用于机器人的关节结构及包括关节结构的机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种用于机器人的关节结构及包括关节结构的机器人，用于机器人的关节结构包括：主体部；连杆结构，连接到主体部的上部并包括多个连杆；传感器单元，设置在连杆结构的一端；第一导线，其一端连接到传感器单元；致动器，固定到主体部的一侧并连接到第一导线的另一端以在竖直方向上移动第一导线的另一端，其中传感器单元测量施加到第一导线的张力。其中传感器单元测量施加到第一导线的张力。其中传感器单元测量施加到第一导线的张力。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人的关节结构及包括关节结构的机器人
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年3月19日向韩国知识产权局提交的申请号为10
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2021
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0036201的韩国专利申请的优先权的权益，其公开内容通过整体引用并入本文。


[0003]本公开涉及一种用于机器人的关节结构(Joint structure)和包括关节结构的机器人。

技术介绍

[0004]随着对机器人的研究增加，正在积极地进行对能够模仿人类运动的机器人的研究。针对机器人要求的人类运动之一是模仿人类手指的运动。
[0005]为了使机器人模仿人类手指的运动，机器人需要配备对应于人体的肌肉、肌腱(tendon)和手指的部件。此外，机器人需要配备传感器单元，其对应于可以响应于外部刺激而传递感觉使得机器人的手指可以像人类手指一样抵抗外力以保持手指的原始形状或被致动以握持特定物体的感觉接收器。

技术实现思路

[0006]本公开致力于解决现有技术中存在的上述问题，同时完整地保持现有技术取得的优点。
[0007]本公开的一方面提供了一种用于机器人的关节结构，其能够有效地模仿人类手指运动并且有效地对外力作出响应。
[0008]根据本公开的一方面，一种用于机器人的关节结构可以包括：主体部；连杆结构，连接到主体部的上部并且包括多个连杆；传感器单元，设置在连杆结构的一端；第一导线，其一端连接到传感器单元；以及致动器，固定到主体部的一侧并连接到第一导线的另一端以在竖直方向上移动第一导线的另一端，其中传感器单元可以测量施加到第一导线的张力。
[0009]致动器可以安装在主体部的内部，并且随着致动器施加到第一导线的张力增大，连杆结构可以朝向主体部弯曲。
[0010]连杆结构可以包括沿一个方向串联连接的多个连杆，并且第一导线可以延伸通过多个连杆的内部。
[0011]传感器单元可以设置在多个连杆中的最外侧连杆的内部。
[0012]关节结构可以进一步包括：第二导线，其一端连接到连杆结构连接；以及反作用力提供部，固定到主体部的另一侧，连接到第二导线的另一端，并提供向下拉第二导线的力。
[0013]反作用力提供部可以包括弹簧构件。
[0014]致动器和反作用力提供部可以彼此面对，且主体部设置在它们之间。
[0015]第一导线和第二导线可以彼此面对，且连杆结构设置在它们之间。
[0016]第二导线可以连接到多个连杆中的最外侧连杆。
[0017]传感器单元可以将通过第一导线的张力变化而生成的模拟信号转换为数字信号。
[0018]传感器单元可以包括：信号生成单元，固定到第一导线的一端并生成模拟信号；以及信号处理单元，通过将从信号生成单元接收的模拟信号转换为数字信号来处理信号。第一导线可以延伸通过形成在信号生成单元内部的内部空间，并且模拟信号可以通过由于第一导线的张力的变化而引起的信号生成单元的一个部件的厚度变化来生成。
[0019]传感器单元可以进一步包括设置在信号生成单元和信号处理单元下方的印刷电路板(PCB)，并且信号生成单元和信号处理单元可以附接到PCB。
[0020]第一导线可以延伸通过PCB。
[0021]信号生成单元可以包括：电极，附接到PCB；导电板，与电极向上间隔开；以及介电层，插设在电极和导电板之间，并附接到电极和导电板，并且模拟信号可以通过介电层的厚度变化来生成。
[0022]信号生成单元可以进一步包括设置在导电板上的压板，并且第一导线的一端可以连接到压板。
[0023]当外力在连杆结构从主体部伸展的方向上作用在连杆结构上时，致动器可以被控制以增大施加到第一导线的张力。
[0024]当在连杆结构弯曲的方向上设置物体时，致动器可以被控制以增大施加到第一导线的张力，使得连杆结构可以朝向主体部弯曲以握持物体。
[0025]根据本公开的另一方面，机器人可以包括机械臂，其中机械臂可以包括用于执行机械臂的手指功能的关节结构。关节结构可以包括：主体部；连杆结构，连接到主体部的上部并且包括多个连杆；传感器单元，设置在连杆结构的一端；第一导线，其一端连接到传感器单元；以及致动器，固定到主体部的一侧并且连接到第一导线的另一端以在竖直方向上移动第一导线的另一端，并且传感器单元可以测量施加到第一导线的张力。
附图说明
[0026]通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点将更加明显：
[0027]图1示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构在关节结构的连杆结构伸展(拉直)时的立体图；
[0028]图2示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构在关节结构的连杆结构伸展时的侧视图；
[0029]图3示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构在关节结构的连杆结构弯曲时的立体图；
[0030]图4示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构在关节结构的连杆结构弯曲时的侧视图；
[0031]图5示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构在关节结构握持物体时的侧视图；
[0032]图6示出了根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构中设置的传感器单元的平面图；以及
[0033]图7示出了沿图6的线A
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A截取的传感器单元的截面图。
[0034]附图标记
[0035]10：关节结构
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100：主体部
[0036]200：连杆结构
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210：第一连杆
[0037]220：第二连杆
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230：第三连杆
[0038]240：第四连杆
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300：传感器单元
[0039]310：信号生成单元
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312：电极
[0040]314：导电板
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316：介电层
[0041]318：压板
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320：信号处理单元
[0042]330：PCB
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400：第一导线
[0043]500：致动器
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600：第二导线
[0044]700：反作用力提供部
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710：弹簧构件
[0045]J：特定物体
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S：内部空间
具体实施方式
[0046]在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施例的用于机器人的关节结构和包括关节结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的关节结构，所述关节结构包括：主体部；连杆结构，连接到所述主体部的上部并包括多个连杆；传感器单元，设置在所述连杆结构的一端；第一导线，其一端连接到所述传感器单元；以及致动器，固定到所述主体部的一侧并连接到所述第一导线的另一端以在竖直方向上移动所述第一导线的另一端，其中，所述传感器单元测量施加到所述第一导线的张力。2.根据权利要求1所述的关节结构，其中，所述致动器安装在所述主体部的内部，并且随着所述致动器施加到所述第一导线的张力增大，所述连杆结构朝向所述主体部弯曲。3.根据权利要求2所述的关节结构，其中，所述连杆结构包括沿一个方向串联连接的多个连杆，并且所述第一导线延伸通过所述多个连杆的内部。4.根据权利要求3所述的关节结构，其中，所述传感器单元设置在所述多个连杆的最外侧连杆的内部。5.根据权利要求4所述的关节结构，进一步包括：第二导线，其一端连接到所述连杆结构；以及反作用力提供部，固定到所述主体部的另一侧，连接到所述第二导线的另一端，并提供向下拉所述第二导线的力。6.根据权利要求5所述的关节结构，其中，所述反作用力提供部包括弹簧构件。7.根据权利要求5所述的关节结构，其中，所述致动器和所述反作用力提供部彼此面对，且所述主体部设置在所述致动器和所述反作用力提供部之间。8.根据权利要求7所述的关节结构，其中，所述第一导线和所述第二导线彼此面对，且所述连杆结构设置在所述第一导线和所述第二导线之间。9.根据权利要求5所述的关节结构，其中，所述第二导线连接到所述多个连杆中的最外侧连杆。10.根据权利要求1所述的关节结构，其中，所述传感器单元将通过所述第一导线的张力变化而生成的模拟信号转换为数字信号。11.根据权利要求10所述的关节结构，其中，所述传感器单元包括：信号生成单元，固定到所述第一导线的一端并示出所述模拟信号；以及信号处理单元，通过将从所述信号生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：