KR101666202B1

KR101666202B1 - 착용로봇

Info

Publication number: KR101666202B1
Application number: KR1020160054461A
Authority: KR
Inventors: 유재관; 진택성
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2016-10-13

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 착용로봇은, 착용자의 대퇴부에 대응하는 상부다리 구조체; 상기 상부다리 구조체의 하부에 구비되는 것으로서, 착용자의 정강이 부위에 대응하는 하부다리 구조체; 상기 하부다리 구조체 하부에 구비되는 것으로서 착용자의 발 부위에 대응하는 발 구조체; 및 상기 상부다리 구조체와 하부다리 구조체 사이를 연결하는 다관절 링크 구조로서, 상부다리 구조체와의 연결부위 중심으로 하부다리 구조체를 후방으로 회전시킬 수 있는 무릎관절 구조체; 를 포함한다.

Description

착용로봇{WEARABLE ROBOT}

본 발명은 착용로봇의 인체 인터페이스 기술의 일환으로 인체 친화적 하지 근력증강을 위한 착용로봇에 관한 것이다.

최근 국방기술 분야에서는 작전의 위험성, 어려움 등의 이유로 장비 무인화에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 각종 임무를 수행할 수 있는 착용로봇(wearable robot) 등과 같은 무인화 장비의 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 착용로봇은 중량물 이동, 적재 및 접근이 어려운 재난환경 또는 산악지형에서 인명 구조 및 환자 수송 장애우 및 노약자와 같은 근력취약자의 보행 보조 장치 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 현재까지 개발된 하지 근력증강 착용로봇의 구동원은 유압 또는 모터이다. 착용로봇은 무릎관절 기구부 및 사용자의 의도를 파악하기 위해 다수의 센서로 구성된다.

그런데 기존의 착용로봇 무릎관절 기구부는 구조적인 특성상 운동범위가 극히 제한적이어서 사람 무릎과 유사한 동작을 구현하는데 어려움이 있다. 또한, 무릎관절의 작은 스트로크로는 큰 운동범위를 확보할 수 없기 때문에 기구부의 운동범위를 효율적으로 구성할 수 없다. 또한, 무릎 관절의 스트로크가 커지면 필요한 유량이 증가하게 되고, 유량 증가는 곧 시스템의 크기 및 중량을 증가시켜 인체에 부담을 주는 문제점이 있다.

일례로서, 대한민국 특허등록 제10-1243140호는 "착용로봇"을 개시한다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 최소 유량 및 스트로크를 사용하여 최대의 운동범위(ROM; Range of Motion)를 구현할 수 있는 무릎관절 구조체 및 보행시 지면반발력에 의해 의한 충격을 저감할 수 있는 충격흡수 매커니즘이 구비된 착용로봇을 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇은, 착용자의 대퇴부에 대응하는 상부다리 구조체; 상기 상부다리 구조체의 하부에 구비되는 것으로서, 착용자의 정강이 부위에 대응하는 하부다리 구조체; 상기 하부다리 구조체 하부에 구비되는 것으로서, 착용자의 발 부위에 대응하는 발 구조체; 및 상기 상부다리 구조체와 하부다리 구조체 사이를 연결하는 다관절 링크 구조로서, 상부다리 구조체와의 연결부위 중심으로 하부다리 구조체를 후방으로 회전시킬 수 있는 무릎관절 구조체; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 무릎관절 구조체는 상기 상부다리 구조체 내부에 구비되는 구동장치; 상기 구동장치의 하단과 연결부재에 의해 회전 가능하도록 연결되는 드라이브 링크 커버; 연결부재에 의해 상기 드라이브 링크 커버 및 하부다리 구조체와 연결되는 커플러 링크 커버; 및 상부는 연결부재에 의해 상부다리 구조체의 하단과 연결되고, 하부는 연결부재에 의해 하부다리 구조체의 상단과 회전 가능하도록 연결되는 연결링크; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동장치는 실린더이고, 실린더 로드 선단은 연결부재에 의해 드라이브 링크 커버와 연결될 수 있다.

또한, 상기 상부다리 구조체의 하단과 하부다리 구조체의 상단은 기어로 이루지고 서로 맞물림될 수 있다.

또한, 상기 드라이브 링크 커버는 밀착면을 포함하고, 상기 밀착면은 하부다리 구조체가 세워진 상태에서 하부다리 구조체가 전방으로 회전하지 하지 않도록 상부다리 구조체 하부의 접촉면에 밀착될 수 있다.

또한, 상기 하부다리 구조체와 발 구조체를 연결하는 충격흡수 매커니즘; 을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 충격흡수 매커니즘은 상부는 하부다리 구조체 내부에 위치하고 하부는 발 구조체와 연결되는 길이조절 봉; 상기 길이조절 봉 상부에 위치하는 것으로서, 하부다리 구조체 내부의 작동실에 위치하는 탄성부재; 및 상기 탄성부재 내부에 위치하는 충격흡수 로드; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부다리 구조체 외측에서 결합하여 작동실에 위치되는 돌출 턱이 구비되는 하부다리 스탑퍼; 및 저면이 하부다리 스탑퍼의 돌출 턱에 걸릴 수 있도록 하부다리 스탑퍼 위쪽에 위치하도록 길이조절 봉에 결합되는 것으로서, 길이조절 봉의 길이 방향을 따라 간격을 두고 구비되는 길이조절 홀에 대응하는 결합 홀이 구비되는 길이조절 스탑퍼; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부다리 구조체의 작동실 상부에는 외부와 통하는 공기 배출실이 마련되고, 작동실과 공기 배출실은 노즐부에 의해 연통될 수 있다.

또한, 상기 충격흡수 로드는 우레탄일 수 있다.

또한, 상기 충격흡수 로드에는 길이 방향을 따라 천공 홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 스프링일 수 있다.

또한, 상기 상부다리 구조체의 상부에 구비되는 것으로서, 착용자의 골반 부위에 대응하는 골반 구조체; 상기 골반 구조체 상부에 구비되는 것으로서, 착용자의 등 부위에 대응하는 상부 구조체; 상기 상부 구조체에 구비되는 어깨 착용 하네스; 및 상기 상부다리 구조체에 구비되는 허벅지 착용 하네스; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 착용로봇에 의하면, 최소 유량 및 스트로크를 사용하여 최대의 운동범위(ROM; Range of Motion)를 구현할 수 있는 무릎관절 구조체 및 보행시 지면반발력에 의해 의한 충격을 저감할 수 있는 충격흡수 매커니즘이 구비된 착용로봇을 제공할 수 있다.

또한, 최소 및 최대 운동범위(ROM) 구현 시, 일정 토크를 사용하는 다관절 매커니즘 구현할 수 있다.

또한, 다관절 링크 조립체를 통한 고효율, 경량화 착용로봇을 제공할 수 있다.

또한, 유압실린더를 상부다리 구조체 내부에 장착하여 외부환경에 대한 유압실린더의 안전성 확보할 수 있다.

또한, 지면반력을 고려한 충격흡수 매커니즘을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 착용로봇의 사시도이다.
도 2, 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎관절 구조체의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎관절 구조체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎관절 구조체의 측단면도이다.
도 6 내지 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무릎관절 구조체의 작동 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격흡수 매커니즘의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격흡수 매커니즘의 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격흡수 매커니즘의 확대도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 충격흡수 매커니즘의 분리사시도이다.
도 14는 기존 착용로봇과 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 무릎관절 운동범위에 따른 스트로크 비교 그래프이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보행시 지면반력에 의한 충격발생시 충격흡수 매커니즘의 작동을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 착용로봇은, 몸에 착용하고 동작 의도에 따라 근력을 증폭시켜 작업능력을 더해주는 로봇으로서, 중량물 이동, 적재 및 접근이 어려운 재난환경 또는 산악지형에서 인명 구조 및 환자 수송 장애우 및 노약자와 같은 근력취약자의 보행 보조 장치 등 다양한 용도로 사용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇은, 착용자의 대퇴부에 대응하는 상부다리 구조체(100), 착용자의 정강이 부위에 대응하는 하부다리 구조체(200), 착용자의 발 부위에 대응하는 발 구조체(300), 상부다리 구조체(100)와 하부다리 구조체(200) 사이에 구비되는 무릎관절 구조체(400) 및 하부다리 구조체(200)와 발 구조체(300) 사이에 구비되는 충격흡수 매커니즘(500)을 포함한다.

도 2, 3에 도시된 바와 같이 무릎관절 구조체(400)는 다관절 링크 구조로 이루어진다. 무릎관절 구조체(400)는 상부다리 구조체(100)와의 연결부위를 중심으로 하부다리 구조체(200)를 후방으로 회전시킬 수 있도록 인체 무릎관절과 같은 기능을 한다.

도 4, 5에 도시된 바와 같이 무릎관절 구조체(400)는 상부다리 구조체(100) 내부에 구비되는 구동장치(410), 하부다리 구조체(200)와 상부다리 구조체(100)를 연결하는 드라이브 링크 커버(420)와 커플러 링크 커버(430) 및 상부다리 구조체의 하단(110)과 하부다리 구조체의 상단(210)을 연결하는 연결링크(440)를 포함한다.

구동장치(410)는 실린더일 수 있다. 구동장치(410)는 유압에 의해 작동하는 유압실린더일 수 있다. 구동장치(410)의 상부는 연결부재(450)에 의해 상부다리 구조체(100) 내부에 연결된다. 구동장치(410)의 하부 즉, 실린더 로드 선단 부위는 연결부재(450)에 의해 드라이브 링크 커버(420)와 회전 가능하도록 연결된다.

드라이브 링크 커버(420)는 착용자의 무릎 부위에 대응하는 커버이다. 드라이브 링크 커버(420)는 연결부재(450)에 의해 커플러 링크 커버(430)와 연결되도록 조립된다. 커플러 링크 커버(430)는 드라이브 링크 커버(420) 측면에 일부가 겹쳐진 상태로 연결될 수 있다.

커플러 링크 커버(430)는 착용자의 무릎 부위에 대응하는 커버이다. 커플러 링크 커버(430)는 드라이브 링크 커버(420)와 하부다리 구조체(200)를 연결하는 역할을 한다. 커플러 링크 커버(430)의 연결은 연결부재(450)에 의해 이루어진다.

연결링크(440)는 상부다리 구조체의 하단(110)과 하부다리 구조체의 하단(210)을 연결한다. 연결링크(440) 상부는 연결부재(450)에 의해 상부다리 구조체의 하단(110) 부위와 연결된다. 연결링크(440) 하부는 연결부재(450)에 의해 하부다리 구조체의 상단(210) 부위와 회전 가능하도록 연결된다. 상부다리 구조체의 하단(110)과 하부다리 구조체의 하단(210)은 기어로 이루어지고 서로 맞물림 된다.

무릎관절 구조체(400)에 사용되는 연결부재(450)는 힌지축일 수 있다.

드라이브 링크 커버(420)는 밀착면(421)을 포함한다. 밀착면(421)은 하부다리 구조체(200)가 세워진 상태에서 하부다리 구조체(200)가 전방으로 회전하지 하지 못하도록 상부다리 구조체(100) 하부 외측의 접촉면(121)에 밀착된다.

도 10에 도시된 바와 같이 충격흡수 매커니즘(500)은 하부다리 구조체(200)와 발 구조체(300)를 연결한다. 충격흡수 매커니즘(500)은 보행시 지면 반력에 의한 충격을 흡수하는 역할을 한다.

도 11 내지 13에 도시된 바와 같이 충격흡수 매커니즘(500)은 상부는 하부다리 구조체(200) 내부에 위치하고, 하부는 발 구조체(300)와 연결되는 길이조절 봉(510), 길이조절 봉(510) 상부에 구비되는 탄성부재(520), 탄성부재(520) 내부에 위치하는 충격흡수 로드(530)를 포함한다.

구체적으로 길이조절 봉(510)은 길이 방향을 따라 간격을 두고 길이조절 홀(511)이 천공된다. 길이조절 홀(511)은 나사공일 수 있다. 길이조절 봉(510)의 형태에는 제한이 없다. 예컨대, 길이조절 봉(510)은 원기둥 형태일 수 있다.

길이조절 홀(511)에는 길이조절 스탑퍼(550)가 결합될 수 있다. 길이조절 스탑퍼(550)에는 길이조절 홀(511)에 대응하는 결합 홀(551)이 구비될 수 있다. 길이조절 스탑퍼(550)의 결합 홀(551)을 길이조절 봉(510)의 길이조절 홀(511)에 일치시킨 상태에서 나사를 결합한다. 길이조절 스탑퍼(550)는 저면이 하부다리 스탑퍼(540)의 돌출 턱(541)에 걸릴 수 있도록 돌출 턱(541) 위쪽에 위치하도록 길이조절 봉(510)에 결합된다.

하부다리 구조체(200)의 하부에는 하부다리 스탑퍼(540)가 결합된다. 하부다리 스탑퍼(540)에는 돌출 턱(541)이 구비된다. 돌출 턱(541)은 하부다리 구조체(200) 외측에서 결합되어 작동실(220)에 위치하도록 끼워진다.

탄성부재(520)는 길이조절 봉(510) 상부에 위치한다. 탄성부재(520)는 하부다리 구조체(200) 내부 작동실(220)에 위치한다. 탄성부재(520)는 스프링일 수 있다. 탄성부재(520)는 코일 스프링일 수 있다.

충격흡수 로드(530)는 길이조절 봉(510) 상부에 위치한다. 충격흡수 로드(530)는 외측이 탄성부재(520)에 의해 감싸지도록 탄성부재(520) 내부에 위치한다. 충격흡수 로드(530)는 충격을 흡수할 수 있는 소재로 제작된다. 예컨대, 충격흡수 로드(530)는 우레탄 소재로 제작될 수 있다. 충격흡수 로드(530)는 탄성부재(520) 내부에 부합하는 형태로 형성된다. 충격흡수 로드(530)는 원기둥 형태일 수 있다. 충격흡수 로드(530)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 다수의 천공 홀(531)이 구비된다.

하부다리 구조체(200)의 작동실(220) 상부에는 공기 배출실(230)이 마련된다. 공기 배출실(230)은 외부와 연통된다. 작동실(220)과 공기 배출실(230) 사이에는 노즐부(240)가 구비된다. 노즐부(240)에 의해 작동실(220)의 공기가 공기 배출실(230)로 이동할 수 있다.

상부다리 구조체(100)의 상부에는 착용자의 골반에 대응하는 골반 구조체(600)가 구비될 수 있다. 골반 구조체(600) 상부에는 착용자의 등 부위에 대응하는 상부 구조체(700)가 구비될 수 있다. 상부 구조체(700)에는 착용자 어깨에 착용하는 어깨 착용 하네스(710)가 구비될 수 있다. 상부다리 구조체(100)에는 착용자의 허벅지에 착용하는 허벅지 착용 하네스(720)가 구비될 수 있다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 무릎관절 구조체의 작용을 설명한다.

도 6과 같이, 착용자가 착용로봇을 착용한 상태에서 서 있을 경우 드리이브 링크 커버(420)의 밀착면(421)이 상부다리 구조체(100)의 접촉면(121)에 밀착되고 하부다리 구조체(200)는 세워진 상태가 된다.

도 7 내지 9와 같이 착용자가 보행을 위해 다리를 후방으로 들어올리면 하부다리 구조체(200)가 무릎관절 구조체(400)의 작동에 의해 후방으로 회전한다.

이때, 구동장치(410)의 하단 즉, 실린더 로드 선단은 초기 도 6에서 도 7 내지 9와 같이 순차적으로 신장된다. 실린더 로드 선단이 신장됨에 따라 이와 연결된 드라이브 링크 커버(420)는 실린더 로드 선단과 연결된 연결부재(450)를 중심으로 전방으로 회전한다. 드라이브 링크 커버(420)가 회전함에 따라 이와 연결된 커플러 링크 커버(430)도 연동하여 회전한다. 이에 커플러 링크 커버(430)와 연결된 하부다리 구조체(200)가 회전한다. 기어로 이루어진 하부다리 구조체의 상단(210)은 기어로 이루어진 상부다리 구조체의 하단(110)에 맞물린 상태로 회전하기 때문에 미끄럼이나 에너지의 손실 없이 하부다리 구조체(200)에 회전운동을 전달할 수 있다.

하부다리 구조체(200)를 완전히 회전시킬 경우 도 9에 도시된 바와 같이 하부다리 구조체(200)와 상부다리 구조체(100)는 예각을 이루게 된다.

이와 같이 무릎관절 구조체(400)는 인체 무릎관절과 유사한 운동범위에 따른 스트로크(stroke) 동작을 구현할 수 있다. 도 14는 기존 로봇 관절구조와 본 발명의 실시예에 따른 무릎관절 구조체를 비교한 그래프로서 기존 로봇 관절구조의 스트로크는 포물선 형태이고, 본 발명의 실시에 따른 무릎관절 구조체의 스트로크는 직선에 가까운 형태 있었다. 도 14와 같이 본 발명의 실시에 따른 무릎관절 구조체는 최소한의 유량 및 스트로크로 인체요구 운동범위(ROM)를 만족시킬 수 있었고 일정 토크를 사용하여 하부다리 구조체(200)를 구동할 수 있었다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 충격흡수 매커니즘의 작용을 설명한다.

도 15와 같이 충격흡수 매커니즘(500)은 보행시 지면반력에 의해 충격이 발생하더라도 우레탄 소재로 제작된 충격흡수 로드(530)에 의해 충격이 저감되고, 탄성부재(520)에 의해 충격에너지를 저장하고 보행시 재사용할 수 있다.

구체적으로 충격흡수 로드(530)는 소재 자체가 충격을 흡수할 수 있는 우레탄 소재이기 때문에 보행시 발 구조체(300)로부터 전달되는 충격을 흡수할 수 있다. 또한, 충격흡수 로드(530)에는 길이방향으로 다수의 천공 홀(531)이 구비되어 있어 충격 감소에 더욱 효과적이다. 즉, 보행시 충격흡수 로드(530)가 압축되면서 천공 홀(531)을 가압하면 천공 홀(531) 내의 공기가 작동실(220)로 이동한다. 작동실(220) 내의 공기는 노즐부(240)를 통해 공기 배출실(230)로 이동하여 외부로 배출된다. 이러한 공기 흐름은 통해 보행시 발생하는 충격을 저감할 수 있다.

또한, 탄성부재(520)는 스프링으로서 탄성에 의한 충격 흡수 효과는 물론 보행시 발 구조체(300)가 지면에 닿았을 때 지면 반발력에 의해 길이가 축소 변형되면서 에너지를 축적하였다가 발 구조체(300)가 지면과 떨지는 순간 길이가 원상태로 길이가 신장 복원되면서 축적되어 있던 에너지를 재사용함으로써 보행에 도움을 줄 수 있다.

또한, 충격흡수 로드(530)는 착용자의 신체에 맞추어 길이를 조절할 수 있다. 하부다리 구조체(200)를 발 구조체(300)와 근접하게 하고 싶을 경우 길이조절 스탑퍼(550)를 길이조절 봉(510)의 하부에 위치하도록 결합한다.

구체적으로 길이조절 스탑퍼(550)의 결합 홀(551)을 길이조절 봉(510) 아래쪽 길이조절 홀(511)에 일치시킨 다음 볼트 등과 같은 결합부재로 결합한다. 이때 하부다리 스탑퍼(540)의 돌출 턱(541)은 길이조절 스탑퍼(550)의 저면에 위치하게 된다. 하부다리 구조체(200)의 외측에서 결합되는 하부다리 스탑퍼(540)의 돌출 턱(541)이 길이조절 스탑퍼(550)의 저면에 걸리기 때문에 하부다리 구조체(200)가 발 구조체(300)에 근접한 상태를 그대로 유지할 수 있다. 하부다리 구조체(200)가 발 구조체(300)에 근접한 상태에서는 하부다리 구조체(200)의 높이가 낮아지기 때문에 착용로봇의 신장 또한 작아질 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇은 재난환경 및 산악지형에서 중량물 이동, 인명구조 및 환자수송을 위해 다관절 링크 및 유압실린더를 이용하여 사람과 유사한 무릎 관절을 가지는 착용로봇을 제공할 수 있다. 또한, 기어가 적용된 다관절 링크 조립체를 이용하여 사람의 무릎을 모사함으로써 최소한의 유량 및 스트로크로 인체요구 운동범위를 만족시킬 수 있고 일정 토크를 사용하여 기구부를 구동할 수 있다. 또한, 구동원으로 유압을 사용함으로써, 고하중물 지지 및 이동이 가능하다. 또한, 상부다리 구조체 내부에 유압실린더를 장착함으로써 습기, 먼지 및 외부 충격에 대한 유압실런더의 안전성을 확보할 수 있다. 또한, 시스템 운영 시 발생하는 지면반력에 대해 하부다리 구조체 내부에 충격흡수 매커니즘을 적용하여 시스템 및 인체에 전달되는 충격을 최소화할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100:상부다리 구조체 110:상부다리 구조체의 하단
121:접촉면 200:하부다리 구조체
210:하부다리 구조체의 상단 220:작동실
230:공기 배출실 240:노즐부
300:발 구조체 400:무릎관절 구조체
410:구동장치 420:드라이브 링크 커버
421:밀착면 430:커플러 링크 커버
440:연결링크 450:연결부재
500:충격흡수 매커니즘 510:길이조절 봉
511:길이조절 홀 520:탄성부재
530:충격흡수 로드 531:천공 홀
540:하부다리 스탑퍼 541:돌출 턱
550:길이조절 스탑퍼 551:결합 홀
600:골반 구조체 700:상부 구조체
710:어깨 착용 하네스 720:허벅지 착용 하네스

Claims

착용자의 대퇴부에 대응하는 상부다리 구조체; 상기 상부다리 구조체의 하부에 구비되는 것으로서, 착용자의 정강이 부위에 대응하는 하부다리 구조체; 상기 하부다리 구조체 하부에 구비되는 것으로서, 착용자의 발 부위에 대응하는 발 구조체; 및 상기 상부다리 구조체와 하부다리 구조체 사이를 연결하는 다관절 링크 구조로서, 상부다리 구조체와의 연결부위 중심으로 하부다리 구조체를 후방으로 회전시킬 수 있는 무릎관절 구조체; 를 포함하며,
상기 무릎관절 구조체는,
상기 상부다리 구조체 내부에 구비되는 구동장치; 상기 구동장치의 하단과 연결부재에 의해 회전 가능하도록 연결되는 드라이브 링크 커버; 연결부재에 의해 상기 드라이브 링크 커버 및 하부다리 구조체와 연결되는 커플러 링크 커버; 및 상부는 연결부재에 의해 상부다리 구조체의 하단과 연결되고, 하부는 연결부재에 의해 하부다리 구조체의 상단과 회전 가능하도록 연결되는 연결링크; 를 포함하는 착용로봇.
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청구항 1에 있어서,
상기 구동장치는 실린더이고, 실린더 로드 선단은 연결부재에 의해 드라이브 링크 커버와 연결되는 것을 특징으로 하는 착용로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 상부다리 구조체의 하단과 하부다리 구조체의 상단은 기어로 이루지고 서로 맞물림되는 것을 특징으로 하는 착용로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 드라이브 링크 커버는 밀착면을 포함하고, 상기 밀착면은 하부다리 구조체가 세워진 상태에서 하부다리 구조체가 전방으로 회전하지 하지 않도록 상부다리 구조체 하부의 접촉면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 착용로봇.
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청구항 1에 있어서,
상기 상부다리 구조체의 상부에 구비되는 것으로서, 착용자의 골반 부위에 대응하는 골반 구조체;
상기 골반 구조체 상부에 구비되는 것으로서, 착용자의 등 부위에 대응하는 상부 구조체;
상기 상부 구조체에 구비되는 어깨 착용 하네스; 및
상기 상부다리 구조체에 구비되는 허벅지 착용 하네스;
를 더 포함하는 착용로봇.