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KR101731163B1 - Artificial muscles actuator of robot - Google Patents

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KR101731163B1
KR101731163B1 KR1020150044007A KR20150044007A KR101731163B1 KR 101731163 B1 KR101731163 B1 KR 101731163B1 KR 1020150044007 A KR1020150044007 A KR 1020150044007A KR 20150044007 A KR20150044007 A KR 20150044007A KR 101731163 B1 KR101731163 B1 KR 101731163B1
Authority
KR
South Korea
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artificial muscle
unit
contraction
electrical signal
fiber
Prior art date
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Active
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KR1020150044007A
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Korean (ko)
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KR20160117658A (en
Inventor
최혁렬
김의겸
이윤행
정호상
조경호
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of KR20160117658A publication Critical patent/KR20160117658A/en
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
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Abstract

본 발명은 로봇의 인공근육 구동기에 관한 것으로서, 입력되는 전기적 신호의 정도에 따라 수축 또는 팽창 운동하는 인공근육 섬유 다발이 소정 간격으로 서로 이격되어 복수 개가 병렬 구조로 배치되는 인공근육부; 상기 근육부의 상기 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정하여 상태 신호를 생성하는 센서부; 상기 인공근육부의 양단을 고정하며, 상기 전기적 신호를 전달하는 구동 신호라인들 및 상기 상태 신호를 전달하는 상태 신호라인들의 통로를 제공하는 연결부; 및 상기 센서부로부터 전달받은 상기 상태 신호, 구비된 저장부에 미리 저장된 상기 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값 및 구비된 입력부로부터 수신된 상기 수축 또는 팽창 운동을 위한 입력 값을 반영하여 상기 수축 또는 팽창 운동을 제어하는 상기 전기적 신호를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.The present invention relates to an artificial muscle actuator of a robot, which comprises: an artificial muscle section in which a plurality of artificial muscle fiber bundles contracting or expanding according to the degree of an input electrical signal are spaced apart from each other at a predetermined interval; A sensor unit for measuring a degree of the contraction or expansion motion of the muscular part and generating a status signal; A connection part for fixing both ends of the artificial muscle part and providing a path of driving signal lines for transmitting the electrical signal and state signal lines for transmitting the state signal; And a control unit for controlling the elasticity coefficient of the artificial muscle fiber bundle stored in advance in the storage unit and the input value for the contraction or expansion movement received from the provided input unit to reflect the state signal transmitted from the sensor unit, A control unit for generating the electric signal for controlling the motion; . ≪ / RTI >

Description

로봇의 인공근육 구동기{ARTIFICIAL MUSCLES ACTUATOR OF ROBOT}[0001] ARTIFICIAL MUSCLES ACTUATOR OF ROBOT [0002]

본 발명은 로봇의 인공근육 구동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 인간의 근육의 수축 또는 팽창 동작을 정교하게 모사할 수 있는 로봇의 인공근육 구동기에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an artificial muscle actuator of a robot, and more particularly, to an artificial muscle actuator of a robot capable of precisely simulating a contraction or expansion action of a human muscle.

최근 로봇의 패러다임이 변화됨에 따라 로봇은 산업용 로봇뿐만 아니라 일반 가정에서 사용할 수 있는 로봇에 이르기까지 광범위하게 개발되고 있다. 로봇의 동작을 유발하는 구동기(actuator)는 로봇을 구성하는 핵심 구성 요소이다.Recently, as the paradigm of robots is changed, robots are being widely developed not only for industrial robots but also for robots that can be used in ordinary households. Actuator that induces robot motion is a key component of robot.

한편, 로봇의 기술 중 인간의 근육의 동작을 모사하는 인공근육(artificial muscle)에 대한 연구가 최근 이루어지고 있다. 종래의 로봇의 구동기로는 전기모터, 공압구동기, 유압구동기 등이 있지만 인공근육을 위한 구동기로서 구동기의 크기, 중량 대비 비출력 및 구동기 제작비용 등에 많은 문제점이 있다. 예를 들어, 전기모터를 인공근육의 구동기로 사용할 경우, 보통의 전기모터는 높은 속도와 낮은 토크로 제작되므로 인공근육을 가동하기 위해 부수적으로 높은 기어비를 가지는 구동전달시스템의 설치가 요구된다. 따라서 전체 시스템에서는 추가 설치된 구동전달시스템으로 인해 입력 에너지 대비 출력 에너지의 효율 저하, 전체 시스템의 중량의 증가, 생산 단가 증가 및 유지 보수의 어려움 등이 발생한다.On the other hand, research on artificial muscles that simulate human muscles in the technology of robots has recently been conducted. Conventionally, there are electric motors, pneumatic actuators, hydraulic actuators and the like as conventional actuators for robots. However, there are many problems such as the size of the actuators for the artificial muscles, the non-output of the actuators, and the manufacturing cost of the actuators. For example, when an electric motor is used as a driver of an artificial muscle, since an ordinary electric motor is manufactured at a high speed and a low torque, it is required to install a drive transmission system having an additional high gear ratio in order to operate the artificial muscle. Therefore, in the whole system, due to the additional drive transmission system, the efficiency of the output energy relative to the input energy is decreased, the weight of the whole system is increased, the production cost is increased, and maintenance is difficult.

또한, 종래의 전기모터, 공압식 구동기, 유압식 구동기 방식은 빠른 반응 속도를 요구하는 인공근육 시스템의 요구에 부합되지 않는다.In addition, conventional electric motors, pneumatic actuators, and hydraulic actuators do not meet the requirements of artificial muscle systems requiring fast reaction rates.

따라서 종래의 구동기들의 문제점을 보완하며, 인공근육에 적합한 구동기에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
Therefore, it is required to develop a technique for a driver suitable for an artificial muscle, which is complementary to the problems of conventional actuators.

KRKR 10-094919110-0949191 BB

본 발명의 실시예는 전기적 에너지에서 기계적 구동으로 변환하는 과정에서 추가적으로 설치되는 에너지 변환 장치가 필요 없는 로봇의 인공근육 구동기를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an artificial muscle actuator of a robot that does not require an additional energy conversion device installed in the process of converting from electrical energy to mechanical drive.

또한, 본 발명의 실시예는 단순하게 인공근육의 동작을 유발하는 것이 아닌 인간의 근육의 동작을 수축 또는 팽창 동작을 정밀하게 모사할 수 있는 로봇의 인공근육 구동기를 제공한다.In addition, the embodiment of the present invention provides a robot artificial muscle actuator capable of precisely simulating motion of a human muscle, such as a contraction or an inflation motion, rather than simply causing movement of the artificial muscle.

또한, 본 발명의 실시예는 종래의 구동기 비해 높은 효율을 보장하는 로봇의 인공근육 구동기를 제공한다.
In addition, embodiments of the present invention provide an artificial muscle actuator of a robot that ensures higher efficiency than a conventional actuator.

본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기는, 입력되는 전기적 신호의 정도에 따라 수축 또는 팽창 운동하는 인공근육 섬유 다발이 소정 간격으로 서로 이격되어 복수 개가 병렬 구조로 배치되는 인공근육부; 상기 인공근육부의 상기 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정하여 상태 신호를 생성하는 센서부; 상기 인공근육부의 양단을 고정하며, 상기 전기적 신호를 전달하는 구동 신호라인들 및 상기 상태 신호를 전달하는 상태 신호라인들의 통로를 제공하는 연결부; 및 상기 센서부로부터 전달받은 상기 상태 신호, 구비된 저장부에 미리 저장된 상기 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값 및 구비된 입력부로부터 수신된 상기 수축 또는 팽창 운동을 위한 입력값을 반영하여 상기 수축 또는 팽창 운동을 제어하는 상기 전기적 신호를 생성하는 제어부; 를 포함할 수 있다.The artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention includes an artificial muscle section in which a plurality of artificial muscle fiber bundles contracted or expanded according to the degree of an input electrical signal are spaced apart from each other at a predetermined interval and arranged in parallel; A sensor unit for measuring a degree of the contraction or expansion motion of the artificial muscle portion to generate a state signal; A connection part for fixing both ends of the artificial muscle part and providing a path of driving signal lines for transmitting the electrical signal and state signal lines for transmitting the state signal; And a control unit for controlling the elasticity coefficient of the artificial muscle fiber bundle stored in advance in the storage unit and the input value for the contraction or expansion movement received from the provided input unit to reflect the state signal transmitted from the sensor unit, A control unit for generating the electric signal for controlling the motion; . ≪ / RTI >

상기 인공근육 섬유 다발은, 복수 개의 인공근육 단위 섬유가 나선 방향을 따라 꼬아진 다발 형상으로 형성되되, 상기 인공근육 단위 섬유는 중심 전극과 상기 중심 전극의 외면으로부터 방사방향을 따라 연장되는 유전 탄성체와 상기 유전 탄성체의 외면을 감싸는 대향 전극을 구비하며, 상기 인공근육 단위 섬유는 상기 중심 전극의 길이방향을 따라 연장되되 상기 중심 전극에 상기 전기적 신호가 인가될 시 나선 방향을 따라 꼬여짐으로써 상기 나선 방향을 따라 회전할 수 있다.Wherein the artificial muscle fiber bundle is formed in a bundle shape in which a plurality of artificial muscle unit fibers are twisted along a spiral direction, wherein the artificial muscle unit fiber includes a center electrode, a dielectric elastomer extending along a radial direction from an outer surface of the center electrode, Wherein the artificial muscle unit fibers extend along a longitudinal direction of the center electrode and are twisted along a helix direction when the electrical signal is applied to the center electrode, As shown in FIG.

상기 중심 전극은 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소로 형성되고, 상기 유전 탄성체는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane:PDMS), 실리콘, 아라미드 또는 나일론으로 형성되며, 상기 대향 전극은 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소로 형성되되 전기적으로 접지되고, 상기 인공근육 단위 섬유는 나선 방향을 따라 연장 형성되며, 상기 인공근육 단위 섬유는 상기 중심 전극에 상기 전기적 신호가 인가될 시 상기 인공근육 단위 섬유의 길이방향을 따라 수축할 수 있다.Wherein the center electrode is formed of carbon fiber, graphene, carbon nanotube, or carbon, and the dielectric elastomer is formed of polydimethylsiloxane (PDMS), silicon, aramid, or nylon, A carbon nanotube or carbon, and is electrically grounded, and the artificial muscle unit fiber extends along a spiral direction, and the artificial muscle unit fiber is wound around the center electrode when the electrical signal is applied, As shown in Fig.

상기 센서부는, 상기 인공근육부의 둘레 또는 상기 인공근육부로 감싸지는 위치에 배치되어 상기 수축 또는 팽창 운동에 따라 같이 움직이도록 탄성 재질을 포함하여 형성될 수 있다.The sensor unit may be formed to include an elastic material such that the sensor unit is wrapped around the artificial muscle unit or the artificial muscle unit and moves together with the contraction or expansion movement.

상기 센서부는, 전극 재질, 상기 전극 재질을 감싸는 상기 탄성 재질 및 상기 전극 재질의 양단에 연결되며 상기 센서부의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 탄성 재질의 양단의 외부로 노출되고, 상기 제어부 및 상기 인공근육부와 전기적으로 연결되는 신호라인으로 구성될 수 있다.Wherein the sensor unit is connected to both ends of the electrode material, the elastic material surrounding the electrode material and the electrode material, extends along the longitudinal direction of the sensor unit and is exposed to the outside of both ends of the elastic material, And a signal line electrically connected to the signal line.

상기 전극 재질은 카본 파우더, 그라핀 파우더 또는 전도성 실리콘(conductive silicon)으로 형성되고, 상기 탄성 재질은 탄성 실리콘, 합성섬유, 합성고무, 폴리머, 실리콘 고무(Silicone rubber), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Acrylonitrile butadiene rubber) 또는 폴리 디메틸실록산(Poly-dimethylsiloxane)으로 형성되되 상기 탄성 재질은 상기 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값보다 작은 탄성 계수 값을 갖도록 형성될 수 있다.The electrode material may be formed of carbon powder, graphene powder, or conductive silicon, and the elastic material may be selected from the group consisting of elastic silicone, synthetic fiber, synthetic rubber, polymer, silicone rubber, acrylonitrile butadiene rubber butadiene rubber or poly-dimethylsiloxane, and the elastic material may be formed to have an elastic modulus value smaller than that of the artificial muscle fiber bundle.

상기 센서부는, 상기 수축 또는 팽창 시 변화되는 상기 인공근육 섬유 다발의 저항값을 스트레인 게이지 센서의 원리를 이용하여 측정하고, 측정된 상기 저항값으로부터 상기 상태 신호를 생성할 수 있다.The sensor unit may measure the resistance value of the artificial muscle fiber bundle changed during the contraction or expansion using the principle of the strain gage sensor and generate the state signal from the measured resistance value.

상기 센서부는, 상기 수축 또는 팽창 운동 시 변화되는 상기 인공근육 섬유 다발의 정전용량값을 커패시턴스형 센서의 원리를 이용하여 측정하고, 측정된 상기 정전용량값으로부터 상기 상태 신호를 생성할 수 있다.The sensor unit may measure the capacitance value of the artificial muscle fiber bundle changed during the contraction or expansion movement using the principle of the capacitance type sensor and generate the state signal from the measured capacitance value.

상기 제어부는, 상기 전기적 신호를 생성하는데 있어서 상기 탄성 재질의 탄성 계수 값을 더 반영할 수 있다.
The control unit may further reflect the elastic modulus value of the elastic material in generating the electrical signal.

본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기는, 유전 탄성체를 포함하여 형성된 인공근육을 사용함으로써 전기적 에너지에서 기계적 구동으로 변환하는 과정에서 추가적으로 설치되는 에너지 변환 장치가 필요 없다.The artificial muscle actuator of the robot according to the embodiment of the present invention does not need an energy conversion device that is additionally installed in the process of converting electrical energy into mechanical driving by using artificial muscle formed by including a dielectric elastomer.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기는, 인공근육의 동작 상태를 센서부를 통해 측정하고, 측정된 인공근육의 상태를 반영하여 정밀하게 인공근육을 제어를 제공할 수 있다.In addition, the artificial muscle actuator of the robot according to the embodiment of the present invention can measure the operation state of the artificial muscle through the sensor unit, and precisely control the artificial muscle by reflecting the state of the artificial muscle.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기는, 종래의 구동기 비해 단순한 구조 및 가벼운 중량을 갖도록 제작할 수 있어 종래의 구동기에 비해 높은 효율 및 빠른 반응 속도를 제공할 수 있다.
In addition, the artificial muscle actuator of the robot according to the embodiment of the present invention can be manufactured to have a simple structure and a light weight compared with the conventional actuator, thereby providing higher efficiency and faster reaction speed than the conventional actuator.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 모습을 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 수축 운동하는 모습을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 팽창 운동하는 모습을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 동작을 보정하는 모습을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 단위 섬유의 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 섬유 다발을 나타낸 예시도.
도 9는 유전탄성체의 구동 원리를 설명하는 예시도.
1 is a block diagram of an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic view of an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary view showing a contraction movement of an artificial muscle according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is an exemplary view showing a state in which an artificial muscle portion according to an embodiment of the present invention is inflated. FIG.
6 is an exemplary view showing a state in which an operation of an artificial muscle section according to an embodiment of the present invention is corrected;
7 is an illustration of an artificial muscle unit fiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing an artificial muscle fiber bundle according to an embodiment of the present invention; FIG.
9 is an exemplary view for explaining a driving principle of a dielectric elastomer;

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It should also be understood that the position or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

한편, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention, on the other hand, are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms "comprises" or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the present invention Should not.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 구성도이다.1 is a block diagram of an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)는 제어부(110), 인공근육부(120) 및 센서부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an artificial muscle actuator 100 of a robot according to an embodiment of the present invention may include a controller 110, an artificial muscle section 120, and a sensor section 130.

제어부(110)는 인공근육부(120) 및 센서부(130)의 동작을 제어할 수 있다.The controller 110 may control the operation of the artificial muscle 120 and the sensor 130.

제어부(110)는 로봇의 인공근육 구동기(100)에 구비된 입력부(미도시)를 통해 입력값을 수신받을 수 있다. 입력값은 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 운동을 위한 제어하기 위해 초기 입력되는 값을 의미할 수 있다.The control unit 110 may receive an input value through an input unit (not shown) provided in the artificial muscle actuator 100 of the robot. The input value may be an initial input value for controlling the contraction or expansion movement of the artificial muscle 120.

그 후, 제어부(110)는 전달받은 입력값으로부터 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 동작을 제어하기 위한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 여기서 제어부(110)는 입력부를 통해 수신받은 입력값 및 센서부(130)로부터 전달받은 상태 신호를 반영하여 전기적 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 로봇의 인공근육 구동기(100)에 구비된 저장부(미도시)에 미리 저장된 인공근육부(120)를 구성하는 인공근육 섬유 다발(미도시)의 탄성계수 값 및 센서부(130)의 탄성재질의 탄성계수 값 중 적어도 하나를 더 반영하여 전기적 신호를 생성할 수 있다. Thereafter, the controller 110 may generate an electrical signal for controlling the contraction or expansion of the artificial muscle 120 from the received input values. Here, the controller 110 may generate an electrical signal by reflecting the input value received through the input unit and the status signal received from the sensor unit 130. The control unit 110 may calculate the elastic modulus value of an artificial muscle fiber bundle (not shown) constituting the artificial muscle part 120 stored in advance in a storage unit (not shown) provided in the artificial muscle actuator 100 of the robot, An elasticity coefficient of the elastic material of the part 130 may be further reflected to generate an electrical signal.

그 후, 제어부(110)는 생성된 전기적 신호를 연결부(140)를 통해 인공근육부(120)로 전달할 수 있다.Thereafter, the control unit 110 may transmit the generated electrical signal to the artificial muscle unit 120 through the connection unit 140.

그 후, 인공근육부(120)는 제어부(110)로부터 연결부(140)를 통해 초기 전기적 신호를 전달받고, 전달받은 전기적 신호에 따라 수축 또는 팽창 운동을 수행할 수 있다.Thereafter, the artificial muscle part 120 receives the initial electrical signal from the control part 110 through the connection part 140, and can perform contraction or expansion motion according to the received electrical signal.

센서부(130)는 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정하여 상태 신호를 생성할 수 있다. 상태 신호는 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 나타내는 전기적 신호를 의미할 수 있다.The sensor unit 130 may measure the degree of contraction or expansion motion of the artificial muscle 120 to generate a status signal. The status signal may refer to an electrical signal indicative of the degree of contraction or expansion movement of the artificial muscle portion 120.

더욱 상세하게는, 인공근육부(120)가 제어부(110)로부터 전달받은 전기적 신호에 의해 수축 또는 팽창 운동을 수행 시 센서부(130)는 이를 측정하여 상태 신호를 생성하고, 생성된 상태 신호를 제어부(110)로 전달할 수 있다.More specifically, when the artificial muscle section 120 performs contraction or expansion motion by an electrical signal transmitted from the control section 110, the sensor section 130 measures the state signal to generate a state signal, To the control unit 110.

상태 신호는 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 나타내는 단일 신호로 생성될 수 있다.The state signal may be generated as a single signal indicating the degree of contraction or expansion movement of a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle section 120.

또한, 상태 신호는 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발들을 적어도 두 개의 그룹으로 나누고 각 그룹의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 나타내는 신호들을 포함하여 생성될 수 있다.In addition, the status signal may be generated by dividing a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle portion 120 into at least two groups and including signals indicating the degree of contraction or expansion movement of each group.

또한, 상태 신호는 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발들 각각에 대한 수축 또는 팽창 운동의 정도를 나타내는 n개의 신호들을 포함하여 생성될 수 있다.The state signal may be generated by including n signals indicating the degree of contraction or expansion motion for each of a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle section 120.

제어부(110)로부터 전달받은 초기 전기적 신호에 따라 수축 또는 팽창 운동을 수행 중인 인공근육부(120)를 대상으로 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정하여 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 나타내는 상태 신호를 생성할 수 있다.The degree of contraction or expansion movement of the artificial muscle section 120 undergoing contraction or expansion movement is measured according to the initial electrical signal transmitted from the control section 110 to determine the degree of contraction or expansion movement of the artificial muscle section 120 Can be generated.

그 후, 센서부(130)는 생성된 상태 신호를 연결부(140)를 통해 제어부(110)로 전달할 수 있다. Thereafter, the sensor unit 130 may transmit the generated status signal to the control unit 110 through the connection unit 140.

그 후, 제어부(110)는 센서부(130)로부터 전달받은 상태 신호, 저장부에 미리 저장된 인공근육 섬유 다발의 탄성계수 값 및 입력부를 통해 수신받은 입력값을 반영하여 정밀 제어용 전기적 신호를 생성할 수 있다.Thereafter, the control unit 110 generates an electrical signal for precise control by reflecting the state signal transmitted from the sensor unit 130, the elastic modulus value of the bundle of artificial muscle fibers stored in advance in the storage unit, and the input value received through the input unit .

그 후, 제어부(110)는 생성된 정밀 제어용 전기적 신호를 연결부(140)를 통해 인공근육부(120)로 전달할 수 있다.Thereafter, the control unit 110 may transmit the generated electrical signals for precision control to the artificial muscle unit 120 through the connection unit 140.

그 후, 인공근육부(120)는 제어부(110)로부터 연결부(140)를 통해 정밀 제어용 전기적 신호를 전달받고, 전달받은 정밀 제어용 전기적 신호에 따라 수축 또는 팽창 운동을 수행할 수 있다.Thereafter, the artificial muscle part 120 receives the electrical signal for precise control from the control part 110 through the connection part 140, and can perform contraction or expansion motion according to the received electrical signal for precise control.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 개략도 및 예시에 대하여 하기 도 2 및 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The following is a detailed description of the artificial muscle actuator of the robot according to the embodiment of the present invention, with reference to Figs. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 모습을 나타내는 예시도이다.FIG. 2 is a schematic view of an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view showing an artificial muscle actuator of a robot according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)는 제어부(110), 인공근육부(120), 센서부(130) 및 연결부(140)을 포함할 수 있다.2 and 3, an artificial muscle actuator 100 of a robot according to an embodiment of the present invention may include a controller 110, an artificial muscle section 120, a sensor section 130, and a connection section 140 have.

센서부(130)는 인공근육부(120)의 둘레 또는 인공근육부(120)로 감싸지는 위치에 배치되며, 센서부(130)는 전극 재질(미도시), 탄성 재질(미도시) 및 신호라인(미도시)을 포함할 수 있다. The sensor unit 130 is disposed at a circumference of the artificial muscle unit 120 or at a position where it is wrapped around the artificial muscle unit 120. The sensor unit 130 includes an electrode material (not shown), an elastic material (not shown) Line (not shown).

더욱 상세하게는, 센서부(130)는 탄성 재질을 포함하여 형성되어, 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 운동에 따라 같이 움직일 수 있다.More specifically, the sensor unit 130 may include an elastic material, and may move together with the contraction or expansion movement of the artificial muscle 120.

전극 재질은 유연성, 신축성 및 전도성의 특징을 가지는 재질로 형성될 수 있다.The electrode material may be formed of a material having characteristics of flexibility, stretchability and conductivity.

더욱 상세하게는, 전극 재질로는 카본 파우더, 그라핀 파우더 또는 전도성 실리콘(conductive silicon) 재질로 형성될 수 있다. More specifically, the electrode material may be formed of carbon powder, graphene powder, or conductive silicon.

탄성 재질은 전극 재질을 감싸도록 형성되며, 유연성, 신축성 및 탄성력의 특징을 가지는 재질로 형성될 수 있다.The elastic material is formed to surround the electrode material, and may be formed of a material having characteristics of flexibility, stretchability, and elasticity.

더욱 상세하게는, 센서부(130)의 탄성 재질은 탄성 실리콘, 합성섬유, 합성고무, 폴리머, 실리콘 고무(Silicone rubber), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Acrylonitrile butadiene rubber) 또는 폴리 디메틸실록산(Poly-dimethylsiloxane) 재질이 사용될 수 있으며, 인공근육부(120)를 구성하는 인공근육 섬유 다발(미도시)의 탄성 계수 값보다 작은 탄성 계수 값을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 센서부(130)의 탄성 재질의 탄성 계수 값은 제어부(110)가 인공근육부(120)의 동작을 제어하기 위한 전기적 신호를 생성하는데 있어서 반영될 수 있다.More specifically, the elastic material of the sensor unit 130 may be selected from the group consisting of elastic silicone, synthetic fiber, synthetic rubber, polymer, silicone rubber, acrylonitrile butadiene rubber or poly-dimethylsiloxane And may be formed of a material having an elastic modulus value smaller than that of artificial muscle fiber bundles (not shown) constituting the artificial muscle part 120. [ The elastic modulus value of the elastic material of the sensor unit 130 may be reflected when the control unit 110 generates an electrical signal for controlling the operation of the artificial muscle unit 120.

신호라인은 전극 재질의 양단에 각각 연결되는 제1 신호라인들과 제2 신호라인들을 포함할 수 있다. 각 신호라인들은 센서부(130)의 길이 방향을 따라 연장되며, 탄성 재질의 양단의 외부로 노출될 수 있다.The signal lines may include first signal lines and second signal lines connected to both ends of the electrode material, respectively. Each of the signal lines extends along the longitudinal direction of the sensor unit 130 and can be exposed to the outside of both ends of the elastic material.

또한, 센서부(130)의 노출된 각 신호라인들 중 일부 신호라인들은 연결부(140)를 통해 인공근육부(120)를 구성하는 각 인공근육 섬유 다발과 각각 전기적으로 연결되어 각 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정할 수 있다. Some signal lines of the exposed signal lines of the sensor unit 130 are electrically connected to the respective artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle part 120 through the connection part 140, The degree of shrinkage or expansion motion of the sample can be measured.

또한, 센서부(130)는 인공근육부(120)를 구성하는 각 인공근육 섬유 다발이 수축 또는 팽창 운동 시 변화되는 각 인공근육 섬유 다발의 저항값을 스트레인 게이지 센서의 원리를 이용하여 측정할 수 있다. 그 후, 측정된 저항값으로부터 각 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동 정도를 나타내는 전기적 신호인 n개의 상태 신호를 생성할 수 있다.In addition, the sensor unit 130 can measure the resistance value of each artificial muscle fiber bundle of each artificial muscle fiber bundle constituting the artificial muscle unit 120, which is changed during contraction or expansion movement, by using the principle of the strain gage sensor have. Thereafter, from the measured resistance value, n state signals can be generated, which are electrical signals indicating the contraction or expansion motion of each artificial muscle fiber bundle.

또한, 센서부(130)는 인공근육부(120)를 구성하는 각 인공근육 섬유 다발이 수축 또는 팽창 운동 시 변화되는 각 인공근육 섬유 다발의 정전용량값을 커패시턴스형 센서의 원리를 이용하여 측정할 수 있다. 그 후, 측정된 정전용량값으로부터 각 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동 정도를 나타내는 전기적 신호인 n개의 상태 신호를 생성할 수 있다.In addition, the sensor unit 130 measures the electrostatic capacitance value of each artificial muscle fiber bundle in which each artificial muscle fiber bundle constituting the artificial muscle unit 120 is changed during contraction or expansion movement, using the principle of the capacitance type sensor . Thereafter, from the measured capacitance values, n state signals, which are electrical signals indicating the degree of contraction or expansion motion of each artificial muscle fiber bundle, can be generated.

또한, 센서부(130)는 인공근육부(120)를 구성하는 각 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동에 따라 같이 운동하는 센서부(130)의 저항값의 변화값 또는 정전용량의 변화값으로부터 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발 중 적어도 한 개의 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 운동 정도를 나타내는 전기적 신호인 n개의 상태 신호를 생성할 수 있다.In addition, the sensor unit 130 may be configured to detect a change in the resistance value of the sensor unit 130 or a change in the electrostatic capacity of the sensor unit 130 that moves together with the contraction or expansion movement of each artificial muscle fiber bundle constituting the artificial muscle unit 120 It is possible to generate n state signals, which are electrical signals indicating the degree of contraction or expansion of at least one artificial muscle fiber bundle of a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle section 120. [

또한, 센서부(130)의 노출된 각 신호라인들 중 일부 신호라인들은 연결부(140)를 통해 제어부(110)와 전기적으로 연결되어 생성된 n개의 상태 신호를 제어부(110)로 전달할 수 있다.In addition, some signal lines of the exposed signal lines of the sensor unit 130 may be connected to the control unit 110 through the connection unit 140 to transmit the generated n status signals to the control unit 110.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)의 제어부(110)는 인공근육부(120)를 구성하는 각 인공근육 섬유 다발의 동작을 제어하기 위한 전기적 신호를 생성하는데 있어 센서부(130)로부터 전달받은 n개의 상태 신호를 반영할 수 있다.Therefore, the controller 110 of the artificial muscle actuator 100 of the robot according to the embodiment of the present invention generates an electrical signal for controlling the operation of each artificial muscle fiber bundle constituting the artificial muscle section 120, The n state signals received from the controller 130 may be reflected.

더욱 상세하게는, 제어부(110)는 센서부(130)로부터 전달받은 n개의 상태 신호를 반영하여 하나의 전기적 신호를 생성하여 인공근육부(120)로 전달하여 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 동작을 제어할 수 있다.More specifically, the controller 110 reflects n state signals received from the sensor unit 130 to generate an electrical signal and transmits the electrical signal to the artificial muscle unit 120 to form the artificial muscle unit 120 The contraction or expansion action of a plurality of artificial muscle fiber bundles can be controlled.

또한, 제어부(110)는 센서부(130)로부터 전달받은 n개의 상태 신호를 반영하여 n개의 서로 다른 전기적 신호들을 생성하고, 생성된 n개의 전기적 신호를 인공근육부(120)로 전달하여 인공근육부(120)를 구성하는 각각의 인공근육 섬유 다발의 수축 또는 팽창 동작을 제어할 수 있다.The control unit 110 generates n different electrical signals by reflecting the n state signals received from the sensor unit 130 and transmits the generated n electrical signals to the artificial muscle unit 120, The contraction or expansion action of each artificial muscle fiber bundle constituting the part 120 can be controlled.

연결부(140)는 인공근육부(120)의 양단을 고정할 수 있다.The connection portion 140 may fix both ends of the artificial muscle portion 120.

또한, 연결부(140)는 센서부(130)가 인공근육부(120)의 둘레에 형성된 경우, 연결부(140)는 인공근육부(120)의 양단 및 센서부(130)의 양단을 고정할 수 있도록 제1 연결부(140-1) 및 제2 연결부(140-2)를 포함할 수 있다.When the sensor unit 130 is formed around the artificial muscle unit 120, the connection unit 140 can fix both ends of the artificial muscle unit 120 and both ends of the sensor unit 130 The first connection unit 140-1 and the second connection unit 140-2.

제1 연결부(140-1)는 인공근육부(120)의 일단 및 센서부(130)의 일단을 고정할 수 있다.The first connection part 140-1 may fix one end of the artificial muscle part 120 and one end of the sensor part 130. [

제2 연결부(140-2)는 인공근육부(120)의 타단 및 센서부(130)의 타단을 고정할 수 있다. The second connection portion 140-2 may fix the other end of the artificial muscle portion 120 and the other end of the sensor portion 130. [

또한, 연결부(140)는 제어부(110)와 인공근육부(120)를 전기적으로 서로 연결하는 구동 신호라인들(미도시)의 통로를 제공할 수 있다. 여기서, 구동 신호라인들은 제어부(110)가 생성한 전기적 신호를 인공근육부(120)로 전달하기 위해 마련된 라인들을 의미할 수 있다.The connection unit 140 may provide a path for driving signal lines (not shown) for electrically connecting the controller 110 and the artificial muscle unit 120 to each other. Here, the driving signal lines may refer to lines provided to transmit the electrical signals generated by the controller 110 to the artificial muscle 120.

더욱 상세하게는, 제어부(110)는 구동 신호라인들을 통해 인공근육부(120)와 전기적으로 연결되며, 제어부(110)는 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 동작을 제어하기 위해 생성한 전기적 신호를 구동 신호라인들을 통해 인공근육부(120)로 전달할 수 있다.More specifically, the control unit 110 is electrically connected to the artificial muscle unit 120 through the driving signal lines, and the control unit 110 controls the operation of the artificial muscle unit 120, Signal to the artificial muscle portion 120 through the driving signal lines.

또한, 연결부(140)는 제어부(110)와 센서부(130)를 전기적으로 서로 연결하는 상태 신호라인들(미도시)의 통로를 제공할 수 있다. 여기서, 상태 신호라인들은 센서부(130)에서 생성된 상태 신호를 제어부(110)로 전달하기 위해 마련된 라인들을 의미할 수 있다.The connection unit 140 may provide a path for status signal lines (not shown) for electrically connecting the controller 110 and the sensor unit 130. [ Here, the status signal lines may refer to lines provided to transmit the status signal generated by the sensor unit 130 to the controller 110.

더욱 상세하게는, 제어부(110)는 상태 신호라인들을 통해 센서부(130)와 서로 전기적으로 연결되며, 제어부(110)는 센서부(130)로부터 상태 신호라인들을 통해 인공근육부(120)의 수축 또는 팽창 동작의 정도를 나타내는 상태 신호를 전달받을 수 있다.The control unit 110 is electrically connected to the sensor unit 130 through the status signal lines and the control unit 110 controls the operation of the artificial muscle unit 120 through the status signal lines from the sensor unit 130. [ A state signal indicating the degree of contraction or expansion action may be received.

인공근육부(120)는 제어부(110)로부터 전기적 신호를 입력받고, 입력받은 전기적 신호에 따라 수축 또는 팽창 운동을 수행할 수 있다.The artificial muscle part 120 receives an electrical signal from the controller 110 and can perform contraction or expansion according to the received electrical signal.

또한, 인공근육부(120)는 소정 간격으로 서로 이격되어 병렬 구조로 배치된 복수 개의 인공근육 섬유 다발(미도시)을 포함할 수 있다.The artificial muscle part 120 may include a plurality of artificial muscle fiber bundles (not shown) spaced apart from each other at a predetermined interval and arranged in a parallel structure.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기의 구동에 대하여 하기 도 4 내지 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation of the artificial muscle actuator of the robot according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6. FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 수축 운동하는 모습을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 팽창 운동하는 모습을 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부의 동작을 보정하는 모습을 나타낸 예시도이다.FIG. 4 is an exemplary view showing a contraction movement of an artificial muscle section according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exemplary view showing an expansion movement of an artificial muscle section according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view illustrating an example of correcting an operation of an artificial muscle according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)에 전원이 공급되고, 로봇의 인공근육 구동기(100)에 구비된 입력부로부터 인공근육부(120)의 수축 운동을 제어하기 위한 입력값이 제어부(110)로 전달되면, 제어부(110)는 전기적 신호를 생성하여 인공근육부(120)로 전달할 수 있다.4, when power is supplied to the artificial muscle actuator 100 of the robot according to the embodiment of the present invention, the contraction movement of the artificial muscle portion 120 is performed from an input portion provided in the artificial muscle actuator 100 of the robot When the input value for control is transmitted to the control unit 110, the control unit 110 may generate an electrical signal and transmit the electrical signal to the artificial muscle unit 120.

제어부(110)로부터 생성된 전기적 신호는 인공근육부(120)를 구성하는 각각의 인공근육 섬유 다발로 전달되며, 이들 인공근육 섬유 다발에 수축 변형이 발생하여 결과적으로 인공근육부(120)는 수축 운동을 할 수 있다.The electrical signals generated from the control unit 110 are transmitted to the artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle part 120 and shrinkage deformation occurs in the artificial muscle fiber bundles. As a result, the artificial muscle part 120 is contracted You can exercise.

또한, 인공근육부(120)가 수축 운동 시 인공근육부(120)의 둘레에 위치한 센서부(130)의 길이도 인공근육부(120)의 수축 운동에 따라 변화된다.Also, the length of the sensor part 130 located around the artificial muscle part 120 when the artificial muscle part 120 is contracted is changed according to the contraction movement of the artificial muscle part 120.

센서부(130)는 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발의 길이의 변화에 따라 변화되는 저항값 또는 정전용량 값으로부터 상태 신호를 생성하여 제어부(110)로 실시간 전달할 수 있다. The sensor unit 130 may generate a status signal from a resistance value or a capacitance value that changes according to a change in length of a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle part 120 and transmit the state signal to the controller 110 in real time .

또는, 센서부(130)는 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발의 길이의 변화에 따라 변화되는 센서부(130) 자체의 저항값 또는 정전용량 값으로부터 상태 신호를 생성하여 제어부(110)로 실시간 전달할 수 있다. Alternatively, the sensor unit 130 generates a state signal from the resistance value or capacitance value of the sensor unit 130 itself, which changes according to a change in the length of a plurality of artificial muscle fiber bundles constituting the artificial muscle unit 120 To the control unit 110 in real time.

제어부(110)는 센서부(130)로부터 전달받은 상태 신호를 바탕으로 인공근육부(120)의 수축 운동의 정도를 인지할 수 있다. 제어부(110)는 센서부(130)로부터 전달받은 상태 신호, 구비된 저장부에 미리 저장된 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값 및 구비된 입력부로부터 수신된 수축 또는 팽창 운동을 위한 입력 값을 반영하여 인공근육부(120)의 동작을 제어하기 위해 정밀한 전압값을 갖는 전기적 신호를 생성할 수 있다.The control unit 110 can recognize the degree of contraction of the artificial muscle 120 based on the state signal received from the sensor unit 130. The control unit 110 reflects the state signal received from the sensor unit 130, the elastic modulus value of the bundle of artificial muscle fibers stored in advance in the storage unit, and the input value for contraction or expansion movement received from the provided input unit, An electrical signal having a precise voltage value can be generated to control the operation of the muscular part 120. [

더욱 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(110)는 센서부(130)를 통해 전달받은 상태 신호와 입력부로부터 수신된 입력 값 간의 오차를 계산하고 오차가 0이 될 수 있도록 PID등의 피드백 제어를 통해 전기적 신호의 전압의 크기를 조절하여 사용자가 원하는 만큼의 수축 변위를 제어할 수 있다. 전기적 신호의 전압의 크기를 조절함에 있어서 구비된 저장부에 미리 저장된 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값 및 센서부(130)의 탄성 재질의 탄성 계수 값 중 적어도 하나가 반영될 수 있다.More specifically, the control unit 110 calculates an error between a state signal received through the sensor unit 130 and an input value received from the input unit, and outputs a PID By controlling the magnitude of the voltage of the electrical signal through the feedback control, the user can control as much contraction displacement as desired. At least one of the values of the elastic modulus of the bundle of artificial muscle fibers stored in the storage unit and the elastic modulus of the elastic material of the sensor unit 130 may be reflected in adjusting the magnitude of the voltage of the electrical signal.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)의 인공근육부(120)가 제어부(110)가 입력부로부터 입력 받은 입력 값에 대응하는 수축 운동을 수행한 후 다시 수축전 상태로 팽창되는 모습이 도시되어 있다. 제어부(110)는 인공근육부(120)를 팽창시키기 위해 인공근육부(120)를 수축 운동 시키기 위해 인가해준 전기적 신호의 전압 크기를 서서히 줄이거나 차단할 수 있다. 전기적 신호의 전압을 서서히 줄이는 경우, 인공근육부(120)는 서서히 팽창하고, 전기적 신호를 차단하는 경우, 인공근육부(120)는 순간적으로 수축 전의 상태로 팽창할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 인공근육부(120)를 팽창 시키는 과정을 수행하는 동시에 센서부(130)로부터 인공근육부(120)의 팽창 정도를 나타내는 상태 신호를 수신하여 현재 인공근육부(120)의 팽창 상태를 인식하고, 수신된 상태 신호를 전기적 신호의 전압을 서서히 줄이는 정도를 결정하는데 실시간 반영할 수 있다.5, the artificial muscle 120 of the artificial muscle actuator 100 of the robot according to the embodiment of the present invention performs contraction movement corresponding to the input value received from the input unit by the control unit 110, And is expanded to a hydrated state. The control unit 110 may gradually reduce or cut off the voltage magnitude of the electrical signal applied to contract the artificial muscular part 120 in order to expand the artificial muscle part 120. [ When the voltage of the electrical signal is gradually reduced, the artificial muscle section 120 gradually expands, and when the electrical signal is intercepted, the artificial muscle section 120 can be instantaneously expanded to the state before the contraction. The control unit 110 performs a process of expanding the artificial muscle 120 and receives a status signal indicating the degree of expansion of the artificial muscle 120 from the sensor 130, And may reflect the received state signal in real time to determine the degree of gradual reduction of the voltage of the electrical signal.

도 6을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 제어부(110)는 외력이나 구조의 결함 등으로 인해 인공근육부(120) 둘레에 장착된 두 개의 센서부(130-a, 130-b)의 자체의 저항값 또는 정전용량 값이 서로 동일하지 않은 경우, 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유 다발(120-a, 120-b)중 적어도 하나가 한쪽으로 휘었다고 인지하고, 두 개의 센서부(130)가 서로 동일한 저항값 또는 정전용량 값을 가질 수 있도록 수축이 덜 된 인공근육부(120)의 인공근육 섬유 다발에 추가적으로 전기적 신호(전압)를 인가하여 인공근육부(120)를 구성하는 복수 개의 인공근육 섬유들의 길이를 동일하게 유지 할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 인공근육 구동기(100)의 제어부(110)는 센서부(130)를 통해 현재 구동 중인 인공근육부(120)의 상태를 파악하고 제어함으로써, 사람이 자신의 근육의 수축 정도 및 팽창 정도를 스스로 인지할 수 있는 자가수용성 감각과 같은 기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 6, the controller 110 according to an embodiment of the present invention includes two sensor units 130-a and 130-b mounted around the artificial muscle 120 due to an external force, A and 120-b forming a plurality of artificial muscle fiber bundles 120-a and 120-b constituting the artificial muscle portion 120 are warped to one side, and when the resistance value or the electrostatic capacitance value of the artificial muscle portion 120 is not equal (Voltage) is applied to the artificial muscle bundle 120 of the artificial muscle section 120 which is less contracted so that the sensor units 130 can have the same resistance value or capacitance value, The length of the plurality of artificial muscle fibers constituting the artificial muscle fibers can be kept the same. Therefore, the control unit 110 of the artificial muscle actuator 100 of the robot according to the embodiment of the present invention grasps and controls the state of the currently operated artificial muscle unit 120 through the sensor unit 130, It can function as a self-absorbing sensation that can perceive the extent of muscle contraction and degree of expansion.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부(120)에 사용될 수 있는 예시적인 인공근육 섬유 다발을 구성하는 인공근육 단위 섬유에 대하여 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, artificial muscle unit fibers constituting an exemplary artificial muscle fiber bundle that can be used for the artificial muscle section 120 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 단위 섬유의 예시도이다.FIG. 7 is an illustration of an artificial muscle unit fiber according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 단위 섬유(200)는 중심 전극(210), 유전 탄성체(220) 및 대향 전극(230)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the artificial muscle unit fiber 200 according to the embodiment of the present invention may include a center electrode 210, a dielectric elastomer 220, and an opposite electrode 230.

중심 전극(210)은 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소의 재질로 형성될 수 있다.The center electrode 210 may be formed of carbon fiber, graphene, carbon nanotube, or carbon.

유전 탄성체(220)는 중심 전극(210)의 외면으로부터 방사방향을 따라 연장되도록 형성되며, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane:PDMS), 실리콘, 아라미드 또는 나일론의 재질로 형성될 수 있다.The dielectric elastomer 220 is formed to extend along the radial direction from the outer surface of the center electrode 210 and may be formed of polydimethylsiloxane (PDMS), silicon, aramid, or nylon.

대향 전극(230)은 유전 탄성체(220)의 외면을 감싸도록 형성되며, 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 대향전극(230)은 전기적으로 접지될 수 있다. 또한, 중심 전극(210)과 대향 전극(230)은 유전 탄성체(220)를 사이에 두고 마련될 수 있다.The counter electrode 230 is formed to surround the outer surface of the dielectric elastomer 220 and may be formed of carbon fiber, graphene, carbon nanotube, or carbon. Further, the counter electrode 230 may be electrically grounded. In addition, the center electrode 210 and the counter electrode 230 may be provided with a dielectric elastic body 220 interposed therebetween.

인공근육 단위 섬유(200)가 나선 방향을 따라 연장되는 코일 형태로 형성된 경우, 인공근육 단위 섬유(200)의 중심 전압(210)에 전기적 신호가 인가되면, 나선 방향을 따라 발생하는 회전력에 의해 코일 형태의 인공근육 단위 섬유(200)는 인공근육 단위 섬유(200)의 길이 방향을 따라 팽창할 수 있다. 이는 인공근육 단위 섬유(200)의 중심 전극(210)에 전기적 신호가 인가될 시 유전 탄성체(220)가 수축 및 팽창되기 때문이다.When the artificial muscle unit fiber 200 is formed in a coil shape extending along the spiral direction, when an electrical signal is applied to the center voltage 210 of the artificial muscle unit fiber 200, The artificial muscle unit fibers 200 may be expanded along the longitudinal direction of the artificial muscle unit fibers 200. This is because the dielectric elastomer 220 shrinks and expands when an electrical signal is applied to the center electrode 210 of the artificial muscle unit fiber 200.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부(120)를 구성하는 인공근육 단위 섬유(200)의 전체적인 형상이 코일 형상으로 구비되는 것으로 설명하였으나 이에 제한되는 것은 아니며, 유전 탄성체를 이용한 인공근육 단위 섬유(200)의 길이방향 팽창을 구현할 수 있는 어떠한 구조도 여기에 포함될 수 있다.Meanwhile, although the artificial muscle unit fiber 200 constituting the artificial muscle unit 120 according to the embodiment of the present invention is described as being formed in a coil shape as a whole, the artificial muscle unit fiber 200 is not limited thereto, Any structure capable of achieving longitudinal expansion of the fibers 200 may be included herein.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부(120)에 사용될 수 있는 예시적인 인공근육 섬유 다발에 대하여 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Exemplary artificial muscle fiber bundles that can be used in the artificial muscle part 120 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 섬유 다발을 나타낸 예시도이다.8 is a view illustrating an artificial muscle fiber bundle according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 섬유 다발(300)은 인공근육 단위 섬유(200)가 나선 방향을 따라 연장되는 코일 형상으로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 8, the artificial muscle fiber bundle 300 according to the embodiment of the present invention may be provided in a coil shape extending along the spiral direction of the artificial muscle unit fiber 200.

더욱 상세하게는, 인공근육 섬유 다발(300)은 인공근육 단위 섬유(200)의 원기둥 형태의 중심 전극(210), 유전 탄성체(220) 및 대향 전극(230)이 꼬여진 상태에서 중심 전극(210), 유전 탄성체(220) 및 대향 전극(230)의 일단부를 더 회전시키면, 인공근육 섬유 다발(300)을 형성할 수 있다. More specifically, the artificial muscle fiber bundle 300 includes a center electrode 210, a dielectric elastomer 220, and a counter electrode 230 in a state where the center electrode 210, the elastic electrode 220, and the counter electrode 230 of the artificial muscle unit fiber 200 are twisted. ), The dielectric elastomer 220 and the counter electrode 230 are further rotated to form the artificial muscle fiber bundle 300.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 인공근육 섬유 다발(300)은 전체적으로 나선 방향을 따라 연장되는 코일 형태의 인공근육 단위 섬유(200)를 복수 개를 결합하여 함께 꼬아서 형성될 수 있다. In addition, the artificial muscle fiber bundle 300 according to the embodiment of the present invention may be formed by twisting together a plurality of coiled artificial muscle unit fibers 200 extending along the spiral direction as a whole.

인공근육 섬유 다발(300)을 구성하는 인공근육 단위 섬유의 중심 전극(310)에 전기적 신호가 인가되면, 인공근육 섬유 다발(300)의 (a)구간의 유전 탄성체(320)와 (b)구간의 유전 탄성체(320)는 수축 운동하여 서로 근접하는 방향으로 움직일 수 있다.When an electrical signal is applied to the center electrode 310 of the artificial muscle fiber bundle 300 constituting the artificial muscle fiber bundle 300, the dielectric elastomer 320 of the section of the artificial muscle fiber bundle 300, The elastic elastomer 320 of the first elastic member 320 can move in a direction close to each other.

더욱 상세하게는, 인공근육 섬유 다발(300)을 구성하는 인공근육 단위 섬유의 중심 전극(310)에 전기적 신호가 인가되면, 유전 탄성체(320)가 수축 및 팽창 되고, 수축 및 팽창된 유전 탄성체(320)에 의해 인공근육 섬유 다발(300)이 수축 운동을 하며, 결과적으로 인공근육부(120)가 수축 운동을 할 수 있다. 이는 인공근육 섬유 다발(300)의 중심 전극(310)에 전압이 인가되면, 인공근육 섬유 다발(300)을 구성하는 인공근육 단위 섬유(200)가 길이 방향을 따라 팽창하기 때문에 인공근육부(120)가 수축 운동을 하게 된다.More specifically, when an electrical signal is applied to the center electrode 310 of the artificial muscle fiber bundle 300 constituting the artificial muscle fiber bundle 300, the dielectric elastomer 320 shrinks and expands to form a contracted and expanded dielectric elastomer The artificial muscle fiber bundle 300 is contracted by the elastic body 320, and consequently the artificial muscle part 120 can contract. This is because when the voltage is applied to the center electrode 310 of the artificial muscle fiber bundle 300, the artificial muscle fiber bundle 200 constituting the artificial muscle fiber bundle 300 expands along the longitudinal direction, ) Contracts.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부(120)의 수축 움직임은, 힘을 받으면 수축하는 인간의 근육의 움직임과 실질적으로 동일하며, 유전 탄성체의 변형을 이용하는 인공근육부(120)는 즉각적인 반응 속도를 제공할 수 있다.Meanwhile, the contraction movement of the artificial muscle section 120 according to the embodiment of the present invention is substantially the same as the movement of the human muscle contraction when the force is applied, and the artificial muscle section 120, which utilizes the deformation of the genuine elastic body, Reaction rate can be provided.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 인공근육부(120)의 동작을 설명하기 위해 유전탄성체의 구동 원리에 대하여 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation principle of the dielectric elastomer will be described in detail with reference to FIG. 9 to explain the operation of the artificial muscle 120 according to the embodiment of the present invention.

도 9는 유전탄성체의 구동 원리를 설명하는 예시도이다.9 is an exemplary view for explaining the driving principle of the dielectric elastomer.

먼저, 유전 탄성체의 기본 구동 원리는 평행하게 놓인 두 개의 평판으로 이루어진 캐패시터가 전기에너지를 기계에너지로 변환시키는 것과 유사하다. First, the basic driving principle of a dielectric elastomer is similar to that of a capacitor composed of two flat plates placed in parallel, converting electrical energy into mechanical energy.

도 9(a)는 전압이 인가되지 않은 상태의 유전 탄성체의 예시도이다. 유전 탄성체(Dielectric Elastomer)의 양면에는 부드러운 전극(Compliant Electrode)을 입혀져 있는 상태이다.9 (a) is an illustration of an example of a dielectric elastomer in a state in which no voltage is applied. A flexible electrode (Compliant Electrode) is coated on both sides of the dielectric elastomer.

도 9(b)는 전압이 인가된 유전탄성체의 예시도이다. 유전 탄성체의 양면에 입혀진 부드러운 전극에 전압을 가하면, 부드러운 전극 양쪽 표면에 충전된 양과 음의 전하에 의하여 정전기력(electrostatic force)이 발생하게 된다. 발생된 정전기력에 의해 유전탄성체는 수축되며 동시에 수평 방향으로 팽창하게 된다.9 (b) is an illustration of a dielectric elastomer to which a voltage is applied. When a voltage is applied to a soft electrode on both sides of a dielectric elastomer, an electrostatic force is generated due to the charged amount and the negative charge on both surfaces of the soft electrode. The generated electrostatic force contracts the dielectric elastomer and simultaneously expands in the horizontal direction.

더욱 상세하게는, 유전 탄성체는 정전기력에 의해 양측에서 발생한 수직 방향의 압축력들에 의해 양쪽으로부터 눌려져 두께 방향으로 수축되며 동시에 수평 방향으로 팽창하게 된다. 이러한 유전 탄성체의 운동 원리는 맥스웰 스트레스(Maxwell stress) 원리로 설명될 수 있다. 맥스웰 스트레스 원리는 일반적인 알려진 원리이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.More specifically, the dielectric elastomer is pressed from both sides by the compressive forces in the vertical direction generated on both sides by the electrostatic force, contracted in the thickness direction and simultaneously expanded in the horizontal direction. The principle of motion of such a dielectric elastomer can be explained by the principle of Maxwell stress. The Maxwell stress principle is a general known principle, so a detailed explanation will be omitted.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

100 : 로봇의 인공근육 구동기 110 : 제어부
120 : 인공근육부 130 : 센서부
200 : 인공근육 단위 섬유 210 : 중심 전극
220 : 유전 탄성체 230 : 대향전극
300 : 인공근육 섬유 다발 310 : 중심 전극
320 : 유전 탄성체 330 : 대향전극
100: artificial muscle actuator of the robot 110:
120: artificial muscle part 130: sensor part
200: artificial muscle unit fiber 210: center electrode
220: dielectric elastomer 230: opposing electrode
300: artificial muscle fiber bundle 310: center electrode
320: dielectric elastomer 330: opposing electrode

Claims (9)

입력되는 전기적 신호의 정도에 따라 수축 또는 팽창 운동하는 인공근육 섬유 다발이 소정 간격으로 서로 이격되어 복수 개가 병렬 구조로 배치되는 인공근육부;
상기 인공근육부의 둘레 또는 상기 인공근육부로 감싸지는 위치에 배치되어 상기 인공근육부의 상기 수축 또는 팽창 운동의 정도를 측정하여 상태 신호를 생성하는 센서부;
상기 인공근육부의 양단을 고정하며, 상기 전기적 신호를 전달하는 구동 신호라인들 및 상기 상태 신호를 전달하는 상태 신호라인들의 통로를 제공하는 연결부; 및
상기 센서부로부터 전달받은 상기 상태 신호, 구비된 저장부에 미리 저장된 상기 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값 및 구비된 입력부로부터 수신된 상기 수축 또는 팽창 운동을 위한 입력 값을 반영하여 상기 수축 또는 팽창 운동을 제어하는 상기 전기적 신호를 생성하는 제어부;
를 포함하는 로봇의 인공근육 구동기.
An artificial muscle section in which a plurality of artificial muscle fiber bundles that are contracted or expanded according to the degree of an input electrical signal are spaced apart from each other at predetermined intervals and arranged in a parallel structure;
A sensor unit disposed at a position to be wrapped around the artificial muscle portion or the artificial muscle portion to measure a degree of the contraction or expansion motion of the artificial muscle portion to generate a state signal;
A connection part for fixing both ends of the artificial muscle part and providing a path of driving signal lines for transmitting the electrical signal and state signal lines for transmitting the state signal; And
The elasticity coefficient value of the artificial muscle fiber bundle stored in advance in the storage unit and the input value for the contraction or expansion movement received from the provided input unit to reflect the state signal received from the sensor unit, A control unit for generating the electrical signal for controlling the electrical signal;
Wherein the artificial muscle actuator of the robot comprises:
제 1항에 있어서, 상기 인공근육 섬유 다발은,
복수 개의 인공근육 단위 섬유가 나선 방향을 따라 꼬아진 다발 형상으로 형성되되,
상기 인공근육 단위 섬유는 중심 전극과 상기 중심 전극의 외면으로부터 방사방향을 따라 연장되는 유전 탄성체와 상기 유전 탄성체의 외면을 감싸는 대향 전극을 구비하며,
상기 인공근육 단위 섬유는 상기 중심 전극의 길이방향을 따라 연장되되 상기 중심 전극에 상기 전기적 신호가 인가될 시 나선 방향을 따라 꼬여짐으로써 상기 나선 방향을 따라 회전하는 로봇의 인공근육 구동기.
2. The method of claim 1, wherein the artificial muscle fiber bundle comprises:
A plurality of artificial muscle unit fibers are formed in a bundle shape twisted along a spiral direction,
Wherein the artificial muscle unit fiber has a center electrode, a dielectric elastomer extending in a radial direction from an outer surface of the center electrode, and a counter electrode surrounding the outer surface of the dielectric elastomer,
Wherein the artificial muscle unit fiber extends along a longitudinal direction of the center electrode and is twisted along a helix direction when the electrical signal is applied to the center electrode to rotate along the spiral direction.
제 2항에 있어서,
상기 중심 전극은 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소로 형성되고, 상기 유전 탄성체는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane:PDMS), 실리콘, 아라미드 또는 나일론으로 형성되며, 상기 대향 전극은 탄소 섬유, 그라핀, 탄소나노튜브 또는 탄소로 형성되되 전기적으로 접지되고, 상기 인공근육 단위 섬유는 나선 방향을 따라 연장형성되며, 상기 인공근육 단위 섬유는 상기 중심 전극에 상기 전기적 신호가 인가될 시 상기 인공근육 단위 섬유의 길이방향을 따라 수축하는 로봇의 인공근육 구동기.
3. The method of claim 2,
Wherein the center electrode is formed of carbon fiber, graphene, carbon nanotube, or carbon, and the dielectric elastomer is formed of polydimethylsiloxane (PDMS), silicon, aramid, or nylon, A carbon nanotube or carbon, and is electrically grounded, and the artificial muscle unit fiber extends along a spiral direction, and the artificial muscle unit fiber is wound around the center electrode when the electrical signal is applied, The artificial muscle actuator of the robot contracts along the longitudinal direction of the robot.
제 1항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 인공근육부의 상기 수축 또는 팽창 운동에 따라 같이 움직이도록 탄성 재질을 포함하여 형성되는 로봇의 인공근육 구동기.
The apparatus according to claim 1,
Wherein the artificial muscle actuator includes an elastic material to move together with the contraction or expansion movement of the artificial muscle portion.
제 4항에 있어서, 상기 센서부는,
전극 재질, 상기 전극 재질을 감싸는 상기 탄성 재질 및 상기 전극 재질의 양단에 연결되며 상기 센서부의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 탄성 재질의 양단의 외부로 노출되고, 상기 제어부 및 상기 인공근육부와 전기적으로 연결되는 신호라인으로 구성되는 로봇의 인공근육 구동기.
5. The apparatus according to claim 4,
And an elastic member which surrounds the electrode material and is connected to both ends of the electrode material so as to extend along a longitudinal direction of the sensor unit and is exposed to the outside of both ends of the elastic material and electrically connected to the control unit and the artificial muscle unit, An artificial muscle actuator of a robot constituted by signal lines to be connected.
제 5항에 있어서,
상기 전극 재질은 카본 파우더, 그라핀 파우더 또는 전도성 실리콘(conductive silicon)으로 형성되고, 상기 탄성 재질은 탄성 실리콘, 합성섬유, 합성고무, 폴리머, 실리콘 고무(Silicone rubber), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(Acrylonitrile butadiene rubber) 또는 폴리 디메틸실록산(Poly-dimethylsiloxane)으로 형성되되 상기 탄성 재질은 상기 인공근육 섬유 다발의 탄성 계수 값보다 작은 탄성 계수 값을 갖도록 형성되는 로봇의 인공근육 구동기.
6. The method of claim 5,
The electrode material may be formed of carbon powder, graphene powder, or conductive silicon, and the elastic material may be selected from the group consisting of elastic silicone, synthetic fiber, synthetic rubber, polymer, silicone rubber, acrylonitrile butadiene rubber butadiene rubber or poly-dimethylsiloxane, and the elastic material is formed to have an elastic modulus value smaller than the elastic modulus value of the artificial muscle fiber bundle.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 수축 또는 팽창 운동 시 변화되는 상기 인공근육 섬유 다발의 저항값을 스트레인 게이지 센서의 원리를 이용하여 측정하고, 측정된 상기 저항값으로부터 상기 상태 신호를 생성하는 로봇의 인공근육 구동기.
7. The sensor device according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the resistance value of the artificial muscle fiber bundle changed during the contraction or expansion movement is measured using the principle of the strain gage sensor and the state signal is generated from the measured resistance value.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 수축 또는 팽창 운동 시 변화되는 상기 인공근육 섬유 다발의 정전용량값을 커패시턴스형 센서의 원리를 이용하여 측정하고, 측정된 상기 정전용량값으로부터 상기 상태 신호를 생성하는 로봇의 인공근육 구동기.
7. The sensor device according to any one of claims 1 to 6,
Measuring an electrostatic capacitance value of the artificial muscle fiber bundle changed during the contraction or expansion motion using the principle of the capacitance type sensor and generating the state signal from the measured electrostatic capacitance value.
제 6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 전기적 신호를 생성하는데 있어서 상기 탄성 재질의 탄성 계수 값을 더 반영하는 로봇의 인공근육 구동기.
7. The apparatus of claim 6,
Wherein the elasticity coefficient value of the elastic material is further reflected in generating the electrical signal.
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