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회전축;
상기 회전축에 고정되는 탄성 부재;
상기 탄성 부재를 사이에 두고 서로 이격 배치되고, 각각의 동력 발생부에 의해 상기 회전축에 대하여 각각 독립적으로 구동되며, 상기 탄성 부재와 동일한 수의 슬릿이 각각 형성된 상부 및 하부 원판; 및
상기 상부 및 하부 원판에 각각 형성된 슬릿에 끼워지고, 상기 탄성 부재와 연결되어 움직이는 이동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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제1항에 있어서,
상기 탄성 부재는 판스프링으로 이루어지며,
상기 판스프링은 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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3
제2항에 있어서,
상기 상부 원판에 형성된 슬릿과 상기 하부 원판에 형성된 슬릿은 서로 동일한 모양이고, 상기 상부 원판과 상기 하부 원판은 상기 판스프링을 기준으로 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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제3항에 있어서,
상기 상부 원판과 상기 하부 원판에 형성된 슬릿은 원판의 중심으로부터 외부로 곡선 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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5
제4항에 있어서,
상기 곡선은 원호인 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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6
제2항에 있어서,
상기 이동 부재는,
상기 슬릿에 삽입되어 슬릿 경로를 따라 이동하는 제1 베어링; 및
상기 판스프링을 사이에 두고 밀착되어 상기 판스프링의 이동을 보조하는 한 쌍의 제2 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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7
제4항에 있어서,
상기 동력 발생부는 구동모터이며,
상기 판스프링의 강성을 S, 상기 회전축의 회전각을 P, 상기 각 구동모터의 회전각을 θ1 및 θ2, 상기 상부 원판과 상기 하부 원판의 상대적인 각도에 의해 결정되는 상기 판스프링의 유효길이를 L, 상기 판스프링의 두께를 t, 상기 판스프링의 넓이를 h, 상기 판스프링의 재질에 따라 결정되는 상수를 C라 할 때, 아래 관계식을 만족하고,
, ,
강성과 회전축의 위치를 제어하기 위해서 다음과 같이 구동모터의 회전각을 각각 제어하면,
원하는 강성과 회전축의 회전각을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 강성 발생 장치
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제7항에 따른 강성 발생 장치를 이용하는 강성 제어 방법으로서,
상기 상부 원판 및 하부 원판을 동일한 속도이나 서로 반대 방향으로 회전시킴으로써, 상기 회전축을 고정시키고, 상기 상부 및 하부 원판의 슬릿을 따라 이동하는 상기 이동 부재의 위치에 따른 상기 판스프링의 유효길이를 변화시켜 강성만을 변화시키는 것을 특징으로 하는 강성 제어 방법
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9
제7항에 따른 강성 발생 장치를 이용하는 강성 제어 방법으로서,
상기 상부 및 하부 원판을 동일한 속도와 방향으로 회전시킴으로써, 상기 판스프링의 유효 길이를 고정시키고, 상기 회전축만을 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 강성 제어 방법
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10
로봇 머니퓰레이터를 구성하는 링크;
상기 링크를 구동하기 위한 2개의 구동모터; 및
상기 링크와 상기 구동모터를 연결하는 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 강성 발생 장치를 포함하고,
상기 2개의 구동모터는 상기 강성 발생 장치의 상부 원판과 하부 원판을 구동시키고,
상기 강성 발생 장치의 회전축은 상기 링크에 연결되는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 조인트
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11
제10항에 있어서,
상기 구동모터가 부착된 프레임에 고정되어, 상기 회전축의 변위를 측정할 수 있는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 머니퓰레이터의 조인트
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