KR101421123B1

KR101421123B1 - 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈

Info

Publication number: KR101421123B1
Application number: KR1020130001735A
Authority: KR
Inventors: 이호정; 김경수; 구동한; 김경록; 박예석; 김세환
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2014-07-22
Anticipated expiration: 2033-01-07
Also published as: KR20140089827A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 매니퓰레이터(manipulator) 조정장치의 암(arm) 멤버를 회전시키는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈은, 내부에 실린더를 구비하는 원호 형상의 가이드와, 상기 실린더에 일부가 삽입되어 가스가 유입 또는 배출될 때, 결합되는 암 멤버를 회전시키는 피스톤 및 상기 가스가 상기 실린더에 유입되거나, 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더에 형성되는 유출입부를 포함한다.

Description

매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈{GUIDE MODULE OF MANIPULATOR ADJUSTMENT APPARATUS}

본 발명의 일실시예들은 매니퓰레이터(manipulator) 조정장치의 암(arm) 멤버를 회전시키는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈에 관한 것이다.

최근 UGV(Unmanned Ground Vehicle)의 군사적 활용은 정찰, 공격 등의 임무 뿐 아니라 다양한 임무장비를 탑재하여 그 기능이 확대되고 있다. 특히 다자유도의 매니퓰레이터를 탑재한 UGV를 이용해 폭발물 제거, 인명구조 등 다양한 임무를 수행 할 수 있게 되었다. 사람의 팔은 공간상의 정교하고 유연한 동작이 가능하도록 여유자유도를 가지고 있다.

이에 사람팔과 동일한 기구학을 갖는 매니퓰레이터를 UGV에 탑재하여 정교한 작업을 수행할 수 있는 매니퓰레이터가 제안되었다.

현재까지 매니퓰레이터를 조작하기 위한 조종기는 조이스틱, 조이패드 같은 형태를 갖고 있지만, 3차원 공간상의 6자유도 (위치 3자유도, 방위 3자유도)를 다루기에는 매우 어렵다. 다자유도의 매니퓰레이터를 조작하려면 상당한 시간의 훈련이 필요하며 숙련된 조종자라 하더라도 빠른 조종이 힘들다. 따라서 사람팔과 같은 기구학(Kinematics)을 가진 매니퓰레이터를 원격조종하기 위해 사람팔과 같은 기구학을 갖는 매니퓰레이터 조정장치가 필요하다.

사람의 몸에 착용할 외골격 로봇에서 사람 팔의 뼈 방향 축을 기준으로 내/외회전이 요구되며, 내륜에는 물체, 즉 사람 신체(팔)이 존재하므로 일반적으로 외륜 회전을 통해 축 방향 회전을 수행하게 된다. 기존 전기 모터를 사용한 외골격 로봇의 경우 어깨의 내/외회전과 아래팔의 회내/외전을 풀리와 벨트, 혹은 케이블을 이용하여 원형 실린더를 돌리는 방법으로 사용되었다. 전기 모터의 경우 여러 바퀴 회전이 가능하여 위와 같은 방법이 적합하나 공압 액츄에이터의 특성상 여러 바퀴 회전이 어렵고, 회전형 공압 액츄에이터의 경우 무거운 단점이 있다.

본 발명의 일 목적은 기존과는 다른 형태의 공압 액츄에이터를 갖는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 매니퓰레이터(manipulator) 조정장치의 암(arm) 멤버를 회전시키는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈은, 내부에 실린더를 구비하는 원호 형상의 가이드와, 상기 실린더에 일부가 삽입되어 가스가 유입 또는 배출될 때, 결합되는 암 멤버를 회전시키는 피스톤 및 상기 가스가 상기 실린더에 유입되거나, 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더에 형성되는 유출입부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 유출입부는 상기 가이드의 양단에 각각 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 피스톤은 원형 링 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 피스톤의 어느 일 지점에 상기 실린더의 내주에 대응하는 두께를 갖는 실링부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 실린더의 내부에 상기 실링부의 움직임을 제한하도록 형성되는 걸림부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 사용자의 등에 장착될 수 있게 형성되는 지지부와, 하나 이상의 축을 기준으로 회전가능하게 형성되는 복수의 관절부들 및 상기 관절부들 중 어느 하나에 대하여 회전가능하게 결합되는 암(Arm)부를 포함하고, 상기 암부는, 상기 어느 하나의 관절부에 대하여 회전가능하게 결합되는 제1 암 멤버와, 상기 제1 암 멤버가 가이드를 따라 회동할 수 있도록 상기 제1 암 멤버가 결합되는 제1 가이드 모듈과, 상기 제1 가이드 모듈에 대하여 회전가능하게 결합되는 제2 가이드 모듈 및 상기 제2 가이드 모듈의 가이드를 따라 회동할 수 있도록 결합되는 제2 암 멤버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 가이드 모듈은, 내부에 실린더를 구비하는 원호 형상의 가이드와, 상기 실린더에 일부가 삽입되어 가스가 유입 또는 배출될 때, 결합되는 암 멤버를 회전시키는 피스톤 및 상기 가스가 상기 피스톤에 유입되거나, 상기 피스톤으로부터 배출되도록 상기 실린더에 형성되는 유출입부를 포함하는 매니퓰레이터 조정장치를 개시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈은 공압 구동 외골격 로봇의 내/외 회전에 적합한 구조로서 구조적 단순함을 가지며, 매니퓰레이터 조정장치를 보다 경량화시킬 수 있다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시예와 관련된 매니퓰레이터 조정장치의 전면 사시도들.
도 2a 내지 도 2b는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치의 후면 사시도들.
도 3은 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치의 자동 정렬 상태를 도시한 개념도.
도 4a는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치의 양팔 착용 상태를 도시한 개념도이고, 도 4b는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치의 접이식 기능을 도시한 상태도.
도 5는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치의 상세 도면.
도 6a와 도 6b는 사람의 어깨 내/외회전 및 아래팔의 회내/외전을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드의 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따르는 피스톤의 단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드 모듈의 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 매니퓰레이터 조정장치의 착용 상태도.

이하, 본 발명에 관련된 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

매니퓰레이터 조정장치는 사람이 옷처럼 입는 것이기 때문에 착용시 저항감이 없어야 한다. 착용시 저항감이 없으려면 외골격 구조의 기구학이 사람의 기구학을 모사하여야 한다. 기구학의 불일치는 매니퓰레이터 조정장치와 착용자의 회전축 불일치로 이어져 저항감을 주게된다.

사람의 팔은 손을 제외하고 어깨 3자유도 ,팔꿈치 1자유도, 손목 3자유도 로 총 7자유도로 표현해왔지만 실제 사람의 어깨는 견갑대에 의해 많은 자유도를 갖는다. 7자유도를 갖는 매니퓰레이터에 명령(Command)을 내리려면 7자유도의 입력장치(Master device)면 충분하지만 외골격 구조가 7자유도만 갖는 다면 사람과 외골격 구조의 Closed kinematic chain에 의해 제한된 작업가능범위 (Workspace)를 갖는다.

사람 팔은 전통적으로 어깨를 3자유도를 갖는 Ball and Socket joint로, 팔꿈치는 1자유도를 갖는 Hinge joint로, 3자유도를 갖는 손목으로 모델링해왔다. 하지만 사람의 어깨는 견갑대(Shoulder girdle)라는 구조와 연결되어 있으며 어깨의 움직임은 견갑대의 움직임에 제한을 받는다. 견갑대는 흉쇄관절, 견쇄관절, 견흉관절로 이루어져 있으며 견갑대의 움직임에 의해 상완관절 중심이 이동하게 된다. 사람팔을 7자유도로 모델링 할 경우 상완관절 중심이 움직이지 않는다고 가정하였기 때문에 매니퓰레이터 조정장치의 모델로는 적합하지 않다. 견갑대의 흉쇄관절과 견쇄관절은 각 3 자유도를 가지고 견흉관절은 5자유도를 가진다. 흉쇄관절과 견쇄관절, 견흉관절의 움직임에 따라 상완관절의 중심(CGH : Center of Glenohumeral Joint)이 움직이게 된다.

이하, 도면을 참조하여 보다 자세히 살펴보기로 한다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따르는 매니퓰레이터 조정장치(100)의 전면 사시도들이고, 도 2a 내지 도 2b는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치(100)의 후면 사시도들이고, 도 3은 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치(100)의 자동 정렬 상태를 도시한 개념도이다.

그리고, 도 4a는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치(100)의 양팔 착용 상태를 도시한 개념도이고, 도 4b는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치(100)의 접이식 기능을 도시한 상태도이다. 그리고, 도 5는 도 1a에 도시된 매니퓰레이터 조정장치(100)의 상세 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 매니퓰레이터 조정장치(100)는 지지부(110)와 관절부들(120, 130, 140, 150, 160) 및 암부(170)를 포함한다.

지지부(110)는 사용자의 척추와 평행하도록 형성될 수 있다. 지지부(110)는 사용자의 등에 장착되는 데, 이 때, 사용자에게 고정될 수 있도록 하나 이상의 고정 유닛들을 포함할 수 있다.

관절부들(120, 130, 140, 150, 160)은 지지부(110)에서 암부(170)까지 연결되는데, 암부(170)를 제외한 나머지 부분의 자유도가 최대 8개가 되도록 이루어질 수 있다.

관절부들(120, 130, 140, 150, 160)은 제1축을 기준으로 회전가능하게 상기 지지부(110)에 결합되는 제1 관절부(120)와, 제2축을 기준으로 회전가능하게 상기 제1 관절부(120)에 결합되는 제2 관절부(130)와, 상기 제2 관절부(130)에 대하여 왕복이동할 수 있도록 결합되고, 서로 다른 두개의 축을 기준으로 회전가능하게 형성되는 복합 관절부(140)와, 상기 복합 관절부(140)에 대하여 회전가능하게 결합되는 제3 관절부(150) 및 상기 제3 관절부(150)에 대하여 회전가능하게 결합되는 제4 관절부(160)를 포함할 수 있다.

복합 관절부(140)는 제2 관절부(130)에 대하여 왕복이동할 수 있도록 결합되는데, 제1 탄성 멤버(131)에 의해 서로 연결될 수 있다. 탄성 멤버는 일 예로, 스프링과 같은 탄성 수단을 들 수 있다. 이로 인해, 사용자마다 어깨의 길이가 다르더라도 이를 보상할 수 있다.

그리고, 탄성 멤버의 복원력에 의해 사용하지 않는 경우 매니퓰레이터 조정장치(100)가 자동으로 정렬될 수 있다.

암부(170)는 제4 관절부(160)에 대하여 회전가능하게 결합될 수 있으며, 암부(170)는 제4 관절부(160)에 대하여 왕복이동 가능하게 결합된다. 암부(170)는 제4 관절부(160)와 제2 탄성 멤버(161)에 의해 서로 연결될 수 있다. 탄성 멤버는 일 예로, 스프링과 같은 탄성 수단을 들 수 있다. 이로 인해 자유도가 1만큼 늘어난다. 또한, 사용자마다 팔의 길이가 다르더라도 이를 보상할 수 있으며, 탄성 멤버의 복원력에 의해 매니퓰레이터 조정장치(100)가 자동으로 정렬될 수 있다.

그리고, 제4 관절부(160)의 양단에는 액츄에이터(151만 도시됨)를 형성될 수 있으며, 매니퓰레이터에서 감지된 암부(170)와 제3 관절부(150)의 회전에 의한 반력이 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 암부(170), 제3 관절부(150) 및 제4 관절부(160)는 능동 관절이 될 수 있다.

제2 관절부(130)는 사용자의 어깨 위치와 동일한 위치에서 좌측 또는 우측을 향하여 회전가능하게 형성된다. 제2 관절부(130)를 사용자의 좌측 어깨에 근접시키면 암부(170)를 사용자의 왼팔에 착용시킬 수 있으며, 제2 관절부(130)를 사용자의 우측 어깨에 근접시키면 암부(170)를 사용자의 오른팔에 착용시킬 수 있다. 이로 인해, 사용자가 왼손잡이나 오른손잡이 이더라도 매니퓰레이터 조정장치(100)를 착용할 수 있다.

그리고 도 4b에 도시한 바와 같이, 제1 관절부(120) 내지 제4 관절부(160)가 각각 회전가능하게 형성됨으로써, 매니퓰레이터 조정장치(100)의 접이식 구조를 가능하게 한다.

암부(170)는 상기 제4 관절부(160)에 대하여 회전가능하게 결합되는 제1 암 멤버(171)와, 상기 제1 암 멤버(171)가 가이드(172a)를 따라 회동할 수 있도록 상기 제1 암 멤버(171)가 결합되는 제1 가이드 멤버(172)와, 상기 제1 가이드 멤버(172)에 대하여 회전가능하게 결합되는 제2 가이드 멤버(173) 및 상기 제2 가이드 멤버(173)의 가이드를 따라 회동할 수 있도록 결합되는 제2 암 멤버(174)를 포함할 수 있다.

그리고, 제2 암 멤버(174)는 서로 다른 두 축을 기준으로 회전가능하게 형성되는데, 이로 인해 매니퓰레이터 조정장치(100)는 총 13 자유도를 가질 수 있다.

제1 암 멤버(171), 제1 가이드 멤버(172)와 제2 가이드 멤버(173)의 양단에 액츄에이터(172c만 도시함)를 형성될 수 있으며, 이로 인해, 매니퓰레이터에서 감지된 반력이 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 제1 암 멤버(171), 제2 암 멤버(174), 제1 가이드 멤버(172)와 제2 가이드 멤버(173)는 각각 능동 관절이 된다.

제1 가이드 멤버(172)와 제2 가이드 멤버(173)는 각각 반원형으로 형성되는 가이드부(172a만 도시함)와 가이드 모듈(172a)의 양단에서 연장되는 지지프레임(172b만 도시함)을 포함할 수 있다. 그리고, 지지프레임(172b)에 암부(170)를 구성하는 멤버들이 결합될 수 있다.

가이드 모듈(172a)에는 다른 멤버들(일 예로, 제1 암 멤버(171)나 제2 암 멤버(174))이 결합되는데, 가이드 모듈(172a)는 홈(1723)을 구비하여 다른 멤버들이 홈(1723)에 삽입될 수 있다. 홈(1723)은 가이드 모듈(172a)를 따라 반원형으로 연장되어 다른 멤버들(171, 174)이 홈(1723)을 따라 이동할 수 있다. 이러한 이동에 의해 다른 멤버들(171, 174)이 회전할 수 있다.

도 6a와 도 6b는 각각 사람의 어깨 내/외회전 및 아래팔의 회내/외전을 도시한 도면이다.

사람의 몸에 착용할 외골격 로봇에서 사람 팔의 뼈 방향 축을 기준으로 내/외회전이 요구되며, 내륜에는 물체, 즉 사람 신체(팔)이 존재하므로 일반적으로 외륜 회전을 통해 축 방향 회전을 수행하게 된다. 기존 전기 모터를 사용한 외골격 로봇의 경우 어깨의 내/외회전과 아래팔의 회내/외전을 풀리와 벨트, 혹은 케이블을 이용하여 원형 실린더를 돌리는 방법으로 사용되었다. 하지만, 이 경우 복수의 회전을 하기가 어렵고, 설계가 복잡해지는 단점이 있다. 이하, 본 발명에 실시예들에 따르는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈을 이용하여 매니퓰레이터(manipulator) 조정장치의 암(arm) 멤버를 회전시키는 구조를 살펴보기로 한다.

이하 설명하는 가이드 모듈은 암부를 구성하는 제1 가이드 모듈만을 예로 들었지만, 제2 가이드 모듈에도 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따르는 피스톤의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드 모듈의 단면도이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 매니퓰레이터 조정장치의 착용 상태도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈(172a)은 가이드(1721), 피스톤(1726) 및 유출입부(1724, 1725)를 포함할 수 있다.

가이드(1721)는 내부에 실린더(1722)를 구비하며 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 가이드(1721)는 반원 형상으로 이루어질 수 있다.

피스톤(1726)은 가이드(1721)의 실린더(1722)에 삽입되어 가스의 유입 또는 배출될 때, 가이드(1721)를 따라 회전가능하게 형성될 수 있다. 피스톤(1726)은 원형 링 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 피스톤(1726)에 제1 암 멤버(171)나 제2 암 멤버(174)가 결합될 수 있는데, 이로 인해, 피스톤(1726)이 제1 암 멤버(171)나 제2 암 멤버(174)를 회전시킬 수 있다.

피스톤(1726)은 일 지점이 다른 부분에 비해 두껍게 형성된다. 즉, 피스톤(1726)의 어느 일 지점에 실링부(1726a)가 형성되고, 실링부(1726a)는 실린더(1722)의 내주에 대응하는 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 실링부(1726a)는 실린더(1722)의 제1측에서 제2측으로 가스가 통과하는 것을 막을 수 있게 형성된다. 또한, 실링부(1726a)는 실린더(1722)의 제2측에서 제1측으로 가스가 통과하는 것을 막을 수 있게 형성된다.

유출입부(1724, 1725)는 가스가 실린더(1722)에 유입되거나, 실린더(1722)로부터 배출되도록 실린더(1722)에 형성될 수 있다. 유출입부(1724, 1725)는 가이드(1721)의 내외주를 관통하여 실린더(1722)에 연통될 수 있다. 유출입부(1724, 1725)를 통한 가스의 유입과 배출은 별도로 구비된 제어부에 의해 이루어질 수 있다.

이러한 유출입부(1724, 1725)는 가이드(1721)의 양단에 각각 형성될 수 있다. 제1측에 제1측 유출입부(1724)가 형성되고, 제2측에 제2측 유출입부(1725)가 형성될 수 있다.

제1측 유출입부(1724)에 가스가 유입되면 실린더(1722) 내부의 실링부(1726a)를 제2측을 향하여 밀어내고, 이로 인해 피스톤(1726)이 회전할 수 있다. 이 때, 제2측 유출입부(1725)에서는 가스가 배출되게 된다. 이와 반대로, 제2측 유출입부(1725)에 가스가 유입되면 실린더(1722) 내부의 실링부(1726a)를 제1측을 향하여 밀어내고, 이로 인해 피스톤(1726)이 회전할 수 있다. 이 때, 제1측 유출입부(1724)에서는 가스가 배출되게 된다.

또한, 실린더(1722)의 내부에는 걸림부들(1722a)이 형성될 수 있다. 걸림부들(1722a)은 실링부(1726a)의 움직임을 제한할 수 있게 형성된다. 이로 인해, 피스톤(1726)에 결합된 제1 암 멤버(171)나 제2 암 멤버(174)를 회전 정도를 조절할 수 있다.

이와 같이, 제1측 또는 제2측 유출입부(1724, 1725)를 통해 실린더(1722)에 유입되거나 실린더(1722)에서 배출되는 가스를 제어함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 피스톤(1726)에 결합된 제1 암 멤버(171)나 제2 암 멤버(174)를 회전시킬 수 있다.

상기와 같이 설명된 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

매니퓰레이터(manipulator) 조정장치의 암(arm) 멤버를 회전시키는 가이드 모듈에 있어서,
내부에 실린더를 구비하는 원호 형상의 가이드;
상기 실린더에 일부가 삽입되어 가스가 유입 또는 배출될 때, 결합되는 암 멤버를 회전시키는 원형 링 형상의 피스톤; 및
상기 가스가 상기 실린더에 유입되거나, 상기 실린더로부터 배출되도록 상기 실린더에 형성되는 유출입부를 포함하고,
상기 유출입부는 상기 가이드의 양단에 각각 형성되며,
상기 피스톤의 어느 일 지점에 상기 실린더의 내주에 대응하는 두께를 갖는 실링부를 포함하는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 실린더의 내부에 상기 실링부의 움직임을 제한하도록 형성되는 걸림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조정장치의 가이드 모듈.
사용자의 등에 장착될 수 있게 형성되는 지지부;
하나 이상의 축을 기준으로 회전가능하게 형성되는 복수의 관절부들; 및
상기 관절부들 중 어느 하나에 대하여 회전가능하게 결합되는 암(Arm)부를 포함하고,
상기 암부는,
상기 어느 하나의 관절부에 대하여 회전가능하게 결합되는 제1 암 멤버;
상기 제1 암 멤버가 가이드를 따라 회동할 수 있도록 상기 제1 암 멤버가 결합되는 제1 가이드 모듈;
상기 제1 가이드 모듈에 대하여 회전가능하게 결합되는 제2 가이드 모듈; 및
상기 제2 가이드 모듈의 가이드를 따라 회동할 수 있도록 결합되는 제2 암 멤버를 포함하고,
상기 제1 및 제2 가이드 모듈은,
상기 제1 암 멤버 및 제2 암 멤버가 결합되도록 홈이 형성되고, 내부에 실린더를 구비하는 원호 형상의 가이드;
상기 실린더에 일부가 삽입되어 가스가 유입 또는 배출될 때, 결합되는 암 멤버를 회전시키는 원형 링 형상의 피스톤; 및
상기 가스가 상기 피스톤에 유입되거나, 상기 피스톤으로부터 배출되도록 상기 가이드의 양단에 형성되는 유출입부를 포함하며,
상기 피스톤의 어느 일 지점에 상기 실린더의 내주에 대응하는 두께를 갖는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓰레이터 조정장치.