■ 요약

본 발명에 따른 다지 로봇 핸드는 인체의 손 운동을 모사하기 위한 동력원으로서 복수의 소형모터가 구비되는 몸체부 및 상기 몸체부에 연결되어 모터동력에 의한 관절운동이 제어되는 5개의 손가락 관절부를 포함하는데, 상기 몸체부를 구성함에 있어, 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 위에 설치되어 회전동력을 발생하는 복수의 소형모터, 상기 소형모터의 회전동력을 전달하는 구동벨트 및 상기 베이스 플레이트의 선단에 설치되어 구동벨트와 연동되는 회전동력을 전달받고, 상기 회전동력이 손가락 관절부에 전달되도록 축 결합하는 관절 결합부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

본 발명은 링크 연결형 종속 메커니즘을 이용해 다지 로봇 핸드의 손가락 관절운동이 모사되도록 함으로써, 구조가 간단하면서도 적은 비용으로 사람의 손 운동을 모사한 다지 로봇 핸드를 제작할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 소수의 동력원만을 이용해 손가락 관절운동을 구동하는 구조여서, 간편한 제어구조를 갖는 효과가 있다.

■ 발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술

본 발명은 다지 로봇 핸드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 링크 연결형 종속 메커니즘을 이용해 다지 로봇핸드의 손가락 관절운동이 모사되도록 함으로써, 구조가 간단하면서도 적은 비용으로 사람의 손 운동을 모사할 수 있도록 한 다지 로봇 핸드에 관한 것이다.

1980년 초부터 Stanford 대학/JPL, Utah/MIT대학, 일본 MEL 연구소 등 세계 각지에서 로봇 핸드에 대한 개발이 이루어지고 있는 실정이다.

Loucks 등은 로봇 손의 전반부에 장착한 구동 메커니즘에 연결된 tendon을 이용하여 4개의 관절로 구성된 4개의 손가락을 구동하는 Stanford/JPL hand를 개발한 바 있다.

또한, Jacobson 등이 개발한 Utah/MIT hand는 4개의 손가락을 지니며 각 손가락은 공압 실린더에 의해 구동되는 tendon을 통해 독립적으로 동작하는 4개의 관절로 이루어져 있고, Anthrobot-2 hand는 5개의 손가락을 갖는 로봇 손으로서 각 손가락은 tendon을 이용하여 서보모터에 의해 구동되는 4개의 관절로 이루어져 있다.

이후, Lin과 Huang은 사람의 손과 같이 5개의 손가락으로 구성되며 각 관절이 소형모터와 기어세트로 구동되는 총 17 자유도의 NTU hand를 개발하였고, Rossheim사에서는 인체의 근육을 서보모터를 이용한 선형 액츄에이터로 사용하는 등 많은 부분에서 인간의 손을 흉내 낸 세 손가락 로봇인 Omni Hand II를 개발하였다.

그러나 이와 같은 기존 기술의 로봇 핸드는 대부분 구동기를 포함한 로봇 손의 전체 시스템이 복잡하고 비대하여 사람 크기의 로봇 핸드 개발에 많은 어려움이 있었다. 따라서 소형모터와 같은 구조가 간단하고 제어가 쉬운 동력원을 이용해 사람의 손 크기와 흡사한 크기의 손가락 관절운동이 가능하도록 하는 다지 로봇 핸드의 개발이 요구되는 바이다.

■ 발명이 이루고자 하는 기술적 과제

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 링크 연결형 종속 메커니즘을 이용해 다지 로봇 핸드의 손가락 관절운동이 모사되도록 함으로써, 구조가 간단하면서도 적은 비용으로 사람의 손 운동을 모사할 수 있도록 한 다지 로봇 핸드를 제공함에 있다.

■ 발명의 효과

본 발명은 링크 연결형 종속 메커니즘을 이용해 다지 로봇 핸드의 손가락 관절운동이 모사되도록 함으로써, 구조가 간단하면서도 적은 비용으로 사람의 손 운동을 모사한 다지 로봇 핸드를 제작할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 소수의 동력원만을 이용해 손가락 관절운동을 구동하는 구조여서, 제어가 간편하고, 특히 소형모터의 회전수를 제어함으로써, 로봇 핸드의 섬세한 구동이 가능해지는 효과가 있다.

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