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KR20210107810A - 하이브리드 로봇 엔드 이펙터 - Google Patents

하이브리드 로봇 엔드 이펙터 Download PDF

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KR20210107810A
KR20210107810A KR1020217023672A KR20217023672A KR20210107810A KR 20210107810 A KR20210107810 A KR 20210107810A KR 1020217023672 A KR1020217023672 A KR 1020217023672A KR 20217023672 A KR20217023672 A KR 20217023672A KR 20210107810 A KR20210107810 A KR 20210107810A
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KR
South Korea
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finger
magnets
end effector
robot end
magnet
Prior art date
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Application number
KR1020217023672A
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English (en)
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KR102533863B1 (ko
Inventor
프레이저 엠. 스미스
Original Assignee
사르코스 코퍼레이션
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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Abstract

자성 및 기계식 손가락부 그립을 위한 로봇 엔드 이펙터. 엔드 이펙터는 손바닥부에 커플링된 하나 이상의 자석을 가지며, 하나 이상의 자석은 강자성의 객체에 자기적으로 부착되는 자석 면을 갖는다. 자석 면들은 자석 및 자성 맞물림 표면의 근위 측부에 배치된 손바닥부와 함께 자성 맞물림 표면을 규정한다. 손바닥부에 피벗식으로 커플링된 손가락부는 강자성의 객체 또는 또다른 객체를 그립한다. 손가락부는 자성 맞물림 표면에 대해 원위로 배치되고 강자성의 객체 또는 다른 객체를 그립하기 위해 손바닥부 또는 자석 면에 대향하는 전개된 형태를 갖는다. 손가락부는 자석 및 손바닥부와 함께 자성 맞물림 표면에 대해 근위로 배치되고 자석 면이 최외측 접촉 표면을 형성하는 후퇴된 형태를 갖는다.

Description

하이브리드 로봇 엔드 이펙터
상이한 활동(activity)들 또는 예상(anticipate)되는 용도(usage)를 위해 상이한 로봇 손들 또는 그리퍼(gripper)들이 개발되어 왔다. 예를 들어, 자성(magnetic) 그리퍼들은 판금(sheet metal)과 같은 강자성(ferromagnetic) 객체(object)들 위해 개발되었다. 유사하게, 손가락부가 있는(fingered) 그리퍼는 도구(tool)들과 같은 다른 객체들을 위해 개발되었다. 자성 그리퍼들은 도구들을 효과적으로 파지(grasp)할 수 없는 반면 손가락부 그리퍼는 판금과 같은 일부 객체들을 효과적으로 핸들(handle)할 수 없다. 로봇 손들 또는 그리퍼들의 개발은 지속적인 노력(ongoing endeavor)이다.
발명의 특징(feature)들 및 장점(advantage)들은 발명의 특징들을 예로서 함께 예시(illustarate)하는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 예에 따른 자성 그리퍼와 손가락부 그리퍼 모두를 구비한 로봇 엔드 이펙터의 사시도이며, 후퇴(retract)된 형태(configuration)에서의 손가락부 그리퍼 및 자성 형태에서의 엔드 이펙터와 함께 도시된다.
도 2는 도 1의 로봇 엔드 이펙터의 사시도이고, 전개(deploy)된 또는 그립 형태에서의 손가락부 그리퍼 및 손가락부 또는 기계적(mechanical) 그립 형태에서의 엔드 이펙터와 함께 도시된다.
도 3은 도 1의 로봇 엔드 이펙터를 활용하는 로봇의 사시도이다.
도 4는 예시에 따른 자성 그리퍼 및 손가락부 그리퍼 모두를 구비한 또다른 로봇 엔드 이펙터의 사시도이고, 후퇴된 형태에서의 손가락부 그리퍼 및 자성 형태에서의 엔드 이펙터와 함께 도시된다.
도 5는 도 4의 로봇 엔드 이펙터의 사시도이고, 전개된 또는 그립 형태에서의 손가락부 그리퍼 및 손가락부 또는 기계적 그립 형태에서의 엔드 이펙터와 함께 도시된다.
이제 도시된 예시적인 실시예들에 대한 참조가 이루어질 것이며, 이를 설명하기 위해 여기서 특정 언어가 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고 이에 의해 발명의 범위가 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
본원에 사용된 용어 "실질적으로(substantially)"는 작용(action), 특성(characteristic), 속성(property), 상태(state), 구조, 물품(item) 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한 규모(extent) 또는 정도(degree)를 의미한다. 예를 들면, "실질적으로" 둘러싸여 있는 객체는, 객체가 완전히 둘러싸여 있거나 거의 완전히 둘러싸여 있음을 의미한다. 절대적인 완전성(absolute completeness)으로부터의 정확한 허용 가능한 편차 정도는 일부 경우들에서 특정 상황(context)에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 일반적으로 말해서, 마치 절대적이고 전체적인 완전을 얻은 것과 동일한 전체 결과를 갖도록 완전함에 가까워질 것이다. "실질적으로"의 사용은 작용 특성, 속성, 상태, 구조, 물품 또는 결과가 완전하지 않거나 거의 완전하지 않음을 나타내기 위해 부정적인 의미로 사용될 때 똑같이 적용된다.
본원에 사용된 "인접한(adjacent)"은 2개의 구조들 또는 요소들의 근접성(proximity)을 의미한다. 특히, "인접한" 것으로 식별되는 요소는 접하거나(abutting) 연결될(connected) 수 있다. 이러한 요소들은 또한 반드시 서로 접촉(contact)하지 않고도 서로 가까울(near or close) 수 있다. 정확한 근접 정도는 일부 경우들에서 특정 상황에 따라 달라질 수 있다.
본원에 사용된 "강자성의(ferromagnetic)"는 자성 특성들 및/또는 자기적으로 커플링하는 능력을 갖는 재료(material) 또는 요소(element)를 의미하고, 이는 자성이거나 (예를 들어 철(iron)을 함유함으로써) 자석에 자기적으로 끌어당겨서(attract) 하나의 강자성 재료 또는 요소는 또 다른 강자성 재료 또는 요소에 자기적으로 끌린다. 따라서, 강자성의 객체는 예를들어 철을 함유함으로써 자석들에 끌리거나, 영구 자석과 같이 자석이거나 자성체이다. 본원에 사용된 "자성(magnetic)"은 영구 자석과 같이 선천적으로(inherently) 또는 전자석과 같이 유도된 자기 특성들을 갖는 재료 또는 요소를 의미한다. 자성은 또한 가변(variable) 강도 자석과 같이 자석의 강도가 가변적인 자석 또는 자석 시스템 또는 메커니즘을 의미할 수 있다.
기술 실시예들의 초기 개요(initial overview)가 아래에 제공되고 특정(specific) 기술 실시예가 나중에 더 자세히 설명된다. 이 초기 요약(summary)은 독자들이 기술을 더 빨리 이해할 수 있도록 돕기 위한 것이고, 기술의 주요(key) 특징들이나 필수(essential) 특징들을 식별(identify)하거나 청구 대상의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
엔드 이펙터들 또는 로봇들을 교체(change)할 필요 없이 다양한 유형들의 워크피스(workpiece)들 또는 객체들을 더 효율적으로 핸들링하거나 파지하기 위한 다수의 상이한 유형들의 그리퍼들(하이브리드(hybrid) 그리퍼들)을 갖는 로봇 엔드 이펙터가 여기에 개시되어 있다. 예를 들어, 로봇 엔드 이펙터는 자석에 끌리지 않는 일반(ordinary) 객체들 또는 판금이나 강판들과 같은 강자성의 객체, 그리고 강자성일 수도 있고 아닐 수도 있는 도구들과 같은 기타 객체들을 핸들링하거나 파지할 수 있다. 따라서, 엔드 이펙터는 엔드 이펙터의 그리퍼 어셈블리로 객체들을 파지하는데 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 자석들에 끌리는 객체들을 그립하거나 파지하는데 보조(assist)하기 위하여 엔드 이펙터의 자성 특성(property)들을 활용할 수 있다. 그리퍼와 자석은 파지될 대상에 의존하여 동시에 또는 따로 사용될 수 있다. 로봇 엔드 이펙터는 로봇 팔(arm) 또는 로봇에 부착(attach)가능한 커플러(coupler)를 갖는 프레임, 베이스 또는 손바닥부를 구비할 수 있다. 일 양상에서, 커플러는 손바닥부가 커플러, 따라서 로봇 팔을 주위로 피벗(pivot)하거나 회전할 수 있도록 관절식(articulated) 일 수 있다. 또다른 양상에서, 커플러는 또한 엔드 이펙터를 작동(operate)시키기 위한 전기(electrical), 유압(hydraulic) 및/또는 공압(pneumatic) 커플링들 또는 라인들과 같은 파워 커플링들을 포함할 수 있다.
로봇 엔드 이펙터는 강자성의 객체와 맞물리는 자석 면(magnetic face)을 구비하는, (예를 들어, 강철 또는 기타 금속으로 만들어진) 손바닥부에 커플링된(직접적으로 또는 간접적으로 커플링됨을 의미) 적어도 하나의 자석(또는 하나 이상의 자석 또는 자석 시스템 또는 메커니즘)을 가질 수 있다. 또한, 하나 이상의 자성체는 자성 맞물림 표면을 규정할 수 있다. 자석, 손바닥부 및 커플러는 자석 면이 최외측(outermost) 접촉 표면을 형성하도록 자성 맞물림 표면의 근위 측(proximal side)에 배치된다. 따라서 자석 표면은 최외측 접촉면이고, 간섭(interference) 없이 플레이트(plate)나 평평한(flat) 객체들에 접촉할 수 있다.
또한, 로봇 엔드 이펙터는 손바닥부에 피벗식으로 커플링된 적어도 하나의 손가락부를 가질 수 있다. 손가락부는 손바닥부 또는 또다른 손가락부에 대향하기 위해 또는 객체 또는 강자성의 객체 또는 도구와 같은 다른 하나의 객체를 파지하기 위한 갭(gap)을 형성하기 위해, 손바닥부에 대해 피벗할 수 있다. 또한, 손가락부는 전개된, 그립 또는 신장(extend)된 형태 및 후퇴된 형태를 포함하는 적어도 2개의 형태를 가질 수 있다. 후퇴된 형태에서, 손가락부는 자석 및 손바닥부와 함께 자성 맞물림 표면에 대해 근위로 배치된다. 따라서, 자석 면은 손가락부가 자석과 강자성의 객체의 작동 또는 맞물림을 간섭하지 않고 강자성의 객체와 맞물리기위한 최외측 접촉 표면을 형성한다. 전개된 형태에서, 손가락부는 손가락부와 손바닥부 또는 자석 면, 및/또는 또다른 손가락부 사이에 강자성의 객체 또는 다른 하나의 객체를 그립하기 위해, 자성 맞물림 표면에 대해 원위로(distally) 배치되고, 손바닥부 또는 자석 면에 대향한다.
도 1 및 도 2는 자석(14)들 및 손가락부(18)들 모두를 갖는 로봇 엔드 이펙터(10)의 예를 도시하고, 따라서 하이브리드 엔드 이펙터로도 알려져 있으며, "하이브리드"는 객체들을 파지, 그립, 리프트(lift)하거나 고정(secure)하거나 또는 이동시키는데 선택(select)되고 사용될 수 있는 파지, 그리핑 또는 리프팅 구성 요소(component)들의 다수의 상이한 유형들을 갖는 단일(single) 엔드 이펙터를 의미하거나 규정하도록 의도된다. 도 1은 손가락부(18)들이 후퇴된 상태에서, 강자성의 객체를 그립하기 위해 주로(primarily) 자석(14)들을 사용하기 위한 자성 형태에서의 엔드 이펙터(10)를 도시한다. 반면에, 도 2는 전개된, 그립 또는 신장된 형태에서의 손가락부(18)들과 함께 객체를 파지하기 위하여 손가락부(18)들을 주로 사용하기 위한 손가락부 또는 기계적 그립 형태에서의 엔드 이펙터(10)를 도시한다. 도 3은 하나 이상의 엔드 이펙터(10)를 활용하는 로봇을 도시한다. 엔드 이펙터(10)는 손바닥부, 베이스 또는 프레임(22)을 가질 수 있다. 손바닥부(22)는 로봇(32)의 로봇 팔(30)에 부착 가능한 커플러(26)를 가질 수 있다. 커플러(26)는 손바닥부(22)가 커플러(26), 따라서 로봇 팔(30) 주위로 피벗하거나 회전할 수 있도록 관절형일 수 있다. 또다른 양상에서, 커플러(26)는 또한 엔드 이펙터를 작동시키기 위한 전기, 유압 및/또는 공압 커플링들 또는 라인들과 같은 파워 커플링을 포함할 수 있다.
일 양상에서, 엔드 이펙터(10)는 적어도 하나의 자석(14)을 가질 수 있다. 또다른 양상에서, 엔드 이펙터(10)는 한 쌍의 자석들 또는 어레이 또는 일련의 자석들(예를 들어, 3개 이상의 자석)과 같은 다수의 자석(14)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터는 도시된 바와 같이 4개의 자석(14)들의 어레이 또는 시리즈를 가질 수 있다. 각각의 자석(14)은 강자성의 객체에 접하고(abut) 자기적으로 부착하는 자석 면(34) 또는 표면을 가질 수 있다. 자석(14)들은 자성 맞물림 표면(38)을 형성할 수 있으며, 이는 선형 평면(linear plane) 또는 일부 경우에 곡선 평면(curved plane)을 포함하고 규정하고 주위로 형성될 수 있다. 일 양상에서, 자석(14)들의 어레이는 동일 평면인(coplanar) 자석 면(34)들을 가질 수 있고, 자석(14)들의 어레이는 함께 자성 맞물림 표면(38)을 규정할 수 있다. 자석 (14)(들), 손바닥부(22) 및 커플러(26)가 자성 맞물림 표면(38)에 대해 근위로 배치될 수 있다. 따라서, 자석 면(34)(들)은 노출될 수 있고, 방해받지 않을(unobstructed) 수 있고, 판금 또는 플레이트들과 같은 강자성의 객체와 맞물리기 위한 최외측 접촉 표면을 형성할 수 있다. 자석(14)들은 본원에 참조로 통합되는 US 8,892,258에 기술된 것과 유사할 수 있다. 한 쌍의 자석들 또는 자석들의 어레이의 자석(14)들은 더 큰 최외측 접촉 표면을 생성하기 위해 그리고 자석(14)들과 강자성의 객체 사이의 모멘트(moment)들을 감소시키기 위해 서로 이격(spaced-apart)될 수 있다. 또한, 자석(14)들의 어레이는 도시된 바와 같이 선형으로 또는 선형 어레이로 위치될 수 있다. 그러한 선형 형태는 더 좁은(narrow) 객체들 또는 파이프를 핸들링하기 위해 자석(14)들을 정렬시킬 수 있다. 자석(14)들 또는 자석(14)들의 자석 면(34)들은 손바닥부(22) 또는 손바닥부(22)의 손바닥부 면의 적어도 일부일 수 있거나 이를 형성하는 것을 도울 수 있다.
일 양상에서, 엔드 이펙터(10)는 적어도 하나의 손가락부(18)를 가질 수 있다. 또다른 양상에서, 엔드 이펙터(10)는 한 쌍의 손가락부들 또는 일련의 또는 어레이의 3 개 이상의 손가락부들 같은 다중 손가락부(18)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터는 도시된 바와 같이 어레이 또는 일련의 3개의 손가락부(18)들을 가질 수 있다. 손가락부(18)들의 어레이는 비선형(non-linear) 매트릭스에 위치될 수 있다. 각각의 손가락부(18)는 손바닥부(22)에 피벗식으로 커플링될 수 있고, 손가락부(18)들 및/또는 손바닥부(22) 또는 자석(14)들 사이의 갭(42)에서 강자성의 객체 또는 다른 하나의 객체를 그립하기 위해 서로 및/또는 손바닥부(22) 또는 자석(14)들에 대향하도록 피벗할 수 있다. 손가락부(18)들은 서로에 대해 오프셋(off-set)되더라도 서로 대향하는 것으로 간주된다. 따라서, 하나의 손가락부(18)는 갭(42)을 가로질러 또다른 손가락부(18)에 대해 대향하고 오프셋될 수 있다.
일 양상에서, 적어도 하나의 손가락부(18)의 적어도 일부는 손가락부(18)와 자석(14)들이 순차적으로 교대하도록 또는 교대하는 순서로 있을 수 있도록 한 쌍의 이격된 자석(14)들 사이에 이동 가능하게 배치되거나 그 사이에 선형으로 정렬될 수 있다. 또다른 양상에서, 한 쌍의 손가락부(18)들은 적어도 하나의 자석(14)의 반대편에 위치될 수 있다. 다시, 손가락부(18)들 및 자석(14)은 순차적으로 교대할 수 있거나 교대하는 순서로 있을 수 있다. 또한, 한 쌍의 손가락부(18)들의 각각은 손바닥부(22)의 반대 측부들에 배치될 수 있고 갭(42)을 가로질러 서로 대향할 수 있다. 또다른 양상에서, 자석(14)들의 어레이 및 손가락부(18)들의 어레이는 순차적으로 교대할 수 있거나, 교대하는 순서로 배치될 수 있다. 따라서, 손바닥부(22)의 구조는 손가락부(18)(들) 및 자석(14)(들)을 운반(carry)하고 상호 연결(interconnect)하는데 사용될 수 있다. 일 양상에서, 자석(14)들의 어레이는 도시된 바와 같이 선형일 수 있다. 따라서, 자석(14)들은 파이프와 같은 더 좁은 강자성의 객체들에 대해 정렬될 수 있다.
손가락부(18)(들) 및 엔드 이펙터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 전개된 그립 또는 신장된 형태 및 도 1에 도시된 바와 같이, 후퇴된 형태를 포함하는 적어도 2개의 형태들을 가질 수 있다. 전개된 형태에서, 손가락부(18)(들)는 자성 맞물림 표면(38)에 대해 원위로 배치되고, 서로 및 손바닥부(22) 또는 자석 면(34)들을 대향시킨다. 엔드 이펙터(10) 및 손가락부(18)(들)는 손가락부(18)(들) 및 손바닥부(22) 또는 자석 면(34) 사이의 강자성의 객체 또는 다른 객체를 잡을 수 있다. 후퇴된 형태에서, 손가락부(18)(들)는 자석(14)(들) 및 손바닥부(22)와 함께 자성 맞물림 표면(38)에 대해 근위로 배치된다. 자석 면(34)(들)은 강자성의 객체에 접하고 자기적으로 부착되기 위한 최외측 접촉 표면을 형성한다. 손가락부(18)(들)는 손가락부(18)(들)가 큰 금속 플레이트와 같은 강자성의 객체와 간섭(interfere)하지 않도록 후퇴된 형태에서 자성 맞물림 표면(38) 뒤에 그리고 자석 면(34)(들) 뒤에 위치된다. 따라서, 엔드 이펙터(10)는 강자성의 객체들을 자기적으로 그립하고 강자성의 객체들 또는 다른 객체들 또는 도구들을 기계적으로 그립하기 위해 사용될 수 있다. 이는 임의의 주어진 시간에 두 가지가 동시에 함께 동작(act)하는 것과 함께 발생(occur)할 수 있고, 임의의 주어진 시간에 하나의 활성 상태(active)와 다른 하나의 휴면(dormant) 상태 중 하나와 함께 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이, 자석(14)들의 어레이는 선형일 수 있고, 자석(14)들의 어레이는 도 2에 도시된 바와 같이 그립 형태에서 손가락부(18)들의 어레이의 프로파일에 배치될 수 있다. 따라서, 모든 손가락부(18)들 및 모든 자석(14)들은 객체를 파지하는데 활용될 수 있다.
일 양상에서, 손바닥부(22)는 프레임(46)을 포함할 수 있다. 프레임(46)은 인접한 자석(14)들 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 자석(14)들은 프레임(46)에 의해 이격될 수 있다. 또한, 손가락부(18)는 자석(14)들 사이에 각각의 프레임(46)에 피벗식으로 커플링될 수 있다. 손바닥부(22)와 프레임(46)은 웹(web)(54)에 의해 상호 커플링(intercouple)된 한 쌍의 이격된 플랜지(flange)(50)들을 포함할 수 있다. 손가락부(18)는 한 쌍의 이격된 플랜지(50)들 사이에서 피벗식으로 커플링될 수 있다. 프레임(46)은 금속으로 형성될 수 있고 기계가공(machining) 또는 주조(casting)에 의해 형성될 수 있다. 다른 재료들, 또는 재료들의 합성물(composite)이 또한 고려(contemplate)되며, 이는 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
또다른 양상에서, 각각의 손가락부는 근위 피벗(62)에서 손바닥부(22), 프레임(46) 또는 플랜지(50)들에 피벗식으로 커플링된 근위 세그먼트 또는 지골부(phalange)(58)를 포함할 수 있다. 원위 세그먼트 또는 지골부(66)는 원위 피벗(70)에서 근위 세그먼트(58)에 피벗식으로 커플링될 수 있다. 따라서, 일 양상에서, 각각의 손가락부(18)는 2개의 세그먼트들 또는 지골부들을 포함할 수 있다. 또다른 양상에서, 각각의 손가락부는 지골부들의 3개의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 손가락부(18)들 또는 손가락부들의 세그먼트들(58, 66)은 기계가공 또는 주조에 의한 것과 같이 금속으로 형성될 수 있고, 또는 사출 성형(injection molding) 또는 3D 프린팅에 의한 것과 같이 플라스틱으로 형성될 수 있고, 또는 다른 재료들 또는 재료들의 합성물로 형성될 수 있다.
손가락부(18)(들)의 근위 세그먼트(58)들 및 원위 세그먼트(66)들은 도 1에 도시된 바와 같이 곧은(straight) 형태 및 도 2에 도시된 바와 같이 비스듬한(cant) 형태를 포함하는 적어도 2개의 형태들을 가질 수 있다. 도 2를 참조하면. 비스듬한 형태는 손가락부(18)(들)의 전개된 형태에 대응한다. 비스듬한 형태에서, 근위 세그먼트(58)들 및 원위 세그먼트(66)들은 객체 파지를 용이(facilitate)하게 하기 위하여 서로 가로지르도록 배향된다. 도 1을 참조하면, 곧은 형태는 손가락부(18)(들)의 후퇴된 형태에 대응한다. 곧은 형태에서, 근위 세그먼트(58)들 및 원위 세그먼트(66)들은 서로에 대해 실질적으로 곧게 또는 일직선으로 배향된다. 손가락부들의 세그먼트들 또는 지골부들은 곧을 필요는 없으며 둔각(obtuse angle)들을 형성할 수 있다. 그러나 이들은 도 1에 도시된 바와 같이, 비스듬한 형태와 비교하여, 곧은 형태에서 서로에 대해 상대적으로 곧게 배향될 수 있다.
또한, 각각의 손가락부(18)는 손가락부를 액츄에이팅(actuate)시키기 위한 손가락부 관절(articulation)을 추가로 포함할 수 있다. 손가락부 관절은 근위 피벗(62)에서 손바닥부(22), 프레임(46) 또는 플랜지(50)들에 피벗식으로 커플링된 근위 벨크랭크(bellcrank)(74)를 포함할 수 있다. 근위 벨크랭크(74)는 근위 세그먼트(58)와 함께 손바닥부(22)에 대해 피벗할 수 있다. 또한 벨크랭크(74)는 손바닥부(22)으로부터 근위 세그먼트(58)를 가로질러 연장할 수 있다. 탭(tab)(78)은 원위 피벗(70)에서 원위 세그먼트(66)로부터 연장할 수 있다. 탭(78)은 원위 세그먼트(66)에 대해 가로질러 연장할 수 있다. 탭(78) 및 원위 세그먼트(66)는 원위 벨크랭크를 규정할 수 있다. 근위 링크(link)(82)는 근위 벨크랭크(74)와 탭(78) 사이에서 그리고 그 사이에 피벗식으로 커플링될 수 있다. 또한, 근위 링크(82)는 근위 세그먼트(58)로부터 이격될 수 있다. 일 양상에서, 근위 세그먼트(58), 근위 링크(82), 근위 벨크랭크(74), 및 탭(78) 또는 원위 벨크랭크는 4-바 링키지(four-bar linkage)를 형성할 수 있다. 근위 벨크랭크(74) 및 근위 링크(82)는 기계가공 또는 주조에 의한 것과 같이 금속으로 형성될 수 있고, 또는 사출 성형 또는 3D 프린팅에 의한 것과 같이 플라스틱으로 형성될 수 있고, 또는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 합성물로 형성될 수 있다. 탭(78)은 단일의(unitary) 또는 모놀리식(monolithic) 본체로써 원위 세그먼트(66)와 함께 일체로(integrally) 형성될 수 있다.
액츄에이터(actuator)(86)는 손바닥부(22), 프레임(46) 또는 플랜지(50)들에 커플링되고 운반될 수 있고, 근위 벨크랭크(74)에 피벗식으로 커플링될 수 있다. 일 양상에서, 액츄에이터(86)는 공압 실린더일 수 있다. 또다른 양상에서, 액츄에이터는 유압 실린더일 수 있다. 또다른 양상에서, 액츄에이터는 전기 모터일 수 있다. 액츄에이터(86)는 근위 벨크랭크(74)를 밀고(push) 당길(pull) 수 있고, 이는 차례로(in turn) 근위 링크(82)를 밀고 당기고, 따라서 근위 세그먼트(58)들 및 원위 세그먼트(66)들이 각각 신장 및 후퇴하도록 한다.
일 양상에서, 근위 세그먼트(58)는 곧을 수 있거나 실질적으로 곧을 수 있고, 반면에 원위 세그먼트(66)는 각을 이룰(angled) 수 있거나, 파지를 용이하게 하기 위해 서로에 대해 둔각으로 두 부분들을 가질 수 있다.
엔드 이펙터(10)가 파지용 자석(14)들에 주로 의존하는 자성 형태 및 파지용 손가락부(18)들에 주로 의존하는 기계적 형태를 갖는 것으로 설명되었지만, 자석(14)들 및 손가락부(18)들 모두가 객체를 자기적으로 파지 및 기계적으로 파지하기 위해 함께 사용될 수 있고, 또한 각각의 하나를 독립적으로 사용할 수도 있다.
도 4 및 도 5는 자석(14)들 및 손가락부(18)들 모두를 갖는 로봇 엔드 이펙터(10b)의 다른 예를 도시하며, 이는 위에서 설명된 것과 대부분의 면에서 유사하고, 통상의 기술자에 의해 인식되는 바와 같이 적용 가능한 경우 본 명세서에 통합된다. 도 4는 손가락부(18)들이 후퇴된 상태에서 강자성의 객체를 그립하기 위해 주로 자석(14)들을 사용하기 위한 자성 형태에서의 엔드 이펙터(10b)를 도시하고, 도 5는 전개된, 그립 또는 신장된 형태에서의 손가락부들과 함께, 객체를 파지하기 위해 손가락부(18)들을 주로 사용하기 위한 손가락부 형태에서의 엔드 이펙터(10b)를 도시한다. 자석(14)들의 어레이는 비선형 매트릭스로 어레이될 수 있다. 비선형 매트릭스는 자석(14)들과 강자성의 객체 사이의 모멘트들을 감소시킬 수 있다. 손가락부(18)들의 어레이는 전개된 형태에서의 자석(14)들의 매트릭스의 프로파일에 배치될 수 있고, 후퇴된 형태에서의 자석(14)들에 인접하거나 및/또는 그 사이에 배치될 수 있다. 전개된 구성에서 손가락부(18)들 외부의 자석(14)들의 위치는 손가락부(18)들로 객체를 그립할 때 자석(14)들을 보호(protect)할 수 있다. 후퇴된 형태에서 자석(14)들에 인접한 손가락부(18)들의 위치는 손가락부(18)들을 보호할 수 있다.
다시, 손바닥부(22b)는 프레임(46b)을 포함할 수 있다. 각각의 손가락부(18)는 자석(14)들과 쌍을 이룰 수 있고 프레임(46b)에 의해 상호 커플링될 수 있다. 따라서, 각각의 자석(14)은 프레임(46b)에 커플링될 수 있고 각각의 손가락부(18)는 프레임(46b)에 피벗식으로 커플링될 수 있다. 본원에서서 사용된 "커플링된"은 직접 또는 간접적으로 커플링된 것을 의미하도록 의도됨을 주목한다. 손바닥부(22b)와 프레임(46b)은 웹(54b)에 의해 상호 커플링된 이격된 한 쌍의 플랜지들(50b)을 포함할 수 있다. 손가락부(18)들은 한 쌍의 이격된 플랜지들(50b) 사이에서 피벗식으로 커플링될 수 있다.
본 명세서에 기재된 자석은 일 양상에서, 본 명세서에 참조로 통합되는 미국 특허 제8,892,258호에 기재된 것과 같은 가변 강도 자석 또는 자석 시스템 또는 메커니즘을 포함할 수 있다. 가변 강도 자석은 (예를 들어, 객체를 파지하기 위한) 자기장을 활성화(activate)하기 위해 액츄에이팅될 수 있고, (예를 들어, 파지된 객체의 해제(release)를 용이하게 하기 위해) 자기장을 제거하기 위해 비활성화(deactivate)될 수 있다. 가변 강도 자석과 함께, 자석 엔드 이펙터는 자석 엔드 이펙터에 의해 출력(output)되는 자기력들의 강도를 선택적으로 변경하여 페이로드(payload)들을 식별(discriminate)하고 리프팅 가능하다. 예를 들어, 자석의 강도는 하나 이상의 추가 강판 위에 놓여 있는 단일 강판을 파지하도록 선택될 수 있다. 강도는 임의의 다른 시트들을 들어 올리지 않고 단일 시트를 파지하는 것을 허용한다. 시트가 스택(stack)으로부터 리프팅되면, 자성 강도는 시트 상의 파지를 유지할 수 있도록 원하는 대로 증가할 수 있다. 액츄에이터는 가변 강도 자석 엔드 이펙터에 작동 가능하게 커플링될 수 있으며, 액츄에이터는 가변 강도 자석의 조정(adjustment)을 제어하도록 선택적으로 액츄에이팅 가능하다. 액츄에이터는 또한 임의의 주어진 시간 양 동안 달성(achieve)되면 원하는 자기력 출력 강도에서 가변 강도 자석을 유지하도록 구성될 수 있다.
가변 강도 자석 엔드 이펙터는 자석, 특히 자석의 격렬도(intensity)를 제어하도록 설계되고 그리고 제어하도록 작동 가능한 마스터 제어 유닛과 통신할 수 있다. 예를 들어, 마스터 제어 유닛은 자석을 활성화하고 지속적으로 조정하는 데 사용될 수 있다. 자석 격렬도는 무한한 수의 출력 자석 강도 또는 자석 강도 출력 레벨들로 조정될 수 있다. 액츄에이터는 가변 강도 자석의 조정을 제어하고, 객체를 엔드 이펙터에 고정하기 위해 가변 강도 자석을 원하는 자기력 출력 강도로 유지하도록 선택적으로 액츄에이팅될 수 있다. 자기력의 강도 또는 격렬도는 최대 강도와 강도 없음 사이의 범위에 걸쳐 선택적이고 지속적으로 조정가능하다. 보다 구체적으로, 자석의 강도는 주어진 범위 내에서 무한히 조정될 수 있다.
일 특정 예에서, 자석은 북극 및 남극 영역들을 갖는 영구 자석을 포함할 수 있다. 자석은 하우징(housing)에 위치(situate)할 수 있다. 하우징 내에는 철과 같은 철(ferrous) 재료의 제1 블록 및 제2 블록이 배치될 수 있다. 제1 블록 및 제2 블록은 하우징 내에 또한 배치된 황동(brass) 또는 알루미늄과 같은 비철(non-ferrous) 재료에 의해 분리될 수 있다. 하우징 내부의 평면 방향을 따라 그리고 철 및 비철 재료를 통해 각각 연장하면, 자석을 수용하도록 크기가 정해지고(sized) 및 구성되는 공동(cavity)이 형성될 수 있다. 자석의 자기력의 강도는 자석의 배향이나 위치, 특히 북극과 남극 영역들에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 자석의 위치, 특히 북극과 남극 영역들은 북극과 남극 영역들이 비철 재료와 함께 일직선으로 수직 배향으로 위치되도록 있을 수 있고, 이는 자석을 끄는 기능을 한다. 이 "완전 꺼짐(full off)" 위치에서는, 자기력이 등록(register)되거나 자석을 통해 생성되지 않다. 반대로, 북극과 남극 영역이 수평이고 일직선이고 철 재료와 접촉하도록 자석을 배향하는 것은 자석이 최대 자기력 또는 강도 출력을 생성하도록 야기한다. 이 "완전 켜짐(full on)" 위치에서 자석을 배향하는 것은 예를 들어 자석을 철 재료의 제1 블록 및 제2 블록과 접촉하도록 회전시킴으로써 달성(accomplish)될 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, 일 양상에서, 영구 자석의 회전을 선택적으로 제어하는 것은 자석의 자기력의 강도 또는 격렬도를 선택적으로 증가 및 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 특히, 영구 자석이 "완전 켜짐" 위치와 "완전 꺼짐" 위치 사이의 무한한 위치들 중 하나에 위치하게 하는 것은 영구 자석의 "완전 켜짐" 또는 완전 전원 위치에 비해 더 작은 정도의 자기력을 가능하게한다. 이러한 위치들 사이에서 자속(magnetic flux)은 감소된 자기력을 생성(produce)하도록 철 재료와 비철 재료를 통해 부분적으로 신장된다. 이러한 위치들 사이에서 자석 위치를 연속적으로 변화시키는 것은 자기력의 세기를 변화시키는 효과적인 기능을 한다. 자석의 위치는 다수의 상이한 액츄에이터들을 통해 다수의 방법들로 제어할 수 있다. 또한, 자석은 네오디뮴(neodymium) 또는 사마륨 코발트(samarium cobalt) 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
엔드 이펙터에 통합될 수 있는 다른 가변 강도 자석들이 여기에서 고려되고, 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
또다른 예에서, 자석은 자기장을 인가(apply)하고 제거하기 위해 액츄에이팅 및 비활성화되도록 작동 가능한 전자석을 포함할 수 있다. 본원에 기술된 엔드 이펙터에 통합될 수 있는 전자석들의 유형들은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 전자석은 전자석에 전류를 전달(deliver)하는 전자 액츄에이터를 포함할 수 있거나 이와 연관될 수 있다. 일 양상에서, 전자석은 철 합금과 같은 금속 코어(core)를 포함할 수 있다. 와이어 코일(wire coil)은 금속 코어 주위로 래핑(wrap)될 수 있고, 전원의 전류는 와이어 코일로 향할 수 있다. 전원은 배터리와 같은(이에 국한되지 않음) 임의의 유형일 수 있다.
본 개시가 본원에 기재된 일부 실시예들 또는 특징들이 본원에 기재된 다른 실시예들 또는 특징들과 결합될 수 있음을 명시적으로 개시하지 않더라도, 본 개시는 통상의 기술자에 의해 실시(practice)될 수 있는 임의의 그러한 조합들을 기술하기 위해 읽혀야 한다. 본 개시에서 "또는"의 사용은 본원에서 달리 표시되지 않는 한 비배타적 또는 즉, "및/또는"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 예시된 예들에 대한 참조가 이루어졌고, 이를 설명하기 위해 여기서 특정 언어가 사용되었다. 그럼에도 불구하고 기술의 범위에 대한 제한이 의도되지 않음을 이해할 것이다. 본원에 예시된 특징들의 변화(alteration) 및 추가적인 변경(modification) 및 본원에 예시된 예들의 추가적인 적용들은 발명의 설명의 범위 내에서 고려되어야 한다.
더욱이, 설명된 특징들, 구조들 또는 특성들은 하나 이상의 예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 앞선 설명에서, 설명된 기술의 예들에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 다양한 형태들의 예들과 같은 수많은 특정 세부 사항들이 제공되었다. 그러나, 이는 하나 이상의 특정 세부 사항 없이 또는 다른 방법들, 컴포넌트들, 장치들 등을 사용하여 실시될 수 있음이 인식될 것이다. 다른 경우에, 기술의 양상들을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 잘 알려진 구조들 또는 작동들은 상세하게 도시되거나 설명되지 않는다.
청구 대상이 구조적 특징들 및/또는 작동들에 대해 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 규정된 청구 대상이 반드시 위에 설명된 특정 특징들 및 작동들에 제한되는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 오히려, 위에서 설명된 특정 특징들 및 동작들은 청구범위를 구현하는 예시적인 형태들로 개시된다. 설명된 기술의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 수많은 변경들 및 대안적 장치(arrangement)들이 고안될 수 있다.
전술한 예들은 하나 이상의 특정 적용들에서 본 발명의 원리들을 설명하지만, 통상의 기술자에게는 구현의 형태, 사용 및 세부 사항에서 다양한 변경들이 창작 능력의 발휘 없이 그리고 발명의 원리들과 개념들에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 아래에 제시된 청구범위를 제외하고는 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (30)

  1. 손바닥부;
    상기 손바닥부에 커플링된 하나 이상의 자석 - 상기 하나 이상의 자석의 각각은 강자성의 객체에 자기적으로 부착되도록 구성된 자석 면을 구비하고, 상기 하나 이상의 자석은 자성 맞물림 표면을 규정하고, 상기 손바닥부는 상기 자성 맞물림 표면의 근위 측부 상에 배치됨 -; 및
    상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되고 상기 강자성의 객체 또는 다른 하나의 객체를 그립하도록 구성된 적어도 1개의 손가락부 - 상기 적어도 1개의 손가락부는 적어도 2개의 형태들을 구비함 -;
    를 포함하고,
    상기 적어도 2개의 형태들은,
    상기 적어도 1개의 손가락부가, 상기 자성 맞물림 표면에 대해 원위로 배치되고, 상기 손바닥부 또는 상기 자석 면에 대향하고, 상기 적어도 1개의 손가락부 및 상기 손바닥부 또는 상기 자석 면 사이의 상기 강자성의 객체 또는 상기 다른 하나의 객체를 그립하도록 구성되는, 전개된 형태; 및
    상기 적어도 1개의 손가락부가, 상기 적어도 1개의 자석 및 상기 손바닥부와 함께 상기 자성 맞물림 표면에 대해 근위로 배치되는, 그리고 상기 자석 면이 최외부 접촉 표면을 형성하는, 후퇴된 형태;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 자석은, 서로 이격된 한 쌍의 자석들을 포함하고, 상기 한 쌍의 자석들은, 동일 평면 상에 있으며 상기 자성 맞물림 표면을 규정하는 자석 면들을 구비하고, 상기 적어도 1개의 손가락부의 적어도 일 부분은 상기 한 쌍의 자석들 사이에 이동가능하게 배치가능한,
    로봇 엔드 이펙터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 손가락부는 한 쌍의 손가락부들을 포함하고, 상기 한 쌍의 손가락부들은 상기 적어도 1개의 자석의 반대 측부들 상에 위치되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 손가락부들은 상기 전개된 형태에서 서로 대향하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 자석은, 서로 이격된 자석들의 어레이를 포함하고, 상기 자석들의 어레이는, 동일 평면 상에 있으며 상기 자성 맞물림 표면을 규정하는 자석 면들을 구비하고, 상기 적어도 1개의 손가락부는 손가락부들의 어레이를 포함하고, 상기 자석들의 어레이 및 상기 손가락부들의 어레이는 순차적으로 교대하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자석들의 어레이는 선형인,
    로봇 엔드 이펙터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자석들의 어레이는, 상기 그립 형태에서 상기 손가락부들의 어레이의 프로파일에 배치되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 손바닥부는 인접한 자석들 사이에 배치된 프레임을 포함하고, 각각의 손가락부는 각각의 프레임에 피벗식으로 커플링된,
    로봇 엔드 이펙터.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 자석들의 어레이는 비선형 매트릭스로 어레이되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 손가락부들의 어레이는, 상기 전개된 형태에서 상기 자석들의 매트릭스의 프로파일에 배치되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  11. 제5항에 있어서,
    각각의 손가락부는 자석과 페어링되고, 상기 손바닥부는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 프레임에 부착된 상기 자석 및 상기 프레임에 피벗식으로 부착된 상기 손가락부를 구비하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 손가락부는,
    근위 피벗에서 상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되는 근위 세그먼트; 및
    원위 피벗에서 상기 근위 세그먼트에 피벗식으로 커플링되는 원위 세그먼트;
    를 포함하고,
    상기 적어도 1개의 손가락부의 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트는 적어도 2개의 형태들을 갖고,
    상기 적어도 2개의 형태들은,
    상기 적어도 1개의 손가락부의 상기 전개된 형태에 대응하고, 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트가 서로 가로지르도록 배향되는, 비스듬한 형태; 및
    상기 적어도 1개의 손가락부의 상기 후퇴된 형태에 대응하고, 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트가 서로에 대해 곧은 것 또는 실질적으로 곧은 것 중의 적어도 하나로 배향되는, 곧은 형태;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 손가락부는 손가락부 관절을 더 포함하고, 상기 손가락부 관절은,
    상기 근위 피벗에서 상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되고, 상기 근위 세그먼트와 함께 상기 손바닥부에 대해 피벗식인, 근위 벨 크랭크 - 상기 벨 크랭크는 상기 근위 세그먼트를 가로질러 상기 손바닥부로부터 연장함 -;
    상기 원위 피벗에서 상기 원위 세그먼트로부터 그리고 상기 원위 세그먼트를 가로질러 연장하는 탭 - 상기 탭 및 상기 원위 세그먼트는 원위 벨 크랭크를 규정함 -;
    상기 근위 벨 크랭크 및 상기 탭 사이에서 그리고 상기 근위 벨 크랭크 및 상기 탭에 피벗식으로 커플링되고, 상기 근위 세그먼트로부터 이격된, 근위 링크; 및
    상기 손바닥부에 커플링되고, 상기 근위 벨 크랭크에 피벗식으로 커플링된 액츄에이터;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 손바닥부는, 웹에 의하여 상호 커플링된 한 쌍의 이격 플랜지들을 포함하고, 상기 적어도 1개의 손가락부는 상기 한 쌍의 이격 플랜지들 사이에 피벗식으로 커플링된,
    로봇 엔드 이펙터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 손바닥부에 커플링되고 상기 손바닥부를 로봇 팔에 커플링시키도록 구성된 커플러를 더 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자석은 하나 이상의 가변가능한 힘 자석을 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 자석은 하나 이상의 전자석을 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  18. 손바닥부;
    상기 손바닥부에 커플링되고, 강자성의 객체에 자기로 부착되도록 구성된 자석 면들을 구비하는 자석들 - 상기 자석들은 자성 맞물림 표면을 규정하고, 상기 손바닥부 및 상기 자석들은 상기 자성 맞물림 표면의 근위 측부 상에 배치됨 -; 및
    상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되고, 상기 강자성의 객체 또는 다른 하나의 객체를 그립하도록 구성된 한 쌍의 손가락부들 - 상기 한 쌍의 손가락부들의 각각은 상기 손바닥부의 반대 측부 상에 배치되고, 각각의 상기 한 쌍의 손가락부들은 서로 대향할 수 있음 -;
    을 포함하고,
    상기 손가락부들은 적어도 2개의 형태들을 구비하고,
    상기 적어도 2개의 형태들은,
    상기 손가락부들이, 상기 자성 맞물림 표면에 대해 원위로 배치되고, 상기 손바닥부 또는 상기 자석 면들에 대향하고, 상기 손가락부들 및 상기 손바닥부 또는 상기 자석 면들 사이의 상기 강자성의 객체 또는 상기 다른 하나의 객체를 그립하도록 구성되는, 전개된 형태; 및
    상기 한 쌍의 손가락부들이, 상기 자석들 및 상기 손바닥부와 함께 상기 자성 맞물림 표면에 대해 근위로 배치되는, 그리고 상기 자석 면들이 최외부 접촉 표면을 형성하는, 후퇴된 형태;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 자석들 및 상기 한 쌍의 손가락부들은 순차적으로 교대하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 자석들은 선형 어레이로 배열된 자석들의 어레이를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 자석들의 어레이는, 상기 전개된 형태에서 상기 한 쌍의 손가락부들의 프로파일에 배치되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 손바닥부는 인접한 자석들 사이에 배치된 프레임을 포함하고, 각각의 손가락부는 각각의 프레임에 피벗식으로 커플링된,
    로봇 엔드 이펙터.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 자석들은, 비선형 매트릭스로 배열된 자석들의 어레이를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 한 쌍의 손가락부들은, 상기 전개된 형태에서 상기 자석들의 매트릭스의 프로파일에 배치되는,
    로봇 엔드 이펙터.
  25. 제16항에 있어서,
    각각의 손가락부는 자석과 페어링되고, 상기 손바닥부는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은 상기 프레임에 부착된 상기 자석 및 상기 프레임에 피벗식으로 부착된 상기 손가락부를 구비하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  26. 제16항에 있어서,
    상기 한 쌍의 손가락부들의 각각은,
    근위 피벗에서 상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되는 적어도 1개의 근위 세그먼트; 및
    원위 피벗에서 상기 근위 세그먼트에 피벗식으로 커플링되는 원위 세그먼트;
    를 포함하고,
    상기 적어도 1개의 손가락부의 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트는 적어도 2개의 형태들을 갖고,
    상기 적어도 2개의 형태들은,
    상기 한 쌍의 손가락부들의 상기 전개된 형태에 대응하고, 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트가 서로 가로지르도록 배향되는, 비스듬한 형태; 및
    상기 한 쌍의 손가락부들의 상기 후퇴된 형태에 대응하고, 상기 근위 세그먼트 및 상기 원위 세그먼트가 서로에 대해 곧은 것 또는 실질적으로 곧은 것 중 적어도 하나로 배향되는, 곧은 형태;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 한 쌍의 손가락부들의 각각은 손가락부 관절을 더 포함하고, 상기 손가락부 관절은,
    상기 근위 피벗에서 상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되고, 상기 근위 세그먼트와 함께 상기 손바닥부에 대해 피벗식인, 근위 벨 크랭크 - 상기 벨 크랭크는 상기 근위 세그먼트를 가로질러 상기 손바닥부로부터 연장함 -;
    상기 원위 피벗에서 상기 원위 세그먼트로부터 그리고 상기 원위 세그먼트를 가로질러 연장하는 탭 - 상기 탭 및 상기 원위 세그먼트는 원위 벨 크랭크를 규정함 -;
    상기 근위 벨 크랭크 및 상기 탭 사이에서 그리고 상기 근위 벨 크랭크 및 상기 탭에 피벗식으로 커플링되고, 상기 근위 세그먼트로부터 이격된, 근위 링크; 및
    상기 손바닥부에 커플링되고, 상기 근위 벨 크랭크에 피벗식으로 커플링된 액츄에이터;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  28. 제16항에 있어서,
    상기 손바닥부는, 웹에 의하여 상호 커플링된 한 쌍의 이격 플랜지들을 포함하고, 상기 한 쌍의 손가락부들의 각각은 상기 한 쌍의 이격 플랜지들 사이에 피벗식으로 커플링된,
    로봇 엔드 이펙터.
  29. 제16항에 있어서,
    상기 손바닥부에 커플링되고 상기 손바닥부를 로봇 팔에 커플링시키도록 구성된 커플러를 더 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
  30. 강자성의 객체들 및 다른 객체들 모두를 파지하도록 구성된 로봇 엔드 이펙터에 있어서,
    로봇 암에 커플링되도록 구성된 손바닥부;
    상기 손바닥부에 커플링되고, 강자성의 객체에 자기적으로 부착되도록 구성된 자석 면들을 구비하는 일련의 자석들 - 상기 일련의 자석들은 자성 맞물림 표면을 규정하고, 상기 손바닥부는 상기 자성 맞물림 표면의 근위 측부 상에 배치됨 -; 및
    상기 손바닥부에 피벗식으로 커플링되고 상기 강자성의 객체 또는 다른 하나의 객체를 그립하도록 구성된 일련의 손가락부들 - 상기 일련의 손가락부들은 갭을 형성할 수 있는 매트릭스에 정렬되고, 적어도 1개의 손가락부는 상기 갭을 가로질러 또 다른 손가락부와 대향함 -;
    을 포함하고,
    상기 일련의 자석들 및 상기 일련의 손가락부들은 순차적으로 교대하고,
    상기 일련의 손가락부들은 적어도 2개의 형태들을 구비하고,
    상기 적어도 2개의 형태들은,
    상기 일련의 손가락부들이, 상기 자석 면들 및 상기 손바닥부에 반대되는 상기 자성 맞물림 표면에 대해 원위로 배치되는, 전개된 형태; 및
    상기 일련의 손가락부들이, 상기 일련의 자석들 및 상기 손바닥부와 함께 자성 맞물림 표면에 대해 근위로 배치되는, 그리고 상기 자석 면들이 최외부 접촉 표면을 형성하는, 후퇴된 형태;
    를 포함하는,
    로봇 엔드 이펙터.
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