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가해진 회전변위에 대한 이력현상(Hysteresis)으로 비선형성 토크 출력을 갖는 회전형 스파이럴 평판 스프링(rotary spiral plat spring)이 서로 적층된 2개로 구성되고, 동일한 회전 변위에 대해 동일한 토크 출력이 발생되는 선형성이 상기 회전형 스파이럴 평판 스프링이 서로 적층된 상태에서 나타나는 스프링유닛;을 포함하고,상기 회전형 스파이럴 평판 스프링은 가해진 토크로 회전변위를 일으키는 제1,2,3 스파이럴 브랜치(spiral branch) 의 각각이 회전변위를 일으키도록 상기 제1,2,3 스파이럴 브랜치의 각 끝부위를 고정해주는 제1,2,3 고정부를 구비하고, 상기 회전형 스파이럴 평판 스프링이 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링과 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링으로 구분되어 서로 적층되면, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 상기 제1,2,3 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 상기 제1,2,3 고정부의 각각이 1:1 대응되도록 겹쳐져 상기 스프링 유닛으로 구성되는것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 스프링유닛의 이력현상제거 및 선형성 획득은 유한요소해석모델로 구성하고, 변형성(deformation), 등가응력(equivalent stress), 소성변형율(plastic strain)에 대한 전산해석을 수행해 구해주는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 제1,2,3 스파이럴 브랜치(spiral branch)는 토크입력이 이루어지도록 중앙에 형성된 회전하중부에서 스파이럴형상으로 뻗어나가 상기 회전하중부에 가해진 토크로 회전변위를 일으키는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 3에 있어서, 상기 회전하중부에는 중앙 관통 홀이 천공된 원형을 이루는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 제1,2,3 고정부는 서로에 대해 120도를 형성하는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 제1,2,3 고정부의 각각에는 다수의 아웃사이드 마운팅 홀이 천공된 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제1 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제1 고정부를 서로 겹쳐주고, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제2 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제2 고정부를 서로 겹쳐주며, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제3 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제3 고정부를 서로 겹쳐주는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1에 있어서, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제1 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제3 고정부를 서로 겹쳐주고, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제2 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제2 고정부를 서로 겹쳐주며, 상기 제1 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제3 고정부와 상기 제2 회전형 스파이럴 평판 스프링의 제1 고정부를 서로 겹쳐주는 것을 특징으로 하는 관절 토크제어 탄성체
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청구항 1 내지 청구항 6 및 청구항 8과 청구항 9중 어느 한 항에 의한 관절 토크제어 탄성체;상기 스프링유닛에서 발생된 회전변위를 검출해 회전변위에 선형적으로 대응되는 토크 신호를 출력하는 컨트롤러;상기 컨트롤러의 출력으로 구동되어 상기 스프링유닛에 회전 토크를 가하는 액추에이터;가 포함된 것을 특징으로 하는 회전형 로봇관절
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청구항 10에 있어서, 상기 스프링유닛과 상기 액추에이터는 인체의 관절움직임을 구현하는 로봇관절 부위에 구비된 것을 특징으로 하는 회전형 로봇관절
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