KR101388201B1

KR101388201B1 - Active armrest apparatus

Info

Publication number: KR101388201B1
Application number: KR1020120117690A
Authority: KR
Inventors: 최락현; 권오석; 공동욱; 이동하
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2014-04-23

Abstract

The present invention relates to an active armrest. The active armrest, provided in the present invention, includes: a main body unit; an upper joint unit which is coupled to the main body unit which includes a rotatable biaxial joint; a shoulder joint unit which is connected to the upper joint by at least one as a biaxial joint; an elbow joint which is connected to the shoulder joint which has a biaxial joint; an armrest which is connected to the elbow joint where the arms can be rested; a switch which is mounted to the armrest, so as to be selectively pressurized; and a control unit which fixes the positions of the upper joint, shoulder joint, and elbow joint during a situation where the switch is pressurized.

Description

Active Armrest apparatus

본 발명은 팔 지지대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러 작업 환경에서 어깨와 팔에 부담을 덜어주면서 작업을 수행할 수 있도록 팔을 능동적으로 지지할 수 있는 능동형 팔지지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an arm support, and more particularly, to an active arm support device that can actively support the arm to perform the work while reducing the burden on the shoulders and arms in various working environments.

일반적으로 신체활동이 수반되는 작업현장에서 반복 작업은 신체에 무리를 주게 된다. 특히, 치과의사들은 치료시 팔과 손의 반복적인 움직임으로 인해 어깨나 손목 등의 고통을 호소하거나, 근육에 미세한 상처를 입어 근골격계 질환을 않는 경우가 발생한다.In general, repetitive work in the workplace, which involves physical activity is a burden on the body. In particular, dentists complain of pain in the shoulders or wrists due to repetitive movements of the arms and hands during treatment, or injuries to the musculoskeletal system due to minor wounds in the muscles.

이런 신체활동으로 인한 어깨와 팔에 부담을 덜어주어 고통을 감소시킬 수 있도록 대한민국 등록실용신안공보 제0327266호와 같이 단순히 기구적인 원리를 이용하여 팔을 수동적으로 지지하는 팔지지 장치가 개시되어 있다. In order to reduce the burden on the shoulders and arms due to such physical activity to reduce the pain, as shown in the Republic of Korea Utility Model Publication No. 0327266, an arm support device for passively supporting the arm using a mechanical principle is disclosed.

그러나 종래의 수동적인 팔지지 장치는 책상이나 받침대 등에 장착되면서 힌지구조를 통해 일부 방향으로만 제한적으로 팔이 움직일 수 있도록 하기 때문에 치과진료와 같이 복잡한 상체의 움직임에 맞추어 팔을 능동적으로 지지할 수 없는 문제가 있다.However, the conventional passive arm support device is mounted on a desk or pedestal so that the arm can move in only a limited direction through the hinge structure, so that the arm cannot be actively supported in response to a complex upper body movement such as dental care. there is a problem.

그러므로 본 발명은 상체의 움직임에 따라 다양한 신체 동작이 가능할 수 있도록 팔을 능동적으로 지지하여 어깨와 팔의 부담을 줄여줄 수 있는 능동형 팔지지 장치를 제공하고자 한다.Therefore, the present invention is to provide an active arm support device that can reduce the burden on the shoulders and arms by actively supporting the arm to enable a variety of body movements according to the movement of the upper body.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 본체부; 상기 본체부에 결합되며 2축 방향으로 회전가능한 2축 관절을 포함하는 상부관절부; 상기 상부관절부에 적어도 1개가 연결되며 2축 관절을 갖는 어깨관절부; 상기 어깨관절부와 연결되며 2축 관절을 갖는 팔꿈치관절부; 상기 팔꿈치관절부에 연결되며 팔이 안착되는 팔지지대; 상기 팔지지대에 장착되어 선택적으로 가압되는 스위치; 및 상기 스위치가 가압될 경우, 상기 상부관절부, 상기 어깨관절부, 상기 팔꿈치관절부의 위치를 고정하는 제어부를 포함하는 능동형 팔지지 장치를 제공한다.The present invention in order to solve the above problems; An upper joint part coupled to the main body part and including a biaxial joint rotatable in a biaxial direction; At least one shoulder joint connected to the upper joint and having a biaxial joint; An elbow joint connected to the shoulder joint and having a biaxial joint; An arm support connected to the elbow joint and seated with an arm; A switch mounted to the arm support and selectively pressed; And when the switch is pressed provides an active arm support device including a control unit for fixing the position of the upper joint, shoulder joint, elbow joint.

상기 상부관절부, 상기 어깨관절부, 상기 팔꿈치관절부는 각각의 상기 2축 관절을 구동시키기 위한 한 쌍의 모터와, 상기 각 한 쌍의 모터의 회전속도를 감지하는 한 쌍의 엔코더를 더 포함할 수 있다.The upper joint part, the shoulder joint part and the elbow joint part may further include a pair of motors for driving each of the two-axis joints, and a pair of encoders for detecting the rotational speed of the pair of motors. .

상기 스위치의 가압을 해제하고 상기 팔지지대를 움직일 경우, 상기 제어부는 위치가 변화되는 상기 관절부들의 엔코더로부터 정보를 전달받을 수 있다.When the pressure of the switch is released and the arm support moves, the control unit may receive information from encoders of the joint parts whose positions are changed.

상기 팔지지대를 원하는 위치로 이동시킨 후 상기 스위치를 가압하면, 상기 제어부는 일정시간 후 상기 관절부들의 해당 모터에 토크를 발생시켜 상기 관절부들의 위치가 고정되도록 할 수 있다.When the arm support is moved to a desired position and the switch is pressed, the controller may generate torque to a corresponding motor of the joint parts after a predetermined time so that the positions of the joint parts are fixed.

상기 팔지지대에 가해지는 하중이 일정 크기를 초과하여 상기 팔지지대가 쳐질 경우, 상기 제어부는 해당 관절부들의 모터의 토크값을 증가시켜 상기 팔지지대를 고정하도록 할 수 있다.When the load applied to the arm support exceeds a certain size and the arm support is struck, the controller may increase the torque value of the motors of the joints to fix the arm support.

상기 어깨관절부는 상기 상부관절부에 한 쌍으로 연결되며, 상기 한 쌍의 어깨관절부에는 각각 팔꿈치관절부 및 팔지지대가 순차적으로 결합될 수 있다.The shoulder joint is connected to the upper joint in a pair, and the elbow joint and the arm support may be sequentially coupled to the pair of shoulder joints, respectively.

본 발명의 능동형 팔지지 장치의 실시예에 따르면 상체의 움직임에 따라 다양한 신체 동작이 가능할 수 있도록 팔을 능동적으로 지지하여 어깨와 팔의 부담을 줄여줄 수 있다.According to the embodiment of the active arm support device of the present invention by actively supporting the arm to enable a variety of body movements according to the movement of the upper body can reduce the burden on the shoulders and arms.

그러므로 근골격계질환으로 고통을 받고 있는 환자들이 팔을 편하게 지지대 위에 안착시켜 어깨에 가해지는 힘을 감소시킬 수 있으며, 또한 의사는 환자를 치료할 때 어쩔 수 없이 취하는 불편한 자세에서도 동작이 자유로운 팔지지대의 활동 구간을 이용하여 몸을 기대어 좀 더 편하게 작업을 할 수 있다.Therefore, patients suffering from musculoskeletal disorders can rest their arm comfortably on the support to reduce the force applied to the shoulder.In addition, doctors can freely move the arm support even in the uncomfortable posture to treat the patient. You can lean on your body to work more comfortably.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 팔지지 장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 구성도이다.
도 3은 도 2의 관절부들에 대한 세부 구성도이다.1 is a schematic perspective view of an active arm support apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of FIG. 1.
3 is a detailed configuration diagram of the joints of FIG. 2.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동형 팔지지 장치에 대한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성도이며, 도 3은 도 2의 관절부들에 대한 세부 구성도이다.1 is a schematic perspective view of an active arm support apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the joints of FIG. 2.

본 실시예의 능동형 팔지지 장치(1)는 크게 본체부(10), 다수의 관절부(100, 200, 300, 600, 700), 팔지지대(400, 800), 스위치(500, 900), 제어부(1000)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 다수의 관절부(100, 200, 300, 600, 700)는 상부관절부(100), 한 쌍의 어깨관절부(200, 600), 한 쌍의 팔꿈치관절부(300, 700) 등 5개로 이루어질 수 있으며, 팔지지대(400, 800) 역시 좌우 팔을 각각 지지할 수 있도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.Active arm support device 1 of the present embodiment is largely the main body 10, a plurality of joints (100, 200, 300, 600, 700), arm support (400, 800), switch (500, 900), the control unit ( 1000). Here, the plurality of joint parts 100, 200, 300, 600, and 700 may include five parts such as an upper joint part 100, a pair of shoulder joint parts 200 and 600, and a pair of elbow joint parts 300 and 700. Arm support (400, 800) may also be configured in a pair to support each of the left and right arms.

본체부(10)는 다수의 관절부(100, 200, 300, 600, 700), 팔지지대(400, 800)를 연결 지지하며 능동형 팔지지 장치(1)가 각종 설비, 책상, 공간 등에 장착될 수 있도록 한다. The main body 10 supports a plurality of joints 100, 200, 300, 600 and 700 and arm supports 400 and 800, and an active arm support device 1 may be mounted in various facilities, desks, spaces, and the like. Make sure

본 실시예에서 본체부(10)는 건물 바닥 등에 능동형 팔지지 장치(1)가 설치될 수 있도록 넓은 바닥면이 형성된 스탠드 형상으로 이루어질 수 있다. 물론, 본체부(10)는 필요에 따라 책상에 설치될 경우에는 클립형상을 갖거나 치과용 의료장치, 재활용 기구 등에 장착될 경우에는 해당 장치 또는 기구에 일체로 연결되도록 구성될 수도 있다.In the present embodiment, the main body 10 may have a stand shape having a wide bottom surface so that the active arm support device 1 may be installed on a building floor or the like. Of course, the main body portion 10 may be configured to have a clip shape when installed on the desk as needed, or to be integrally connected to the corresponding device or apparatus when mounted on a dental medical device, a recycling apparatus, or the like.

관절부(100, 200, 300, 600, 700)는 인체의 상체 관절과 대응되도록 5개로 이루어질 수 있다. 즉, 상부관절부(100)는 목부위의 관절에 대응하고, 한 쌍의 어깨관절부(200, 600)는 좌우측 어깨에 대응하며, 한 쌍의 팔꿈치관절부(300, 700)는 좌우측 팔꿈치에 대응될 수 있다.The joint parts 100, 200, 300, 600, and 700 may be formed in five to correspond to upper body joints of the human body. That is, the upper joint part 100 corresponds to the joint of the neck, the pair of shoulder joints 200 and 600 correspond to the left and right shoulders, and the pair of elbow joints 300 and 700 may correspond to the left and right elbows. have.

여기서 모든 관절부(100, 200, 300, 600, 700)는 2축 방향으로 회전가능한 2축 관절을 포함할 수 있다. 2축 관절은 각각 다른 방향으로 회전하는 2개의 축으로 이루어지는 관절로서, 예를 들어 2개의 축들은 서로 수직한 방향으로 결합될 수 있다. 물론 필요에 따라 2개의 축들은 상호 수직하지 않고 일정한 각도에서 결합될 수도 있다.Here, all the joints 100, 200, 300, 600, and 700 may include a biaxial joint rotatable in a biaxial direction. A biaxial joint is a joint consisting of two axes each rotating in a different direction, for example, the two axes may be coupled in a direction perpendicular to each other. Of course, if necessary, the two axes may be combined at a constant angle without being perpendicular to each other.

보다 상세하게는, 상부관절부(100)는 본체부(10)에 결합되며 2축 방향, 즉 위아래 방향이나 좌우 방향으로 회전가능한 2축 관절을 포함하여 구성될 수 있다. 상부관절부(100)의 2축 관절은 일측은 본체링크(20)에 의해 본체부(10)와 연결되고 타측은 상부링크(30)에 의해 어깨관절부(200, 600)와 연결될 수 있다. 따라서 상부관절부(100)는 후술할 어깨관절부(200, 600)로 이어지는 부분들의 동작이 2축 방향, 즉 상하좌우로 이루어지도록 자유도를 제공할 수 있다. In more detail, the upper joint portion 100 may be configured to include a biaxial joint coupled to the main body portion 10 and rotatable in a biaxial direction, that is, up and down or left and right directions. The biaxial joint of the upper joint part 100 may have one side connected to the main body 10 by the body link 20 and the other side to the shoulder joints 200 and 600 by the upper link 30. Therefore, the upper joint part 100 may provide a degree of freedom so that the operation of the parts leading to the shoulder joint parts 200 and 600 to be described later is made in two axes, that is, up, down, left and right.

어깨관절부(200, 600)는 상부관절부(100)에 적어도 1개가 연결되며 2축 관절을 가질 수 있다. 어깨관절부(200, 600)는 상부관절부(100)에 1개가 연결될 수도 있지만 본 실시예처럼 한 쌍의 어깨에 대응되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다. The shoulder joints 200 and 600 may be connected to at least one of the upper joints 100 and may have a biaxial joint. One shoulder joint 200 or 600 may be connected to the upper joint 100 but may be paired to correspond to a pair of shoulders as in the present embodiment.

즉, 어깨관절부(200, 600)는 상부관절부(100)에 한 쌍으로 연결되며, 한 쌍의 어깨관절부(200, 600)에는 각각 팔꿈치관절부(300, 700) 및 팔지지대(400, 800)가 순차적으로 결합될 수 있다. 이를 위해 한 쌍의 어깨관절부(200, 600)는 각각의 어깨링크(40, 50)를 통해 상부링크(30)와 연결된다. 한 쌍의 어깨관절부(200, 600)는 상부관절부(100)의 상부링크(30)로부터 한 쌍의 어깨링크(40, 50)를 통해 분기된 형태를 이룬다.That is, the shoulder joints 200 and 600 are connected to the upper joint 100 in a pair, and the pair of shoulder joints 200 and 600 has elbow joints 300 and 700 and arm supports 400 and 800, respectively. Can be combined sequentially. To this end, the pair of shoulder joints 200 and 600 is connected to the upper link 30 through the respective shoulder links 40 and 50. The pair of shoulder joints 200 and 600 forms a branched shape from the upper link 30 of the upper joint portion 100 through the pair of shoulder links 40 and 50.

한 쌍의 어깨관절부(200, 600)는 각각 링크를 통해 한 쌍의 팔꿈치관절부(300, 700)와 연결될 수 있다. 따라서 한 쌍의 어깨관절부(200, 600) 역시 2축 관절을 통해 각각 상하좌우로 회전하면서 후술할 팔꿈치관절부(300, 700)로 이어지는 부분들의 동작이 2축 방향으로 이루어지도록 자유도를 제공할 수 있다.The pair of shoulder joints 200 and 600 may be connected to the pair of elbow joints 300 and 700 through links, respectively. Therefore, the pair of shoulder joints 200 and 600 may also provide degrees of freedom so that the movements of the parts leading to the elbow joints 300 and 700 to be described later are rotated up, down, left and right through the biaxial joint, respectively. .

한 쌍의 팔꿈치관절부(300, 700)는 일측은 어깨관절부(200, 600)와 링크를 통해 연결될 수 있으며, 타측은 다른 링크를 통해 팔지지대(400, 800)와 연결될 수 있다. 따라서 한 쌍의 팔꿈치관절부(300, 700) 역시 2축 관절을 통해 각각 상하좌우로 회전하면서 후술할 팔지지대(400, 800)들의 동작이 2축 방향으로 이루어지도록 자유도를 제공할 수 있다.One pair of elbow joint parts 300 and 700 may be connected to one side of the shoulder joints 200 and 600 via a link, and the other side thereof may be connected to the arm supports 400 and 800 through another link. Therefore, the pair of elbow joints 300 and 700 may also provide degrees of freedom such that the operation of the arm supports 400 and 800 to be described later may be made in two axes while rotating up, down, left, and right through the biaxial joint, respectively.

팔지지대(400, 800)는 팔꿈치관절부(300, 700)에 연결되며 팔이 안착될 수 있다. 예를 들어 팔지지대(400, 800)는 팔이 안착될 수 있도록 아래로 볼록하고 상부가 개구된 반(半) 파이프 형상으로 이루어질 수 있다. 물론 팔지지대(400, 800)는 다양한 형상을 가질 수 있다.Arm support (400, 800) is connected to the elbow joints (300, 700) can be seated arm. For example, the arm supports 400 and 800 may be formed in a semi-pipe shape with convex downwards and open at the top so that the arms can be seated. Of course, the arm supports 400 and 800 may have various shapes.

팔지지대(400, 800)에는 사용자가 팔이 안착될 경우 선택적으로 가압되는 스위치(500, 900)가 설치될 수 있다. 스위치(500, 900)는 사용자의 팔꿈치나 팔로 조작할 수 있도록 팔지지대(400, 800)의 일측에 다양한 형태로 결합될 수 있다. 예를 들어 스위치(500, 900)는 레버형상으로 이루어져 누르는 힘이 제공었을 때 동작되고, 누르는 힘이 제거되면 동작이 해제되도록 가압에 의한 동작방식으로 실시될 수 있다. 그밖에 스위치(500, 900)는 버튼 형태나 비접촉 방식의 광센서 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.Arm support (400, 800) may be installed switch 500, 900 that is selectively pressed when the user is arm is seated. Switches 500 and 900 may be coupled in various forms to one side of the arm support (400, 800) to be manipulated by the user's elbow or arm. For example, the switches 500 and 900 are formed in a lever shape and operated when a pressing force is provided, and the switches 500 and 900 may be operated in a pressurized manner so that the operation is released when the pressing force is removed. In addition, the switches 500 and 900 may be implemented in various forms such as a button type or a non-contact type optical sensor.

제어부(1000)는 상술한 스위치(500, 900)가 조작(인가)될 경우, 상부관절부(100), 어깨관절부(200, 600), 팔꿈치관절부(300, 700)의 위치를 고정할 수 있다. 즉, 스위치(500, 900)에 팔, 팔꿈치 등이 접촉 또는 비접촉되어 스위치(500, 900)가 동작하면 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들이 움직이지 않도록 그 위치를 고정시킬 수 있다.The controller 1000 may fix the positions of the upper joint part 100, the shoulder joint parts 200 and 600, and the elbow joint parts 300 and 700 when the switches 500 and 900 are operated (applied). That is, when the switches 500 and 900 operate by contacting or non-contacting an arm or an elbow with the switches 500 and 900, the positions of the joints 100, 200, 300, 600, and 700 may be fixed so as not to move. .

이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 상술한 상부관절부(100), 어깨관절부(200, 600), 팔꿈치관절부(300, 700)는 각각의 상기 2축 관절을 구동시키기 위한 한 쌍의 모터(110, 130)와, 상기 각 한 쌍의 모터(110, 130)의 회전속도를 감지하는 한 쌍의 엔코더(120, 140)를 더 포함할 수 있다.To this end, as shown in FIG. 3, the upper joint part 100, the shoulder joint parts 200 and 600, and the elbow joint parts 300 and 700 each have a pair of motors 110 for driving the biaxial joints. 130 and a pair of encoders 120 and 140 for detecting rotational speeds of the pair of motors 110 and 130, respectively.

여기서 모터(110, 130)는 정역회전이 가능한 모터(110, 130)로서 서보모터, 스테핑모터 등 다양한 모터가 사용될 수 있다.Here, the motors 110 and 130 may be used as various motors such as a servo motor and a stepping motor as the motors 110 and 130 capable of forward and reverse rotation.

엔코더(120, 140)(Encoder)는 모터의 회전수를 검출할 수 있는 장치로서, 자기 센싱식과 광학 센싱식 등이 사용될 수 있다. Encoder (120, 140) (Encoder) is a device that can detect the number of revolutions of the motor, magnetic sensing, optical sensing, etc. may be used.

예를 들어 자기 센싱식 엔코더는 자세히 도시하지는 않았지만, 모터의 회전축에 연결되는 자기격자판과 자기센서로 구성될 수 있다. 자기격자판은 일정 간격으로 이격된 자기장 S극과 N극을 가지며 자기센서는 자기격자판의 자기장의 변화를 센싱하여 펄스로 출력할 수 있다.For example, although not shown in detail, the magnetic sensing encoder may include a magnetic lattice plate and a magnetic sensor connected to the rotating shaft of the motor. The magnetic lattice plate has magnetic poles S poles and N poles spaced at regular intervals, and the magnetic sensor can sense the change in the magnetic field of the magnetic lattice plate and output the pulse.

이러한 자기 센싱식 엔코더은 모터의 회전축과 일체로 자기격자판이 일정한 속도로 회전하게 되면, 자기센서는 자기격자판으로부터 자기장을 센싱한다. 이때, 자기센서는 자기격자판에서 발생하는 자기장 S극, N극의 변화에 상응하는 펄스를 출력하고 되고, 이러한 출력펄스는 제어부(1000)로 인가되어 회전수로 나타낼 수 있다.When the magnetic sensing encoder rotates the magnetic lattice plate at a constant speed integrally with the rotating shaft of the motor, the magnetic sensor senses the magnetic field from the magnetic lattice plate. At this time, the magnetic sensor outputs a pulse corresponding to the change of the magnetic field S pole, N pole generated in the magnetic lattice plate, this output pulse may be applied to the control unit 1000 can be represented by the number of revolutions.

다른 한 예로 광학 센싱식 엔코더는 모터의 회전각을 광학적으로 검출할 수 있는 장치로서, 도시하지는 않았지만 광학식 엔코더는 회전격자판과 포토 인터렙터로 구성될 수 있다. 회전격자판은 원반 형상으로 이루어지면서 방사상으로 복수개의 센싱홀이 등간격으로 형성될 수 있으며, 포토 인터렙터는 회전격자판의 양측으로 설치되는 발광부와 수광부로 이루어질 수 있다. 이러한 광학식 엔코더는 모터의 회전축과 연동하여 회전격자판이 회전하게 되면, 이와 동시에 발광부에서 회전격자판으로 광선을 출력하게 된다.As another example, the optical sensing encoder is an apparatus capable of optically detecting the rotation angle of the motor. Although not shown, the optical encoder may include a rotating lattice plate and a photo interceptor. The rotating grid plate may have a disk shape and a plurality of sensing holes may be radially formed at equal intervals, and the photo interceptor may include a light emitting unit and a light receiving unit installed at both sides of the rotating grid plate. Such an optical encoder outputs light rays from the light emitting part to the rotating lattice plate at the same time when the rotating lattice plate is rotated in conjunction with the rotating shaft of the motor.

이때, 광선은 회전격자판의 소정 영역에 형성된 센싱홀을 통해 수광부로 수광되어지며, 수광부는 광선이 수광된 시간만큼 펄스를 발생시키게 된다. 이와 같이 생성된 펄스는 제어부(1000)로 인가되어 회전수로 나타내게 된다.In this case, the light beam is received by the light receiving unit through a sensing hole formed in a predetermined area of the rotating grid, and the light receiving unit generates a pulse for the time that the light beam is received. The pulse generated as described above is applied to the controller 1000 to represent the rotation speed.

한편, 스위치(500, 900)의 조작(가압)을 해제하고 팔지지대(400, 800)를 움직일 경우, 제어부(1000)는 위치가 변화되는 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들의 엔코더로부터 정보를 전달받는다. 즉, 제어부(1000)는 각 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들의 모터에 관한 회전각을 통해 각 관절부들의 위치정보를 파악할 수 있다.On the other hand, when releasing the manipulation (pressure) of the switch (500, 900) and moving the arm support (400, 800), the controller 1000 is the encoder of the joints 100, 200, 300, 600, 700 whose position is changed Receive information from That is, the controller 1000 may grasp the position information of each joint through the rotation angles of the motors of the joints 100, 200, 300, 600, and 700.

이어서 팔지지대(400, 800)를 원하는 위치로 이동시킨 후 스위치(500, 900)를 동작(가압)하면, 제어부(1000)는 일정시간 후 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들의 해당 모터에 힘이 작용하는 반대방향으로 토크를 발생시켜 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들의 위치가 고정되도록 한다.Subsequently, if the arm supports 400 and 800 are moved to a desired position, and then the switches 500 and 900 are operated (pressurized), the controller 1000 corresponds to the joints 100, 200, 300, 600, and 700 after a predetermined time. Torque is generated in the opposite direction in which force acts on the motor to fix the positions of the joint parts 100, 200, 300, 600 and 700.

그리고 팔지지대(400, 800)에 가해지는 하중이 일정 크기를 초과하여 팔지지대(400, 800)가 쳐질 경우, 제어부(1000)는 해당 관절부(100, 200, 300, 600, 700)들의 모터의 토크값을 증가시켜 팔지지대(400, 800)를 고정하도록 한다.And when the load applied to the arm support (400, 800) exceeds a certain size and the arm support (400, 800) is struck, the control unit 1000 of the motor of the joints (100, 200, 300, 600, 700) The torque value is increased to fix the arm supports 400 and 800.

이와 같이 본 실시예의 능동형 팔지지 장치(1)에 의하면 목, 어깨, 팔꿈치 등 상체의 움직임에 따라 다양하고 복잡한 신체 동작이 가능할 수 있도록 팔을 능동적으로 지지하여 어깨와 팔의 부담을 줄여줄 수 있다.As described above, according to the active arm support device 1 of the present embodiment, the arm, the shoulder, the elbow, and the like can be actively supported to enable various and complex body movements according to the movement of the upper body, thereby reducing the burden on the shoulders and arms. .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

1 : 능동형 팔지지 장치 10 : 본체부
20 : 본체링크 30 : 상부링크
40, 50 : 어깨링크 100 : 상부관절부
110, 130 : 모터 120, 140 : 엔코더
200, 600 : 어깨관절부 300, 700 : 팔꿈치관절부
400, 800 : 팔지지대 500, 900 : 스위치
1000 : 제어부1: Active Arm Supporting Device 10: Body Part
20: main body link 30: upper link
40, 50: shoulder link 100: upper joint
110, 130: motor 120, 140: encoder
200, 600: shoulder joint 300, 700: elbow joint
400, 800: arm support 500, 900: switch
1000: control unit

Claims

A body portion;
An upper joint part coupled to the main body part and including a biaxial joint rotatable in a biaxial direction;
At least one shoulder joint connected to the upper joint and having a biaxial joint;
An elbow joint connected to the shoulder joint and having a biaxial joint;
An arm support connected to the elbow joint and seated with an arm;
A switch mounted to the arm support;
A control unit for controlling the position of the upper joint, the shoulder joint, and the elbow joint according to the operation of the switch; And
The upper joint portion, the shoulder joint portion, the elbow joint portion includes a pair of motors for driving the respective two-axis joints, and a pair of encoders for detecting the rotational speed of each of the pair of motors
When releasing the operation of the switch and moving the arm support,
The control unit receives information from the encoder of the upper joint portion, the shoulder joint portion, the elbow joint portion is changed in position,
After the arm support is moved to a desired position and the switch is operated, the control unit generates a torque to a corresponding motor of the joint parts after a predetermined time so that the positions of the joint parts are fixed.
And the arm support is struck when the load applied to the arm support exceeds a certain amount, and the control unit increases the torque value of the motor of the joints to fix the arm support.

delete

The method of claim 1,
The shoulder joint is connected to the upper joint in a pair, and the pair of shoulder joints, the elbow joint and the arm support, respectively, the active arm support device is sequentially coupled.