KR20200126774A - Stack-Type Module Robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는, 서로 다른 기능을 수행하는 모듈 구성부들이 적층 결합되는 적층형 모듈로봇에 관한 것이다.The present disclosure relates to a stacked module robot in which module components performing different functions are stacked and coupled.
로봇은 제조, 생산, 유통, 물류 등을 포함한 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있다.Robots are widely used in various industrial fields including manufacturing, production, distribution, and logistics.
최근, 산업분야의 자동화 추세에 맞추어 작업 능력과 이동능력을 동시에 갖추어 다양한 작업을 수행할 수 있도록, 로봇의 팔과 모바일 로봇을 결합한 모바일 매니퓰레이터에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 추세이다.In recent years, in accordance with the trend of automation in the industrial field, interest in a mobile manipulator combining a robot arm and a mobile robot is gradually increasing in order to be able to perform various tasks simultaneously with work capability and mobility capability.
그러나, 현재의 모바일 매니퓰레이터의 경우, 다른 어떠한 로봇 기기 등의 도움 없이도 그 자체 기기만으로 모든 기능을 갖추고 있는 스탠드 얼론(stand alone) 장치로 개발되어, 변화한 작업 환경에 따라 로봇기기의 기능을 교체하거나 변경하는 등의 적응성, 또는 확장성이 부족한 문제점이 있다.However, in the case of the current mobile manipulator, it has been developed as a stand alone device that has all the functions with its own device without the help of any other robot device, etc., and replaces the function of the robot device according to the changed work environment. There is a problem in that adaptability such as change or expandability is insufficient.
더욱이, 이러한 스탠드 얼론 장치로 개발된 로봇의 경우, 특정 기능을 장치의 일부를 유지, 보수하기 위해 상당한 비용이 소요되는 문제점이 존재한다.Moreover, in the case of a robot developed with such a stand-alone device, there is a problem that a considerable cost is required to maintain and repair a part of the device for a specific function.
본 발명의 일 측면은, 모듈 구성부들 간의 조립, 체결 또는 결합이 용이하여 사용자의 필요에 따른 모듈 구성부의 선택이 가능하도록 함으로써 확장성, 적응성이 향상된 모듈로봇을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a module robot with improved expandability and adaptability by allowing easy assembly, fastening, or coupling between module components to enable selection of module components according to user needs.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 모듈로봇은, 상기 모듈로봇을 이동시키는 이동수단을 구비하는 주행부, 상기 모듈로봇의 주변상태를 감지하는 센서부, 적어도 하나 이상의 다른 모듈로봇과 결속하기 위한 결속돌기 또는 결속홈을 구비하는 결합부, 상기 모듈로봇의 로봇핸드 기능을 수행하는 매니퓰레이터를 구비하는 매니퓰레이터부, 상기 주행부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부에 연결되어 전원을 공급하고 제어하며, 외부와 통신 가능한 전원제어부 및 상기 주행부, 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부에 마련되어 서로 전기적으로 연결시키는 커넥터를 포함하고, 상기 주행부의 상단에는 상기 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부가 연직 방향으로 적층된 상태에서 결합하며, 상기 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부 중에서 하나 이상은 선택적으로 탈부착 가능한 구조로 이루어진다.The stacked module robot according to an embodiment of the present invention includes a driving unit having a moving means for moving the module robot, a sensor unit detecting a surrounding state of the module robot, and binding for binding with at least one other module robot. A coupling portion having a protrusion or a binding groove, a manipulator portion having a manipulator that performs a robot hand function of the module robot, the traveling portion, a sensor portion, a coupling portion or a manipulator connected to supply and control power, and external And a power control unit capable of communicating with and a connector provided in the driving unit, sensor unit, coupling unit, manipulator unit, and power control unit to electrically connect to each other, and the power control unit, sensor unit, coupling unit, or manipulator unit at the top of the driving unit It is combined in a vertically stacked state, and at least one of the power control unit, the sensor unit, the coupling unit, and the manipulator unit has a structure that is selectively detachable.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커넥터는 상기 주행부의 상단에 마련되는 제1 커넥터 및 상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부에 각각 마련되는 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제2 커넥터는 상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부 각각의 상단에 마련되는 제2 상부 커넥터와 하단에 마련되는 제2 하부 커넥터로 구성되며, 상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 또는 전원제어부가 상기 주행부의 상단에 적층 결합함에 따라, 상기 제2 하부 커넥터들 중 어느 하나는 상기 제1 커넥터에 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the connector includes a first connector provided at an upper end of the driving part and a second connector provided at each of the sensor part, the coupling part, the manipulator part, and the power control part, and the second connector Is composed of a second upper connector provided at the upper end of each of the sensor part, the coupling part, the manipulator part, and the power control part, and a second lower connector provided at the lower end, and the sensor part, the coupling part, the manipulator part, or the power control part As the top of the driving unit is laminated and coupled, any one of the second lower connectors may be connected to the first connector.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 커넥터는 제1 수체결부 형상으로 이루어지고, 상기 제2 상부 커넥터는 제2 수체결부 형상으로 이루어지며, 상기 제2 하부 커넥터는 상기 제1 수체결부 또는 상기 제2 수체결부와 암수 체결되는 제2 암체결부 형상으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first connector has a shape of a first male fastening part, the second upper connector has a shape of a second male fastening part, and the second lower connector has the first male fastening part shape. It may be formed in the shape of a fastening part or a second female fastening part that is male and female to be fastened to the second male fastening part.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커넥터는 상기 전원제어부의 제어신호를 송수신하는 통신 커넥터 및 상기 전원제어부의 전원이 공급되는 전원공급 커넥터를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the connector may include a communication connector for transmitting and receiving a control signal of the power control unit and a power supply connector for supplying power to the power control unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전원제어부는 상기 전원을 공급하는 제1 전원 공급부와, 상기 전원을 추가적으로 공급하는 하나 이상의 제2 전원 공급부를 포함하며, 상기 제2 전원 공급부는 상기 모듈로봇의 전력 요구량에 따라 상기 전원제어부에 선택적으로 추가될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the power control unit includes a first power supply unit that supplies the power, and at least one second power supply unit that additionally supplies the power, and the second power supply unit It may be selectively added to the power control unit according to the amount of power required.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층 순서는 상기 주행부의 상단에 전원제어부, 센서부, 결합부 및 매니퓰레이터가 순차적으로 적층되거나 또는 교번하여 적층될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the stacking order, a power control unit, a sensor unit, a coupling unit, and a manipulator may be sequentially stacked or alternately stacked on the top of the driving unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 결합부는 4개의 측면을 포함하는 형상으로 이루어지며, 상기 측면들에는 적어도 하나 이상의 결속돌기와 결속홈이 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coupling portion has a shape including four side surfaces, and at least one binding protrusion and a binding groove may be provided on the side surfaces.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측면들 중 일 측면에는 복수의 결속돌기들이 구비되고, 타 측면에는 복수의 결속홈들이 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of binding protrusions may be provided on one side of the side surfaces, and a plurality of binding grooves may be provided on the other side.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측면들 중 일 측면에는 결속돌기와 결속홈이 교번하여 구비되고, 타 측면에는 결속돌기와 결속홈이 교번하여 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a binding protrusion and a binding groove may be alternately provided on one side of the side surfaces, and a binding projection and a binding groove may be alternately provided on the other side.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 매니퓰레이터는, 상기 매니퓰레이터부에 대하여 상대적으로 각도를 이루며 회전 가능하게 힌지 체결되는 힌지체결부 및 상기 힌지체결부에 일단이 연결되고, 타단에는 물체를 파지하기 위한 그립부가 구비되는 다관절 암을 포함하고, 상기 다관절 암은 복수 개의 액츄에이터들과 상기 액츄에이터들을 연결하는 접속부재들로 구성되어 다자유도 운동을 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the manipulator has a hinge fastening portion that is hingedly fastened at a relatively angle with respect to the manipulator, and one end is connected to the hinge fastening portion, and the other end is for gripping an object. It includes an articulated arm provided with a grip unit, wherein the articulated arm is composed of a plurality of actuators and connecting members connecting the actuators to perform multi-degree of freedom movement.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주행부, 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부 중에서 하나 이상은 상단의 둘레로부터 내측으로 이격되어 단차지게 형성되는 가이드 단차부를 포함하고, 상기 가이드 단차부와 마주하는 상기 전원제어부, 센세부, 결합부 또는 매니퓰레이터부의 하단에는 둘레 부분을 따라 하향 연장되는 가이드 연장부가 마련되며, 상기 가이드부는 상기 가이드 단차부의 둘레부를 둘러싸는 형상으로 이루어져 상기 적층을 유도할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, at least one of the driving part, the power control part, the sensor part, the coupling part, or the manipulator part includes a guide step part formed to be stepped inwardly spaced from the circumference of the upper end, and the guide step part A guide extension portion extending downward along a circumferential portion is provided at the lower end of the power control unit, the sensor unit, the coupling unit, or the manipulator unit facing each other, and the guide unit has a shape surrounding the circumference of the guide step portion to induce the stacking. have.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부는 각각 상면에 체결공이 형성되고, 체결공의 하방으로 체결부재가 내장되며, 하면이 상기 체결부재의 하단에 의해 관통될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sensor unit, the coupling unit, the manipulator unit, and the power control unit each have a fastening hole formed on the upper surface, a fastening member is built in the lower side of the fastening hole, and the lower surface is formed by the lower end of the fastening member. Can be penetrated.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈로봇을 구성하는 각 모듈 구성부들, 예를 들면, 주행부, 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부가 적층 방식에 의해 용이하게 결합되므로 사용자의 필요에 따라 탈부착이 용이하며, 이에 따라 작업 환경에 따라 필요한 모듈 구성부만을 포함하는 구조로 변경할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each module component constituting the module robot, for example, a driving unit, a power control unit, a sensor unit, a coupling unit, or a manipulator unit, is easily coupled by a stacking method, according to the needs of the user. It is easy to attach and detach, and accordingly, it can be changed to a structure including only necessary module components according to the work environment.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇의 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇을 구성하는 모듈 구성부들이 변경된 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇의 분해 구성도이다.
도 4는 도 3에서 A 방향으로 바라본 모습이다.
도 5은 도 3의 모듈로봇의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커넥터가 마련된 주행부 상단의 평면도이다.
도 7은 도 4의 제1 커넥터 부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 커넥터가 마련된 모듈 구성부 상단의 평면도이다.
도 9는 도 6의 제2 커넥터 부분을 확대 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 구성부들 간의 전기적 연결관계의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 구성부에 구비되는 체결부재를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행부에서 체결공의 배치상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 모듈로봇이 결속되어 물체를 들어올리는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a conceptual diagram of a module robot according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are conceptual diagrams in which module components constituting the module robot according to an embodiment of the present invention are changed.
3 is an exploded configuration diagram of a module robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a view as viewed in the direction A in FIG. 3.
5 is a perspective view of the module robot of FIG. 3.
6 is a plan view of an upper end of a driving part provided with a first connector according to an embodiment of the present invention.
7 is an enlarged perspective view illustrating a portion of the first connector of FIG. 4.
8 is a plan view of an upper end of a module component provided with a second connector according to an embodiment of the present invention.
9 is an enlarged perspective view of a second connector of FIG. 6.
10 is a schematic diagram of an electrical connection relationship between module components according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a fastening member provided in the module configuration unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing an arrangement state of a fastening hole in a driving unit according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating a state in which a plurality of module robots are bound to lift an object according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "indirectly connected" with another member interposed therebetween.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇의 개념도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇을 구성하는 모듈 구성부들이 변경된 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a module robot according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are conceptual diagrams in which module components constituting the module robot according to an embodiment of the present invention are changed.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇(10)은 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
본 명세서에서는 상기 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)와 같이 모듈로봇을 구성하는 요소들을 모듈 구성부로 이해할 수 있다.In the present specification, elements constituting the module robot such as the
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇을 구성하는 모듈 구성부들이 일부 변경된 예들을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B, examples in which the module components constituting the module robot according to an embodiment of the present invention are partially changed can be seen.
먼저, 도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모듈로봇(11)은 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300) 및 매니퓰레이터부(500)로 구성될 수 있다.First, referring to FIG. 2A, the
도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모듈로봇(12)은 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300) 및 결합부(400)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the
이와 같이, 모듈로봇을 구성하는 모듈 구성부들을 달리 조합할 수 있는 것은, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇은, 그것을 이루고 있는 모듈 구성부들이 간단한 적층 방식에 의해 결합되어 사용자의 필요에 따라 선택적인 탈부착이 가능하기 때문이다.In this way, it is possible to combine the module components constituting the module robot differently, in the module robot according to an embodiment of the present invention, the module components constituting it are combined by a simple stacking method according to the needs of the user. This is because selective attachment and detachment is possible.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층형 모듈로봇은, 그것을 구성하는 모듈 구성부들을 사용자의 필요에 따라 다양하게 조합하여 결합시킬 수 있으므로 확장성과 적응성이 향상된 모듈로봇을 제공할 수 있다.That is, the stacked module robot according to an embodiment of the present invention can provide a module robot with improved expandability and adaptability, since the module components constituting it can be combined and combined in various ways according to the needs of a user.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇은, 도 2a 및 도 2b와 같은 모듈 구성부들 간의 조합 외에도 사용자의 필요에 맞도록 변경될 수 있으며, 적층형 모듈로봇의 상세한 구조에 대해서는 하기에서 설명한다.Accordingly, the module robot according to an embodiment of the present invention may be changed to suit the needs of the user in addition to the combination between the module components as shown in FIGS. 2A and 2B, and a detailed structure of the stacked module robot will be described below. .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇의 분해 구성도이며, 도 4는 도 3에서 A 방향으로 바라본 모습이며, 도 5는 도 3의 모듈로봇의 사시도이다.3 is an exploded configuration diagram of the module robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view viewed from the direction A in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view of the module robot of FIG. 3.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇(10)은 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400), 매니퓰레이터부(500) 및 상기 구성들을 서로 전기적으로 연결시키는 커넥터(도 6 내지 도 9를 참조)를 포함할 수 있다.3 and 4 together, the
본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇(10)은, 서로 다른 기능을 수행하는 모듈 구성부들이 층층이 쌓아올려지는 적층 방식에 의해 결합하여 일체로서 작동하는 적층형 모듈로봇일 수 있다.The
예를 들면, 주행 기능을 수행하는 주행부(100)의 상단에 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)가 순차적으로 적층된 상태에서 결합하고, 커넥터에 의해 서로 전기적으로 연결되어 모듈로봇으로서 작동할 수 있다.For example, the
이와 같은 적층 방식의 모듈로봇은, 모듈 구성부들 간의 조립, 체결 또는 결합이 매우 용이하여 사용자의 필요에 따라 선택된 모듈 구성부 만을 포함하는 모듈로봇을 구성할 수 있고, 모듈 구성부가 적층되는 위치를 선택적으로 조절할 수 있으므로, 모듈로봇의 확장성을 높이거나, 또는 작업환경에 따른 모듈로봇의 적응성을 향상시킬 수 있다.Such a stacked-type module robot is very easy to assemble, fasten, or combine between module components, so that a module robot including only the module components selected according to the user's needs can be configured, and the position where the module components are stacked can be selected. Because it can be adjusted by, it is possible to increase the expandability of the module robot or improve the adaptability of the module robot according to the work environment.
또한, 위와 같은 구조의 모듈로봇은, 유지, 보수를 위해 특정 모듈 구성부 만을 쉽게 분리 또는 교체하는 것이 가능하므로 작업시간을 줄이고, 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the module robot having the above structure can easily separate or replace only specific module components for maintenance and repair, it is possible to reduce working time and reduce cost.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 주행부(100)의 상단에 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)가 순차적으로 적층될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a
도면 상에 도시되지 않았으나, 순차적으로 적층되는 경우 뿐만 아니라 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)의 순서가 서로 바뀐 상태로 적층되는 경우도 포함할 수 있다.Although not shown in the drawing, it includes not only the case of sequential stacking but also the case of stacking in a state in which the order of the
다만, 본 명세서 상에서는, 상기 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)가 연직 방향(z축 방향)으로 순차적으로 적층되는 구조를 중심으로 설명한다.However, in this specification, a structure in which the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇(10)은, 하부에 주행부(100)가 배치되고, 상기 주행부(100)의 상측에는 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)가 순차적으로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the
본 발명의 일 실시예에 따른 주행부(100)는, 모듈로봇(10)의 주행 기능을 수행하며, 본체부와 상기 본체부에 마련되는 이동수단(120)을 포함할 수 있다.The driving
상기 본체부는, z축 방향으로 일정 높이를 가지는 육면체 형상 부분을 포함할 수 있다.The body portion may include a hexahedral portion having a predetermined height in the z-axis direction.
상기 이동수단(120)은 복수 개의 바퀴들(120A, 120B)을 포함할 수 있다. 상기 주행부(100)의 전방을 x축 방향으로 정의할 때, 상기 바퀴들(120A, 120B)은 주행부(100)의 전방을 기준으로 좌측 및 우측의 하단에 각각 마련될 수 있고, 본 도면 상에는 좌측 하단에 마련된 이동수단(120A, 120B) 만이 도시되어 있으나, 우측 하단에 이동수단이 마련되는 구성을 당업자라면 충분히 이해할 수 있다.The moving means 120 may include a plurality of
상기 이동수단(120)은, 후술하는 바와 같이, 전원제어부(200)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받고, 사용자 또는 프로그램 명령에 의한 제어신호에 따라 움직임이 제어될 수 있다.The moving means 120 is electrically connected to the
예를 들면, 상기 이동수단(120)은, 센서부(300)가 주변 상태를 감지한 결과, 모듈로봇(10)의 주행 경로 상에 장애물이 있는 경우 이를 회피하여 이동하거나, 또는, 다른 모듈로봇과의 결속을 위해 위치 조정하도록 제어될 수 있다.For example, as a result of the
본 발명의 일 실시예에 따른 전원제어부(200)는, 상기 주행부(100)의 상단에 안착될 수 있다.The
상기 전원제어부(200)는 주행부(100), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)에 커넥터(600)를 통해 전기적으로 연결되어 전원을 공급하고, 각 모듈부와 신호를 송수신하며 작동을 제어할 수 있다.The
상기 전원제어부(200)는, 다른 모듈로봇이나 외부기기와 유선 또는 무선으로 연결되어 통신이 가능하며, 이에 따라 상호 간에 각종 제어신호 및 명령신호를 송수신할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 전원제어부(200)는, 전원을 공급하는 제1 전원 공급부(210)와, 상기 전원을 추가적으로 공급하기 위한 하나 이상의 제2 전원 공급부(220)를 포함할 수 있다 (도 1 참조).The
상기 제2 전원 공급부(220)는, 제1 전원 공급부(210) 만으로 모듈로봇(10)에서 요구하는 전력량을 감당하기 어려운 경우, 전원제어부(200)에 선택적으로 추가되어 추가 전원을 공급할 수 있다.When it is difficult to handle the amount of power required by the
이와 같이 제2 전원 공급부(220)를 통해 전원을 추가적으로 공급할 수 있는 것은, 사용자의 필요에 따른 모듈 구성부를 추가하는 것이 용이하기 때문이다.In this way, power can be additionally supplied through the second
본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(300)는, 상기 전원제어부(200)의 상단에 안착되고, 모듈로봇 주변의 환경, 상태 및 모듈로봇의 작동 상태를 감지할 수 있다.The
예를 들면, 상기 센서부(300)는 모듈로봇(10)의 주변 또는 이동경로 상에 장애물(구조물, 사람)이 존재하는지, 장애물에 충돌할 가능성이 있는지를 감지하고, 다른 모듈로봇과의 결속을 위해 모듈로봇들 간의 상대적인 위치를 조정하는 과정에서 모듈로봇의 작동상태를 감지할 수 있다.For example, the
상기 센서부(300)는 감지신호를 전원제어부(200)로 송신하고, 이를 수신한 전원제어부(200)는 주행부(100)의 작동을 제어함으로써 (도 10의 전기적 연결관계 참조), 모듈로봇이 장애물을 회피하여 이동하게 할 수 있고, 모듈로봇이 다른 모듈로봇과 결속할 수 있도록 위치 조정할 수 있다.The
이를 위해, 상기 센서부(300)는 xy평면 상으로 사각형이며, 전면, 후면, 및 좌우측면의 4개의 측면을 포함하며, 센서부(300)의 전면, 후면, 좌측면, 또는 우측면에는 각각 센서(S)가 마련되어 주변상태를 감지할 수 있다.To this end, the
본 발명의 일 실시예에 따른 결합부(400)는, 상기 센서부(300)의 상단에 안착되고, 하나 이상의 다른 모듈로봇과 결속하기 위한 결속돌기(410)와 결속홈(420)을 구비할 수 있다.The
상기 결합부(400)는 xy평면 상으로 사각형이며, z축 방향으로 소정의 높이를 가지며 4개의 측면을 포함하는 형상으로 형성되고, 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에는 결속돌기(410)와 결속홈(420)이 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 결속돌기(410)는 결합부(400)의 전면에 돌출 형성되고, 결속홈(420)은 결합부(400)의 좌측면에 만입되어 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
본 도면 상에 도시되지 않았으나 상기 결합부(400)의 후면에는 결속홈이 만입되어 형성되고, 우측면에는 결속돌기가 돌출 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, a binding groove may be recessed to form a rear surface of the
상기 결속돌기(410)와 결속홈(420)은 모듈로봇(10)의 전후방, 좌우측에 배치되는 다른 모듈로봇들 간의 결속을 위한 구조인 점에서, 결속돌기(410)와 결속홈(420)이 형성되는 위치는 변경이 가능하다.Since the
본 도면 상에 도시되지 않았으나, 상기 결합부의 일 측면에 결속돌기와 결속홈이 교번하여 형성될 수 있으며, 그 타측면에도 결속돌기와 결속홈이 교번하여 형성될 수 있다.Although not shown in the drawing, binding protrusions and binding grooves may be alternately formed on one side of the coupling portion, and binding projections and binding grooves may be formed alternately on the other side of the coupling portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 매니퓰레이터부(500)는, 모듈로봇(10)의 최상부에 배치되고, 결합부(400)의 상단에 안착될 수 있다.The
상기 매니퓰레이터부(500)는 z축 방향으로 소정의 높이를 가지는 플레이트 형상을 포함하는 본체(510)와 상기 본체(510)에 구비되는 매니퓰레이터(520)를 포함할 수 있다.The
상기 매니퓰레이터(520)는, 사용자 또는 프로그램의 명령에 따라 물체의 운반, 승강, 보조 작업 등을 수행하기 위한 구성으로서, 힌지체결부(521)와 다관절 암(522)으로 이루어질 수 있다.The
상기 힌지체결부(521)는 본체(510)에 대하여 상대적인 각도를 이루며 회전 가능하도록 힌지 체결되는 부재일 수 있으며, 힌지체결부(521)에 연결된 다관절 암(522)은 힌지의 회전축을 기준으로 본체(510)에 대하여 다양한 각도를 이루며 회전할 수 있다.The
상기 다관절 암(522)은 일단이 힌지체결부(521)에 연결되고, 타단에는 물체를 파지하기 위한 그립부(525)가 구비될 수 있다.The articulated
상기 다관절 암(522)은 복수 개의 액츄에이터들(523a, 523b, 523c, 523d)과 이를 연결하는 접속부재들(524a, 524b, 524c)로 구성되어 병진 운동과 회전 운동이 가능하며, 이에 따라 다자유도 계의 움직임이 가능하므로 그립부(525)를 임의의 위치로 이동시킬 수 있다.The articulated
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(도 6 내지 도 9 참조)는, 전술한 모듈 구성부들, 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)를 서로 전기적으로 연결시켜 제어신호의 송수신과 전원 공급을 가능하게 한다.The connector according to an embodiment of the present invention (refer to FIGS. 6 to 9) includes the above-described module components, the driving
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(600)는 주행부(100), 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)에 각각 마련될 수 있다.The connector 600 according to an embodiment of the present invention may be provided in the
구체적으로, 상기 커넥터(600)는 주행부(100)의 상단에 마련되는 제1 커넥터(610)와, 주행부(100)를 제외한 나머지 모듈 구성부들, 예를 들면, 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)에 마련되는 제2 커넥터(620)를 포함할 수 있다.Specifically, the connector 600 includes the
이와 관련하여, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커넥터가 마련된 주행부 상단의 평면도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 제1 커넥터 부분을 확대한 사시도가 도시되어 있다.In this regard, FIG. 6 is a plan view of an upper end of a driving part provided with a first connector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of the first connector of FIG. 6.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 커넥터가 마련된 모듈 구성부 상단의 평면도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 8의 제2 커넥터 부분을 확대한 사시도가 도시되어 있다.FIG. 8 is a plan view of an upper end of a module component provided with a second connector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged perspective view of the second connector of FIG. 8.
도 6을 참조하면, 상기 제1 커넥터(610)는 주행부(100)의 상부 표면에서 x축 방향을 기준으로 전방과 후방에 각각 마련될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
이 때, 전방에 마련된 제1 커넥터(610A)는 상기 전원제어부(200)와 명령 또는 제어신호를 송수신하는 통신 커넥터일 수 있다. 후방에 마련된 제1 커넥터(610B)는 상기 전원제어부(200)로부터 전원을 공급받는 전원공급 커넥터일 수 있다. 상기 제1 커넥터(610)의 통신 커넥터와 전원공급 커넥터는 그 위치 변경이 가능하다.In this case, the
한편, 전방에 마련된 제1 커넥터(610A) 및 후방에 마련된 제1 커넥터(610B)는 서로 상이한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 전방에 마련된 제1 커넥터(610A) 및 후방에 마련된 제1 커넥터(610B)는 도 6과 같이 각각 한 쌍으로 마련될 수 있고, 전방에 마련된 한 쌍의 제1 커넥터(610A) 간 이격거리는 후방에 마련된 한 쌍의 제2 커넥터(610B) 간 이격거리와 상이할 수 있다.Meanwhile, the
이에 따라, 주행부(100)은 구조적으로 전방 및 후방의 구별이 용이해질 수 있어 사용자의 취급 또는 전원 커넥터와 통신 커넥터의 구별에 유리할 수 있다. 마찬가지로, 주행부(100) 외의 모듈 구성부, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같이 전원제어부(200) 등의 전방에 마련된 제2 커넥터(620A) 및 후방에 마련된 제2 커넥터(620B) 또한 이격거리가 상이하게 설정되는 등 동일한 특징이 적용될 수 있다.Accordingly, the driving
도 8을 참조하면, 상기 제2 커넥터(620)는, 주행부(100)를 제외한 나머지 모듈 구성부들 각각에 마련될 수 있으며, 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)가 주행부의 상단에 적층 결합함에 따라 상기 제2 커넥터들(620) 중 어느 하나는 제1 커넥터(610)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
본 명세서에서는 편의상 제2 커넥터(620)가 전원제어부(200)의 상단에 마련되는 경우를 기준으로 설명한다.In this specification, for convenience, the
도 8을 참조하면, 상기 제2 커넥터(620)는, 제1 커넥터(610)와 마찬가지로, 전원제어부(200)의 상부 표면에서 전방과 후방에 각각 마련될 수 있다.Referring to FIG. 8, like the
이 때, 전방에 마련된 제2 커넥터(620A)는, 주행부(100), 또는 다른 모듈 구성부들과 전기적으로 연결되어 명령 또는 제어신호를 송수신하는 통신 커넥터일 수 있으며, 후방에 마련된 제2 커넥터(620B)는 전원 공급을 위한 전원 공급 커넥터일 수 있다. 상기 제2 커넥터(620)의 통신 커넥터와 전원공급 커넥터는 그 위치 변경이 가능하다.At this time, the
상기 제2 커넥터(620)는, 주행부(100)를 제외한 각 모듈 구성부의 상단에 마련되는 제2 상부 커넥터(630)와 하단에 마련되는 제2 하부 커넥터(640)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 상부 커넥터(630)는 상기 제1 커넥터(610)와 동일한 구조를 가질 수 있다.The
도 9를 참조하면, 상기 전원제어부(200)의 상부 표면의 일 측에는 제2 상부 커넥터(630)가 마련되며, 하부에는 제2 하부 커넥터(640)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 상기 주행부(100)의 상단에 전원제어부(200)가 결합될 경우, 전원제어부(200)의 제2 하부 커넥터(640)는 주행부(100)의 제1 커넥터(610)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 9, a second
마찬가지로, 상기 전원제어부(200)의 상단에 나머지 모듈 구성부들 중 어느 하나가 결합될 경우, 상기 모듈 구성부에 마련된 제2 하부 커넥터(640)는 전원제어부(200)의 제2 상부 커넥터(630)에 연결될 수 있다.Similarly, when any one of the remaining module components is coupled to the upper end of the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇은, 모듈 구성부들이 구조적으로 적층 결합함과 동시에 전기적 연결 또는 통신적 연결 또한 이루어진다.That is, in the module robot according to an embodiment of the present invention, the module components are structurally stacked and coupled, and electrical connection or communication connection is also made.
관련하여, 도 10에는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 구성부들 간의 전기적 연결관계의 개략도가 도시되어 있다.In connection with this, FIG. 10 is a schematic diagram of an electrical connection relationship between module components according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 전원제어부(200)는 일 측에 마련된 제2 커넥터(620A)를 통해 주행부(100), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)에 전기적으로 연결되어 제어신호를 주고받을 수 있다.Referring to FIG. 10, the
상기 전원제어부(200)는 타 측에 마련된 제2 커넥터(620B)를 통해 주행부(100), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)에 전원을 공급할 수 있다.The
한편, 상기 제1 커넥터(610)와 제2 커넥터(620) 간의 기계적 결합 관계를 살펴보기 위해 도 6 내지 도 9을 함께 참조할 수 있다.Meanwhile, FIGS. 6 to 9 may be referred to together to examine the mechanical coupling relationship between the
도 7을 참조하면, 상기 제1 커넥터(610)는 주행부(100)의 상단에서 상향 돌출된 형상의 제1 수체결부(611, 612)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 7, the
도 9를 참조하면, 상기 제2 상부 커넥터(630)는 전원제어부(200)의 상단에서 상향 돌출된 형상의 제2 수체결부(631, 632)로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 하부 커넥터(640)는 전원제어부(200)의 하부로부터 인입되어 내부 공간을 갖는 제2 암체결부(641, 642)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9, the second
상기 제2 암체결부(641, 642)는 제1 수체결부(611, 612) 또는 제2 수체결부(631, 632)와 암수 체결되는 구조일 수 있다.The second
예를 들면, 상기 제2 하부 커넥터(640)가 마련된 전원제어부(200)가, 제1 커넥터(610)가 마련된 주행부(100)의 상단에 직접적으로 적층되는 경우, 상기 제2 하부 커넥터(640)를 구성하는 제2 암체결부(641, 642)의 인입된 내부 공간으로 제1 커넥터(610)의 제1 수체결부(611, 612)가 삽입되는 암수 체결이 이루어질 수 있다.For example, when the
또 다른 예를 들면, 상기 주행부(100)의 상단에 전원제어부(200)가 적층된 상태에서 센서부(300)가 전원제어부(200)의 상단에 적층되는 경우, 상기 센서부(300)의 제2 하부 커넥터(640)를 구성하는 제2 암체결부(641, 642)의 인입된 내부 공간으로 전원제어부(200)의 제2 상부 커넥터(630)의 제2 수체결부(631, 632)가 삽입되는 암수 체결이 이루어질 수 있다.For another example, when the
즉, 상기 제1 커넥터와 제2 커넥트는, 상기 주행부(100)의 상단에 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 또는 매니퓰레이터부(500)와 같은 모듈 구성부들이 적층 결합함에 따라 기계적 또는 전기적으로 연결될 수 있다.That is, in the first connector and the second connector, module components such as the
한편, 모듈 구성부들의 적층에 의한 기계적 결합 구조와 관련하여, 모듈 구성부들 중에서 하나 이상은 가이드 단차부를 포함할 수 있으며, 상기 가이드 단차부와 마주하는 일부 모듈 구성부들은 가이드 연장부를 포함할 수 있다.On the other hand, with respect to the mechanical coupling structure by lamination of module components, one or more of the module components may include a guide step, and some of the module components facing the guide step may include a guide extension. .
이와 관련하여, 도 4를 함께 참조하여 상기 주행부(100)와 전원제어부(200)를 살펴보면, 주행부(100)는, 그 상단에서 둘레로부터 내측으로 일정거리(d1, d2)만큼 이격된 위치에 단차지게 돌출 형성된 가이드 단차부(150)를 포함할 수 있다.In this regard, looking at the
상기 가이드 단차부(150)와 마주하는 전원제어부(200)의 하단에는 가이드 연장부(260)가 마련될 수 있다. 상기 가이드 연장부(260)는 전원제어부(200)의 하부 둘레 부분을 따라 하향 연장 형성될 수 있다.A
상기 가이드 연장부(260)는, 전원제어부(200)가 주행부(100)의 상단에 안착 시, 가이드 단차부(150)가 주행부(100) 상단의 둘레로부터 이격된 거리(d1, d2)에 대응하는 영역을 지지하면서 가이드 단차부(150)를 감쌀 수 있다.The
따라서, 상기 가이드 단차부(150)와 가이드 연장부(260)를 통해 적층 결합이 용이하게 유도될 수 있다.Accordingly, the stacking coupling may be easily induced through the
한편, 도 11 및 12에는 각 모듈구성부를 상호 기계적으로 결합시키기 위한 체결부재(710) 및 체결공(732)이 도시되어 있다. 도 11 및 12를 참고할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇에서, 상기 센서부(300), 결합부(400), 매니퓰레이터부(500) 및 전원제어부(200)는 각각 상면에 체결공(732)이 형성되고, 체결공(732)의 하방으로 체결부재(710)가 내장되며, 하면이 상기 체결부재(710)의 하단에 의해 관통될 수 있다.Meanwhile, in FIGS. 11 and 12, a
구체적으로, 전원제어부(200), 센서부(300), 결합부(400) 및 매니퓰레이터부(500)는 하방에 배치되는 다른 모듈 구성부의 체결공(732)에 결합되는 체결부재(710)를 포함할 수 있다.Specifically, the
체결부재(710)는 주행부(100)에도 포함될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 주행부(100)를 제외한 각 모듈 구성부의 내부에 구비될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 체결부재(710)는 적어도 일부에 나사산이 형성될 수 있는 바디부(712)를 포함하고, 바디부(712)의 상단에 바디부(712)보다 넓은 단면적을 가지는 헤드부(714)가 형성될 수 있으며, 모듈 구성부 내부에 형성되는 체결챔버(730) 내에 배치될 수 있다.The
체결챔버(730)의 내부에는 체결부재(710)가 배치되며, 상부에는 체결공(732)이 형성될 수 있고, 체결부재(710)는 바디부(712)가 하방으로 연장되어 체결챔버(730)를 관통, 즉 모듈 구성부의 하면을 관통하며 하단이 외부로 노출될 수 있다.A
도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따라 주행부(100)의 상부에 전원제어부(200)가 적층되고, 상호 체결부재(710)를 통해 결합된 모습이 개략적으로 도시되어 있다.11 schematically illustrates a state in which the
도 11을 참고할 때, 전원제어부(200)에 내장된 체결부재(710)는 바디부(712)의 하단이 체결챔버(730)를 관통하여 연장되어 주행부(100) 상면에 형성된 체결공(732)에 결합될 수 있다. 체결부재(710)의 바디부(712)에는 나사산이 형성될 수 있고, 체결공(732)에 나사 결합될 수 있다.Referring to FIG. 11, the
한편, 전원제어부(200)의 체결챔버(730) 상단에는 전원제어부(200)의 체결공(732)이 형성되어 있으며, 도 11에는 도시되지 않았으나 전원제어부(200)의 상부에 센서부(300)가 적층되는 경우, 센서부(300)의 체결부재(710)가 전원제어부(200)의 체결공(732)에 결합될 수 있다.Meanwhile, a
모듈 구성부의 체결챔버(730)는 필요에 따라 다양한 개수 및 위치로 구비될 수 있으며, 도 12에는 본 발명의 일 실시예 따라 총 4개의 체결공(732)이 주행부(100)의 사각 단면에서 각 꼭지점 측에 마련된 모습이 도시되어 있다. 주행부(100)의 상방으로 적층되는 모듈 구성부 각각에는 상기 주행부(100)의 체결공(732)과 대응되는 위치에 체결부재(710) 및 체결공(732)이 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 체결공(732) 및 체결부재(710)는 연직선상에 배치되어 각 모듈 구성부의 적층과 함께 어느 하나의 모듈 구성부에 내장된 체결부재(710)가 이웃하는 모듈 구성부의 체결공(732)에 결합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
또한, 적층과정에서 작업자는 체결공(732)을 통해 드라이버 또는 렌치와 같은 결합공구를 삽입할 수 있고, 상기 결합공구를 통해 해당 모듈 구성부의 체결부재(710)의 체결작업을 수행할 수 있어 효과적인 작업이 가능하다. In addition, during the lamination process, the operator can insert a coupling tool such as a screwdriver or a wrench through the
한편, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇과 다른 모듈로봇이 결속하여 물체를 들어올린 상태의 모습이다.Meanwhile, FIG. 13 is a state in which the module robot according to an embodiment of the present invention and another module robot are bound to lift an object.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈로봇을 제1 모듈로봇(10A), 다른 모듈로봇을 제2 모듈로봇(10B)라 정의할 때, 상기 제1 모듈로봇(10A)과 제2 모듈로봇(10B)은 측면 방향(y축 방향)으로 서로 결속될 수 있다.Referring to FIG. 13, when the module robot according to an embodiment of the present invention is defined as a
도 13을 도 3 내지 도 5와 함께 참조하면, 상기 제1 모듈로봇(10A)과 제2 모듈로봇(10B)은, 각각에 마련된 전원제어부(200)를 통해 서로 유선 또는 무선으로 연결되어 각종 제어신호와 명령신호를 송수신하는 것이 가능하며, 이에 따라 양 모듈로봇(10A, 10B)은 상호 간에 동기화될 수 있다.Referring to FIG. 13 together with FIGS. 3 to 5, the
이와 같이, 상호 간에 기계적으로 결속되고, 동기화된 제1 모듈로봇(10A)과 제2 모듈로봇(10B)은 하나의 모듈로봇 시스템으로서 작동이 가능하다.In this way, the
따라서, 상기 제1 모듈로봇(10A)과 제2 모듈로봇(10B)은 물체를 향해 동시에 이동하고 x축 전방에 위치한 물체(1)를 들어올리기 위해 제1 모듈로봇(10A)의 제1 매니퓰레이터(520A)에 구비된 제1 그립부(525A)는 물체(1)의 일 측면을 지지하고, 제2 모듈로봇(10B)의 제2 매니퓰레이터(520B)에 구비된 제2 그립부(525B)는 물체(1)의 타 측면을 지지한 상태에서 서로 반대 방향으로 힘을 가하여 물체(1)를 들어올릴 수 있다.Therefore, the
한편, 서로 결속된 제1 모듈로봇(10A) 및 제2 모듈로봇(10B)은 서로 전원을 공유할 수 있다. 예컨대, 상호간에 결속 및 동기화된 복수의 모듈로봇(10A, 10B)은 전원이 공유되어 어느 하나의 모듈로봇의 전원이 부족한 경우라도 다른 하나의 모듈로봇의 전원 공유를 통해 복수의 모듈로봇(10A, 10B) 전체의 작동이 가능할 수 있다.Meanwhile, the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of the invention.
10: 모듈로봇
100: 주행부
200: 전원제어부
300: 센서부
400: 결합부
410: 결속돌기
420: 결속홈
500: 매니퓰레이터부
520: 매니퓰레이터
521: 힌지체결부
522: 다관절암
525: 그립부
600: 커넥터
610: 제1 커넥터
620: 제2 커넥터
710 : 체결부재
730 : 체결챔버10: module robot 100: driving unit
200: power control unit 300: sensor unit
400: coupling portion 410: binding protrusion
420: coupling groove 500: manipulator part
520: manipulator 521: hinge joint
522: articulated arm 525: grip
600: connector 610: first connector
620: second connector 710: fastening member
730: fastening chamber
Claims (12)
상기 모듈로봇을 이동시키는 이동수단을 구비하는 주행부;
상기 모듈로봇의 주변상태를 감지하는 센서부;
적어도 하나 이상의 다른 모듈로봇과 결속하기 위한 결속돌기 또는 결속홈을 구비하는 결합부;
상기 모듈로봇의 로봇핸드 기능을 수행하는 매니퓰레이터를 구비하는 매니퓰레이터부;
상기 주행부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부에 연결되어 전원을 공급하고 제어하며, 외부와 통신 가능한 전원제어부; 및
상기 주행부, 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부에 마련되어 서로 전기적으로 연결시키는 커넥터;
를 포함하고,
상기 주행부의 상단에는 상기 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부가 연직 방향으로 적층된 상태에서 결합하며,
상기 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부 중에서 하나 이상은 선택적으로 탈부착 가능한 모듈로봇.As a stacked module robot,
A driving unit having a moving means for moving the module robot;
A sensor unit for detecting the surrounding state of the module robot;
A coupling portion having a binding protrusion or a binding groove for binding with at least one other module robot;
A manipulator unit including a manipulator that performs a robot hand function of the module robot;
A power control unit connected to the driving unit, the sensor unit, the coupling unit or the manipulator unit to supply and control power and communicate with the outside; And
A connector provided in the driving part, the sensor part, the coupling part, the manipulator part, and the power control part to electrically connect each other;
Including,
The power control unit, the sensor unit, the coupling unit, or the manipulator unit is coupled to the upper end of the driving unit in a vertically stacked state,
At least one of the power control unit, the sensor unit, the coupling unit, or the manipulator unit is selectively detachable.
상기 커넥터는,
상기 주행부의 상단에 마련되는 제1 커넥터; 및
상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부에 각각 마련되는 제2 커넥터;
를 포함하고,
상기 제2 커넥터는,
상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부 각각의 상단에 마련되는 제2 상부 커넥터와 하단에 마련되는 제2 하부 커넥터로 구성되며,
상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 또는 전원제어부가 상기 주행부의 상단에 적층 결합함에 따라, 상기 제2 하부 커넥터들 중 어느 하나는 상기 제1 커넥터에 연결되는 모듈로봇.The method of claim 1,
The connector,
A first connector provided on an upper end of the driving part; And
A second connector provided in each of the sensor unit, the coupling unit, the manipulator unit, and the power control unit;
Including,
The second connector,
Consisting of a second upper connector provided at an upper end of each of the sensor part, a coupling part, a manipulator part, and a power control part and a second lower connector provided at the lower end,
As the sensor unit, the coupling unit, the manipulator unit, or the power control unit is stacked and coupled to an upper end of the driving unit, any one of the second lower connectors is connected to the first connector.
상기 제1 커넥터는,
제1 수체결부 형상으로 이루어지고,
상기 제2 상부 커넥터는,
제2 수체결부 형상으로 이루어지며,
상기 제2 하부 커넥터는,
상기 제1 수체결부 또는 상기 제2 수체결부와 암수 체결되는 제2 암체결부 형상으로 이루어지는 모듈로봇.The method of claim 2,
The first connector,
It is made in the shape of a first male fastening part,
The second upper connector,
It is made in the shape of a second male fastening part,
The second lower connector,
A module robot having a shape of a second female fastening part that is male and female to be fastened to the first male fastening part or the second male fastening part.
상기 커넥터는,
상기 전원제어부의 제어신호를 송수신하는 통신 커넥터; 및
상기 전원제어부의 전원이 공급되는 전원공급 커넥터;
를 포함하는 모듈로봇.The method of claim 1,
The connector,
A communication connector for transmitting and receiving a control signal of the power control unit; And
A power supply connector to which power is supplied to the power control unit;
Module robot comprising a.
상기 전원제어부는,
상기 전원을 공급하는 제1 전원 공급부와, 상기 전원을 추가적으로 공급하는 하나 이상의 제2 전원 공급부를 포함하며,
상기 제2 전원 공급부는,
상기 모듈로봇의 전력 요구량에 따라 상기 전원제어부에 선택적으로 추가되는 모듈로봇.The method of claim 1,
The power control unit,
A first power supply for supplying the power, and at least one second power supply for additionally supplying the power,
The second power supply unit,
A module robot that is selectively added to the power control unit according to the power demand of the module robot.
상기 적층 순서는,
상기 주행부의 상단에 전원제어부, 센서부, 결합부 및 매니퓰레이터가 순차적으로 적층되거나 또는 교번하여 적층되는 모듈로봇.The method of claim 1,
The stacking order is,
A module robot in which a power control unit, a sensor unit, a coupling unit and a manipulator are sequentially stacked or alternately stacked on an upper end of the driving unit.
상기 결합부는 4개의 측면을 포함하는 형상으로 이루어지며, 상기 측면들에는 적어도 하나 이상의 결속돌기와 결속홈이 구비되는 모듈로봇.The method of claim 1,
The coupling portion is formed in a shape including four side surfaces, the module robot having at least one binding protrusion and a binding groove on the side surfaces.
상기 측면들 중 일 측면에는 복수의 결속돌기들이 구비되고, 타 측면에는 복수의 결속홈들이 구비되는 모듈로봇.The method of claim 7,
A module robot having a plurality of binding protrusions on one side of the side surfaces and a plurality of binding grooves on the other side.
상기 측면들 중 일 측면에는 결속돌기와 결속홈이 교번하여 구비되고, 타 측면에는 결속돌기와 결속홈이 교번하여 구비되는 모듈로봇.The method of claim 7,
A module robot having alternately provided binding protrusions and binding grooves on one side of the side surfaces, and alternately provided with binding protrusions and binding grooves on the other side.
상기 매니퓰레이터는,
상기 매니퓰레이터부에 대하여 상대적으로 각도를 이루며 회전 가능하게 힌지 체결되는 힌지체결부; 및
상기 힌지체결부에 일단이 연결되고, 타단에는 물체를 파지하기 위한 그립부가 구비되는 다관절 암;
을 포함하고,
상기 다관절 암은 복수 개의 액츄에이터들과 상기 액츄에이터들을 연결하는 접속부재들로 구성되어 다자유도 움직임이 가능한 모듈로봇.The method of claim 1,
The manipulator,
A hinge fastening part that is hingedly fastened to be rotatably at an angle with respect to the manipulator; And
An articulated arm having one end connected to the hinge fastening part and a grip part for gripping an object at the other end;
Including,
The articulated arm is a module robot that is configured with a plurality of actuators and connecting members that connect the actuators to move with multiple degrees of freedom.
상기 주행부, 전원제어부, 센서부, 결합부 또는 매니퓰레이터부 중에서 하나 이상은 상단의 둘레로부터 내측으로 이격되어 단차지게 형성되는 가이드 단차부를 포함하고,
상기 가이드 단차부와 마주하는 상기 전원제어부, 센세부, 결합부 또는 매니퓰레이터부의 하단에는 둘레 부분을 따라 하향 연장되는 가이드 연장부가 마련되며,
상기 가이드부는 상기 가이드 단차부의 둘레부를 둘러싸는 형상으로 이루어져 상기 적층을 유도하는 모듈로봇.The method of claim 1,
At least one of the driving part, the power control part, the sensor part, the coupling part, or the manipulator part includes a guide step part formed to be stepped apart from the circumference of the upper end inward,
A guide extension part extending downward along a circumferential part is provided at a lower end of the power control part, the sensor part, the coupling part, or the manipulator part facing the guide step part,
The guide part is formed in a shape surrounding the circumference of the guide step part to induce the stacking.
상기 센서부, 결합부, 매니퓰레이터부 및 전원제어부는 각각 상면에 체결공이 형성되고, 체결공의 하방으로 체결부재가 내장되며, 하면이 상기 체결부재의 하단에 의해 관통되는 모듈로봇.The method of claim 1,
The sensor unit, the coupling unit, the manipulator unit, and the power control unit each have a fastening hole formed on an upper surface thereof, a fastening member is embedded under the fastening hole, and a lower surface is penetrated by the lower end of the fastening member.
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