KR102132861B1

KR102132861B1 - Robot hand

Info

Publication number: KR102132861B1
Application number: KR1020180143157A
Authority: KR
Inventors: 이동혁; 배지훈; 박재한; 박현준
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: KR20200059337A

Abstract

본 발명의 목적은, 직접적인 구동부가 설치된 관절의 구성을 포함하는 로봇손을 제공함에 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해, 복수의 손가락 기구로 이루어지는 로봇손으로서, 상기 복수의 손가락 기구는 굴신 동작가능한 관절을 포함하며, 상기 굴신 동작가능한 관절은, 제1 동력전달부재와, 상기 제1 동력전달부재에 고정되는 관절 구동부와, 상기 관절 구동부의 구동축의 단부에 설치되며 상기 제1 동력전달부재에 대해 상대회전동작가능한 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇손. 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전술한 구성으로 인해 관절에 직접적으로 관절 구동부가 설치되어 관절의 작동을 직접적으로 제어할 수 있는 관절 구성을 제공하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 로봇손에서는 커플러가 체결홈에 의해 탄성변형되면서 관절 구동부에 체결됨으로써 관절 구동부에 커플러가 견고하게 체결되므로 타 링크로의 전달력이 확보되는 장점을 가지게 된다.An object of the present invention is to provide a robot hand that includes a configuration of a joint provided with a direct drive unit.
In order to achieve the above object, the present invention is a robot hand made of a plurality of finger mechanisms, wherein the plurality of finger mechanisms includes a flexible actionable joint, wherein the flexible actionable joint comprises: a first power transmission member, and A robot hand comprising a joint driving part fixed to a first power transmission member and a coupler installed at an end of a drive shaft of the joint driving part and capable of rotating relative to the first power transmission member. It is characterized by.
The present invention has an effect of providing a joint configuration capable of directly controlling the operation of the joint by installing a joint driving unit directly on the joint due to the above-described configuration.
In addition, in the robot hand of the present invention, as the coupler is elastically deformed by the fastening groove, the coupler is firmly fastened to the joint drive portion by being fastened to the joint drive portion, thereby having the advantage of ensuring the transmission power to the other link.

Description

Robot Hand{ROBOT HAND}

본 발명은 로봇손에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인간의 손과 유사하게 작동가능한 로봇손에 대한 것이다.The present invention relates to a robot hand, and more particularly, to a robot hand operable similarly to a human hand.

최근, 인간의 손을 모방하여 복수의 손가락 기구를 갖는 로봇손에 대해 지속적인 연구가 이루어지고 있다. Recently, continuous research has been conducted on a robot hand having a plurality of finger mechanisms imitating a human hand.

로봇손은 손바닥 및 손등을 갖는 손바닥와 인간의 손가락에 각각 대응하는 엄지 손가락 기구, 집게손가락 기구, 가운뎃손가락 기구, 약손가락 기구, 새끼손가락 기구를 구비하고 있다.The robot hand is provided with a thumb mechanism, forefinger mechanism, middle finger mechanism, weak finger mechanism, and little finger mechanism corresponding to the palm of the palm and the back of the hand and the human finger, respectively.

로봇손은 축회전이 가능한 복수의 관절을 포함하여 구성되고, 이러한 관절을 통해 굴곡/신전(flexion/extension) 및 내전/외전(abduction/adduction)이 가능하도록 구성된다. The robot hand is configured to include a plurality of joints capable of axial rotation, and is configured to allow flexion/extension and abduction/adduction through these joints.

로봇손에서 각 관절에서의 작동을 확보하기 위해 도 8 에 도시된 바와 같이, 베벨기어를 통한 작동하도록 구성되어 있다.In order to secure the operation at each joint in the robot hand, it is configured to operate through a bevel gear, as shown in FIG. 8.

최근 로봇손의 관절에 있어서는 좀 더 정확한 관절동작의 제어를 위해 관절부에 직접 구동부를 설치하여 로봇손의 정확한 작동을 제어할 필요성이 증가하고 있다.Recently, in the joint of the robot hand, the need to control the correct operation of the robot hand is increasing by installing a driving unit directly in the joint to control the joint motion more accurately.

그런데, 종래기술에 개시된 관절부 구성에서는 단순히 관절작동을 위한 기구적인 구성만이 개시되어 있는 바, 구동부가 설치되는 동시에 굴신동작 등을 하기 위한 구체적인 관절의 구성에 대해 제시하지 못하고 있는 문제점이 존재하고 있다.However, in the articulation configuration disclosed in the prior art, only a mechanical configuration for articulation is disclosed, and there is a problem in that a specific configuration of the articulation for performing a flexion operation or the like is provided while the driving unit is installed. .

한국공개특허 제10-2009-41474(공개일자 2009년 04월 29일)Korean Patent Publication No. 10-2009-41474 (published on April 29, 2009)

종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 직접적인 구동부가 설치된 관절의 구성을 포함하는 로봇손을 제공함에 있다. An object of the present invention for solving a problem according to the prior art is to provide a robot hand that includes the configuration of the joint is provided with a direct drive unit.

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 복수의 손가락 기구로 이루어지는 로봇손으로서, 상기 복수의 손가락 기구는 굴신 동작가능한 관절을 포함하며, 상기 굴신 동작가능한 관절은, 제1 동력전달부재와, 상기 제1 동력전달부재에 고정되는 관절 구동부와, 상기 관절 구동부의 구동축의 단부에 설치되며 상기 제1 동력전달부재에 대해 상대회전동작가능한 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention is a robot hand made of a plurality of finger mechanisms, wherein the plurality of finger mechanisms includes a rollable movable joint, wherein the rollable movable joint includes a first power transmission member, It is characterized in that it comprises a joint driving unit fixed to the first power transmission member, and a coupler installed at an end of the drive shaft of the joint driving unit and capable of rotating relative to the first power transmission member.

본 발명의 로봇손에서, 상기 커플러는, 상기 제1 동력전달부재의 상방으로 이격되도록 설치됨으로써 상기 제1 동력전달부재에 대해 상대 회전가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the coupler is installed so as to be spaced apart above the first power transmission member, and is installed to be rotatable relative to the first power transmission member.

본 발명의 로봇손에서, 상기 제1 동력전달부재는 링크부와 상기 링크부의 단부에 형성되는 고정부로 이루어지며, 상기 고정부의 일측에 상기 관절 구동부가 설치되고 상기 관절 구동부의 구동축이 상기 고정부의 타측으로 관통하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the first power transmission member is composed of a link portion and a fixing portion formed at an end of the link portion, the joint driving portion is installed on one side of the fixing portion, and the driving shaft of the joint driving portion is the high It is characterized by being installed to penetrate the other side of the government.

본 발명의 로봇손에서, 상기 커플러는, 일정한 두께를 가지는 디스크 형상을 가지며, 상기 관절 구동부의 구동축의 단부가 삽입되도록 판 형상의 중앙에 관통하도록 형성되는 중간홈과, 상기 중간홈의 상부에 형성되는 절개부와, 상기 중간홈의 하부에 형성되는 슬라이딩 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the coupler has a disc shape having a constant thickness, and an intermediate groove formed to penetrate the center of the plate shape such that an end portion of the drive shaft of the joint driving unit is inserted, and formed on an upper portion of the intermediate groove It characterized in that the incision is made, and a sliding groove formed in the lower portion of the intermediate groove is formed.

본 발명의 로봇손에서, 상기 중간홈은, 상기 구동부의 구동축이 삽입되는 중심홈과, 상기 중심홈에서 직경방향으로 상기 커플러의 외측으로 개방되도록 형성되는 체결홈과, 상기 중심홈에서 상기 체결홈과 반대 방향 직경방향으로 연장되면서 단부에서 원호 형상으로 형성되는 탄성홈으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the intermediate groove, a central groove into which the drive shaft of the driving unit is inserted, a fastening groove formed to open to the outside of the coupler in the radial direction from the central groove, and the fastening groove in the central groove And it is characterized in that it consists of an elastic groove formed in an arc shape at the end while extending in the radial direction in the opposite direction.

본 발명의 로봇손에서, 상기 절개부는, 상기 체결홈의 상부에서 ㄴ 형상으로 형성되며, 상기 ㄴ 형상의 수평부에는 관통홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the incision is formed in a b shape from the top of the fastening groove, and a through groove is formed in the horizontal portion of the b shape.

본 발명의 로봇손에서, 상기 슬라이딩 홈은, 상기 중간홈의 하부에서 원주 방향으로 일정 부분에 두께가 감소되게 형성되는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the sliding groove is characterized in that the thickness is formed to decrease in a certain portion in the circumferential direction from the lower portion of the intermediate groove.

본 발명의 로봇손에서, 상기 중간홈의 하부에서 상기 슬라이딩 홈이 형성되지 않은 스토퍼에는 상기 관통홈과 중심이 일치하는 나사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, a stopper in which the sliding groove is not formed in the lower portion of the intermediate groove is characterized in that a threaded portion coinciding with the through groove is formed.

본 발명의 로봇손에서, 상기 커플러의 하방에는 위치센서부가 설치되고, 상기 위치센서부는, 상기 고정부의 타측에 고정되는 장착부와, 상기 장착부에 고정되며 상기 관절 구동부의 구동축의 둘레에 설치되는 위치 센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, a position sensor part is installed below the coupler, and the position sensor part is mounted on the other side of the fixing part, and is fixed to the mounting part and is installed around the drive shaft of the joint driving part. It is characterized by consisting of a sensor.

본 발명의 로봇손에서, 상기 장착부는 위치 센서부 체결 부재에 의해 상기 고정부의 타측에 고정되며, 상기 위치 센서부 체결 부재는 상기 장착부에서 상기 슬라이딩 홈이 형성된 부분으로 상방 돌출되도록 고정되는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the mounting part is fixed to the other side of the fixing part by a position sensor part fastening member, and the position sensor part fastening member is fixed so as to protrude upward to a portion where the sliding groove is formed in the mounting part. Is done.

본 발명의 로봇손에서, 상기 커플러에는 제2 동력전달부재가 고정되는 것을 특징으로 한다.In the robot hand of the present invention, the second power transmission member is fixed to the coupler.

본 발명의 로봇손에서는 관절에 직접적으로 관절 구동부가 설치되어 관절의 작동을 직접적으로 제어할 수 있는 관절 구성을 제공하는 효과를 가진다.In the robot hand of the present invention, the joint driving unit is directly installed on the joint, and has an effect of providing a joint configuration capable of directly controlling the operation of the joint.

본 발명의 로봇손에서 굴신동작을 수행하는 관절부에서는 관절 구동부의 회전각도를 회전센서를 통해 로봇손의 제어하는 제어부로 송신함으로써 굴신각도를 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 가진다.In the joint portion performing the flexion operation in the robot hand of the present invention, the rotation angle of the joint driving unit is transmitted to the control unit of the robot hand through the rotation sensor, thereby accurately controlling the flexion angle.

또한, 본 발명의 로봇손에서는 커플러가 체결홈에 의해 탄성변형되면서 관절 구동부에 체결됨으로써 관절 구동부에 커플러가 견고하게 체결되므로 타 링크로의 전달력이 확보되는 장점을 가지게 된다.In addition, in the robot hand of the present invention, as the coupler is elastically deformed by the fastening groove, the coupler is firmly fastened to the joint drive portion by being fastened to the joint drive portion, thereby having the advantage of ensuring the transmission power to the other link.

게다가, 본 발명에서는 스토퍼 작용으로 인해 관절의 회전범위가 과도하게 되는 것이 방지되며, 이로 인해 안정성이 확보되고 연결된 배선 등이 파손되는 것을 방지하는 작용을 하게 된다.In addition, in the present invention, the rotation range of the joint is prevented from being excessive due to the stopper action, thereby securing stability and preventing the connected wiring from being damaged.

도 1 는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 엄지 손가락 기구의 조립도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 엄지 손가락 기구의 분해 사시도이다.
도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 커플러를 도시하는 도면이다.
도 5 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 굴신동작가능한 관절부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 검지 손가락 기구의 조립도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 검지 손가락 기구의 분해 사시도이다.
도 8 은 종래 기술을 도시하는 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a robot hand according to an embodiment of the present invention.
2 is an assembly view of a thumb mechanism in a robot hand according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a thumb mechanism in a robot hand according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coupler in a robot hand according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of a joint capable of flexing motion in a robot hand according to an embodiment of the present invention.
6 is an assembled view of the index finger mechanism in the robot hand according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view of the index finger mechanism in the robot hand according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a prior art.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding elements are assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1 는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손의 전체 구성을 도시하는 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a robot hand according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손(10)은, 손바닥(100) 및 복수의 관절을 통해 굴신 가능하도록 상기 손바닥(100)에 연결된 복수의 손가락 기구를 포함하여 구성된 로봇손이며, 상기 복수의 손가락 기구는, 엄지 손가락 기구(200) 및 복수의 손가락 기구(300, 400, 500)로 구성될 수 있다. The robot hand 10 according to an embodiment of the present invention is a robot hand comprising a plurality of finger mechanisms connected to the palm 100 so as to be able to roll through the palm 100 and a plurality of joints, and the plurality of The finger mechanism may be composed of a thumb mechanism 200 and a plurality of finger mechanisms 300, 400, and 500.

도 2 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 엄지 손가락 기구의 조립도이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 엄지 손가락 기구의 분해 사시도이다.2 is an assembly diagram of a thumb mechanism in a robot hand according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view of a thumb mechanism in a robot hand according to an embodiment of the present invention.

엄지 손가락 기구(200)는, 지절간관절(interphalangeal joint, IP 관절, IP), 제1중수지절간관절(metacarpophalangeal joint, MCP1 관절, MCP1C1), 제1수근중수골관절(carpometacarpal joint, CMC1 관절, CMC1)을 구비하고, 각 관절마다 회동이 자유롭도록 구성된다.Thumb mechanism 200, the interphalangeal joint (interphalangeal joint, IP joint, IP), the first metacarpophalangeal joint (metacarpophalangeal joint, MCP1 joint, MCP1C1), the first carpal metacarpal joint (carpometacarpal joint, CMC1 joint, CMC1 ), and is configured to rotate freely for each joint.

엄지 손가락 기구(200)의 IP 관절(IP)은 굴곡/신전(flexion/extension) 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성된다. The IP joint IP of the thumb mechanism 200 is configured to be capable of one-axis rotation to enable flexion/extension.

엄지 손가락 기구(200)의 MCP1 관절(MCP1)도 굴곡/신전 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성되며, 상기 IP 관절(IP)의 회전축과 상기 MCP1 관절(MCP1)의 회전축은 서로 평행하도록 구성된다. The MCP1 joint (MCP1) of the thumb mechanism 200 is also configured to be capable of one-axis rotation to enable flexion/extension, and the rotational axis of the IP joint (IP) and the rotational axis of the MCP1 joint (MCP1) are parallel to each other. It is configured to.

엄지 손가락 기구(200)의 CMC1 관절(CMC1)은 2축 회동이 가능한 관절이며, CMC-1 관절(CMC1-1)과 CMC-2 관절(CMC1-2)이 조합된 관절이다. The CMC1 joint (CMC1) of the thumb mechanism 200 is a biaxially rotatable joint, and is a combination of the CMC-1 joint (CMC1-1) and the CMC-2 joint (CMC1-2).

CMC1-1 관절(CMC1-1)은 상기 IP 관절(IP) 및 MCP1 관절(MCP1)과 손바닥과 동일 평면상에서 횡방향으로 평행하게 형성되어 마찬가지로 굴곡/신전 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성된다. The CMC1-1 joint (CMC1-1) is formed parallel to the IP joint (IP) and the MCP1 joint (MCP1) in the transverse direction on the same plane as the palm, so that one-axis rotation is possible to allow flexion/extension motion. It is composed.

CMC1-2 관절(CMC1-2)은 엄지 손가락 기구의 자체의 롤링 동작을 위한 롤링 방향 회전이 가능하도록 1축 회동이 가능하게 구성되며, CMC1-2 관절(CMC1-2)의 회전축은 상기 CMC1-1 관절(CMC1-1)의 회전축에 대해 교차하는 방향으로 구성된다. The CMC1-2 joint (CMC1-2) is configured to be capable of one-axis rotation to enable rotation in a rolling direction for the rolling motion of the thumb mechanism itself, and the rotational axis of the CMC1-2 joint (CMC1-2) is the CMC1- It consists of a direction intersecting with respect to the rotation axis of one joint (CMC1-1).

엄지 손가락 기구(200)는 IP 관절(IP), MCP1 관절(MCP1), CMC1-1 관절(CMC1-1)을 통해 엄지 손가락 기구(200)의 굴곡/신전(flexion/extension) 동작이 가능하게 되고, 상기 CMC1-2 관절(CMC1-2)에 의해 엄지 손가락 기구(200) 는 엄지 손가락 기구의 길이방향 중심축을 중심으로 자체적인 롤링 운동이 가능하게 된다. The thumb mechanism 200 is capable of flexion/extension operation of the thumb mechanism 200 through the IP joint (IP), MCP1 joint (MCP1), and CMC1-1 joint (CMC1-1). , The CMC1-2 joint (CMC1-2) allows the thumb mechanism 200 to perform its own rolling motion around the central axis of the longitudinal direction of the thumb mechanism.

엄지손가락의 구체적인 구성에 대해 설명한다.The specific configuration of the thumb will be described.

엄지 손가락 기구(200)에서 CMC1-1 관절 구동부(210)는 프레임(110)에 고정되는 CMC1-1 하우징(211)에 체결부재(T)에 의해 고정된다.In the thumb mechanism 200, the CMC1-1 joint driving unit 210 is fixed by the fastening member T to the CMC1-1 housing 211 fixed to the frame 110.

CMC1-1 하우징(211)에 수용된 베어링(B)을 매개로 하여 CMC1-2 하우징(212)이 CMC1-1 하우징(211)에 대해 상대회전운동 가능하도록 설치된다.The CMC1-2 housing 212 is installed through the bearing B accommodated in the CMC1-1 housing 211 to enable relative rotational movement with respect to the CMC1-1 housing 211.

CMC1-2 하우징(212)은 수평부(212A)와 수직부(212B)로 형성되어 수평부(212A)가 상기 CMC1-1 하우징(211)에 연결되고, 수직부(212B)의 일측에는 CMC1-2 구동부(213)가 체결부재(T)에 의해 고정됨으로써 CMC1-1 구동부(210)와 CMC1-2 구동부(213)가 서로 교차되도록 설치된다.The CMC1-2 housing 212 is formed of a horizontal portion 212A and a vertical portion 212B so that the horizontal portion 212A is connected to the CMC1-1 housing 211, and CMC1- is located on one side of the vertical portion 212B. 2 The driving unit 213 is fixed by the fastening member T so that the CMC1-1 driving unit 210 and the CMC1-2 driving unit 213 are installed to cross each other.

CMC1-1 구동부(210)는 손바닥과 동일 평면상에서 횡방향으로 설치되며, CMC1-2 구동부(213)는 엄지 손가락 기구(200)의 길이방향으로 서로 교차하도록 형성된다.The CMC1-1 driving unit 210 is installed in the horizontal direction on the same plane as the palm, and the CMC1-2 driving unit 213 is formed to cross each other in the longitudinal direction of the thumb mechanism 200.

CMC1-2 하우징(212)의 수직부(212B)의 타측에는 베어링(B)이 수용되어 이를 매개로 하여 MCP1 하우징(221)이 CMC1-2 하우징(212)에 대해 상대회전운동 가능하도록 설치된다.On the other side of the vertical portion 212B of the CMC1-2 housing 212, a bearing B is accommodated and the MCP1 housing 221 is installed to be capable of relative rotational movement relative to the CMC1-2 housing 212.

MCP1 하우징(221)도 수평부(221A)와 수직부(221B)로 형성되어 수평부(221A)가 상기 CMC1-2 하우징(212)에 연결되고, 수직부(321B)의 일측에는 MCP1 구동부(220)가 체결부재(T)에 의해 고정됨으로써 CMC1-2 구동부(213)와 MCP1 구동부(220)가 서로 교차되도록 설치된다.The MCP1 housing 221 is also formed of a horizontal portion 221A and a vertical portion 221B, so that the horizontal portion 221A is connected to the CMC1-2 housing 212, and the MCP1 driving portion 220 is provided on one side of the vertical portion 321B. ) Is fixed by the fastening member T, so that the CMC1-2 driving unit 213 and the MCP1 driving unit 220 intersect each other.

MCP1 하우징(221)의 수직부(221B)의 타측에는 위치 센서부(600)가 체결부재(B)에 의해 고정된다.The position sensor unit 600 is fixed to the other side of the vertical portion 221B of the MCP1 housing 221 by a fastening member B.

위치 센서부(600)는 장착부(610)와, 상기 장착부(610)에 고정되는 위치센서(620)로 이루어지며, 장착부(610) 및 상기 장착부(610)에 고정되는 위치센서(620)의 중앙에는 MCP1 구동부(220)의 구동축이 관통되기 위한 관통홀이 형성되어 있다.The position sensor unit 600 is composed of a mounting unit 610 and a position sensor 620 fixed to the mounting unit 610, and a center of the mounting unit 610 and the position sensor 620 fixed to the mounting unit 610. In the through hole is formed through which the drive shaft of the MCP1 driving unit 220 passes.

장착부(620)의 일측에는 체결홀(621)이 형성되어 있으며 위치 센서 체결 부재(630)가 이를 관통하여 MCP1 하우징(321)에 고정된다.A fastening hole 621 is formed at one side of the mounting portion 620, and the position sensor fastening member 630 penetrates through it and is fixed to the MCP1 housing 321.

이때, 위치 센서 체결 부재(630)의 헤드부의 크기의 체결홀(621)의 크기보다 크게 형성됨으로써 위치 센서 체결 부재(630)가 체결된 후에도 장착부(610)의 표면보다 돌출되도록 설치된다.At this time, by being formed larger than the size of the fastening hole 621 of the size of the head portion of the position sensor fastening member 630, even after the position sensor fastening member 630 is fastened, it is installed to protrude from the surface of the mounting portion 610.

MCP1 구동부(220)의 구동축은 위치 센서부(600)를 관통하여 커플러(700)에 체결된다.The driving shaft of the MCP1 driving unit 220 passes through the position sensor unit 600 and is fastened to the coupler 700.

도 4 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손의 엄지 손가락 기구에서 커플러를 도시하는 도면이다.4 is a view showing a coupler in the thumb mechanism of the robot hand according to an embodiment of the present invention.

커플러(700)는 전체적으로 원반 디스크 형상이며 일정한 두께를 가지도록 형성된다.The coupler 700 has a disc shape as a whole and is formed to have a constant thickness.

커플러(700)에는 중심을 관통하여 직경방향으로 연장되는 중간홈(710)이 형성되어 대략 커플러 상부 절반과 하부 절반이 나누어지도록 구성된다.The coupler 700 has an intermediate groove 710 that extends in the radial direction through the center, so that the upper half and the lower half of the coupler are roughly divided.

커플러(700)의 상부 절반에 해당하는 상기 중간홈(710)의 상부에는 ㄴ 형상 절개부(720)가 형성되어 있고, 하부 절반에 해당하는 상기 중간홈(710)의 하부에는 슬라이딩 홈(730)이 형성되어 있다.A b-shaped incision 720 is formed on an upper portion of the intermediate groove 710 corresponding to the upper half of the coupler 700, and a sliding groove 730 is disposed below the intermediate groove 710 corresponding to the lower half. Is formed.

중간홈(710)은 구동부의 구동축이 삽입되는 중심홈(711)과, 상기 중심홈(711)에서 직경방향으로 ㄴ 형상 절개부(720)으로 연장되어 커플러(700)의 외측으로 개방되는 형상의 체결홈(712)와, 상기 중심홈(711)에서 직경방향으로 상기 체결홈(712)과 반대 방향으로 연장되면 단부에서 원호형상을 가지는 탄성홈(713)으로 이루어진다.The intermediate groove 710 has a shape of a central groove 711 into which the drive shaft of the driving unit is inserted, and extending from the central groove 711 to the b-shaped incision 720 in the radial direction to open to the outside of the coupler 700. When the fastening groove 712 and the central groove 711 extend in the radial direction in the opposite direction to the fastening groove 712, it is composed of an elastic groove 713 having an arc shape at an end.

체결홈(712)은 커플러(700)의 외부로 개방되도록 형성되므로 체결홈(712)이 형성된 커플러(700)의 단부는 서로 이격되도록 형성된다.Since the fastening groove 712 is formed to be opened to the outside of the coupler 700, the ends of the coupler 700 having the fastening groove 712 are formed to be spaced apart from each other.

ㄴ 형상 절개부(720)에서 수평부에는 관통홀(721)이 형성되고, 이 관통홀(721)과 일치하도록 커플러(700)의 하부 절반에서 슬라이딩 홈(730)이 형성되지 않은 부분에도 나사부(731)가 형성된다.A through-hole 721 is formed in the horizontal portion of the shape cut-out portion 720, and a screw portion is also formed in a portion where the sliding groove 730 is not formed in the lower half of the coupler 700 to coincide with the through-hole 721. 731) is formed.

슬라이딩 홈(730)은 커플러의 하부 절반에서 일정한 원호 길이만큼 두께방향으로 두께가 적게 형성된 부분으로서, 하부방향으로 개방되는 형상을 가지도록 형성된다.The sliding groove 730 is a portion in which the thickness is less formed in the thickness direction by a predetermined arc length in the lower half of the coupler, and is formed to have a shape that opens in the downward direction.

슬라이딩 홈(730)은 원호 방향으로 일부에만 형성되므로 슬라이딩 홈(730)이 형성되지 않은 부분은 일정한 두께가 유지되는 스토퍼(732)가 형성된다.Since the sliding groove 730 is formed only partially in the arc direction, a portion in which the sliding groove 730 is not formed is formed with a stopper 732 that maintains a constant thickness.

MCP1 구동부(220)의 구동축이 커플러(700)의 중심홈(711)에 삽입되고, 커플러 체결부재(750)가 관통홀(721) 및 나사부(731)에 체결된다.The driving shaft of the MCP1 driving unit 220 is inserted into the central groove 711 of the coupler 700, and the coupler fastening member 750 is fastened to the through hole 721 and the screw 731.

이때, 커플러(700)에서 체결홈(712)이 형성된 부분은 개방된 체결홈(712)의 형상으로 인해 이격되어 있던 커플러(700)의 상부 절반 및 하부 절반이 변위되면서 체결된다.At this time, the portion where the coupling groove 712 is formed in the coupler 700 is fastened while the upper half and the lower half of the coupler 700 spaced apart due to the shape of the open coupling groove 712 are displaced.

이로 인해 커플러(700)의 타측 단부에 형성된 원호 형상의 탄성홈(713)에서 탄성변형이 발생하게 됨으로써 커플러(700)의 구동축으로의 체결이 더욱 견고하게 되는 작용을 하게 된다.Due to this, elastic deformation occurs in the arc-shaped elastic groove 713 formed at the other end of the coupler 700, so that the fastening to the drive shaft of the coupler 700 becomes more robust.

커플러(700)에는 제1 MCP1 링크(231)가 체결되는 데, 제1 MCP1 링크(231)는 커버부(231A)와 상기 커버부(231A)에 연결되는 링크부(231B)로 이루어진다.The first MCP1 link 231 is fastened to the coupler 700, and the first MCP1 link 231 is composed of a cover portion 231A and a link portion 231B connected to the cover portion 231A.

제1 MCP1 링크(231)의 커버부(231A)에 형성된 관통홀을 통해 체결부재(T)가 삽입되어 커플러(700)에 형성된 체결홀(740)에 체결됨으로서 제1 MCP1 링크(231)가 커플러(700)에 고정된다.As the fastening member T is inserted through the through hole formed in the cover portion 231A of the first MCP1 link 231 and fastened to the fastening hole 740 formed in the coupler 700, the first MCP1 link 231 is a coupler. It is fixed to 700.

한편, 제1 MCP1 링크(231)는 링크부(231B)에 의해 제2 MCP1 링크(232)와 결합된다.Meanwhile, the first MCP1 link 231 is coupled to the second MCP1 link 232 by the link unit 231B.

제2 MCP1 링크(232)는 커버부(232A), 상기 커버부(232A)에 연결되는 링크부(232A), 상기 링크부(232A)에 연결되는 고정부(232C)로 이루어진다.The second MCP1 link 232 includes a cover portion 232A, a link portion 232A connected to the cover portion 232A, and a fixed portion 232C connected to the link portion 232A.

제2 MCP1 링크(232)의 커버부(232A)는 MCP1 구동부(220)의 후단을 덮으면서 베어링(B)을 매개로 하여 연결된다.The cover part 232A of the second MCP1 link 232 is connected via the bearing B while covering the rear end of the MCP1 drive part 220.

제2 MCP1 링크(232)의 링크부(232A)에는 관통홀이 형성되어 체결부재(T)에 의해 제1 MCP1 링크(231)의 링크부(231B)와 결합된다.A through hole is formed in the link portion 232A of the second MCP1 link 232 and is coupled to the link portion 231B of the first MCP1 link 231 by a fastening member T.

제2 MCP1 링크(232)의 고정부(232C)에는 IP 구동부(240)가 체결부재(T)에 의해 고정되며, IP 구동부(240)의 구동축이 위치센서(600)를 통과하여 커플러 체결부재(750)에 의해 커플러(700)에 고정된다.The IP driver 240 is fixed to the fixing part 232C of the second MCP1 link 232 by a fastening member T, and the drive shaft of the IP driving part 240 passes through the position sensor 600 to coupler fastening member ( 750) to the coupler 700.

MCP1 구동부(220) 및 IP 구동부(240)는 CMC1-1 구동부(210)와 평행하게 손바닥에 횡방향으로 굴신동작 가능하게 설치된다.The MCP1 driving unit 220 and the IP driving unit 240 are installed so as to be capable of rolling in the horizontal direction on the palm in parallel with the CMC1-1 driving unit 210.

한편, 커플러(700)에는 체결부재(T)에 의해 제1 IP 링크(241)가 고정되고, 제1 IP 링크(241)의 상부에 형성된 체결부(241A)가 손가락 단부(E)에 고정된다.Meanwhile, the first IP link 241 is fixed to the coupler 700 by a fastening member T, and the fastening portion 241A formed on the upper portion of the first IP link 241 is fixed to the finger end E. .

한편, 제2 IP 링크(242)도 베어링(B)에 의해 IP 구동부(240)의 후단을 덮으면서 상대회전가능하게 삽입되고 제2 IP 링크(242)의 상부에 형성된 체결부(242A)가 손가락 단부(E)에 고정된다.Meanwhile, the second IP link 242 is also rotatably inserted while covering the rear end of the IP driving unit 240 by the bearing B, and the fastening portion 242A formed on the upper portion of the second IP link 242 is a finger It is fixed to the end E.

도 5 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 굴신동작가능한 관절부의 구성을 도시하는 도면이다.5 is a view showing the configuration of a joint portion capable of flexing motion in a robot hand according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 커플러(700)에 의해 굴신동작이 가능한 관절부로서 엄지 손가락 기구(200)의 경우 IP 관절(IP) 및 MCP1 관절(MCP1)이 이에 해당한다.In the present invention, in the case of the thumb mechanism 200 as a joint part capable of flexing by the coupler 700, the IP joint (IP) and the MCP1 joint (MCP1) correspond to this.

예를 들어, IP 관절(IP)의 경우를 살펴보면. 제2 MCP1 링크(232)의 고정부(232C)에 IP 구동부(240)가 체결부재(T)에 의해 고정되며, IP 구동부(240)의 구동축이 위치센서(600)를 통과하여 커플러 체결부재(750)에 의해 커플러(700)에 고정된다.For example, consider the case of IP joint (IP). The IP driving part 240 is fixed to the fixing part 232C of the second MCP1 link 232 by a fastening member T, and the drive shaft of the IP driving part 240 passes through the position sensor 600 to coupler fastening member ( 750) to the coupler 700.

따라서, IP 구동부(240)가 구동하여 구동축이 회전하는 경우 이를 회전센서(620)가 감지하여 링크의 내부를 통해 연결되는 배선(미도시)을 통해 제어부(미도시)로 전달함으로써 IP 구동부(240)에 의해 IP 관절(IP)이 얼마나 굴신동작을 수행하였는 지에 대한 정보를 제공하는 작용을 하게 된다.Therefore, when the IP driving unit 240 is driven and the driving shaft rotates, the rotation sensor 620 senses this and transmits it to the control unit (not shown) through a wire (not shown) connected through the inside of the link to the IP driving unit 240 ), the IP joint (IP) acts to provide information on how much the rolling operation was performed.

또한, 본 발명의 로봇손에서는 커플러(700)를 IP 구동부(240)의 구동축의 단부에 체결하기 위해 커플러 체결 부재(750)를 관통홀(721) 및 나사부(731)에 체결하게 된다.In addition, in the robot hand of the present invention, the coupler fastening member 750 is fastened to the through hole 721 and the threaded portion 731 to fasten the coupler 700 to the end of the drive shaft of the IP driver 240.

이때 체결홈(712)은 간극을 가지도록 형성되는 바, 커플러(700)의 상부 절반은 탄성변형하게 되고 이러한 탄성변형은 탄성홈(713)의 탄성변형에 의해 더욱 증가되어 커플러 체결 부재(750)의 체결력을 배가시키는 작용을 하게 된다.At this time, the fastening groove 712 is formed to have a gap, and the upper half of the coupler 700 is elastically deformed, and this elastic deformation is further increased by the elastic deformation of the elastic groove 713 to coupler fastening member 750 It acts to double the fastening force of.

한편, 커플러(700)는 제2 MCP1 링크(232)의 고정부(232C)의 상방으로 이격되도록 설치되므로 IP 구동부(240)의 구동축이 회전하면 커플러(700)는 제2 MCP1 링크(232)의 고정부(232C)에 대해 상대적으로 회전운동가능하게 된다.On the other hand, the coupler 700 is installed so as to be spaced apart above the fixed portion 232C of the second MCP1 link 232, so that when the drive shaft of the IP driver 240 rotates, the coupler 700 of the second MCP1 link 232 It becomes possible to rotate relative to the fixed portion 232C.

커플러(700)에는 제1 IP 링크(241)가 고정되므로 커플러(700)의 회전에 의해 제1 IP 링크(241)가 회전하여 굴신동작을 하게 된다.Since the first IP link 241 is fixed to the coupler 700, the first IP link 241 rotates by the rotation of the coupler 700 to perform a rolling operation.

한편, 여러 가지 내외부적 요인에 의해 제1 IP 링크(241)가 과도하게 회전할 경우, 커플러(700)의 스토퍼(730)가 장착부(610)의 상면으로 돌출되도록 설치된 위치 센서 체결 부재(630)에 의해 스톱되는 작용을 하게 된다.On the other hand, when the first IP link 241 is excessively rotated due to various internal and external factors, the position sensor fastening member 630 installed so that the stopper 730 of the coupler 700 protrudes to the upper surface of the mounting unit 610. It is stopped by the action.

이러한 스토퍼(730) 작용으로 인해 관절의 회전범위가 과도하게 되는 것이 방지되며, 이로 인해 안정성이 확보되고 회전센서 등에 연결된 배선 등이 파손되는 것을 방지하는 작용을 하게 된다.Due to the action of the stopper 730, the rotation range of the joint is prevented from being excessive, thereby securing stability and preventing the wiring connected to the rotation sensor or the like from being damaged.

상기 내용은 IP 관절(IP)을 기준으로 하여 설명된 것이나 MCP1 관절(MCP1)에 대해서도 동일하게 적용된다.The above is described based on the IP joint (IP), but the same applies to the MCP1 joint (MCP1).

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 검지 손가락 기구의 조립도이다. 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇손에서 검지 손가락 기구의 분해 사시도이다.6 is an assembly diagram of the index finger mechanism in the robot hand according to an embodiment of the present invention. 7 is an exploded perspective view of the index finger mechanism in the robot hand according to an embodiment of the present invention.

복수의 손가락 기구(300, 400, 500)는 검지 손가락 기구(300), 중지손가락 기구(400), 새끼손가락 기구(500)로 구성될 수 있다. The plurality of finger mechanisms 300, 400, and 500 may be composed of the index finger mechanism 300, the middle finger mechanism 400, and the little finger mechanism 500.

본 실시예에서는 엄지 손가락 기구(200), 검지 손가락 기구(300), 중지손가락 기구(400), 새끼손가락 기구(500)로 구성된 4지형 로봇손에 대해 예시하지만, 새끼손가락 기구가 추가로 구성된 5지형 로봇손으로 구성될 수도 있다. In the present embodiment, a four-type robotic hand composed of the thumb mechanism 200, the index finger mechanism 300, the middle finger mechanism 400, and the little finger mechanism 500 is illustrated, but the fifth finger mechanism is further configured. It may also consist of a terrain robot hand.

검지 손가락 기구(300), 중지손가락 기구(400), 새끼손가락 기구(500)는 손끝측으로부터 차례로, 원위지절간관절(distal interphalangeal joint, DIP 관절(IP), DIP), 근위지절간관절(proximal interphalangeal joint, PIP 관절(IP), PIP), 제2중수지절간관절(metacarpophalangeal joint, MCP2 관절, MCP2), 및 제2수근중수골관절(carpometacarpal joint, CMC2 관절(CMC2))을 구비하고, 각 관절마다 회동이 자유롭도록 구성된다. The index finger mechanism 300, the middle finger mechanism 400, and the little finger mechanism 500 are sequentially distal interphalangeal joint (DIP), DIP, proximal interphalangeal joint, PIP joint (IP), PIP joint, metacarpophalangeal joint (MCP2 joint, MCP2), and second carpal metacarpal joint (CMC2 joint), each joint Each turn is configured to be free.

검지 손가락 기구(300), 중지손가락 기구(400), 새끼손가락 기구(500)는 모두 동일한 구조 및 동일한 관절을 갖도록 구성되며, 이하에서는 검지 손가락 기구(300)의 관절 구성을 대표로 하여 설명 한다.The index finger mechanism 300, the middle finger mechanism 400, and the little finger mechanism 500 are all configured to have the same structure and the same joint, and the following describes the joint configuration of the index finger mechanism 300 as a representative.

검지 손가락 기구(300)의 DIP 관절(DIP)은 굴곡/신전(flexion/extension) 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성된다.The DIP joint (DIP) of the index finger mechanism 300 is configured to enable uniaxial rotation to enable flexion/extension.

검지 손가락 기구(300)의 PIP 관절(PIP)도 굴곡/신전 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성되며, 상기 DIP 관절(DIP)의 회전축과 상기 PIP 관절(PIP)의 회전축은 서로 평행하도록 구성된다. The PIP joint (PIP) of the index finger mechanism 300 is also configured to be capable of one-axis rotation to enable flexion/extension, and the rotational axis of the DIP joint (DIP) and the rotational axis of the PIP joint (PIP) are parallel to each other. It is configured to.

검지 손가락 기구(300)의 MCP2 관절(MCP2)은 2축 회동이 가능한 관절이며, MCP2-1 관절(MCP2-1)과 MCP2-2 관절(MCP2-2)이 조합된 관절이다. The MCP2 joint (MCP2) of the index finger mechanism 300 is a biaxially rotatable joint, and is a combination of the MCP2-1 joint (MCP2-1) and MCP2-2 joint (MCP2-2).

MCP2-1 관절(MCP2-1)은 상기 DIP 관절(DIP) 및 PIP 관절(PIP)과 마찬가지로 굴곡/신전 동작이 가능할 수 있게 1축 회동이 가능하게 구성되며, DIP 관절(DIP) 및 PIP 관절(PIP)과 마찬가지로 손바닥과 동일 평면상에서 횡방향으로 평행하게 형성된다.The MCP2-1 joint (MCP2-1) is configured to be capable of one-axis rotation to allow flexion/extension movement, as in the DIP joint (DIP) and PIP joint (PIP), and the DIP joint (DIP) and PIP joint ( Like PIP), it is formed parallel to the palm in the transverse direction.

MCP2-2 관절(MCP2-2)의 회전축은 상기 MCP2-1 관절(MCP2-1)의 회전축에 대해 교차하도록 형성되는 데, 손바닥 평면에 대해 수직한 종방향으로 교차되도록 형성된다.The rotational axis of the MCP2-2 joint (MCP2-2) is formed to intersect with the rotational axis of the MCP2-1 joint (MCP2-1), and is formed to intersect in the longitudinal direction perpendicular to the palm plane.

CMC2 관절(CMC2)은 검지 손가락 기구(300)의 롤링 운동이 가능하도록 손가락 기구의 길이방향의 롤링 운동의 중심축과 동일한 축에 1축 회동이 가능하게 구성된다.CMC2 joint (CMC2) is configured to be able to rotate uniaxially on the same axis as the central axis of the rolling motion in the longitudinal direction of the finger mechanism to enable rolling motion of the index finger mechanism 300.

CMC2 관절(CMC2)의 회전축은 상기 MCP2-1 관절(MCP2-1)의 회전축 및 MCP2-2 관절(MCP2-2)의 회전축에 대해 모두 교차하도록 설치된다.The rotational axis of the CMC2 joint (CMC2) is installed to intersect both the rotational axis of the MCP2-1 joint (MCP2-1) and the rotational axis of the MCP2-2 joint (MCP2-2).

본 발명의 다른 실시예에서 중지 손가락 기구(400) 및 새끼 손가락 기구(500)도 검지 손가락 기구(300)와 동일하게 형성되는 데, 새끼 손가락 기구(500)는 다르게 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the middle finger mechanism 400 and the little finger mechanism 500 are also formed in the same manner as the index finger mechanism 300, but the little finger mechanism 500 may be formed differently.

새끼 손가락 기구(500)에서만 CMC2 관절(CMC2)의 중심축을 MCP2-2 관절(MCP2-2)의 중심축에서 손바닥 내측으로 오프셋(o)되도록 형성할 수 있다.Only in the little finger mechanism 500, the central axis of the CMC2 joint (CMC2) may be formed to be offset (o) from the central axis of the MCP2-2 joint (MCP2-2) to the inside of the palm.

검지 손가락 기구(300)는 DIP 관절(DIP), PIP 관절(PIP), MCP2-1 관절(MCP2-1)을 통해 굴곡/신전(flexion/extension) 동작이 가능하게 되고, 상기 MCP2-2 관절(MCP2-2)에 의해 검지 손가락 기구(300)의 요잉 운동이 가능하게 된다.The index finger device 300 is capable of flexion/extension through DIP joint (DIP), PIP joint (PIP), and MCP2-1 joint (MCP2-1), and the MCP2-2 joint ( The yawing motion of the index finger mechanism 300 is enabled by MCP2-2).

또한, CMC2 관절(CMC2)에 의해 검지 손가락 기구(300) 자체가 검지 손가락 기구(300)의 길이방향을 중심으로 롤링 운동이 가능하게 된다.In addition, the CMC2 joint (CMC2) enables the index finger mechanism 300 itself to perform a rolling motion around the longitudinal direction of the index finger mechanism 300.

구체적인 검지손가락의 구성에 대해 설명한다.The specific configuration of the index finger will be described.

검지 손가락 기구(300), 중지손가락 기구(400), 새끼손가락 기구(500)는 모두 동일한 구조 및 동일한 관절을 갖도록 구성되며, 이하에서는 검지 손가락 기구(300)의 세부적인 기구 구성을 기준으로 설명하나. The index finger mechanism 300, the middle finger mechanism 400, and the little finger mechanism 500 are all configured to have the same structure and the same joint, and will be described below based on the detailed mechanism configuration of the index finger mechanism 300. .

검지 손가락 기구(300)에서 CMC2 관절 구동부(310)는 프레임(101)에 고정되는 CMC2 하우징(311)에 체결부재(T)에 의해 고정된다.In the index finger mechanism 300, the CMC2 joint driving unit 310 is fixed to the CMC2 housing 311 fixed to the frame 101 by a fastening member T.

CMC2 하우징(311)에 수용된 베어링(B)을 매개로 하여 MCP2-2 하우징(312)이 CMC2 하우징(311)에 대해 상대회전운동 가능하도록 설치된다.The MCP2-2 housing 312 is installed through the bearing B accommodated in the CMC2 housing 311 to enable relative rotational movement with respect to the CMC2 housing 311.

MCP2-2 하우징(312)은 수평부(312A)와 수직부(312B)로 형성되어 수평부(312A)가 상기 CMC2 하우징(311)에 연결되고, 수직부(312B)의 일측에는 MCP2-2 구동부(313)가 체결부재(T)에 의해 고정됨으로써 CMC2 구동부(310)와 MCP2-2 구동부(313)가 서로 교차되도록 설치된다.The MCP2-2 housing 312 is formed of a horizontal portion 312A and a vertical portion 312B so that the horizontal portion 312A is connected to the CMC2 housing 311, and the MCP2-2 driving portion is disposed on one side of the vertical portion 312B. By fixing the 313 by the fastening member T, the CMC2 driving unit 310 and the MCP2-2 driving unit 313 are installed to cross each other.

MCP2-2 하우징(312)의 수직부(312B)의 타측에 수용된 베어링(B)을 매개로 하여 MCP2-1 하우징(321)이 MCP2-2 하우징(312)에 대해 상대회전운동 가능하도록 설치된다.The MCP2-1 housing 321 is installed to allow relative rotational movement with respect to the MCP2-2 housing 312 via the bearing B accommodated on the other side of the vertical portion 312B of the MCP2-2 housing 312.

MCP2-1 하우징(321)도 수평부(321A)와 수직부(321B)로 형성되어 수평부(321A)가 상기 MCP2-2 하우징(312)에 연결되고, 수직부(321B)의 일측에는 MCP2-1 구동부(320)가 체결부재(T)에 의해 고정됨으로써 MCP2-2 구동부(313)와 MCP2-1 구동부(320)가 서로 교차되도록 설치된다.The MCP2-1 housing 321 is also formed of a horizontal portion 321A and a vertical portion 321B, so that the horizontal portion 321A is connected to the MCP2-2 housing 312, and MCP2- is located on one side of the vertical portion 321B. 1 The driving unit 320 is fixed by the fastening member T so that the MCP2-2 driving unit 313 and the MCP2-1 driving unit 320 cross each other.

따라서, MCP2-1 하우징(321)에서 MCP2-2 구동부(313), MCP2-1 구동부(320), 및 CMC2 구동부(310)의 중심축이 모두 서로 교차하도록 구성된다.Accordingly, the central axes of the MCP2-2 driving unit 313, the MCP2-1 driving unit 320, and the CMC2 driving unit 310 in the MCP2-1 housing 321 are configured to intersect with each other.

MCP2-1 하우징(321)의 수직부(321B)의 타측에는 위치 센서부(600)가 위치 센서 체결 부재(630)에 의해 고정되고, 상기 위치 센서(600)를 관통하여 돌출되는 MCP2-1 구동부(320)의 단부에 커플러(700)가 커플러 체결 부재(750)에 의해 고정된다.On the other side of the vertical part 321B of the MCP2-1 housing 321, the position sensor part 600 is fixed by the position sensor fastening member 630, and the MCP2-1 driving part protrudes through the position sensor 600. The coupler 700 is fixed to the end of 320 by a coupler fastening member 750.

커플러(700)에는 제1 MCP2-1 링크(331)가 체결되는 데, 제1 MCP2-1 링크(331)는 커버부(331A)와 상기 커버부(331A)에 연결되는 링크부(331B)로 이루어진다.A first MCP2-1 link 331 is fastened to the coupler 700, and the first MCP2-1 link 331 is a cover portion 331A and a link portion 331B connected to the cover portion 331A. Is done.

제1 MCP2-1 링크(331)의 커버부(331A)에 형성된 관통홀을 통해 체결부재(T)가 삽입되어 커플러(700)에 형성된 체결홀(740)에 체결됨으로서 제1 MCP2-1 링크(331)가 커플러(700)에 고정된다.The first MCP2-1 link (1) by being fastened to the fastening hole 740 formed in the coupler 700 by inserting the fastening member T through the through hole formed in the cover part 331A of the first MCP2-1 link 331 331) is fixed to the coupler 700.

한편, 제1 MCP2-1 링크(331)는 링크부(331B)에 의해 제2 MCP2-1 링크(332)와 결합된다.Meanwhile, the first MCP2-1 link 331 is coupled to the second MCP2-1 link 332 by the link unit 331B.

제2 MCP2-1 링크(332)는 커버부(332A), 상기 커버부(32A)에 연결되는 링크부(332A), 상기 링크부(332A)에 연결되는 고정부(332C)로 이루어진다.The second MCP2-1 link 332 is composed of a cover portion 332A, a link portion 332A connected to the cover portion 32A, and a fixing portion 332C connected to the link portion 332A.

제2 MCP2-1 링크(332)의 커버부(332A)는 MCP2-1 구동부(320)의 후단을 덮으면서 베어링(B)을 매개로 하여 연결된다.The cover portion 332A of the second MCP2-1 link 332 is connected via the bearing B while covering the rear end of the MCP2-1 driving portion 320.

제2 MCP2-1 링크(332)의 링크부(332B)에는 관통홀이 형성되어 체결부재(T)에 의해 제1 MCP2-1 링크(331)의 링크부(331B)와 결합된다.A through hole is formed in the link portion 332B of the second MCP2-1 link 332 and is coupled to the link portion 331B of the first MCP2-1 link 331 by a fastening member T.

제2 MCP2-1 링크(332)의 고정부(332C)의 일측는 PIP 구동부(340)가 체결부재(T)에 의해 고정되고, 고정부(332c)의 타측에는 위치 센서부(600)가 고정된다.On one side of the fixing part 332C of the second MCP2-1 link 332, the PIP driving part 340 is fixed by the fastening member T, and the position sensor part 600 is fixed on the other side of the fixing part 332c. .

IP 구동부(340)의 구동축이 위치 센서부(600)를 통과하여 커플러 체결부재(750)에 의해 커플러(700)에 고정된다.The driving shaft of the IP driving unit 340 passes through the position sensor unit 600 and is fixed to the coupler 700 by a coupler fastening member 750.

커플러(700)에는 제1 PIP 링크(341)가 체결되는 데, 제1 PIP 링크(341)는 커버부(341A)와 상기 커버부(341A)에 연결되는 링크부(341B)로 이루어진다.A first PIP link 341 is fastened to the coupler 700, and the first PIP link 341 is composed of a cover portion 341A and a link portion 341B connected to the cover portion 341A.

제1 PIP 링크(341)의 커버부(341A)에 형성된 관통홀을 통해 체결부재(T)가 삽입되어 커플러(700)에 형성된 체결홀(740)에 체결됨으로서 제1 PIP 링크(341)가 커플러(700)에 고정된다.The first PIP link 341 is a coupler as the fastening member T is inserted through the through hole formed in the cover portion 341A of the first PIP link 341 and fastened to the fastening hole 740 formed in the coupler 700. It is fixed to 700.

제1 PIP 링크(341)는 링크부(341B)에 의해 제2 PIP 링크(342)와 결합된다.The first PIP link 341 is coupled to the second PIP link 342 by the link portion 341B.

제2 PIP 링크(342)는 커버부(342A), 상기 커버부(342A)에 연결되는 링크부(342A), 상기 링크부(342A)에 연결되는 링크부(342B)와, 상기 링크부(342B)에 연결되는 고정부(342C)로 이루어진다.The second PIP link 342 includes a cover portion 342A, a link portion 342A connected to the cover portion 342A, a link portion 342B connected to the link portion 342A, and the link portion 342B. ) Is connected to the fixing portion (342C).

제2 PIP 링크(342)의 커버부(342A)는 PIP 구동부(340)의 후단을 덮으면서 베어링(B)을 매개로 하여 연결된다.The cover portion 342A of the second PIP link 342 is connected via the bearing B while covering the rear end of the PIP driver 340.

제2 PIP 링크(342)의 링크부(342B)에는 관통홀이 형성되어 체결부재(T)에 의해 제1 PIP 링크(341)의 링크부(341B)와 결합된다.A through hole is formed in the link portion 342B of the second PIP link 342 and is coupled to the link portion 341B of the first PIP link 341 by a fastening member T.

제2 PIP 링크(342)의 고정부(342C)의 일측에는 DIP 구동부(350)가 체결부재(T)에 의해 고정되며, DIP 구동부(350)의 구동축이 고정부(342C)의 타측에 고정된 위치센서(600)를 통과하여 커플러 체결부재(750)에 의해 커플러(700)에 고정된다.The DIP driving part 350 is fixed to one side of the fixing part 342C of the second PIP link 342 by a fastening member T, and the driving shaft of the DIP driving part 350 is fixed to the other side of the fixing part 342C. It passes through the position sensor 600 and is fixed to the coupler 700 by a coupler fastening member 750.

커플러(700)에는 체결부재(T)에 의해 제1 DIP 링크(351)가 고정되고, 제1 DIP 링크(351)의 상부에 형성된 체결부(351A)가 손가락 단부(E)에 고정된다.The first DIP link 351 is fixed to the coupler 700 by a fastening member T, and the fastening portion 351A formed on the upper portion of the first DIP link 351 is fixed to the finger end E.

한편, 제2 DIP 링크(352)도 베어링(B)에 의해 DIP 구동부(350)의 후단을 덮으면서 상대회전가능하게 삽입되고 제2 DIP 링크(352)의 상부에 형성된 체결부(352A)가 손가락 단부(E)에 고정된다.On the other hand, the second DIP link 352 is also rotatably inserted while covering the rear end of the DIP driving part 350 by the bearing B, and the fastening part 352A formed on the upper part of the second DIP link 352 is a finger. It is fixed to the end E.

PIP 구동부(340) 및 DIP 구동부(350)는 MCP2-1 구동부(320)와 평행하게 손바닥에 횡방향으로 굴신동작 가능하게 설치된다.The PIP driving unit 340 and the DIP driving unit 350 are installed to be parallel to the MCP2-1 driving unit 320 so as to be capable of rolling in the lateral direction on the palm.

검지 손가락기구(300)에 설치된 커플러(700)도 엄지 손가락기구(200)에서와 마찬가지로 굴신운동가능한 관절부에 설치되어 엄지 손가락기구(200)에서의 커플러(700)와 동일하게 작용한다.The coupler 700 installed on the index finger mechanism 300 is also installed on the joint capable of flexing as in the thumb mechanism 200 and acts the same as the coupler 700 in the thumb mechanism 200.

검지손가락기구(300)에서 구체적으로는 굴신동작이 가능한 관절부로서 DIP 관절(DIP), PIP 관절(PIP), MCP2-1 관절(MCP2-1)에서 커플러의 작용이 엄지 손가락 기구(200)의 경우 IP 관절(IP) 및 MCP1 관절(MCP1)의 경우와 동일하게 발휘된다.In the index finger mechanism 300, the action of the coupler in the DIP joint (DIP), the PIP joint (PIP), and the MCP2-1 joint (MCP2-1) as a joint part capable of flexing motion is the case of the thumb mechanism 200 IP joint (IP) and MCP1 joint (MCP1) is exhibited in the same manner.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments, it is apparent to those skilled in the art that many various and obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be interpreted by the claims described to include many of these modifications.

100:손바닥 200:엄지 손가락 기구
300:검지 손가락 기구 400:중지손가락 기구
500:새끼손가락 기구 DIP:원위지절간관절
PIP:근위지절간관절 MCP:중수지절간관절
IP:지절간관절 CMC:수근중수골관절100: palm 200: thumb mechanism
300: index finger mechanism 400: middle finger mechanism
500: little finger mechanism DIP: distal limb joint
PIP: Proximal joint joint MCP: Metacarpophalangeal joint
IP: metatarsal joint CMC: carpal metacarpal joint

Claims

A robot hand comprising a plurality of finger mechanisms,
The plurality of finger mechanism includes a joint capable of flexing,
The flexible movable joint,
A first power transmission member,
A joint driving part fixed to the first power transmission member,
It is installed at the end of the drive shaft of the joint drive unit is made of a coupler that can be rotated relative to the first power transmission member,
The coupler,
It is installed so as to be spaced apart above the first power transmission member is installed to be rotatable relative to the first power transmission member,
The first power transmission member is composed of a link portion and a fixing portion formed at an end of the link portion,
The joint driving unit is installed on one side of the fixing unit, and the driving shaft of the joint driving unit is installed to penetrate the other side of the fixing unit,
The coupler,
It has a disc shape with a certain thickness,
And an intermediate groove formed to penetrate through the center of the plate shape so that the end of the drive shaft of the joint drive unit is inserted,
An incision formed in an upper portion of the intermediate groove,
A robot hand, characterized in that a sliding groove formed in the lower portion of the intermediate groove is formed.

delete

The method according to claim 1,
The intermediate groove,
A central groove into which the drive shaft of the driving unit is inserted,
A fastening groove formed to be opened to the outside of the coupler in the radial direction from the central groove,
Robot hand, characterized in that it consists of an elastic groove formed in an arc shape at the end while extending in the radial direction opposite to the fastening groove from the central groove.

The method according to claim 5,
The incision,
It is formed in a b shape at the top of the fastening groove,
A robot hand, characterized in that a through hole is formed in the horizontal portion of the b shape.

The method according to claim 6,
The sliding groove,
The robot hand, characterized in that the thickness is formed to decrease in a certain portion in the circumferential direction from the bottom of the intermediate groove.

The method according to claim 7,
The robot hand, characterized in that a screw portion having a center coincident with the through groove is formed in the stopper in which the sliding groove is not formed in the lower portion of the intermediate groove.

The method according to claim 8,
A position sensor unit is installed below the coupler,
The position sensor unit,
And the mounting portion fixed to the other side of the fixing portion,
Robot hand fixed to the mounting portion, characterized in that consisting of a position sensor installed around the drive shaft of the joint drive.

The method according to claim 9,
The mounting portion is fixed to the other side of the fixing portion by a position sensor portion fastening member,
The position sensor portion fastening member is fixed to the robot hand, characterized in that it is projected upward to the portion where the sliding groove is formed in the mounting portion.

The method according to claim 10,
A robot hand, characterized in that a second power transmission member is fixed to the coupler.