KR102556920B1

KR102556920B1 - Motion assistance apparatus

Info

Publication number: KR102556920B1
Application number: KR1020170181120A
Authority: KR
Inventors: 최현도; 김정훈; 노세곤; 심영보; 이민형; 이연백; 이종원; 최병준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2023-07-20
Also published as: KR20190014448A

Abstract

일 실시 예에 따르면 운동 보조 장치는, 사용자의 근위 부분을 지지하기 위한 근위 지지부; 상기 근위 지지부에 대하여 서로 다른 속도로 병진 운동 가능한 제 1 구동 링크 및 제 2 구동 링크; 상기 제 2 구동 링크에 회전 가능하게 연결되는 지지 조인트; 상기 제 1 구동 링크 및 상기 지지 조인트 사이에 연결되어 상기 근위 지지부에 대하여 병진 운동(translation) 및 회전 운동(rotation)을 동시에 하는 지지 바디; 상기 지지 바디에 연결되고, 사용자의 원위 부분을 지지하기 위한 원위 지지부; 및 상기 지지 조인트를 회전시키는 토크를 제공할 수 있는 토크 제공 수단을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the exercise assistance device includes a proximal support for supporting a user's proximal portion; a first drive link and a second drive link capable of translating at different speeds with respect to the proximal support; a support joint rotatably connected to the second driving link; a support body connected between the first driving link and the support joint to simultaneously perform translation and rotation with respect to the proximal support unit; a distal support portion connected to the support body and configured to support a user's distal portion; and a torque providing means capable of providing torque for rotating the support joint.

Description

Movement assist device {MOTION ASSISTANCE APPARATUS}

아래의 설명은 운동 보조 장치에 관한 것이다.The description below relates to exercise assisting devices.

고령화 사회가 심화됨에 따라 관절 문제로 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들의 보행을 보조하는 운동 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다.As the aging society intensifies, more and more people complain of pain and discomfort due to joint problems, and interest in exercise assisting devices for assisting walking of the elderly or patients with joint problems is increasing.

상기 운동 보조 장치는, 상기 근위 지지부를 중심으로 회전 가능하고, 상기 제 1 구동 링크 및 제 2 구동 링크에 각각 회전 가능하게 연결되는 커플링 링크; 및 상기 근위 지지부를 중심으로 회전 가능하고, 상기 제 2 구동 링크에 회전 가능하게 연결되는 연결 링크를 더 포함하고, 상기 근위 지지부에 대하여, 상기 제 1 구동 링크는 상기 제 2 구동 링크보다 빠른 속도로 병진 운동 가능하다.The exercise assisting device may include coupling links rotatable around the proximal support and rotatably connected to the first driving link and the second driving link, respectively; and a connecting link rotatable about the proximal support and rotatably connected to the second drive link, relative to the proximal support, the first drive link moving at a higher speed than the second drive link. Translational motion is possible.

상기 토크 제공 수단은, 상기 지지 조인트가 상기 제 2 구동 링크를 중심으로 회전함에 따라 변형되는 탄성체를 포함할 수 있다.The torque providing unit may include an elastic body that is deformed as the support joint rotates around the second driving link.

상기 운동 보조 장치는, 상기 지지 조인트로부터 상방으로 돌출 형성되는 상방 돌출부를 더 포함하고, 상기 탄성체는 상기 상방 돌출부 및 제 2 구동 링크를 연결할 수 있다.The motion assistance device may further include an upper protrusion protruding upward from the support joint, and the elastic body may connect the upper protrusion and the second driving link.

상기 운동 보조 장치는, 상기 지지 조인트로부터 사용자의 내측 방향으로 돌출 형성되는 내번 돌출부를 더 포함하고, 상기 탄성체는, 상기 내번 돌출부 및 제 2 구동 링크를 연결하는 내번 탄성체를 포함할 수 있다.The exercise assistance device may further include an inverted protrusion protruding from the support joint toward the user, and the elastic body may include an inverted elastic body connecting the inverted protrusion and the second driving link.

상기 운동 보조 장치는, 상기 지지 조인트로부터 사용자의 외측 방향으로 돌출 형성되는 외번 돌출부를 더 포함하고, 상기 탄성체는, 상기 외번 돌출부 및 제 2 구동 링크를 연결하는 외번 탄성체를 더 포함할 수 있다.The motion assisting device may further include an outer turn protruding portion protruding outwardly of the user from the support joint, and the elastic body may further include an outer turn elastic body connecting the outer turn protrusion and the second driving link.

상기 내번 탄성체의 탄성 계수는, 상기 외번 탄성체의 탄성 계수 보다 클 수 있다.A modulus of elasticity of the inner turn elastic body may be greater than a modulus of elasticity of the outer turn elastic body.

상기 토크 제공 수단은, 상기 지지 조인트에 회전 동력을 제공함으로써, 상기 지지 조인트를 회전시키는 서브 액츄에이터를 포함할 수 있다.The torque providing unit may include a sub actuator that rotates the support joint by providing rotational power to the support joint.

상기 지지 조인트는 제 1 서브 베벨 기어를 포함하고, 상기 서브 액츄에이터는 상기 제 1 서브 베벨 기어에 맞물리는 제 2 서브 베벨 기어를 포함할 수 있다.The support joint may include a first sub-bevel gear, and the sub-actuator may include a second sub-bevel gear engaged with the first sub-bevel gear.

상기 서브 액츄에이터는 상기 근위 지지부의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다.The sub-actuators may be disposed parallel to the longitudinal direction of the proximal support part.

상기 제 1 서브 베벨 기어 및 제 2 서브 베벨 기어 각각의 축이 이루는 각도는 90도 보다 클 수 있다.An angle formed by an axis of each of the first sub-bevel gear and the second sub-bevel gear may be greater than 90 degrees.

상기 운동 보조 장치는, 사용자의 운동 상태 정보를 감지하기 위한 센서; 및 상기 센서에서 감지된 운동 상태 정보에 기초하여, 상기 서브 액츄에이터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The exercise assistance device may include a sensor for detecting user's exercise state information; and a control unit controlling the sub-actuator based on motion state information detected by the sensor.

상기 운동 보조 장치는, 상기 근위 지지부에 회전 가능하게 연결되는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터로부터 상기 지지 바디까지 동력을 전달하는 동력 전달 로드를 더 포함할 수 있다.The exercise assisting device may include an actuator rotatably connected to the proximal support; and a power transmission rod for transmitting power from the actuator to the support body.

상기 액츄에이터는, 상기 근위 지지부에 회전 가능하게 연결되는 구동 하우징; 상기 구동 하우징에 고정되는 구동 모터; 및 상기 구동 하우징으로부터 길이 방향으로 연장 형성되어, 상기 동력 전달 로드의 슬라이딩을 안내하는 가이드를 포함할 수 있다.The actuator may include a drive housing rotatably connected to the proximal support; a drive motor fixed to the drive housing; and a guide extending from the drive housing in a longitudinal direction and guiding sliding of the power transmission rod.

상기 지지 바디는 사용자의 발목 관절 근방의 원격 회전 중심을 중심으로 회전 가능하다.The support body is rotatable about a remote center of rotation near the user's ankle joint.

상기 지지 바디는 사용자가 상기 운동 보조 장치를 착용한 상태를 기준으로 사용자의 전방에 위치할 수 있다.The support body may be positioned in front of the user based on a state in which the user is wearing the exercise assistance device.

상기 운동 보조 장치는, 근위 지지부; 상기 근위 지지부에 대하여 서로 다른 속도로 병진 운동 가능한 제 1 구동 링크 및 제 2 구동 링크; 상기 제 1 구동 링크 및 제 2 구동 링크에 각각 회전 가능하게 연결되는 양 단부를 포함하고, 상기 근위 지지부에 대하여 병진 운동 및 회전 운동을 동시에 하는 지지 바디; 상기 지지 바디에 회전 가능하게 연결되는 원위 지지부; 및 상기 원위 지지부를 회전시키는 토크를 제공할 수 있는 토크 제공 수단을 포함할 수 있다.The exercise assisting device includes a proximal support; a first drive link and a second drive link capable of translating at different speeds with respect to the proximal support; a support body including both ends rotatably connected to the first drive link and the second drive link, respectively, and simultaneously performing translational and rotational movements with respect to the proximal support; a distal support rotatably connected to the support body; and a torque providing means capable of providing torque for rotating the distal support.

상기 토크 제공 수단은, 상기 지지 바디 및 원위 지지부를 연결하고, 상기 원위 지지부가 상기 지지 바디를 중심으로 회전함에 따라 변형되는 탄성체를 포함할 수 있다.The torque providing unit may include an elastic body that connects the support body and the distal support unit and is deformed as the distal support unit rotates around the support body.

상기 운동 보조 장치는, 상기 지지 바디로부터 사용자의 발의 안쪽 부분을 향해 돌출 형성되고, 상기 탄성체의 일단을 지지하는 돌출부를 더 포함하고, 상기 원위 지지부는, 사용자의 발의 바깥쪽 부분을 커버하고, 상기 탄성체의 타단을 지지하는 연결부를 포함할 수 있다.The motion assistance device further includes a protrusion protruding from the support body toward an inner portion of the user's foot and supporting one end of the elastic body, the distal support portion covering an outer portion of the user's foot, A connection portion supporting the other end of the elastic body may be included.

도 1a은 사용자의 발목 관절(talocrural joint)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 1b는 사용자의 목말밑 관절(subtalar joint)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 배면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발등 굽힘(dorsi-flexion)을 보조하는 운동 보조 장치를 부분적으로 확대 도시한 정면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발등 굽힘을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발바닥 굽힘(plantar-flexion)을 보조하는 운동 보조 장치를 부분적으로 확대 도시한 정면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발바닥 굽힘을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 사용자가 착용한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자가 발바닥 굽힘을 한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자가 발등 굽힘을 한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 원위 지지부가 중립 상태에 있는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 18은 사용자의 발이 내번(inversion) 한 상태에서, 일 실시 예에 따른 지지 링크 및 원위 지지부를 나타내는 평면도이다.
도 19는 사용자의 발이 외번(eversion) 한 상태에서, 일 실시 예에 따른 지지 링크 및 원위 지지부를 나타내는 평면도이다.
도 20은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 지지 링크 및 서브 액츄에이터 각각의 서브 베벨 기어가 맞물리는 모습을 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 24는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 서브 액츄에이터의 제어 과정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.1A is a diagram illustrating motions of a user's talocrural joint.
Figure 1b is a diagram showing the operation of the user's subtalar joint (subtalar joint).
2 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
3 is a rear view of an exercise assistance device according to an embodiment.
4 is a partially enlarged front view of an exercise assistance device for assisting dorsi-flexion of a user's ankle joint according to an embodiment.
5 is a side view illustrating an exercise assisting device for assisting in instep bending of a user's ankle joint according to an embodiment.
6 is a front view partially enlarged of an exercise assistance device for assisting plantar-flexion of a user's ankle joint according to an embodiment.
7 is a side view illustrating an exercise assisting device for assisting plantar flexion of a user's ankle joint according to an embodiment.
8 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
9 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
10 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
11 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
12 is a front view of an exercise assistance device according to an embodiment.
13 is a side view illustrating a state in which a user wears an exercise assistance device according to an embodiment.
14 is a side view illustrating a state in which a user wearing an exercise assistance device performs plantar flexion according to an exemplary embodiment.
15 is a side view illustrating a state in which a user wearing an exercise assistance device performs instep bending according to an exemplary embodiment.
16 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
17 is a plan view illustrating a distal support unit in a neutral state according to an embodiment.
18 is a plan view illustrating a support link and a distal support in a state in which a user's foot is inverted, according to an embodiment.
19 is a plan view illustrating a support link and a distal support in a state in which a user's foot is eververted, according to an embodiment.
20 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.
21 is a front view of an exercise assistance device according to an embodiment.
22 is a side view of an exercise assistance device according to an embodiment.
23 is a partially enlarged perspective view illustrating a state in which sub-bevel gears of each of a support link and a sub-actuator of an exercise assistance device are engaged with each other according to an exemplary embodiment.
24 is a block diagram schematically illustrating a control process of a sub-actuator of an exercise assistance device according to an exemplary embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment, the detailed description will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.

도 1a은 사용자의 발목 관절(talocrural joint)의 동작을 나타내는 도면이고, 도 1b는 사용자의 목말밑 관절(subtalar joint)의 동작을 나타내는 도면이다.1A is a diagram showing the operation of a user's talocrural joint, and FIG. 1B is a diagram showing the operation of a user's subtalar joint.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 사용자의 발목(ankle)은 2개의 축을 기준으로 움직이는 것으로 이해할 수 있다. 제 1 축(A1) 및 제 2 축(A2)은 각각, 발목 관절 및 목말밑 관절을 개념적으로 도시한 것이다. 사용자의 발목은 발목 관절을 중심으로 발등 굽힘(dorsi-flexion) 또는 발바닥 굽힘(plantar-flexion) 할 수 있다. 또한, 사용자의 발목은 목말밑 관절을 중심으로 외번(eversion) 또는 내번(inversion) 할 수 있다. 제 1 축(A1) 및 제 2 축(A2) 중 어느 하나의 축을 기준으로 발목이 움직이면, 다른 하나의 축의 위치 또는 각도가 변경될 수 있다. 이하 설명하는 실시 예에 따른 운동 보조 장치는, 제 1 축(A1) 및/또는 제 2 축(A2)을 기준으로 한 발목의 움직임을 가능하게 한다.Referring to Figures 1a and 1b, it can be understood that the user's ankle (ankle) moves based on two axes. The first axis A1 and the second axis A2 conceptually show the ankle joint and the subtalar joint, respectively. The user's ankle may dorsi-flexion or plantar-flexion around the ankle joint. In addition, the user's ankle may be evern or inverted around the subtalar joint. When the ankle moves based on one of the first axis A1 and the second axis A2, the position or angle of the other axis may be changed. An exercise assistance device according to an embodiment described below enables movement of an ankle based on a first axis A1 and/or a second axis A2.

도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 배면도이다.2 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment, and FIG. 3 is a rear view of the exercise assistance device according to an embodiment.

도 2 및 도 3을 참조하면, 운동 보조 장치(1)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 인체, 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 운동 보조 장치(1)는, 근위 지지부(91, proximal support), 지지 링크(10), 제 1 구동 링크(11), 제 2 구동 링크(12), 커플링 링크(13, coupling link), 연결 링크(14, connecting link), 동력 전달 로드(15), 제 1 탄성체(16a) 및 액츄에이터(80)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the exercise assisting device 1 may be worn on a user to assist the user's exercise. The user may be a human body, animal or robot, but is not limited thereto. The exercise assisting device 1 includes a proximal support 91, a support link 10, a first driving link 11, a second driving link 12, a coupling link 13, a coupling link, and a connection It may include a link 14, a connecting link, a power transmission rod 15, a first elastic body 16a, and an actuator 80.

근위 지지부(91)는 사용자의 근위 부분을 지지하고, 원위 지지부(92)는 사용자의 원위 부분을 지지할 수 있다. 운동 보조 장치(1)는 근위 지지부(91) 및 원위 지지부(92) 사이의 각도를 조절하는 방식으로, 사용자의 관절 운동을 보조할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(91)는 사용자의 정강이(shank)를 지지하고, 원위 지지부(92)는 사용자의 발(foot)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(1)는 사용자의 발목 관절(talocrural joint)의 발바닥 굽힘(plantar flexion) 및/또는 발등 굽힘(dorsi flexion)을 보조할 수 있다. 다른 예로, 근위 지지부(91)가 사용자의 전완(forearm)을 지지하고, 원위 지지부(92)가 사용자의 손바닥뼈(metacarpal)를 지지한 상태로, 운동 보조 장치(1)는 사용자의 손목 관절(wrist joint)의 굽힘 및/또는 신장 운동을 보조할 수 있다. 이하 운동 보조 장치(1)가 발목 관절의 움직임을 보조하는 경우를 예시적으로 설명하기로 한다. 운동 보조 장치(1)가 보조하는 관절은 발목 관절에 제한되지 않음을 밝혀둔다. Proximal support 91 may support a proximal portion of the user, and distal support 92 may support a distal portion of the user. The exercise assisting device 1 may assist a user's joint motion by adjusting an angle between the proximal support 91 and the distal support 92 . For example, proximal support 91 may support a user's shank and distal support 92 may support a user's foot. For example, the exercise assisting device 1 may assist plantar flexion and/or dorsi flexion of the user's talocrural joint. As another example, in a state in which the proximal support part 91 supports the user's forearm and the distal support part 92 supports the user's metacarpal, the exercise assistance device 1 is the user's wrist joint ( It can assist in flexion and/or extension of the wrist joint. Hereinafter, a case in which the exercise assisting device 1 assists motion of an ankle joint will be described as an example. It should be noted that the joint assisted by the exercise assisting device 1 is not limited to the ankle joint.

근위 지지부(91)는 사용자의 정강이에 탈착 가능하다. 예를 들어, 근위 지지부(91)는 종아리를 둘러싸는 종아리 장착부(미도시)를 구비할 수 있다. 종아리 장착부는 사용자의 종아리의 크기에 따라 둘레의 길이가 조절될 수 있다. 예를 들어, 종아리 장착부는 탄성 밴드일 수 있다. 근위 지지부(91)는 사용자의 정강이 전방에 장착될 수 있다.The proximal support 91 is detachable from the user's shin. For example, the proximal support 91 may have a calf mount (not shown) surrounding the calf. The length of the circumference of the calf mounting portion may be adjusted according to the size of the user's calf. For example, the calf attachment may be an elastic band. The proximal support 91 may be mounted on the front of the user's shin.

원위 지지부(92)는 사용자의 발에 탈착 가능하다. 도시한 것처럼, 원위 지지부(92)는 사용자가 착용하는 신발의 외부에 장착되는 것뿐만 아니라 신발의 내부로 삽입될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 원위 지지부(92)는 사용자의 발의 밑면을 지지하는 인솔부(insole part, 921)와, 사용자의 발의 측면을 감싸고 지지 링크(10)에 연결되는 연결부(connecting part, 922)를 포함할 수 있다.The distal support 92 is detachable from the user's foot. As shown, the distal support part 92 may have a structure that can be inserted into the shoe as well as mounted on the outside of the shoe worn by the user. For example, the distal support 92 includes an insole part 921 supporting the bottom of the user's foot and a connecting part 922 that surrounds the side of the user's foot and is connected to the support link 10. can do.

후술하는 바와 같이, 액츄에이터(80)의 동력은, 동력 전달 로드(15), 지지 링크(10), 제 1 구동 링크(11), 커플링 링크(13) 및 제 2 구동 링크(12) 순으로 전달될 수 있다. 이와 같은 힘 전달 과정에서 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12)는 동시에 근위 지지부(91)에 대하여 각각 서로 다른 속도로 움직일 수 있으며, 그 결과 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12)에 연결된 지지 링크(10)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동 및 회전 운동을 동시에 할 수 있게 된다. As will be described later, the power of the actuator 80 is transmitted through the power transmission rod 15, the support link 10, the first driving link 11, the coupling link 13, and the second driving link 12 in order. can be conveyed In this force transmission process, the first driving link 11 and the second driving link 12 can simultaneously move at different speeds with respect to the proximal support 91, and as a result, the first driving link 11 and the second driving link 12 can move at different speeds. The support link 10 connected to the two driving links 12 is capable of simultaneous translational and rotational movement with respect to the proximal support 91 .

운동 보조 장치(1)는 근위 지지부(91) 상에 액츄에이터(80)를 2자유도로 회동 가능하게 지지하는 근위 조인트(91a)를 포함할 수 있다. 근위 조인트(91a)는 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트일 수 있다. 근위 조인트(91a)는 근위 지지부(91)의 상측에 배치될 수 있다.The exercise assisting device 1 may include a proximal joint 91a for supporting the actuator 80 to rotate in two degrees of freedom on the proximal support 91 . Proximal joint 91a may be a universal joint or a ball joint. The proximal joint 91a may be disposed above the proximal support 91 .

액츄에이터(80)는 근위 지지부(91)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 액츄에이터(80)는 운동 보조 장치(1)를 구동하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 액츄에이터(80)는 구동 하우징(81), 구동 모터(82) 및 가이드(83)를 포함할 수 있다.Actuator 80 may be rotatably connected to proximal support 91 . The actuator 80 may generate power for driving the motion assistance device 1 . The actuator 80 may include a driving housing 81 , a driving motor 82 and a guide 83 .

구동 하우징(81)은 근위 조인트(91a)에 의해 근위 지지부(91)에 대하여 2자유도로 회동할 수 있다. 예를 들어, 구동 하우징(81)은 근위 지지부(91)의 길이 방향에 교차하는 2개의 축을 중심으로 회동할 수 있다. 예를 들어, 구동 하우징(81)은 근위 지지부(91)의 전면에 수직한 축과, 근위 지지부(91)의 전면과 평행한 축 각각을 중심으로 회동할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(91)의 전면에 수직한 축 및 근위 지지부(91)의 전면과 평행한 축은 각각 사용자가 서있는 상태를 기준으로 시상축(sagittal axis) 및 관상축(coronal axis)과 평행할 수 있다.The drive housing 81 can rotate in two degrees of freedom with respect to the proximal support 91 by the proximal joint 91a. For example, the drive housing 81 can rotate about two axes intersecting the longitudinal direction of the proximal support 91 . For example, the drive housing 81 can rotate about an axis perpendicular to the front surface of the proximal support 91 and an axis parallel to the front surface of the proximal support 91 , respectively. For example, an axis perpendicular to the front surface of the proximal support portion 91 and an axis parallel to the front surface of the proximal support portion 91 are parallel to a sagittal axis and a coronal axis based on a user standing state, respectively. can do.

구동 모터(82)는 구동 하우징(81)에 고정될 수 있다. 구동 모터(82)는 동력 전달 로드(15)를 슬라이딩 시키기 위한 동력을 생성할 수 있다. 구동 모터(82)는 교체 가능하다. 구동 모터(82)는 구동 하우징(81)에 고정되어 강체 운동(rigid body motion)을 할 수 있다.The driving motor 82 may be fixed to the driving housing 81 . The driving motor 82 may generate power for sliding the power transmission rod 15 . The drive motor 82 is replaceable. The driving motor 82 is fixed to the driving housing 81 and can perform rigid body motion.

가이드(83)는 구동 하우징(81)으로부터 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 서있는 상태를 기준으로, 가이드(83)는 구동 하우징(81)으로부터 하방으로, 다시 말하면 원위 지지부(92)를 향하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 가이드(83)는 동력 전달 로드(15)의 슬라이딩을 안내할 수 있다. 예를 들어, 가이드(83)는 동력 전달 로드(15)가 슬라이딩 할 수 있도록 보조할 수 있다.The guide 83 may extend from the drive housing 81 in the longitudinal direction. For example, based on the user's standing state, the guide 83 may extend downward from the drive housing 81, that is, in a direction toward the distal support 92. The guide 83 may guide the sliding of the power transmission rod 15 . For example, the guide 83 may assist the power transmission rod 15 to slide.

동력 전달 로드(15)는 액츄에이터(80)로부터 동력을 전달받아 슬라이딩 할 수 있다. 동력 전달 로드(15)는 가이드(83)를 따라 슬라이딩 가능하다. 예를 들어, 동력 전달 로드(15) 및 액츄에이터(80)는 볼 스크류 방식으로 연결될 수 있다. 액츄에이터(80)는 동력 전달 로드(15)를 상방 또는 하방으로 슬라이딩 시킬 수 있다. 동력 전달 로드(15)는 동력 전달 바디(151) 및 연장부(152)를 포함할 수 있다.The power transmission rod 15 may slide by receiving power from the actuator 80 . The power transmission rod 15 is slidable along the guide 83 . For example, the power transmission rod 15 and the actuator 80 may be connected in a ball screw manner. The actuator 80 may slide the power transmission rod 15 upward or downward. The power transmission rod 15 may include a power transmission body 151 and an extension portion 152 .

동력 전달 바디(151)는 가이드(83)에 직접적으로 접촉할 수 있다. 동력 전달 바디(151)는 가이드(83)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 할 수 있다.The power transmission body 151 may directly contact the guide 83 . The power transmission body 151 may slide along the longitudinal direction of the guide 83 .

연장부(152)는 동력 전달 바디(151)의 일측으로부터 연장되는 길이 방향 부재일 수 있다. 연장부(152)의 일단은 동력 전달 바디(151)에 연결되고, 타단은 지지 링크(10)의 일측에 연결될 수 있다. 지지 링크(10)는 연장부(152)에 대해 2자유도 회전 가능하다. 예를 들어, 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트가 연장부(152) 및 지지 링크(10) 사이에 구비될 수 있다.The extension part 152 may be a longitudinal member extending from one side of the power transmission body 151 . One end of the extension 152 may be connected to the power transmission body 151 and the other end may be connected to one side of the support link 10 . The support link 10 is rotatable in two degrees of freedom relative to the extension 152 . For example, a universal joint or ball joint may be provided between the extension 152 and the support link 10 .

제 1 구동 링크(11)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동할 수 있다. 예를 들어, 커플링 링크(13)는 근위 지지부(91), 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결할 수 있다(도 3 참조). 제 1 구동 링크(11)의 일단은 커플링 링크(13)의 일단에 2자유도 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트가 제 1 구동 링크(11) 및 커플링 링크(13) 사이에 구비될 수 있다. 제 1 구동 링크(11)의 타단은 지지 링크(10)에 2자유도 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트가 제 1 구동 링크(11) 및 지지 링크(10) 사이에 구비될 수 있다. 한편, 제 1 구동 링크(11)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동뿐만 아니라 회전 운동도 동시에 할 수 있음을 밝혀 둔다.The first drive link 11 can translate relative to the proximal support 91 . For example, the coupling link 13 can connect the proximal support 91 , the first driving link 11 and the second driving link 12 (see FIG. 3 ). One end of the first driving link 11 may be rotatably connected to one end of the coupling link 13 with two degrees of freedom. For example, a universal joint or a ball joint may be provided between the first drive link 11 and the coupling link 13 . The other end of the first driving link 11 may be rotatably connected to the support link 10 in two degrees of freedom. For example, a universal joint or a ball joint may be provided between the first drive link 11 and the support link 10 . On the other hand, it should be noted that the first driving link 11 can simultaneously perform not only translational movement but also rotational movement with respect to the proximal support 91 .

제 2 구동 링크(12)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동 할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(91) 및 제 2 구동 링크(12)는 커플링 링크(13)에 의해 연결될 수 있다. 제 2 구동 링크(12)는 제 1 구동 링크(11) 보다 근위 지지부(91)에 가까이 위치하므로, 제 2 구동 링크(12)의 병진 운동 속도는 제 1 구동 링크(11)의 병진 운동 속도 보다 느리다.The second driving link 12 is capable of translation relative to the proximal support 91 . For example, the proximal support 91 and the second driving link 12 can be connected by a coupling link 13 . Since the second drive link 12 is located closer to the proximal support 91 than the first drive link 11, the translation speed of the second drive link 12 is greater than the translation speed of the first drive link 11. slow.

근위 지지부(91), 제 2 구동 링크(12), 커플링 링크(13) 및 연결 링크(14)는 4절 링크 구조를 구성함으로써, 1자유도의 움직임을 구현할 수 있다. 연결 링크(14)의 일단은 근위 지지부(91)에 회전 가능하게 연결될 수 있고, 타단은 제 2 구동 링크(12)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 커플링 링크(13)의 일단은 근위 지지부(91)에 회전 가능하게 연결될 수 있고, 중간 부분은 제 2 구동 링크(12)에 회전 가능하게 연결될 수 있고, 타단은 제 1 구동 링크(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. The proximal support 91, the second driving link 12, the coupling link 13, and the connecting link 14 constitute a 4-bar link structure, so that movement of one degree of freedom can be implemented. One end of the connecting link 14 may be rotatably connected to the proximal support 91 and the other end may be rotatably connected to the second driving link 12 . One end of the coupling link 13 can be rotatably connected to the proximal support 91, the middle portion can be rotatably connected to the second driving link 12, and the other end can be rotatably connected to the first driving link 11 It can be rotatably connected.

예를 들어, 커플링 링크(13) 및 연결 링크(14)는 평행할 수 있다. 커플링 링크(13) 중 근위 지지부(91)에 회전 가능하게 연결되는 축과 제 2 구동 링크(12)에 회전 가능하게 연결되는 축 사이의 거리는, 연결 링크(14) 중 근위 지지부(91)에 회전 가능하게 연결되는 축과 연결 링크(14) 중 제 2 구동 링크(12)에 회전 가능하게 연결되는 축 사이의 거리와 동일할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제 2 구동 링크(12)는 근위 지지부(91)에 대해 평행을 유지하면서, 슬라이딩할 수 있다.For example, coupling link 13 and connecting link 14 may be parallel. The distance between the shaft rotatably connected to the proximal support 91 of the coupling link 13 and the shaft rotatably connected to the second drive link 12 is the proximal support 91 of the connecting link 14 It may be the same as the distance between the rotatably connected shaft and the shaft rotatably connected to the second drive link 12 of the connecting links 14 . According to this structure, the second drive link 12 can slide while maintaining parallel to the proximal support 91 .

커플링 링크(13)의 길이는 연결 링크(14)의 길이보다 길 수 있다. 예를 들어, 커플링 링크(13)의 회전 반경은 연결 링크(14)의 회전 반경보다 길 수 있다. 예를 들어, 제 2 구동 링크(12)는 하부 링크(116)의 중간 부분에 회전 가능하게 연결되고, 제 1 구동 링크(11)는 하부 링크(116)의 단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 커플링 링크(13)가 회전할 때, 제 1 구동 링크(11)의 속도는 제 2 구동 링크(12)의 속도보다 빠를 수 있다. 다시 말하면, 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12) 사이의 상대적인 운동이 구현될 수 있다.The length of the coupling link 13 may be longer than the length of the connecting link 14 . For example, the rotation radius of the coupling link 13 may be longer than that of the connecting link 14 . For example, the second driving link 12 may be rotatably connected to the middle portion of the lower link 116 and the first driving link 11 may be rotatably connected to an end of the lower link 116 . According to this structure, when the coupling link 13 rotates, the speed of the first driving link 11 may be higher than the speed of the second driving link 12 . In other words, relative movement between the first driving link 11 and the second driving link 12 can be implemented.

지지 링크(10)는, 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동(translation) 및 회전 운동(rotation)을 동시에 할 수 있다. 지지 링크(10)는 사용자의 정강이 및 발을 연결하는 사용자의 발목 관절 근방의 원격 회전 중심(RCM)을 중심으로 회전 가능하다. 지지 링크(10)는 사용자가 운동 보조 장치(1)를 착용한 상태를 기준으로 사용자의 전방에 위치할 수 있다. 예를 들어, 지지 링크(10)는, 사용자의 발의 상방 및 정강이의 전방의 공간에 위치할 수 있다. 지지 링크(10)는 지지 바디(101), 지지 조인트(102) 및 복수 개의 돌출부(103a, 103b, 103c)를 포함할 수 있다. The support link 10 can simultaneously perform translation and rotation with respect to the proximal support 91 . The support link 10 is rotatable about a remote center of rotation (RCM) near the user's ankle joint that connects the user's shin and foot. The support link 10 may be positioned in front of the user based on a state in which the user wears the exercise assistance device 1 . For example, the support link 10 may be located in a space above the user's foot and in front of the shin. The support link 10 may include a support body 101, a support joint 102, and a plurality of protrusions 103a, 103b, and 103c.

지지 바디(101)의 제 1 부분은 동력 전달 로드(15) 및 제 1 구동 링크(11)에 연결될 수 있다. 지지 바디(101)의 제 2 부분은 지지 조인트(102)에 연결될 수 있다. 지지 바디(101)의 제 3 부분은 발목 앞쪽으로 발등 및 발바닥을 둘러싸는 원위 지지부(92)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 지지 링크(10)는 사용자의 발목 관절(talocrural joint) 축 상에 위치하는 구성에 연결되지 않고도, 사용자의 발목 관절(talocrural joint)의 근방을 원격 회전 중심(remote center of motion, RCM)으로 하여 회전될 수 있다. 따라서, 지지 링크(10)는 실제 사용자의 발목 관절의 운동과 유사한 움직임을 나타낼 수 있으면서도, 사용자가 운동 보조 장치(100)를 착용한 상태에서 신발을 신거나 벗는 동작을 용이하게 수행할 수 있게 한다.The first part of the support body 101 may be connected to the power transmission rod 15 and the first driving link 11 . The second part of the support body 101 may be connected to the support joint 102 . The third part of the support body 101 may be connected to the distal support 92 surrounding the instep and sole in front of the ankle. According to such a structure, the support link 10 moves the vicinity of the user's talocrural joint to a remote center of motion without being connected to a component located on the user's talocrural joint axis. , RCM) can be rotated. Therefore, the support link 10 can exhibit a movement similar to that of an actual user's ankle joint, while allowing the user to easily perform an operation of putting on or taking off shoes while wearing the exercise assisting device 100. .

지지 조인트(102)는 지지 바디(101)가 제 2 구동 링크(12) 상에서 회전 가능하도록, 지지 바디(101) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결할 수 있다.The support joint 102 may connect the support body 101 and the second driving link 12 such that the support body 101 is rotatable on the second driving link 12 .

복수 개의 돌출부(103a, 103b, 103c)는 지지 조인트(102)로부터 돌출 형성되어, 후술되는 탄성체(16a, 16b)의 일단을 지지할 수 있다. 복수 개의 돌출부(103a, 103b, 103c)는 상방 돌출부(103a), 내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)를 포함할 수 있다.The plurality of protrusions 103a, 103b, and 103c may protrude from the support joint 102 and support ends of the elastic bodies 16a and 16b to be described later. The plurality of protrusions 103a, 103b, and 103c may include an upper protrusion 103a, an inner protrusion 103b, and an outer protrusion 103c.

내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)는 제 2 구동 링크(12)의 길이 방향에 교차하는 방향으로, 지지 조인트(102)로부터 돌출 형성될 수 있다.The inner protrusion 103b and the outer protrusion 103c may protrude from the support joint 102 in a direction crossing the longitudinal direction of the second driving link 12 .

제 1 탄성체(16a)는 지지 링크(10) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결하고, 지지 링크(10)가 제 2 구동 링크(12)에 대하여 회전함에 따라 변형될 수 있다. 도 2에 도시된 일 실시 예에서는, 운동 보조 장치(1)가 상방 돌출부(103a) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결하는 제 1 탄성체(16a)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 운동 보조 장치(1)는 내번 돌출부(103b) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결하는 제 2 탄성체(16b) 및/또는 외번 돌출부(103c) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결하는 제 3 탄성체(16c)를 포함할 수 있음을 밝혀둔다. 이와 관련된 상세한 사항은 도 8 내지 도 10에서 후술하기로 한다. 제 1 탄성체(16a)는, 예를 들어, 압축 스프링, 인장 스프링, 판 스프링, 고무줄 또는 탄성 섬유 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.The first elastic body 16a connects the support link 10 and the second drive link 12 and can be deformed as the support link 10 rotates with respect to the second drive link 12 . In one embodiment shown in FIG. 2 , the exercise assistance device 1 is illustrated as including a first elastic body 16a connecting the upper protrusion 103a and the second driving link 12, but the exercise assistance device (1) is the second elastic body 16b connecting the inner protrusion 103b and the second driving link 12 and/or the third elastic body 16c connecting the outer turning protrusion 103c and the second driving link 12. ) can be included. Details related to this will be described later with reference to FIGS. 8 to 10 . The first elastic body 16a may be formed of various materials such as, for example, a compression spring, an extension spring, a plate spring, a rubber band, or an elastic fiber.

예를 들어, 제 1 탄성체(16a)는 사용자가 서있는 상태를 기준으로, 초기 상태일 수 있고, 사용자의 발목이 내번 또는 외번할 때, 신장될 수 있다. 원위 지지부(92)가 지지 링크(10)를 중심으로 회전할 때, 제 1 탄성체(16a)는 원위 지지부(92)를 초기 위치로 복원시키는 힘을 원위 지지부(92)로 인가할 수 있다. 다시 말하면, 운동 보조 장치(1)를 착용한 사용자의 발목이 내번 또는 외번되었을 때, 제 1 탄성체(16a)는 사용자의 발목을 초기 상태로 복원시킬 수 있다. 이러한 보조력을 통해, 사용자의 발목이 의도치 않게 내번 또는 외번되는 것을 방지함으로써, 사용자의 낙상을 방지할 수 있다. For example, the first elastic body 16a may be in an initial state based on the user's standing state, and may be extended when the user's ankle is inverted or eversioned. When the distal support 92 rotates about the support link 10 , the first elastic body 16a may apply a force to the distal support 92 to restore the distal support 92 to an initial position. In other words, when the user's ankle wearing the exercise assistance device 1 is inverted or eversioned, the first elastic body 16a may restore the user's ankle to an initial state. Through this assisting force, it is possible to prevent the user from falling by preventing the user's ankle from being unintentionally inverted or eversioned.

도 4는 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발등 굽힘(dorsi-flexion)을 보조하는 운동 보조 장치를 부분적으로 확대 도시한 정면도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발등 굽힘을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발바닥 굽힘(plantar-flexion)을 보조하는 운동 보조 장치를 부분적으로 확대 도시한 정면도이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 사용자의 발목 관절의 발바닥 굽힘을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.4 is a partially enlarged front view of an exercise assistance device assisting dorsi-flexion of a user's ankle joint according to an embodiment, and FIG. 5 is a front view showing dorsi-flexion of a user's ankle joint according to an embodiment. FIG. 6 is a side view showing an exercise assisting device for assisting, and FIG. 6 is a partially enlarged front view of an exercise assisting device for assisting plantar-flexion of a user's ankle joint according to an embodiment. FIG. It is a side view illustrating an exercise assisting device for assisting plantar flexion of a user's ankle joint according to an embodiment.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 운동 보조 장치(1)가 사용자의 발바닥 굽힘을 보조하는 메커니즘은 이하와 같다. 액츄에이터(80)에 의해 동력 전달 로드(15)가 지지 링크(10)를 아래쪽으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 지지 링크(10)에 연결된 제 1 구동 링크(11)는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12)는 커플링 링크(13)에 의해 서로 연결되어 있으므로, 제 2 구동 링크(12)는 아래쪽으로 이동할 수 있다. 제 2 구동 링크(12)의 변위 변화량은 제 1 구동 링크(11)의 변위 변화량보다 작으므로, 2개의 구동 링크(11, 12) 사이에 하강 속도 차이가 발생되어, 지지 바디(101)는 지지 조인트(102)를 중심으로 앞쪽으로 회전할 수 있다. 여기서, "앞쪽"은 사용자의 발바닥이 굽힘을 하는 방향을 의미한다. 이러한 과정에 의해, 지지 링크(10)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동 및 회전 운동을 동시에 할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 7 , a mechanism by which the exercise assistance device 1 assists the user's plantar flexion is as follows. The power transmission rod 15 can move the support link 10 downward by the actuator 80 . In this case, the first drive link 11 connected to the support link 10 can move downward. Since the first drive link 11 and the second drive link 12 are connected to each other by the coupling link 13, the second drive link 12 can move downward. Since the change in displacement of the second drive link 12 is smaller than the change in displacement of the first drive link 11, a difference in descending speed is generated between the two drive links 11 and 12, so that the support body 101 is supported. It can rotate forward around the joint 102 . Here, "front" means a direction in which the sole of the user's foot bends. By this process, the support link 10 can simultaneously translate and rotate with respect to the proximal support 91 .

운동 보조 장치(1)가 사용자의 발등 굽힘을 보조 하는 메커니즘은 이하와 같다. 액츄에이터(80)에 의해 동력 전달 로드(15)가 지지 링크(10)를 위쪽으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 지지 링크(10)에 연결된 제 1 구동 링크(11)는 위쪽으로 이동할 수 있다. 제 1 구동 링크(11) 및 제 2 구동 링크(12)는 커플링 링크(13)에 의해 서로 연결되어 있으므로, 제 2 구동 링크(12)는 위쪽으로 이동할 수 있다. 제 2 구동 링크(12)의 변위 변화량은 제 1 구동 링크(11)의 변위 변화량보다 작으므로, 2개의 구동 링크(11, 12) 사이에 상승 속도 차이가 발생되어, 지지 바디(101)는 지지 조인트(102)를 중심으로 뒤쪽으로 회전할 수 있다. 여기서, "뒤쪽"은 사용자의 발등이 굽힘을 하는 방향을 의미한다.The mechanism by which the exercise assisting device 1 assists the user's instep bending is as follows. The power transmission rod 15 can move the support link 10 upward by the actuator 80 . In this case, the first drive link 11 connected to the support link 10 can move upward. Since the first driving link 11 and the second driving link 12 are connected to each other by the coupling link 13, the second driving link 12 can move upward. Since the change in displacement of the second drive link 12 is smaller than the change in displacement of the first drive link 11, a difference in lifting speed is generated between the two drive links 11 and 12, so that the support body 101 is supported. It can rotate backward around the joint 102 . Here, "rear" means a direction in which the user's instep bends.

도 8은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.8 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 지지 링크(10)는 지지 바디(101) 및 지지 조인트(102)를 포함할 수 있다. 제 2 구동 링크(12)는 근위 지지부(91, 도 2 참조)와 평행한 길이 방향 부재일 수 있다. 제 2 구동 링크(12)는 링크 바디(121)와, 링크 바디(121)로부터 전방으로 절곡 형성되는 링크 절곡부(122)와, 링크 바디(121)로부터 전방으로 돌출 형성되는 링크 돌기(123)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the support link 10 may include a support body 101 and a support joint 102 . The second driving link 12 may be a longitudinal member parallel to the proximal support 91 (see FIG. 2). The second driving link 12 includes a link body 121, a link bent portion 122 formed by bending forward from the link body 121, and a link protrusion 123 formed by protruding forward from the link body 121. can include

지지 조인트(102)는 제 2 구동 링크(12)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 지지 조인트(102)는 제 2 구동 링크(12)의 절곡부(122)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 사용자가 운동 보조 장치(1, 도 2 참조)를 착용한 상태를 기준으로, 지지 조인트(102)의 회전축인 제 3 축(A3)은 사용자의 목말밑 관절의 회전축인 제 2 축(A2, 도 1b 참조)과 동일하거나 실질적으로 나란하게 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 원위 지지부(92, 도 2 참조)는 사용자의 목말밑 관절의 운동에 순응하여 회전할 수 있다.The support joint 102 may be rotatably connected to the second driving link 12 . For example, the support joint 102 may be rotatably connected to the bent portion 122 of the second driving link 12 . Based on the state in which the user is wearing the exercise assisting device (1, see FIG. 2), the third axis A3, which is the axis of rotation of the support joint 102, is the second axis A2, which is the axis of rotation of the user's subtalar joint. 1b), or may be formed substantially parallel to each other. According to such a structure, the distal support part 92 (see FIG. 2) can rotate in accordance with the movement of the user's subtalar joint.

상방 돌출부(103a)는 지지 조인트(102)로부터 링크 돌기(123)에 가까워지는 방향을 향하여 상방으로 돌출 형성되고, 제 1 탄성체(16a)는 상방 돌출부(103a)에 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제 1 탄성체(16a)가 지지 조인트(102)에 직접 연결되는 경우와 비교하여, 지지 조인트(102)의 회전 각도에 따른 제 1 탄성체(16a)의 길이 변화량이 증가될 수 있으므로, 상대적으로 낮은 탄성 계수를 갖는 제 1 탄성체(16a)를 이용하더라도 보다 큰 탄성력을 제공할 수 있다. The upper protrusion 103a protrudes upward from the support joint 102 in a direction approaching the link protrusion 123, and the first elastic body 16a may be connected to the upper protrusion 103a. According to this structure, compared to the case where the first elastic body 16a is directly connected to the support joint 102, the amount of change in the length of the first elastic body 16a according to the rotation angle of the support joint 102 can be increased. Therefore, even if the first elastic body 16a having a relatively low modulus of elasticity is used, a greater elastic force can be provided.

내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)는 지지 조인트(102)로부터 제 3 축(A3)과 직교하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)는 지지 조인트(102)로부터 제 2 구동 링크(12)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)는 지지 조인트(102)의 좌측 및 우측에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 내번 돌출부(103b) 및 외번 돌출부(103c)는, 지지 바디(101)의 회전축인 제 4 축(A4)과 나란할 수 있다.The inner protrusion 103b and the outer protrusion 103c may protrude from the support joint 102 in a direction perpendicular to the third axis A3. The inner protrusion 103b and the outer protrusion 103c may protrude from the support joint 102 in a direction crossing the longitudinal direction of the second driving link 12 . For example, the inner protrusion 103b and the outer protrusion 103c may be formed on the left and right sides of the support joint 102, respectively. For example, the inner protrusion 103b and the outer protrusion 103c may be parallel to the fourth axis A4 that is the rotational axis of the support body 101 .

내번 돌출부(103b)는 지지 조인트(102)로부터 사용자의 내측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, "사용자의 내측 방향"이란, 사용자의 정수리를 관통하는 세로축(longitudinal axis)을 향하는 방향, 또는 사용자의 중심을 관통하는 시상면(sagittal plane)을 향하는 방향으로 이해될 수 있다. The inward protrusion 103b may protrude from the support joint 102 toward the user's inner side. Here, the "inner direction of the user" may be understood as a direction toward a longitudinal axis passing through the crown of the user or a direction toward a sagittal plane passing through the center of the user.

외번 돌출부(103c)는 지지 조인트(102)로부터 사용자의 외측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, "사용자의 외측 방향"이란, 사용자의 정수리를 관통하는 세로축(longitudinal axis)으로부터 멀어지는 방향, 또는 사용자의 중심을 관통하는 시상면(sagittal plane)으로부터 멀어지는 방향으로 이해될 수 있다. The external protrusion 103c may protrude from the support joint 102 toward the user's outer side. Here, the term "external direction of the user" may be understood as a direction away from a longitudinal axis passing through the crown of the user or a direction away from a sagittal plane passing through the center of the user.

지지 바디(101)는 지지 조인트(102)에 회전 가능하게 연결되는 제 1 부분(1011)과, 동력 전달 로드(15) 및 제 1 구동 링크(11) 각각에 회전 가능하게 연결되는 제 2 부분(1012)과, 원위 지지부(92)에 연결되는 제 3 부분(1013)을 포함할 수 있다. 지지 바디(101)의 회전축인 제 4 축(A4)은 제 3 축(A3)과 직교할 수 있다. 지지 바디(101)는 제 4 축(A4)을 중심으로 회전 가능하면서, 동시에 근위 지지부(91, 도 2 참조)에 대해 병진 운동 가능하므로, 결과적으로 지지 바디(101) 및 이와 연결된 원위 지지부(92)는 사용자의 발목 관절의 근방을 원격 회전 중심으로 하여 회전될 수 있다.The support body 101 includes a first part 1011 rotatably connected to the support joint 102 and a second part rotatably connected to each of the power transmission rod 15 and the first driving link 11 ( 1012) and a third part 1013 connected to the distal support 92. The fourth axis A4, which is the rotational axis of the support body 101, may be orthogonal to the third axis A3. Since the support body 101 is rotatable about the fourth axis A4 and at the same time capable of translation with respect to the proximal support 91 (see FIG. 2), as a result, the support body 101 and the distal support 92 connected thereto ) may be rotated around the user's ankle joint as a remote rotation center.

제 1 탄성체(16a)는 지지 조인트(102)와 제 2 구동 링크(12)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 탄성체(16a)의 일단은 지지 조인트(102)의 상방 돌출부(103a)에 지지되고, 제 1 탄성체(16a)의 타단은 제 2 구동 링크(12)의 링크 돌기(123)에 지지될 수 있다.The first elastic body 16a may connect the support joint 102 and the second driving link 12 . For example, one end of the first elastic body 16a is supported by the upper protrusion 103a of the support joint 102, and the other end of the first elastic body 16a is the link protrusion 123 of the second driving link 12. can be supported on

제 1 탄성체(16a)는, 제 3 축(A3)을 중심으로 지지 조인트(102)가 회전하는 각도에 따라 압축 또는 신장될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 목말밑 관절이 초기 상태에 있을 때, 제 1 탄성체(16a)의 길이는 초기 상태일 수 있다. 사용자의 목말밑 관절이 내번 또는 외번 동작할 때, 지지 조인트(102)는 제 2 구동 링크(12)에 대하여 회전되고, 제 1 탄성체(16a)는 신장될 수 있다. 제 1 탄성체(16a)에 의하면, 사용자의 목말밑 관절의 내번 또는 외번 동작 각도가 증가될수록, 지지 조인트(102)가 초기 상태로 복귀하도록 작용하는 탄성력이 증가될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 운동 보조 장치(1)는 사용자가 보행하는 과정에서 발을 접질리는 문제를 해소할 수 있다.The first elastic body 16a may be compressed or expanded according to an angle at which the support joint 102 rotates around the third axis A3. For example, when the user's subtalar joint is in an initial state, the length of the first elastic body 16a may be in an initial state. When the user's subtalar joint moves in inversion or eversion, the support joint 102 is rotated relative to the second driving link 12, and the first elastic body 16a can be extended. According to the first elastic body 16a, as the inversion or lateral motion angle of the user's subtalar joint increases, the elastic force acting to return the support joint 102 to an initial state may increase. According to such a structure, the exercise assistance device 1 can solve the problem of the user's feet being twisted while walking.

도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.9 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.

도 9를 참조하면, 운동 보조 장치(1)는, 내번 돌출부(103b) 및 제 2 구동 링크(12)를 연결하는 내번 탄성체(16b)를 포함할 수 있다. 또한, 지지 바디(101)가 중립인 상태에서, 내번 탄성체(16b)는 초기 길이를 가질 수 있다. Referring to FIG. 9 , the exercise assisting device 1 may include an inner elastic body 16b connecting the inner protrusion 103b and the second driving link 12 . Also, in a state where the support body 101 is in a neutral state, the inverted elastic body 16b may have an initial length.

한편, 초기 상태를 기준으로, 지지 조인트(102)의 회전축(A3, 도 8 참조)을 포함하고 지지 바디(101)의 회전축(A4, 도 8 참조)에 수직한 가상의 면을 가정할 수 있다. 이 경우, 도 9에 도시한 것처럼, 상기 가상의 면으로부터 내번 탄성체(16b) 중 내번 돌출부(103b)에 연결된 부분까지의 거리는, 상기 가상의 면으로부터 내번 탄성체(16b) 중 구동 링크(12)에 연결된 부분까지의 거리보다 길 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 내번 탄성체(16b)의 길이 변화는, 동일한 각도로 외번할 때 보다 내번할 때 더 커지게 된다. 다시 말하면, 내번 탄성체(16b)는, 사용자가 외번 동작을 하는 경우보다 내번 동작을 하는 경우에 보다 큰 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 따라서, 내번 동작 및 외번 동작시에 제공되는 탄성 복원력을 서로 달리 설정할 수 있으므로, 뇌졸증 환자와 같이 유각기(swing phase) 과정에서 비정상적으로 내번 동작을 하려는 경향이 큰 환자들이 정상적인 보행을 할 수 있도록 도와줄 수 있다. 도 10은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이다.On the other hand, based on the initial state, a virtual plane including the axis of rotation (A3, see FIG. 8) of the support joint 102 and perpendicular to the axis of rotation (A4, see FIG. 8) of the support body 101 may be assumed. . In this case, as shown in FIG. 9, the distance from the imaginary surface to the portion connected to the inner turn protrusion 103b of the inner turn elastic body 16b is the distance from the imaginary face to the driving link 12 of the inner turn elastic body 16b. It can be longer than the distance to the connected part. According to this structure, the change in the length of the inverted elastic body 16b becomes larger when inverted than in the case of eversion at the same angle. In other words, the inversion elastic body 16b can provide a greater elastic restoring force when the user performs an inversion motion than when the user performs an extraversion motion. Therefore, since the elastic restoring force provided during inversion and eversion can be set differently, it helps patients with a high tendency to abnormal inversion during the swing phase, such as stroke patients, to walk normally. can give 10 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment.

도 10을 참조하면, 운동 보조 장치(1)는 지지 링크(10)의 서로 다른 부분에 결합되는 내번 탄성체(16b) 및 외번 탄성체(16c)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 내번 탄성체(16b)의 일단은 내번 돌출부(103b)에 지지되고, 타단은 제 2 구동 링크(12)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 외번 탄성체(16c)의 일단은 외번 돌출부(103c)에 지지되고, 타단은 제 2 구동 링크(12)에 지지될 수 있다.Referring to FIG. 10 , the exercise assisting device 1 may include an inner elastic body 16b and an outer elastic body 16c coupled to different parts of the support link 10 . For example, one end of the inner turn elastic body 16b may be supported by the inner turn protrusion 103b and the other end may be supported by the second driving link 12 . For example, one end of the outer turn elastic body 16c may be supported by the outer turn protrusion 103c and the other end may be supported by the second driving link 12 .

내번 탄성체(16b) 및 외번 탄성체(16c)는 목말밑 관절을 중심으로 회전하는 발에 가해지는 탄성력의 크기를 조절할 수 있다. 한편, 예를 들어, 내번 탄성체(16b)의 탄성 계수를 외번 탄성체(16c)의 탄성 계수보다 높게 설정함으로써, 의도치 않은 내번 동작을 효율적으로 방지할 수 있다. 물론, 내번 탄성체(16b) 및 외번 탄성체(16c)의 탄성 계수는 동일하거나, 외번 탄성체(16c)의 탄성 계수가 내번 탄성체(16c)의 탄성 계수 보다 높을 수도 있음을 밝혀둔다. 내번 탄성체(16b) 및 외번 탄성체(16c)의 탄성 계수는 사용자의 상태에 맞게 적절하게 선택될 수 있다.The inversion elastic body 16b and the eversion elastic body 16c can adjust the size of the elastic force applied to the foot rotating around the subtalar joint. Meanwhile, by setting, for example, the elastic modulus of the inverted elastic body 16b higher than the elastic modulus of the externally inverted elastic body 16c, unintentional inverted operation can be efficiently prevented. Of course, it should be noted that the elastic moduli of the inner elastic body 16b and the outer elastic body 16c may be the same, or the elastic modulus of the outer elastic body 16c may be higher than that of the inner elastic body 16c. The modulus of elasticity of the inner turn elastic body 16b and the outer turn elastic body 16c may be appropriately selected according to the user's condition.

한편, 필요에 따라서 내번 탄성체(16b) 및 외번 탄성체(16c) 중 어느 하나는 생략될 수도 있음을 밝혀둔다.Meanwhile, it should be noted that any one of the inner turn elastic body 16b and the outer turn elastic body 16c may be omitted if necessary.

도 11은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이고, 도 12는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 사용자가 착용한 모습을 나타내는 측면도이다.11 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment, FIG. 12 is a front view of the exercise assistance device according to an embodiment, and FIG. 13 is a side view showing a user wearing the exercise assistance device according to an embodiment. am.

도 14는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자가 발바닥 굽힘을 한 상태를 나타내는 측면도이고, 도 15는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자가 발등 굽힘을 한 상태를 나타내는 측면도이다.14 is a side view illustrating a state in which a user wearing an exercise assistance device plantar flexes, and FIG. 15 is a side view illustrating a state in which a user wearing an exercise assistance device performs instep bending according to an embodiment. am.

도 11 내지 도 15를 참조하면, 운동 보조 장치(2)는, 근위 지지부(91), 원위 지지부(92), 지지 링크(20), 제 1 구동 링크(21), 제 2 구동 링크(22), 커플링 링크(23), 연결 링크(24), 동력 전달 로드(25), 탄성체(26) 및 액츄에이터(80)를 포함할 수 있다.11 to 15, the exercise assistance device 2 includes a proximal support part 91, a distal support part 92, a support link 20, a first driving link 21, and a second driving link 22. , It may include a coupling link 23, a connecting link 24, a power transmission rod 25, an elastic body 26 and an actuator 80.

원위 지지부(92)는 인솔부(921) 및 연결부(922)를 포함할 수 있다.The distal support part 92 may include an insole part 921 and a connection part 922 .

연결부(922)는 지지 링크(20)의 둘레 방향을 따라서 회전 가능하게 연결될 수 있고, 이 경우, 사용자는 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태에서 목말밑 관절(talocalcaneal joint)의 내번(inversion) 및/또는 외번(eversion)을 할 수 있다. The connecting portion 922 may be rotatably connected along the circumferential direction of the support link 20, and in this case, the user may perform inversion of the talocalcaneal joint while wearing the exercise assisting device 2. and/or everversion.

지지 링크(20)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동(translation) 및 회전 운동(rotation)을 동시에 할 수 있다. 지지 링크(20)는 원격 회전 중심(RCM, Remote Center of Motion)을 중심으로 회전 가능하다. 지지 링크(20)는 원위 지지부(92)에 동력을 전달할 수 있다. 지지 링크(20)가 원격 회전 중심(RCM)을 중심으로 회전할 경우, 지지 링크(20)에 연결된 원위 지지부(92)도 마찬가지로 원격 회전 중심(RCM)을 중심으로 회전할 수 있다.The support link 20 is capable of simultaneous translation and rotation relative to the proximal support 91 . The support link 20 is rotatable around a remote center of motion (RCM). Support link 20 may transmit power to distal support 92 . When the support link 20 rotates about the remote rotation center RCM, the distal support 92 connected to the support link 20 may likewise rotate about the remote rotation center RCM.

지지 링크(20)의 양 단부는 각각 제 1 구동 링크(21) 및 제 2 구동 링크(22)에 회전 가능하게 연결된다. 도 13과 같이, 지지 링크(20)의 일 단부는 제 1 조인트(J1)에 의해 제 1 구동 링크(21)에 연결되고, 타 단부는 제 2 조인트(J2)에 의해 제 2 구동 링크(22)에 연결될 수 있다. 제 1 조인트(J1) 및 제 2 조인트(J2) 중 적어도 하나 이상의 조인트는, 2 자유도(degree of freedom) 회전 운동을 구현하는 조인트일 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제 1 조인트(J1)는 지지 링크(20) 및 제 1 구동 링크(21)가 2 자유도로 회전하게 하는 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트일 수 있고, 제 2 조인트(J2)는 지지 링크(20) 및 제 2 구동 링크(22)가 1 자유도로 회전하게 하는 조인트, 예를 들면, 힌지일 수 있다. 이와 같은 연결 관계에 의하면, 액츄에이터(80)의 구동에 따라서, 관상면(frontal plane, 도 2 참조) 및 시상면(sagittal plane, 도 3 참조) 각각에 투영(projection)시킨 제 1 구동 링크(21) 및 제 2 구동 링크(22) 사이의 각도가 동시에 변경될 수 있다.Both ends of the support link 20 are rotatably connected to the first drive link 21 and the second drive link 22, respectively. 13, one end of the support link 20 is connected to the first driving link 21 by a first joint J1, and the other end is connected to a second driving link 22 by a second joint J2. ) can be connected to At least one of the first joint J1 and the second joint J2 may be a joint that implements rotational movement with two degrees of freedom. For example, as shown, the first joint J1 may be a universal joint or a ball joint that allows the support link 20 and the first drive link 21 to rotate in two degrees of freedom, and the second joint J2 ) may be a joint that allows the support link 20 and the second driving link 22 to rotate in one degree of freedom, for example, a hinge. According to this connection relationship, according to the driving of the actuator 80, the first drive link 21 projected on the frontal plane (see FIG. 2) and the sagittal plane (see FIG. 3), respectively. ) and the angle between the second driving link 22 can be changed simultaneously.

지지 링크(20)는 원통 형상으로 형성되고, 상기 원통 형상의 둘레면에는 연결부(922)가 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 지지 링크(20)의 양 단부에는 외측 플랜지가 마련되어, 연결부(922)가 지지 링크(20)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The support link 20 is formed in a cylindrical shape, and a connection portion 922 may be rotatably connected to a circumferential surface of the cylindrical shape. For example, outer flanges are provided at both ends of the support link 20 to prevent the connection portion 922 from being separated from the support link 20 .

제 1 구동 링크(21)는 지지 링크(20) 및 커플링 링크(23)를 연결할 수 있다. 제 1 구동 링크(21)는 제 1 조인트(J1)에 의해 지지 링크(20)에 회전 가능하게 연결되고, 제 3 조인트(J3)에 의해 커플링 링크(23)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제 3 조인트(J3)는 2 자유도 회전 운동을 구현하는 조인트일 수 있다. 예를 들어, 제 3 조인트(J3)는 유니버셜 조인트 또는 볼 조인트일 수 있다.The first driving link 21 may connect the support link 20 and the coupling link 23 . The first driving link 21 may be rotatably connected to the support link 20 by a first joint J1 and rotatably connected to the coupling link 23 by a third joint J3. The third joint J3 may be a joint that implements 2 degree of freedom rotational motion. For example, the third joint J3 may be a universal joint or a ball joint.

제 2 구동 링크(22)는, 지지 링크(20), 커플링 링크(23) 및 연결 링크(24)를 연결할 수 있다. 제 2 구동 링크(22)는 제 2 조인트(J2)에 의해 지지 링크(20)에 회전 가능하게 연결되고, 제 4 조인트(J4)에 의해 커플링 링크(23)에 회전 가능하게 연결되고, 제 5 조인트(J5)에 의해 연결 링크(24)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The second driving link 22 may connect the support link 20 , the coupling link 23 and the connection link 24 . The second drive link 22 is rotatably connected to the support link 20 by a second joint J2 and rotatably connected to the coupling link 23 by a fourth joint J4, It can be rotatably connected to the connecting link 24 by the 5 joint J5.

커플링 링크(23)는 제 1 구동 링크(21) 및 제 2 구동 링크(22)를 커플링시킬 수 있다. 커플링 링크(23)는 근위 지지부(91)에 구비되는 제 1 포인트(P1)를 중심으로 회전 가능하다. 커플링 링크(23)는 제 3 조인트(J3)에 의해 제 1 구동 링크(21)에 회전 가능하게 연결되고, 제 4 조인트(J4)에 의해 제 2 구동 링크(22)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 커플링 링크(23)가 회전할 경우, 제 1 구동 링크(21) 및 제 2 구동 링크(22) 각각은 근위 지지부(91)에 대해 병진 운동할 수 있다. 제 3 조인트(J3) 및 제 1 포인트(P1) 사이의 거리는, 제 4 조인트(J4) 및 제 1 포인트(P1) 사이의 거리보다 클 수 있다. 다시 말하면, 제 1 포인트(P1)를 중심으로 제 3 조인트(J3)의 회전 반경은, 제 4 조인트(J4)의 회전 반경보다 클 수 있다. 커플링 링크(23)가 회전할 경우, 제 1 구동 링크(21)는 제 2 구동 링크(22) 보다 빠른 속도로 병진 운동할 수 있다. 한편, 제 1 구동 링크(21)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동뿐만 아니라 회전 운동도 동시에 할 수 있음을 밝혀 둔다.The coupling link 23 may couple the first driving link 21 and the second driving link 22 . The coupling link 23 is rotatable about a first point P1 provided on the proximal support 91 . The coupling link 23 may be rotatably connected to the first driving link 21 by a third joint J3 and rotatably connected to the second driving link 22 by a fourth joint J4. there is. When the coupling link 23 rotates, each of the first drive link 21 and the second drive link 22 can translate relative to the proximal support 91 . A distance between the third joint J3 and the first point P1 may be greater than a distance between the fourth joint J4 and the first point P1. In other words, the radius of rotation of the third joint J3 around the first point P1 may be greater than the radius of rotation of the fourth joint J4. When the coupling link 23 rotates, the first driving link 21 may translate at a higher speed than the second driving link 22 . On the other hand, it should be noted that the first drive link 21 can simultaneously perform not only translational movement but also rotational movement with respect to the proximal support 91 .

예를 들어, 커플링 링크(23)는 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태를 기준으로, 사용자의 관상면에 나란한 평면 상에서 회전 운동 가능하게 설치될 수 있다. 이 경우, 사용자의 정강이로부터 돌출되는 운동 보조 장치(2)의 높이는 감소될 수 있다. For example, the coupling link 23 may be installed to be rotatably movable on a plane parallel to the coronal plane of the user based on a state in which the user is wearing the exercise assistance device 2 . In this case, the height of the exercise assisting device 2 protruding from the user's shin can be reduced.

한편, 도시한 것과 달리 커플링 링크(23)는 사용자의 시상면에 나란한 평면 상에서 회전 운동 가능하게 설치될 수도 있다. 이 경우, 제 1 조인트(J1) 및 제 3 조인트(J3) 중 하나 이상은 1자유도의 회전 자유도를 갖는 조인트, 예를 들면, 힌지로 구성될 수도 있다. On the other hand, unlike shown, the coupling link 23 may be installed to be able to rotate on a plane parallel to the user's sagittal plane. In this case, at least one of the first joint J1 and the third joint J3 may be configured as a joint having a rotational degree of freedom of one degree of freedom, for example, a hinge.

연결 링크(24)는 근위 지지부(91)에 구비되는 제 2 포인트(P2)를 중심으로 회전 가능하다. 연결 링크(24)는 제 5 조인트(J5)에 의해 제 2 구동 링크(22)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 링크(24)는 커플링 링크(23)와 평행하게 배치될 수 있고, 제 1 포인트(P1)으로부터 제 4 조인트(J4)까지 거리는 제 2 포인트(P2)으로부터 제 5 조인트(J5)까지 거리와 동일할 수 있다. 이 경우 제 2 구동 링크(22)는, 제 1 포인트(P1) 및 제 2 포인트(P2)를 연결하는 가상의 선과, 평행을 유지한 상태로 운동할 수 있다.The connection link 24 is rotatable around a second point P2 provided on the proximal support 91 . The connecting link 24 may be rotatably connected to the second driving link 22 by a fifth joint J5. For example, the connection link 24 may be disposed parallel to the coupling link 23, and the distance from the first point P1 to the fourth joint J4 is the fifth joint from the second point P2 ( It may be the same as the distance to J5). In this case, the second driving link 22 may move in a state of being parallel to an imaginary line connecting the first point P1 and the second point P2.

예를 들어, 연결 링크(24)는 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태를 기준으로, 사용자의 관상면에 나란한 평면 상에서 회전 운동 가능하게 설치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 전체 운동 보조 장치(2)가 사용자의 정강이로부터 돌출되는 높이를 감소시킬 수 있다. For example, the connection link 24 may be installed to be rotatably movable on a plane parallel to the coronal plane of the user based on a state in which the user is wearing the exercise assisting device 2 . According to this structure, the overall exercise assisting device 2 can reduce the protruding height from the user's shin.

한편, 이와 달리 커플링 링크(23)가 사용자의 시상면에 나란한 평면 상에서 회전 운동 가능하게 설치될 경우, 연결 링크(24)도 마찬가지로 사용자의 시상면에 나란한 평면 상에서 회전 운동 가능하게 설치될 수 있다. On the other hand, if the coupling link 23 is installed rotatably on a plane parallel to the user's sagittal plane, the connection link 24 may also be installed rotatably on a plane parallel to the user's sagittal plane. .

제 1 조인트(J1)는 제 2 구동 링크(22)에 전방에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 도 13과 같이 운동 보조 장치(2)를 측면에서 바라본 상태를 기준으로, 제 1 구동 링크(21)는 제 2 구동 링크(22)의 전방에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 커플링 링크(23) 및 연결 링크(24)가 사용자의 관상면과 나란한 평면 상에서 회전 운동하더라도, 지지 링크(20)는 제 2 구동 링크(22)의 후방에 위치한 원격 회전 중심(RCM)을 중심으로 회전할 수 있다. The first joint J1 may be located in front of the second driving link 22 . In other words, as shown in FIG. 13 , the first driving link 21 may be positioned in front of the second driving link 22 based on a state in which the exercise assisting device 2 is viewed from the side. According to such a structure, even if the coupling link 23 and the connecting link 24 are rotated on a plane parallel to the user's coronal plane, the support link 20 is located at the rear of the second driving link 22, the remote rotation It can rotate around the center (RCM).

지지 링크(20), 제 1 구동 링크(21), 제 2 구동 링크(22), 커플링 링크(23) 및 연결 링크(24)는 1 자유도로 운동할 수 있다. 다시 말하면, 지지 링크(20), 제 1 구동 링크(21), 제 2 구동 링크(22), 커플링 링크(23) 및 연결 링크(24) 중 어느 하나의 링크를 동작시킴으로써, 원위 지지부(92)를 구동시킬 수 있다. The support link 20, the first driving link 21, the second driving link 22, the coupling link 23 and the connecting link 24 can move with one degree of freedom. In other words, by operating any one of the support link 20, the first driving link 21, the second driving link 22, the coupling link 23 and the connecting link 24, the distal support 92 ) can be driven.

액츄에이터(80)는, 지지 링크(20), 제 1 구동 링크(21), 제 2 구동 링크(22), 커플링 링크(23) 및 연결 링크(24) 중 어느 하나의 링크를 운동시킬 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(80)는 제 1 구동 링크(21)를 액츄에이터(80)에 가까워지는 방향으로 당김으로써 사용자의 발의 발등 굽힘 운동을 보조하거나, 액츄에이터(80)로부터 멀어지는 방향으로 밀어냄으로써 사용자의 발의 발바닥 굽함 운동을 보조할 수 있다. 액츄에이터(80)는 구동 하우징(81), 구동 모터(82), 가이드(83), 구동 모터(82)의 구동력에 의해 회전하는 구동축(84), 구동축(84)의 회전에 따라 움직이는 동력 전달 부재(85), 및 동력 전달 부재(85)로부터 동력을 전달받아 볼 스크류 방식에 의해 동력 전달 로드(25)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 동력 수용부(86)를 포함할 수 있다.The actuator 80 may move any one of the support link 20, the first driving link 21, the second driving link 22, the coupling link 23 and the connecting link 24 . For example, the actuator 80 assists the instep bending motion of the user's foot by pulling the first drive link 21 in a direction closer to the actuator 80, or pushes the user's foot in a direction away from the actuator 80. Can assist with plantar flexion of the foot. The actuator 80 includes a drive housing 81, a drive motor 82, a guide 83, a drive shaft 84 that rotates by the driving force of the drive motor 82, and a power transmission member that moves according to the rotation of the drive shaft 84. 85, and a power receiving portion 86 for receiving power from the power transmission member 85 and moving the power transmission rod 25 in the vertical direction by a ball screw method.

동력 전달 로드(25)는, 동력 전달 바디(251) 및 연장부(252)를 포함할 수 있다. 연장부(252)에는, 커플링 링크(23)가 제 6 조인트(J6)에 의해 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제 6 조인트(J6)는 커플링 링크(23)가 연장부(252)에 대하여 1 자유도로 회전하게 하는 조인트, 예를 들면, 힌지일 수 있다.The power transmission rod 25 may include a power transmission body 251 and an extension portion 252 . The coupling link 23 may be rotatably connected to the extension part 252 by a sixth joint J6. The sixth joint J6 may be a joint that allows the coupling link 23 to rotate with respect to the extension part 252 with one degree of freedom, for example, a hinge.

탄성체(26)는 지지 링크(20) 및 원위 지지부(92)를 연결하고, 원위 지지부(92)가 지지 링크(20)를 중심으로 회전함에 따라 변형될 수 있다. 원위 지지부(92)가 초기 상태를 벗어나, 지지 링크(20)를 중심으로 내번 또는 외번할 경우, 탄성체(26)는 원위 지지부(92)를 초기 상태로 되돌리는 복원력을 인가할 수 있다.The elastic body 26 connects the support link 20 and the distal support 92 and can deform as the distal support 92 rotates about the support link 20 . When the distal support 92 leaves the initial state and inverts or extrudes around the support link 20 , the elastic body 26 may apply a restoring force to return the distal support 92 to an initial state.

도 16은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 부분 확대 사시도이고, 도 17은 일 실시 예에 따른 원위 지지부가 중립 상태에 있는 모습을 나타내는 평면도이고, 도 18은 사용자의 발이 내번(inversion) 한 상태에서, 일 실시 예에 따른 지지 링크 및 원위 지지부를 나타내는 평면도이고, 도 19는 사용자의 발이 외번(eversion) 한 상태에서, 일 실시 예에 따른 지지 링크 및 원위 지지부를 나타내는 평면도이다.16 is a partially enlarged perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment, FIG. 17 is a plan view illustrating a distal support unit in a neutral state according to an embodiment, and FIG. 18 is a state in which a user's feet are inverted. In , a plan view illustrating a support link and a distal support unit according to an exemplary embodiment, and FIG. 19 is a plan view illustrating a support link and a distal support unit according to an exemplary embodiment in a state in which a user's foot is eververted.

도 16 내지 도 19를 참조하면, 지지 링크(20)는 제 1 구동 링크(21) 및 제 2 구동 링크(22)를 연결하는 지지 바디(201)와, 지지 바디(201)로부터 일측으로 돌출 형성되는 돌출부(202)를 포함할 수 있다. 지지 바디(201) 및 돌출부(202)는 일체로 고정된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출부(202)는, 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태를 기준으로, 사용자의 발의 안쪽 부분을 향해 돌출 형성될 수 있다. 돌출부(202)는 탄성체(26)의 일단을 지지할 수 있다.16 to 19, the support link 20 is formed by protruding from the support body 201 connecting the first drive link 21 and the second drive link 22, and from the support body 201 to one side. It may include a protrusion 202 to be. The support body 201 and the protrusion 202 may have integrally fixed shapes. For example, the protruding portion 202 may protrude toward an inner portion of the user's foot based on a state in which the user is wearing the exercise assistance device 2 . The protrusion 202 may support one end of the elastic body 26 .

원위 지지부(92, 도 11 참조)의 연결부(922)는 지지 바디(201)를 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 연결부(922)는 지지 바디(201)를 둘러싸는 형상을 포함할 수 있다. 연결부(922)는, 사용자가 운동 보조 장치(2)를 착용한 상태를 기준으로, 사용자의 발의 바깥쪽 부분을 커버할 수 있다. 연결부(922)는 탄성체(26)의 타단을 지지할 수 있다. The connection part 922 of the distal support part 92 (see FIG. 11 ) may rotate around the support body 201 . For example, the connection part 922 may include a shape surrounding the support body 201 . The connector 922 may cover an outer portion of the user's foot based on a state in which the user is wearing the exercise assistance device 2 . The connection part 922 may support the other end of the elastic body 26 .

탄성체(26)는 돌출부(202) 및 연결부(922) 사이에 연결되어, 연결부(922)가 지지 바디(201)를 중심으로 회전할 때, 신장 또는 수축될 수 있다. 탄성체(26)는 사용자의 발이 목말밑 관절을 중심으로 내번할 때 수축하고, 외번할 때 신장될 수 있다.The elastic body 26 is connected between the protruding part 202 and the connection part 922, and when the connection part 922 rotates around the support body 201, it can expand or contract. The elastic body 26 may contract when the user's foot inverts around the subtalar joint, and may expand when the user's foot eversion.

도 20은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 사시도이고, 도 21은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이고, 도 22는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이고, 도 23은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 지지 링크 및 서브 액츄에이터 각각의 서브 베벨 기어가 맞물리는 모습을 도시한 부분 확대 사시도이고, 도 24는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 서브 액츄에이터의 제어 과정을 개략적으로 도시하는 블록도이다.20 is a perspective view of an exercise assistance device according to an embodiment, FIG. 21 is a front view of the exercise assistance device according to an embodiment, FIG. 22 is a side view of the exercise assistance device according to an embodiment, and FIG. 23 is an embodiment of the exercise assistance device. It is a partially enlarged perspective view showing a state in which a support link and a sub-bevel gear of each sub-actuator of a motion assistance device according to an embodiment are engaged, and FIG. 24 schematically shows a control process of a sub-actuator of an exercise assistance device according to an embodiment. It is a block diagram that

도 20 내지 도 24를 참조하면, 운동 보조 장치(3)는 근위 지지부(91), 원위 지지부(92), 지지 링크(30), 제 1 구동 링크(31), 제 2 구동 링크(32), 커플링 링크(33), 연결 링크(34), 동력 전달 로드(35), 센서(S), 제어부(C), 서브 액츄에이터(70) 및 메인 액츄에이터(80)를 포함할 수 있다.20 to 24, the exercise assistance device 3 includes a proximal support part 91, a distal support part 92, a support link 30, a first driving link 31, a second driving link 32, It may include a coupling link 33, a connecting link 34, a power transmission rod 35, a sensor S, a controller C, a sub actuator 70, and a main actuator 80.

지지 링크(30)는 근위 지지부(91)에 대하여 병진 운동 및 회전 운동을 동시에 함으로써, 원격 회전 중심(RCM)을 중심으로 회전 가능하다. 지지 링크(30)는 지지 바디(301) 및 지지 조인트(302)를 포함할 수 있다.The support link 30 is rotatable about a remote center of rotation (RCM) by simultaneous translational and rotational movements with respect to the proximal support 91 . The support link 30 may include a support body 301 and a support joint 302 .

지지 조인트(302)는 제 1 회전축(R1)을 중심으로 제 2 구동 링크(32)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 회전축(R1)은 사용자의 목말밑 관절의 내번 및 외번이 수행되는 축인 제 2 축(A2, 도 2 참조)과 동일하거나 나란할 수 있다. 지지 조인트(302)는 서브 액츄에이터(70)로부터 동력을 전달받아 회전될 수 있다. 서브 액츄에이터(70) 및 지지 조인트(302) 사이의 동력 전달 구조로는, 다양한 형태의 기어, 와이어, 구름 마찰 구조, 또는 유니버셜 조인트 등 공지된 다양한 형태의 동력 전달 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어, 지지 조인트(302)는 상방을 향해 돌출 형성되는 제 1 서브 베벨 기어(302a)를 포함할 수 있다.The support joint 302 may be rotatably connected to the second driving link 32 about the first rotation axis R1. For example, the first rotational axis R1 may be the same as or parallel to the second axis A2 (refer to FIG. 2 ), which is an axis on which the user's subtalar joint performs internal and external rotation. The support joint 302 may be rotated by receiving power from the sub actuator 70 . As a power transmission structure between the sub actuator 70 and the support joint 302, various known power transmission structures such as various types of gears, wires, rolling friction structures, or universal joints may be used. For example, the support joint 302 may include a first sub-bevel gear 302a protruding upward.

지지 바디(301)는 제 2 회전축(R2)을 중심으로 지지 조인트(302)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 회전축(R2)은 제 1 회전축(R1)과 교차할 수 있고, 제 2 회전축(R2)은 사용자의 발목 관절의 발바닥 굽힘 및 발등 굽힘이 수행되는 축인 제 1 축(A1, 도 1a 참조)과 동일하거나 평행할 수 있다.The support body 301 may be rotatably connected to the support joint 302 about the second rotation axis R2. For example, the second rotational axis R2 may intersect the first rotational axis R1, and the second rotational axis R2 may include a first axis A1, which is an axis on which plantar flexion and instep bending of the user's ankle joint are performed. See Figure 1a) may be the same or parallel.

서브 액츄에이터(70)는 지지 조인트(302)를 제 1 회전축(R1)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 서브 액츄에이터(70)는 제 2 구동 링크(32)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 서브 액츄에이터(70)는 서브 구동원(71) 및 제 2 서브 베벨 기어(72)를 포함할 수 있다. The sub actuator 70 may rotate the support joint 302 about the first rotation axis R1. The sub actuator 70 may be connected to the second driving link 32 . For example, the sub actuator 70 may include a sub driving source 71 and a second sub bevel gear 72 .

서브 구동원(71)은 지지 조인트(302)를 회전시키기 위한 동력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 서브 구동원(71)은 지지 조인트(302)의 제 1 서브 베벨 기어(302a)에 맞물리는 제 2 서브 베벨 기어(72)를 회전시킬 수 있다. 제 2 서브 베벨 기어(72)는 제 1 서브 베벨 기어(302a)와 맞물릴 수 있다. The sub driving source 71 may generate power for rotating the support joint 302 . For example, the sub drive source 71 may rotate the second sub-bevel gear 72 meshed with the first sub-bevel gear 302a of the support joint 302 . The second sub-bevel gear 72 may mesh with the first sub-bevel gear 302a.

예를 들면, 도 23과 같이 제 1 서브 베벨 기어(302a) 및 제 2 서브 베벨 기어(72) 각각의 축이 이루는 각도는 90도 보다 클 수 있다. 이 경우, 서브 액츄에이터(70)를 근위 지지부(91)의 길이 방향과 나란하게 배치시킬 수 있으므로, 서브 액츄에이터(70)가 근위 지지부(91)로부터 돌출되는 높이를 감소시켜, 관성 모멘트를 줄이면서도 전체 운동 보조 장치(3)를 컴팩트하게 구성할 수 있다.For example, as shown in FIG. 23 , an angle between the axes of the first sub-bevel gear 302a and the second sub-bevel gear 72 may be greater than 90 degrees. In this case, since the sub-actuator 70 can be arranged in parallel with the longitudinal direction of the proximal support 91, the protruding height of the sub-actuator 70 from the proximal support 91 is reduced, thereby reducing the moment of inertia while reducing the overall The exercise assisting device 3 can be configured compactly.

센서(S)는 사용자의 운동 상태 정보를 감지할 수 있다. 예를 들면, 센서(S)는, 지지 조인트(302)가 제 2 구동 링크(32)에 대해 이루는 각도를 감지함으로써, 사용자의 외번 또는 내번 동작을 감지할 수 있다. 센서(S)는, 예를 들어, 지지 조인트(302) 및 제 2 구동 링크(32) 사이에 배치되는 엔코더 일 수 있다. 다른 예로, 센서(S)는, 근위 지지부(91)에 장착되는 관성 센서(IMU sensor) 또는 사용자의 고관절을 기준으로 근방에 회전 가능하게 연결되는 한 쌍의 링크 사이의 각도를 측정하는 엔코더로, 사용자의 다리가 유각기(swing phase)인지 입각기(stance phase)인지 여부를 감지할 수도 있다. 이상의 센서(S)의 종류는 일부의 예시에 불과하며, 사용자의 운동 상태 정보를 측정하기 위한 공지된 다양한 형태의 센서를 이용할 수 있을 것이다.The sensor S may detect user's exercise state information. For example, the sensor S may detect the user's external rotation or inversion motion by detecting an angle formed by the support joint 302 with respect to the second driving link 32 . The sensor S may be, for example, an encoder disposed between the support joint 302 and the second drive link 32 . As another example, the sensor (S) is an inertial sensor (IMU sensor) mounted on the proximal support 91 or an encoder that measures the angle between a pair of links rotatably connected to the vicinity of the user's hip joint, It may also detect whether the user's leg is in a swing phase or a stance phase. The above types of sensors S are just some examples, and various known types of sensors for measuring user exercise state information may be used.

제어부(C)는 센서(S)에서 감지된 사용자의 운동 상태 정보에 기초하여, 서브 액츄에이터(70)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 발이 일정 각도 이상으로 내번 또는 외번하였음이 감지될 경우, 제어부(C)는 서브 액츄에이터(70)를 제어하여, 사용자의 발의 자세를 복원시킬 수 있다. 다른 예로, 사용자의 다리가 입각기인 경우, 제어부(C)는 서브 액츄에이터(70)를 제어하여, 사용자의 발이 중립 상태가 되게 할 수 있다. 한편, 일반적으로 유각기 상태에서, 사용자의 발은 일정한 각도의 내번 상태가 되는 것으로 알려져 있으며, 뇌졸증 환자의 발은 일정한 각도를 지나치게 초과한 내번 상태가 되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 사용자의 다리가 유각기인 경우, 제어부(C)는 서브 액츄에이터(70)를 제어하여, 사용자의 발이 설정 각도만큼의 내번 상태가 되도록 할 수 있다. The controller C may control the sub actuator 70 based on the user's movement state information detected by the sensor S. For example, when it is detected that the user's foot is inverted or eversioned at a predetermined angle or more, the controller C may control the sub actuator 70 to restore the posture of the user's foot. As another example, when the user's legs are in a stance phase, the controller C may control the sub actuator 70 to bring the user's feet into a neutral state. On the other hand, in general, in the swing phase state, it is known that the user's foot is in an inverted state at a certain angle, and the foot of a stroke patient is known to be in an inverted state that exceeds a certain angle. Accordingly, when the user's leg is in the swing phase, the controller C may control the sub actuator 70 so that the user's foot is in an inverted state by a set angle.

한편, 앞서 설명한 탄성체(16a, 16b, 16c, 26) 및 서브 액츄에이터(70)는 통칭하여 "토크 제공 수단"이라고 할 수 있다. 토크 제공 수단은, 수동적으로 또는 능동적으로 지지 조인트를 회전시키는 토크를 제공할 수 있다. Meanwhile, the above-described elastic bodies 16a, 16b, 16c, and 26 and the sub actuator 70 may collectively be referred to as "torque providing means". The torque providing means may passively or actively provide torque to rotate the support joint.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the described method, and/or components of the described structure, device, etc. may be combined or combined in a different form from the described method, or other components or equivalents may be used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

Claims

A motion assisting device for assisting a user's ankle joint motion,
a proximal support for supporting a user's proximal portion;
a first drive link capable of translating with respect to the proximal support at a first speed and a second drive link capable of translating with respect to the proximal support at a second speed different from the first speed;
a support joint rotatably connected to the second driving link;
a support body connected between the first driving link and the support joint to simultaneously perform translation and rotation with respect to the proximal support unit;
a distal support portion connected to the support body and configured to support a user's distal portion; and
And a torque providing means capable of providing torque for rotating the support joint,
The support body is rotatable around a remote rotation center located at the ankle joint of the user based on a state in which the user is wearing the exercise assisting device,
The support body is located in front of the user based on a state in which the user is wearing the exercise assistance device.

According to claim 1,
coupling links rotatable about the proximal support and rotatably connected to the first driving link and the second driving link, respectively; and
a connecting link rotatable about the proximal support and rotatably connected to the second drive link;
With respect to the proximal support, the first driving link is capable of translational movement at a higher speed than the second driving link.

According to claim 1,
The torque providing means,
An exercise assisting device comprising an elastic body that is deformed as the support joint rotates around the second driving link.

According to claim 3,
Further comprising an upper protrusion protruding upward from the support joint,
The elastic body connects the upper protrusion and the second driving link.

According to claim 3,
Further comprising an inward protrusion protruding from the support joint toward the inside of the user,
The elastic body,
Motion assistance device comprising an inverted elastic body connecting the inverted protrusion and the second drive link.

According to claim 5,
Further comprising an external protrusion protruding from the support joint in an outward direction of the user,
The elastic body,
Motion assistance device further comprising an external elastic body connecting the externally turned protrusion and the second driving link.

According to claim 6,
The elastic modulus of the inner rotation elastic body is greater than the elastic modulus of the outer rotation elastic body.

According to claim 1,
The torque providing means,
and a sub-actuator configured to rotate the support joint by providing rotational power to the support joint.

According to claim 8,
The support joint includes a first sub-bevel gear,
The sub-actuator includes a second sub-bevel gear engaged with the first sub-bevel gear.

According to claim 9,
The sub-actuator is disposed parallel to the longitudinal direction of the proximal support.

According to claim 10,
An angle formed by an axis of each of the first sub-bevel gear and the second sub-bevel gear is greater than 90 degrees.

According to claim 8,
A sensor for detecting user's exercise state information; and
The exercise assistance device further comprises a control unit that controls the sub-actuator based on the motion state information detected by the sensor.

According to claim 1,
an actuator rotatably connected to the proximal support; and
Exercise assistance device further comprising a power transmission rod for transmitting power from the actuator to the support body.

According to claim 13,
The actuator,
a drive housing rotatably connected to the proximal support;
a drive motor fixed to the drive housing; and
An exercise assistance device comprising a guide extending from the drive housing in a longitudinal direction and guiding sliding of the power transmission rod.

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