KR101653100B1

KR101653100B1 - 역구동이 용이한 다리동작 보조장치

Info

Publication number: KR101653100B1
Application number: KR1020150044028A
Authority: KR
Inventors: 이지석; 김대제; 양우성; 노재호
Original assignee: 현대로템 주식회사
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-09-01

Abstract

본 발명은 다리동작 보조장치에 관한 것으로, 특히 관절 동작을 위한 힌지부를 역구동이 용이하도록 하고, 강한 토크를 지속적으로 출력할 수 있도록 하는 다리동작 보조장치에 관한 것이다. 구성은 다리 동작 보조장치로서, 상기 다리동작 보조장치의 상부를 형성하는 것으로서, 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등을 취할 경우, 토크(torque)를 발생시켜 사용자가 작은 힘으로 다리동작을 원활하게 이루도록 지원하도록 지지 프레임과, 상기 지지 프레임과 결합 되어 신축동작 가능한 선형 구동기와, 한 쌍의 슬라이드 링크와, 받침 링크로 구성되는 제 1 동작 생성부와; 상기 제 1 동작 생성부의 하부에 위치하도록 연결되는 연결링크와, 상기 연결링크를 통해 결합 되어 선형 구동기의 동작에 연동하여 토크를 지원하는 탄성 링크와, 상기 탄성 링크의 하부를 통해 결합 되는 지지 링크와 발 장착 프레임으로 구성되는 제 2 동작 생성부; 를 포함하여 이루어진다.

Description

역구동이 용이한 다리동작 보조장치{A leg action assist apparatus with Reverse drive is easy}

본 발명은 다리동작 보조장치에 관한 것으로, 특히 관절 동작을 위한 힌지부를 역구동이 용이하도록 하고, 강한 토크를 지속적으로 출력할 수 있도록 하는 다리동작 보조장치에 관한 것이다.

일반적으로 자신의 근력만으로 다리의 움직임이 자유롭지 못한 사람이나 근력을 증폭시키기 위한 군사용으로 인체(다리)에 착용하여 다리동작을 보조하는 장치(옷처럼 몸에 착용하고 동작 의도에 따라 근력을 증폭시켜 능력을 더해주는 장치.)가 사용된다.

즉, 상기 다리동작 보조장치의 다른 명칭으로는 착용로봇(wearable robot : 옷처럼 몸에 착용하고 동작 의도에 따라 근력을 증폭시켜 작업능력을 더해주는 로봇으로서, 착용자의 무릎 등에 부착된 센서가 움직임을 감지해 활동을 도와주는 방식이다.)이라고도 한다.

이와 같은 다리동작 보조장치는 관절 부분을 형성하는 힌지부의 원활한 회전 동작을 위해 모터와 감속기 및 다수 개의 연결 링크를 포함하여 이루어진다.

그러나, 종래의 다리동작 보조장치는 관절 부분을 형성하는 힌지부가 전기와 같은 동력을 이용하는 모터와 감속기로 구성되기 때문에 모터의 동력을 이용한 높은 토크의 전달에 비해 반대방향으로의 역구동력을 신속하게 발생시키기가 매우 어려워 사용자의 동작을 원활하게 지원하지 못하고, 또 때에 따라서는 사용자에게 큰 해를 끼칠 수 있는 문제점이 있었다.

또, 사용자의 다리 관절을 굽히거나 펼침 동작시 모터를 정방향과 역방향으로 지속적인 회전력을 발생시켜야 하고 굽힘 자세의 유지를 위하여 지속적인 토크(torque : 회전하고 있는 물체가 그 회전축 둘레로 받는 우력으로, 힘×거리(m-kgf)로 표시된다.)를 발생시켜야 하므로 에너지 소비가 매우 크게 발생하고 효율성지 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 다리동작 보조장치에 사용되는 일반적인 구동기는 출력 링크를 움직여 모터를 구동하는 힘이 그 역보다 매우 크기(이 힘의 차이가 작을수록 역구동성(back-drivability)이 좋다.) 때문에 역구동성이 좋지 않아 빠른 동작을 원활하게 할 수 없는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 보행자 다리 관절의 의도적인 굽힘 동작을 유지하는 경우와 통상적인 보행 동작이 자연스럽게 제어가 되어야 하나 복합적으로 제어하여야 하므로 원활한 작동이 어려워 다리동작 보조장치의 이용에 불편한 문제점이 있다.

공개번호 10-2008-0044331

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다리동작 보조장치의 역구동성(back-drivability)을 원활하게 이루도록 하고, 또 작은 동력으로 강한 토크를 지속적으로 출력할 수 있도록 하는 다리동작 보조장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다리 동작 보조장치로서, 상기 다리동작 보조장치의 상부를 형성하는 것으로서, 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등을 취할 경우, 토크(torque)를 발생시켜 사용자가 작은 힘으로 다리동작을 원활하게 이루도록 지원하도록 지지 프레임과, 상기 지지 프레임과 결합 되어 신축동작 가능한 선형 구동기와, 한 쌍의 슬라이드 링크와, 받침 링크로 구성되는 제 1 동작 생성부와; 상기 제 1 동작 생성부의 하부에 위치하도록 연결되는 연결링크와, 상기 연결링크를 통해 결합 되어 선형 구동기의 동작에 연동하여 토크를 지원하는 탄성 링크와, 상기 탄성 링크의 하부를 통해 결합 되는 지지 링크와 발 장착 프레임으로 구성되는 제 2 동작 생성부; 를 포함하여 이루어진다.

상기 선형 구동기는 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등에 의해 무릎관절이 일정한 각도 이상으로 굽혀지게 되면, 로드의 길이가 상,하로 신축 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 슬라이드 링크는 원활한 편심 회전 동작을 이루도록 개략 호 또는 원호(arc) 형태로 이루어지고, 내 측면에는 직선과 라운드 형태의 이동 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성 링크는 스프링과 같은 탄성체를 내장하고 상단 일 측은 상기 연결링크를 통해 연결되며 상단 타 일 측은 상기 슬라이드 링크의 내측 면으로 형성된 이동 홈에 연결되어 제 1 동작 생성부의 동작에 연동하여 상,하로 병진운동 하는 것을 특징으로 한다.

상기 슬라이드 링크는 상기 선형 구동기가 사용자의 하체 근력에 필요한 토크를 출력하지 않더라도 자유로운 회전동작이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 탄성 링크는, 선형 구동기가 신축동작하여 슬라이드 링크를 제 1 힌지부를 기준으로 편심 회전시키면 이에 연동하여 상,하로 신축동작하면서 압축력과 탄성 복원력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성 링크는 상기 선형 구동기의 로드 길이가 수축하면 신장하여 탄성 복원력에 의해 반 시계방향으로 토크가 생성되고, 선형 구동기의 로드 길이가 신장하면 수축하여 탄성 복원력에 의해 시계방향으로 토크가 생성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 제 1 동작 생성부와 제 2 동작 생성부를 통해 원활하고 빠른 역구동력을 발휘하여 빠른 보행 안전성을 이룰 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명은 관절 부분을 형성하는 힌지부를 무동력 구조로 형성함으로써, 종래와 같이 동력원인 모터의 계속적인 정회전, 역회전 동작으로 인한 에너지 소비를 제거하고 원가와 무게를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 작은 동력으로 강한 토크를 지속적으로 출력하고 일반적인 보행 동작을 자유롭게 이룰 수 있어 보조장치의 이용에 불편함을 해소할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 역구동이 용이한 다리동작 보조장치의 요부 분해 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 조립 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다리동작 보조장치를 착용하여 보행하는 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다리동작 보조장치를 착용하여 앉거나 체중을 지지하는 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 다리동작 보조장치의 선형 구동기가 수축시 토크를 발생하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 다리동작 보조장치의 선형 구동기가 신축 동작을 하지 않는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 다리동작 보조장치의 선형 구동기가 신장시 토크를 발생하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 역구동이 용이한 다리동작 보조장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다리동작 보조장치(100)는 제 1 동작 생성부(110)와, 제 2 동작 생성부(120)로 대별되어 이루어진다.

상기 제 1 동작 생성부(110)는 다리동작 보조장치(100)의 상부를 형성하는 것으로서, 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등을 취할 경우, 토크(torque : 물체에 작용하여 물체를 회전시키는 원인이 되는 물리량으로서 비틀림모멘트라고도 한다.)를 발생시켜 사용자가 작은 힘으로 다리동작을 원활하게 이루도록 지원하는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 제 1 동작 생성부(110)는 사용자의 대퇴부(허벅지)를 지지하도록 형성되는 지지 프레임(111)과, 상기 지지 프레임(111)의 배면 상단 부분 중간에 결합 핀(P)에 의해 회전동작가능하도록 결합 되어 로드(112a)의 길이가 신축동작 가능한 선형 구동기(112)와, 상기 지지 프레임(111)의 하부 양측 면에 회전동작가능하도록 제 1 힌지부(h1)를 통해 일단(하단)이 결합 되는 한 쌍의 슬라이드 링크(113)와, 상기 슬라이드 링크(113)의 타 일단(상단)에 양쪽이 회전동작가능하도록 제 2 힌지부(h2)를 통해 결합 되고 중간 부분은 상기 선형 구동기(112)의 하부를 통해 고정 결합 되어 선형 구동기(112)의 길이 변화에 연동하여 상,하로 동작하는 받침 링크(114)로 구성된다.

상기 제 1 힌지부(h1)에는 상기 지지 프레임(111)의 회전각을 측정하여 별도의 제어부(미도시)와 송수신을 통해 상기 선형 구동기(112)의 토크 발생 동작을 제어하도록 하는 인코더(encoder)와 같은 지지 프레임 각도 측정센서(c1)가 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 선형 구동기(112)의 토크 발생 동작을 제어하는 기술내용은 착용로봇에서 통상적으로 실시하는 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 지지 프레임(111)은 본 발명에 따른 보행 보조장치(100)를 사용자가 착용시 사용자의 대퇴부(허벅지)를 감싸도록 장착되어 지지력을 전달한다.

상기 선형 구동기(112)는 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등에 의해 무릎관절이 일정한 각도 이상으로 굽혀지게 되면, 로드(112a)의 길이가 상,하로 신축 동작하게 되고 이때, 토크(torque)를 지속적으로 발생시켜 보조장치를 구성하는 각 링크 간의 각도(회전)와 길이 변화가 이루어지도록 하여 사용자에게 지지력을 인가하게 되므로 사용자는 작은 힘으로 다리동작을 원활하게 이룰 수 있다.

또, 상기 슬라이드 링크(113)는 상기 제 1 힌지부(h1)를 기준으로 원활한 편심 회전 동작을 이루도록 개략 호 또는 원호(arc) 형태로 이루어지고, 내 측면에는 추후 설명할 상기 제 2 동작 생성부(120)의 탄성 부재(121)를 지지하는 결합 핀(P)이 슬라이딩 동작 가능하도록 직선과 라운드 형태의 이동 홈(113a)이 형성된다.

이러한 구성의 슬라이드 링크(113)는 상기 선형 구동기(112)가 사용자의 하체 근력에 필요한 토크를 출력하지 않더라도 자유로운 회전동작이 가능한 제 1 힌지부(h1)를 통해 시계방향 및 반 시계방향으로의 회전동작이 원활하게 이루어지므로 다리에 작용하는 하중을 감쇠시키며 역구동력을 용이하게 발생시킬 수 있다.

즉, 상기 제 1 힌지부(h1)에 종래와 같이 사용자의 다리 동작을 지원하기 하기 위해 토크를 발생시키는 모터와 감속기를 형성하지 않기 때문에 관절의 굽힘 동작시 사용자의 동작을 직접적으로 방해하지 않아 역구동을 원활하게 이룰 수 있다.

따라서, 보조장치를 착용한 사용자의 다리 움직임이 작은 경우에는 종래와 같이 적시에 적절한 힘을 지원하지 않더라도 사용자의 동작을 방해하지 않으므로 안전성을 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 제 1 동작 생성부(110)는 사용자가 보행동작 등으로 무릎관절이 일정한 각도 이상으로 굽혀지게 되면 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 신축(늘어나거나 줄어듬)하면서 토크를 출력시키고 이에 연동하여 상기 슬라이드 링크(113)와 받침 링크(114)가 상기 제 1 힌지부(h1)와 제 2 힌지부(h2)를 기준으로 자연스럽고 원활하게 회전동작하여 사용자의 다리 동작시 지지력을 인가하게 된다.

그러나, 사용자가 다리의 움직임을 작게 하여 무릎관절의 굽힘 각이 작은 보행동작에서는 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a)가 신축동작을 하지 않기 때문에 동력의 공급은 이루어지지 않고 상기 제 1 힌지부(h1)와 제 2 힌지부(h2)를 기준으로 슬라이드 링크(113)와 받침 링크(114)가 최소한의 움직임만 발생하게 된다.

그리고, 사용자가 다리의 움직임을 크게 하는 보행동작을 하거나 앉거나 일어서는 동작으로 무릎관절의 굽힘 각이 클 경우에는 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a)가 신축 동작하면서 토크를 생성하게 된다.

이때, 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a)가 수축하면 반 시계방향으로 토크가 생성되고, 선형 구동기(112)의 로드(112a)가 신장하면 시계방향으로 토크가 생성된다.

이와 같이, 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 늘어나거나 줄어드는 신축동작에 연동하여 슬라이드 링크(113)와 받침 링크(114)가 상기 제 1 힌지부(h1)와 제 2 힌지부(h2)를 기준으로 자연스럽고 원활하게 회전동작하여 사용자의 다리 동작을 지지하게 된다.

따라서, 보조장치 사용자는 다리 움직임을 통해 강한 토크를 지속적으로 출력하여 지지력을 인가함으로써, 힘을 들이지 않고도 다리 동작을 원활하게 이루고 다리에 작용하는 부하를 감쇠시킬 수 있다.

상기 제 2 동작 생성부(120)는, 상기 제 1 동작 생성부(110)의 하부에 위치하도록 연결되는 연결링크(121)와, 상기 연결링크(121)를 통해 상단 일 측이 결합 되어 선형 구동기(112)의 동작에 연동하여 토크를 지원하는 탄성 링크(122)와, 상기 탄성 링크(122)의 하부를 통해 결합 되어 상부를 지지하는 지지 링크(123) 및 상기 지지 링크(123)를 통해 결합 되어 사용자의 발을 장착지지하는 발 장착 프레임(124)을 포함하여 이루어진다.

상기 연결링크(121)는 개략 한글 “ㄷ”자 형태로 이루어지고, 양단은 상기 지지 프레임(111)의 하부 내측에 제 3 힌지부(h3)를 통해 회전동작가능하도록 결합 형성되며, 상기 양단과 대향 하는 측으로는 상기 탄성 링크(122)의 상단 타 일 측과 결합을 위한 결합 홈(121a)이 형성된다.

상기 제 3 힌지부(h3)에는 무릎관절 각을 측정하여 별도의 제어부(미도시)와 송수신을 통해 상기 선형 구동기(112)의 동작을 제어하도록 하는 인코더(encoder)와 같은 무릎관절 각도 측정센서(c2)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 탄성 링크(122)는 스프링과 같은 탄성체(122a)를 내장하고 상단 일 측은 상기 연결링크(121)를 통해 연결되며 상단 타 일 측은 상기 제 1 동작 생성부(110)의 슬라이드 링크(113)의 내측 면으로 형성된 이동 홈(113a)에 결합 핀(P)을 통해 연결되어 제 1 동작 생성부(110)의 동작에 연동하여 상,하로 병진운동(translational motion : 질점계의 모든 질점이 똑같이 변위, 즉 평행이동하는 운동을 가리킨다)하도록 신축 동작한다.

이러한 구성의 탄성 링크(122)는, 상기 선형 구동기(112)가 신축동작하여 슬라이드 링크(113)를 상기 제 1 힌지부(h1)를 기준으로 편심 회전시키면 이에 연동하여 상,하로 신축동작하면서 압축력과 탄성 복원력을 발생시켜 다리동작시 발생하는 부하를 지지함과 동시에 상기 선형 구동기(112)의 토크 출력을 원활하게 이루도록 지원하게 된다.

이를 도 000를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 다리 보조장치(100)를 착용하여 관절의 굽힘 각이 작은 보행동작에서는 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 신축하지 않아 동력공급이 이루어지지 않게 된다.

즉, 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 변화가 없을 경우에는 상기 슬라이드 링크(113)가 가지는 원의 중심이 제 3 힌지부(h3)의 회전중심과 일치하게 되므로 제 3 힌지부(h3)의 각도에 관계없이 토크가 0가 된다.

이에 따라, 사용자의 의도 동작 또는 의도적이 힘을 정확하게 알 수 없는 작은 동작에서는 보조장치로 인해 사용자의 움직임이 방해를 받지 않게 된다.

그리고, 사용자의 다리 움직임(무릎관절의 굽힘 각을 크게 하는 동작)을 크게 하는 보행동작을 하거나 앉거나 일어서는 동작에 의해 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 수축하면 슬라이드 링크(113)를 회전시키고 이에 연동하여 탄성 링크(122)의 탄성체(122a)가 Δχ 만큼 늘어나 복원력에 의해 반 시계방향으로 토크가 생성되어 지지력을 인가한다.

또, 상기 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 신장하면 슬라이드 링크(113)를 회전시키고 이에 연동하여 탄성 링크(122)의 탄성체(122a)가 Δχ 만큼 줄어들어 복원력에 의해 시계방향으로 토크가 생성되어 지지력을 인가하게 된다.

따라서, 압축력과 탄성 복원력을 통해 동력공급을 최소화하면서 큰 토크가 요구되는 동작에서도 원활하고 지속적인 힘 지원을 이룰 수 있어 힘을 추출하고 증강하여 보조장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 지지 링크(123)는 상기 양측 탄성 링크(122)의 하부로 결합 되어 탄성 링크(122)의 신축 동작을 지지한다.

상기 발 장착 프레임(124)은 상기 지지 링크(123)의 하부로 결합 되어 사용자의 발 동작을 원활하게 지지하도록 회전동작 가능하도록 형성되고, 내측 바닥면에는 사용자의 발바닥에 작용하는 하중을 산출하는 압력센서(124a)와 지면 반력을 측정하는 반력 센서(124b)가 형성된다.

여기서, 상기 압력센서(124a)와 반력 센서(124b)는 종래 착용로봇에서 통상적으로 사용되고 있는 기술적 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 다리 동작 보조장치(100)를 장착한 사용자가 다리 근력에 큰 토크가 요구되는 보행동작이나 앉는 동작을 하게 되면, 상기 선형 구동기(112)의 길이가 신축(늘어나거나 줄어듬)하면서 토크를 출력시키고 이에 연동하여 상기 슬라이드 링크(113)와 받침 링크(114)가 상기 제 1 힌지부(h1)와 제 2 힌지부(h2)를 기준으로 자연스럽고 원활하게 회전동작한다.

상기 슬라이드 링크(113)의 회전동작에 연동하여 상기 탄성 링크(122)가 신축하면서 병진운동(translational motion)으로 시계방향과 반 시계방향으로 토크를 발생시켜 사용자에게 지지력을 인가하게 된다.

즉, 상기 선형 구동기(112)의 로드(121a) 길이가 수축하면 상기 탄성 링크(122)가 신장하여 탄성 복원력에 의해 반 시계방향으로 토크가 생성되고, 선형 구동기(112)의 로드(112a) 길이가 신장하면 탄성 링크(122)가 수축하여 탄성 복원력에 의해 시계방향으로 토크가 생성되어 사용자의 움직임에 지지력을 인가하게 된다.

따라서, 이와 같은 동작을 지속적으로 반복함으로써, 사용자는 많은 힘을 들이지 않고도 다리 동작을 원활하게 이룰 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 다리동작 보조장치 110 : 제 1 동작 생성부
111 : 지지 프레임 112 : 선형 구동기
112a : 로드 113 : 슬라이드 링크
113a : 이동 홈 114 : 받침 링크
120 : 제 2 동작 생성부 121 : 연결링크
122 : 탄성 링크 122a : 탄성체
122b : 결합 홈 123 : 지지 링크
124 : 발 장착 프레임 124a : 압력센서
124b : 반력 센서 h1 : 제 1 힌지부
h2 : 제 2 힌지부 h3 : 제 3 힌지부
c1 : 지지 프레임 각도 측정센서 c2 : 무릎관절 각도 측정센서

Claims

다리 동작 보조장치로서,
상기 다리동작 보조장치의 상부를 형성하는 것으로서, 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등을 취할 경우, 토크(torque)를 발생시켜 사용자가 작은 힘으로 다리동작을 원활하게 이루도록 지원하도록 지지 프레임과, 상기 지지 프레임과 결합 되어 신축동작 가능한 선형 구동기와, 한 쌍의 슬라이드 링크와, 받침 링크로 구성되는 제 1 동작 생성부와;
상기 제 1 동작 생성부의 하부에 위치하도록 연결되는 연결링크와, 상기 연결링크를 통해 결합 되어 선형 구동기의 동작에 연동하여 토크를 지원하는 탄성 링크와, 상기 탄성 링크의 하부를 통해 결합 되는 지지 링크와 발 장착 프레임으로 구성되는 제 2 동작 생성부; 를 포함하여 이루어지는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 선형 구동기는 사용자가 보행동작이나 일어서는 동작 및 앉는 동작 등에 의해 무릎관절이 일정한 각도 이상으로 굽혀지게 되면, 로드의 길이가 상,하로 신축 동작하는 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 슬라이드 링크는 원활한 편심 회전 동작을 이루도록 개략 호 또는 원호(arc) 형태로 이루어지고, 내 측면에는 직선과 라운드 형태의 이동 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 링크는 스프링과 같은 탄성체를 내장하고 상단 일 측은 상기 연결링크를 통해 연결되며 상단 타 일 측은 상기 슬라이드 링크의 내측 면으로 형성된 이동 홈에 연결되어 제 1 동작 생성부의 동작에 연동하여 상,하로 병진운동 하는 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 슬라이드 링크는 상기 선형 구동기가 사용자의 하체 근력에 필요한 토크를 출력하지 않더라도 자유로운 회전동작이 가능한 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 링크는, 선형 구동기가 신축동작하여 슬라이드 링크를 제 1 힌지부를 기준으로 편심 회전시키면 이에 연동하여 상,하로 신축동작하면서 압축력과 탄성 복원력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성 링크는 상기 선형 구동기의 로드 길이가 수축하면 신장하여 탄성 복원력에 의해 반 시계방향으로 토크가 생성되고, 선형 구동기의 로드 길이가 신장하면 수축하여 탄성 복원력에 의해 시계방향으로 토크가 생성되는 것을 특징으로 하는 역구동이 용이한 다리동작 보조장치.