万能結合構造を持つアクチュエータモジュール｛ＡＣＴＵＡＴＯＲＭＯＤＵＬＥＨＡＶＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＡＬＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ｝
【課題】より高い自由度と拡張性、互換性を揃えたロボットソリューションを提供することによって、使用者が自らロボットを変化させ、アップグレード出来る多関節ロボットに利用できるアクチュエータモジュールを提供する。
【解決手段】万能結合構造を持つアクチュエータモジュールに関するものである。アクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片２４０を設置し、連結部材には固定片に対応する構造を持つ他の固定片を提供することで、通常のボルトとナットの結合手段を利用してより効果的な反復結合構造を形成できる万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが開示される。
【解決手段】万能結合構造を持つアクチュエータモジュールに関するものである。アクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片２４０を設置し、連結部材には固定片に対応する構造を持つ他の固定片を提供することで、通常のボルトとナットの結合手段を利用してより効果的な反復結合構造を形成できる万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、万能に結合できる構造を持つアクチュエータモジュールに関するもので、詳細には複数個のアクチュエータモジュールと連結部を望む方式に反復して相互結合することによって、多様な形に変えられるように、規格化した方式の反復的な結合を支援する、新たな構造を持つアクチュエータモジュールに関するものである。
【０００２】
本発明のアクチュエータモジュールを利用して組み立てられる代表的なアイテムは多関節ロボットである。もちろん、その他にも通常的にモーターやアクチュエータ類が利用される分野として、多数のモーターやアクチュエータが相互電気的及び/又は機械的に連結して使用される場合にも、本発明のアクチュエータモジュールは効果的に使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
産業用のロボットと違い、家庭や医療機関、介護施設などで様々なサービスをしてくれるロボットをパーソナルロボットと言う。このようなパーソナルロボットの一種類としてエンターテインメントロボットがある。エンターテインメントロットは遊び中心のロボットとして、自律的な移動が可能であり、人間や動物などの姿に似ており、心理的治癒効果を持つなどの特徴がある。このようなエンターテインメントロボットは、遊び、心理治癒、教育など様々な分野で活用できる。
【０００４】
エンターテインメントロボットの代表的な例が日本のソニー社の‘アイボ’（登録商標）であり、心理治癒ロボットとして有名なのは、アザラシの姿に似た‘パロ’のようなロボットもある。それ以外にもとても多様な形の小型エンターテインメントロボットが存在する。
【０００５】
一方、このような小型エンターテインメントロボットの場合、テレビや冷蔵庫のような家電製品と同様に、製造業者が指定した仕様範囲の中で一つの固定した形を持って、指定された種類の機能を具現するのが一般的である。つまり、一つのロボットを購入する場合、既にそのロボットの機能と形の上の限界を認めて購入することになるので、これはまるでテレビを買いながら冷蔵庫の機能や形を期待しないまま購入するのと同じことである。
【０００６】
反面、一種の家電製品として見なされるパーソナルコンピューター（ＰＣ）は、特有の自由度、拡張性と互換性により通常の家電製品とは異なる役割を担当している。ソフトウェアーと周辺機器の発達により、今日パーソナルコンピューターは、テレビ、VCR、MP3、コーヒーメーカー、カメラなど、実に様々な役割を担当するようになった。
【０００７】
このように、パーソナルロボットにもパーソナルコンピューターのような自由度と拡張性、互換性を与えることが出来れば、使用者が自ら様々な形に変えられると同時に、持続的に新たな動作を行うロボットを具現出来るだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述した通りのユーズに答えるため、より高い自由度と拡張性、互換性を揃えたロボットソリューションを提供することによって、使用者が自らロボットを変化させ、アップグレード出来る多関節ロボットに利用できるアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はアクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片を設置し、連結部材には前記の固定片に対応する構造を持つ他の固定片を提供することによって、通常のボルトとナットの結合手段を利用して、とても効果的な反復結合構造を形成出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、アクチュエータモジュールのハウジングの各部分に新たなデザインを導入することによって、アクチュエータモジュールと連結部材の組み立てと結合を容易にするだけでなく、構成要素間の結合の際、起こりうる配線処理の問題までを円満に解決出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、アクチュエータモジュール同士が連結部材を通して様々な形に相互結合しながらも結合の効率性を失わないように、各アクチュエータモジュールの中心軸が適切に配置出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は多関節ロボットの設計の際、空間的な制約を克服し、荷重を減らして多関節ロボット自体をスリムに設計出来るように、2の自由度を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明の一側面による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールは、内部に回路部と器具部を収容するためのハウジングと、互いに対向する構造で前期のハウジングの側面に突出して形成された、少なくとも一つの第１固定片セットとを含んで構成され、各々の第１固定片にはボルトが通過するための開口部とナットを収容するためのナット収容部とが形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記アクチュエータモジュールの駆動シャフトに結合出来るホーンをさらに含み、前記ホーンの中央には前記シャフトとの結合のためのシャフト結合口が開けられ、前記シャフトの端部には結合突起が形成され、前記シャフト結合口の外周面には前記シャフト端部の結合突起と結合可能な少なくとも一つのシャフト結合口が形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、上記ホーンの上面には、上記シャフトとの結合の際基準となりうる、結合基準線が形成され、前記ホーンを貫通する少なくとも一つのボルト穴が開けられ、前記ホーンの下面には少なくとも一つのナット収容部が形成されることを特徴とする。
【００１６】
また、上記アクチュエータモジュールのハウジングは、前面に向いた第１ハウジングと後面に向いた第２ハウジングとを含み、上記第１固定片セットの第１列は、前記第１ハウジングの両側面と底側面に形成され、前記第１固定片セットの第２列は前記第２ハウジングの両側面及び底側面に形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記アクチュエータモジュールの上記第１固定片セットに結合できるように、中央板の左右に少なくとも一つの第２固定片セットを具備した連結部材をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
また、上記アクチュエータモジュールには、少なくとも配線プラグが連結可能な、少なくとも一つのコネクターが具備され、前記少なくとも一つのコネクターに結合された配線束が、上記後面ハウジングの外部に出られるように、少なくとも一つの貫通口が前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングに形成される。
【００１９】
また、前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングには、前記貫通口を通過する配線束が前記の後面ハウジングから離隔突出されないように、前記配線束が通過する経路の左右側に各々一つの配線ガイド部が突出形成されるのを特徴とする。
【００２０】
また、上記アクチュエータモジュールの上記ハウジングは、内部の隔壁を基準に二つの収容空間を有し、一方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの回路部が収容され、他方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの器具部が収容されることを特徴とする。
【００２１】
また、多数の上記アクチュエータモジュールが結合される場合、前記各アクチュエータモジュールの上面及び底面を通過する仮想の中心軸は、互いに直交することを特徴とする。
【００２２】
一方、上記の目的を達成するための本発明の他の側面による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールは、第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとが直交して形成されることを特徴とする。
【００２３】
また、内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを含み、六面体に形成され、下断面を除いたすべての面にケーブル固定、あるいはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第１追加装着用のホールが形成される上段ハウジングと、内部に前記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを各々駆動させるための第１モーター及び第２モーターを具備し、六面体で上段に前記ハウジングと連結される構造として形成され、六面の内、上段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第２追加装着用のホールが形成され、六面体で形成される下段ハウジングと、を含み、前記第１モーターから前記第１駆動シャフトに駆動力を伝達する駆動力を伝達する第１ギアセットと、前記第２モーターから前記の第２駆動シャフトに駆動力を伝達する第２ギアセットとが前記上段ハウジングと前記下段ハウジングの間の内部に形成されることを特徴とする。
【００２４】
また、外部の第１連結部材の第１回転軸を収容するための第１ブッシング連結部と、外部の第２連結部材の第２回転軸を収容するための第２ブッシング連結部と、前記第１駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第１ホーンと、前記第２駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第２ホーンが前記上段ハウジングに具備され、前記第１ブッシング連結部及び前記第１ホーン、ならびに前記第２ブッシング連結部及び前記の第２ホーンは、各々同軸上に対称に作られることを特徴とする。
【００２５】
また、上記上段ハウジング及び上記下段ハウジングは、外部面にケーブル固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ追加装着用のホールを含み、上記第１駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第１ホーン及び前記第１駆動シャフトが形成された面と対向する面に突出され形成される第１ブッシング連結部により、回転可能に結合される第１連結部材と前記の第２駆動シャフトに突出された端段に形成される円板型の第２ホーンと前記の第２駆動シャフトが形成された面と対向する面に内部から突出され形成される第２ブッシング連結部により、回転可能に結合される第２連結部材とをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、高い自由度と拡張性と互換性を備えたロボットソリューションを提供することによって、使用者自らロボットを変化させ、アップグレードさせていくことができる、多関節ロボットに利用できるアクチュエータモジュールが提供される。
【００２７】
本発明により、アクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片を設置し、連結部材には前記固定片を提供することによって、通常のボルトとナットの結合手段を利用して、とても効果的な反復結合構造を形成できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００２８】
本発明により、アクチュエータモジュールのハウジングの各部分に新しいデザインを多様に導入することによって、アクチュエータモジュールと連結部材の組み立てと結合を容易にするだけでなく、構成要素間の結合の際に伴う配線処理問題を円満に解決できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００２９】
本発明により、アクチュエータモジュールが連結部材を通して多様な形に相互結合しながらも結合の効率性を失わないために、各アクチュエータモジュールの中心軸が適切に配置できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００３０】
また、本発明により２の自由度を持つアクチュエータモジュールが提供され、多関節ロボットの設計の際、空間的制約を克服し、荷重を減らし、多関節ロボット自体をスリムに設計することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールを含み、構成された多関節ロボットの例示図である。
【図２】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図３】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図４】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図５】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図６】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図７】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図８】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図９】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図１０】本発明のアクチュエータモジュールのシャフトに結合されるホーンに関する図である。
【図１１】本発明のアクチュエータモジュールのシャフトに結合されるホーンに関する図である。
【図１２】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１３】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１４】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１５】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１６】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１７】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１８】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１９】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２０】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２１】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２２】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２３】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２４】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２５】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２６】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２７】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２８】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの構造を上部から見た第１斜視図である。
【図２９】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの構造を下部から見た第２斜視図である。
【図３０】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの連結部材の結合状態を表した説明図である。
【図３１】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの内部構造を表した図面である。
【図３２】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールで上部ポートを説明するための図面である。
【図３３】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールで配線整理を説明するための図面である。
【図３４】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールと第２実施例によるアクチュエータモジュールの結合関係を説明した説明図である。
【図３５】本発明の第１及び第２実施例によるアクチュエータモジュールを結合して形成した多関節ロボットの例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の構成を添付した図面を参考に説明する。
図１は、本発明の第１実施例による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールで構成された多関節ロボットの例示図である。図１に図示された多関節ロボットは、人間の姿をしているヒューマノイドである。図１のヒューマノイドは、多数のアクチュエータモジュール（２００）と連結部材（３００）で構成される。
【００３３】
本発明のアクチュエータモジュールの万能結合機能は、基本構成要素であるアクチュエータモジュール（２００）と連結部材（３００）の、簡単で効果的な結合構造に起因する。以下では、アクチュエータモジュール（２００）と様々な連結部材（３００）の構造を、図面を参考して説明することにする。
【００３４】
図２ないし図９は各々本発明の多関節ロボットの基本構成要素である、アクチュエータモジュールの正面図、背面図、側面図、底面図、第１斜視図、第２斜視図、第１内部図、第２内部図である。各図面において同一の構成要素には同一の図面番号を使用した。
【００３５】
アクチュエータモジュールの本体（２００）は、第１ハウジング（２１０）、第２ハウジング（２２０）、第３ハウジング（２３０）で構成され、第１ハウジング（２１０）は、望ましくは、４つのハウジング結合ボルト（２１１）を通して第２ハウジング（２２０）及び第３ハウジング（２３０）と結合される。
【００３６】
アクチュエータモジュールの内部はモーター、ギアボックス（２２６）、シャフト（２１２）などを含む器具部と、センサー、マイクロプロセッサー、ネットワークインターペースなどを含む回路部とに分かれ、器具部が中心表示線（２２４）を基準に一方側に位置し、回路部が他方側に位置する構造を持つ。
【００３７】
第１ハウジング（２１０）は、アクチュエータモジュールの器具部を被る蓋の役割をし、その上段の開口を通して器具部のシャフト（２１２）を収容する構造である。シャフト（２１２）は、その外周面にホーン（Horn）（図１０，１１参照）との結合のためのネジの山を具備しており、その上段にホーンとの結合位置を設定してくれる結合突起（２１４）を具備している。シャフトにホーンが結合される場合、ホーンがアクチュエータモジュールから多く出ないようにするため、第１ハウジング（２２０）のホーン収容面（２１６）が第１ハウジングの面（２１８）に比べ、低い構造を取っている。一方、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）を結合する際、二つの部材の結合角の設定が容易になるように、ホーン収容面（２１６）には中心表示線（２１７）が表示されている。一方、図示されてはいないが、シャフト（２１２）には、通常ラディアルベアリングが結合されるが、本発明のアクチュエータモジュール（２００）の場合、シャフト（２１２）に認可される軸方向の外力によく耐えられるように、スラストベアリングが追加的に装着されている。（図４、６参照）。
【００３８】
第１ハウジング（２１０）と第３ハウジング（２３０）の端には多数の固定片（２４０）が位置する。第１及び第３ハウジングは各々、左右両側に各々４つの固定片と下段に２つの固定片を持つ事が望ましい。固定片（２４０）の側面は、長方形と円形が混合された形の混合開口（２４２）が具備されていて、混合開口を通して、ボルト結合及び配線連結が出来る構造を提供する。固定片（２４０）の内側にはつまり、六角形のナットを装着できるナット収容部（２４４）が具備されている。また、混合開口（２４２）を通過してナット収容部（２４４）に収容されたナットに結合されたボルトの末端部を収容するため、第２ハウジング（２２０）の左右の端には各ナット収容部（２４４）に対応されるボルトガイドホーム（２２２）が備えられている（図３，７参照）。
【００３９】
アクチュエータモジュール（２００）の第１，２，３ハウジングに具備された固定片（２４０）、混合開口（２４２）、ナット収容部（２４４）、ボルトガイドホーム（２２２）の構造は、他のアクチュエータモジュール（２００）や連結部材（３００）のような組み立ての対象物に別途のタップ加工やホールの加工をしなくてもハウジング外部に具備されたナット収容部（２４４）を利用してアクチュエータモジュールを他のアクチュエータモジュールや連結部材に簡単で堅固に結合出来る長所を提供する。また、固定片（２４０）側面の混合開口（２４２）は、ボルトの出入りのための円型の穴と配線の出入りのための四角い穴を混合した形として、アクチュエータモジュールと連結部材の間に組み立ての際に伴う配線処理を単純化してくれる。
【００４０】
第３ハウジングの上段にはブッシング連結部（２３８）が形成され、アクチュエータモジュール（２００）と連結部材との連結の際、利用されるブッシング（３７０）を収容する。ブッシング連結部（２３８）の中央にはボルト穴（２３９）が形成されていて、連結部材をアクチュエータモジュール（２００）に堅固に結合することが出来る。また、ブッシング連結部（２３８）の上部にはアクチュエータモジュールの動作状態を表示するためのＬＥＤ照明（２３２）が提供される（図３，７参照）。
【００４１】
第３ハウジングの中段には２つの長方形の穴状のコネクター収容部（２３５）が提供され、アクチュエータ同士の配線のためのコネクター（２３４）は、各コネクター収容部（２３５）内でアクチュエータに一体型として形成されていて、配線プラグがコネクターに締結されても配線プラグがアクチュエータの外部に突出されることを防止するようになっている。また、第３ハウジングの下段には、配線ガイド部（２３６）が具備され、コネクター収容部（２３５）を通過して排出される配線束をアクチュエータモジュールの外部に突出されずに第３ハウジングの下段にきちんと揃ってガイドさせることが出来る（図３，７参照）。
【００４２】
一方、第３ハウジングの裏面には、ブッシング連結部（２３８）のボルト穴（２３９）を通して入ってくるボルトと結合されるナット（図示されない）、及びＬＥＤ（２３２）を収容するためのＬＥＤカバー（２３３）が具備されている（図９参照）。
【００４３】
図１０及び図１１は、アクチュエータモジュール（２００）のシャフト（２１２）に結合出来るホーン（２５０）の上面と下面をそれぞれ図示している。ホーンの上面と側面にはシャフト（２１２）との結合位置を設定してくれる結合基準線（２５６）が表示されており、ホーンの下面にはホーンと連結部材とボルト結合の際、ナットを収容するためのナット収容部（２５８）が具備されている。ホーンの中央にはシャフト（２１２）を収容するためのシャフト結合口（２５２）が作られ、シャフト結合口（２５２）の下段にはシャフト（２１２）との結合のための結合ネジ山（２５７）が形成されている。特に、円型開口の形のシャフト結合口（２５２）の外周面上には、つまり１２０度の角で３つの溝が形成されているが、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）の結合の際、必ずこの三つの溝の内一つとシャフトの結合突起（２１４）が結合されるようにすることで、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）が錯誤により任意の角度で結合されるのを防いでくれる。
【００４４】
図１２、１３は、第１連結部材（３０１）の斜視図で、図１４は、第２連結部材（３０２）の斜視図であり、図１５、１６は第３連結部材（３０３）の斜視図で、図１７、１８は、第４連結部材（３０４）の斜視図である。
【００４５】
第１，２，３，４連結部材は、全部共通して中央と左右側の端に配線束が貫通できるフック（３４０）が形成されており、他の連結部材やアクチュエータモジュールとの結合の際、ボルトの頭が挿入できる第１ボルト穴（３１０）が形成された固定片が連結部材の左右側面に具備されている。一方、配線束の通路であるフック（３４０）が形成された第１，２，３，４連結部材の左右側の端は、各所定の距離と角度により斜めに作られ、フック（３４０）を貫通する配線束が連結部材の側面に密着して外部の方へあまり突出しないように維持してくれる。
【００４６】
また、第１，２，３，４連結部材のフックが作られた中央板には、他の連結部材とアクチュエータモジュールとの結合のための第２ボルト穴（３２０）とナット収容部（３３０）が形成されている。特に、第３連結部材（３０３）と第４連結部材（３０４）の左右側の固定片には、アクチュエータの駆動部であるシャフトの延長線上でアクチュエータと結合するためのアクチュエータ結合口（３５０）が付加的に形成されている。
【００４７】
以下、各連結部材（３０１、３０２、３０３、３０４）と他の連結部材又は、アクチュエータモジュール（２００）同士の結合関係を図１９ないし２７を参考して説明することにする。
【００４８】
図１９で第３連結部材（３０３）の左側の固定片に形成された第１ボルト穴（３１０）を通過したボルトがアクチュエータホーン（２５０）に作られたボルト穴（２５４）を通過してホーンの内部に形成されたナット収容部（２５８）の内のナットと結合することによって、第３連結部材（３０３）の左側の固定片とアクチュエータホーン（２５０）が堅固に結合される。
【００４９】
また、第３連結部材（３０３）の右側固定片とアクチュエータ（２００）を結合する場合、第３連結部材（３０３）の右側の固定片に作られたアクチュエータ結合口（３５０）にアンカー（３６０）が挿入され、右側の固定片とアクチュエータのブッシング連結部（２３８）の間にブッシング（３７０）が挿入される。アンカー（３６０）、アクチュエータ結合口（３５０）、ブッシング（３７０）を次々と通過したボルトがブッシング連結部（２３８）の中央に形成されたボルト穴（２３９）を経てＬＥＤカバー（２３３）内に収容されたナットに結合されることにより、第３連結部材（３０３）の右側の固定片とアクチュエータとが堅固に結合される。前記ブッシング（３７０）は、既存のスチール（steel）系ミニチュアベアリングをプラスチック系ブッシングに取り替えたもので、アクチュエータモジュールを軽量化するにも寄与している。
【００５０】
このように結合された第３連結部材（３０３）とアクチュエータとの結合図が図２０に図示されている。本発明の連結部材とアクチュエータモジュール間の結合の特徴は、シャフト（２１２）に結合されたホーン（２５０）が連結部材との結合部の役割をするだけでなく、反対面でもブッシング連結部（２３８）の中央に形成されたボルト穴（２３９）によりアクチュエータと連結部材との結合が可能になるため、結局、シャフトの延長線の両端で連結部材とアクチュエータと結合できるため、通常駆動部が形成された一側面のみ結合が可能だった既存のアクチュエータ構造に比べ、より堅固で安定的な結合が可能であると言う点である。
【００５１】
一方、図２１，２２は、それぞれ第４連結部材（３０４）とアクチュエータ（２００）同士の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第４連結部材（３０４）の各部とアクチュエータ（２００）の各部との間の結合関係は、第４連結部材（３０４）の左右側の固定片が斜めになっている点を除いては、図１９，２０に図示された第３連結部材（３０３）の場合と同一なので、具体的な説明は省略することにする。
【００５２】
図２３，２４は、一つの連結部材（３０１）を利用した二つのアクチュエータモジュール（２００）の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第１連結部材（３０１）の左右側の固定片の内側部の間の距離はアクチュエータモジュールの第１ハウジング（２１０）と第３ハウジング（２３０）の端っこに作られた対向する固定片（２４０）の外側部の間の距離と殆ど一致していて、第１連結部材（３０１）がアクチュエータの固定片（２４０）と適切に結合できる。また、第１連結部材（３０１）の内側部と中央板の間に形成された傾斜面は、第１，３ハウジングに形成された固定片（２４０）の角の傾斜面と同一角度で作られ、第１連結部材（３０１）がアクチュエータとより密着するようにすることで、結合の堅固性を高めた。また、図２３には、第１，３ハウジングの固定片（２４０）の内側に形成されたナット収容部（２４４）にナットが結合される方式を図示している。
【００５３】
図２５，２６は、アクチュエータの結合の際、ホーン（２５０）を利用しないで二つの第１連結部材を利用して二つのアクチュエータモジュール（２００）を結合する時の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第１連結部材（３０１）には３×３の形で８つ（フック（３４０）により１個減少）のナット収容部（３３０）が正方形タイプの配置を成していて、他の連結部材との結合の際、規格性を与えている。
【００５４】
図２７は、第１，２，３連結部材を利用して３つのアクチュエータモジュール（２００）を相互直交するように組み立てた例を図示している。第２連結部材（３０２）の場合、下段に形成された５つのナット収容部（３３０）は、第１連結部材（３０１）の場合と同一の間隔で配置されているが、上段に形成された６つのナット収容部は、相違な所定の間隔と大きさで作られていて多様な結合構造を可能にする。
【００５５】
特に、第２連結部材（３０２）の上段中央に作られたナット収容部は、第３連結部材（３０３）や第４連結部材（３０４）のアクチュエータ結合口（３５０）に結合出来る位置と大きさを持っていて、アクチュエータモジュール（２００）の左右側面と第３，４連結部材の結合の際、両者の間を効果的に連結することが出来る。一方、アクチュエータモジュール（２００）の前面と後面が第３，４連結部材と結合する場合は、図１９ないし２２に図示されたように、アクチュエータモジュール（２００）と第３，４連結部材が直接結合出来る。また、第２連結部材（３０２）の下段のナット収容部が同一の間隔である２×３の長方形の配置方式に従い、第３連結部材（３０３）と第４連結部材（３０４）のナット収容部もこれと同様の間隔の５×３の長方形の配置方式に従っていて、第１，２，３，４連結部材とアクチュエータモジュール（２００）との結合が規格化される。
【００５６】
図２４及び図２６において、一つのアクチュエータモジュール（２００）を長さ方向、つまり、縦方向へと進む仮想の中心軸と他のアクチュエータモジュール（２００）を長さ方向、つまり、縦方向へと進む仮想の中心軸は互いに直交し、交差点を作る。また、図２７において、３つのアクチュエータモジュール（２００）に関する仮想の中心軸（Ａ、Ｂ、Ｃ）も互いに直交して交差点を作る。このように、本発明のアクチュエータモジュール（２００）と第１，２，３，４連結部材は、常にアクチュエータモジュール（２００）の仮想の中心軸が相互直交して交差点を作る方式で結合することも可能であり、このような直交結合が可能であるため、結合自体の堅固性が高まるだけでなく、アクチュエータモジュール（２００）のシャフト（２１２）に傾斜方向の荷重が掛からなくなり、アクチュエータモジュール（２００）の機能劣化を防ぎ、アクチュエータモジュール（２００）の設計も効果的に行うことが出来る。
【００５７】
以下では、図２８ないし図３５を通してみた本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールを説明していく。
【００５８】
図２８は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の構造を上部から眺めた第１斜視図である。図２９は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の構造を下部から眺めた第２斜視図である。図３０は、本発明の第２実施例によるロボット関節構造の内、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と連結部材（１２００，１４００）の結合状態を説明するための図面である。
【００５９】
図２８ないし図３０を参考すると２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）は、上段ハウジング（１３０１）、上部ポート（１３３０）、第１状態表示部（１３４１）、第２状態表示部（１３４３）、第１追加装着用のホール（１３５０）、下段ハウジング（１３６０）及び第２追加装着用のホール（１３７０）、電源及び制御信号用として利用可能な第１下部ポート（１３８１）及び第２下部ポート（１３８３）を含む。
【００６０】
上段ハウジング（１３０１）は、高さ、幅、広さ、長さが下段ハウジング（１３６０）より短い六面体で作られ、その下段には下段ハウジング（１３６０）と連結される構造で形成される。また、第１ブッシング（１２１５）との連結を通して第５連結部材（１２００）の第１回転軸（１２２０）を収容するための第１ブッシング連結部（１３１１）と、第２ブッシング（１４１５）との連結を通して第６連結部材（１４００）の第２回転軸（１４２０）を収容するための第２ブッシング連結部（１３１３）とを含む。一方、第２実施例での第５連結部材（１２００）は、第１実施例での第３連結部材（３０３）と同一又は類似の構成要素であるが、説明上の便宜のため、他の図面符号を記載した。
【００６１】
第１ホーン（１３２１）は、円板型で作られ、穴が開いた４つの第１連結口（１３２２）に第１ボルト（１２７０）が締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合する。
【００６２】
第２ホーン（１３２３）は、図示された通りに、穴が開いた４つの第２連結口（１３２４）に第２ボルト（１４７０）が締結される方式で第６連結部材（１４００）と結合する。
【００６３】
上部ポート（１３３０）は、外部へ電力及び／又は制御信号を供給するための独立的なポートとして、上段ハウジング（１３０１）の上段に作られる。
【００６４】
第１状態表示部（１３４３）は、第１ブッシング連結部（１３１１）及び第１ホーン（１３２１）と連結された第５連結部材（１２００）の駆動状態ないし回転状態を表し、ＬＥＤ素子で作ることが出来る。また、第２状態表示部（１３４１）は、第２ブッシング連結部（１３１３）及び第２ホーン（１３２３）と連結された第６連結部材（１４００）の駆動状態ないし回転状態を表し、ＬＥＤ素子で作ることが出来る。
【００６５】
第１追加装着用のホール（１３５０）は、上段ハウジング（１３０１）の外側面に穴が開き、多数個が形成され、ケーブル固定或いはネジを追加的に連結するためのホールである。
【００６６】
下段ハウジング（１３６０）は、上段ハウジング（１３０１）の下段に連結された構造として上段ハウジング（１３０１）より高さが長い直六面体で作ることも可能である。
【００６７】
第２追加装着用のホール（１３７０）は、下段ハウジング（１３６０）の外側面に穴が開き、多数個が形成され、ケーブル固定或いはネジを追加的に連結するようにするためのホールである。
【００６８】
第１下部ポート（１３８１）は、下段ハウジング（１３６０）の下段面に形成され、上段ハウジング（１３０１）の中心部で第１ホーン（１３２１）の軸方向と同一の方向性を持つ一字形のコネクター溝が作られている。第２下部ポート（１３８３）は、下段ハウジング（１３６０）の下段面に形成され、上段ハウジング（１３０１）の中心部で第２ホーン（１３２３）の軸方法と同一の方向性を持つ一字形のコネクターの溝が作られている。
【００６９】
図４を参考に第５連結部材（１２００）と第６連結部材（１４００）の結合状態を説明すると、第５連結部材（１２００）は、第５連結部材ハウジング（１２０１）、第１ａ結合口（１２１０）、第１回転軸（１２２０）、第１回転軸ガイド部（１２３０）、第１ｂ結合口（１２５０）、第１ボルトホール（１２６０）及び第１ボルト（１２７０）を含む。
【００７０】
第５連結部材ハウジング（１２０１）は、両端が下を向くΠの形となり、両端には第１ａ結合口（１２１０）及び第１ｂ結合口（１２５０）の穴が作られる。
【００７１】
第１ａ結合口（１２１０）は、外部の第１ブッシング連結部（１３１１）と一直線上に位置した後、第１回転軸（１２２０）による締結のため、穴が開けられて作られる。
【００７２】
第１回転軸（１２２０）は、第１回転軸ガイド部（１２３０）が第１ａ結合口（１２１０）に締結された後、第１回転軸ガイド部（１２３０）が提供する通路を通じ第１ａ結合口（１２１０）を通過して第１ブッシング連結部（１３１１）に締結され、上段ハウジング（１３０１）と連結される構造で作られる。
【００７３】
第１回転軸ガイド部（１２３０）は、中央が貫通した円形開口型の部材として第１ａ結合口（１２１０）に締結され、第１回転軸（１２２０）と共に第５連結部材（１２００）に対する回転性を提供する。
【００７４】
第１ｂ結合口（１２５０）は、第１ホーン（１３２１）と上段ハウジング（１３０１）の間の連結を提供するボルトと一直線上に位置し、該当するボルトに対する分離と締結を容易にするために穴が開けられて作られる。
【００７５】
第１ボルトホール（１２６０）は、第１ホーン（１３２１）の穴が開いた４つの第１連結口（１３２２）に第１ボルト（１２７０）を締結するため、第１連結口（１３２２）と締結の際、第５連結部材ハウジング（１２０１）において第１連結口（１３２２）と同一の一直線上に位置し、４つが作られる。
【００７６】
第１ボルト（１２７０）は、第１ｂ結合口（１２６０）と締結され、第５連結部材ハウジング（１２０１）を第１ホーン（１３２１）と締結するためのユニットである。
【００７７】
第６連結部材（１４００）は、第６連結部材ハウジング（１４０２）、第２ａ結合口（１４１０）、第２回転軸（１４２０）、第２回転軸ガイド部（１４３０）、第２ｂ結合口（１４５０）、第２ボルトホール（１４６０）及び第２ボルト（１４７０）を含む。
【００７８】
第６連結部材ハウジング（１４００）は、第５連結部材ハウジング（１２００）と類似してはいるが両端の長さが違う部材として、両端にそれぞれ穴が開いた第２ａ結合口（１４１０）、第２ｂ結合口（１４５０）が形成される。
【００７９】
第２ａ結合口（１４１０）は、外部の第２ブッシング連結部（１３１３）と一直線上に位置した後、第２回転軸（１４２０）による締結のため、穴が開いて作られる。
【００８０】
第２回転軸（１４２０）は、第２回転軸ガイド部（１４３０）が第２ａ結合口（１４１０）に締結された後、第２回転軸ガイド部（１４３０）が提供する通路を通して第２ａ結合口（１４１０）を通過し、第２ブッシング連結部（１３１３）に締結され、上段ハウジング（１３０１）と連結される構造で作られる。
【００８１】
第２回転軸ガイド部（１４３０）は、中央が貫通した円形開口型部材として、第２ａ結合口（１４１０）に締結され、第２回転軸（１４２０）と共に第６連結部材（１４００）に対する回転性を提供する。
【００８２】
第２ｂ結合口（１４５０）は、第２ホーン（１３２３）と上段ハウジング（１３０１）連結を提供するボルトと一直線上に位置し、該当するボルトに対する分離と締結を容易にするために穴が開けられて作られる。
【００８３】
第２ボルトホール（１４６０）は、第２ホーン（１３２３）の穴が開いた４つの第２連結口（１３２４）に第２ボルト（１４７０）を締結するため、第２連結口（１３２４）と締結する際、第６連結部材ハウジング（１４０１）において第２連結口（１３２４）と同一の一直線上に位置し、４つが作られる。
【００８４】
第２ボルト（１４７０）は、第２ｂ結合口（１４６０）と締結され、第６連結部材ハウジング（１４０１）を第２ホーン（１３２３）と締結するためのユニットである。
【００８５】
一方、第２実施例により２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と第５連結部材（１２００）及び第６連結部材（１４００）との結合状態を表す図３０は、例示的なものに過ぎず、多様な連結部材を様々な方式で結合出来るということは、当業者には自明なことであろう。
【００８６】
図３１は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の内部構造を表す図面である。図２８ないし図３０を参考すると、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の内部は、第１モーター（１１１）、第１回転軸ギア（１１２）、第２モーター（１１３）、第２回転軸ギア（１１４）、第１平ギア（１１５）、第２平ギア（１１７）、第１駆動連結部（１２１）、第２駆動連結部（１２５）、第１ホーンギア（１３１）、第２ホーンギア（１３３）を含む。ここで、第１回転軸ギア（１１２）、第１平ギア（１１５）、第１駆動連結部（１２１）が第１ギアセットで形成され、第２回転軸ギア（１１４）、第２平ギア（１１７）、第２駆動連結部（１２５）が第２ギアセットとして作られる。
【００８７】
第１モーター（１１１）は、第１ホーン（１３２１）と連結された第１駆動シャフト（１３２）を回転させるための駆動力を伝達するためのユニットである。第１回転軸ギア（１１２）は、第１モーター（１１１）の回転軸に形成され、第１モーター（１１１）の駆動力を第１平ギア（１１５）に伝達する。
【００８８】
第２モーター（１１３）は、第２ホーン（１３２４）と連結された第２駆動シャフト（１３４）を回転させるための駆動力を伝達するためのユニットである。第２回転軸ギア（１１４）は、第２モーター（１１３）の回転軸に形成され、第２モーター（１１３）の駆動力を第２平ギア（１１７）へ伝達する。
【００８９】
第１平ギア（１１５）は、歯車部と回転軸部が全部歯車の形で作られ、第１回転軸ギア（１１２）からの駆動力を第１平ギア（１１５）の歯車から受け取り、第１平ギア（１１５）の回転軸部を通して第１ａの駆動連結ギア（１２２）へと伝達する。
【００９０】
第２平ギア（１１７）も歯車部と回転軸部が全部歯車の形で作られ、第２回転軸ゴア（１１４）からの駆動力を第２平ギア（１１７）の歯車から受け取り、第２平ギア（１１７）の回転軸部を通して第２ａの駆動連結ギア（１２６）へと伝達する。
【００９１】
第１駆動連結部（１２１）は、第１ａ駆動連結ギア（１２２）、第１ｂ駆動連結ギア（１２３）を含む。
【００９２】
第１ａ駆動連結ギア（１２２）は、第１平ギア（１１５）の回転部から駆動力を受け取り、第２ｂの駆動連結ギア（１２３）へと伝達する。第１ａ駆動連結ギア（１２２）は、２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９３】
第１ａの駆動連結ギア（１２２）の前段に形成された歯車部を通して第１平ギア（１１５）から駆動力を受け取り、前段の回転軸部、後段の歯車部及び後段の回転軸部を通して第１ｂの駆動連結ギア（１２３）へ駆動力を伝達する。
【００９４】
第１ｂ駆動連結ギア（１２３）は、第１ａ駆動連結ギア（１２２）から駆動力を受け取り、第１ホーンギア（１３１）へと伝達する。第１ｂ駆動連結ギア（１２３）も２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９５】
第１ｂ駆動連結ギア（１２３）の前段に形成された歯車部、前段に形成された回転軸部、後段に形成された歯車部を通して第１ａの駆動連結ギア（１２２）から駆動力を受け取り、後段に形成された回転軸部を通して第１ホーンギア（１３１）へと伝達する。
【００９６】
第２駆動連結部（１２５）は、第２ａ駆動連結ギア（１２６）、第２ｂ駆動連結ギア（１２７）を含む。
【００９７】
第２ａ駆動連結ギア（１２６）は、第２平ギア（１１７）の回転部から駆動力を受け取り、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）へと伝達する。第２ａの駆動連結ギア（１２６）は、２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組にして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９８】
第２ａの駆動連結ギア（１２６）の伝達に形成された歯車部を通して、第２平ギア（１１７）から駆動力を受け取り、前段の回転軸部、後段の歯車部及び後段の回転軸部を通して第２ｂ駆動連結ギア（１２７）として駆動力を伝達する。
【００９９】
第２ｂの駆動連結ギア（１２７）は、第２ａの駆動連結ギア（１２６）から駆動力を受け取り、第２ホーンギア（１３３）へと伝達する。第２ｂ駆動連結ギア（１２７）も２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【０１００】
第２ｂの駆動連結ギア（１２７）の前段に形成された歯車部、前段に形成された回転軸部、後段に形成された歯車部を通して第２ａの駆動連結ギア（１２６）から駆動力を受け取り、後段に形成された回転軸部を通して第２ホーンギア（１３３）へと伝達する。
【０１０１】
第１ホーンギア（１３１）は、第１ｂの駆動連結ギア（１３３）から駆動力を受け取り、第１ホーン（１３２１）を回転させる。第１ホーンギア（１３１）は、第１ｂの駆動連結ギア（１２３）の後段に形成された回転軸部を通して駆動力を受け取り、第１駆動シャフト（１３２）を通して第１ホーン（１３２１）へと伝達する。
【０１０２】
第２ホーンギア（１３３）は、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）から駆動力を受け取り、第２ホーン（１３２４）を回転させる。第２ホーンギア（１３３）は、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）の後段に形成された回転軸部を通して駆動力を受け取り、第２駆動シャフト（１３４）を通して第２ホーン（１３２４）へと伝達する。
【０１０３】
図３２は本発明の第２の実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）で上部ポート（１３３０）の機能を説明するための図面である。
上部ポート（１３３０）は、外部へ電力及び／又は制御信号を供給するための独立ポートとして、図示された通りに、ポートコネクター（１３３０）と連結され、外部ＬＥＤ（１５０３）へ電力及び／又は制御信号を供給できる。
【０１０４】
図３３は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）で配線整理を説明するための図面である。
【０１０５】
第１下部ポート（１３８１）に結合される配線整理状態のため、コネクター結合部（１３９１）、第１固定バー（１３９２）、第１ボルト部（１３９３）、第２固定バー（１３９４）、第２ボルト部（１３９５）、第３固定バー（１３９６）及び第３ボルト部（１３９７）を必要とする。
【０１０６】
コネクター結合部（１３９１）は、第１下部ポート（１３８１）と結合するため突出され、内部に配線処理が出来ている。
【０１０７】
第１固定バー（１３９２）は、コネクター結合部（１３９１）が第１下部ポート（１３８１）に挿入された後、コネクター結合部（１３９１）を固定させるための固定ユニットとして、両段に第１ボルト部（１３９３）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１０８】
第１ボルト部（１３９３）は、第１固定バー（１３９２）に作られた穴が開いたホールを通して、下段ハウジング（１３６０）の下段に作られた第２の追加装着用ホール（１３７０）に固定される。
【０１０９】
第２固定バー（１３９４）は、下段ハウジング（１３６０）で第１ホーン（１３２１）が作られた面に水平のバー（Ｂａｒ）の形で作られ、コネクター結合部（１３９１）と連結された配線を固定させるための固定ユニットとして、両段に第２ボルト部（１３９５）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１１０】
第２ボルト部（１３９５）は、第２固定バー（１３９４）に作られたホール型を通して下段ハウジング（１３６０）の第１ホーン（１３２１）が作られた面に形成された第２追加装着用ホール（１３７０）に第２固定バー（１３９４）を固定させる。
【０１１１】
第３固定バー（１３９６）は、下段ハウジング（１３６０）で第１ホーン（１３２１）が作られた面に垂直のバー（Ｂａｒ）の形で形成され、コネクター結合部（１３９１）と連結された配線が第２固定バー（１３９４）から出た状態を固定させるための固定ユニットとして、両段に第３ボルト部（１３９７）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１１２】
第３ボルト部（１３９７）は、第３固定バー（１３９６）に形成された穴が開いたホール型を通して下段ハウジング（１３６０）の第１ホーン（１３２１）が作られた面に形成された第２の追加装着用ホール（１３７０）に第３固定バー（１３９６）を固定させる。
【０１１３】
一方、図３３では第２下部ポート（１３８３）を省略し、第１下部ポート（１３８１）を基準として説明したが、第２ホーン（１３２４）が作られた面の下段に形成された下段ハウジング（１３６０）の面に第２下部ポート（１３８３）のための固定装置が対応できるように作られることは、当業者には自明なことである。
【０１１４】
図３４は、本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュール（２００）が第５連結部材（１２００）と第６連結部材（１４００）を通して第２の実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と連結され、ロボット関節装置が形成された状態を表す図面である。
【０１１５】
図２ないし図９及び図３４を参考すると、本発明の第１実施例による万能結合構造を持つアクチュエータモジュール（２００）は、ハウジング（２１０、２２０、２３０）、ブッシング連結部（２３８）、ホーン（２５０）、固定片（２４０）、配線ガイド部（２３６）及びＬＥＤ照明（２３２）を含む構造である。一方。図示されなかったが、図面上の前面と反対面にそれぞれ述べたブッシング連結部（２３８）は、ホーン（２５０）が追加で作られ本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュールの形を取ることも出来る。
【０１１６】
図３４において、ホーン（２５０）は、円盤型として作られ、第５連結部材（１２００）の穴が開いた４つの第１連結口（未図示）に第１ボルト（１２７０）が締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合する。つまり、ホーン（２５０）は、穴が開いた４つの連結口（未図示）がボルトにより締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合され、回転運動を行う。
【０１１７】
第５連結部材（１２００）、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）及び第６連結部材（１４００）間の結合に対しても図３０で既に説明した。
【０１１８】
図３５は、本発明の第１及び第２実施例によるアクチュエータモジュールを結合して形成された例示的な多関節ロボットの図面である。
【０１１９】
図３５の多関節ロボットは、第１実施例による万能結合構造を持つ多数のアクチュエータモジュール（２００ａ〜２００ｄ）、第２実施例による２の自由度を持つ多数のアクチュエータモジュール（１３００ａ〜１３００ｄ）、多数の第５連結部材（１２００ａ〜１２００ｄ）、多数の第６連結部材（１４００ａ〜１４００ｆ）などを含み構成され、従って、１の自由度を必要とする膝関節の場合、第１実施例によるアクチュエータモジュールを適用し、２の自由度を必要とする足首関節の場合、第２実施例によるアクチュエータモジュールを適用して簡単にロボットの関節部を構成することが可能になる。
【０１２０】
以上で、一番望ましい実施例を通して本発明を説明したが、規格化され、モジュール化された構造を持つアクチュエータモジュール同士を結合することによって、様々な形を持つアクチュエティングメカニズムを具現できる事と、アクチュエータモジュールに連結部材との結合のための結合手段を形成することによって、公知の結合法でアクチュエータモジュールと連結部材を結合出来るという事に基礎する本発明の思想がつまり、ハウジングの個数を特定して、ボルト−ナットの結合のように公知の結合手段の一部だけを開示し、主に多関節ロボットに適用される場合を説明した上記の実施例によって限定されることはない。つまり、ボルト−ナットの結合の代わりにリベット結合のような公知の代替的な結合方式を選ぶ場合、本発明のボルトの穴、ナットの収容部などにそれに相応しい形に変えられる事は本発明の技術分野での通常の知識を持つ人には自明なことである。
【０１２１】
従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲に基づき決まられるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、万能に結合できる構造を持つアクチュエータモジュールに関するもので、詳細には複数個のアクチュエータモジュールと連結部を望む方式に反復して相互結合することによって、多様な形に変えられるように、規格化した方式の反復的な結合を支援する、新たな構造を持つアクチュエータモジュールに関するものである。
【０００２】
本発明のアクチュエータモジュールを利用して組み立てられる代表的なアイテムは多関節ロボットである。もちろん、その他にも通常的にモーターやアクチュエータ類が利用される分野として、多数のモーターやアクチュエータが相互電気的及び/又は機械的に連結して使用される場合にも、本発明のアクチュエータモジュールは効果的に使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
産業用のロボットと違い、家庭や医療機関、介護施設などで様々なサービスをしてくれるロボットをパーソナルロボットと言う。このようなパーソナルロボットの一種類としてエンターテインメントロボットがある。エンターテインメントロットは遊び中心のロボットとして、自律的な移動が可能であり、人間や動物などの姿に似ており、心理的治癒効果を持つなどの特徴がある。このようなエンターテインメントロボットは、遊び、心理治癒、教育など様々な分野で活用できる。
【０００４】
エンターテインメントロボットの代表的な例が日本のソニー社の‘アイボ’（登録商標）であり、心理治癒ロボットとして有名なのは、アザラシの姿に似た‘パロ’のようなロボットもある。それ以外にもとても多様な形の小型エンターテインメントロボットが存在する。
【０００５】
一方、このような小型エンターテインメントロボットの場合、テレビや冷蔵庫のような家電製品と同様に、製造業者が指定した仕様範囲の中で一つの固定した形を持って、指定された種類の機能を具現するのが一般的である。つまり、一つのロボットを購入する場合、既にそのロボットの機能と形の上の限界を認めて購入することになるので、これはまるでテレビを買いながら冷蔵庫の機能や形を期待しないまま購入するのと同じことである。
【０００６】
反面、一種の家電製品として見なされるパーソナルコンピューター（ＰＣ）は、特有の自由度、拡張性と互換性により通常の家電製品とは異なる役割を担当している。ソフトウェアーと周辺機器の発達により、今日パーソナルコンピューターは、テレビ、VCR、MP3、コーヒーメーカー、カメラなど、実に様々な役割を担当するようになった。
【０００７】
このように、パーソナルロボットにもパーソナルコンピューターのような自由度と拡張性、互換性を与えることが出来れば、使用者が自ら様々な形に変えられると同時に、持続的に新たな動作を行うロボットを具現出来るだろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述した通りのユーズに答えるため、より高い自由度と拡張性、互換性を揃えたロボットソリューションを提供することによって、使用者が自らロボットを変化させ、アップグレード出来る多関節ロボットに利用できるアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はアクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片を設置し、連結部材には前記の固定片に対応する構造を持つ他の固定片を提供することによって、通常のボルトとナットの結合手段を利用して、とても効果的な反復結合構造を形成出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、アクチュエータモジュールのハウジングの各部分に新たなデザインを導入することによって、アクチュエータモジュールと連結部材の組み立てと結合を容易にするだけでなく、構成要素間の結合の際、起こりうる配線処理の問題までを円満に解決出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、アクチュエータモジュール同士が連結部材を通して様々な形に相互結合しながらも結合の効率性を失わないように、各アクチュエータモジュールの中心軸が適切に配置出来る、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は多関節ロボットの設計の際、空間的な制約を克服し、荷重を減らして多関節ロボット自体をスリムに設計出来るように、2の自由度を持つアクチュエータモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明の一側面による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールは、内部に回路部と器具部を収容するためのハウジングと、互いに対向する構造で前期のハウジングの側面に突出して形成された、少なくとも一つの第１固定片セットとを含んで構成され、各々の第１固定片にはボルトが通過するための開口部とナットを収容するためのナット収容部とが形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記アクチュエータモジュールの駆動シャフトに結合出来るホーンをさらに含み、前記ホーンの中央には前記シャフトとの結合のためのシャフト結合口が開けられ、前記シャフトの端部には結合突起が形成され、前記シャフト結合口の外周面には前記シャフト端部の結合突起と結合可能な少なくとも一つのシャフト結合口が形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、上記ホーンの上面には、上記シャフトとの結合の際基準となりうる、結合基準線が形成され、前記ホーンを貫通する少なくとも一つのボルト穴が開けられ、前記ホーンの下面には少なくとも一つのナット収容部が形成されることを特徴とする。
【００１６】
また、上記アクチュエータモジュールのハウジングは、前面に向いた第１ハウジングと後面に向いた第２ハウジングとを含み、上記第１固定片セットの第１列は、前記第１ハウジングの両側面と底側面に形成され、前記第１固定片セットの第２列は前記第２ハウジングの両側面及び底側面に形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記アクチュエータモジュールの上記第１固定片セットに結合できるように、中央板の左右に少なくとも一つの第２固定片セットを具備した連結部材をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
また、上記アクチュエータモジュールには、少なくとも配線プラグが連結可能な、少なくとも一つのコネクターが具備され、前記少なくとも一つのコネクターに結合された配線束が、上記後面ハウジングの外部に出られるように、少なくとも一つの貫通口が前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングに形成される。
【００１９】
また、前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングには、前記貫通口を通過する配線束が前記の後面ハウジングから離隔突出されないように、前記配線束が通過する経路の左右側に各々一つの配線ガイド部が突出形成されるのを特徴とする。
【００２０】
また、上記アクチュエータモジュールの上記ハウジングは、内部の隔壁を基準に二つの収容空間を有し、一方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの回路部が収容され、他方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの器具部が収容されることを特徴とする。
【００２１】
また、多数の上記アクチュエータモジュールが結合される場合、前記各アクチュエータモジュールの上面及び底面を通過する仮想の中心軸は、互いに直交することを特徴とする。
【００２２】
一方、上記の目的を達成するための本発明の他の側面による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールは、第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとが直交して形成されることを特徴とする。
【００２３】
また、内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを含み、六面体に形成され、下断面を除いたすべての面にケーブル固定、あるいはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第１追加装着用のホールが形成される上段ハウジングと、内部に前記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを各々駆動させるための第１モーター及び第２モーターを具備し、六面体で上段に前記ハウジングと連結される構造として形成され、六面の内、上段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第２追加装着用のホールが形成され、六面体で形成される下段ハウジングと、を含み、前記第１モーターから前記第１駆動シャフトに駆動力を伝達する駆動力を伝達する第１ギアセットと、前記第２モーターから前記の第２駆動シャフトに駆動力を伝達する第２ギアセットとが前記上段ハウジングと前記下段ハウジングの間の内部に形成されることを特徴とする。
【００２４】
また、外部の第１連結部材の第１回転軸を収容するための第１ブッシング連結部と、外部の第２連結部材の第２回転軸を収容するための第２ブッシング連結部と、前記第１駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第１ホーンと、前記第２駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第２ホーンが前記上段ハウジングに具備され、前記第１ブッシング連結部及び前記第１ホーン、ならびに前記第２ブッシング連結部及び前記の第２ホーンは、各々同軸上に対称に作られることを特徴とする。
【００２５】
また、上記上段ハウジング及び上記下段ハウジングは、外部面にケーブル固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ追加装着用のホールを含み、上記第１駆動シャフトの突出された端段に形成される円板型の第１ホーン及び前記第１駆動シャフトが形成された面と対向する面に突出され形成される第１ブッシング連結部により、回転可能に結合される第１連結部材と前記の第２駆動シャフトに突出された端段に形成される円板型の第２ホーンと前記の第２駆動シャフトが形成された面と対向する面に内部から突出され形成される第２ブッシング連結部により、回転可能に結合される第２連結部材とをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、高い自由度と拡張性と互換性を備えたロボットソリューションを提供することによって、使用者自らロボットを変化させ、アップグレードさせていくことができる、多関節ロボットに利用できるアクチュエータモジュールが提供される。
【００２７】
本発明により、アクチュエータモジュール自体に連結部材との結合のための固定片を設置し、連結部材には前記固定片を提供することによって、通常のボルトとナットの結合手段を利用して、とても効果的な反復結合構造を形成できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００２８】
本発明により、アクチュエータモジュールのハウジングの各部分に新しいデザインを多様に導入することによって、アクチュエータモジュールと連結部材の組み立てと結合を容易にするだけでなく、構成要素間の結合の際に伴う配線処理問題を円満に解決できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００２９】
本発明により、アクチュエータモジュールが連結部材を通して多様な形に相互結合しながらも結合の効率性を失わないために、各アクチュエータモジュールの中心軸が適切に配置できる、万能結合構造を持つアクチュエータモジュールが提供される。
【００３０】
また、本発明により２の自由度を持つアクチュエータモジュールが提供され、多関節ロボットの設計の際、空間的制約を克服し、荷重を減らし、多関節ロボット自体をスリムに設計することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールを含み、構成された多関節ロボットの例示図である。
【図２】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図３】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図４】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図５】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図６】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図７】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図８】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図９】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールに関する図である。
【図１０】本発明のアクチュエータモジュールのシャフトに結合されるホーンに関する図である。
【図１１】本発明のアクチュエータモジュールのシャフトに結合されるホーンに関する図である。
【図１２】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１３】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１４】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１５】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１６】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１７】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１８】本発明のアクチュエータモジュールに結合される連結部材に関する図である。
【図１９】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２０】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２１】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２２】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２３】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２４】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２５】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２６】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２７】本発明のアクチュエータモジュールと連結部材の結合関係に関する説明図である。
【図２８】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの構造を上部から見た第１斜視図である。
【図２９】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの構造を下部から見た第２斜視図である。
【図３０】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの連結部材の結合状態を表した説明図である。
【図３１】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールの内部構造を表した図面である。
【図３２】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールで上部ポートを説明するための図面である。
【図３３】本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールで配線整理を説明するための図面である。
【図３４】本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュールと第２実施例によるアクチュエータモジュールの結合関係を説明した説明図である。
【図３５】本発明の第１及び第２実施例によるアクチュエータモジュールを結合して形成した多関節ロボットの例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の構成を添付した図面を参考に説明する。
図１は、本発明の第１実施例による万能結合構造を持つアクチュエータモジュールで構成された多関節ロボットの例示図である。図１に図示された多関節ロボットは、人間の姿をしているヒューマノイドである。図１のヒューマノイドは、多数のアクチュエータモジュール（２００）と連結部材（３００）で構成される。
【００３３】
本発明のアクチュエータモジュールの万能結合機能は、基本構成要素であるアクチュエータモジュール（２００）と連結部材（３００）の、簡単で効果的な結合構造に起因する。以下では、アクチュエータモジュール（２００）と様々な連結部材（３００）の構造を、図面を参考して説明することにする。
【００３４】
図２ないし図９は各々本発明の多関節ロボットの基本構成要素である、アクチュエータモジュールの正面図、背面図、側面図、底面図、第１斜視図、第２斜視図、第１内部図、第２内部図である。各図面において同一の構成要素には同一の図面番号を使用した。
【００３５】
アクチュエータモジュールの本体（２００）は、第１ハウジング（２１０）、第２ハウジング（２２０）、第３ハウジング（２３０）で構成され、第１ハウジング（２１０）は、望ましくは、４つのハウジング結合ボルト（２１１）を通して第２ハウジング（２２０）及び第３ハウジング（２３０）と結合される。
【００３６】
アクチュエータモジュールの内部はモーター、ギアボックス（２２６）、シャフト（２１２）などを含む器具部と、センサー、マイクロプロセッサー、ネットワークインターペースなどを含む回路部とに分かれ、器具部が中心表示線（２２４）を基準に一方側に位置し、回路部が他方側に位置する構造を持つ。
【００３７】
第１ハウジング（２１０）は、アクチュエータモジュールの器具部を被る蓋の役割をし、その上段の開口を通して器具部のシャフト（２１２）を収容する構造である。シャフト（２１２）は、その外周面にホーン（Horn）（図１０，１１参照）との結合のためのネジの山を具備しており、その上段にホーンとの結合位置を設定してくれる結合突起（２１４）を具備している。シャフトにホーンが結合される場合、ホーンがアクチュエータモジュールから多く出ないようにするため、第１ハウジング（２２０）のホーン収容面（２１６）が第１ハウジングの面（２１８）に比べ、低い構造を取っている。一方、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）を結合する際、二つの部材の結合角の設定が容易になるように、ホーン収容面（２１６）には中心表示線（２１７）が表示されている。一方、図示されてはいないが、シャフト（２１２）には、通常ラディアルベアリングが結合されるが、本発明のアクチュエータモジュール（２００）の場合、シャフト（２１２）に認可される軸方向の外力によく耐えられるように、スラストベアリングが追加的に装着されている。（図４、６参照）。
【００３８】
第１ハウジング（２１０）と第３ハウジング（２３０）の端には多数の固定片（２４０）が位置する。第１及び第３ハウジングは各々、左右両側に各々４つの固定片と下段に２つの固定片を持つ事が望ましい。固定片（２４０）の側面は、長方形と円形が混合された形の混合開口（２４２）が具備されていて、混合開口を通して、ボルト結合及び配線連結が出来る構造を提供する。固定片（２４０）の内側にはつまり、六角形のナットを装着できるナット収容部（２４４）が具備されている。また、混合開口（２４２）を通過してナット収容部（２４４）に収容されたナットに結合されたボルトの末端部を収容するため、第２ハウジング（２２０）の左右の端には各ナット収容部（２４４）に対応されるボルトガイドホーム（２２２）が備えられている（図３，７参照）。
【００３９】
アクチュエータモジュール（２００）の第１，２，３ハウジングに具備された固定片（２４０）、混合開口（２４２）、ナット収容部（２４４）、ボルトガイドホーム（２２２）の構造は、他のアクチュエータモジュール（２００）や連結部材（３００）のような組み立ての対象物に別途のタップ加工やホールの加工をしなくてもハウジング外部に具備されたナット収容部（２４４）を利用してアクチュエータモジュールを他のアクチュエータモジュールや連結部材に簡単で堅固に結合出来る長所を提供する。また、固定片（２４０）側面の混合開口（２４２）は、ボルトの出入りのための円型の穴と配線の出入りのための四角い穴を混合した形として、アクチュエータモジュールと連結部材の間に組み立ての際に伴う配線処理を単純化してくれる。
【００４０】
第３ハウジングの上段にはブッシング連結部（２３８）が形成され、アクチュエータモジュール（２００）と連結部材との連結の際、利用されるブッシング（３７０）を収容する。ブッシング連結部（２３８）の中央にはボルト穴（２３９）が形成されていて、連結部材をアクチュエータモジュール（２００）に堅固に結合することが出来る。また、ブッシング連結部（２３８）の上部にはアクチュエータモジュールの動作状態を表示するためのＬＥＤ照明（２３２）が提供される（図３，７参照）。
【００４１】
第３ハウジングの中段には２つの長方形の穴状のコネクター収容部（２３５）が提供され、アクチュエータ同士の配線のためのコネクター（２３４）は、各コネクター収容部（２３５）内でアクチュエータに一体型として形成されていて、配線プラグがコネクターに締結されても配線プラグがアクチュエータの外部に突出されることを防止するようになっている。また、第３ハウジングの下段には、配線ガイド部（２３６）が具備され、コネクター収容部（２３５）を通過して排出される配線束をアクチュエータモジュールの外部に突出されずに第３ハウジングの下段にきちんと揃ってガイドさせることが出来る（図３，７参照）。
【００４２】
一方、第３ハウジングの裏面には、ブッシング連結部（２３８）のボルト穴（２３９）を通して入ってくるボルトと結合されるナット（図示されない）、及びＬＥＤ（２３２）を収容するためのＬＥＤカバー（２３３）が具備されている（図９参照）。
【００４３】
図１０及び図１１は、アクチュエータモジュール（２００）のシャフト（２１２）に結合出来るホーン（２５０）の上面と下面をそれぞれ図示している。ホーンの上面と側面にはシャフト（２１２）との結合位置を設定してくれる結合基準線（２５６）が表示されており、ホーンの下面にはホーンと連結部材とボルト結合の際、ナットを収容するためのナット収容部（２５８）が具備されている。ホーンの中央にはシャフト（２１２）を収容するためのシャフト結合口（２５２）が作られ、シャフト結合口（２５２）の下段にはシャフト（２１２）との結合のための結合ネジ山（２５７）が形成されている。特に、円型開口の形のシャフト結合口（２５２）の外周面上には、つまり１２０度の角で３つの溝が形成されているが、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）の結合の際、必ずこの三つの溝の内一つとシャフトの結合突起（２１４）が結合されるようにすることで、ホーン（２５０）とシャフト（２１２）が錯誤により任意の角度で結合されるのを防いでくれる。
【００４４】
図１２、１３は、第１連結部材（３０１）の斜視図で、図１４は、第２連結部材（３０２）の斜視図であり、図１５、１６は第３連結部材（３０３）の斜視図で、図１７、１８は、第４連結部材（３０４）の斜視図である。
【００４５】
第１，２，３，４連結部材は、全部共通して中央と左右側の端に配線束が貫通できるフック（３４０）が形成されており、他の連結部材やアクチュエータモジュールとの結合の際、ボルトの頭が挿入できる第１ボルト穴（３１０）が形成された固定片が連結部材の左右側面に具備されている。一方、配線束の通路であるフック（３４０）が形成された第１，２，３，４連結部材の左右側の端は、各所定の距離と角度により斜めに作られ、フック（３４０）を貫通する配線束が連結部材の側面に密着して外部の方へあまり突出しないように維持してくれる。
【００４６】
また、第１，２，３，４連結部材のフックが作られた中央板には、他の連結部材とアクチュエータモジュールとの結合のための第２ボルト穴（３２０）とナット収容部（３３０）が形成されている。特に、第３連結部材（３０３）と第４連結部材（３０４）の左右側の固定片には、アクチュエータの駆動部であるシャフトの延長線上でアクチュエータと結合するためのアクチュエータ結合口（３５０）が付加的に形成されている。
【００４７】
以下、各連結部材（３０１、３０２、３０３、３０４）と他の連結部材又は、アクチュエータモジュール（２００）同士の結合関係を図１９ないし２７を参考して説明することにする。
【００４８】
図１９で第３連結部材（３０３）の左側の固定片に形成された第１ボルト穴（３１０）を通過したボルトがアクチュエータホーン（２５０）に作られたボルト穴（２５４）を通過してホーンの内部に形成されたナット収容部（２５８）の内のナットと結合することによって、第３連結部材（３０３）の左側の固定片とアクチュエータホーン（２５０）が堅固に結合される。
【００４９】
また、第３連結部材（３０３）の右側固定片とアクチュエータ（２００）を結合する場合、第３連結部材（３０３）の右側の固定片に作られたアクチュエータ結合口（３５０）にアンカー（３６０）が挿入され、右側の固定片とアクチュエータのブッシング連結部（２３８）の間にブッシング（３７０）が挿入される。アンカー（３６０）、アクチュエータ結合口（３５０）、ブッシング（３７０）を次々と通過したボルトがブッシング連結部（２３８）の中央に形成されたボルト穴（２３９）を経てＬＥＤカバー（２３３）内に収容されたナットに結合されることにより、第３連結部材（３０３）の右側の固定片とアクチュエータとが堅固に結合される。前記ブッシング（３７０）は、既存のスチール（steel）系ミニチュアベアリングをプラスチック系ブッシングに取り替えたもので、アクチュエータモジュールを軽量化するにも寄与している。
【００５０】
このように結合された第３連結部材（３０３）とアクチュエータとの結合図が図２０に図示されている。本発明の連結部材とアクチュエータモジュール間の結合の特徴は、シャフト（２１２）に結合されたホーン（２５０）が連結部材との結合部の役割をするだけでなく、反対面でもブッシング連結部（２３８）の中央に形成されたボルト穴（２３９）によりアクチュエータと連結部材との結合が可能になるため、結局、シャフトの延長線の両端で連結部材とアクチュエータと結合できるため、通常駆動部が形成された一側面のみ結合が可能だった既存のアクチュエータ構造に比べ、より堅固で安定的な結合が可能であると言う点である。
【００５１】
一方、図２１，２２は、それぞれ第４連結部材（３０４）とアクチュエータ（２００）同士の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第４連結部材（３０４）の各部とアクチュエータ（２００）の各部との間の結合関係は、第４連結部材（３０４）の左右側の固定片が斜めになっている点を除いては、図１９，２０に図示された第３連結部材（３０３）の場合と同一なので、具体的な説明は省略することにする。
【００５２】
図２３，２４は、一つの連結部材（３０１）を利用した二つのアクチュエータモジュール（２００）の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第１連結部材（３０１）の左右側の固定片の内側部の間の距離はアクチュエータモジュールの第１ハウジング（２１０）と第３ハウジング（２３０）の端っこに作られた対向する固定片（２４０）の外側部の間の距離と殆ど一致していて、第１連結部材（３０１）がアクチュエータの固定片（２４０）と適切に結合できる。また、第１連結部材（３０１）の内側部と中央板の間に形成された傾斜面は、第１，３ハウジングに形成された固定片（２４０）の角の傾斜面と同一角度で作られ、第１連結部材（３０１）がアクチュエータとより密着するようにすることで、結合の堅固性を高めた。また、図２３には、第１，３ハウジングの固定片（２４０）の内側に形成されたナット収容部（２４４）にナットが結合される方式を図示している。
【００５３】
図２５，２６は、アクチュエータの結合の際、ホーン（２５０）を利用しないで二つの第１連結部材を利用して二つのアクチュエータモジュール（２００）を結合する時の結合関係及び完成された結合構造を図示している。第１連結部材（３０１）には３×３の形で８つ（フック（３４０）により１個減少）のナット収容部（３３０）が正方形タイプの配置を成していて、他の連結部材との結合の際、規格性を与えている。
【００５４】
図２７は、第１，２，３連結部材を利用して３つのアクチュエータモジュール（２００）を相互直交するように組み立てた例を図示している。第２連結部材（３０２）の場合、下段に形成された５つのナット収容部（３３０）は、第１連結部材（３０１）の場合と同一の間隔で配置されているが、上段に形成された６つのナット収容部は、相違な所定の間隔と大きさで作られていて多様な結合構造を可能にする。
【００５５】
特に、第２連結部材（３０２）の上段中央に作られたナット収容部は、第３連結部材（３０３）や第４連結部材（３０４）のアクチュエータ結合口（３５０）に結合出来る位置と大きさを持っていて、アクチュエータモジュール（２００）の左右側面と第３，４連結部材の結合の際、両者の間を効果的に連結することが出来る。一方、アクチュエータモジュール（２００）の前面と後面が第３，４連結部材と結合する場合は、図１９ないし２２に図示されたように、アクチュエータモジュール（２００）と第３，４連結部材が直接結合出来る。また、第２連結部材（３０２）の下段のナット収容部が同一の間隔である２×３の長方形の配置方式に従い、第３連結部材（３０３）と第４連結部材（３０４）のナット収容部もこれと同様の間隔の５×３の長方形の配置方式に従っていて、第１，２，３，４連結部材とアクチュエータモジュール（２００）との結合が規格化される。
【００５６】
図２４及び図２６において、一つのアクチュエータモジュール（２００）を長さ方向、つまり、縦方向へと進む仮想の中心軸と他のアクチュエータモジュール（２００）を長さ方向、つまり、縦方向へと進む仮想の中心軸は互いに直交し、交差点を作る。また、図２７において、３つのアクチュエータモジュール（２００）に関する仮想の中心軸（Ａ、Ｂ、Ｃ）も互いに直交して交差点を作る。このように、本発明のアクチュエータモジュール（２００）と第１，２，３，４連結部材は、常にアクチュエータモジュール（２００）の仮想の中心軸が相互直交して交差点を作る方式で結合することも可能であり、このような直交結合が可能であるため、結合自体の堅固性が高まるだけでなく、アクチュエータモジュール（２００）のシャフト（２１２）に傾斜方向の荷重が掛からなくなり、アクチュエータモジュール（２００）の機能劣化を防ぎ、アクチュエータモジュール（２００）の設計も効果的に行うことが出来る。
【００５７】
以下では、図２８ないし図３５を通してみた本発明の第２実施例によるアクチュエータモジュールを説明していく。
【００５８】
図２８は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の構造を上部から眺めた第１斜視図である。図２９は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の構造を下部から眺めた第２斜視図である。図３０は、本発明の第２実施例によるロボット関節構造の内、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と連結部材（１２００，１４００）の結合状態を説明するための図面である。
【００５９】
図２８ないし図３０を参考すると２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）は、上段ハウジング（１３０１）、上部ポート（１３３０）、第１状態表示部（１３４１）、第２状態表示部（１３４３）、第１追加装着用のホール（１３５０）、下段ハウジング（１３６０）及び第２追加装着用のホール（１３７０）、電源及び制御信号用として利用可能な第１下部ポート（１３８１）及び第２下部ポート（１３８３）を含む。
【００６０】
上段ハウジング（１３０１）は、高さ、幅、広さ、長さが下段ハウジング（１３６０）より短い六面体で作られ、その下段には下段ハウジング（１３６０）と連結される構造で形成される。また、第１ブッシング（１２１５）との連結を通して第５連結部材（１２００）の第１回転軸（１２２０）を収容するための第１ブッシング連結部（１３１１）と、第２ブッシング（１４１５）との連結を通して第６連結部材（１４００）の第２回転軸（１４２０）を収容するための第２ブッシング連結部（１３１３）とを含む。一方、第２実施例での第５連結部材（１２００）は、第１実施例での第３連結部材（３０３）と同一又は類似の構成要素であるが、説明上の便宜のため、他の図面符号を記載した。
【００６１】
第１ホーン（１３２１）は、円板型で作られ、穴が開いた４つの第１連結口（１３２２）に第１ボルト（１２７０）が締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合する。
【００６２】
第２ホーン（１３２３）は、図示された通りに、穴が開いた４つの第２連結口（１３２４）に第２ボルト（１４７０）が締結される方式で第６連結部材（１４００）と結合する。
【００６３】
上部ポート（１３３０）は、外部へ電力及び／又は制御信号を供給するための独立的なポートとして、上段ハウジング（１３０１）の上段に作られる。
【００６４】
第１状態表示部（１３４３）は、第１ブッシング連結部（１３１１）及び第１ホーン（１３２１）と連結された第５連結部材（１２００）の駆動状態ないし回転状態を表し、ＬＥＤ素子で作ることが出来る。また、第２状態表示部（１３４１）は、第２ブッシング連結部（１３１３）及び第２ホーン（１３２３）と連結された第６連結部材（１４００）の駆動状態ないし回転状態を表し、ＬＥＤ素子で作ることが出来る。
【００６５】
第１追加装着用のホール（１３５０）は、上段ハウジング（１３０１）の外側面に穴が開き、多数個が形成され、ケーブル固定或いはネジを追加的に連結するためのホールである。
【００６６】
下段ハウジング（１３６０）は、上段ハウジング（１３０１）の下段に連結された構造として上段ハウジング（１３０１）より高さが長い直六面体で作ることも可能である。
【００６７】
第２追加装着用のホール（１３７０）は、下段ハウジング（１３６０）の外側面に穴が開き、多数個が形成され、ケーブル固定或いはネジを追加的に連結するようにするためのホールである。
【００６８】
第１下部ポート（１３８１）は、下段ハウジング（１３６０）の下段面に形成され、上段ハウジング（１３０１）の中心部で第１ホーン（１３２１）の軸方向と同一の方向性を持つ一字形のコネクター溝が作られている。第２下部ポート（１３８３）は、下段ハウジング（１３６０）の下段面に形成され、上段ハウジング（１３０１）の中心部で第２ホーン（１３２３）の軸方法と同一の方向性を持つ一字形のコネクターの溝が作られている。
【００６９】
図４を参考に第５連結部材（１２００）と第６連結部材（１４００）の結合状態を説明すると、第５連結部材（１２００）は、第５連結部材ハウジング（１２０１）、第１ａ結合口（１２１０）、第１回転軸（１２２０）、第１回転軸ガイド部（１２３０）、第１ｂ結合口（１２５０）、第１ボルトホール（１２６０）及び第１ボルト（１２７０）を含む。
【００７０】
第５連結部材ハウジング（１２０１）は、両端が下を向くΠの形となり、両端には第１ａ結合口（１２１０）及び第１ｂ結合口（１２５０）の穴が作られる。
【００７１】
第１ａ結合口（１２１０）は、外部の第１ブッシング連結部（１３１１）と一直線上に位置した後、第１回転軸（１２２０）による締結のため、穴が開けられて作られる。
【００７２】
第１回転軸（１２２０）は、第１回転軸ガイド部（１２３０）が第１ａ結合口（１２１０）に締結された後、第１回転軸ガイド部（１２３０）が提供する通路を通じ第１ａ結合口（１２１０）を通過して第１ブッシング連結部（１３１１）に締結され、上段ハウジング（１３０１）と連結される構造で作られる。
【００７３】
第１回転軸ガイド部（１２３０）は、中央が貫通した円形開口型の部材として第１ａ結合口（１２１０）に締結され、第１回転軸（１２２０）と共に第５連結部材（１２００）に対する回転性を提供する。
【００７４】
第１ｂ結合口（１２５０）は、第１ホーン（１３２１）と上段ハウジング（１３０１）の間の連結を提供するボルトと一直線上に位置し、該当するボルトに対する分離と締結を容易にするために穴が開けられて作られる。
【００７５】
第１ボルトホール（１２６０）は、第１ホーン（１３２１）の穴が開いた４つの第１連結口（１３２２）に第１ボルト（１２７０）を締結するため、第１連結口（１３２２）と締結の際、第５連結部材ハウジング（１２０１）において第１連結口（１３２２）と同一の一直線上に位置し、４つが作られる。
【００７６】
第１ボルト（１２７０）は、第１ｂ結合口（１２６０）と締結され、第５連結部材ハウジング（１２０１）を第１ホーン（１３２１）と締結するためのユニットである。
【００７７】
第６連結部材（１４００）は、第６連結部材ハウジング（１４０２）、第２ａ結合口（１４１０）、第２回転軸（１４２０）、第２回転軸ガイド部（１４３０）、第２ｂ結合口（１４５０）、第２ボルトホール（１４６０）及び第２ボルト（１４７０）を含む。
【００７８】
第６連結部材ハウジング（１４００）は、第５連結部材ハウジング（１２００）と類似してはいるが両端の長さが違う部材として、両端にそれぞれ穴が開いた第２ａ結合口（１４１０）、第２ｂ結合口（１４５０）が形成される。
【００７９】
第２ａ結合口（１４１０）は、外部の第２ブッシング連結部（１３１３）と一直線上に位置した後、第２回転軸（１４２０）による締結のため、穴が開いて作られる。
【００８０】
第２回転軸（１４２０）は、第２回転軸ガイド部（１４３０）が第２ａ結合口（１４１０）に締結された後、第２回転軸ガイド部（１４３０）が提供する通路を通して第２ａ結合口（１４１０）を通過し、第２ブッシング連結部（１３１３）に締結され、上段ハウジング（１３０１）と連結される構造で作られる。
【００８１】
第２回転軸ガイド部（１４３０）は、中央が貫通した円形開口型部材として、第２ａ結合口（１４１０）に締結され、第２回転軸（１４２０）と共に第６連結部材（１４００）に対する回転性を提供する。
【００８２】
第２ｂ結合口（１４５０）は、第２ホーン（１３２３）と上段ハウジング（１３０１）連結を提供するボルトと一直線上に位置し、該当するボルトに対する分離と締結を容易にするために穴が開けられて作られる。
【００８３】
第２ボルトホール（１４６０）は、第２ホーン（１３２３）の穴が開いた４つの第２連結口（１３２４）に第２ボルト（１４７０）を締結するため、第２連結口（１３２４）と締結する際、第６連結部材ハウジング（１４０１）において第２連結口（１３２４）と同一の一直線上に位置し、４つが作られる。
【００８４】
第２ボルト（１４７０）は、第２ｂ結合口（１４６０）と締結され、第６連結部材ハウジング（１４０１）を第２ホーン（１３２３）と締結するためのユニットである。
【００８５】
一方、第２実施例により２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と第５連結部材（１２００）及び第６連結部材（１４００）との結合状態を表す図３０は、例示的なものに過ぎず、多様な連結部材を様々な方式で結合出来るということは、当業者には自明なことであろう。
【００８６】
図３１は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の内部構造を表す図面である。図２８ないし図３０を参考すると、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）の内部は、第１モーター（１１１）、第１回転軸ギア（１１２）、第２モーター（１１３）、第２回転軸ギア（１１４）、第１平ギア（１１５）、第２平ギア（１１７）、第１駆動連結部（１２１）、第２駆動連結部（１２５）、第１ホーンギア（１３１）、第２ホーンギア（１３３）を含む。ここで、第１回転軸ギア（１１２）、第１平ギア（１１５）、第１駆動連結部（１２１）が第１ギアセットで形成され、第２回転軸ギア（１１４）、第２平ギア（１１７）、第２駆動連結部（１２５）が第２ギアセットとして作られる。
【００８７】
第１モーター（１１１）は、第１ホーン（１３２１）と連結された第１駆動シャフト（１３２）を回転させるための駆動力を伝達するためのユニットである。第１回転軸ギア（１１２）は、第１モーター（１１１）の回転軸に形成され、第１モーター（１１１）の駆動力を第１平ギア（１１５）に伝達する。
【００８８】
第２モーター（１１３）は、第２ホーン（１３２４）と連結された第２駆動シャフト（１３４）を回転させるための駆動力を伝達するためのユニットである。第２回転軸ギア（１１４）は、第２モーター（１１３）の回転軸に形成され、第２モーター（１１３）の駆動力を第２平ギア（１１７）へ伝達する。
【００８９】
第１平ギア（１１５）は、歯車部と回転軸部が全部歯車の形で作られ、第１回転軸ギア（１１２）からの駆動力を第１平ギア（１１５）の歯車から受け取り、第１平ギア（１１５）の回転軸部を通して第１ａの駆動連結ギア（１２２）へと伝達する。
【００９０】
第２平ギア（１１７）も歯車部と回転軸部が全部歯車の形で作られ、第２回転軸ゴア（１１４）からの駆動力を第２平ギア（１１７）の歯車から受け取り、第２平ギア（１１７）の回転軸部を通して第２ａの駆動連結ギア（１２６）へと伝達する。
【００９１】
第１駆動連結部（１２１）は、第１ａ駆動連結ギア（１２２）、第１ｂ駆動連結ギア（１２３）を含む。
【００９２】
第１ａ駆動連結ギア（１２２）は、第１平ギア（１１５）の回転部から駆動力を受け取り、第２ｂの駆動連結ギア（１２３）へと伝達する。第１ａ駆動連結ギア（１２２）は、２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９３】
第１ａの駆動連結ギア（１２２）の前段に形成された歯車部を通して第１平ギア（１１５）から駆動力を受け取り、前段の回転軸部、後段の歯車部及び後段の回転軸部を通して第１ｂの駆動連結ギア（１２３）へ駆動力を伝達する。
【００９４】
第１ｂ駆動連結ギア（１２３）は、第１ａ駆動連結ギア（１２２）から駆動力を受け取り、第１ホーンギア（１３１）へと伝達する。第１ｂ駆動連結ギア（１２３）も２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９５】
第１ｂ駆動連結ギア（１２３）の前段に形成された歯車部、前段に形成された回転軸部、後段に形成された歯車部を通して第１ａの駆動連結ギア（１２２）から駆動力を受け取り、後段に形成された回転軸部を通して第１ホーンギア（１３１）へと伝達する。
【００９６】
第２駆動連結部（１２５）は、第２ａ駆動連結ギア（１２６）、第２ｂ駆動連結ギア（１２７）を含む。
【００９７】
第２ａ駆動連結ギア（１２６）は、第２平ギア（１１７）の回転部から駆動力を受け取り、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）へと伝達する。第２ａの駆動連結ギア（１２６）は、２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組にして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【００９８】
第２ａの駆動連結ギア（１２６）の伝達に形成された歯車部を通して、第２平ギア（１１７）から駆動力を受け取り、前段の回転軸部、後段の歯車部及び後段の回転軸部を通して第２ｂ駆動連結ギア（１２７）として駆動力を伝達する。
【００９９】
第２ｂの駆動連結ギア（１２７）は、第２ａの駆動連結ギア（１２６）から駆動力を受け取り、第２ホーンギア（１３３）へと伝達する。第２ｂ駆動連結ギア（１２７）も２つの歯車部と回転軸部が形成され、歯車部と回転軸部を一組みにして図示された通りに、前段と後段として区別出来る。
【０１００】
第２ｂの駆動連結ギア（１２７）の前段に形成された歯車部、前段に形成された回転軸部、後段に形成された歯車部を通して第２ａの駆動連結ギア（１２６）から駆動力を受け取り、後段に形成された回転軸部を通して第２ホーンギア（１３３）へと伝達する。
【０１０１】
第１ホーンギア（１３１）は、第１ｂの駆動連結ギア（１３３）から駆動力を受け取り、第１ホーン（１３２１）を回転させる。第１ホーンギア（１３１）は、第１ｂの駆動連結ギア（１２３）の後段に形成された回転軸部を通して駆動力を受け取り、第１駆動シャフト（１３２）を通して第１ホーン（１３２１）へと伝達する。
【０１０２】
第２ホーンギア（１３３）は、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）から駆動力を受け取り、第２ホーン（１３２４）を回転させる。第２ホーンギア（１３３）は、第２ｂの駆動連結ギア（１２７）の後段に形成された回転軸部を通して駆動力を受け取り、第２駆動シャフト（１３４）を通して第２ホーン（１３２４）へと伝達する。
【０１０３】
図３２は本発明の第２の実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）で上部ポート（１３３０）の機能を説明するための図面である。
上部ポート（１３３０）は、外部へ電力及び／又は制御信号を供給するための独立ポートとして、図示された通りに、ポートコネクター（１３３０）と連結され、外部ＬＥＤ（１５０３）へ電力及び／又は制御信号を供給できる。
【０１０４】
図３３は、本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）で配線整理を説明するための図面である。
【０１０５】
第１下部ポート（１３８１）に結合される配線整理状態のため、コネクター結合部（１３９１）、第１固定バー（１３９２）、第１ボルト部（１３９３）、第２固定バー（１３９４）、第２ボルト部（１３９５）、第３固定バー（１３９６）及び第３ボルト部（１３９７）を必要とする。
【０１０６】
コネクター結合部（１３９１）は、第１下部ポート（１３８１）と結合するため突出され、内部に配線処理が出来ている。
【０１０７】
第１固定バー（１３９２）は、コネクター結合部（１３９１）が第１下部ポート（１３８１）に挿入された後、コネクター結合部（１３９１）を固定させるための固定ユニットとして、両段に第１ボルト部（１３９３）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１０８】
第１ボルト部（１３９３）は、第１固定バー（１３９２）に作られた穴が開いたホールを通して、下段ハウジング（１３６０）の下段に作られた第２の追加装着用ホール（１３７０）に固定される。
【０１０９】
第２固定バー（１３９４）は、下段ハウジング（１３６０）で第１ホーン（１３２１）が作られた面に水平のバー（Ｂａｒ）の形で作られ、コネクター結合部（１３９１）と連結された配線を固定させるための固定ユニットとして、両段に第２ボルト部（１３９５）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１１０】
第２ボルト部（１３９５）は、第２固定バー（１３９４）に作られたホール型を通して下段ハウジング（１３６０）の第１ホーン（１３２１）が作られた面に形成された第２追加装着用ホール（１３７０）に第２固定バー（１３９４）を固定させる。
【０１１１】
第３固定バー（１３９６）は、下段ハウジング（１３６０）で第１ホーン（１３２１）が作られた面に垂直のバー（Ｂａｒ）の形で形成され、コネクター結合部（１３９１）と連結された配線が第２固定バー（１３９４）から出た状態を固定させるための固定ユニットとして、両段に第３ボルト部（１３９７）を貫通させるための２つの穴が開いたホールを含む。
【０１１２】
第３ボルト部（１３９７）は、第３固定バー（１３９６）に形成された穴が開いたホール型を通して下段ハウジング（１３６０）の第１ホーン（１３２１）が作られた面に形成された第２の追加装着用ホール（１３７０）に第３固定バー（１３９６）を固定させる。
【０１１３】
一方、図３３では第２下部ポート（１３８３）を省略し、第１下部ポート（１３８１）を基準として説明したが、第２ホーン（１３２４）が作られた面の下段に形成された下段ハウジング（１３６０）の面に第２下部ポート（１３８３）のための固定装置が対応できるように作られることは、当業者には自明なことである。
【０１１４】
図３４は、本発明の第１実施例によるアクチュエータモジュール（２００）が第５連結部材（１２００）と第６連結部材（１４００）を通して第２の実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）と連結され、ロボット関節装置が形成された状態を表す図面である。
【０１１５】
図２ないし図９及び図３４を参考すると、本発明の第１実施例による万能結合構造を持つアクチュエータモジュール（２００）は、ハウジング（２１０、２２０、２３０）、ブッシング連結部（２３８）、ホーン（２５０）、固定片（２４０）、配線ガイド部（２３６）及びＬＥＤ照明（２３２）を含む構造である。一方。図示されなかったが、図面上の前面と反対面にそれぞれ述べたブッシング連結部（２３８）は、ホーン（２５０）が追加で作られ本発明の第２実施例による２の自由度を持つアクチュエータモジュールの形を取ることも出来る。
【０１１６】
図３４において、ホーン（２５０）は、円盤型として作られ、第５連結部材（１２００）の穴が開いた４つの第１連結口（未図示）に第１ボルト（１２７０）が締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合する。つまり、ホーン（２５０）は、穴が開いた４つの連結口（未図示）がボルトにより締結される方式で第５連結部材（１２００）と結合され、回転運動を行う。
【０１１７】
第５連結部材（１２００）、２の自由度を持つアクチュエータモジュール（１３００）及び第６連結部材（１４００）間の結合に対しても図３０で既に説明した。
【０１１８】
図３５は、本発明の第１及び第２実施例によるアクチュエータモジュールを結合して形成された例示的な多関節ロボットの図面である。
【０１１９】
図３５の多関節ロボットは、第１実施例による万能結合構造を持つ多数のアクチュエータモジュール（２００ａ〜２００ｄ）、第２実施例による２の自由度を持つ多数のアクチュエータモジュール（１３００ａ〜１３００ｄ）、多数の第５連結部材（１２００ａ〜１２００ｄ）、多数の第６連結部材（１４００ａ〜１４００ｆ）などを含み構成され、従って、１の自由度を必要とする膝関節の場合、第１実施例によるアクチュエータモジュールを適用し、２の自由度を必要とする足首関節の場合、第２実施例によるアクチュエータモジュールを適用して簡単にロボットの関節部を構成することが可能になる。
【０１２０】
以上で、一番望ましい実施例を通して本発明を説明したが、規格化され、モジュール化された構造を持つアクチュエータモジュール同士を結合することによって、様々な形を持つアクチュエティングメカニズムを具現できる事と、アクチュエータモジュールに連結部材との結合のための結合手段を形成することによって、公知の結合法でアクチュエータモジュールと連結部材を結合出来るという事に基礎する本発明の思想がつまり、ハウジングの個数を特定して、ボルト−ナットの結合のように公知の結合手段の一部だけを開示し、主に多関節ロボットに適用される場合を説明した上記の実施例によって限定されることはない。つまり、ボルト−ナットの結合の代わりにリベット結合のような公知の代替的な結合方式を選ぶ場合、本発明のボルトの穴、ナットの収容部などにそれに相応しい形に変えられる事は本発明の技術分野での通常の知識を持つ人には自明なことである。
【０１２１】
従って、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲に基づき決まられるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に回路部と器具部を収容するためのハウジングと、
互いに対向する構造として、前記のハウジングの側面に突出して形成される、少なくとも一つの第１固定片セットと、を含んで構成され、
各々の第１固定片にはボルトが通過するための開口部とナットを収容するためのナット収容部とが形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの駆動シャフトに結合出来るホーンをさらに含み、前記ホーンの中央には前記シャフトとの結合のためのシャフト結合口が開けられ、前記シャフトの端部には結合突起が形成され、前記シャフトの結合口の外周面には前記シャフト端部の結合突起と結合出来る少なくとも一つのシャフト結合口が形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記ホーンの上面には、上記シャフトとの結合の際、基準となり得る結合基準線が形成され、前記ホーンを貫通する少なくとも一個のボルト穴が形成され、前記ホーンの下面には少なくとも一つのナット収容部が形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールのハウジングは、前面に向いた第１ハウジングと後面に向いた第２ハウジングとを含み、上記第１固定片セットの第１列は、前記第１ハウジングの両側面及び底側面に形成され、前記固定片セットの第２列は、前記第２ハウジングの両側面及び底側面に形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの上記第１固定片セットに結合できるように、中央板の左右側に少なくとも一つの第２固定片セットを具備した連結部材をさらに含むことを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールには、配線プラグが連結出来る少なくとも一個以上のコネクターが具備され、前記少なくとも一個以上のコネクターに結合された配線束が上記後面ハウジングの外部に出られるように少なくとも一つの貫通口が前記のアクチュエータモジュールの後面ハウジングに形成され、前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングには、前記貫通口を通過する配線束が前記後面ハウジングから離隔突出されないように、前記配線束が通過する経路の左右側に各々一つの配線ガイド部が突出形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの上記ハウジングは、内部の隔壁を基準に二つの収容空間を持ち、一方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの回路部が収容され、他方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの器具部が収容されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
多数の上記アクチュエータモジュールが結合される際、前記各アクチュエータモジュールの上面及び底面を通過する仮想の中心軸は、互いに直交することを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項９】
第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとが直交して形成されることを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の２の自由度を持つアクチュエータモジュールであって、
内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを含み、六面体に形成され、下段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第１追加装着用のホールが形成される上段ハウジングと、
内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを各々駆動させるための第１モーター及び第２モーターを具備し、六面体で前記のハウジングと連結される構造で形成され、六面の内、上段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第２追加装着用ホールが形成され、六面体で形成される下段ハウジングと、を含み、
上記第１モーターから上記駆動シャフトに駆動力を伝達する第１ギアセットと前記第１駆動シャフトに駆動力を伝達する第１ギアセットと、上記第２モーター部から上記第２駆動シャフトに駆動力を伝達する第２ギアセットが上記上段ハウジングと上記下段ハウジングの間の内部に形成されることを特徴とする、２の自由度を持つアクチュエータモジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の２の自由度を持つアクチュエータモジュールであって、、
外部第１連結部材の第１回転軸を収容するための第１ブッシング連結部と、
外部の第２連結部材の第２回転軸を収容するための第２ブッシング連結部と、
上記第１駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第１ホーンと、
上記第２駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第２ホーンと、が上記上段ハウジングに具備され、
上記第１ブッシング連結部及び上記第１ホーン、ならびに上記第２ブッシング連結部及び上記第２ホーンは、各々同軸上に対称に形成されることを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール
【請求項１２】
請求項１１に記載の２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記上段ハウジング及び上記下段ハウジングは、外部面にケーブル固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで構成された追加装着用のホールを含み、上記第１駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第１ホーンと前記第１駆動シャフトが形成された面と対向する面に突出して形成される第１ブッシングの連結部により回転可能に結合される第１連結部材及び、
上記の第２駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第２ホーンと前記の駆動シャフトが形成された面と対向される面に内部から突出して形成される、第２のブッシング連結部により回転可能に結合される、第２連結部材をさらに含むことを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項１】
内部に回路部と器具部を収容するためのハウジングと、
互いに対向する構造として、前記のハウジングの側面に突出して形成される、少なくとも一つの第１固定片セットと、を含んで構成され、
各々の第１固定片にはボルトが通過するための開口部とナットを収容するためのナット収容部とが形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの駆動シャフトに結合出来るホーンをさらに含み、前記ホーンの中央には前記シャフトとの結合のためのシャフト結合口が開けられ、前記シャフトの端部には結合突起が形成され、前記シャフトの結合口の外周面には前記シャフト端部の結合突起と結合出来る少なくとも一つのシャフト結合口が形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記ホーンの上面には、上記シャフトとの結合の際、基準となり得る結合基準線が形成され、前記ホーンを貫通する少なくとも一個のボルト穴が形成され、前記ホーンの下面には少なくとも一つのナット収容部が形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールのハウジングは、前面に向いた第１ハウジングと後面に向いた第２ハウジングとを含み、上記第１固定片セットの第１列は、前記第１ハウジングの両側面及び底側面に形成され、前記固定片セットの第２列は、前記第２ハウジングの両側面及び底側面に形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの上記第１固定片セットに結合できるように、中央板の左右側に少なくとも一つの第２固定片セットを具備した連結部材をさらに含むことを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールには、配線プラグが連結出来る少なくとも一個以上のコネクターが具備され、前記少なくとも一個以上のコネクターに結合された配線束が上記後面ハウジングの外部に出られるように少なくとも一つの貫通口が前記のアクチュエータモジュールの後面ハウジングに形成され、前記アクチュエータモジュールの後面ハウジングには、前記貫通口を通過する配線束が前記後面ハウジングから離隔突出されないように、前記配線束が通過する経路の左右側に各々一つの配線ガイド部が突出形成されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記アクチュエータモジュールの上記ハウジングは、内部の隔壁を基準に二つの収容空間を持ち、一方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの回路部が収容され、他方の収容空間には前記アクチュエータモジュールの器具部が収容されることを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
多数の上記アクチュエータモジュールが結合される際、前記各アクチュエータモジュールの上面及び底面を通過する仮想の中心軸は、互いに直交することを特徴とする、万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項９】
第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとが直交して形成されることを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の２の自由度を持つアクチュエータモジュールであって、
内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを含み、六面体に形成され、下段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第１追加装着用のホールが形成される上段ハウジングと、
内部に上記第１駆動シャフト及び第２駆動シャフトを各々駆動させるための第１モーター及び第２モーターを具備し、六面体で前記のハウジングと連結される構造で形成され、六面の内、上段面を除いた全ての面にケーブルで固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで成り立つ第２追加装着用ホールが形成され、六面体で形成される下段ハウジングと、を含み、
上記第１モーターから上記駆動シャフトに駆動力を伝達する第１ギアセットと前記第１駆動シャフトに駆動力を伝達する第１ギアセットと、上記第２モーター部から上記第２駆動シャフトに駆動力を伝達する第２ギアセットが上記上段ハウジングと上記下段ハウジングの間の内部に形成されることを特徴とする、２の自由度を持つアクチュエータモジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の２の自由度を持つアクチュエータモジュールであって、、
外部第１連結部材の第１回転軸を収容するための第１ブッシング連結部と、
外部の第２連結部材の第２回転軸を収容するための第２ブッシング連結部と、
上記第１駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第１ホーンと、
上記第２駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第２ホーンと、が上記上段ハウジングに具備され、
上記第１ブッシング連結部及び上記第１ホーン、ならびに上記第２ブッシング連結部及び上記第２ホーンは、各々同軸上に対称に形成されることを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール
【請求項１２】
請求項１１に記載の２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュールであって、
上記上段ハウジング及び上記下段ハウジングは、外部面にケーブル固定或いはネジを追加的に連結する多数個のホールで構成された追加装着用のホールを含み、上記第１駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第１ホーンと前記第１駆動シャフトが形成された面と対向する面に突出して形成される第１ブッシングの連結部により回転可能に結合される第１連結部材及び、
上記の第２駆動シャフトの突出した端段に形成される円板型の第２ホーンと前記の駆動シャフトが形成された面と対向される面に内部から突出して形成される、第２のブッシング連結部により回転可能に結合される、第２連結部材をさらに含むことを特徴とする、２の自由度を持つ万能結合構造を持つアクチュエータモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２０１１−２５５３６７（Ｐ２０１１−２５５３６７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６８８５（Ｐ２０１１−４６８８５）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５０７４１６７０２）ロボティス カンパニー，リミテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】Ｒｏｂｏｔｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５０７４１６７０２）ロボティス カンパニー，リミテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】Ｒｏｂｏｔｉｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ
【Ｆターム（参考）】
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