일반기술

선형 액츄에이터를 이용한 로봇 관절 구조

본 발명은 선형 액츄에이터를 이용한 로봇 관절 구조에 관한 것으로서, 제1프레임의 상부 및 하부에 각각 형성되며, 제1 프레임과 관절 부위에서 결합되는 제2 프레임을 움직이는데 필요한 구동력을 제공하는 제1 선형 액츄에이터 및 제2 선형 액츄에이터와, 제1 선형 액츄에이터 및 제2 선형 액츄에이터에서 각각 연장되어형성되며, 제1 선형 액츄에이터 및 제2 선형 액츄에이터의 구동에 따라 각각 직진운동하는 제1 슬라이드 및 제2 슬라이드와, 일단이 제1 슬라이드에 설치되고, 타단이 제2 프레임의 상부에 설치된 제1 고정대에 의해 고정되는 제1 와이어와, 일단이상기 제2 슬라이드에 설치되고, 타단이 제2 프레임의 하부에 설치된 제2 고정대에의해 고정되는 제2 와이어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의하면, 기존의 로봇 관절 구조에 있어서 모터 세트가 차지하던부피를 크게 줄일 수 있으며, 빠른 응답성을 가지기 때문에 로봇의 전체 움직임 속도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.본 발명에 의하면 선형 액츄에이터를 이용하여 로봇 다리 및 팔 등을 움직이게 함으로써, 기존의 로봇 관절 구조에 있어서 모터 세트가 차지하던 부피를 크게 줄일 수 있다.그리고, 선형 액츄에이터의 구동력이 와이어를 통해 로봇의 다리나 팔로 직접 전달되기 때문에 응답성이 빨라지고, 그로 인해 로봇의 전체 움직임 속도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.본 발명은 회전형 전동기 및 기어 박스를 이용하지 않고, 사람의 근육 구조와 유사한 특성 및 구조를 갖는 선형 액츄에이터를 이용한 로봇 관절 구조에 관한것이다.실제로 동물 또는 사람의 관절 구조는 로봇과 매우 다르다. 동물이나 사람의경우, 관절 자체에서 토크를 발생하여 움직이는 것이 아니라 관절은 단순히 꺾임이가능하도록 해 줄 뿐이며, 실제로 동작은 근육과 힘줄의 관계로 움직이게 된다.즉, 근육이 수축하게 되면 이와 연결되어 있는 힘줄이 다른 마디 부분을 당기게 되어 팔이나 다리가 굽어지거나 펴지게 된다.