KR20130051357A - 로봇용 관절 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇용 관절 구동장치에 관한 것으로 베이스와, 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크 및 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치를 일 실시예로 제안한다. 본 발명에 의하면 다중 링크 구조의 관절을 구동시키기 위하여 필요한 모터와 배터리의 개수를 최소화할 수 있으며 이에 따라 로봇용 관절을 소형 및 경량으로 구현할 수 있다. 또한 다중 링크가 차지하는 공간대비 동력 출력을 증가시켜 로봇용 관절 말단 장치의 구동력을 증가시킬 수 있다.

Description

로봇용 관절 구동장치{Apparatus of driving for robot joint}

본 발명은 로봇용 관절 구동장치에 관한 것으로 최소한의 모터를 이용하여 다중링크 구조를 가지는 로봇의 관절을 정밀하게 구동시키는 장치에 관한 것이다.

최근 인간의 역할을 대신할 수 있는 인간형 로봇(안드로이드 및 휴머노이드)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 인간형 로봇이 사회의 일원으로 주어진 작업을 수행하기 위해서는 자연스러운 운동 기능을 구현할 수 있는 로봇손이 필요하다. 이로 인해 5개의 손가락과 한 개의 손바닥 및 22개의 관절 구조로 이루어진 인간의 손 동작을 충실하게 재현할 수 있는 인간형 로봇손에 대한 개발 역시 활발히 진행되고 있다.

종래 로봇손의 관절은 모터를 관절에 직접 부착하는 방식으로 구현되었다.

상기 방식은 동력 전달력이 우수하고 내구성이 좋으나 공간을 많이 차지하므로 로봇손의 크기 및 무게를 증가시킨다는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위하여 와이어를 이용하는 텐던(tendon) 방식이 개발되었다.

그러나 상기 텐던 방식은 와이어를 이용함으로써 공간을 적게 차지하여 소형의 관절을 구현할 수 있는 장점이 있으나, 관절 구동시 와이어의 풀림 문제가 발생할 수 있으며 관절의 형태와 와이어 구현 방식에 따라 정밀한 제어가 불가능할 수 있다는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 공보 제2011-0109431호(선행기술 1)에서는 손가락 관절에 댐퍼를 설치하고 전동모터의 회전력을 이용하여 손가락을 펼치거나 댐퍼 내부의 가스 압력 또는 스프링의 탄성력을 이용하여 손가락을 굽힐 수 있는 로봇손을 제안한다.

또한 대한민국 등록특허 공보 제637956호(선행기술 2)에서는 종속 관절을 이용하여 소수의 모터로 다수의 관절을 제어하기 위한 로봇 손가락 구조를 제안한다.

또한 대한민국 공개특허 공보 제2011-0026935호(선행기술 3)에서는 와이어를 이용하는 텐던 방식 관절의 구동장치와 기어 감속 방식을 이용하는 하모닉 드라이브 방식 관절 구동장치를 구비한 로봇관절 구동장치를 제안한다.

그러나 선행기술1 및 선행기술2에 의하더라도 손가락의 각 관절마다 모터를 부착함으로써 로봇손의 크기 및 무게가 증가한다는 점과 물건의 집기, 던지기 등의 단순 동작은 가능하나 수술용 로봇이나 의수 등에서 필요로 하는 정밀한 동작 수행은 불가능하다는 점은 여전히 풀리지 않는 숙제로 남아 있다.

또한 선행기술 3의 로봇손에 의하더라도 와이어와 풀리의 마찰력보다 큰 힘이 소요되는 관절 운동을 수행할 경우 풀리에 설치된 와이어가 미끄러짐으로 인해 관절의 구동이 어려워진다는 점은 해결해야 할 과제로 남아 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 링크에 연결되는 모터의 개수를 최소화하여 다중링크 구조의 관절을 정밀하게 구동시키며 상기 링크가 차지하는 공간대비 동력 출력을 증가시키는 방안을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 베이스와, 상기 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크 및 상기 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치를 일 실시예로 제안한다.

상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 와이어의 일단이 상기 제1 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 와이어의 다른 일단은 구동모터에 연결될 수 있다.

상기 제3 와이어는 와이어의 일단이 상기 제2 링크의 돌출부에 고정되며 대각선 형태로 상기 제1 링크의 돌출부 외면을 감싸고 다른 일단이 고정부에 고정될 수 있다.

상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는 파단 응력이 큰 재질로 이루어질 수 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 베이스와, 상기 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크와, 상기 제1 링크의 돌출부 상단에 연결되는 도르래 및 상기 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어와 제4 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치를 다른 일 실시예로 제안한다.

상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 와이어의 일단이 상기 제1 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 와이어의 다른 일단은 각각의 구동수단에 연결될 수 있다.

상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어는 와이어의 일단이 상기 제2 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 상기 도르래를 한바퀴 감싸고 와이어의 다른 일단이 고정부에 고정될 수 있다.

상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어, 상기 제3 와이어 및 제4 와이어는 파단 응력이 큰 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 다중 링크 구조의 관절을 구동시키기 위하여 필요한 모터와 배터리의 개수를 최소화할 수 있으며 이에 따라 로봇용 관절을 소형 및 경량으로 구현할 수 있다. 또한 다중 링크가 차지하는 공간대비 동력 출력을 증가시켜 로봇용 관절 말단 장치의 구동력을 증가시킬 수 있다.

도 1은 실시예 1의 다중링크 구조의 로봇 관절 구동장치를 도시한 것이다.
도 2는 실시예 1의 로봇 관절을 구부리는 과정을 도시한다.
도 3은 실시예 1의 로봇 관절을 펴는 과정을 도시한다.
도 4는 실시예 2의 다중링크 구조의 로봇 관절 구동장치를 도시한 것이다.
도 5와 7은 실시예 2의 로봇 관절을 구부리는 과정을 도시한다.
도 6과 8은 실시예 2의 로봇 관절을 펴는 과정을 도시한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

명세서 전체에서 "와이어(wire)"라 함은 링크를 구동하기 위한 와이어 로프를 의미하며, 금속 및 기타 재질의 와이어(wire)와 케이블(cable) 및 벨트(belt) 등을 모두 포함하는 개념이다.

<실시예 1>

실시예 1은 다중링크 구조의 로봇 관절 구동장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중링크 구조의 로봇 관절 구동장치를 도시한 것이다.

도 1에서 보듯, 다중링크 구조의 로봇 관절은 베이스(10)와 제1 링크(20) 및 제2 링크(30)를 포함하여 이루어진다.

베이스(10)는 제1 링크(20)와 제2 링크(30)를 제어하기 위한 고정 수단으로 중심부에 원형의 구멍을 가지며 상기 구멍에 삽입된 제1 회전축(21)에 의하여 제1 링크(20)와 연결된다.

제1 링크(20)는 일단에 내부 구멍을 가지는 원기둥 형태의 돌출부를 가지며 상기 돌출부 내부에 제1 회전축(21)을 삽입하여 베이스(10)와 연결된다.

제1 링크(20)의 돌출부 외면에는 제1 와이어(41)의 일단이 고정되며, 제1 와이어(41)의 다른 일단은 제1 구동수단(도 1에 미도시)에 연결된다.

또한, 제1 링크(20)의 돌출부 외면에는 제1 와이어(41)와 상하 대칭되는 형태로 제2 와이어(42)의 일단이 고정되며, 제2 와이어(42)의 다른 일단은 제2 구동수단(도1 에 미도시)에 연결된다.

이때 제1 구동수단 및 제2 구동수단은 도 1에는 도시되지 않았으나 제1 와이어(41)와 제2 와이어(42)를 통해 제1 링크(20)에 구동력을 인가하는 것으로, 일례로 DC모터나 서보모터 및 스텝핑모터 등으로 구현할 수 있다.

제1 링크(20)의 다른 일단은 원형의 구멍을 가지며 상기 구멍에 제2 회전축(31)을 삽입하여 제2 링크(30)와 연결된다.

제2 링크(30)의 일단은 내부 구멍을 가지는 원기둥 형태의 돌출부를 가지며 상기 돌출부 내부에 제2 회전축(31)을 삽입하여 제1 링크(20)와 연결된다.

제2 링크(30)의 돌출부 외면에는 제3 와이어(43)의 일단이 고정되며 제3 와이어(43)의 다른 일단은 고정부(도 1에 미도시)에 고정된다.

이때 제3 와이어(43)는 제2 링크(30)의 돌출부에서 시작하여 대각선 형태로 제1 링크(20)의 돌출부 외면을 감싸며 고정부(도 1에 미도시)에 고정된다.

이때 제1 링크(20) 및 제2 링크(30)의 돌출부에는 와이어를 삽입할 수 있는 소정 깊이의 홈이나 와이어를 고정시킬 수 있는 소정 높이의 돌기와 같은 와이어 이탈 방지 수단이 더 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 관절을 구부리는 과정을 도시한다.

제어부(도 2에 미도시)를 통해 로봇 관절을 구부리는 제어신호로 구동수단(도 2에 미도시)이 동작하면 제1 와이어(41)는 화살표 방향으로 당겨지며 제1 와이어(41)의 일단이 고정된 제1 링크(20)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(20)가 회전하면서 제3 와이어(43)가 제1 링크(20)의 원통 돌출부에 감기게 되고, 제3 와이어(43)의 일단이 고정된 제2 링크(30)는 제1 링크(20)에 감긴 제3 와이어(43)의 길이만큼 제2 링크(30)에서 풀림으로써 제2 링크(30)가 회전하게 된다.

이때 제3 와이어(43)의 다른 일단은 고정부(50)에 고정된다.

제3 와이어(43)가 제1 링크(20)에 감기는 길이는 제1 링크(20)의 회전 각도에 종속되므로 제3 와이어(43)의 일단이 고정된 제2 링크(30)의 회전 각도 역시 제1 링크(20)의 회전 각도에 종속된다.

제1 링크(20)의 돌출부 지름과 제2 링크(30)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 2와 같이 베이스(10)를 기준으로 제1 링크(20)가 90도 회전하면 제1 링크(20)에 대하여 제2 링크(30) 역시 90도 회전함으로써 로봇 관절이 구부려지는 동작을 수행할 수 있다.

따라서 제1 링크(20)의 돌출부 지름 : 제2 링크(30)의 돌출부 지름 = 제1 링크(20)에 대한 제2 링크(30)의 회전각 : 베이스(10)에 대한 제1 링크(20)의 회전각이 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 관절을 펴는 과정을 도시한다.

도 3에서 로봇 관절을 펴는 과정을 설명하기 위하여 제2 와이어(42)는 제3 와이어(43)보다 길이가 긴 가는실선으로 표시하여 구분한다.

제어부(도 3에 미도시)를 통해 로봇 관절을 펴는 제어신호로 구동수단(도 3에 미도시)이 동작하면 제2 와이어(42)는 화살표 방향으로 당겨지며 제2 와이어(42)의 일단이 고정된 제1 링크(20)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(20)가 회전하면 제3 와이어(43)가 제1 링크(20)의 원통 돌출부에서 풀리고 제3 와이어(43)의 일단이 고정된 제2 링크(30)는 제1 링크(20)에서 풀린 제3 와이어(43)의 길이만큼 제2 링크(30)를 회전시킨다.

이때 제3 와이어(43)가 제1 링크(20)에서 풀리는 길이는 제1 링크(20)의 회전 각도에 종속되므로 제3 와이어(43)의 일단이 고정된 제2 링크(30)의 회전 각도 역시 제1 링크(20)의 회전 각도에 종속된다.

제1 링크(20)의 돌출부 지름과 제2 링크(30)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 3와 같이 베이스(10)를 기준으로 제1 링크(20)가 90도 회전하면 제1 링크(20)에 대하여 제2 링크(30) 역시 90도 회전함으로써 로봇 관절이 펴지는 동작을 수행할 수 있다.

<실시예 2>

실시예 2는 다중링크 구조에 도르래를 적용한 로봇 관절 구동장치에 관한 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다중링크 구조의 로봇 관절 구동장치를 도시한 것이다.

도 4의 다중링크 구조의 로봇 관절은 베이스(110)와 제1 링크(120)와 도르래(130) 및 제2 링크(140)를 포함하여 이루어진다.

베이스(110)는 제1 링크(120)와 제2 링크(140)를 제어하기 위한 고정 수단으로 중심부에 원형의 구멍을 가지며 상기 구멍에 삽입된 제1 회전축(121)에 의하여 제1 링크(120)와 연결된다.

제1 링크(120)는 일단에 내부 구멍을 가지는 원기둥 형태의 돌출부를 가지며 상기 돌출부 내부에 제1 회전축(121)을 삽입하여 베이스(110)와 연결된다.

제1 링크(120)의 돌출부 외면에는 제1 와이어(151)의 일단이 고정되며, 제1 와이어(151)의 다른 일단은 제1 구동수단(도 4에 미도시)에 연결된다.

또한, 제1 링크(120)의 돌출부 외면에는 제1 와이어(151)와 상하 대칭되는 형태로 제2 와이어(152)의 일단이 고정되며, 제2 와이어(152)의 다른 일단은 제2 구동수단(도 4에 미도시)에 연결된다.

이때 제1 구동수단 및 제2 구동수단은 도 4에는 도시되지 않았으나 제1 와이어(151)와 제2 와이어(152)를 통해 제1 링크(120)에 구동력을 인가하는 것으로, 일례로 DC모터나 서보모터 및 스텝핑모터 등으로 구현할 수 있다.

제1 링크(120)의 돌출부 상단에는 원형의 구멍을 가지는 바퀴 형상의 도르래(130)가 연결되며, 도르래(130)의 외면에는 제3 와이어(153)와 제4 와이어(154)가 감긴다.

제1 링크(120)의 다른 일단은 원형의 구멍을 가지며 상기 구멍에 제2 회전축(141)을 삽입하여 제2 링크(140)와 연결된다.

제2 링크(140)의 일단은 내부에 구멍을 가지는 원기둥 형태의 돌출부를 가지며 상기 돌출부 내부에 제2 회전축(141)을 삽입하여 제1 링크(120)와 연결된다.

제2 링크(140)의 돌출부 외면에는 제3 와이어(153)의 일단이 고정되며 제3 와이어(153)의 다른 일단은 고정부(도 4에 미도시)에 고정된다.

이때 제3 와이어(153)는 제2 링크(140)의 돌출부에서 시작하여 도르래(130)의 외면을 한바퀴 감싸고 고정부(도 4에 미도시)에 고정된다.

또한, 제2 링크(140)의 돌출부 외면에는 제3 와이어(153)과 상하 대칭되는 형태로 제4 와이어(154)의 일단이 고정되며, 제4 와이어(154) 역시 제2 링크(140)의 돌출부에서 시작하여 도르래(130)의 외면을 한바퀴 감싸고 고정부(도 4에 미도시)에 고정된다.

이때 제1 링크(120)와 제2 링크(140)의 돌출부 및 도르래(130)에는 와이어를 삽입할 수 있는 소정 깊이의 홈이나 와이어를 고정시킬 수 있는 소정 높이의 돌기와 같은 와이어 이탈 방지 수단이 더 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로봇 관절을 구부리는 과정을 도시한다.

도 5에서는 로봇 관절을 상부로 구부리는 과정을 설명하기 위하여 로봇 관절을 하부로 구부리는데 사용되는 제4 와이어(154)는 도시하지 않는다.

제어부(도 5에 미도시)를 통해 로봇 관절을 구부리는 제어신호로 구동수단(도 5에 미도시)이 동작하면 제1 와이어(151)는 화살표 방향으로 당겨지며 제1 와이어(151)의 일단이 고정된 제1 링크(120)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(120)가 회전하면서 제3 와이어(153)가 감긴 도르래(130)가 회전하게 되고, 제3 와이어(153)의 일단이 고정된 제2 링크(140)는 제3 와이어(153)가 감긴 도르래(130)가 회전한 길이만큼 풀림으로써 제1 링크(120)를 기준으로 회전하게 된다.

이때 제3 와이어(153)의 다른 일단은 고정부(160)에 고정된다.

제3 와이어(153)가 감긴 도르래(130)가 회전하는 길이는 제1 링크(120)의 회전 각도에 종속되므로 제3 와이어(153)의 일단이 고정된 제2 링크(140)의 회전 각도 역시 제1 링크(120)의 회전 각도에 종속된다.

도르래(130)의 지름과 제2 링크(140)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 5와 같이 베이스(110)를 기준으로 제1 링크(120)가 오른쪽 방향으로 90도 회전하면 제1 링크(120)에 대하여 제2 링크(140) 역시 오른쪽 방향으로 90도 회전함으로써 로봇 관절이 구부려지는 동작을 수행할 수 있다.

따라서 베이스(110)에 대한 제1 링크(120)의 회전각 : 제1 링크(120)에 대한 제2 링크(140)의 회전각 = 제2 링크(140)의 돌출부 지름 : 도르래(130)의 지름이 된다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 로봇 관절을 펴는 과정을 도시한다.

도 6에서는 도 5의 실시예에 대하여 로봇 관절을 펴는 과정을 설명하기 위해 제2 와이어(152)는 제3 와이어(153)보다 길이가 긴 가는실선으로 표시하여 구분하고 제4 와이어(154)는 도시하지 않는다.

제어부(도 6에 미도시)를 통해 로봇 관절을 펴는 제어신호로 구동수단(도 6에 미도시)이 동작하면 제2 와이어(152)는 화살표 방향으로 당겨지며 제2 와이어(152)의 일단이 고정된 제1 링크(120)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(120)가 회전하면 제3 와이어(153)가 도르래(130)에서 풀리고 제3 와이어(153)의 일단이 고정된 제2 링크(140)는 도르래(130)에서 풀린 제3 와이어(153)의 길이만큼 제2 링크(140)를 회전시킨다.

이때 제3 와이어(153)가 도르래(130)에서 풀리는 길이는 제1 링크(120)의 회전 각도에 종속되므로 제3 와이어(153)의 일단이 고정된 제2 링크(140)의 회전 각도 역시 제1 링크(120)의 회전 각도에 종속된다.

도르래(130)의 지름과 제2 링크(140)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 6과 같이 베이스(110)를 기준으로 제1 링크(120)가 왼쪽 방향으로 90도 회전하면 제1 링크(120)에 대하여 제2 링크(140) 역시 왼쪽 방향으로 90도 회전함으로써 로봇 관절이 펴지는 동작을 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로봇 관절을 구부리는 과정을 도시한다.

도 7에서는 로봇 관절을 하부로 구부리는 과정을 설명하기 위하여 로봇 관절을 상부로 구부리는데 사용되는 제3 와이어(153)는 도시하지 않는다.

제어부(도 7에 미도시)를 통해 로봇 관절을 구부리는 제어신호로 구동수단(도 7에 미도시)이 동작하면 제2 와이어(152)는 화살표 방향으로 당겨지며 제2 와이어(152)의 일단이 고정된 제1 링크(120)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(120)가 회전하면서 제4 와이어(154)가 감긴 도르래(130)가 회전하게 되고, 제4 와이어(154)의 일단이 고정된 제2 링크(140)는 제4 와이어(154)가 감긴 도르래(130)가 회전한 길이만큼 풀림으로써 제1 링크(120)를 기준으로 회전하게 된다.

이때 제4 와이어(154)의 다른 일단은 고정부(161)에 고정된다.

도르래(130)의 지름과 제2 링크(140)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 7과 같이 베이스(110)를 기준으로 제1 링크(120)가 왼쪽 방향으로 90도 회전하면 제1 링크(120)에 대하여 제2 링크(140) 역시 왼쪽 방향으로 90도 회전함으로써 로봇 관절이 구부려지는 동작을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 로봇 관절을 펴는 과정을 도시한다.

도 8에서는 도 7의 실시예에 대하여 로봇 관절을 펴는 과정을 설명하기 위해 제1 와이어(151)는 제4 와이어(154)보다 길이가 긴 가는실선으로 표시하여 구분하고 제3 와이어(153)는 도시하지 않는다.

제어부(도 8에 미도시)를 통해 로봇 관절을 펴는 제어신호로 구동수단(도 8에 미도시)이 동작하면 제1 와이어(151)는 화살표 방향으로 당겨지며 제1 와이어(151)의 일단이 고정된 제1 링크(120)가 화살표 방향으로 회전한다.

제1 링크(120)가 회전하면 제4 와이어(154)가 도르래(130)에서 풀리고 제4 와이어(154)의 일단이 고정된 제2 링크(140)는 도르래(130)에서 풀린 제4 와이어(154)의 길이만큼 제2 링크(140)를 회전시킨다.

도르래(130)의 지름과 제2 링크(140)의 돌출부 지름이 동일할 경우 도 8과 같이 베이스(110)를 기준으로 제1 링크(120)가 오른쪽 방향으로 90도 회전하면 제1 링크(120)에 대하여 제2 링크(140) 역시 오른쪽 방향으로 90도 회전함으로써 로봇 관절이 펴지는 동작을 수행할 수 있다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에서는 2개의 링크를 구비한 로봇 관절 구동 장치에 대한 내용을 개시하고 있으나 이에 한정되지 않으며 로봇의 종류에 따라 더 많은 링크를 구비한 로봇 관절 구동 장치를 구현할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위에 한정되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

10, 110 : 베이스 20, 120 : 제1 링크
21, 121 : 제1 회전축 30, 140 : 제2 링크
31, 141 : 제2 회전축 41, 151 : 제1 와이어
42, 152 : 제2 와이어 43, 153 : 제3 와이어
130 : 도르래 154 : 제4 와이어

Claims (8)

1. 베이스와;
   상기 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크; 및
   상기 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크
   를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는,
   와이어의 일단이 상기 제1 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 와이어의 다른 일단은 구동모터에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제3 와이어는,
   와이어의 일단이 상기 제2 링크의 돌출부에 고정되며 대각선 형태로 상기 제1 링크의 돌출부 외면을 감싸고 다른 일단이 고정부에 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어는,
   파단 응력이 큰 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.
5. 베이스와;
   상기 베이스에 제1 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지며 상기 돌출부 외부에 제1 와이어와 제2 와이어의 일단이 고정되는 제1 링크;
   상기 제1 링크의 돌출부 상단에 연결되는 도르래; 및
   상기 제1 링크의 일단에 제2 회전축을 통해 연결되고, 상기 제1 링크의 일단에 마주보며 상기 제2 회전축이 삽입되는 돌출부를 가지고 상기 돌출부 외부에 제 3 와이어와 제4 와이어의 일단이 고정되는 제2 링크
   를 포함하여 이루어지는 로봇용 관절 구동장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는,
   와이어의 일단이 상기 제1 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 와이어의 다른 일단은 각각의 구동수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 제3 와이어와 상기 제4 와이어는,
   와이어의 일단이 상기 제2 링크의 돌출부에 상하 대칭되는 구조로 고정되며, 상기 도르래를 한바퀴 감싸고 와이어의 다른 일단이 고정부에 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.
8. 제 5항에 있어서, 상기 제1 와이어, 상기 제2 와이어, 상기 제3 와이어 및 제4 와이어는,
   파단 응력이 큰 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇용 관절 구동장치.

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