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KR101046710B1 - Eight-legged walking robot - Google Patents

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KR101046710B1
KR101046710B1 KR1020090018819A KR20090018819A KR101046710B1 KR 101046710 B1 KR101046710 B1 KR 101046710B1 KR 1020090018819 A KR1020090018819 A KR 1020090018819A KR 20090018819 A KR20090018819 A KR 20090018819A KR 101046710 B1 KR101046710 B1 KR 101046710B1
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drive
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이승철
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Abstract

본 발명은 전후 좌우의 족부를 각각 1쌍식으로 구성된 4개의 구동구조를 이용하여 8족 보행로봇을 구성하고, 특히 보행시 각 구동구조에서 쌍으로 이루어진 족부가 엇갈리면서 전후좌우에 구비된 4개의 족부가 항상 지면에 닿을 수 있도록 링크로 연결함으로써, 보다 안정적인 보행자세를 취할 수 있을 뿐만 아니라 율동감을 더 부가할 수 있는 8족 보행로봇을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 앞으로 나가는 족부가 동시에 지면으로부터 소정의 높이만큼 떨어진 상태로 보행이 가능하기 때문에 계단과 같은 장해물이 있더라도 이를 넘을 수 있게 되어 장해물에 상관없이 보행이 가능한 8족 보행로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention configures an eight-legged walking robot using four driving structures each having a pair of front and rear left and right feet, and in particular, four foot feet provided in the front, rear, left, and right sides while staggering pairs in each driving structure when walking. The goal is to provide an eight-legged walking robot that can not only take a more stable pedestrian path but also add rhythm by connecting the link so that it can always reach the ground. In addition, the present invention provides a eight-legged walking robot that is able to walk regardless of obstacles, because the foot can be walking in the state at the same time apart from the ground at a predetermined height, so that even if there are obstacles such as stairs. There is a purpose.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 8족 보행로봇은, 감속기(210)를 포함하는 구동수단(200)이 구비된 본체프레임(1000); 및 본체프레임(1000)의 좌우측 전부와 후부에 각각 한쌍씩 설치되어 구동수단(200)에 의해 동작하는 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)를 포함하여 이루어지고, 각 우측족 구동구조(100a,100b) 및 각 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각각, 서로 대향되게 위치하도록 형성된 두개의 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)이 구비되도록 조립가능한 회전축(110); 각 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)에 길이 중간 부분이 회전가능하도록 설치된 한쌍의 제1 및 제2족부(120a,120b); 및 동일한 길이를 가지면서 일단이 각각 제1 및 제2족부(120a,120b)의 상부에 각각 힌지고정되고, 타단이 본체프레임(1000)의 측면에 그 폭방향으로 나란하게 힌지고정된 한쌍의 제1 및 제2링크(130a,130b);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.8 group walking robot according to the present invention for achieving the above object, the main body frame 1000 is provided with a drive means 200 including a reducer 210; And a pair of right foot drive structures 100a and 100b and a left foot drive structure 100c and 100d which are respectively provided in pairs on the left and right sides and the rear of the main body frame 1000 and operated by the driving means 200. Each of the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d are assembled such that two first and second crank pin mounting portions 111a and 111b are formed to face each other. Possible axis of rotation 110; A pair of first and second foot portions 120a and 120b installed at each of the first and second crank pin mounting portions 111a and 111b such that a middle portion thereof is rotatable; And a pair of first ends having the same length, one end of which is hinged to the upper portions of the first and second foot portions 120a and 120b, respectively, and the other end of which is hinged to the side of the main body frame 1000 in the width direction. And first and second links 130a and 130b.

8족 보행로봇, 한쌍의 족부, 족구동구조 8-foot walking robot, pair of foot, foot drive structure

Description

8족 보행로봇{Octo-ped walking Robot}Octo-ped walking robot

본 발명은 8족 보행로봇에 관한 것으로 크랭크 형상의 회전축을 이용하여 쌍으로 이루어진 각 족부가 안정적인 움직일 수 있도록 한 8족 보행로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an eight-leg walking robot, which relates to an eight-leg walking robot that allows each pair of foot to move stably using a crank-shaped rotation shaft.

일반적으로 보행로봇은 취미생활이라든가 어린이들의 완구 또는 두뇌개발용으로 많이 개발되고 있다. 특히, 이러한 보행로봇은 보행용으로서 2족, 4족 또는 6족 보행로봇이 주축을 이루고 있다.In general, walking robots are developed for hobby and toys or brain development of children. In particular, such a walking robot is mainly composed of a two-foot, four-foot or six-foot walking robot.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 보행로봇의 예를 보여주는 사진이다.1A to 1C are photographs showing an example of a conventional walking robot.

도 1a는 종래의 2족 보행로봇을 보여주는 사진이다. 2족 보행로봇은 하나의 구동모터가 구비된 감속기(11)를 본체(10)에 구비하고, 특히 이 감속기(11)에 양측으로 돌출된 회전축(12)에 각각 반대되는 위치에 형성된 크랭크핀부(12a)에 족부(13)를 힌지연결하여 구성한다. 하지만, 이러한 종래의 2족 보행로봇은 전체 중량에 의해 무게 중심이 한쪽으로 쏠리기 때문에 2족 보행로봇이 뒤뚱거리는 자세로 보행을 하는 문제가 발생하게 된다.Figure 1a is a photograph showing a conventional biped walking robot. The biped walking robot includes a reducer 11 having a driving motor in the main body 10, and particularly, a crank pin portion formed at a position opposite to the rotation shafts 12 protruding on both sides of the reducer 11 ( It is configured by hinged to the foot 13 (12a). However, such a conventional biped walking robot has a problem that the biped walking robot walks in a wobbly posture because the center of gravity is directed to one side by the total weight.

도 1b는 4족 보행로봇을 보여주는 사진이다. 4족 보행로봇은 2족 보행로봇과 같은 구조로 이루어진 한쌍의 족부(13)와 그 후부에 설치되는 다른 족부(14)을 포함하여 이루어진다. 특히, 한쌍의 족부(13,14)는 한쌍의 링크(15)로 연결되어 연동되도록 구성된다. 하지만, 4족 보행로봇은 한쌍의 전족의 작동방향이 서로 반대이고, 특히 전족과 후족의 작동방향 또한 반대로 움직이기 때문에, 2족보행로봇에 비해 안정감은 있으나, 4족이 서로 반대방향으로 움직이기 때문에 무게중심을 잡는데 한계가 있어 이 또한 2족 보행로봇과 같이 안정적인 보행에 어려움이 있다.1B is a photograph showing a quadruped walking robot. The four-legged walking robot includes a pair of foot 13 having a structure similar to the two-foot walking robot and another foot 14 installed at the rear thereof. In particular, the pair of feet 13 and 14 are configured to be connected and linked by a pair of links 15. However, the four-legged walking robot has a more stable movement than the two-legged walking robot because the pair of forefoot movement directions are opposite to each other, and the forefoot and rear foot movements are also reversed. Because of this, there is a limit in the center of gravity, which is also difficult to walk stably like a biped robot.

도 1c는 6족 보행로봇을 보여주는 사진이다. 6족 보행로봇은 상술한 2족 보행로봇의 구성을 기본으로 하여, 족부(13)의 전후에 각각 한쌍의 전족부(16)와 한쌍의 후족부(17)가 회전가능하도록 설치된다.. 그리고, 족부(13)를 중심으로 한쌍의 전족부(16) 및 한쌍의 후족부(17)과는 각각의 링크(18,19,20)로 연결되게 된다. 이러한 6족 보행로봇은 좌우측 족부가 서로 대응하는 족부와 반대방향으로 움직이도록 구성되어 있다. 이 때문에, 6족 보행로봇 또한 중심 위치가 흔들리기 때문에 안정적인 보행에 어려움이 발생하게 되었다.Figure 1c is a photograph showing a six-foot walking robot. The six-foot walking robot is installed on the basis of the above-described two-foot walking robot, so that a pair of forefoot portions 16 and a pair of rear portions 17 are rotatable before and after the foot portion 13, respectively. The pair of forefoot portions 16 and the pair of forefoot portions 17 around the foot 13 are connected to respective links 18, 19, and 20. The six-legged walking robot is configured to move the left and right foot in the opposite direction to the corresponding foot. For this reason, the six-legged walking robot also has difficulty in stable walking because its center position is shaken.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 전후 좌우의 족부를 각각 1쌍식으로 구성된 4개의 구동구조를 이용하여 8족 보행로봇을 구성하고, 특히 보행시 각 구동구조에서 쌍으로 이루어진 족부가 엇갈리면서 전후좌우에 구비된 4개의 족부가 항상 지면에 닿을 수 있도록 링크로 연결함으로써, 보다 안정적인 보행자세를 취할 수 있을 뿐만 아니라 율동감을 더 부가할 수 있는 8족 보행로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of this point, and the eight-legged walking robot is constructed using four driving structures each having a pair of front and rear left and right feet, and in particular, each pair of foot portions in each driving structure are alternated when walking. In addition, the four feet provided in the front, rear, left and right are always connected to the ground by the link, the purpose is to provide an eight-leg walking robot that can not only take a more stable gait, but also add a sense of movement.

또한, 본 발명은 앞으로 나가는 족부가 동시에 지면으로부터 소정의 높이만큼 떨어진 상태로 보행이 가능하기 때문에 계단과 같은 장해물이 있더라도 이를 넘을 수 있게 되어 장해물의 종류에 상관없이 보행 가능한 8족 보행로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is able to walk in front of the foot at the same time separated by a predetermined height from the ground, so that even if there is an obstacle such as a staircase to provide an eight-legged walking robot that can walk regardless of the type of obstacle. The purpose is.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 8족 보행로봇은,Eight-leg walking robot according to the present invention for achieving this object,

감속기(210)를 포함하는 구동수단(200)이 구비된 본체프레임(1000); 및 본체프레임(1000)의 좌우측 전부와 후부에 각각 한쌍씩 설치되어 구동수단(200)에 의해 동작하는 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)를 포함하여 이루어지고,Body frame 1000 is provided with a drive means 200 including a reducer 210; And a pair of right foot drive structures 100a and 100b and a left foot drive structure 100c and 100d which are respectively provided in pairs on the left and right sides and the rear of the main body frame 1000 and operated by the driving means 200. ,

각 우측족 구동구조(100a,100b) 및 각 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각각,Each right foot drive structure 100a, 100b and each left foot drive structure 100c, 100d are respectively:

제1크랭크핀장착부(111a)와 제2크랭크핀장착부(111a,111b)가 서로 대향되는 위치에 형성된 회전축(110);A rotating shaft 110 formed at a position where the first crank pin mounting portion 111a and the second crank pin mounting portions 111a and 111b face each other;

길이 중심이 각각 상기 제1크랭크핀장착부(111a)와 제2크랭크핀장착부(111b)에 끼워져서 여기를 중심으로 회전할 수 있게 설치된 한쌍의 제1 및 제2족부(120a,120b); 및 A pair of first and second foot portions 120a and 120b whose length centers are respectively fitted to the first crank pin mounting portion 111a and the second crank pin mounting portion 111b so as to rotate about the center; And

동일한 길이를 가지면서 일단이 각각 제1 및 제2족부(120a,120b)의 상부에 각각 힌지고정되고, 타단이 본체프레임(1000)의 측면에 그 폭방향으로 나란하게 힌지고정된 한쌍의 제1 및 제2링크(130a,130b);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.A pair of first pairs having the same length, one end of which is hinged to an upper portion of the first and second foot portions 120a and 120b, respectively, and the other end of which is hinged to the side of the main body frame 1000 side by side in the width direction thereof. And second links 130a and 130b.

특히, 우측족 구동구조(100a,100b)의 제1크랭크핀장착부(111a)와 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)의 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 나란하게 형성되고, 이들 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 180°의 각도로 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 우측족 구동구조(100a,100b)의 제1크랭크핀장착부(111a)와 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)의 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 나란하게 형성되고, 이들 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 0°의 각도로서 동일연장선상에 설치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 회전축(110)은 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)간 거리의 중심점을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 한다.Particularly, the first crank pin mounting portion 111a of the right foot drive structure 100a and 100b and the first crank pin mounting portion 111a of the left foot drive structure 100c and 100d are arranged side by side about the rotation shaft 110. The first crank pin mounting portion (111a) is characterized in that it is installed at an angle of 180 ° with respect to the rotating shaft (110). In addition, the first crank pin mounting portion 111a of the right foot drive structure 100a and 100b and the first crank pin mounting portion 111a of the left foot drive structure 100c and 100d are arranged side by side about the rotation shaft 110. The first crank pin mounting portion 111a is formed on the same extension line at an angle of 0 ° with respect to the rotation shaft 110.
In addition, the rotation shaft 110 is rotated about the center point of the distance between the first and second crank pin mounting portion (111a, 111b).

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또한, 각 제1 및 제2링크(130a,130b)는 제1 및 제2족부(120a,120b)에 힌지고정된 단부가 회전축(110)의 상부에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, each of the first and second links (130a, 130b) is characterized in that the end hinged to the first and second foot portion (120a, 120b) is installed so as to be located above the rotation shaft (110).

뿐만 아니라, 구동수단(200)은 우측족 구동구조(100a,100b)과 좌측족 구동구조(100c,100d)을 각각 별도로 구동시켜 주기 위하여 각각의 제1 및 제2감속기(210a,210b)를 갖는 2개의 구동수단(200a,200b)으로 구성된 것을 특징으로 한다. 게다가, 이때의 2개의 구동수단(200a,200b)을 제어하기 위한 제어기(300)가 더 포 함된 것을 특징으로 한다. 그리고, 각 제1 및 제2감속기(210a,210b)는 각각 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)를 구동시켜 주는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving means 200 has the first and second reduction gears 210a and 210b to drive the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d separately, respectively. It is characterized by consisting of two drive means (200a, 200b). In addition, the controller 300 for controlling the two driving means (200a, 200b) at this time is characterized in that it further includes. Each of the first and second reduction gears 210a and 210b drives the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d, respectively.

마지막으로, 감속기(210)는 전족과 후족을 동시에 각각 구동시켜 줄 수 있도록 한쌍의 전방 및 후방구동축(211a,211b)이 구비된 것을 특징으로 한다.Finally, the reducer 210 is characterized in that a pair of front and rear drive shafts (211a, 211b) are provided to drive the forefoot and the rear foot at the same time, respectively.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

1) 각 족부가 쌍으로 이루어지고, 이 쌍으로 구성된 족이 동시에 지면에 닿기 때문에 4개의 족부가 동시에 지면에 닿는 효과를 통해 8족 보행로봇의 보행시 안정성을 확보할 수 있게 된다.1) Each foot is composed of a pair, and the pair consisting of the pair touches the ground at the same time, so that the stability of four-leg walking robot can be ensured through the effect of the four foot touching the ground at the same time.

2) 앞으로 나가는 족부가 지면으로부터 항상 일정한 간격만큼 들린 상태에서 보행이 이루어지기 때문에 지면이 고르지 않거나 언덕 또는 계단과 같은 장해물이 있더라도 보행할 수 있게 된다.2) Because the walking foot is always lifted at regular intervals from the ground, it is possible to walk even if the ground is uneven or there are obstacles such as hills or stairs.

3) 각 족부를 구동시켜 주는 구동수단을 1쌍 구비함으로써, 방향조절을 통해 로봇의 주행방향을 임의로 조절할 수 있게 된다. 그리고, 이 구동수단을 제어할 수 있게 함으로써, 다양한 게임이라든가 보행방향을 제어하는 것이 가능하게 된다.3) By providing a pair of drive means for driving each foot, it is possible to arbitrarily adjust the running direction of the robot through the direction control. By controlling this driving means, it is possible to control various games or walking directions.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the drawings in more detail.

(구성)(Configuration)

도 2a는 본 발명에 따르는 구성을 설명하기 위해 제작된 8족 보행로봇의 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 따르는 구성을 설명하기 위해 제작된 8족 보행로봇의 평면도이다.Figure 2a is a perspective view of a group 8 walking robot manufactured to explain the configuration according to the present invention, Figure 2b is a plan view of a group 8 walking robot manufactured to explain the configuration according to the present invention.

본 발명은 본체프레임(1000)과, 여기에 설치된 구동수단(200)과, 구동수단(200)에 의해 구동되는 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)를 포함하여 이루어진다.The present invention includes a main body frame (1000), drive means (200) installed therein, right foot drive structures (100a, 100b) and left foot drive structures (100c, 100d) driven by the drive means (200). It is done by

여기서, 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각각 후술하게 될 감속기(210)에 구비된 전방구동축(211a)와 후방구동축(211b)의 양단에 각각 설치된다. 특히, 이들 4개의 구동구조는 동일하기 때문에 여기서는 설명의 편의상 우측족 구동구조(100a,100b)의 족구동구조(100a)로 용어를 통일하여 설명한다. 즉, 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각각 한쌍의 족구동구조(100a)로 구성되게 된다.Here, the right foot drive structure (100a, 100b) and the left foot drive structure (100c, 100d) are respectively provided at both ends of the front drive shaft 211a and the rear drive shaft (211b) provided in the reducer 210 to be described later. . In particular, since these four drive structures are the same, the term is described here as a foot drive structure 100a of the right foot drive structures 100a and 100b for convenience of description. That is, the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d are each constituted by a pair of foot drive structures 100a.

도 3은 본 발명에 따르는 족구동구조(100a)를 보여주기 위한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따르는 족구동구조가 본체프레임에 장착된 상태를 보여주기 위한 측면도이다.Figure 3 is an exploded perspective view for showing the foot drive structure (100a) according to the present invention, Figure 4 is a side view for showing a state in which the foot drive structure according to the invention mounted on the body frame.

족구동구조(100a)는, 크랭크축 형상의 회전축(110)과, 이 회전축(110)에 장착되는 2개의 제1 및 제2족부(120a,120b)와, 같은 길이로 이루어지고 이들 제1 및 제2족부(120a,120b)에 각각 일단이 힌지고정되는 제1 및 제2링크(130a,130b)를 포 함하여 이루어진다.The foot drive structure 100a has the same length as the crankshaft-shaped rotary shaft 110 and the two first and second foot portions 120a and 120b mounted to the rotary shaft 110. First and second links 130a and 130b having one end hinged to the second foot 120a and 120b, respectively.

특히, 회전축(110)에는 각각 2개의 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)가 형성되어 있다. 그리고, 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)에는 각각 제1 및 제2족부(120a,120b)의 길이 중간부분이 회전가능하도록 설치된다. 이와 같이 설치된 제1 및 제2족부(120a,120b)의 상부에는 각각 제1 및 제2링크(130a,130b)가 각각 힌지고정되게 된다.In particular, two first and second crank pin mounting portions 111a and 111b are formed on the rotation shaft 110, respectively. In addition, the first and second crank pin mounting portions 111a and 111b are respectively installed so that the middle portions of the lengths of the first and second foot portions 120a and 120b are rotatable. The first and second links 130a and 130b are hinged and fixed on the upper portions of the first and second foot portions 120a and 120b installed as described above.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 회전축(110)은 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)에 각각 제1 및 제2족부(120a,120b)의 설치를 용이하게 하기 위하여, 각 관절부분을 분할하여 조립할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 회전축(110)을 분한조립이 가능하도록 함으로써, 완구용으로 조립을 통한 두뇌개발용으로도 활용할 수 있게 하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the rotary shaft 110, each joint portion to facilitate the installation of the first and second crank pin mounting portion (111a, 111b) and the first and second foot portion (120a, 120b), respectively It is preferable to configure so that it may be assembled by dividing. In this way, by enabling the divided assembly of the rotating shaft 110, it is preferable to be able to utilize for brain development through assembly for toys.

또한, 회전축(110)은 별도의 구성요소로서 제작하여 후술하게 될 감속기(210)의 전방 또는 후방구동축(211a,211b)의 중심축상에 설치할 수도 있다. 뿐만 아니라, 회전축(110)은 전방 또는 후방구동축(211a,211b)으로 대체하는 구성도 가능하다. 도 3에서는 회전축(110)이 전방구동축(211a)과 일체로 구성된 예를 보여주고 있다. 게다가, 회전축(110)은, 도 4에서와 같이, 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)간 거리(L)의 중심점을 중심으로 회전할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이는 회전축(110)의 회전시 제1 및 제2족부(120a,120b)가 동일한 행정을 가지고 보행할 수 있게 하기 위함이다.In addition, the rotating shaft 110 may be installed as a separate component and installed on the central axis of the front or rear driving shafts 211a and 211b of the reducer 210 which will be described later. In addition, the rotation shaft 110 may be configured to replace the front or rear drive shaft (211a, 211b). 3 illustrates an example in which the rotation shaft 110 is integrally formed with the front drive shaft 211a. In addition, as shown in FIG. 4, the rotation shaft 110 may be configured to rotate about the center point of the distance L between the first and second crank pin mounting portions 111a and 111b. This is to allow the first and second foot parts 120a and 120b to walk with the same stroke during rotation of the rotary shaft 110.

이와 같이 이루어진 족구동구조(100a)는, 도 4에서와 같이, 회전축(110)이 전방 또는 후방구동축(211a,211b)의 중심선 상에서 함께 회전할 수 있도록 설치된다. 그리고, 제1 및 제2링크(130a,130b)는 타단이 본체프레임(1000)의 측면에 설치된다. 이때, 제1 및 제2링크(130a,130b)는 하나의 힌지축(131)에 힌지고정되게 된다.Foot drive structure (100a) made in this way, as shown in Figure 4, the rotary shaft 110 is installed so as to rotate together on the center line of the front or rear drive shaft (211a, 211b). In addition, the other ends of the first and second links 130a and 130b are installed at the side surfaces of the main body frame 1000. At this time, the first and second links 130a and 130b are hinged to one hinge shaft 131.

따라서, 족구동구조(100a)는 구동수단(200)의 구동으로 감속기(210)에 의해 감속된 출력을 받아 회전축(110)이 회전함에 따라, 제1 및 제2족부(120a,120b)가 서로 엇갈려서 좌우로 요동하는 형태로 움직이게 된다.Therefore, the foot drive structure 100a receives the output decelerated by the reducer 210 by the drive of the driving means 200, and thus, as the rotation shaft 110 rotates, the first and second foot portions 120a and 120b mutually move. They move in a form that swings sideways from side to side.

구동수단(200)은 직렬전원을 공급받아 구동되는 구동모터(220)와, 구동모터(220)로부터 전달된 구동력을 감속시켜 주기 위한 감속기(210)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 감속기(210)는 전방족 구동구조(100a,100c)와 후방족 구동구조(100b,100d)를 각각 동시에 구동시켜 주기 위하여, 도 2b에서와 같이, 2개의 출력축인 전방구동축(211a)와 후방구동축(211b)이 구비되어 있다. 여기서, 전방족 구동구조(100a,100c)는 전방구동축(211a)의 양단에 장착된 2개의 족구동구조(100a)를, 후방족 구동구조(100b,100d)는 후방구동축(211b)의 양단에 각각 장착된 2개의 족구동구조(100a)를 각각 의미한다.The driving means 200 includes a drive motor 220 which is driven by receiving series power, and a reducer 210 for reducing the driving force transmitted from the drive motor 220. In addition, the reducer 210 drives the front foot drive structures 100a and 100c and the rear foot drive structures 100b and 100d at the same time, respectively, as shown in FIG. The rear drive shaft 211b is provided. Here, the front foot drive structure (100a, 100c) is the two foot drive structure (100a) mounted on both ends of the front drive shaft (211a), rear foot drive structure (100b, 100d) on both ends of the rear drive shaft (211b). Each of the two foot drive structure (100a) is mounted.

감속기(210)는, 도 2b에서와 같이 하나의 구동모터(220)에 의해 전후부에 각각 나란하게 2개의 전방구동축(211a)와 후방구동축(211b)을 갖도록 구성된 것으로, 이러한 구성은 이 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구성할 수 있는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 전방구동축(211a)와 후방구동축(211b)은 각각 양단이 본체프레임(1000) 외부로 돌출되어 그 단부에 족구동구조(100a)를 장착할 수 있도록 구성된다.The reducer 210 is configured to have two front drive shafts 211a and rear drive shafts 211b side by side in front and rear by one drive motor 220 as shown in FIG. A person skilled in the art can easily configure the detailed description thereof. The front drive shaft 211a and the rear drive shaft 211b are configured so that both ends thereof protrude out of the main body frame 1000 so that the foot drive structure 100a can be mounted at the ends thereof.

한편, 본 발명에 따르는 8족보행로봇은, 상술한 바와 같이 이루어진 4개의 족구동구조(100a)의 조합에 의해 다음과 같이 장착되게 된다.On the other hand, the eight-foot walking robot according to the present invention is mounted as follows by a combination of the four foot drive structure (100a) made as described above.

도 5는 본 발명에 따르는 족구동구조의 장착 상태를 설명하기 위한 도면이d으로, 도 5(a)는 족구동구조의 장착상태를 보여주는 측면도이고, 도 5(b)는 족구동구조의 장착상태를 보여주는 정면도이다.Figure 5 is a view for explaining the mounting state of the foot drive structure according to the present invention, Figure 5 (a) is a side view showing the mounting state of the foot drive structure, Figure 5 (b) shows the mounting state of the foot drive structure. Front view.

본 발명에 따르는 족구동구조의 장착은 다음과 같이 이루어진다. 우선, 좌측족 구동구조(100c,100d)는, 도 5(a)에서와 같이, 각 족구동구조의 제1족부(120a)가 지면에 닿도록 전방 및 후방구동축(211a,211b)의 일단에 각각 연결한다. 그리고, 우측족 구동수단(100a,100d)는, 도 5(b)와 같이 각 족구동구조의 제2족부(120b)가 지면에 맞닿도록 전방 및 후방구동축(211a,211b)의 타단에 각각 연결한다.Mounting of the foot drive structure according to the invention is made as follows. First, the left foot drive structures 100c and 100d are respectively provided at one end of the front and rear drive shafts 211a and 211b such that the first foot portion 120a of each foot drive structure touches the ground, as shown in FIG. 5 (a). Connect. Then, the right foot drive means (100a, 100d) is connected to the other end of the front and rear drive shaft (211a, 211b) so that the second foot portion (120b) of each foot drive structure abuts the ground, as shown in Figure 5 (b) .

그리고, 우측족 구동수단(100a,100d)의 각 제1 및 제2링크(130a,130b)는 본체프레임(1000)의 힌지축(131)에 회전가능하도록 연결된다. 이때, 힌지축(131)은 회전축(110)에 나란하게 형성되어 있으며, 그 형성위치는 제1 및 제2링크(130a,130b)의 단부가 회전축(110)의 상부에 위치할 수 있는 곳에 형성하게 된다. 이는 제1 및 제2링크(130a,130b)가 너무 길게 되면, 제1 및 제2족부(120a,120b)의 폭이 너무 좁아질 수 있기 때문이다.The first and second links 130a and 130b of the right foot drive means 100a and 100d are rotatably connected to the hinge shaft 131 of the main body frame 1000. At this time, the hinge shaft 131 is formed side by side on the rotating shaft 110, the forming position is formed where the end of the first and second links (130a, 130b) can be located above the rotating shaft (110). Done. This is because when the first and second links 130a and 130b are too long, the widths of the first and second foot portions 120a and 120b may become too narrow.

이에 따라, 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각 제1크랭크핀장착부(111a)가, 도 5(b)에서와 같이, 회전축(110)을 중심으로 180°각도를 이루게 된다. 따라서, 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)의 각 제1족부(120a)가 지면에 닿게 되고, 각 제2족부(120b)는 지면으로부터 소정의 높이(H)만큼 떨어진 위치에 있게 된다. 그리고, 구동수단(200)이 구동으로 전방 및 후방구동축(211a,211b)이 회전하게 되면, 제1족부(120a)와 제2족부(120b)가 서로 엇갈리게 회전하면서 보행을 하게 되는 것이다.Accordingly, each of the first crank pin mounting portions 111a of the right foot drive structure 100a and 100b and the left foot drive structure 100c and 100d has the center of the rotation shaft 110 as shown in FIG. 5 (b). A 180 ° angle is achieved. Accordingly, each of the first foot portion 120a of the right foot drive structure 100a and 100b and the left foot drive structure 100c and 100d touches the ground, and each second foot portion 120b has a predetermined height H from the ground. You will be at a distance away from). In addition, when the driving means 200 drives the front and rear driving shafts 211a and 211b to rotate, the first foot 120a and the second foot 120b rotate while crossing each other.

(( 족구동구조의Foot structure 설치에 따른  According to installation 변형예Variant ))

도 6은 본 발명에 따르는 족구동구조의 장착상태에 따른 변형예를 설명하기 위한 정면도이다.6 is a front view for explaining a modification according to the mounting state of the foot drive structure according to the present invention.

본 발명에 따르는 족구동구조는 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)의 각 제1족부(120a)가 동시에 지면에 맞닿도록 각 족구동구조를 본체프레임(1000)에 설치하게 된다.In the foot drive structure according to the present invention, each foot drive structure includes a main body frame 1000 such that the right foot drive structures 100a and 100b and the first foot parts 120a of the left foot drive structures 100c and 100d simultaneously touch the ground. ) Will be installed.

즉, 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)에 각각 구비되는 4개의 제1족부(120a)가 동시에 지면에 맞닿도록 4개의 족구동구조의 회전축(110)을 전방 및 후방구동축(211a,211b)의 각 단부에 설치하게 되는 것이다.That is, the four first foot portions 120a provided in the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d respectively contact the ground at the same time. And it will be installed at each end of the rear drive shaft (211a, 211b).

이에 따라, 우측족 구동구조(100a,100b)와 좌측족 구동구조(100c,100d)를 구성하는 2개의 제1크랭크핀장착부(111a)는 회전축(110)을 중심으로 0°의 각도를 이루면서 동일 평면상에 위치하게 된다.Accordingly, the two first crank pin mounting portions 111a constituting the right foot drive structure 100a and 100b and the left foot drive structure 100c and 100d are identical with each other at an angle of 0 ° with respect to the rotation shaft 110. It is located on the plane.

이와 같이 이루어진 본 발명은, 상술한 구성과 달리 바깥쪽에 설치된 4개의 제1족부(120a)가 동시에 지면에 닿게 되고, 나머지 4개의 제2족부(120b)가 회전하면서 보행 동작이 이루어지게 되는 것이다.The present invention made as described above, unlike the above-described configuration, the four first foot portion (120a) installed on the outside at the same time touches the ground, while the remaining four second foot portion (120b) is a walking operation is made.

(구동수단의 Of driving means 변형예Variant ))

도 7은 본 발명에 따르는 구동수단의 변형예를 설명하기 위해 8족 로봇을 개략적으로 도시한 정면도이다.7 is a front view schematically showing a group 8 robot for explaining a modification of the driving means according to the present invention.

본 발명에 따르는 구동수단(200)의 변형예로서, 우측족 구동구조(100a,100b)과 좌측족 구동구조(100c,100d)를 각각 별도로 회전시켜 줄 수 있도록 2개의 구동수단(200a,200b)을 구비할 수 있다.As a modification of the drive means 200 according to the present invention, the two drive means (200a, 200b) to rotate the right foot drive structure (100a, 100b) and the left foot drive structure (100c, 100d) separately, respectively. It may be provided.

즉, 각 구동수단(200a,200b)은 각각 구동모터(220a,220b)가 구비되어 있다. 그리고, 각 구동모터(220a,220b)에는 각각 우측족 구동구조(100a,100b)과 좌측족 구동구조(100c,100d)에 연결되는 제1 및 제2감속기(210a,210b)가 구비되어 있다.That is, each driving means 200a, 200b is provided with driving motors 220a, 220b, respectively. Each of the driving motors 220a and 220b includes first and second reduction gears 210a and 210b connected to the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d, respectively.

특히, 이러한 변형된 구동수단에는 구동모터(220a,220b)를 제어하기 위한 제어기(300)를 더 포함하여 이루어진다. 제어기(300)는 8족보행로봇이 직진보행일 경우 2개의 구동모터(220a,220b)를 동시에 구동시키고, 방향전환이 필요한 경우 어느 하나의 구동모터(220a,220b)만을 구동시키게 된다. 이에 따라, 우측족 구동구조(100a,100b)과 좌측족 구동구조(100c,100d)는 어느 하나가 정지된 상태로 있게 되고, 나머지 구동구조의 제1족부 및 제2족부(120a,120b)의 엇갈림 동작에 의해 방향전환이 가능하게 되는 것이다.In particular, the modified drive means further comprises a controller 300 for controlling the drive motors 220a and 220b. The controller 300 drives two driving motors 220a and 220b at the same time when the eight-leg walking robot is a straight walk, and drives only one driving motor 220a and 220b when the direction change is necessary. Accordingly, one of the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d is in a stationary state, and the first and second foot parts 120a and 120b of the remaining drive structures are stopped. It is possible to change the direction by the staggered operation.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 4개의 족구동구조를 구비하고 있되, 각 족구동구조에는 각각 한쌍의 족부를 구비함으로써, 이 한쌍의 족부가 엇갈리게 움직이면서 8족 보행로봇의 보행 안정성을 확보할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention is basically provided with four foot drive structure, each foot drive structure is provided with a pair of foot respectively, so that the pair of foot movements to ensure the walking stability of the 8-foot walking robot You can do it.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 보행로봇의 예를 보여주는 사진.1a to 1c is a photograph showing an example of a conventional walking robot.

도 2a는 본 발명에 따르는 구성을 설명하기 위해 제작된 8족 보행로봇의 사시도. Figure 2a is a perspective view of a group 8 walking robot manufactured to explain the configuration according to the present invention.

도 2b는 본 발명에 따르는 구성을 설명하기 위해 제작된 8족 보행로봇의 평면도.Figure 2b is a plan view of a group 8 walking robot manufactured to explain the configuration according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따르는 족구동구조를 보여주기 위한 분해사시도.Figure 3 is an exploded perspective view for showing the foot drive structure according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따르는 족구동구조가 본체프레임에 장착된 상태를 보여주기 위한 측면도.Figure 4 is a side view for showing a state in which the foot drive structure according to the invention mounted on the body frame.

도 5는 본 발명에 따르는 족구동구조의 작동상태를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the operating state of the foot drive structure according to the invention.

도 6은 본 발명에 따르는 족구동구조의 장착상태에 따른 변형예를 설명하기 위한 정면도.Figure 6 is a front view for explaining a modification according to the mounting state of the foot drive structure according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따르는 구동수단의 변형예를 설명하기 위해 8족 로봇을 개략적으로 도시한 정면도.Figure 7 is a front view schematically showing a group 8 robot to explain a modification of the drive means according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 족구동구조 100a : 우측족 구동구조100: foot drive structure 100a: right foot drive structure

100b : 좌측족 구동구조 110 : 회전축100b: left leg drive structure 110: rotating shaft

111a, 111b : 제1 및 제2크랭크핀장착부 120a, 120b : 제1 및 제2족부111a, 111b: First and second crank pin mounting portions 120a, 120b: First and second foot portions

130a, 130b : 제1 및 제2링크 131 : 힌지축130a, 130b: first and second link 131: hinge axis

200, 200a, 200b : 구동수단 210 : 감속기200, 200a, 200b: drive means 210: reducer

210a, 210b : 제1 및 제2감속기 211a, 211b : 전방, 후방구동축210a, 210b: first and second reduction gears 211a, 211b: front and rear drive shafts

220, 220a, 220b : 구동수단 300 : 제어기220, 220a, 220b: driving means 300: controller

1000 : 본체프레임 H : 높이1000: main frame H: height

L : 크랭크핀장착부 사이의 거리L: Distance between crank pin mounting parts

Claims (9)

감속기(210)를 포함하는 구동수단(200)이 구비된 본체프레임(1000); 및 상기 본체프레임(1000)의 좌우측 전부와 후부에 각각 한쌍씩 설치되어 상기 구동수단(200)에 의해 동작하는 우측족 구동구조(100a,100b) 및 좌측족 구동구조(100c,100d)를 포함하여 이루어지고,Body frame 1000 is provided with a drive means 200 including a reducer 210; And a pair of right foot drive structures 100a and 100b and left foot drive structures 100c and 100d which are respectively provided in pairs on the left and right sides and the rear of the main body frame 1000 and operated by the driving means 200. Done, 상기 각 우측족 구동구조(100a,100b) 및 상기 각 좌측족 구동구조(100c,100d)는 각각,Each of the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d, respectively, 제1크랭크핀장착부(111a)와 제2크랭크핀장착부(111b)가 서로 대향되는 위치에 형성된 회전축(110);A rotation shaft 110 formed at a position where the first crank pin mounting portion 111a and the second crank pin mounting portion 111b face each other; 길이 중심이 각각 상기 제1크랭크핀장착부(111a)와 제2크랭크핀장착부(111b)에 끼워져서 여기를 중심으로 회전할 수 있게 설치된 한쌍의 제1 및 제2족부(120a,120b); 및 A pair of first and second foot portions 120a and 120b whose length centers are respectively fitted to the first crank pin mounting portion 111a and the second crank pin mounting portion 111b so as to rotate about the center; And 동일한 길이를 가지면서 일단이 각각 상기 제1 및 제2족부(120a,120b)의 상부에 각각 힌지고정되고, 타단이 상기 본체프레임(1000)의 측면에 그 폭방향으로 나란하게 힌지고정된 한쌍의 제1 및 제2링크(130a,130b);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.A pair of pairs having the same length and one end hinged to the upper portion of the first and second foot portions 120a and 120b, respectively, and the other end hinged side by side in the width direction to the side of the body frame 1000. First and second link (130a, 130b); eight-legged walking robot, characterized in that comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 우측족 구동구조(100a,100b)의 제1크랭크핀장착부(111a)와 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)의 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 나란하게 형성되고,The first crank pin mounting portion 111a of the right foot drive structure 100a and 100b and the first crank pin mounting portion 111a of the left foot drive structure 100c and 100d are arranged side by side with respect to the rotation shaft 110. Formed, 이들 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 180°의 각도로 설치되는 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.These first crank pin mounting portion (111a) is a group of eight walking robot, characterized in that installed at an angle of 180 ° with respect to the rotating shaft (110). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 우측족 구동구조(100a,100b)의 제1크랭크핀장착부(111a)와 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)의 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 나란하게 형성되고, The first crank pin mounting portion 111a of the right foot drive structure 100a and 100b and the first crank pin mounting portion 111a of the left foot drive structure 100c and 100d are arranged side by side with respect to the rotation shaft 110. Formed, 이들 제1크랭크핀장착부(111a)는 상기 회전축(110)을 중심으로 0°의 각도로서 동일연장선상에 설치된 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.These first crank pin mounting portion (111a) is a group of eight walking robot, characterized in that installed on the same extension line at an angle of 0 ° with respect to the rotation axis (110). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축(110)은 상기 제1 및 제2크랭크핀장착부(111a,111b)간 거리의 중심점을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.The rotating shaft 110 is a group of eight walking robot, characterized in that rotates around the center point of the distance between the first and second crank pin mounting portion (111a, 111b). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 제1 및 제2링크(130a,130b)는 상기 제1 및 제2족부(120a,120b)에 힌지고정된 단부가 상기 회전축(110)의 상부에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.Each of the first and second links 130a and 130b is a group of eight, characterized in that the end hinged to the first and second foot portion (120a, 120b) is installed so as to be located above the rotating shaft (110). robot. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동수단(200)은 상기 우측족 구동구조(100a,100b)과 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)을 각각 별도로 구동시켜 주기 위하여 각각의 제1 및 제2감속기(210a,210b)를 갖는 2개의 구동수단(200a,200b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.The driving means 200 has first and second reduction gears 210a and 210b to drive the right foot drive structures 100a and 100b and the left foot drive structures 100c and 100d separately, respectively. An eight-legged walking robot, comprising two driving means (200a, 200b). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 2개의 구동수단(200a,200b)을 제어하기 위한 제어기(300)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.8 group walking robot, characterized in that it further comprises a controller 300 for controlling the two driving means (200a, 200b). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 각 제1 및 제2감속기(210a,210b)는 각각 상기 우측족 구동구조(100a,100b) 및 상기 좌측족 구동구조(100c,100d)를 구동시켜 주는 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.Each of the first and second reduction gears 210a and 210b drives the right foot drive structure 100a and 100b and the left foot drive structure 100c and 100d, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감속기(210)는 전족과 후족을 동시에 각각 구동시켜 줄 수 있도록 한쌍의 전방 및 후방구동축(211a,211b)이 구비된 것을 특징으로 하는 8족 보행로봇.The reducer 210 is a group of eight walking robot, characterized in that provided with a pair of front and rear drive shafts (211a, 211b) to drive the forefoot and the rear foot at the same time, respectively.
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