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KR20140139992A - apparatus driving leg of robot - Google Patents

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Publication number
KR20140139992A
KR20140139992A KR1020140137606A KR20140137606A KR20140139992A KR 20140139992 A KR20140139992 A KR 20140139992A KR 1020140137606 A KR1020140137606 A KR 1020140137606A KR 20140137606 A KR20140137606 A KR 20140137606A KR 20140139992 A KR20140139992 A KR 20140139992A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
link
bevel gear
bone link
fixed
string
Prior art date
Application number
KR1020140137606A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이춘우
Original Assignee
주식회사 중정
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 중정 filed Critical 주식회사 중정
Priority to KR1020140137606A priority Critical patent/KR20140139992A/en
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for driving a leg of a robot. According to the invention, a first driving bevel gear is fixed and in outer-contact with one end of the penetration rotation shaft in a state where a penetration rotation shaft of a motor is spread on a thighbone link in a longitudinal direction of the thighbone link, a pair of first passive bevel gears are provided with the first driving bevel gear therebetween and engaged with the first driving bevel gear. A bobbin for bending, in which one end of a bending string is fixed to one first passive shaft that is fixed and in inner-contact with the first passive bevel gear of the pair of first passive bevel gears, is fixed and in outer-contact with the first passive shaft. A bobbin for spreading in which one end of a spread string is fixed to the other first passive shaft that is fixed and in inner-contact with the other first passive bevel gear is provided. The other end of each of the bending string and the spread string is fixed to a foot bone link. A second driving bevel gear is fixed and in outer-contact with the other end of the penetration rotation shaft, and one second passive bevel gear engaged with the second driving bevel gear is provided. A plurality of planet gears are engaged with a passive gear part disposed on an outer circumferential surface of a second passive shaft that is fixed and in inner-contact with the second passive bevel gear and with which an end of the thighbone link in rotatably outer-contacts. Inner-contact gears each of which has a ring shape is in outer-contact with the plurality of planet gears. A rotation shaft of each of the plurality of planet gears is rotatably mounted on the end of the thighbone to which the penetration rotation shaft is rotatably coupled. Thus, a femoral joint, knee joint, and an ankle joint may be driven by one driving motor, and the robot may be realized like the human joints when human walks.

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 다리의 대퇴관절, 무릎관절 및 발목관절을 하나의 구동모터에 의해 구동시킬 수 있는 로봇의 다리구동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for driving a leg of a robot, and more particularly, to a leg driving device of a robot capable of driving a femoral joint, a knee joint, and an ankle joint of a leg by a single driving motor.

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.

하지만, 상기 보행용 관절들을 별도의 구동모터에 의해 구동하게 되면, 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.However, if the walking joints are driven by a separate driving motor, the manufacturing cost and the maintenance cost are increased correspondingly, and when the knee joint is bent due to human walking characteristics, the ankle joint is stretched. When the knee joint is stretched, So that the control program for the motor for such walking complicates the conventional articulated joint driving apparatus.

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

본 발명은 인간의 보행시에 대퇴관절, 무릎관절, 및 발목관절이 연동되어, 대퇴관절 및 무릎관절이 굽혀지면 발목관절이 펴지고, 그리고 대퇴관절 및 무릎관절이 펴지면 발목관절이 굽혀지는 것에 착안하여, 넙다리뼈링크에 모터의 관통 회전축을 넙다리뼈링크 길이방향으로 뻗게 한 상태에서 상기 관통 회전축의 일단에 제1구동베벨기어를 고정적으로 외접시키고, 상기 제1구동베벨기어를 사이에 두고 상기 제1구동베벨기어에 치합하는 한 쌍의 제1피동베벨기어를 마련하고, 상기 한 쌍의 제1피동베벨기어 중 하나의 제1피동베벨기어에 고정적으로 내접된 하나의 제1피동축에 굽힘줄의 일단이 고정된 굽힘용 보빈을 고정적으로 외접시키고, 다른 하나의 제1피동베벨기어에 고정적으로 내접된 다른 하나의 제1피동축에 펼침줄의 일단이 고정된 펼침용 보빈을 마련하고, 상기 굽힘줄과 상기 펼침줄의 타단을 발뼈링크에 고정시키고, 상기 관통 회전축의 타단에 제2구동베벨기어를 고정적으로 외접시키고, 상기 제2구동베벨기어에 치합하는 하나의 제2피동베벨기어를 마련하고, 상기 제2피동베벨기어에 고정적으로 내접되어 넙다리뼈링크의 기단이 회전가능하게 외접된 제2피동축의 외주면에 형성된 피동기어부에 복수개의 유성기어를 치합시키고, 상기 복수개의 유성기어에 링형상의 내접기어를 외접시키고, 상기 관통회전축이 회전가능하게 결합된 넙다리뼈링크의 기단에 상기 복수개의 유성기어의 회전축이 회전가능하게 장착되게 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention is based on the fact that when ankle joints, knee joints, and ankle joints are interlocked with each other during human walking, ankle joints are flexed when the femur and knee joints are bent, and ankle joints are bent when the femur and knee joints are expanded A first drive bevel gear is fixedly connected to one end of the through-rotation shaft in a state in which the rotation axis of the motor penetrates through the femur bone link in the longitudinal direction of the femur link, A first driven bevel gear meshing with the first driven bevel gear and a second driven bevel gear meshing with the first driven bevel gear fixedly inscribed on one of the pair of first driven bevel gears, A bending bobbin fixed at one end of the string is fixedly mounted on the other of the first driven bobbins and the other of the first driven bobbins is fixedly engaged with the other first driven bevel gear, A second drive bevel gear fixed to the other end of the through-rotation shaft and fixed to the other end of the through-bore rotation shaft, A plurality of planetary gears are meshed with a to-be-synchronized portion formed on an outer circumferential surface of a second driven shaft rotatably circumscribed at the proximal end of the femur bone link so as to be fixedly engaged with the second driven bevel gear And a rotary shaft of the plurality of planetary gears is rotatably mounted on a base end of a femur bone link in which the ring-shaped internal gear is circumscribed by the plurality of planetary gears and the through-rotation shaft is rotatably engaged. .

본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단에 의해, 대퇴관절, 무릎관절, 및 발목관절이 하나의 구동모터에 의해 구동되게 하면서도 보행시의 인간관절이 구현되는 것과 같이 구현되게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to make it possible to implement a human joint during walking while a femoral joint, a knee joint, and an ankle joint are driven by a single drive motor have.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 로봇의 다리 구동장치를 도시한 정면도,
도 2는 도 1의 좌측면도,
도 3은 도 1의 구동장치를 다리가 접혀진 상태에서 도시한 정면도,
도 4는 도 1의 대퇴관절부의 일부를 도시한 우측면도,
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 로봇의 다리 구동장치를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 로봇의 다리 구동장치를 도시한 정면도, 및
도 7은 도 6의 좌측면도.1 is a front view showing a leg driving device of a robot according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a left side view of Fig. 1,
Fig. 3 is a front view of the driving device of Fig. 1,
Fig. 4 is a right side view showing a part of the femoral joint of Fig. 1,
FIG. 5 is a front view showing a leg driving device of a robot according to another embodiment of the present invention. FIG.
6 is a front view showing a leg driving device of a robot according to another embodiment of the present invention, and Fig.
7 is a left side view of Fig. 6; Fig.

이하, 본 발명에 따른 실시예가 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 4. Fig.

도 1 및 도 2에는 대퇴관절, 무릅관절 및 발목관절을 포함하는 본 실시예의 다리구동장치(100)가 적용된 로봇의 다리가 부호 1로서 지시되어 있다.1 and 2, the legs of the robot to which the leg driving device 100 of the present embodiment including the femur joint, the knee joint, and the ankle joint are applied is indicated by reference numeral 1.

상기 다리(1)는 종래의 로봇과 같이 몸체(2)에 대퇴관절부(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 femur bone link 10 having a base coupled to the body 2 through a femoral joint 3 such as a conventional robot, A foot bone link 20 having a base end linked with a link pin P 1 through a link pin P 1; a foot bone link 30 having a base end linked with a link pin P 2, which is an ankle joint, ).

상기 다리구동장치(100)는, 넙다리뼈링크(10)의 길이방향으로 뻗어 케이스의 양단을 관통하고 있는 관통회전축(11)을 넙다리뼈링크(10)에 장착된 상태에서 정역방향으로 구동하는 모터(M), 상기 관통회전축(11)의 일단에 고정적으로 외접된 제1구동베벨기어(12), 상기 넙다리뼈링크(10)의 앞뒤에서 상기 제1구동베벨기어(12)를 사이에 두고 상기 제1구동베벨기어(12)에 치합하는 한 쌍의 제1피동베벨기어(13, 14), 상기 한 쌍의 제1피동베벨기어(13, 14) 중 하나의 제1피동베벨기어(13)에 고정적으로 내접된 하나의 제1피동축(15)에 고정적으로 외접된 굽힘용 보빈(111), 다른 하나의 제1피동베벨기어(14)에 고정적으로 내접된 다른 하나의 제2피동축(16)에 고정적으로 외접된 펼침용 보빈(112), 일단이 상기 굽힘용 보빈(111)에 고정되어 있고 타단이 발뼈링크(30)의 선단에 고정된 굽힘용 줄(113; 실선으로 도시됨), 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; 일점쇄선으로 도시됨)을 포함하고 있다.The leg drive device 100 includes a through-shaft 11 extending in the lengthwise direction of the femur 10 and penetrating both ends of the case 10 in a forward and reverse direction while being mounted on the femur 10, A first driven bevel gear 12 fixedly connected to one end of the through shaft 11 and a second driven bevel gear 12 fixedly connected to the first driven bevel gear 12 at the front and back of the femur bone link 10. [ A pair of first driven bevel gears 13 and 14 which engage with the first driven bevel gear 12 and one of the pair of first driven bevel gears 13 and 14, A bending bobbin 111 fixedly attached to one first driven shaft 15 fixedly inscribed on the first driven bevel gear 14 fixedly engaged with the other first driven bevel gear 14, A bobbin for deployment 112 fixedly attached to the driven shaft 16, one end fixed to the bending bobbin 111 and the other end fixed to the distal end of the footbone link 30 A bending string 113 (shown by a solid line), and one end fixed to the expanding bobbin 112 and the other end extending in a direction parallel to the bending string 113 and fixed to the distal end of the foot bone link 30 (Shown by dash-and-dot lines).

또한, 상기 다리구동장치(100)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관통회전축(11)의 타단에 고정적으로 외접된 제2구동베벨기어(22), 상기 제2구동베벨기어(22)에 치합하는 하나의 제2피동베벨기어(23), 상기 제2피동베벨기어(23)에 고정적으로 내접되어 넙다리뼈링크(10)의 기단이 회전가능하게 외접된 제2피동축(24), 상기 제2피동축(24)의 외주면에 형성된 피동기어부(26)에 치합하는 복수개의 유성기어(27), 상기 몸체(2)에 고정된 상태에서 상기 복수개의 유성기어(27)에 치합하는 링형상의 내치기어(28)를 대퇴관절부(3) 및 상기 넙다리뼈링크(10)의 기단에 회전가능하게 장착된 상기 복수개의 유성기어(27)의 중심축(27a)을 대퇴관절부(3)로서 포함하고 있다.2 and 4, the leg drive device 100 includes a second drive bevel gear 22 fixedly circumscribed at the other end of the through shaft 11, A second driven bevel gear 23 fixedly engaged with the second driven bevel gear 23 to be engaged with the second driven bevel gear 23 to be engaged with the second driven bevel gear 23, A plurality of planetary gears 27 fixed to the body 2 and meshing with the driven gears 26 formed on the outer peripheral surface of the second driven shaft 24; And a center shaft 27a of the plurality of planetary gears 27 rotatably mounted on the base end of the femur bone link 10 is connected to the center shaft 27a And is included as the femoral joint part (3).

상기와 같이 구성된 상기 다리구동장치(100)는 다음과 같이 작동될 수 있다.The leg drive device 100 configured as described above can be operated as follows.

모터(M)의 관통회전축(11)을 일방향으로 구동시키면, 상기 제2피동축(24)이 넙다리뼈링크(10)를 몸체(2)의 앞쪽으로 선회시키면서, 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 3에 도시된 바와 같이, 굽혀지게 된다.The bobbin bobbin 111 is rotated while the second driven shaft 24 rotates the femur bone link 10 toward the front of the body 2, And the one end side of the bending string 113 is pulled and wound up so that the tibial bone link 20 rotates in the bending direction and the foot bone link 30 is rotated in the bending direction, The legs 1 are bent while the other end of the spreading string 114 is pulled so that the spreading string 114 is released from the spreading bobbin 112 to be freely released from the legs 1 Is bent as shown in Fig.

또한, 모터(M)의 회전축을 타방향으로 구동시키면, 상기 제2피동축(24)이 넙다리뼈링크(10)를 몸체(2)의 뒤쪽으로 선회시키면서, 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 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 펼쳐지게 된다.When the rotation shaft of the motor M is driven in the other direction, the second driven shaft 24 rotates the femur bone link 10 to the rear of the body 2, The bending bobbin 111 is rotated in the direction of the wound body so that the one end side of the spreading string 114 is pulled and wound on the bobbin for spreading 112, The foot 1 is unfolded while the foot bone link 30 is rotated in the bending direction and the other end of the bending string 113 is pulled so that the bending string 113 is pulled from the bending bobbin 111, So that the legs 1 are freely unfolded as shown in Figs. 1 and 2.

상기 실시예에서, 상기 굽힘용 줄(113)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)와 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)와 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.In the above embodiment, the bending line 113 is disposed in the back of the femur bone link 10, the back of the tibial bone link 20, and the sole of the footbone link 30, And a guide portion 115 for guiding the foot bone link 10 and the foot bone link 20 to which the spreading string 114 is disposed, A guide portion 117 for guiding the spreading string 114 may be provided on each of the feet of the user.

상기 가이드부(115, 117)들은 예를 들면, 상기 넙다리뼈링크(10), 상기 정강뼈링크(20), 또는 상기 발뼈링크(30)에 회전가능하게 장착된 도르레 또는 관통구멍이 될 수 있다.The guide portions 115 and 117 can be, for example, a pulley or a through hole that is rotatably mounted on the femur bone link 10, the tibial bone link 20, have.

상기 실시예의 상기 다리구동장치(100)에서, 제2피동축(24)의 제2피동베벨기어(23)에 상기 관통회전축(11)의 상기 제2구동베벨기어(22)가 치합되어 모터(M)의 구동력에 의해 상기 제2피동축(24)이 선회운동하는 것으로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2피동축(24)을 하향 경사자세를 취하게 한 상태에서, 상기 제2피동축(24)과 상기 관통회전축(11) 사이에 유니버셜조인(40)를 개재하여도 된다.The second drive bevel gear 22 of the through-shaft 11 is engaged with the second driven bevel gear 23 of the second driven shaft 24 in the leg drive device 100 of the embodiment, The second driven shaft 24 rotates by the driving force of the first driven shaft 24 and the second driven shaft 24, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 5, The universal joint 40 may be interposed between the second driven shaft 24 and the through-shaft 11 in a state in which the second driven shaft 24 is inclined downward.

상기 다리구동장치(100)에서 상기 대퇴관절부(3)가 또 다른 실시예로서 다음과 같이 구성될 수 있다.In the leg drive apparatus 100, the femoral joint 3 may be configured as another embodiment as follows.

상기 대퇴관절부(3)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 몸체(2)에 구비된 축(31)에 외접되어 상기 축(31)의 중심축선을 중심으로 선회가능하게 되어 있고 상기 관통회전축(11)의 기단이 회전가능하게 장착된 브래킷(32), 상기 관통회전축(11)의 타단측에 고정적으로 외접된 제2구동콘기어(33), 및 상기 몸체(2)에 고정되어 상기 제2구동콘기어(33)에 치합하는 하나의 원호랙기어(34)를 포함하고 있으며, 상기 넙다리뼈링크(10)의 기단은 상기 모터(M)와 상기 콘기어(33) 사이에 위치된 관통회전축(11) 부위에 상기 관통회전축(11)이 회전가능하게 한 상태에서 장착되어 있다. 6 and 7, the femoral joint 3 is circumscribed by a shaft 31 provided on the body 2 and is pivotable about the center axis of the shaft 31, A second driving cone gear 33 fixedly attached to the other end side of the through shaft 11 and a second driving cone gear 33 fixed to the body 2, And a base end of the femur bone link 10 is positioned between the motor M and the cone gear 33. The first and second driving cone gears 33, And the penetrating rotary shaft 11 is rotatably mounted on a portion of the through-hole rotary shaft 11. The through-

상기 다른 실시예와 같이 구성된 상기 다리구동장치(100)에서도, 모터(M)의 관통회전축(11)을 일방향으로 구동시키면, 상기 콘기어(33)가 넙다리뼈링크(10)를 몸체(2)의 앞쪽으로 선회시키면서, 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 굽혀지게 된다.In the leg drive device 100 configured as in the other embodiment, when the through-rotation shaft 11 of the motor M is driven in one direction, the cone gear 33 moves the femur bone link 10 to the body 2 The bending bobbin 111 is rotated in the take-up direction and the bobbin 112 for deployment is rotated in the direction of the sea-head so that one end of the bending string 113 is pulled and wound, The legs 1 are bent while the footbone link 30 is pivoted in the extending direction and the other end of the spreading string 114 is pulled so that the spreading string 114 is pulled And the leg 1 is bent freely from the expanding bobbin 112 to be bent.

또한, 모터(M)의 회전축을 타방향으로 구동시키면, 상기 콘기어(33)가 넙다리뼈링크(10)를 몸체(2)의 뒤쪽으로 선회시키면서, 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, 펼쳐지게 된다.When the rotary shaft of the motor M is driven in the other direction, the conical gear 33 rotates the femur bone link 10 to the rear of the body 2, And the bending bobbin 111 is rotated in the direction of the hammering direction so that the one end side of the spreading string 114 is pulled and wound on the bobbin for spreading 112 so that the tibial bone link 20 is pulled in the unfolding direction The foot 1 is unfolded while the footbone link 30 is rotated in the bending direction and the other end of the bending string 113 is pulled so that the bending string 113 from the bending bending bar 111 So that the legs 1 are freely opened.

한편, 상기된 실시예들의 로봇의 다리를 구동시키는 장치가 의족에 적용될 수도 있다는 것은 자명하다.On the other hand, it is apparent that the apparatus for driving the legs of the robot of the above-described embodiments may be applied to the prosthesis.

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 (4)

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 다리구동장치에 있어서,
상기 다리구동장치(100)는,
넙다리뼈링크(10)의 길이방향으로 뻗어 케이스의 양단을 관통하고 있는 관통회전축(11)을 넙다리뼈링크(10)에 장착된 상태에서 정역방향으로 구동하는 모터(M),
상기 관통회전축(11)의 일단에 고정적으로 외접된 제1구동베벨기어(12),
상기 넙다리뼈링크(10)의 앞뒤에서 상기 제1구동베벨기어(12)를 사이에 두고 상기 제1구동베벨기어(12)에 치합하는 한 쌍의 제1피동베벨기어(13, 14),
상기 한 쌍의 제1피동베벨기어(13, 14) 중 하나의 제1피동베벨기어(13)에 고정적으로 내접된 하나의 제1피동축(15)에 고정적으로 외접된 굽힘용 보빈(111),
다른 하나의 제1피동베벨기어(14)에 고정적으로 내접된 다른 하나의 제2피동축(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, 그리고
상기 다리구동장치는,
상기 관통회전축(11)의 타단에 일단이 결합된 유니버셜조인트(40),
상기 유니버셜조인트(40)의 타단에 결합된 상태에서 넙다리뼈링크(10)의 기단이 회전가능하게 외접된 제2피동축(24),
상기 제2피동축(24)의 외주면에 형성된 피동기어부(26)에 치합하는 복수개의 유성기어(27),
상기 몸체(2)에 고정된 상태에서 상기 복수개의 유성기어(27)에 치합하는 링형상의 내치기어(28), 및
상기 넙다리뼈링크(10)의 기단에 회전가능하게 장착된 상기 복수개의 유성기어(27)의 중심축(27a)을 대퇴관절부(3)로서 포함하고 있는 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,
The leg drive device (100)
A motor M which extends in the longitudinal direction of the femur bone link 10 and drives the through-rotation axis 11 passing through both ends of the case in the forward and reverse directions while being mounted on the femur bone link 10,
A first driven bevel gear 12 fixedly connected to one end of the through-shaft 11,
A pair of first driven bevel gears 13 and 14 meshed with the first drive bevel gear 12 through the first drive bevel gear 12 at the front and rear of the femur bone link 10,
A bending bobbin 111 fixedly attached to one first driven shaft 15 fixedly inscribed on the first driven bevel gear 13 of one of the pair of first driven bevel gears 13, ,
A deploying bobbin 112 fixedly attached to another one second driven shaft 16 fixedly inscribed on the other first 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 bending string 113 having one end fixed to the deploying bobbin 112 and the other end bending And a spreading string 114 extending in a direction parallel to the forearm 113 and fixed to the distal end of the footbone link 30,
The leg-
A universal joint 40 having one end coupled to the other end of the through-shaft 11,
A second driven shaft 24 coupled to the other end of the universal joint 40 and having a proximal end of the femur bone link 10 rotatably circumscribed,
A plurality of planetary gears 27 meshing with the driven gear portion 26 formed on the outer peripheral surface of the second driven shaft 24,
A ring-shaped internal gear (28) meshing with the plurality of planetary gears (27) in a state of being fixed to the body (2), and
And a center axis (27a) of the plurality of planetary gears (27) rotatably mounted on the base end of the femur bone link (10) as a femoral joint (3) Device. 제 1항에 있어서,
상기 굽힘용 줄(113)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)와 상기 정강뼈링크(20)의 뒷부위 및 상기 발뼈링크(30)의 발바닥 각각에는 상기 굽힘용 줄(113)을 가이드하기 위한 가이드부(115)가 마련되어 있고,
상기 펼침용 줄(114)이 배치된 상기 넙다리뼈링크(10)와 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.The method according to claim 1,
The bending string 113 is guided to the foot of the femur bone link 10, the back part of the tibial bone link 20 and the foot of the footbone link 30 in which the bending string 113 is disposed. A guide portion 115 is provided,
The spreading string 114 is guided to the respective legs of the femur bone link 10, the front part of the tibial bone link 20 and the feet of the footbone link 30 in which the spreading string 114 is disposed And a guide portion (117) for guiding the legs of the robot. 제 2항에 있어서,
상기 가이드부(115, 117)들은 상기 넙다리뼈링크(10), 상기 정강뼈링크(20), 또는 상기 발뼈링크(30)에 회전가능하게 장착된 도르레 또는 관통구멍인 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the guide portions 115 and 117 are drills or through holes that are rotatably mounted on the femur bone link 10, the tibial bone link 20, or the foot bone link 30. [ A device for driving a leg. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 로봇의 다리를 구동시키는 장치가 의족에 적용되는 것을 특징으로 하는 로봇의 다리를 구동시키는 장치.
An apparatus for driving a leg of a robot, characterized in that the apparatus for driving the legs of the robot according to any one of claims 1 to 3 is applied to the legs.
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