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로봇핸드를 위한 핑거팁 센서모듈로서,대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하는 힘 센서;상기 힘 센서가 복수개의 열을 이루며 장착되는 경사면을 가지며, 상기 힘 센서에 전원을 공급하는 FPCB 조립체;상기 FPCB 조립체의 상부에 이격되게 형성되고, 내부에 상기 힘 센서가 수용되고, 대상물로 인해 가해지는 수직 힘을 상기 힘 센서에 전달하는 응력전달부; 및상기 힘 센서로 측정된 수직 힘 정보를 수집하고 교정하여 출력하는 센서 제어부를 포함하는 핑거팁 센서모듈
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제 1 항에 있어서,상기 응력전달부는 우레탄 고무로 이루어지고, FPCB 조립체 상에 주조되고 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 센서모듈
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핑거팁 센서모듈과 복수개의 마디 센서모듈이 링크 부재에 의해 회전 가능하게 결합된 구성을 갖는 복수개의 핑거; 및상기 복수개의 핑거와 기저 링크 부재에 의해 연결되며, 상기 핑거의 파지 동작을 제어하는 손등 제어부가 구비되고, 외면에 커버 플레이트가 설치되는 베이스를 포함하는 로봇핸드로서,상기 핑거팁 센서모듈은 대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하도록 구성되고,상기 마디 센서모듈은 액추에이터를 구비하여 파지 동작을 위한 구동력을 생성하며, 대상물을 파지할 때의 상기 수직 힘과 상기 액추에이터의 모터의 회전 변위를 측정하도록 이루어지며,상기 손등 제어부는 상기 핑거팁 및 마디 센서모듈로부터 상기 수직 힘 정보와 상기 회전 변위 정보를 제공받아 파지력을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 3 항에 있어서,상기 수직 힘 정보와 회전 변위 정보로부터 대상물의 강성이 측정되고, 상기 손등 제어부는 상기 강성을 기반으로 한 목표 변위 신호를 생성하고 액추에이터에 전달함으로써 대상물에 가해지는 파지력을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 핑거팁 센서모듈은,대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하는 힘 센서;상기 힘 센서가 복수개의 열을 이루며 장착되는 경사면을 가지며, 상기 힘 센서에 전원을 공급하는 FPCB 조립체;상기 FPCB 조립체의 상부에 이격되게 형성되고, 내부에 상기 힘 센서가 수용되어, 대상물로 인해 가해지는 수직 힘을 상기 힘 센서에 전달하는 응력전달부; 및상기 힘 센서로 측정된 수직 힘 정보를 수집하고 교정하여 출력하는 핑거팁 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 5 항에 있어서,상기 응력전달부는 우레탄 고무로 이루어지고, FPCB 조립체 상에 주조되고 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 마디 센서모듈은,대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하는 힘 센서;외면에 복수개의 상기 힘 센서가 부착된 제1 PCB와, 연결 PCB에 의해 제1 PCB와 마주보는 형태로 결합되는 제2 PCB로 이루어지며, 상기 힘 센서에 전원을 공급하는 PCB 조립체;상기 제1 PCB의 상부에 이격되게 형성되고, 내부에 상기 힘 센서가 수용되어, 대상물로 인해 가해지는 수직 힘을 상기 힘 센서에 전달하는 응력전달판;상기 힘 센서로 측정된 수직 힘 정보를 수집하고 교정하여 출력하는 마디 제어부; 및 상기 제1 PCB와 제2 PCB 사이에 설치되어, 파지 동작을 위한 구동력을 생성하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 7 항에 있어서,상기 액추에이터의 모터에는 대상물을 파지할 때의 회전 변위를 측정하는 위치 센서가 구비되어 있고,상기 마디 제어부는 상기 회전 변위 정보를 수집하여 출력하며, 상기 손등 제어부에 상기 수직 힘 정보와 상기 회전 변위 정보를 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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제 7 항에 있어서,상기 응력전달판은 실리콘 성형체로 이루어지고, PCB 조립체 상에 주조되고 경화되어 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇핸드
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핑거에 핑거팁 센서모듈이 구비된 로봇핸드를 이용하여 대상물을 파지하는 방법으로서,핑거팁 센서모듈이 대상물에 접촉하도록 파지 방향의 속도 명령을 생성하여, 로봇핸드로 대상물을 파지하는 단계;상기 핑거팁 센서모듈에 구비된 임의의 힘 센서에 임계치 이상의 수직 힘이 작용하여 상기 힘 센서가 활성화되는지 여부를 판단하는 단계;활성화된 힘 센서의 개수를 세는 단계;활성화된 상기 힘 센서의 수가 초기 설정 값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;로봇핸드의 파지 동작을 초기 설정 시간 동안 유지하는 단계;파지 역 방향의 속도 명령을 생성하여, 로봇핸드의 파지력을 감소시키는 단계; 및활성화된 상기 힘 센서의 개수가 초기 설정 값과 동일한지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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제 10 항에 있어서,상기 로봇핸드는, 상기 복수개의 핑거와 기저 링크 부재에 의해 연결되어 있으며, 상기 핑거의 파지 동작을 제어하는 손등 제어부가 구비되고, 외면에 커버 플레이트가 설치되는 베이스를 더 포함하며,상기 핑거팁 센서모듈은 대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하도록 구성되고,상기 마디 센서모듈은 액추에이터를 구비하여 파지 동작을 위한 구동력을 생성하며, 대상물을 파지할 때 발생하는 상기 수직 힘과 상기 액추에이터의 모터의 회전 변위를 측정하도록 이루어지고,상기 손등 제어부는 상기 핑거팁 및 마디 센서모듈로부터 상기 수직 힘 정보와 상기 회전 변위 정보를 제공받아 파지력을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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제 11 항에 있어서,상기 수직 힘 정보와 회전 변위 정보로부터 대상물의 강성이 측정되고, 상기 손등 제어부는 상기 강성을 기반으로 한 목표 변위 신호를 생성하고 액추에이터에 전달함으로써 대상물에 가해지는 파지력을 제어하는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 핑거팁 센서모듈은,대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하는 힘 센서;상기 힘 센서가 복수개의 열을 이루며 장착되는 경사면을 가지며, 상기 힘 센서에 전원을 공급하는 FPCB 조립체;상기 FPCB 조립체의 상부에 이격되게 형성되고, 내부에 상기 힘 센서가 수용되어, 대상물로 인해 가해지는 수직 힘을 상기 힘 센서에 전달하는 응력전달부; 및상기 힘 센서로 측정된 수직 힘 정보를 수집하고 교정하여 출력하는 핑거팁 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 마디 센서모듈은,대상물을 파지할 때 작용하는 수직 힘을 측정하는 힘 센서;외면에 복수개의 상기 힘 센서가 부착된 제1 PCB와, 연결 PCB에 의해 제1 PCB와 마주보는 형태로 결합되는 제2 PCB로 이루어지며, 상기 힘 센서에 전원을 공급하는 PCB 조립체;상기 제1 PCB의 상부에 이격되게 형성되고, 내부에 상기 힘 센서가 수용되어, 대상물로 인해 가해지는 수직 힘을 상기 힘 센서에 전달하는 응력전달판;상기 힘 센서로 측정된 수직 힘 정보를 수집하고 교정하여 출력하는 마디 제어부; 및 상기 제1 PCB와 제2 PCB 사이에 설치되어, 파지 동작을 위한 구동력을 생성하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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제 14항에 있어서,상기 액추에이터의 모터에는 대상물을 파지할 때의 회전 변위를 측정하는 위치 센서가 구비되어 있고,상기 마디 제어부는 상기 회전 변위 정보를 수집하여 출력하며, 상기 손등 제어부에 상기 수직 힘 정보와 상기 회전 변위 정보를 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파지 방법
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