 M은 2보다 작지 않은 정수이다.
도11에 나타난 바와 같이, 가동 부재(6)는 베이스 밴드(16)와 자기적으로 전도성인 돌출부(13)를 가져, 가동 부재(6)의 길이 방향으로 가동 부재(6)와 자기 코어(51 및 52)사이의 자기 저항(reluctance)을 변화시킬 수 있다. 자기적으로 전도성인 돌출부(13)는 가동 부재(6)상의 영구 자석에 의해 자화될 수 있다. 베이스 밴드(16)는 비자기적으로 투과성이다.
도12에 나타난 바와 같이, 가동 부재(6)는 로드(35), 고자기 전도도 대직경링(36)과 저자기 전도도 소직경 링(37)에 의해 형성될 수 있다. 링(36)은 영구 자석을 포함할 수 있다. 자기 코어(51 및 52)의 표면은 고자기 전도도 대직경 링(36)의 외면을 따라 만곡된다.
도13에 나타난 바와 같이, 자기 코어(51 및 52)는 슬라이더 서포트(14)를 가질 수 있고, 가동 부재(6)는 적은 마찰로 슬라이더 서포트(14)상에서 미끄러질 수 있는 슬라이더(15)를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 커넥터상의 제1 및 제2부재 사이에서 상대적인 운동을 발생시키는 조인트 구동 장치를 제공할 수 있고, 상기 장치에 의해서 자속이 효과적으로 발생되어 서로에 대하여 제1 및 제2부재를 움직이게 하는 힘을 발생시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 조인트상의 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동을 발생시키는 조인트 구동 장치로서, 제1 및 제2부재중 다른 하나에 고정된 하나 이상의 고정자부를 포함하는 리니어 모터, 이동 방향으로 상기 고정자부에 대하여 이동할 수 있고 제1 및 제2부재들 중 다른 하나에 대하여 이동되도록 제1 및 제2부재 중 하나에 접속되는 가동 요소, 및 상기 고정자부에 대하여 이동 방향으로 이동하는 구성요소를 움직이게 하는 자기장이 발생되도록 고정자부를 자화하기 위하여 에너지 공급하는 전자기 코일 장치를 포함하여 이루어지고,
    상기 고정자부는 두 쌍 이상의 자극을 포함하고, 상기 두 쌍 이상의 자극이 서로 이동 방향으로 인접해 있고, 상기 두 쌍 이상의 자극중 각 쌍의 자극 가동 요소를 개재하여 이동 방향에 수직인 가로 방향으로 서로 대향하여 가동 요소를 통해 자극을 통과하는 자계를 생성하고, 상기 고정자부가 자화될 때, 상기 두 쌍 이상의 자극중 한 쌍의 자극 방향은 상기 이동 방향으로 상기 두 쌍 이상의 자극중 한 쌍의 자극에 인접한 상기 두 쌍 이상의 자극중 다른 한 쌍의 자극 방향과 반대인 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정자부에 대하여 가동 요소의 실제 운동에 대응하는 신호를 발생시키는 센서를 더욱 포함하고,
    상기 전자기 코일 장치는 상기 신호와 상기 고정자부에 대한 가동 요소의 지시된 운동사이의 비교를 기초로 상기 고정자부의 에너지 공급된 위상의 변화를 제어하여 폐루프 제어 시스템을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    전자기 코일 장치는 상기 고정자부에 대한 상기 가동 요소의 지시된 운동을 기초로 상기 고정자부의 에너지 공급된 위상의 변화를 제어하여 개방 루프 제어 시스템을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정자부에 대한 가동 요소의 실제 운동이 상기 가동 요소의 상기 실제 운동에 의해 전자기 코일 장치에 유도된 전압으로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정자부에 대한 가동 요소의 실제 운동이 전자기 코일 장치를 통해 흐르는 전류로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 두 개 이상의 고정자부를 포함하고,
    상기 전자기 코일 장치는 두 개 이상의 고정자부들 사이의 에너지 공급된 위상의 차이로 자화되도록 각각 두 개 이상의 고정자부를 에너지 공급하여, 이동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 이동 자기장이 두 개 이상의 고정자부 사이의 상호 작용에 의해 발생되도록 하고, 이동 방향에서 서로 인접한 고정자부중 하나의 자극쌍과 고정자부들중 다른 하나의 자극쌍 사이의 거리는 (k * P) + (P / M)이고, 이 때, P는 각각의 고정자부에서 가동 방향으로 서로 인접한 자극쌍들의 피치이고, k는 0보다 작지 않은 정수이고, M은 각각 서로 다른 에너지 공급된 위상을 가지고 에너지 공급되는 고정자부의 갯수이며 한편 2보다 작지 않은 정수인 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    그 일부가 상기 제1 및 제2부재중 하나에 접속된 탄성 부재를 더욱 포함하고,
    상기 가동 요소가 상기 탄성 부재의 다른 부분에 연결되어 탄성 부재를 거쳐 상기 제1 및 제2부재들 중 다른 하나에 대하여 상기 제1 및 제2부재들 중 하나를 구동시키는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 장치는 복수쌍의 탄성 부재와 리니어 모터를 포함하고, 상기 제1 및 제2부재 사이에서 상대적인 운동은 탄성 부재와 리니어 모터의 쌍중 각각의 쌍에 의해 서로 다른 각각의 방향을 따라 실시되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 장치는 복수의 탄성 부재를 포함하고, 상기 제1 및 제2부재 사이의 상대적인 운동은 상기 리니어 모터에 선택적으로 연결된 탄성 부재들 중 각각의 것에 의해 서로 다른 각각의 방향을 따라 실시되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    고정자부로부터 돌출하는 가동 요소 부분을 보호하는 더스트 커버를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 모터를 냉각하는 냉각 장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    배터리와 외부 전원 사이에서 리니어 모터에 전력을 공급하는 전원을 스위칭하는 스위칭 장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    이동 방향으로 제1 및 제2부재들 중 다른 하나에 대하여 가동 요소를 움직이게하는 스프링 부재를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    두 쌍 이상중 각각의 쌍의 자극의 제1자극이 가동 요소의 제1측면을 향하고, 두 쌍 이상중 각각의 쌍의 자극의 제2자극이 가로 방향으로 제1측면에 반대인 가동 요소의 제2측면을 향하고, 두 쌍 이상중 상기 한 쌍의 자극의 제1자극과 두 쌍 이상중 상기 한 쌍의 자극의 제2자극 사이의 자극 방향은 두 쌍 이상중 다른 한 쌍의 자극의 제1자극과 두 쌍 이상중 상기 또다른 한 쌍의 자극의 제2자극 사이의 자극 방향에 반대이고, 상기 두 쌍 이상의 자극은 단일의 전자기 코일에 의해 자화되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    두 쌍 이상중 각각의 쌍의 자극의 제1자극이 가동 요소의 제1측면을 향하고, 두 쌍 이상중 각각의 쌍의 자극의 제2자극이 가로 방향으로 제1측면에 반대인 가동 요소의 제2측면을 향하고, 고정자부는 자기 코어를 갖고 전자기 코일 장치는 자기 코어의 길이 방향의 끝단들 사이의 자기 코어의 중간 부분을 둘러싸는 전자기 코일을 구비하여 자기 코어의 길이 방향의 끝단을 통과하는 자기장을 발생시켜 두 쌍이상의 자극이 전자기 코일에 의해 에너지 공급되고, 자기 코어의 길이 방향의 끝단들중 하나가 두 쌍 이상중 또다른 한 쌍의 자극중 제1자극과 두 쌍 이상중 한 쌍의 자극중 제2자극 모두를 형성하는 한편 자기 코어의 길이 방향의 끝단들중 다른 하나는 두 쌍 이상중 또 상기 다른 한 쌍의 자극중 제1자극과 두 쌍 이상중 상기 한 쌍의 자극중 제2자극을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  16. 제7항에 있어서,
    탄성 부재는 상기 가동 요소와 상기 제1 및 제2부재들 중 하나 사이를 탄성적으로 연결하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  17. 제7항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 가동 요소와 상기 제1 및 제2부재들 중 하나 사이를 탄성적으로 연결하는 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 두 개 이상의 고정자부들 사이에서 에너지 공급된 위상 차이를 가지고 자화되도록 각각 에너지 공급된 두 개 이상의 고정자부를 포함하여, 이동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 이동 자기장이 두 개 이상의 고정자부들 사이의 상호 작용에 의해 발생되도록 하고, 각각의 고정자부가 단일 전자기 코일에 의해 자화되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 두 개 이상의 고정자부 사이에서 에너지 공급된 위상 차이를 갖고 자화되도록 각각 에너지 공급된 두 개 이상의 고정자부를 포함하여, 이동 방향으로 가동 요소를 움직이게 하는 이동 자기장이 두 개 이상의 고정자부 사이의 상호 작용에 의해 발생되고, 고정자부중 하나에서의 두 쌍 이상의 자극이 단일 전자기 코일에 의해 에너지 공급되고, 고정자부중 다른 하나에서의 두 쌍 이상의 자극이 다른 단일 전자기 코일에 의해 에너지 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 고정자부가 단일 전자기 코일에 의해 자화되는 것을 특징으로 하는 조인트 구동 장치.
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