KR101226926B1 - Wearable robot for assisting the muscular strength of lower extremity - Google Patents

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KR101226926B1
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Abstract

본 발명에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇은, 중량물이 장착되는 상체 착용부; 상기 상체 착용부의 하측에 배치되고 상기 상체 착용부에 연결되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 하측에 배치되고 인체의 대퇴골에 대응되는 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 수동형 관절구조로 연결하는 고관절부; 및 상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 이동을 안내하되, 상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 각도를 제1 회전 각도와 제2 회전 각도 사이에서 구속하는 가이드 기구부를 포함한다.Wearable robot for lower extremity muscle support according to the present invention, the upper body wearing portion on which the weight is mounted; A first frame disposed under the upper body wearing part and connected to the upper body wearing part; A second frame disposed below the first frame and corresponding to the femur of the human body; A hip joint connecting the first frame and the second frame with a passive joint structure; And a guide mechanism for guiding a rotational movement of the second frame with respect to the first frame, and constraining the rotational angle of the second frame with respect to the first frame between a first rotational angle and a second rotational angle. .

Description

하지근력지원용 착용형 로봇{WEARABLE ROBOT FOR ASSISTING THE MUSCULAR STRENGTH OF LOWER EXTREMITY}Wearable robot for lower extremity muscle support {WEARABLE ROBOT FOR ASSISTING THE MUSCULAR STRENGTH OF LOWER EXTREMITY}

본 발명은, 착용형 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ㅈ중량물을 이송하기 위한 하지근력지원용 착용형 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a wearable robot, and more particularly, to a wearable robot for lower extremity muscle strength support for transferring a weight.

군수, 물류, 산업현장, 재난극복 분야에서 근력지원을 위한 착용형 로봇 시스템이 많이 개발되고 있는데, 이러한 로봇 시스템은 중량물의 이송을 위하여 하지 착용형 로봇 시스템의 형태로 개발되고 있다.Many wearable robot systems have been developed for strength support in the fields of logistics, logistics, industrial sites, and disaster recovery, and these robot systems are being developed in the form of a wearable robot system for transporting heavy objects.

일반적으로, 하지근력지원용 착용형 로봇은 중량물 이송 및 보상을 위해서 고관절, 슬관절, 족관절의 모든 관절을 능동형 관절구조로 구성하고 있다. 그러나, 이처럼 모든 관절을 능동형 관절구조로 구성하는 경우에는 구동 모터나 유압 시스템의 무게로 인해 로봇 전체의 무게 증가하고 에너지 소모가 많다는 문제점이 있다. 또한, 보행시 다 자유도의 제어기를 사용하여야 하며 중량물을 짊어진 경우 중량물의 하중에 대한 보상 대책을 모터나 유압 시스템을 통해서 구현되어야 하므로 제어의 어려움이 따르게 된다. 즉, 모든 관절을 능동형 관절구조로 구성하는 하지근력지원용 착용형 로봇은 관절의 제어와 에너지의 효율 측면에서 바람직하지 못하다.In general, the wearable robot for lower extremity strength support is composed of all joints of the hip, knee, and ankle joints with active joint structure for weight transfer and compensation. However, when all the joints are configured as an active joint structure, there is a problem that the weight of the entire robot increases due to the weight of the driving motor or the hydraulic system and energy consumption is high. In addition, when walking, the controller should be used with multiple degrees of freedom, and in case of carrying heavy loads, the countermeasures against heavy loads must be implemented through a motor or a hydraulic system. That is, the wearable robot for lower extremity muscle strength supporting all joints with an active joint structure is not preferable in terms of joint control and energy efficiency.

이에 따라, 최근에는 능동형 관절구조와 수동형 관절구조를 혼합하여 사용하는 하지근력지원용 로봇에 대한 개발이 진행되고 있다. 예컨대, 슬관절은 능동형 관절구조로 구성하고 고관절과 족관절은 수동형 관절구조로 구성할 수 있다. Accordingly, in recent years, development of a lower limb muscle support robot using a mixture of an active joint structure and a passive joint structure is in progress. For example, the knee joint may be configured as an active joint structure, and the hip and ankle joints may be configured as a passive joint structure.

그런데, 위와 같이 능동형 관절구조와 수동형 관절구조를 혼합한 하지근력지원용 착용형 로봇에 있어서, 고관절을 수동형 관절구조로 구성하는 경우에는 장착된 중량물의 하중에 의한 고관절의 움직임이 발생할 수 있다. 그리고 이러한 고관절의 움직임은 중량물의 하중을 지지하고 있는 프레임의 처짐을 야기하여 결과적으로 중량물의 하중이 로봇을 구성하는 프레임들을 통해 지면으로 분산되지 못하고 착용자의 인체에 가해지는 문제점이 발생하게 된다.By the way, in the wearable robot for lower extremity muscle strength support which mixed the active joint structure and the passive joint structure as described above, when the hip joint is composed of the passive joint structure, the movement of the hip joint may occur due to the weight of the mounted weight. And the movement of the hip causes the deflection of the frame supporting the load of the heavy load, and as a result, the load of the heavy load is not distributed to the ground through the frames constituting the robot, and a problem occurs to the wearer's human body.

따라서, 능동형 관절구조와 수동형 관절구조를 혼합한 하지근력지원용 착용형 로봇에 있어서 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 기구적 메커니즘에 대한 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of a mechanical mechanism for solving the above problems in the wearable robot for lower extremity muscle strength that combines an active joint structure and a passive joint structure.

본 발명의 목적은, 보행시 요구되는 고관절부의 동작 범위를 충분히 확보하면서도 장착된 중량물의 하중이 사용자의 인체에 가해지지 않도록 중량물을 지지하여 보상할 수 있는 하지근력지원용 착용형 로봇을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wearable robot for lower extremity muscle support, which can support and compensate a heavy object so that the weight of the attached heavy object is not applied to the user's body while ensuring a sufficient operating range of the hip joint required during walking.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 중량물이 장착되는 상체 착용부; 상기 상체 착용부의 하측에 배치되고 상기 상체 착용부에 연결되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 하측에 배치되고 인체의 대퇴골에 대응되는 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 수동형 관절구조로 연결하는 고관절부; 및 상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 이동을 안내하되, 상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 각도를 제1 회전 각도와 제2 회전 각도 사이에서 구속하는 가이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention, the upper body wearing portion is mounted on a heavy object; A first frame disposed under the upper body wearing part and connected to the upper body wearing part; A second frame disposed below the first frame and corresponding to the femur of the human body; A hip joint connecting the first frame and the second frame with a passive joint structure; And a guide mechanism for guiding a rotational movement of the second frame with respect to the first frame, and constraining the rotational angle of the second frame with respect to the first frame between a first rotational angle and a second rotational angle. It is achieved by a wearable robot for lower extremity muscle strength support.

상기 가이드 기구부는, 상기 제1 회전 각도에서 상기 중량물의 하중에 의한 상기 고관절부의 움직임을 저지하는 탄성체를 포함할 수 있다.The guide mechanism part may include an elastic body that prevents movement of the hip joint part due to the load of the heavy object at the first rotation angle.

상기 가이드 기구부는, 상기 탄성체를 포함하는 가이드 실린더로 마련될 수 있다.The guide mechanism portion may be provided as a guide cylinder including the elastic body.

상기 가이드 실린더는, 상기 탄성체가 내부에 구비되고, 상기 제1 프레임 및 상기 고관절부 중 어느 하나에 결합되는 실린더; 및 상기 실린더에 대해 신축 가능하고, 상기 제1 프레임 및 상기 고관절부 중 다른 하나에 결합되는 실린더 로드를 포함할 수 있다.The guide cylinder, the elastic body is provided therein, the cylinder coupled to any one of the first frame and the hip joint; And a cylinder rod flexible to the cylinder and coupled to the other of the first frame and the hip joint.

상기 실린더 로드는, 상기 제1 회전 각도에서 상기 탄성체에 의해 지지되고, 상기 제2 회전 각도에서 상기 실린더의 일 측벽에 의해 지지될 수 있다.The cylinder rod may be supported by the elastic body at the first rotation angle and supported by one sidewall of the cylinder at the second rotation angle.

상기 실린더 로드는, 상기 실린더 내부에 위치한 단부에 플랜지부가 구비되고, 상기 탄성체는, 상기 플랜지부와 상기 실린더의 타 측벽 사이에 배치될 수 있다.The cylinder rod may include a flange portion at an end located inside the cylinder, and the elastic body may be disposed between the flange portion and the other side wall of the cylinder.

상기 탄성체는, 코일 스프링을 포함할 수 있다.The elastic body may include a coil spring.

상기 실린더는, 일 측이 개방된 실린더 본체; 및 상기 실린더 본체의 개방된 일 측을 개폐하는 실린더 덮개를 포함할 수 있다.The cylinder, the cylinder body is open one side; And it may include a cylinder cover for opening and closing the open one side of the cylinder body.

상기 플랜지부는, 상기 탄성체의 교체가 용이하도록 상기 실린더 로드에서 분리 가능하게 상기 실린더 로드에 결합될 수 있다.The flange portion may be coupled to the cylinder rod detachably from the cylinder rod to facilitate replacement of the elastic body.

상기 하지근력지원용 착용형 로봇은, 상기 제2 프레임의 하측에 배치되고 상기 제2 프레임에 대해 위치 조정이 가능하게 상기 제2 프레임에 결합되는 가변 프레임; 상기 가변 프레임의 일 측면에 마련되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일 상에서 슬라이딩 이동 가능하게 상기 가이드 레일에 결합되고 착용자의 허벅지에 체결되는 벨트가 장착되는 벨트위치조정블록을 더 포함할 수 있다.The wearable robot for lower muscle strength support may include: a variable frame disposed below the second frame and coupled to the second frame to enable position adjustment with respect to the second frame; A guide rail provided at one side of the variable frame; And a belt positioning block coupled to the guide rail to be slidably movable on the guide rail and mounted with a belt fastened to the thigh of the wearer.

상기 가변 프레임은, 상기 제2 프레임의 내부에 삽입된 상태에서 상기 제2 프레임과 결합되고, 상기 제2 프레임은, 상기 가이드 레일과 간섭하지 않도록 상기 가이드 레일을 노출시키기 위한 개구부가 형성될 수 있다.The variable frame may be coupled to the second frame in a state of being inserted into the second frame, and the second frame may have an opening for exposing the guide rail so as not to interfere with the guide rail. .

본 발명은, 수동형 관절구조를 갖는 고관절부를 통해 상호 연결되는 제1 프레임과 제2 프레임에 있어서, 제1 프레임에 대한 제2 프레임의 회전 각도를 제1 회전 각도와 제2 회전 각도 사이에서 구속하고, 제1 회전 각도에서 장착된 중량물의 하중에 의한 고관절부의 움직임을 저지하는 가이드 기구부를 고관절부에 적용함으로써, 보행시 요구되는 고관절부의 동작 범위를 충분히 확보하면서도 장착된 중량물의 하중이 사용자의 인체에 가해지지 않도록 중량물을 지지하여 보상할 수 있다.The present invention relates to a first frame and a second frame which are interconnected through a hip joint having a passive joint structure, wherein the rotation angle of the second frame relative to the first frame is constrained between the first rotation angle and the second rotation angle. By applying the guide mechanism to the hip joint to prevent movement of the hip joint due to the load of the heavy load mounted at the first rotation angle, the load of the loaded heavy load is applied to the user's human body while ensuring sufficient operating range of the hip joint required for walking. The weight can be supported and compensated for not being applied.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇의 주요 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 인체의 하지에 착용되는 부분을 외측에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 인체의 하지에 착용되는 부분을 내측에서 바라본 도면이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 가이드 실린더의 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 가이드 실린더의 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 고관절부에 대한 가이드 실린더의 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 도 8 및 도 9에서 가이드 실린더의 작용효과를 쉽게 이해할 수 있도록 가이드 실린더를 제거한 상태에서 중량물의 하중에 의한 제1 프레임의 처짐을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 3에 도시된 가변 프레임 조립체의 개략적인 사시도이다.
도 12는 도 3의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이다.1 is a view showing the main configuration of the wearable robot for lower extremity muscle support according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view of the part worn on the lower extremities of the human body in the wearable robot for lower leg muscle support shown in FIG.
Figure 3 is a view from the inside of the portion worn on the lower extremity of the human body in the wearable robot for lower body muscle strength support of FIG.
4 to 6 are cross-sectional views for explaining the configuration and operating principle of the guide cylinder in the wearable robot for lower extremity muscle support of FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the guide cylinder in the wearable robot for lower leg muscle support of FIG. 1.
8 and 9 are views for explaining the action of the guide cylinder on the hip joint in the wearable robot for lower extremity muscle support of FIG.
FIG. 10 is a view showing deflection of the first frame due to the load of a heavy object in a state in which the guide cylinder is removed to easily understand the effect of the guide cylinder in FIGS. 8 and 9.
FIG. 11 is a schematic perspective view of the variable frame assembly shown in FIG. 3.
12 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in order to avoid unnecessary obscuration of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇의 주요 구성을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 인체의 하지에 착용되는 부분을 외측에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 인체의 하지에 착용되는 부분을 내측에서 바라본 도면이다.1 is a view showing the main configuration of the wearable robot for lower extremity muscle support according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view of the lower body of the human body worn in the lower extremity muscle support wearable robot of FIG. 1, and FIG. 3 is a side of the lower body of the human body worn in the lower extremity muscle support robot of FIG. 1. This is the view.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇은, 상체 착용부(110), 제1 프레임(120), 제2 프레임(130), 고관절부(140) 및 가이드 기구부(150)를 포함한다. 여기서, 제1 프레임(120), 제2 프레임(130), 고관절부(140) 및 가이드 기구부(150)는 사람의 양쪽 다리에 각각 대응하도록 좌우 한 쌍으로 마련된다.1 to 3, the wearable robot for lower extremity muscle support according to the present embodiment includes an upper body wearing part 110, a first frame 120, a second frame 130, a hip joint 140, and a guide. The mechanism part 150 is included. Here, the first frame 120, the second frame 130, the hip joint 140 and the guide mechanism 150 is provided in a pair of left and right to respectively correspond to both legs of the person.

상체 착용부(110)는 이송하고자 하는 중량물이 장착되는 부분으로, 도 1에 도시된 바와 같이 사람의 상체에 착용하기 쉽도록 구성된다. 구체적으로, 상체 착용부(110)는 어깨끈, 벨트 등을 구비하여 가방을 메듯이 사람의 상체에 안정감 있게 착용할 수 있다. 다만, 상체 착용부(110)는 도 1에 도시된 구조에 한정되지 아니하고 적절하게 변경될 수 있다.The upper body wearing unit 110 is a portion to which the weight to be transported is mounted, is configured to be easy to wear on the upper body of the person, as shown in FIG. Specifically, the upper body wearing unit 110 may be equipped with a shoulder strap, a belt, and the like to comfortably wear on the upper body of a person as if the bag is wrapped. However, the upper body wearing unit 110 is not limited to the structure shown in Figure 1 may be changed appropriately.

제1 프레임(120)은 인체의 골반에 대응되는 부분으로 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중을 받쳐주고 이를 제2 프레임(130) 등을 거쳐 지면에 전달한다. 상체 제1 프레임(120)은 상체 착용부(110)의 하측에 배치된 상태에서 그 상단부가 상체 착용부(110)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 프레임(120)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 세로 프레임(121), 가로 프레임(123) 및 결합 프레임(125)을 포함할 수 있다. 세로 프레임(121)과 가로 프레임(123)은 전체적으로 'ㄴ'자로 절곡 연장된 구조를 가질 수 있다. 결합 프레임(125)은 세로 프레임(121)으로부터 상체 착용부(110)를 향하여 연장되어 상체 착용부(110)에 결합될 수 있다. 한편, 제1 프레임(120)은 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중을 안정적으로 지지하도록 충분한 강성을 갖는 재질 및 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.The first frame 120 is a portion corresponding to the pelvis of the human body to support the load of the heavy weight mounted on the upper body wearing portion 110 and transfer it to the ground via the second frame 130 and the like. The upper body first frame 120 may be connected to the upper body wearing part 110 while its upper end is disposed under the upper body wearing part 110. In detail, the first frame 120 may include a vertical frame 121, a horizontal frame 123, and a coupling frame 125 as illustrated in FIGS. 2 and 3. The vertical frame 121 and the horizontal frame 123 may have a structure bent and extended as a letter b as a whole. The coupling frame 125 may extend from the vertical frame 121 toward the upper body wearing unit 110 to be coupled to the upper body wearing unit 110. On the other hand, the first frame 120 is preferably made of a material and shape having a sufficient rigidity to stably support the load of the heavy material mounted on the upper body wearing portion 110.

제2 프레임(130)은 인체의 대퇴골에 대응되는 부분으로, 제1 프레임(120)의 하측에 배치된 상태에서 고관절부(140)를 통해 제1 프레임(120)에 결합된다. 이러한 제2 프레임(130)은 제1 프레임(120)을 지지하되, 제1 프레임(120)에 대해 소정의 범위 내에서 회전 가능하도록 구성된다. 한편, 제2 프레임(130)의 하측에는 인체의 무릎 부분에 대응되는 제3 프레임(170)이 배치될 수 있다. 제3 프레임(170)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 슬관절부(175)가 구비될 수 있는데, 이러한 슬관절부(175)는 인체의 근력을 보조 또는 증폭하기 위해, 구동 모터에 의해 작동되는 능동형 관절구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제2 프레임(130)과 제3 프레임(170)은 사용자마다 다른 다리 길이에 대응할 수 있도록 가변 프레임 조립체(160)를 통해 연결되는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 또한, 첨부된 도면들에는 도시되지 않았지만, 제3 프레임(170)의 하단부에는 인체의 발목 부분에 대응되는 발목관절 프레임(미도시)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중은 제1 프레임(120), 제2 프레임(130), 제3 프레임(170) 및 발목관절 프레임(미도시)을 순차적으로 거쳐 지면으로 전달될 수 있다. 한편, 발목관절 프레임은 수동형 관절구조를 갖는 것이 바람직하다.The second frame 130 is a portion corresponding to the femur of the human body and is coupled to the first frame 120 through the hip joint 140 in a state disposed below the first frame 120. The second frame 130 supports the first frame 120, but is configured to be rotatable with respect to the first frame 120 within a predetermined range. Meanwhile, the third frame 170 corresponding to the knee portion of the human body may be disposed below the second frame 130. The third frame 170 may be provided with a knee joint 175 as shown in FIGS. 2 and 3, and the knee joint 175 is operated by a driving motor to assist or amplify the muscle strength of the human body. It is desirable to have an active joint structure. In addition, the second frame 130 and the third frame 170 are connected through the variable frame assembly 160 so as to correspond to different leg lengths for different users, which will be described later. In addition, although not shown in the accompanying drawings, an ankle joint frame (not shown) corresponding to the ankle portion of the human body may be coupled to the lower end of the third frame 170. Accordingly, the weight of the heavy body mounted on the upper body wearing portion 110 is sequentially passed through the first frame 120, the second frame 130, the third frame 170 and the ankle joint frame (not shown) to the ground Can be delivered. On the other hand, the ankle joint frame preferably has a passive joint structure.

고관절부(140)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제1 프레임(120)과 제2 프레임(130)을 수동형 관절구조로 연결한다. 즉, 고관절부(140)는 그 회전축을 중심으로 제2 프레임(130)이 제1 프레임(120)에 대해 회전할 수 있도록 제1 프레임(120)과 제2 프레임(130)을 상호 연결한다. 구체적으로, 고관절부(140)는 대략 디스크 형태로 제1 프레임(120)의 가로 프레임(123) 내측에 회전 가능하게 장착되고, 그 일 측에는 제2 프레임(130)의 상단부가 결합될 수 있다. 이때, 고관절부(140)는 구동 모터를 사용하지 않는 수동형 관절구조로 마련된다.The hip joint 140 connects the first frame 120 and the second frame 130 with a passive joint structure as shown in FIGS. 1 to 3. That is, the hip joint 140 interconnects the first frame 120 and the second frame 130 so that the second frame 130 can rotate about the first frame 120 about the rotation axis thereof. Specifically, the hip joint 140 may be rotatably mounted inside the horizontal frame 123 of the first frame 120 in the form of a disk, and an upper end of the second frame 130 may be coupled to one side thereof. At this time, the hip joint 140 is provided with a passive joint structure that does not use a drive motor.

가이드 기구부(150)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제1 프레임(120)과 고관절부(140)를 연결하여 제1 프레임(120)에 대한 제2 프레임(130)의 회전 이동을 안내한다. 그리고, 가이드 기구부(150)는 제1 프레임(120)에 대한 제2 프레임(130)의 회전 각도를 미리 정해진 범위 내에서 구속한다. 본 실시예에서 가이드 기구부(150)는 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이 가이드 실린더(150)로 마련된다. 다만, 본 발명에서 가이드 기구부는 본 실시예에서 개시된 가이드 실린더(150)의 구조에 한정되지 아니하고, 이하에서 상세하게 설명할 가이드 실린더(150)에 대응되는 기능 및 작용효과를 발휘할 수 있는 다른 다양한 구조로 구현될 수 있다. 이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 가이드 기구부의 일 예로서 가이드 실린더(150)의 구성 및 작동 원리 등을 상세히 설명한다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, the guide mechanism 150 connects the first frame 120 and the hip joint 140 to guide the rotational movement of the second frame 130 with respect to the first frame 120. do. The guide mechanism 150 constrains the rotation angle of the second frame 130 with respect to the first frame 120 within a predetermined range. In this embodiment, the guide mechanism 150 is provided with a guide cylinder 150 as shown in the accompanying drawings. However, in the present invention, the guide mechanism is not limited to the structure of the guide cylinder 150 disclosed in the present embodiment, and various other structures capable of exhibiting functions and working effects corresponding to the guide cylinder 150 to be described in detail below. It can be implemented as. Hereinafter, the configuration and operation principle of the guide cylinder 150 will be described in detail as an example of the guide mechanism of the present invention with reference to FIGS. 4 to 10.

도 4 내지 도 6은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 가이드 실린더의 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 단면도들이고, 도 7은 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 가이드 실린더의 분해 사시도이다. 도 8 및 도 9는 도 1의 하지근력지원용 착용형 로봇에서 고관절부에 대한 가이드 실린더의 작용을 설명하기 위한 도면들이다. 도 10은 도 8 및 도 9에서 가이드 실린더의 작용효과를 쉽게 이해할 수 있도록 가이드 실린더를 제거한 상태에서 중량물의 하중에 의한 제1 프레임의 처짐을 보여주는 도면이다.4 to 6 are cross-sectional views for explaining the configuration and operation principle of the guide cylinder in the lower extremity muscle support wearable robot of Figure 1, Figure 7 is an exploded perspective view of the guide cylinder in the lower extremity muscle support wearable robot of Figure 1; 8 and 9 are views for explaining the action of the guide cylinder on the hip joint in the wearable robot for lower extremity muscle support of FIG. FIG. 10 is a view showing deflection of the first frame due to the load of a heavy object in a state in which the guide cylinder is removed to easily understand the effect of the guide cylinder in FIGS. 8 and 9.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 가이드 실린더(150)는 실린더(151,152), 실린더 로드(153), 플랜지부(154) 및 탄성체인 코일 스프링(155)을 포함한다. 여기서, 실린더(151,152)는 제1 프레임(120)의 세로 프레임(121)에 일단부가 결합되고 실린더 로드(153)는 고관절부(140)에 형성된 힌지 브라켓(143)에 결합된다. 이와 다르게, 제1 프레임(120)에 실린더 로드(153)가 결합되고 고관절부(140)에 실린더(151,152)가 결합될 수도 있다. 다시 말해서, 실린더(151,152)는 제1 프레임(120) 및 고관절부(140) 중 어느 하나에 결합되고 실린더 로드(153)는 제1 프레임(120) 및 고관절부(140) 중 다른 하나에 결합될 수 있다.4 to 7, the guide cylinder 150 includes cylinders 151 and 152, a cylinder rod 153, a flange portion 154, and an elastic coil spring 155. Here, one end of the cylinder 151, 152 is coupled to the vertical frame 121 of the first frame 120, and the cylinder rod 153 is coupled to the hinge bracket 143 formed on the hip joint 140. Alternatively, the cylinder rod 153 may be coupled to the first frame 120, and the cylinders 151 and 152 may be coupled to the hip joint 140. In other words, the cylinders 151 and 152 may be coupled to any one of the first frame 120 and the hip joint 140, and the cylinder rod 153 may be coupled to the other of the first frame 120 and the hip joint 140. Can be.

실린더(151,152)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 일 측(도 4에서 우측)이 개방된 실린더 본체(151)와, 실린더 본체(151)의 개방된 일 측을 개폐하는 실린더 덮개(152)를 포함한다. 이때, 실린더 덮개(152)는 볼트(B1)에 의해 실린더 본체(151)에 대해 결합될 수 있다. 즉, 실린더 덮개(152)는 볼트(B1)를 체결 해제함으로써 실린더 본체(151)로부터 분리될 수 있고 이에 따라 실린더 본체(121)의 일 측은 개방될 수 있는 것이다. 다만, 실린더 본체(151)와 실린더 덮개(152)의 결합 구조는 볼트 결합 구조에 한정되지 아니하고 적절히 변경될 수 있다. 실린더 로드(153)는 소정의 스트로크 길이를 갖도록 실린더(151,152)에 대해 신축 가능하게 구성된다. 플랜지부(154)는 실린더(151,152) 내부에 위치한 실린더 로드(153)의 단부(도 4에서 우측 단부)에 마련된다. 이때, 플랜지부(154)는 실린더 로드(153)로부터 분리 가능하도록 볼트(B2)에 의해 실린더 로드(153)에 대해 결합될 수 있다. 다만, 실린더 로드(153)와 플랜지부(154)의 결합 구조는 볼트 결합 구조에 한정되지 아니하고 적절히 변경될 수 있다. 탄성체인 코일 스프링(155)은 실린더(151,152)의 내부에 구비된다. 코일 스프링(155)은 실린더(151,152)의 개방된 일 측과 반대되는 타 측벽(도 4에 좌측 측벽)과 플랜지부(154) 사이에 배치될 수 있다. 코일 스프링(155)의 일 단부(도 4에서 좌측 단부)는 실린더(151,152)의 측벽에 고정되는 고정단으로 마련되고 코일 스프링(155)의 타 단부(도 4에서 우측 단부)는 자유단으로 마련된다. 실린더 로드(153)는 실린더(151,152)의 내부에서 코일 스프링(155)을 관통한다. The cylinders 151 and 152 have a cylinder body 151 having one side (right side in FIG. 4) open as shown in FIGS. 4 to 7, and a cylinder cover 152 that opens and closes one open side of the cylinder body 151. ). At this time, the cylinder cover 152 may be coupled to the cylinder body 151 by the bolt (B1). That is, the cylinder cover 152 may be separated from the cylinder body 151 by releasing the bolt B1 and thus one side of the cylinder body 121 may be opened. However, the coupling structure of the cylinder body 151 and the cylinder cover 152 is not limited to the bolt coupling structure and may be appropriately changed. The cylinder rod 153 is configured to be flexible to the cylinders 151 and 152 to have a predetermined stroke length. The flange portion 154 is provided at an end (right end in FIG. 4) of the cylinder rod 153 located inside the cylinders 151 and 152. At this time, the flange portion 154 may be coupled to the cylinder rod 153 by a bolt B2 to be detachable from the cylinder rod 153. However, the coupling structure of the cylinder rod 153 and the flange portion 154 is not limited to the bolt coupling structure and may be appropriately changed. The coil spring 155, which is an elastic body, is provided inside the cylinders 151 and 152. The coil spring 155 may be disposed between the other side wall (left side wall in FIG. 4) and the flange portion 154 opposite to the open one side of the cylinders 151 and 152. One end of the coil spring 155 (left end in FIG. 4) is provided with a fixed end fixed to the side walls of the cylinders 151 and 152, and the other end of the coil spring 155 (right end in FIG. 4) is provided as a free end. do. The cylinder rod 153 penetrates the coil spring 155 inside the cylinders 151 and 152.

이에 따라, 실린더 로드(153)는 플랜지부(154)가 코일 스프링(155)에 의해 지지되는 제1 위치(도 5의 위치)와, 플랜지부(154)가 실린더(151,152)의 일 측벽(도 4에서 우측 측벽, 즉 실린더 덮개(152)를 구성하는 측벽)에 의해 지지되는 제2 위치(도 6의 위치) 사이에서 이동하게 된다. 이때, 코일 스프링(155)은 제1 위치에서 실린더 로드(153)에 작용하는 힘을 지지할 수 있도록 충분한 강성을 갖는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 코일 스프링(155)의 길이에 따라 실린더 로드(153)의 이동 구간 혹은 가이드 실린더(150)의 스트로크 길이는 달라질 수 있다. 다만, 본 발명에서 탄성체는 본 실시예에서 개시된 코일 스프링(155)에 한정되지 아니하며, 충분한 강성을 갖는 다른 다양한 구조로 구현될 수 있다.Accordingly, the cylinder rod 153 has a first position (the position in FIG. 5) in which the flange portion 154 is supported by the coil spring 155, and one sidewall of the cylinder 151 and 152 in the flange portion 154. At 4 it is moved between the second position (position in FIG. 6) supported by the right side wall, ie the side wall constituting the cylinder cover 152. At this time, the coil spring 155 is preferably selected to have sufficient rigidity to support the force acting on the cylinder rod 153 in the first position. In addition, the movement length of the cylinder rod 153 or the stroke length of the guide cylinder 150 may vary depending on the length of the coil spring 155. However, in the present invention, the elastic body is not limited to the coil spring 155 disclosed in the present embodiment, and may be implemented in various other structures having sufficient rigidity.

위와 같은 구성을 갖는 가이드 실린더(150)는 제1 프레임(120)에 대한 제2 프레임(130)의 회전 이동을 안내하되, 제1 프레임(120)에 대한 제2 프레임(130)의 회전 각도를 제1 회전 각도(α)와 제2 회전 각도(β) 사이에서 구속할 수 있다(도 8 및 도 9 참조). 이때, 제1 회전 각도(α) 및 제2 회전 각도(β)는 착용자의 보행시 요구되는 고관절부(140)의 동작 범위를 고려하여 각각 80도 및 140도 정도로 설정되는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.Guide cylinder 150 having the configuration as described above guides the rotational movement of the second frame 130 with respect to the first frame 120, the rotation angle of the second frame 130 with respect to the first frame 120 It can be constrained between the first rotation angle α and the second rotation angle β (see FIGS. 8 and 9). At this time, the first rotation angle (α) and the second rotation angle (β) is preferably set to about 80 degrees and 140 degrees, respectively, in consideration of the operating range of the hip joint 140 required when the wearer walks. Is not limited to this.

구체적으로, 도 8의 제1 회전 각도(α)에서 가이드 실린더(150)는 도 5에 도시된 바와 같이 실린더 로드(153)에 구비된 플랜지부(154)가 충분한 강성을 갖는 코일 스프링(155)에 의해 지지되므로, 제1 프레임(120)과 제2 프레임(130) 사이의 각도가 제1 회전 각도(α) 미만으로 좁혀지지 않는다. 이에 따라, 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중에 의한 고관절부(140)의 움직임이 발생하지 않게 된다. 즉, 코일 스프링(155)은 제1 회전 각도(α)에서 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중에 의한 고관절부(140)의 움직임을 저지함으로써, 도 10에 도시된 바와 같은 제1 프레임(120)의 처짐이 발생하지 않도록 한다. 결과적으로, 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중은 제1 프레임(120)에서 끊어지지 않고 제2 프레임(130)으로 정상적으로 전달되어 지면으로 분산되므로, 장착된 중량물의 하중이 착용자의 인체에 가해지는 것을 방지할 수 있다. 특히, 본 실시예는 제1 회전 각도(α)에서 중량물의 하중에 의한 고관절부(140)의 움직임을 저지하는 수단이 탄성체인 코일 스프링(155)으로 마련되기 때문에, 보행시 중량물의 하중에 의한 충격을 완화시킬 수 있다.Specifically, at the first rotation angle α of FIG. 8, the guide cylinder 150 has a coil spring 155 having sufficient rigidity as the flange portion 154 provided in the cylinder rod 153 as shown in FIG. 5. Since it is supported by, the angle between the first frame 120 and the second frame 130 is not narrowed below the first rotation angle (α). Accordingly, the movement of the hip joint 140 due to the weight of the heavy body mounted on the upper body wearing unit 110 does not occur. That is, the coil spring 155 prevents the movement of the hip joint 140 due to the load of the heavy object mounted on the upper body wearing unit 110 at the first rotation angle α, thereby as shown in FIG. 10. Deflection of the frame 120 does not occur. As a result, since the load of the heavy load mounted on the upper body wearing unit 110 is normally transmitted to the second frame 130 without being broken in the first frame 120 and distributed to the ground, the load of the mounted heavy load is worn by the wearer's human body. Can be prevented. In particular, in this embodiment, since the means for preventing the movement of the hip joint 140 due to the load of the heavy object at the first rotation angle α is provided by the coil spring 155 that is an elastic body, Shock can be alleviated.

반면, 도 9의 제2 회전 각도(β)에서 가이드 실린더(150)는 도 6에 도시된 바와 같이 실린더 로드(153)에 구비된 플랜지부(154)가 실린더(151,152)의 일 측벽에 의해 지지되므로, 제1 프레임(120)과 제2 프레임(130) 사이의 각도가 제2 회전 각도(β)를 초과하여 넓혀지지 않는다.On the other hand, at the second rotation angle β of FIG. 9, as shown in FIG. 6, the guide cylinder 150 is supported by the flange portion 154 of the cylinder rod 153 by one sidewall of the cylinders 151 and 152. Therefore, the angle between the first frame 120 and the second frame 130 does not extend beyond the second rotation angle β.

이처럼, 본 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇은, 제1 프레임(120)에 대한 제2 프레임(130)의 회전 각도를 미리 정해진 범위 내에서, 즉 제1 회전 각도(α)와 제2 회전 각도(β) 사이에서 구속하되, 제1 회전 각도(α)에서 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중에 의한 고관절부(140)의 움직임을 저지하는 가이드 실린더(150)를 고관절부(140)에 적용함으로써, 보행시 요구되는 고관절부(140)의 동작 범위를 충분히 확보하면서도 장착된 중량물의 하중이 사용자의 인체에 가해지지 않도록 중량물을 지지하여 보상할 수 있다.As described above, the wearable robot for lower leg muscle support according to the present embodiment has a rotation angle of the second frame 130 with respect to the first frame 120 within a predetermined range, that is, the first rotation angle α and the second rotation angle. Constrained between the rotation angle (beta), but not the guide cylinder 150 for preventing the movement of the hip joint 140 due to the load of the heavy body mounted on the upper body wearing portion 110 at the first rotation angle (α) By applying to (140), while ensuring a sufficient operating range of the hip joint 140 required during walking, it is possible to support and compensate the weight so that the weight of the mounted weight is not applied to the human body of the user.

한편, 가이드 실린더(150)의 코일 스프링(155)은 상체 착용부(110)에 장착된 중량물의 하중의 크기에 따라 요구되는 강성이 달라지므로, 장착하고자 하는 중량물의 하중 범위에 따라 실린더(151,152)의 내부에 구비된 코일 스프링(155)을 교체하는 작업이 필요하다. 또한, 가이드 실린더(150)의 스트로크 길이는 고관절부(140)의 동작 범위를 결정하는데, 요구되는 고관절부(140)의 동작 범위가 달라지면 가이드 실린더(150)의 스트로크 길이 또한 달라져야 하므로, 가이드 실린더(150)의 스트로크 길이에 영향을 주는 코일 스프링(155)의 길이 및/또는 실린더 로드(153)의 길이를 변경할 필요가 있다. 그런데, 본 실시예에 따른 가이드 실린더(150)는 전술한 바와 같이, 실린더(151,152)의 일 측을 개방할 수 있는 구조와, 플랜지부(154)가 실린더 로드(153)에서 분리될 수 있는 구조를 가지므로, 위와 같은 코일 스프링(155)의 교체 작업, 더 나아가 실린더 로드(153)의 교체 작업을 용이하게 진행할 수 있다는 이점이 있다.On the other hand, since the required stiffness of the coil spring 155 of the guide cylinder 150 varies depending on the magnitude of the load of the heavy load mounted on the upper body wearing part 110, the cylinders 151 and 152 according to the load range of the heavy load to be mounted. It is necessary to replace the coil spring 155 provided in the interior of the. In addition, the stroke length of the guide cylinder 150 determines the operating range of the hip joint 140. If the required operating range of the hip joint 140 is changed, the stroke length of the guide cylinder 150 should also be changed. It is necessary to change the length of the coil spring 155 and / or the length of the cylinder rod 153 that affect the stroke length of 150. However, as described above, the guide cylinder 150 according to the present embodiment has a structure capable of opening one side of the cylinders 151 and 152 and a structure in which the flange portion 154 can be separated from the cylinder rod 153. Since it has, there is an advantage that the replacement work of the coil spring 155 as described above, and further can easily proceed with the replacement of the cylinder rod 153.

도 11은 도 3에 도시된 가변 프레임 조립체의 개략적인 사시도이고, 도 12는 도 3의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이다.FIG. 11 is a schematic perspective view of the variable frame assembly shown in FIG. 3, and FIG. 12 is a schematic cross-sectional view along the line A-A of FIG. 3.

도 3, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇은 가변 프레임 조립체(160)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 가변 프레임 조립체(160)는 가변 프레임(161), 가이드 레일(163) 및 벨트위치조정블록(165)을 포함할 수 있다.3, 11, and 12, the wearable robot for lower leg muscle support according to the present embodiment may further include a variable frame assembly 160. In addition, the variable frame assembly 160 may include a variable frame 161, a guide rail 163, and a belt positioning block 165.

가변 프레임(161)은 제2 프레임(130)의 하측에 배치되고 제2 프레임(130)에 대해 위치 조정이 가능하게 제2 프레임(130)에 결합된다. 구체적으로, 가변 프레임(161)은 제2 프레임(130)의 내부에 형성된 공간에 삽입된 상태에서 적절한 위치에서 볼트에 의해 제2 프레임(130)에 결합될 수 있다. 다만, 제2 프레임(130)에 대한 가변 프레임(161)의 위치 조정은 가변 프레임(161)과 제2 프레임(130)을 체결하는 볼트를 푼 상태에서 가능하다. 이에 따라, 제2 프레임(130)에 대한 가변 프레임(161)의 위치를 조정함으로써, 제2 프레임(130)으로부터 노출되는 가변 프레임(161)의 길이를 착용자의 다리 길이 알맞게 조절할 수 있다.The variable frame 161 is disposed below the second frame 130 and is coupled to the second frame 130 to enable position adjustment with respect to the second frame 130. In detail, the variable frame 161 may be coupled to the second frame 130 by bolts at an appropriate position in a state where the variable frame 161 is inserted into a space formed inside the second frame 130. However, the position adjustment of the variable frame 161 with respect to the second frame 130 may be performed in a state in which a bolt for fastening the variable frame 161 and the second frame 130 is loosened. Accordingly, by adjusting the position of the variable frame 161 with respect to the second frame 130, the length of the variable frame 161 exposed from the second frame 130 can be adjusted according to the wearer's leg length.

가이드 레일(163)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 가변 프레임(161)의 일 측면에 마련되고 상하 방향으로 연장된다. 한편, 제2 프레임(130)은 가변 프레임(161)에 삽입된 상태에서 가이드 레일(163)과 간섭하지 않도록 도 3에 도시된 바와 같이 가이드 레일(163)을 노출시키기 위한 개구부(131)가 형성될 수 있다.The guide rail 163 is provided on one side of the variable frame 161 and extends in the vertical direction as shown in FIGS. 11 and 12. On the other hand, the second frame 130 is formed with an opening 131 for exposing the guide rail 163 as shown in Figure 3 so as not to interfere with the guide rail 163 in the state inserted into the variable frame 161 Can be.

벨트위치조정블록(165)은 착용자의 허벅지에 체결되는 벨트(미도시)가 장착되는 부분으로, 가이드 레일(163) 상에서 슬라이드 이동 가능하게 가이드 레일(163)에 결합된다. 한편, 벨트위치조정블록(165)은 가이드 레일(163) 상에서 적절한 위치가 결정되면 볼트 등에 의해 가이드 레일(163)에 체결됨으로써 그 위치가 고정될 수 있다.The belt position adjusting block 165 is a portion to which a belt (not shown) fastened to the thigh of the wearer is mounted, and is coupled to the guide rail 163 to be slidably moved on the guide rail 163. On the other hand, the belt position adjusting block 165 may be fixed to the guide rail 163 by a bolt or the like when the proper position is determined on the guide rail 163, the position can be fixed.

이처럼, 본 실시예에 따른 하지근력지원용 착용형 로봇은, 착용자의 다리 길이에 알맞게 제2 프레임(130)에 대한 가변 프레임(161)의 위치를 조정할 수 있음은 물론, 제2 프레임(130)에 대한 가변 프레임(161)의 위치가 결정된 상태에서 벨트위치조정블록(165)을 슬라이딩 이동시켜 착용자의 허벅지 부위에 벨트(미도시)가 위치하도록 함으로써, 착용자마다 달라지는 다리 길이에 효과적으로 대응할 수 있다.As such, the wearable robot for lower leg muscle support according to the present embodiment may adjust the position of the variable frame 161 with respect to the second frame 130 to suit the length of the wearer's legs, as well as to the second frame 130. By sliding the belt positioning block 165 in the state where the variable frame 161 is determined, the belt (not shown) is positioned on the thigh of the wearer, thereby effectively responding to leg lengths varying for each wearer.

본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

110 : 상체 착용부
120 : 제1 프레임
130 : 제2 프레임
140 : 고관절부
150 : 가이드 기구부(가이드 실린더)
151 : 실린더 본체
152 : 실린더 덮개
153 : 실린더 로드
154 : 플랜지부
155 : 탄성체(코일 스프링)
161 : 가변 프레임
163 : 가이드 레일
165 : 벨트위치조정블록110: upper body wearing
120: first frame
130: second frame
140: hip joint
150: guide mechanism (guide cylinder)
151: cylinder body
152: cylinder cover
153: cylinder rod
154: flange
155: elastic body (coil spring)
161: variable frame
163: guide rail
165 belt positioning block

Claims (11)

중량물이 장착되는 상체 착용부;
상기 상체 착용부의 하측에 배치되고 상기 상체 착용부에 연결되는 제1 프레임;
상기 제1 프레임의 하측에 배치되고 인체의 대퇴골에 대응되는 제2 프레임;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 수동형 관절구조로 연결하는 고관절부; 및
상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 이동을 안내하되, 상기 제1 프레임에 대한 상기 제2 프레임의 회전 각도를 제1 회전 각도와 제2 회전 각도 사이에서 구속하는 가이드 기구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
Upper body wearing portion is mounted on a heavy object;
A first frame disposed under the upper body wearing part and connected to the upper body wearing part;
A second frame disposed below the first frame and corresponding to the femur of the human body;
A hip joint connecting the first frame and the second frame with a passive joint structure; And
And a guide mechanism for guiding a rotational movement of the second frame relative to the first frame, and constraining the rotational angle of the second frame relative to the first frame between a first rotational angle and a second rotational angle. Wearable robot for lower extremity muscle strength support.
제1항에 있어서,
상기 가이드 기구부는,
상기 제1 회전 각도에서 상기 중량물의 하중에 의한 상기 고관절부의 움직임을 저지하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 1,
The guide mechanism portion,
Wearable robot for lower extremity muscle strength, characterized in that it comprises an elastic body for preventing the movement of the hip joint by the load of the heavy object at the first rotation angle.
제2항에 있어서,
상기 가이드 기구부는,
상기 탄성체를 포함하는 가이드 실린더로 마련되는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 2,
The guide mechanism portion,
Wearable robot for lower extremity muscle strength, characterized in that provided as a guide cylinder including the elastic body.
제3항에 있어서,
상기 가이드 실린더는,
상기 탄성체가 내부에 구비되고, 상기 제1 프레임 및 상기 고관절부 중 어느 하나에 결합되는 실린더; 및
상기 실린더에 대해 신축 가능하고, 상기 제1 프레임 및 상기 고관절부 중 다른 하나에 결합되는 실린더 로드를 포함하는 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 3,
The guide cylinder,
A cylinder having the elastic body disposed therein and coupled to one of the first frame and the hip joint; And
Wearable robot for lower extremity muscle strength support that is flexible to the cylinder, the cylinder rod is coupled to the other of the first frame and the hip joint.
제4항에 있어서,
상기 실린더 로드는,
상기 제1 회전 각도에서 상기 탄성체에 의해 지지되고, 상기 제2 회전 각도에서 상기 실린더의 일 측벽에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
5. The method of claim 4,
The cylinder rod
The wearable robot for lower leg muscle strength, which is supported by the elastic body at the first rotation angle and supported by one side wall of the cylinder at the second rotation angle.
제5항에 있어서,
상기 실린더 로드는, 상기 실린더 내부에 위치한 단부에 플랜지부가 구비되고,
상기 탄성체는, 상기 플랜지부와 상기 실린더의 타 측벽 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 5,
The cylinder rod is provided with a flange portion at the end located inside the cylinder,
The elastic body is a wearable robot for lower muscle strength support, characterized in that disposed between the flange and the other side wall of the cylinder.
제2항에 있어서,
상기 탄성체는,
코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 2,
The elastic body may be,
Wearable robot for muscle strength support, characterized in that it comprises a coil spring.
제6항에 있어서,
상기 실린더는,
일 측이 개방된 실린더 본체; 및
상기 실린더 본체의 개방된 일 측을 개폐하는 실린더 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method according to claim 6,
The cylinder
A cylinder body whose one side is open; And
Wearable robot for lower extremity strength support, characterized in that it comprises a cylinder cover for opening and closing the open one side of the cylinder body.
제8항에 있어서,
상기 플랜지부는,
상기 탄성체의 교체가 용이하도록 상기 실린더 로드에서 분리 가능하게 상기 실린더 로드에 결합되는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
9. The method of claim 8,
The flange portion
Wearable robot for lower extremity strength support, characterized in that coupled to the cylinder rod detachably from the cylinder rod to facilitate replacement of the elastic body.
제1항에 있어서,
상기 제2 프레임의 하측에 배치되고 상기 제2 프레임에 대해 위치 조정이 가능하게 상기 제2 프레임에 결합되는 가변 프레임;
상기 가변 프레임의 일 측면에 마련되는 가이드 레일; 및
상기 가이드 레일 상에서 슬라이딩 이동 가능하게 상기 가이드 레일에 결합되고 착용자의 허벅지에 체결되는 벨트가 장착되는 벨트위치조정블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.
The method of claim 1,
A variable frame disposed below the second frame and coupled to the second frame to enable position adjustment with respect to the second frame;
A guide rail provided at one side of the variable frame; And
And a belt positioning block coupled to the guide rail to be slidably movable on the guide rail and mounted with a belt fastened to the thigh of the wearer.
제10항에 있어서,
상기 가변 프레임은, 상기 제2 프레임의 내부에 삽입된 상태에서 상기 제2 프레임과 결합되고,
상기 제2 프레임은, 상기 가이드 레일과 간섭하지 않도록 상기 가이드 레일을 노출시키기 위한 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 하지근력지원용 착용형 로봇.The method of claim 10,
The variable frame is combined with the second frame in a state of being inserted into the second frame,
The second frame, the wearable robot for lower muscle strength support, characterized in that the opening is formed for exposing the guide rail so as not to interfere with the guide rail.
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