KR101429740B1 - Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength - Google Patents

Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength Download PDF

Info

Publication number
KR101429740B1
KR101429740B1 KR1020120156538A KR20120156538A KR101429740B1 KR 101429740 B1 KR101429740 B1 KR 101429740B1 KR 1020120156538 A KR1020120156538 A KR 1020120156538A KR 20120156538 A KR20120156538 A KR 20120156538A KR 101429740 B1 KR101429740 B1 KR 101429740B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
supporting
robot
piece
block
strength
Prior art date
Application number
KR1020120156538A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140086263A (en
Inventor
이병규
이희돈
김완수
임동환
문현기
김호준
한정수
한창수
Original Assignee
한양대학교 에리카산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 에리카산학협력단 filed Critical 한양대학교 에리카산학협력단
Priority to KR1020120156538A priority Critical patent/KR101429740B1/en
Publication of KR20140086263A publication Critical patent/KR20140086263A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101429740B1 publication Critical patent/KR101429740B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases

Abstract

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는, 지면에 안착되는 베이스프레임에 승강 가능한 구조로 결합되는 승강블록; 상지근력 지원로봇이 장착되며 상기 승강블록에 회전 가능한 구조로 결합되는 회전블록; 상기 승강블록에 상향 탄성력을 인가하는 승강복원수단; 상기 상지근력 지원로봇이 세워지는 방향으로 상기 회전블록에 탄성력을 인가하는 회전복원수단;을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치를 이용하면, 상지 근력 지원용 착용형 로봇을 착용하고 있는 상태에서 앉았다가 일어서는 동작을 할 때 다리 근력을 지원받을 수 있고 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 할 때 허리 근력을 지원받을 수 있어 물건을 들어 올리는 동작을 용이하게 할 수 있고, 별도의 동력원 없이 다리 근력 및 허리 근력 지원을 받을 수 있으므로 운전비용이 절감된다는 장점이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wearable robot mounting apparatus for a muscle-supporting support, comprising: a lift block coupled to a base frame mounted on a ground so as to be capable of being elevated; A rotary block mounted on the upper arm supporting robot and coupled to the upper arm in a rotatable manner; Up / down restoring means for applying an upward elastic force to the lift block; And rotation restoring means for applying an elastic force to the rotary block in a direction in which the upper leg strength supporting robot is erected. When the wearable robot mounting device for supporting the muscular support according to the present invention is used, it is possible to support the leg muscles when sitting and standing while wearing the wearable robot for supporting the upper leg muscles, and to perform the operation to bend and stretch the waist It is possible to support the waist strength so as to facilitate the lifting of the object, and it is advantageous in that the operation cost can be reduced because the leg strength and the waist strength can be supported without a separate power source.

Description

근력 지원용 착용형 로봇 거치장치{Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a supporting apparatus for supporting a wearable robot,

본 발명은 근력 지원용 착용형 로봇을 거치하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 사용자가 물건을 들어올리기 위해 허리를 굽혔다가 펴는 과정과 앉아 있다가 일어서는 과정에서 하중을 지원할 수 있도록 구성되는 거치장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for mounting a wearable robot for supporting a muscle, and more particularly to a device for lifting a waist by lifting an object, ≪ / RTI >

최근 산업현장, 의료, 재활 분야에서 상지 근력 지원용 착용형 로봇의 연구가 활발하게 이루어지고 있는데, 일반적으로 상지 근력 지원용 착용형 로봇 및 상지 외골격 로봇은 구조물에 고정되어있거나 하지 근력 지원용 착용형 로봇 또는 하지 외골격 로봇과 결합하여 작업물을 적재 또는 이송하도록 구성된다. 이때, 상지 근력 지원용 착용형 로봇은 벽이나 여타 구조물에 고정되어 있는 경우가 많은데, 이러한 종래의 상지 근력 지원용 착용형 로봇들은 작업영역이 한정되어 작업물의 이송에는 적합하지 않다. 또한 하지 근력 지원용 착용형 로봇과 결합된 형태의 경우 상지부의 로봇과 작업물의 무게를 동시에 지탱할 수 있을 뿐만 아니라 바닥에 놓여있는 작업물을 들어 올릴 시 착용자의 허리 자유도의 구현이 필요하지만 이러한 요건을 만족하는 하지 근력 지원용 착용형 로봇을 제작하기 위해서는 높은 수준의 기술력을 필요로 할 뿐만 아니라 제작에 많은 비용을 필요로 한다. In recent years, wearable robots for supporting upper extremity muscles have been actively studied in industrial fields, medical care, and rehabilitation fields. Generally, wearable robots and upper limb exoskeleton robots for supporting upper extremity muscles are fixed to structures or wearable robots And is configured to be combined with the exoskeleton robot to load or transport workpieces. At this time, the wearable robots for supporting upper extremity muscles are often fixed to walls or other structures. Such conventional robots for supporting upper extremity muscles are not suitable for transferring workpieces due to their limited working area. In addition, in the form combined with a wearable robot for supporting leg muscles, it is necessary not only to support the weight of the robot and the workpiece at the same time, but also to realize the waist freedom of the wearer when lifting the work placed on the floor. In order to manufacture a wearable robot for supporting leg muscles satisfying satisfactorily, not only a high level of technical skill is required but also a large cost is required for manufacturing.

작업자가 상지 근력 지원용 착용형 로봇을 착용하고 바닥에 놓여있는 작업물을 들어올리기 위하여 거치 시스템은 작업물과 로봇의 무게를 지지함과 동시에 작업자가 로봇을 착용한 상태에서 상하방향 이동과 허리를 앞으로 구부리는 동작이 가능해야한다. 이와 같이 로봇의 무게를 이겨내면서 상하방향으로 이동하거나 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 하는 경우, 사용자의 신체에 무리를 주게 되어 사용자의 허리나 무릎에 손상을 줄 수 있다는 문제점이 있다. In order to lift the workpiece placed on the floor by wearing the wearable robot for supporting the upper leg strength, the mounting system supports the weight of the workpiece and the robot, and at the same time, the operator moves the robot in the up and down direction Bending motion must be possible. In this case, when the robot moves up and down while overcoming the weight of the robot or bends and stretches the waist, the user's body may be overloaded and the user's waist or knee may be damaged.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 상지 근력 지원용 착용형 로봇을 착용하고 있는 상태에서 앉았다가 일어서는 동작 및 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 할 때 사용자의 허리나 무릎 등에 과도한 하중이 가해지지 아니하도록 하중을 지지하는 기능을 구비하는 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a robot having a wearable robot for supporting upper limb muscular strength, Which is provided with a function of supporting a load so as not to be applied to a wearable robot.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는, 지면에 안착되는 베이스프레임에 승강 가능한 구조로 결합되는 승강블록; 상지근력 지원로봇이 장착되며 상기 승강블록에 회전 가능한 구조로 결합되는 회전블록; 상기 승강블록에 상향 탄성력을 인가하는 승강복원수단; 상기 상지근력 지원로봇이 세워지는 방향으로 상기 회전블록에 탄성력을 인가하는 회전복원수단;을 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wearable robot mounting apparatus for a muscle-supporting support, comprising: a lift block coupled to a base frame mounted on a ground so as to be capable of being elevated; A rotary block mounted on the upper arm supporting robot and coupled to the upper arm in a rotatable manner; Up / down restoring means for applying an upward elastic force to the lift block; And rotation restoring means for applying an elastic force to the rotary block in a direction in which the upper leg strength supporting robot is erected.

상기 회전블록은 하측이 상기 회전블록에 회전 가능한 구조로 결합되어, 상기 회전블록 회전 시 상기 상지근력 지원로봇은 전방으로 기울어지도록 구성된다.The lower side of the rotary block is rotatably coupled to the rotary block, and the upper side strength supporting robot is inclined forward when the rotary block is rotated.

상기 회전복원수단은 코일스프링으로 적용되되, 길이방향 일측이 상기 회전블록 중 회전축보다 높은 지점에 결합되고 길이방향 타측이 상기 승강블록에 결합된다. The rotation restoring means is applied as a coil spring, one side of the longitudinal direction is coupled to a point higher than the rotation axis of the rotation block, and the other side of the longitudinal direction is coupled to the lift block.

상기 승강복원수단은, 길이방향이 상하방향을 향하도록 배열된 코일스프링으로 적용되되, 길이방향 일측이 상기 승강블록에 결합되고 길이방향 타측이 상기 베이스프레임에 결합된다.The lifting / lowering restraining means is applied as a coil spring arranged so that the longitudinal direction thereof is directed upward and downward. One longitudinal side is coupled to the lift block, and the other longitudinal side is coupled to the base frame.

길이방향이 상하방향으로 평행하게 배열된 한 쌍의 가이드바가 구비되고, 상기 승강블록은 상기 가이드바를 따라 슬라이딩 가능한 구조로 장착된다.A pair of guide bars whose longitudinal directions are arranged in parallel in the vertical direction, and the lift blocks are mounted in a structure slidable along the guide bars.

상기 베이스프레임의 하측에 결합되는 이동바퀴와, 상기 이동바퀴의 회전을 잠금 또는 잠금해제시키는 잠금수단을 더 포함한다.A moving wheel coupled to the lower side of the base frame, and locking means for locking or unlocking the rotation of the moving wheel.

본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치를 이용하면, 상지 근력 지원용 착용형 로봇을 착용하고 있는 상태에서 앉았다가 일어서는 동작을 할 때 다리 근력을 지원받을 수 있고 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 할 때 허리 근력을 지원받을 수 있어 물건을 들어 올리는 동작을 용이하게 할 수 있고, 별도의 동력원 없이 다리 근력 및 허리 근력 지원을 받을 수 있으므로 운전비용이 절감된다는 장점이 있다.When the wearable robot mounting device for supporting the muscular support according to the present invention is used, it is possible to support the leg muscles when sitting and standing while wearing the wearable robot for supporting the upper leg muscles, and to perform the operation to bend and stretch the waist It is possible to support the waist strength so as to facilitate the lifting of the object, and it is advantageous in that the operation cost can be reduced because the leg strength and the waist strength can be supported without a separate power source.

도 1은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 부분사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 사용상태도이다.
FIG. 1 is a perspective view of a wearable type robot mounting apparatus for strength support according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of a wearable type robot mounting apparatus for supporting muscular strength according to the present invention.
FIG. 3 is a partial perspective view of a wearable type robot mounting apparatus for supporting muscular strength according to the present invention.
FIG. 4 to FIG. 6 are views showing the state of use of the wearable type robot mounting apparatus for supporting muscular strength according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a wearable type robot mounting apparatus for a muscle strength support according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 부분사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a wearable type robot mounting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a wearable type robot mounting apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a wearable type robot mounting apparatus Fig.

최근 산업현장, 의료, 재활 분야에서는 근력 지원용 착용형 로봇의 활용이 활발하게 이루어지고 있는데, 일반적으로 근력 지원용 착용형 로봇은 사용자의 상체 근력을 지원하기 위한 상지근력 지원용 착용형 로봇과, 사용자의 하체 근력을 지원하기 위한 하지근력 지원용 착용형 로봇으로 구분된다. 이때, 산업현장에서는 근력 지원용 로봇을 물건을 운반하거나 각종 제조작업을 하는데 많이 활용되는바, 하지근력 지원용 착용형 로봇보다는 상지근력 착용형 로봇의 활용도가 높다. 2. Description of the Related Art In recent years, wearable robots have been actively used in industrial fields, medical care, and rehabilitation fields. Generally, wearable robots for supporting the muscular strength include wearable robots for supporting upper body strength, And wearable robots for supporting leg muscles to support muscular strength. At this time, the industrial robots are widely used for carrying goods or performing various kinds of manufacturing work in the industrial field, and the utilization of the upper body strength type robots is higher than the wearing robots for supporting leg muscles.

이와 같이 상지근력 착용형 로봇을 이용하는 경우, 물건을 든 상태에서 다른 장소로 이동하거나, 무거운 물체를 지지하는 작업은 용이하게 할 수 있으나, 바닥에 놓인 물체를 들어 올리는 데에는 부족함이 있다. 즉, 바닥에 놓인 물체를 들어올리기 위해서는 다리를 구부리고 허리를 굽히는 동작을 해야 하는데, 상지근력 착용형 로봇은 구부린 다리를 펴는 동작과 굽힌 허리를 펴는 동작에는 근력 지원이 불가하므로, 바닥에 놓인 무거운 물체를 들어 올리는 데에는 어려움이 있다.In the case of using the upper leg muscle-wearing robot as described above, it is easy to move the robot from one state to another or to support a heavy object, but it is not sufficient to lift the object placed on the floor. In other words, in order to raise the object placed on the floor, it is necessary to bend the leg and bend the waist. Since the upper-arm muscle-worn robot can not support the bending leg and the bending waist, There is a difficulty in lifting.

본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상지근력 지원용 착용형 로봇이 장착될 수 있으며, 사용자가 앉았다가 일어서는 동작 및 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 할 때 사용자에게 근력을 지원함으로써, 사용자가 바닥에 놓여 있는 무거운 물체를 용이하게 들어 올릴 수 있도록 한다는 점에 특징이 있다. 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는 상기와 같은 근력 지원이 가능할 수 있도록, 지면에 안착되는 베이스 프레임(100); 상기 베이스프레임(100)에 의해 지지되고 상하방향으로 서로 이격 배치되는 한 쌍의 지지 플레이트(150); 상기 한 쌍의 지지 플레이트(150) 사이에서 상기 한 쌍의 지지 플레이트(150)에 장착되어 탄성력을 제공하는 승강복원수단(210); 상기 승강복원수단(210)에 연결되어 상기 한 쌍의 지지 플레이트(150) 사이에서 상하방향으로 이동 가능하게 마련되는 승강블록(200); 상기 승강블록(200)에 고정 장착되는 고정편(300a)과, 상기 고정편(300a)에 힌지 결합되어 회동되며 상지근력 지원로봇이 장착되는 회동편(300b)을 포함하는 회전블록(300); 상기 회전블록의 회동편에 연결되어 상기 고정편이 장착된 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 회전복원수단;을 포함하여 구성된다. 이때, 회전블록(300)에 장착되는 상지근력 지원로봇(400)은 사용자의 상체에 착용되어 사용자의 팔힘 및 상체 힘을 지원하기 위한 장치로서, 도 1 및 도 2에 도시된 구조로 한정되지 아니하고 다양한 구조의 상지근력 지원로봇(400)으로 대체될 수 있다. 이와 같은 상지근력 지원로봇(400)은 이미 본 발명이 해당하는 기술분야에서 널리 사용되고 있는바, 상기 상지근력 지원로봇(400)의 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.In order to solve the above-described problems, a wearable robot mounting apparatus for supporting a muscular support according to the present invention may be mounted with a wearable robot for supporting upper extremity muscular strength, The user is able to easily lift the heavy object placed on the floor. The wearable type robot mounting apparatus for supporting a muscle according to the present invention comprises: a base frame (100) which is seated on the ground so as to be able to support the above-mentioned muscular force; A pair of support plates 150 supported by the base frame 100 and spaced apart from each other in the vertical direction; Lifting and restoring means (210) mounted on the pair of support plates (150) between the pair of support plates (150) to provide an elastic force; A lifting block (200) connected to the lifting / lowering means (210) so as to be vertically movable between the pair of supporting plates (150); A rotating block 300 including a fixed piece 300a fixedly mounted on the lifting block 200 and a rotating piece 300b hingedly coupled to the fixed piece 300a and mounted on the upper leg muscle supporting robot 300; And rotation restoring means connected to the pivotal piece of the rotary block for applying an elastic restoring force in a direction in which the fixed piece is mounted. In this case, the upper leg strength supporting robot 400 mounted on the rotary block 300 is a device for supporting the user's pushing and upper body strength by being worn on the upper body of the user, and is not limited to the structure shown in FIGS. 1 and 2 And can be replaced with a superior-limb-strength supporting robot 400 of various structures. The above-described upper limb strength supporting robot 400 is widely used in the technical field of the present invention, and a detailed description of the structure and operation of the upper limb strength supporting robot 400 will be omitted.

한편, 상지근력 지원로봇(400)은 회전블록(300)의 회동편(300b)에 고정적으로 장착되고, 상기 회전블록(300)의 회동편(300b)의 하단과 고정편(300a)의 하단은 힌지를 매개로 서로 연결되는바, 상기 상지근력 지원로봇(400)을 착용한 사용자가 허리를 앞으로 구부릴 때 상기 회동편(300b)의 상단이 사용자가 허리를 구부리는 방향, 즉 전방으로 회동될 수 있다. 또한, 상기 장지근력 지원로봇(400)을 착용한 사용자가 제자리에서 다리를 굽혀 않는 경우, 상기 상지근력 지원로봇(400)과 고정적으로 장착된 회동편(300b) 및 상기 회동편(300b)과 연결된 고정편(300a)은 아래로 하강하고, 상기 고정편(300a)과 고정적으로 장착된 승강블록(200) 역시 아래로 하강하게 된다. 이때, 상기 회전블록(300)의 회동편(300b)이 상기 고정편(300a)에 대하여 회동되는 것과 상기 승강블록(200)이 승강 또는 하강되는 것은 각각 독립적으로 구현되거나 또는 동시에 구현될 수도 있다.The upper extremity muscle strength supporting robot 400 is fixedly mounted on the rotary piece 300b of the rotary block 300 and the lower end of the rotary piece 300b of the rotary block 300 and the lower end of the fixing piece 300a When the user wearing the upper leg strength supporting robot 400 bends his / her waist forward, the upper end of the pivoting piece 300b is rotated in a direction in which the user bends the waist, that is, have. In addition, when the user wearing the long-distance support muscle supporting robot 400 does not flex his / her legs, the upper arm muscle supporting robot 400 is connected to the pivotal piece 300b fixedly mounted and the pivotal piece 300b The fixing piece 300a descends and the elevating block 200 fixedly mounted with the fixing piece 300a also descends. At this time, the turning piece 300b of the rotary block 300 is rotated with respect to the fixing piece 300a and the lift block 200 is raised or lowered independently or simultaneously.

이와 같이 허리를 굽혔다가 펼 때 또는, 자리에 앉았다가 일어설 때, 사용자는 자신의 체중뿐만 아니라 상지근력 지원로봇(400)의 하중까지 지지해야 하므로 허리나 무릎에 무리가 가해질 수 있다.
상기 회전복원수단(310)과 승강복원수단(210)은 사용자가 허리를 굽혔다가 펼 때와 자리에 앉았다가 일어설 때 사용자의 허리나 무릎에 무리가 가해지지 아니하도록 하기 위한 구성요소이다.
상기 회전복원수단(310)은, 코일스프링이 사용될 수 있으며, 이때, 상기 코일스프링의 일단은 상기 회동편(300b)에 연결되고 타단은 상기 고정편(300a)에 장착된 브라켓(B)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 회전복원수단(310)은, 상기 회동편(300b)이 상기 고정편(300a)에 대하여 회동 될 시에, 상기 회동편(300b)을 상기 고정편(300a)이 장착된 방향으로 탄성 복원력을 인가할 수 있다.
그리고, 상기 승강복원수단(210)도 코일스프링이 사용될 수 있다. 이때, 상기 코일스프링은 한 쌍으로 구성되어 상기 승강블록(200)의 상측과 하측에 각각 배치될 수 있으며, 이때, 상기 코일 스프링의 일측은 상기 승강블록(200)과 결합되고 타측은 상기 한 쌍의 지지플레이트(150)와 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 승강복원수단(210)은 상기 승강블록(200)이 하강 또는 상승되었을 때, 상기 승강블록(200)을 상승 또는 하강되는 방향으로 상기 승강블록(200)에 탄성 복원력을 인가할 수 있다.
When the waist is bent and unfolded or when the user stands up and stands up, the user must support his or her body weight as well as the load of the upper extremity supporting robot 400, so that the waist or the knee may be overloaded.
The rotation restoration means 310 and the ascending / descending restoration means 210 are components for restraining the user's waist or knees when the user bends and spreads his / her waist and seats and stands up.
One end of the coil spring may be connected to the rotating piece 300b and the other end may be connected to the bracket B mounted on the fixing piece 300a. . Therefore, the rotation restoring means 310 is configured such that when the rotation piece 300b is rotated with respect to the fixing piece 300a, the rotation piece 300b is elastically deformed in the direction in which the fixing piece 300a is mounted Restoring force can be applied.
The lifting / lowering means 210 may also be a coil spring. At this time, the coil springs may be formed as a pair, and may be respectively arranged on the upper side and the lower side of the lift block 200. At this time, one side of the coil spring is coupled to the lift block 200, The support plate 150 of FIG.
Accordingly, the elevating / lowering restraining unit 210 can apply an elastic restoring force to the elevating block 200 in a direction of raising or lowering the elevating block 200 when the elevating block 200 is lowered or raised have.

이와 같이 회전복원수단(310)과 승강복원수단(210)이 구비되면, 상지근력 지원로봇(400)을 입은 사용자가 자리에 앉았을 때 상기 승강복원수단(210)이 승강블록(200) 및 이에 결합된 상지근력 지원로봇(400)을 상향으로 끌어 올리는 방향으로 힘을 인가하고, 상지근력 지원로봇(400)을 입은 사용자가 허리를 굽혔을 때 상기 회전복원수단(310)의 이 상기 회전블록(300)의 회동편(300b) 및 이에 결합된 상지근력 지원로봇(400)을 세우는 방향으로 힘을 인가하게 되는바, 사용자는 허리를 펴거나 일어서는 동작을 매우 용이하게 할 수 있게 된다.When the user wearing the upper arm support robot 400 is seated in the seat, the up / down restoration unit 210 can be mounted on the up / down block 200 and the upper / When the user wearing the upper leg strength supporting robot 400 bends his or her waist and applies a force in a direction of pulling up the upper leg strength supporting robot 400 upward, The user can apply a force in a direction to raise the pivoting piece 300b of the upper arm supporting robot 300 and the upper arm support robot 400 coupled thereto.

이때, 회전블록(300)을 세우는 회전복원수단(310)의 힘이 너무 크면 상지근력 지원로봇(400)을 입은 사용자가 허리를 굽히는데 어려움이 있을 수 있고, 승강블록(200)을 위로 들어 올리는 승강복원수단(210)의 힘이 너무 크면 상지근력 지원로봇(400)을 입은 사용자가 자리에 앉는데 어려움이 있을 수 있으므로, 상기 회전복원수단(310)의 탄성력과 상기 승강복원수단(210)의 탄성력은 상지근력 지원로봇(400)의 하중 및 용도 등 여러 가지 조건에 따라 적절하게 설정됨이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는 상기 승강복원수단(210)과 회전복원수단(310)이 코일스프링으로 적용되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 승강복원수단(210)과 회전복원수단(310)은 승강블록(200)과 회전블록(300)을 원위치로 복귀시키는 방향으로 외력을 가할 수만 있다면 어떠한 구성요소로도 대체될 수 있다.At this time, if the force of the rotation restoring unit 310 for setting the rotation block 300 is too great, it is difficult for the user wearing the upper leg strength supporting robot 400 to bend the waist, If the force of the lifting / lowering restraining means 210 is too great, it is difficult for the user wearing the upper leg supporting force robot 400 to sit in the sitting position. Therefore, the elastic force of the rotation restoring means 310 and the elastic force of the lifting / The elastic force is preferably set appropriately according to various conditions such as the load and the use of the upper leg strength supporting robot 400. Although the elevation restoration means 210 and the rotation restoration means 310 are applied as a coil spring in the present embodiment, 200 and the rotary block 300 in the direction of returning the rotary block 300 to the home position.

또한, 상지근력 지원로봇(400)을 착용한 사용자가 앉았다가 일어설 때 사용자가 일측으로 기울어지거나 넘어지지 아니하도록, 상기 승강블록(200)은 상기 한 쌍의 지지 플레이트(150)에 마련된 한 쌍의 가이드바(110) 사이에서 이동되는 것이 바람직하다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 지지 플레이트(150) 사이에는 한 쌍의 가이드바(110)가 서로 일정간격을 두고 구비되고, 상기 승강블록(200)은 상기 가이드바(110)를 따라 슬라이딩 가능한 구조로 장착됨이 바람직하다.In addition, when the user wearing the upper leg strength supporting robot 400 sits and stands up, the elevation block 200 is paired with a pair of the support plates 150 provided on the pair of support plates 150 so that the user can not be tilted or tilted to one side Between the guide bars 110 of the guide bars 110. 3, a pair of guide bars 110 are provided between the pair of support plates 150 at predetermined intervals, and the lift block 200 includes guide bars 110 In a slidable manner.

한편, 상지근력 지원로봇(400)을 착용한 사용자가 이동할 때 베이스프레임(100)과 지면 간의 마찰력을 줄이기 위해 베이스프레임(100)의 하측에는 이동바퀴(120)가 장착됨이 바람직한데, 이와 같이 베이스프레임(100)에 이동바퀴(120)가 장착되면 사용자가 허리를 굽혔다가 펴는 과정이나 자리에 앉았다가 일어서는 과정에서 베이스프레임(100)이 옆으로 밀려날 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는, 사용자가 이동을 하고자 하는 경우에만 이동바퀴(120)가 구를 수 있고 사용자가 이동을 원하지 아니하는 경우에는 이동바퀴(120)가 잠길 수 있도록, 상기 이동바퀴(120)의 회전을 잠금 또는 잠금해제시키는 잠금수단(130)을 추가로 구비할 수 있다. 이와 같이 바퀴의 구름을 잠그고 해제하는 잠금수단(130)은, 각종 손수레 및 유모차 등에 유사하게 적용되고 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Meanwhile, in order to reduce the frictional force between the base frame 100 and the ground when a user wearing the upper extremity strength supporting robot 400 moves, the movement wheel 120 is preferably mounted on the lower side of the base frame 100, When the mobile wheel 120 is mounted on the base frame 100, the base frame 100 may be pushed sideways in the process of bending and stretching the user's waist or sitting and standing on the seat. Therefore, the wearable type robot mounting apparatus for supporting the muscular support according to the present invention can move the mobile wheel 120 only when the user wishes to move the mobile wheel 120, and when the user does not want to move the mobile wheel 120, , And lock means (130) for locking or unlocking the rotation of the mobile wheel (120). Since the locking means 130 for locking and releasing the rolling of the wheels are applied to various kinds of handcarts, baby carriages, etc., detailed description thereof will be omitted.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치의 사용상태도이다.FIG. 4 to FIG. 6 are views showing the state of use of the wearable type robot mounting apparatus for supporting muscular strength according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇의 사용예에 대해 상세히 설명한다. 이하 도 4 내지 도 6에서는 승강블록(200) 및 회전블록(300)의 동작이 명확하게 나타날 수 있도록, 회전블록(300)에 결합되는 상지근력 지원로봇(400)의 도시를 생략하였다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of using a wearable robot for strength sup- port according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 4 to 6, the upper arm support robot 400 coupled to the rotation block 300 is not shown so that the operation of the lift block 200 and the rotation block 300 can be clearly shown.

상지근력 지원로봇(400)(도 1 참조)을 착용한 사용자가 최초 서 있는 상태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 승강블록(200)은 가이드바(110)의 중단에 위치하고 회전블록(300)은 수직방향으로 서 있는 상태를 유지한다. 이와 같은 상태에서 사용자가 다리를 굽혀 자세를 낮추게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 회전블록(300) 및 이에 결합된 승강블록(200)은 아래로 내려가게 되고, 이때, 상기 승강블록(200) 하측에 장착된 승강복원수단(210)은 압축되고 상기 승강블록(200)의 상측에 장착된 승강복원수단(210)은 인장되어, 상기 승강복원수단(210)은 상기 승강블록(200)을 상승시키는 탄성력을 발생시킨다. 이와 같이 승강복원수단(210)에 의해 발생되는 상향 탄성력은 사용자가 다리를 펴서 일어설 때 다리근력을 지원하는 용도로 사용되는바, 사용자는 도 5에 도시된 상태에서 다리를 펴는 방향으로 약간의 힘만을 주더라도 쉽게 일어설 수 있게 된다. 이때, 본 실시예에서는 상기 승강복원수단(210)이 승강블록(200)의 상측과 하측에 각각 장착되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 승강복원수단(210)은 승강블록(200)의 상측과 하측 중 어느 일측에만 장착될 수도 있다.4, the lifting block 200 is positioned at the end of the guide bar 110 and is positioned at the upper end of the rotation block 300, as shown in FIG. 4. In the state where the user wearing the upper extremity strength supporting robot 400 (see FIG. 1) Is kept standing in the vertical direction. 5, the rotation block 300 and the lift block 200 coupled thereto are moved downward. At this time, when the user lifts the lift block 200, The ascending and descending restoring means 210 installed on the lower side is compressed and the ascending and descending restoring means 210 mounted on the upper side of the ascending and descending block 200 is pulled, Thereby generating an elastic force. As described above, the upward elastic force generated by the lifting / lowering means 210 is used to support the leg muscular force when the user stretches the leg, Even if you give only strength, you can easily stand up. Although the elevation restoration means 210 is mounted on the upper and lower sides of the elevation block 200 in the present embodiment, the elevation restoration means 210 may be disposed above and below the elevation block 200, It may be mounted on only one of the two sides.

한편, 도 5에 도시된 상태에서 사용자가 바닥에 놓인 물건을 집기 위해 허리를 굽히게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 회전블록(300)은 승강블록(200)과 결합된 힌지축을 중심으로 회전을 하게 된다. 이때 회전복원수단(310)은 회전블록(300)의 중심축보다 높은 지점에 장착되어 있으므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전블록(300)의 회동편(300b)은 상기 고정편(300a)과 결합된 힌지를 매개로 회동하게 된다. 이때, 상기 회전복원수단(310)은 상기 힌지보다 높은 지점에서 상기 회동편(300b)과 상기 고정편(300a)을 연결하므로, 도 6에 도시된 바와 같이 회동편(300b)이 회동 됨에 따라 점진적으로 인장되면서 상기 회동편(300b)이 원상태로 복귀되는 방향(본 실시예에서는 시계방향)으로 탄성력을 발생시킨다. 이와 같이 회전복원수단(310)에 의해 발생되는 회전 탄성력은 사용자가 굽힌 허리를 펼 때 허리근력을 지원하는 용도로 사용되는바, 사용자는 도 6에 도시된 상태에서 비교적 적은 힘으로도 쉽게 허리를 펼 수 있게 된다.5, when the user bends the waist to hold the object placed on the floor, the rotating block 300 rotates about the hinge axis coupled with the lifting block 200, as shown in FIG. 6, . 6, the rotation piece 300b of the rotation block 300 is fixed to the fixing piece 300a (see FIG. 6) And a hinge coupled to the hinge. At this time, since the rotation restoring unit 310 connects the rotating piece 300b and the fixing piece 300a at a position higher than the hinge, as shown in FIG. 6, as the rotating piece 300b is rotated, So that an elastic force is generated in a direction in which the rotating piece 300b is returned to its original state (clockwise in the present embodiment). The rotational elastic force generated by the rotation restoring means 310 is used to support the waist strength when the user stretches the bent waist. Thus, the user can easily lift the waist with a relatively small force in the state shown in FIG. 6 .

바닥에 놓인 물체를 들어 올릴 때에는 작업자가 자세를 낮추는 동작과 허리를 굽혔다가 펴는 동작을 해야 하는데, 상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치를 이용하면 상지근력 지원로봇(400)을 착용한 사용자가 자세를 낮추었다가 일어설 때, 그리고 허리를 굽혔다가 펼 때 다리근력과 허리근력을 지원받을 수 있으므로, 별도의 하지근력 지원로봇 없이도 바닥에 놓인 무거운 물체를 들어 올릴 수 있다는 장점이 있다.When lifting an object placed on the floor, the worker must perform an operation of lowering the posture and an operation of bending and stretching the waist. As described above, by using the wearable robot mounting apparatus for supporting the muscular support according to the present invention, ) Can be supported by lowering the posture and then supporting the leg muscles and waist muscles when lifting and lowering the waist. Therefore, it is possible to lift a heavy object placed on the floor without a robot .

또한, 본 발명에 의한 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치는, 모터 등과 같은 별도의 동력장치를 이용하는 것이 아니라, 코일스프링 등과 같은 탄성수단을 이용하여 근력을 지원하도록 구성되는바, 제품의 구조가 간단해져 제조원가가 절감된다는 장점이 있다. 또한, 전기 등과 같은 에너지를 이용하는 것이 아니라 구성요소의 자체 탄성력을 이용하여 근력을 지원하게 되면, 운전비용이 현저히 절감된다는 이점도 있다.In addition, the wearable type robot mounting apparatus for supporting muscular support according to the present invention is configured not to use a separate power device such as a motor but to support the muscular force by using an elastic means such as a coil spring or the like, The manufacturing cost is reduced. In addition, there is an advantage that the operation cost is remarkably reduced if the muscular force is supported by using the self-elasticity of the component rather than using energy such as electricity.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

100 : 베이스프레임 110 : 가이드바
120 : 이동바퀴 130 : 잠금수단
200 : 승강블록 210 : 승강복원수단
300 : 회전블록 310 : 회전복원수단
400 : 상지근력 지원로봇
100: base frame 110: guide bar
120: mobile wheel 130: locking means
200: Lift block 210: Lift /
300: rotation block 310: rotation restoration means
400: Robot supporting upper leg strength

Claims (6)

지면에 안착되는 베이스프레임;
상기 베이스프레임에 의해 지지되고 상하방향으로 서로 이격 배치되는 한 쌍의 지지 플레이트;
상기 한 쌍의 지지 플레이트 사이에서 상기 한 쌍의 지지 플레이트에 장착되어 탄성력을 제공하는 승강복원수단;
상기 승강복원수단에 연결되어 상기 한 쌍의 지지 플레이트 사이에서 상하방향으로 이동 가능하게 마련되는 승강블록;
상기 승강블록에 고정 장착되는 고정편과, 상기 고정편에 힌지 결합되어 회동되며 상지근력 지원로봇이 장착되는 회동편을 포함하는 회전블록;
상기 회전블록의 회동편에 연결되어 상기 고정편이 장착된 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 회전복원수단;을 포함하되,
상기 회전복원수단은 코일스프링이 사용되며,
상기 코일스프링의 일단은 상기 회동편에 연결되고 타단은 상기 고정편에 장착된 브라켓에 연결되어 상기 회동편이 회동 될 시에 상기 회동편을 상기 고정편이 장착된 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 것을 특징으로 하는 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치.
A base frame seated on the ground;
A pair of support plates supported by the base frame and spaced apart from each other in the vertical direction;
Lifting / lowering means mounted on the pair of supporting plates between the pair of supporting plates to provide an elastic force;
A lifting block connected to the lifting / lowering restricting means and movable up and down between the pair of supporting plates;
A rotating block including a fixed piece fixedly mounted on the ascending / descending block, and a rotating piece hingedly coupled to the fixed piece and mounted with the upper leg muscle supporting robot;
And rotation restoring means connected to the rotation piece of the rotary block for applying an elastic restoring force in a direction in which the fixing piece is mounted,
Wherein the rotation restoring means uses a coil spring,
Wherein one end of the coil spring is connected to the pivotal piece and the other end is connected to a bracket mounted on the pivotal piece to apply an elastic restoring force to the pivotal piece in a direction in which the pivotal piece is mounted when the pivotal piece is rotated A wearable robot mounting device for supporting muscular strength.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 승강복원수단은, 길이방향이 상하방향을 향하도록 배치된 코일스프링이 적용되되, 상기 코일스프링의 일측은 상기 승강블록에 결합되고 타측은 상기 지지 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치.
The method according to claim 1,
Wherein the coil spring is arranged such that the longitudinal direction of the coil spring is directed upward and downward, and one side of the coil spring is coupled to the lift block and the other side of the coil spring is coupled to the support plate. Robot mounting device.
제1항 또는 제4항에 있어서,
길이방향이 상하방향으로 평행하게 배열된 한 쌍의 가이드바가 구비되고, 상기 승강블록은 상기 가이드바를 따라 슬라이딩 가능한 구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치.
The method according to claim 1 or 4,
And a pair of guide bars whose longitudinal directions are arranged in parallel in a vertical direction, wherein the lift blocks are mounted in a structure slidable along the guide bars.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 베이스프레임의 하측에 결합되는 이동바퀴와, 상기 이동바퀴의 회전을 잠금 또는 잠금해제시키는 잠금수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 지원용 착용형 로봇 거치장치.
The method according to claim 1 or 4,
A moving wheel coupled to a lower side of the base frame, and a locking means for locking or unlocking the rotation of the moving wheel.
KR1020120156538A 2012-12-28 2012-12-28 Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength KR101429740B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120156538A KR101429740B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120156538A KR101429740B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140086263A KR20140086263A (en) 2014-07-08
KR101429740B1 true KR101429740B1 (en) 2014-08-12

Family

ID=51735582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120156538A KR101429740B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101429740B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108724152A (en) * 2018-07-26 2018-11-02 北京机械设备研究所 A kind of upper limb servomechanism for original place lifting load

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101678608B1 (en) 2016-03-28 2016-11-22 엘아이지넥스원 주식회사 Wearable robotic apparatus for increasing muscle strength of upper limb
CN108890660A (en) * 2018-07-17 2018-11-27 东莞市奇趣机器人科技有限公司 A kind of service type intelligent robot with delivery function
CN110216653A (en) * 2019-05-28 2019-09-10 太原理工大学 A kind of mining hydraulic servo ectoskeleton power-assisting robot
KR102162455B1 (en) * 2019-07-01 2020-10-08 주식회사 헥사휴먼케어 Widen Walk Robot System
CN110421551B (en) * 2019-08-08 2021-07-30 合肥哈工力训智能科技有限公司 Bionic forearm mechanism with muscle tension expression
CN111267223B (en) * 2020-01-21 2021-04-16 沈阳建筑大学 Precast concrete component reinforcing bar goes into mould mechanical device
CN111958635B (en) * 2020-08-18 2021-12-07 淮北创谷科技有限公司 Tension feedback robot joint connecting mechanism

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011149535A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Graa Innovations, Llc Change of direction machine and method of training therefor
JP2012055447A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Oga Co Ltd Exercise support tool

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011149535A1 (en) * 2010-05-25 2011-12-01 Graa Innovations, Llc Change of direction machine and method of training therefor
JP2012055447A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Oga Co Ltd Exercise support tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108724152A (en) * 2018-07-26 2018-11-02 北京机械设备研究所 A kind of upper limb servomechanism for original place lifting load

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140086263A (en) 2014-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101429740B1 (en) Supporting apparatus for wearable robot assisting muscular strength
JP6400046B2 (en) Transportation equipment
RU2018130825A (en) SUPPORTING STRUCTURE
CN113101152B (en) Anti-falling sitting and standing dual-purpose rollator
KR101991588B1 (en) Walking assistance apparatus and operation method of the same
US20170252602A1 (en) Supportive exercise machine
KR20150113668A (en) Non-Power Walking Support Apparatus
KR102098959B1 (en) Seating-Type Supporting Unit And Seating-Type Apparatus For Training Walk Using The Same
KR101299351B1 (en) Wheelchair integrated lower-limb exercise/rehabilitation device
TWM509032U (en) Displace rehabilitation device
CN106137576A (en) A kind of novel Wheelchair for patient standing car
JP2016093221A (en) Walker
CN110169892B (en) Multifunctional upper and lower limb rehabilitation robot
CN209190768U (en) A kind of waist ectoskeleton power assisting device
JP2015083102A (en) Care mobile cart
KR101674044B1 (en) Rehabilitation Robot for Trunk Stabilizing Exercises
CN215606974U (en) Fall-proof, fall-proof, sitting and standing dual-purpose walking-aid vehicle
KR20160129986A (en) Stand up assistance equipment
JP2020108466A (en) Transfer device
JP6194502B2 (en) Elevating wheelchair
CN210903955U (en) Movable moving type weight-reducing walking trainer
KR101527593B1 (en) Pre-gait training apparatus
KR101215135B1 (en) Integrated Limb Power Assistive System Based on Motorized Movable Device
WO2019214791A1 (en) Robot for use in the rehabilitation of extremities
KR101559060B1 (en) Non-Power Walking Support Apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180806

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 6