로봇용 관절 모듈 및 그를 구비한 로봇용 관절 시스템

구동부를 하우징 연결부 중앙에 배치해 하중 불균형을 개선한 모듈형 관절 모듈

본 기술은 한 쌍의 링크를 각각 지지하는 제1 하우징과 제2 하우징 사이에 구동부를 배치하고, 구동부의 중앙을 하우징 연결부에 위치시켜 회전 시 발생하는 하중 불균형을 개선한 모듈형 관절 기구입니다. 모터 수용부, 연결 샤프트, 베어링 구성을 통해 회전축의 동력을 제2 하우징으로 전달하며 축 방향 외력을 지지합니다.

기존 로봇 관절의 경우 구동부(모터)가 링크 측부로 돌출되거나 베벨 기어를 사용하는 등 구조적으로 무게 밸런스가 맞지 않고, 이로 인해 관절부 사이즈 증대, 백래쉬 발생, 동작 정밀도 저하 및 설계·제작 비용 상승의 문제가 있습니다.

본 기술은 제1 하우징과 제2 하우징을 상대 회전 가능하게 배치하고, 구동부의 중앙이 양 하우징의 연결부에 위치하도록 구성하여 무게 밸런스를 최적화합니다. 또한 모터 수용부, 연결 샤프트, 볼 베어링과 트러스트 베어링 조합을 적용하여 구동부의 정밀 제어와 외부 부하 지지 기능을 구현합니다. 협동 로봇과 산업용 로봇, 모듈형 매니퓰레이터에 적용될 수 있어 백래시를 줄이고 동작 정밀도와 설계 효율을 높입니다.

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Key Features:

• 일단부는 제1 하우징의 내측에 배치되고, 회전축이 회전 가능하게 배치되는 타단부는 제2 하우징의 내측에 배치되며, 회전축의 회전 시 제1 하우징에 대하여 제2 하우징을 상대 회전시키는 구동부
• 한 쌍의 링크 중 다른 하나의 링크에 결합되되 제1 하우징에 대해 상대 회전 가능하게 결합되는 제2 하우징
• 구동부의 중앙 부분은 제1 하우징 및 제2 하우징의 연결 부분에 배치되는 로봇용 관절 모듈.
• 로봇의 관절 부분을 형성하는 한 쌍의 링크 중 하나의 링크에 결합되는 제1 하우징

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본 발명은 지식경제부의 Shoulder 및 Wrist의 2/3 DOF 메커니즘 개발 지원을 통해 개발되었습니다.