[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR101435602B1 - apparatus driving leg of robot - Google Patents

apparatus driving leg of robot Download PDF

Info

Publication number
KR101435602B1
KR101435602B1 KR1020130063779A KR20130063779A KR101435602B1 KR 101435602 B1 KR101435602 B1 KR 101435602B1 KR 1020130063779 A KR1020130063779 A KR 1020130063779A KR 20130063779 A KR20130063779 A KR 20130063779A KR 101435602 B1 KR101435602 B1 KR 101435602B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
link
motor
fixed
bone link
string
Prior art date
Application number
KR1020130063779A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이춘우
Original Assignee
주식회사 칼라카나
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 칼라카나 filed Critical 주식회사 칼라카나
Priority to KR1020130063779A priority Critical patent/KR101435602B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101435602B1 publication Critical patent/KR101435602B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The present invention relates to an apparatus to drive robot legs. A thigh bone link has first and second portions, and a case of a direct-reverse motor is fixated onto the first portion; and a rotation shaft of the direct-reverse motor is fixated onto the second portion while having one end of a spring fixated onto the first portion and the other end to the second portion. When the direct-reverse motor is in a pause status, the rotation shaft can be freely rotated by the spring force, thus depending on the spring force to rotate the body around a rockshaft up to the degree to which the legs are rotated. Thereby, the rotational number of the motor to drive the rockshaft can be reduced to cut operation costs to implement shifts in the robot′s direction.

Description

로봇의 다리를 구동시키는 장치{apparatus driving leg of robot}Apparatus for driving a leg of a robot

본 발명은 로봇의 다리를 구동시키는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇의 방향전환보행을 위해 다리의 넙다리뼈링크를 선회시키는 수단이 구비된 로봇다리구동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for driving a leg of a robot, and more particularly, to a robot leg driving apparatus including means for turning a femur link of a leg for a directional change of the robot.

일반적으로 로봇 다리들은, 인간의 다리와 같이, 보행을 위해 대퇴관절, 무릎관절, 및 발목관절을 갖추고 있다.Generally, robot legs, like human legs, are equipped with femoral, knee, and ankle joints for walking.

상기와 같이 구성된 로봇의 보행용 관절들은 보행을 위해서 굽혔다가 펼치게 된다.The walking joints of the robot configured as described above are bent and unfolded for walking.

이러한 보행용 관절들은 본 발명자에 의해 특허출원되어 특허등록된 제10-1201453호에 개시되어 있다.These walking joints are disclosed in Patent No. 10-1201453, which is patented and patented by the present inventor.

상기 개시된 보행용 관절들은 도시는 되어 있지 않지만, 각 관절마다에 별도로 마련된 구동모터에 의해 각각 구동되게 된다.The above-described gait joints are not shown, but are driven by drive motors provided separately for each joint.

또한, 로봇의 보행을 하면서 방향전환을 하기 위해, 다리를 굽혔다가 펼치게 하면서도 다리를 선회시킬 수 있도록, 요축, 피치축 및 롤축을 구비한 대퇴관절부, 피치축을 구비한 무릎관절부, 피치축과 롤축을 구비한 발목관절을 가진 다리를 포함하는 로봇이 일본특개 제2005-153119호에 개시되어 있다.A femoral joint portion having a yaw axis, a pitch axis and a roll axis, a knee joint portion provided with a pitch axis, and a pitch axis and a roll axis are provided so as to allow the leg to be turned while allowing the leg to bend and unfold, A robot including a leg having an ankle joint is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-153119.

하지만, 상기 개시된 로봇의 다리의 구동장치는 방향전환을 위해 다리를 지면위로 다리를 올린 상태에서 예를 들면 시계방향으로 일정 각도 만큼 요축을 중심으로 다리를 돌린 다음, 다리를 지면으로 내린 상태에서 시계방향으로 일정 각도 만큼, 즉 상기 다리가 돌려진 만큼 요축을 중심으로 몸통을 돌리게 되어, 요축을 구동하기 위한 구동모터가 시계방향으로 두번 구동되어서, 구동을 위한 에너지가 낭비된다고 하는 문제점을 가진다.However, in order to change the direction of the robot, the above-described apparatus for driving the legs of the robot may be configured such that, in a state in which the leg is raised above the ground, the leg is turned about the yaw axis at a predetermined angle in the clockwise direction, The body is turned about the yaw axis by a certain angle in the direction of the leg, and the driving motor for driving the yaw axis is driven twice in the clockwise direction, so that energy for driving is wasted.

또한, 상기 개시된 로봇의 다리의 구동장치는 상기 보행용 관절들을 별도의 구동모터에 의해 구동하게 되어서, 그 만큼 제조비용 및 유지보수비용이 증대되고, 인간의 보행특성상 무릎관절이 굽혀지면 발목관절이 펴지고, 그리고 무릎관절이 펴지면 발목관절이 굽혀지게 되어 있어서, 이러한 보행을 위한 모터의 제어프로그램이 복잡하게 된다고 하는 문제점을 종래의 보행용 관절구동장치는 가진다.In addition, the driving device of the legs of the robot described above drives the walking joints by a separate driving motor, so that the manufacturing cost and the maintenance cost are increased correspondingly, and when the knee joint is bent due to human walking characteristics, And the ankle joint is bent when the knee joint is stretched. Thus, the conventional joint driving apparatus has the problem that the control program of the motor for such walking is complicated.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has a problem in solving the above-mentioned problems.

본 발명은 과제해결수단으로서, 넙다리뼈링크가 제1부분과 제2부분을 갖게 하고, 상기 제1부분에 정역모터의 케이스가 고정되게 하고, 상기 제2부분에 상기 정역모터의 회전축이 고정되게 하고, 스프링의 일단이 상기 제1부분에 고정되게 하고, 상기 스프링의 타단이 제2부분에 고정되게 하고, 상기 정역모터가 작동중지상태에서는 스프링의 힘에 의해 회전축이 자유롭게 선회되게 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention provides, as a means for solving the problem, to provide a method of making a femur bone link having a first portion and a second portion, fixing the case of the forward and reverse motors to the first portion, The one end of the spring is fixed to the first part, the other end of the spring is fixed to the second part, and the rotating shaft is freely pivoted by the force of the spring when the normal / Can be solved.

또한, 본 발명은, 인간의 보행시에 무릎관절과 발목관절이 연동되어, 무릎관절이 굽혀지면 발목관절이 펴지고, 그리고 무릎관절이 펴지면 발목관절이 굽혀지는 것에 착안하여, 상기 과제해결수단에 더하여, 넙다리뼈링크에 모터의 회전축을 넙다리뼈링크 길이방향으로 뻗게 한 상태에서 상기 회전축에 구동베벨기어를 고정적으로 외접시키고, 상기 구동베벨기어를 사이에 두고 이 구동베벨기어에 치합하는 한 쌍의 피동베벨기어를 마련하고, 상기 한 쌍의 피동베벨기어 중 하나의 피동베벨기어에 고정적으로 내접된 하나의 피동축에 굽힘줄의 일단이 고정된 굽힙용 보빈을 고정적으로 외접시키고, 다른 하나의 피동베벨기어에 고정적으로 내접된 다른 하나의 피동축에 펼침줄의 일단이 고정된 펼침용 보빈을 마련하고, 상기 굽힘줄과 상기 펼침줄의 타단을 발뼈링크에 고정시키면, 제조비용 및 운용비용 관점에서 바람직하다.Further, the present invention is based on the fact that when ankle joints and ankle joints are interlocked with each other when a human is walking, the ankle joint is flexed when the knee joint is flexed, and the ankle joint is flexed when the knee joint is flexed. A pair of a drive bevel gear fixedly circumscribed to the rotary shaft in a state in which the rotation axis of the motor is extended in the longitudinal direction of the femur link on the femur bone link and the drive bevel gear is engaged with the drive bevel gear A bobbin bobbin having one end fixed to a driven shaft fixedly inscribed on one driven bevel gear of the pair of driven bevel gears and fixed to the other bobbin gear; A bobbin for unfolding having one end of a spreader string fixed to another driven shaft fixedly inscribed on the driven bevel gear, Locking only the balppyeo link, it is preferable in terms manufacturing and operating costs.

본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단에 의해, 다리가 돌려진 만큼 요축을 중심으로 몸통을 돌리게 하는 힘을 스프링의 힘에 의존함으로써, 요축을 구동시키는 모터의 구동횟수를 줄여 로봇의 방향전환구현을 위한 운용비용을 절감함과 동시에, 무릎관절과 발목관절이 하나의 구동모터에 의해 구동되게 하면서도 보행시의 인간관절이 구현되는 것과 같이 구현되게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.The present invention solves the above-mentioned problems and it is an object of the present invention to reduce the number of times of driving of the motor for driving the yaw axis by changing the force of the spring to rotate the body about the yaw axis as much as the leg is turned, It is possible to reduce the operation cost for the knee joint and the ankle joint so that the knee joint and the ankle joint can be driven by a single drive motor while the human joint at the time of walking is realized.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 로봇다리구동장치를 도시한 측면도,
도 2는 도 1의 로봇다리구동장치를 다리가 펴진 상태에서 도시한 도면,
도 3은 도 1의 넙다리뼈링크의 기부를 확대하여 도시한 도면,
도 4는 도 1의 넙다리뼈링크에 구비된 스프링의 다른 실시예를 도시한 도면,및
도 5는 도 4의 A-A의 단면도.1 is a side view of a robot leg driving device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a view showing the robot leg driving device of FIG. 1 in a state in which a leg is extended,
FIG. 3 is an enlarged view of the base of the femur bone link of FIG. 1,
4 is a view showing another embodiment of a spring provided on the femur bone link of Fig. 1, and Fig.
5 is a cross-sectional view of AA of Fig.

이하, 본 발명에 따른 실시예가 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 5. Fig.

도 1 내지 도 2에는 본 실시예의 로봇다리구동장치(100)가 적용된 로봇의 다리가 부호 1로서 지시되어 있다.1 to 2, the legs of a robot to which the robot leg driving apparatus 100 of the present embodiment is applied are indicated by reference numeral 1.

상기 다리(1)는 종래의 로봇과 같이 몸체(2)에 관절부(3)를 개재하여 기단이 결합된 넙다리뼈링크(10), 상기 넙다리뼈링크(10)의 선단에 무릎관절인 링크핀(P1)을 개재하여 기단이 링크결합된 정강뼈링크(20), 상기 정강뼈링크(20)의 선단에 발목관절인 링크핀(P2)을 개재하여 기단이 링크결합된 발뼈링크(30)를 포함하고 있다. The leg 1 includes a femoral bone link 10 having a proximal end coupled to the body 2 through a joint 3 such as a conventional robot and a knee joint link 10 at the tip of the femur bone link 10, A foot bone link 30 having a proximal end linked to a distal end of the tibial bone link 20 via a link pin P2 that is an ankle joint, .

하지만, 상기 넙다리뼈링크(10)는 종래의 로봇과 달리, 상기 관절부(3)에 기단이 결합된 제1부분(10a)과 상기 링크핀(P1)에 선단이 결합된 제2부분(10b)을 별개로 하여 포함하고 있다. However, unlike the conventional robot, the femur bone link 10 includes a first portion 10a coupled to the joint portion 3 and a second portion 10b coupled to the link pin P1 ) Are separately included.

상기 로봇다리구동장치(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분(10a)의 선단에 케이스(41)가 고정되어 있고 상기 제2부분(10b)의 기단에 회전축(42)이 고정되어 있는 요축정역모터(40), 및 일단이 상기 제1부분(10a)측에 고정되어 있고 타단이 상기 제2부분(10b)측에 고정된 스프링(43)을 포함하고 있다.1 to 3, the robot leg driving apparatus 100 includes a case 41 fixed to a front end of the first portion 10a, And a spring 43 having one end fixed to the first portion 10a side and the other end fixed to the second portion 10b side .

상기 스프링(43)과 상기 제1 및 제2부분(10a, 10b) 간의 결합은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예로서, 상기 스프링(43)의 일단을 상기 제1부분(10a)의 선단, 또는 요축정역모터(40)의 케이스(41)의 선단에 고정하고, 상기 스프링(43)의 타단을 상기 요축정역모터(40)의 회전축에 복수회 감겨지게 한 상태에서 상기 제2부분(10b)의 기단에 고정되는 구조를 갖을 수 있고, 그리고 제2실시예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분(10a)의 선단에 상기 제2부분(10b)의 기단을 회전가능하게 외접 또는 내접시킨 상태에서, 상기 제1부분(10a)의 선단 및 상기 제2부분(10b)의 기단 중 어느 하나에 일정 곡률의 궤도를 가지고 가이드요부(44)를 형성하고, 다른 하나에, 상기 가이드요부(44)에 삽입되어 상기 가이드요부(44)를 따라 이동하게 되는 철부(45)를 형성하고, 상기 스프링(43)을 상기 가이드요부(44)에 삽입환 상태에서 상기 스프링(43)의 양단을 상기 가이드요부(44)와 상기 철부(45)에 고정하는 구조를 갖을 수 있다.3, one end of the spring 43 is connected to the first portion 10a and the other end of the spring 43 is connected to the first portion 10a, And the other end of the spring 43 is wound on the rotating shaft of the yaw axis directional motor 40 a plurality of times while the other end of the spring 43 is wound on the rotating shaft of the yaw axis direction / 4 and 5, the first portion 10a may have a structure in which the second portion 10b is fixed to the base end of the first portion 10b, and, as a second embodiment, A guiding recessed portion 44 is formed at a tip of the first portion 10a and a base end of the second portion 10b with a trajectory having a predetermined curvature while the base end is rotatably circumscribed or inscribed, And a convex portion 45 inserted into the guide concave portion 44 to be moved along the guide concave portion 44 is formed on the other one, In the inserted state the spring ring 43 to the guide recess 44 can have a structure to fix the both ends of the spring 43 to the guide recess 44 and the convex portion (45).

상기 요축정역모터(40)는 모터가 정지되면 회전축(42)이 외력에 의해 정역방향으로 회전될 수 있는 모터이다.The yaw axis directional / revolving motor 40 is a motor in which, when the motor is stopped, the rotating shaft 42 can be rotated in the forward and reverse directions by an external force.

또한, 상기 로봇다리구동장치(100)는 넙다리뼈링크(10)의 길이방향으로 뻗은 회전축(11)을 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)에 장착된 상태에서 정역방향으로 구동하는 모터(M), 상기 회전축(11)에 고정적으로 외접된 구동베벨기어(12), 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)의 앞뒤에서 상기 구동베벨기어(12)를 사이에 두고 상기 구동베벨기어(12)에 치합하는 한 쌍의 피동베벨기어(13, 14), 상기 한 쌍의 피동베벨기어(13, 14) 중 하나의 피동베벨기어(13)에 고정적으로 내접된 하나의 피동축(15)에 고정적으로 외접된 굽힙용 보빈(111), 다른 하나의 피동베벨기어(14)에 고정적으로 내접된 다른 하나의 피동축(16)에 고정적으로 외접된 펼침용 보빈(112), 일단이 상기 굽힘용 보빈(111)에 고정되어 있고 타단이 발뼈링크(30)의 선단에 고정된 굽힘용 줄(113), 및 일단이 상기 펼침용 보빈(112)에 고정되어 있고 타단이 상기 굽힘용 줄(113)과 평행한 방향으로 뻗어서 발뼈링크(30)의 선단에 고정된 펼침용 줄(114)을 포함하고 있다.The robot leg driving apparatus 100 further includes a rotation axis 11 extending in the longitudinal direction of the femur bone link 10 in a forward and reverse direction while being mounted on the second portion 10b of the femur bone link 10, A drive bevel gear 12 fixedly circumscribed to the rotating shaft 11 and a driving bevel gear 12 disposed on the front and rear sides of the second portion 10b of the femur bone link 10, A pair of driven bevel gears 13 and 14 which engage with the driven bevel gears 12 with one of the pair of driven bevel gears 13 and 14 interposed therebetween; A bobbin 111 for bending a bobbin which is fixedly attached to one driven shaft 15 which is inscribed on the other driven shaft 16 and a bobbin 111 fixed on the other driven shaft 16 fixedly inscribed on the other driven bevel gear 14, A bending string 113 having one end fixed to the bending bobbin 111 and the other end fixed to the distal end of the foot bone link 30, And a spreading string 114 fixed to the spreading bobbin 112 and having the other end extended in a direction parallel to the bending string 113 and fixed to the tip of the foot bone link 30. [

상기 모터(M)는 모터가 정지되면 회전축(11)을 정지시키고 모터가 가동되면 회전축(11)을 정지시키지 않는 스톱퍼를 포함하고 있다.The motor M includes a stopper stopping the rotation shaft 11 when the motor stops and stopping the rotation shaft 11 when the motor is operated.

상기 스톱퍼의 구성은 "변속가능한 구동장치"라는 발명의 명칭을 갖고서 본 발명자에 의해 특허출원되어 특허등록된 공보에 개시되어 있어서, 본 실시예의 설명에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.The configuration of the stopper is disclosed in a patent pending and patent-pending patent application filed by the present inventor with the name of the invention "shiftable drive device", and a detailed description thereof will be omitted in the description of this embodiment.

상기와 같이 구성된 상기 로봇다리구동장치(100)는 보행을 위해 다음과 같이 작동될 수 있다.The robot leg driving apparatus 100 configured as described above may be operated as follows for walking.

모터(M)의 회전축(11)을 일방향으로 구동시키면, 상기 굽힘용 보빈(111)이 권취방향으로 회전하고, 펼침용 보빈(112)이 해권방향으로 회전하여서 굽힘용 줄(113)의 일단측이 당겨지면서 권취되어 정강뼈링크(20)가 굽힘방향으로 회동하고 발뼈링크(30)가 펼침방향으로 회동하면서 다리(1)가 굽혀지게 됨과 동시에, 상기 펼침용 줄(114)의 타단도 당겨져서 상기 펼침용 줄(114)이 펼침용 보빈(112)으로부터 해권되어 자유롭게 상기 다리(1)가 도 1에 도시된 바와 같이, 굽혀지게 된다.When the rotary shaft 11 of the motor M is driven in one direction, the bending bobbin 111 rotates in the take-up direction and the bobbin for deployment 112 rotates in the direction of the sea- The leg link 1 is bent while the foot bone link 30 is pivoted in the pulling direction and the other end of the pulling string 114 is pulled The spreader string 114 is torn from the spreading bobbin 112 and freely bent so that the leg 1 is as shown in Fig.

또한, 모터(M)의 회전축을 타방향으로 구동시키면, 상기 펼침용 보빈(112)이 권취방향으로 회전하고, 상기 굽힘용 보빈(111)이 해권방향으로 회전하여서, 펼침용 줄(114)의 일단측이 당겨지면서 펼침용 보빈(112)에 권취되게 되어 정강뼈링크(20)가 펼침방향으로 회동하고 발뼈링크(30)가 굽힘방향으로 회동하면서 다리(1)가 펼쳐지게 됨과 동시에, 상기 굽힘용 줄(113)의 타단도 당겨져서 굽힘용 보빈(111)으로부터 상기 굽힘용 줄(113)이 해권되어 자유롭게 상기 다리(1)가, 도 2에 도시된 바와 같이, 펼쳐지게 된다.When the rotary shaft of the motor M is driven in the other direction, the spreading bobbin 112 rotates in the take-up direction and the bending bobbin 111 rotates in the direction of the sea- The leg link 1 is unfolded while the foot bone link 30 is pivoted in the bending direction while the tibial bone link 20 is pivoted in the unfolding direction, The other end of the string 113 is also pulled so that the bending string 113 is bent from the bending bobbin 111 so that the leg 1 freely unfolds as shown in Fig.

상기 실시예에서, 상기 굽힘용 줄(113)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)과 상기 정강뼈링크(20)의 뒷부위 및 상기 발뼈링크(30)의 발바닥 각각에는 상기 굽힘용 줄(113)을 가이드하기 위한 가이드부(115)가 마련될 수 있고, 상기 펼침용 줄(114)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)과 상기 정강뼈링크(20)의 앞부위 및 상기 발뼈링크(30)의 발등 각각에는 상기 펼침용 줄(114)을 가이드하기 위한 가이드부(117)가 마련될 수 있다.The second portion 10b of the femur bone link 10 in which the bending string 113 is disposed and the rear portion of the tibial bone link 20 and the second portion 10b of the foot bone link 30, Each of the sole portions may be provided with a guide portion 115 for guiding the bending string 113 and the second portion 10b of the femur bone link 10 in which the spreading string 114 is disposed A guiding part 117 for guiding the spreading string 114 may be provided on the front part of the tibial bone link 20 and on the instep of the foot bone link 30. [

상기 가이드부(115, 117)들은 예를 들면, 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b), 상기 정강뼈링크(20), 또는 상기 발뼈링크(30)에 회전가능하게 장착된 도르레 또는 관통구멍이 될 수 있다.The guide portions 115 and 117 are rotatably mounted on the second portion 10b of the femur bone link 10, the tibial bone link 20, or the foot bone link 30, for example. And can be a pulley or a through hole.

또한, 상기 로봇다리구동장치(100)는 방향전환을 위해 다음과 같이 작동될 수 있다.Further, the robot leg driving apparatus 100 may be operated as follows to change the direction.

로봇의 2개의 다리중 어느 하나의 다리의 상기 관절부(3)를 구동하면서 상기 모터(M)를 접히는 방향으로 구동하여 상기 다리(1)가 지면에서 위로 올라가면서 접어지게 된 상태에서, 요축정역모터(40)를 정역방향중 어느 하나의 방향으로 구동하면, 정강뼈링크(20)와 상기 발뼈링크(30)가 함께 상기 어느 한 방향으로 선회하면서, 상기 스프링(43)을 인장 또는 압축하게 되고, 이어서, 상기 어느 하나의 다리의 상기 관절부(3)를 구동하면서 상기 모터(M)를 펴지는 방향으로 구동하여 상기 다리(1)가 지면에 닿으면서 펴지게 된 상태에서, 다른 하나의 다리의 상기 관절부(3)를 구동하면서 상기 모터(M)를 접히는 방향으로 구동하여 상기 다른 하나의 다리(1)가 지면에서 위로 올라 가면서, 몸체(2)가 상기 인장 또는 압축된 스프링(43)의 복원력에 의해 상기 하나의 다리의 선회된 방향으로 이동되게 되어, 로봇의 방향전환이 모터의 1회작동에 의해 보행하면서 수행되게 되어 저렴한 운용비용으로 구현되게 된다.In a state in which the legs (1) are folded up from the ground by driving the joint (3) of one of the two legs of the robot while driving the motor (M) The spring 43 is tensioned or compressed while the tibial bone link 20 and the footbone link 30 are rotated together in either direction by driving the tibial bone link 20 in any one of the forward and reverse directions, Then, while driving the joint part (3) of any one of the legs, the motor (M) is driven in a direction to expand the legs (1) The motor M is driven in the folding direction while driving the joint part 3 so that the body 2 is lifted up to the restoring force of the tensioned or compressed spring 43 while the other leg 1 is lifted up from the ground The one leg Is to be moved in the turning direction, the direction change of the robot is to be performed while walking by the operation once the motor is to be implemented at a low running cost.

또한, 상기와 같이 구성된 상기 로봇다리구동장치(100)는 의족에도 적용될 수도 있다.In addition, the robot leg driving apparatus 100 configured as described above may be applied to legs.

1; 다리, 2; 몸체, 10; 넙다리뼈링크, 20; 정강뼈링크, 30; 발뼈링크One; Bridge, 2; Body, 10; Femur bone link, 20; Tibial bone link, 30; Foot bone link

Claims (6)

몸체(2)에 관절부(3)를 개재하여 기단이 결합된 넙다리뼈링크(10), 상기 넙다리뼈링크(10)의 선단에 무릎관절인 링크핀(P1)을 개재하여 기단이 링크결합된 정강뼈링크(20), 상기 정강뼈링크(20)의 선단에 발목관절인 링크핀(P2)을 개재하여 기단이 링크결합된 발뼈링크(30)를 포함하고 있는 로봇의 다리에 적용된 다리구동장치(100)에 있어서,
상기 넙다리뼈링크(10)는 상기 관절부(3)에 기단이 결합된 제1부분(10a)과 상기 링크핀(P1)에 선단이 결합된 제2부분(10b)을 별개로 하여 포함하고 있고,
상기 로봇다리구동장치(100)는, 상기 제1부분(10a)의 선단에 케이스(41)가 고정되어 있고 상기 제2부분(10b)의 기단에 회전축(42)이 고정되어 있는 요축정역모터(40), 및 일단이 상기 제1부분(10a)측에 고정되어 있고 타단이 상기 제2부분(10b)측에 고정된 스프링(43)을 포함하고 있고,
상기 요축정역모터(40)는 모터가 정지되면 회전축(42)이 외력에 의해 정역방향으로 회전될 수 있는 모터인 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.A femoral bone link 10 having a proximal end coupled to the body 2 through a joint 3 and a proximal end linked to the distal end of the femur bone link 10 through a link pin P1, And a foot bone link (30) having a base linked by a link pin (P2) serving as an ankle joint on the tip of the tibial bone link (20) In the apparatus 100,
The femur bone link 10 includes a first portion 10a having a base end coupled to the joint portion 3 and a second portion 10b having a tip end coupled to the link pin P1 ,
The robot leg driving apparatus 100 includes a yaw axis directional electric motor (not shown) having a case 41 fixed to the tip end of the first part 10a and a rotary shaft 42 fixed to the base end of the second part 10b 40), and a spring (43) having one end fixed to the first portion (10a) side and the other end fixed to the second portion (10b) side,
Wherein the yaw axis directional motor (40) is a motor in which when the motor stops, the rotary shaft (42) can be rotated in an normal direction by an external force. 제 1항에 있어서,
상기 스프링(43)의 일단이 상기 제1부분(10a)의 선단, 또는 요축정역모터(40)의 케이스(41)의 선단에 고정되어 있고,
상기 스프링(43)의 타단이 상기 요축정역모터(40)의 회전축에 복수회 감겨지게 한 상태에서 상기 제2부분(10b)의 기단에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.The method according to claim 1,
One end of the spring 43 is fixed to the front end of the first portion 10a or the front end of the case 41 of the yaw axis directional /
Wherein the other end of the spring (43) is fixed to the base end of the second portion (10b) while being wound several times on the rotation axis of the yaw axis directional and revolvable motor (40). 제 1항에 있어서,
상기 제1부분(10a)의 선단에 상기 제2부분(10b)의 기단이 회전가능하게 외접 또는 내접되어 있고,
상기 제1부분(10a)의 선단 및 상기 제2부분(10b)의 기단 중 어느 하나에 일정 곡률의 궤도를 가지고 가이드요부(44)가 형성되어 있고,
상기 제1부분(10a)의 선단 및 상기 제2부분(10b)의 기단 중 다른 하나에, 상기 가이드요부(44)에 삽입되어 상기 가이드요부(44)를 따라 이동하게 되는 철부(45)가 형성되어 있고,
상기 스프링(43)의 양단이 상기 가이드요부(44)와 상기 철부(45)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.The method according to claim 1,
The base end of the second portion 10b is rotatably circumscribed or inscribed at the tip of the first portion 10a,
A guide concave portion 44 is formed at a tip of the first portion 10a and a base end of the second portion 10b with a trajectory of a predetermined curvature,
A convex portion 45 inserted into the guide concave portion 44 and moving along the guide concave portion 44 is formed in the other one of the tip of the first portion 10a and the base of the second portion 10b And,
And both ends of the spring (43) are fixed to the guide recess (44) and the convex portion (45). 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
넙다리뼈링크(10)의 길이방향으로 뻗은 회전축(11)을 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)에 장착된 상태에서 정역방향으로 구동하는 모터(M),
상기 회전축(11)에 고정적으로 외접된 구동베벨기어(12),
상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)의 앞뒤에서 상기 구동베벨기어(12)를 사이에 두고 상기 구동베벨기어(12)에 치합하는 한 쌍의 피동베벨기어(13, 14),
상기 한 쌍의 피동베벨기어(13, 14) 중 하나의 피동베벨기어(13)에 고정적으로 내접된 하나의 피동축(15)에 고정적으로 외접된 굽힙용 보빈(111),
다른 하나의 피동베벨기어(14)에 고정적으로 내접된 다른 하나의 피동축(16)에 고정적으로 외접된 펼침용 보빈(112),
일단이 상기 굽힘용 보빈(111)에 고정되어 있고 타단이 발뼈링크(30)의 선단에 고정된 굽힘용 줄(113), 및
일단이 상기 펼침용 보빈(112)에 고정되어 있고 타단이 상기 굽힘용 줄(113)과 평행한 방향으로 뻗어서 발뼈링크(30)의 선단에 고정된 펼침용 줄(114)을 포함하고 있고,
상기 모터(M)는 모터가 정지되면 회전축(11)을 정지시키고 모터가 가동되면 회전축(11)을 정지시키지 않는 스톱퍼를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A motor M for driving the rotating shaft 11 extending in the longitudinal direction of the femur bone link 10 in the forward and reverse directions while being mounted on the second portion 10b of the femur bone link 10,
A driving bevel gear 12 fixedly circumscribed to the rotary shaft 11,
A pair of driven bevel gears (13, 14) engaging with the drive bevel gear (12) through the drive bevel gear (12) before and after the second portion (10b) of the femur bone link ),
A bobbin 111 for a bending heap fixedly attached to one driven shaft 15 fixedly inscribed on one of the driven bevel gears 13 of the pair of driven bevel gears 13 and 14,
A deploying bobbin 112 fixedly attached to another driven shaft 16 fixedly inscribed on the other driven bevel gear 14,
A bending string 113 having one end fixed to the bending bobbin 111 and the other end fixed to the distal end of the foot link 30,
And a spreading line 114 fixed at one end to the expanding bobbin 112 and the other end extending in a direction parallel to the bending line 113 and fixed to the distal end of the footing link 30,
Wherein the motor (M) includes a stopper stopping the rotation shaft (11) when the motor stops and stopping the rotation shaft (11) when the motor is started. 제 4항에 있어서,
상기 굽힘용 줄(113)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)과 상기 정강뼈링크(20)의 뒷부위 및 상기 발뼈링크(30)의 발바닥 각각에는 상기 굽힘용 줄(113)을 가이드하기 위한 가이드부(115)가 마련될 수 있고,
상기 펼침용 줄(114)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b)과 상기 정강뼈링크(20)의 앞부위 및 상기 발뼈링크(30)의 발등 각각에는 상기 펼침용 줄(114)을 가이드하기 위한 가이드부(117)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.5. The method of claim 4,
The second portion 10b of the femur bone link 10 in which the bending string 113 is disposed, the rear portion of the tibial bone link 20, and the sole of the footbone link 30, A guide portion 115 for guiding the string 113 can be provided,
Each of the second portion 10b of the femur bone link 10 in which the spreading string 114 is disposed, the front portion of the tibial bone link 20 and the foot of the footbone link 30, And a guide portion (117) for guiding the string (114). 제 5항에 있어서,
상기 가이드부(115, 117)들은 상기 넙다리뼈링크(10)의 상기 제2부분(10b), 상기 정강뼈링크(20), 또는 상기 발뼈링크(30)에 회전가능하게 장착된 도르레 또는 관통구멍인 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.
6. The method of claim 5,
The guide portions 115 and 117 are connected to the second portion 10b of the femur bone link 10, the tibial bone link 20, or the foot bone link 30, Wherein the leg is a hole.
KR1020130063779A 2013-06-04 2013-06-04 apparatus driving leg of robot KR101435602B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130063779A KR101435602B1 (en) 2013-06-04 2013-06-04 apparatus driving leg of robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130063779A KR101435602B1 (en) 2013-06-04 2013-06-04 apparatus driving leg of robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101435602B1 true KR101435602B1 (en) 2014-08-28

Family

ID=51751569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130063779A KR101435602B1 (en) 2013-06-04 2013-06-04 apparatus driving leg of robot

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101435602B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113478473A (en) * 2021-07-21 2021-10-08 山东大学 Light hybrid drive bionic mechanical arm

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020011709A (en) * 2000-08-04 2002-02-09 김동훈 multiple-legged walking apparatus
JP2009285825A (en) 2008-05-30 2009-12-10 Samsung Electronics Co Ltd Walking robot
KR20100116958A (en) * 2009-04-23 2010-11-02 군산대학교산학협력단 Robot
KR101201727B1 (en) 2012-03-16 2012-11-15 이춘우 humanoid robot

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020011709A (en) * 2000-08-04 2002-02-09 김동훈 multiple-legged walking apparatus
JP2009285825A (en) 2008-05-30 2009-12-10 Samsung Electronics Co Ltd Walking robot
KR20100116958A (en) * 2009-04-23 2010-11-02 군산대학교산학협력단 Robot
KR101201727B1 (en) 2012-03-16 2012-11-15 이춘우 humanoid robot

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113478473A (en) * 2021-07-21 2021-10-08 山东大学 Light hybrid drive bionic mechanical arm
CN113478473B (en) * 2021-07-21 2023-10-27 山东大学 Light hybrid driving bionic mechanical arm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101469643B1 (en) Mesh deployment apparatus
US20140316209A1 (en) Expandable dilator
RU2596718C2 (en) Device for arthroscopic resection
JP5567125B2 (en) A device having a bow chord shape for conveying staples to a target tissue
JP6039561B2 (en) Implant delivery device, implant delivery catheter and method adapted to be attached to or interconnected with a catheter
ES2369563T3 (en) DEVICES AND PROCEDURE FOR FABRIC INVAGINATION.
JP5718912B2 (en) Implant delivery system and method for preparing the delivery system
CN101827566B (en) Active holder for annuloplasty ring delivery
ES2564660T3 (en) Articulable surgical instrument
ES2777659T3 (en) Apparatus for pulling a traction member of a medical device
EP3417739A1 (en) Adjustment structure of bridle
ITFI20100075A1 (en) ROBOTIC SYSTEM FOR MINIMUM INVASIVE SURGERY INTERVENTIONS
KR20150126615A (en) Retro guidewire reamer
CN103491900A (en) System for mitral valve repair and replacement
ITBO20120636A1 (en) PROSTHETIC REPLACEMENT SYSTEM FOR CARDIAC VALVE
KR101435602B1 (en) apparatus driving leg of robot
CN107809961A (en) For fixing the anchor system and method for suture to prebored hole
JP2015066215A (en) Motion-assisting device
US11357653B2 (en) Dorsiflexion assist device
EP3666199B1 (en) Systems for soft tissue repair
KR102045657B1 (en) Walking Assistance Apparatus and Walking Assistance Method
JP2017023448A (en) Finger movement assisting device
KR20140139777A (en) apparatus driving leg of robot
ES2606946T3 (en) Devices for handling and fixing tissue
KR20140139992A (en) apparatus driving leg of robot

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180223

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190523

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration