KR101677366B1 - 이동형 근력지원로봇 및 근력지원로봇 시스템 - Google Patents

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KR101677366B1
KR101677366B1 KR1020150045093A KR20150045093A KR101677366B1 KR 101677366 B1 KR101677366 B1 KR 101677366B1 KR 1020150045093 A KR1020150045093 A KR 1020150045093A KR 20150045093 A KR20150045093 A KR 20150045093A KR 101677366 B1 KR101677366 B1 KR 101677366B1
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최일섭
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주식회사 포스코
한국로봇융합연구원
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms

Abstract

본 발명은 작업자의 상체에 대응되게 제공되는 로봇상체부로 구비되어 이송대상물을 이송시 작업자의 근력을 지원하는 로봇본체부; 및, 일측은 상기 로봇본체부를 지지토록 제공되고, 타측은 이동구조물에 고정되어 상기 이동구조물과 함께 작업공간에서 이동되는 이동거치부;를 포함하고, 상기 로봇본체부와 상기 이동거치부가 작업자의 동작을 추종하도록 구성되고, 상기 로봇상체부는, 상기 이동거치부와의 결합부분를 제공하고, 작업자가 고정되는 상체체결구를 구비하는 등판프레임; 상기 등판프레임에 설치되는 로봇암; 및, 상기 로봇암에 설치되고, 공압에 의해 상기 이송대상물을 흡착하는 흡착기;를 포함하고, 상기 로봇상체부는, 상기 흡착기와 상기 로봇암의 사이에 구비되어, 상기 흡착기가 상기 로봇암에 대하여 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 하는 연결장치를 구비하고, 상기 연결장치는, 상기 로봇암에 구비되는 회전축; 상기 흡착기에 설치되고, 상기 회전축이 삽입되는 축삽입부; 및, 상기 회전축과 상기 축삽입부 사이에 구비되어, 상기 회전축이 상기 축삽입부에 대해 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 지지하는 탄성부싱;을 구비하는 이동형 근력지원로봇을 제공한다.

Description

이동형 근력지원로봇 및 근력지원로봇 시스템{MOVING TYPE ASSIST MUSCULAR ROBOT AND ASSIST MUSCULAR ROBOT SYSTEM}
본 발명은 이동형 근력지원로봇 및 근력지원로봇 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작업자가 무거운 물체를 이동시 작업자의 근력을 증가시키도록 한 이동형 근력지원로봇 및 근력지원로봇 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
일반적으로 무거운 물체를 이동하기 위해서는 작업자의 근력이 사용된다. 이러한 근력은 작업자의 신체적 능력에 따라 상이하게 나타난다. 또한, 물체의 무게가 작업자의 근력이 이동 가능한 범위를 넘거나, 작업자의 작업부하를 경감하기 위해서는 기중기 등의 장치가 사용되고 있다.
이러한 기중기는 설치 장소의 제약 등이 있고, 이동 범위가 제한적이고, 간단하고 일시적인 작업이 이루어지는 곳에서는 사용이 제한적이다.
최근에는 작업자가 착용한 상태로, 작업자의 동작의도를 기반으로 동작하여 프레임에 연계된 액츄에이터를 작동하여 작업자의 물리적인 힘을 증폭시키는 근력지원로봇에 대한 연구개발이 이루어지고 있다.
특히, 제철소를 포함하는 철강 및 중공업 분야에서는 인간의 힘으로 다루기 힘든 고하중의 중량물을 다루거나, 프로그램화되어진 기계의 동작으로 수행하기 힘든 비 정형화된 반복 작업을 처리하기 위한 근력지원로봇의 개발이 요구되고 있다.
이러한 근력지원로봇은, 힘들고, 더럽고, 위험한 작업, 예컨대 3D(Difficult, Dirty, Dangerous)작업 기피화 현상과 생산인력 감소에 따른 작업 생산성 향상을 목적으로 하고, 아울러 위험한 작업환경으로부터 작업자를 보호하는 역할을 할 수 있다.
착용형의 근력지원로봇은 제철소의 전로(Converter) 축조 과정에 적용될 수 있다. 전로의 내부에는 수 만개의 내화벽돌 등의 내화물을 쌓아 고온의 쇳물로부터 전로의 내벽을 보호한다.
전로의 바닥부와 중간부는 내화물을 축조하는 축조장치와 간섭이 없기 때문에 내화물을 용이하게 축조할 수 있다.
하지만, 전로의 제일 윗부분인 콘부에서는 상측으로 갈수록 단면이 감소하는바, 축조장치와 전로의 콘부와 간섭이 발생하는 문제점이 있어, 이러한 축조장치를 활용할 수 없고, 고하중의 내화물을 사람의 힘으로만 의존하여 내화물을 축조하고 있어, 수 천개의 내화 벽돌을 들고 이동하는 과정에서 작업자의 근골격계 질환이 발생가능성이나, 작업장에서의 안전사고의 발생가능성이 높아지는 문제점이 있다.
그리고, 전신형 근력지원로봇은 아직 그 제어기술이 많이 발달하지 않았기 때문에 사람과 협업하여 수월하게 이동할 수 없는 문제점이 있다.
도 1은 종래 전신형 근력지원로봇을 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 착용형 로봇(1)은 사용자(p)가 착용할 수 있는 몸체(2)와 사용자(p)의 움직임에 대응하여 움직일 수 있도록 복수 개의 관절부가 마련되어 있다. 그리고, 착용형 로봇(1)의 양팔(3) 끝에 공압을 이용하여 내화물(m)을 흡착하여 이송할 수 있는 흡착기(4)를 구비하고 있다. 이러한 구성으로 상기 흡착기(4)에 고하중의 내화물(m)을 흡착하여 설치 장소로 이동한 후 원하는 위치에 설치할 수 있다.
하지만, 도 1에 도시된 바와 같은 전신형 근력지원로봇은 입고 벗는데 매우 불편하고 작업자의 신체와 체결해야 하는 부위가 많아 로봇을 착용하는데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 전신형 착용형 로봇을 이용하는 경우 그 관절 자유도가 사람의 자유도만큼 자유롭지 않아서 내화물을 들어올리고, 이동하고, 내려놓는 움직임이 부자연스러울 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 전신형 근력지원로봇의 경우에는, 고하중의 내화물을 들고 이동을 하는 경우에 하체부가 흔들림에 따라 상체부도 같이 흔들리게 되어 중심을 잃고 넘어지는 현상이 많이 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 허리나 엉덩이가 고정되어 있는 경우에 하체부가 흔들리면 이에 연결된 상체부는 더 많이 흔들리게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 근력지원로봇에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명은 일 측면으로서, 고하중의 이송대상물을 이송시 작업자의 근력을 보조하거나 증강시켜 작업자의 근골격계 질환을 예방할 수 있는 이동형 근력지원로봇을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 고하중의 이송대상물의 이송 및, 축조를 위한 축조장치 등의 설비와 축조대상물 간의 간섭을 최소화하여 시공성을 향상시킬 수 있는 이동형 근력지원로봇을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 작업자의 신체의 이동에 따라 근력지원로봇이 보다 용이하게 추종될 수 있는 이동형 근력지원로봇을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 작업자가 로봇상체부에 작업자가 간단하게 착용하거나 벗을 수 있도록 구성되어 현장에서의 적용성이 향상되고, 작업시간이 단축될 수 있는 이동형 근력지원로봇을 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 근력지원로봇 및, 이송대상물의 하중을 보상하여 작업자의 이동성, 및, 현장에서의 작업성을 향상시킨 이동형 근력지원로봇을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 작업자의 상체에 대응되게 제공되는 로봇상체부로 구비되어 이송대상물을 이송시 작업자의 근력을 지원하는 로봇본체부; 및, 일측은 상기 로봇본체부를 지지토록 제공되고, 타측은 이동구조물에 고정되어 상기 이동구조물과 함께 작업공간에서 이동되는 이동거치부;를 포함하고, 상기 로봇본체부와 상기 이동거치부가 작업자의 동작을 추종하도록 구성되고, 상기 로봇상체부는, 상기 이동거치부와의 결합부분를 제공하고, 작업자가 고정되는 상체체결구를 구비하는 등판프레임; 상기 등판프레임에 설치되는 로봇암; 및, 상기 로봇암에 설치되고, 공압에 의해 상기 이송대상물을 흡착하는 흡착기;를 포함하고, 상기 로봇상체부는, 상기 흡착기와 상기 로봇암의 사이에 구비되어, 상기 흡착기가 상기 로봇암에 대하여 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 하는 연결장치를 구비하고, 상기 연결장치는, 상기 로봇암에 구비되는 회전축; 상기 흡착기에 설치되고, 상기 회전축이 삽입되는 축삽입부; 및, 상기 회전축과 상기 축삽입부 사이에 구비되어, 상기 회전축이 상기 축삽입부에 대해 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 지지하는 탄성부싱;을 구비하는 이동형 근력지원로봇을 제공한다.
삭제
바람직하게, 이동거치부는, 복수 개의 링크수단을 매개로 상기 로봇본체부를 이동시키는 복수 개의 이동거치프레임을 구비하고, 상기 이동거치부는 2 이상의 상기 링크수단이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 이동거치부는, 복수 개의 이동거치프레임; 및, 상기 이동거치프레임의 사이에 구비되어 상기 이동거치프레임이 회동되도록 연결하는 복수 개의 링크수단;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 링크수단은, 작업자의 가로방향의 자유도 운동을 추종가능하게 하는 수동관절로 구성되는 제1 링크부재; 및, 작업자의 세로방향의 자유도 운동을 추종하도록 구동수단에 의해 구동되는 능동관절로 구성되는 제2 링크부재;를 구비할 수 있다.
삭제
바람직하게, 로봇암은, 복수 개의 암프레임; 상기 암프레임의 사이에 구비되어 상기 암프레임을 회동되도록 연결하는 복수 개의 관절수단;을 포함하고, 상기 로봇암은 2 이상의 상기 관절수단이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 관절수단은, 상기 암프레임을 지면을 기준으로 가로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제1 관절부와, 상기 암프레임을 지면을 기준으로 세로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제2 관절부을 포함할 수 있다.
바람직하게, 로봇암은, 상기 등판프레임에 설치되는 제1 힌지축; 일측 단부가 상기 제1 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제1 암프레임; 상기 제1 암프레임의 타측 단부에 설치되는 제2 힌지축; 일측 단부가 상기 제2 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제2 암프레임; 상기 제2 암프레임의 타측 단부에 설치되는 제3 힌지축; 및, 일측 단부가 상기 제3 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제3 암프레임;을 포함하고, 상기 흡착기는 상기 제3 암프레임의 타측 단부에 다방향으로 자유도 운동이 가능하게 구비될 수 있다.
바람직하게, 제1 힌지축은 상기 제1 암프레임이 지면을 기준으로 가로방향으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2 힌지축과 상기 제3 힌지축은, 상기 제2 암프레임 및, 상기 제3 암프레임이 세로방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
삭제
바람직하게, 로봇상체부와 상기 이동거치부를 회동가능하게 연결하는 허리관절조인트;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 허리관절조인트에 결합된 상기 로봇상체부가 작업자의 허리굽힘 한계각도 이상으로 회동하는 것을 저지하는 회동스토퍼를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 작업자의 동작에 따라 상기 로봇본체부 및, 상기 이동거치부가 작업자의 동작을 추종하도록 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 제어부는, 이송되는 상기 이송대상물의 자중을 측정하는 로드셀을 구비하고, 상기 로드셀에 의해 측정된 이송대상물의 자중과, 상기 로봇본체부의 자중을 보상하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 상기 이동형 근력지원로봇; 적어도 하나 이상의 상기 이동형 근력지원로봇이 설치되고, 이동수단이 구비되어 상기 이송대상물이 축조되는 작업공간으로 높이방향 및, 수평방향의 위치이동이 가능한 이동구조물;를 포함하는 근력지원로봇 시스템을 제공한다.
바람직하게, 이동구조물은, 이동수단이 연결되는 이동본체부; 상기 이동본체부의 둘레방향으로 제공되어, 상기 이동거치부가 설치되는 고정되는 거치고정부; 상기 이동본체부의 하부에 구비되어, 작업자의 이동공간을 제공하는 작업발판; 및, 상기 이동본체부를 관통하여 형성되는 내화물이송부;를 구비할 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고하중의 이송대상물을 이송시 작업자의 근력을 보조하거나 증강시켜 작업자의 근골격계 질환을 예방하고, 안전사고의 발생 가능성을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 이동거치부가 이동형 로봇본체부를 지지하도록 구성함으로써, 하중부담없이 작업자가 이동할 수 있어 작업자의 이동성, 조작의 안정성 및, 편의성을 향상시켜 작업효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고하중의 이송대상물의 이송 및, 축조를 위한 축조장치 등의 설비와 축조대상물 간의 간섭을 최소화하여 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 작업공간의 전면부에 로봇본체부를 배치하여, 작업자의 신체의 이동에 따라 근력지원로봇이 보다 용이하게 추종될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 작업자가 로봇상체부에 작업자가 간단하게 착용하거나 벗을 수 있도록 구성되어 현장에서의 적용성이 향상되고, 작업시간이 단축될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 근력지원로봇 및, 이송대상물의 하중을 보상하여 작업자의 이동성, 및, 현장에서의 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 전신형 근력지원로봇을 도시한 도면이다.
도 2는 고로의 콘부와 내화물 축조장치의 간섭을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 근력지원로봇 시스템의 이송대상물 축조과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 이동형 근력지원로봇의 확대상세를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 이동형 근력지원로봇을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 이동형 근력지원로봇의 정면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 이동형 근력지원로봇의 상측을 도시한 도면이다.
도 8은 도 8은 본 발명의 로봇암과 흡착기를 연결하는 연결장치의 상세를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 9는 본 발명의 로봇상체부와 이동거치부를 회동가능하게 연결하는 허리관절조인트의 동작상태를 도시한 도면이다.
도 10은 허리관절조인트의 상세를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 로봇본체부에 설치되는 흡착기의 회전상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 근력지원로봇(10)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 근력지원로봇(10)은 로봇본체부(100), 이동거치부(200)를 포함하고, 추가적으로 허리관절조인트(300)를 포함할 수 있다.
도 3 및, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동형 근력지원로봇(10)은 작업자의 신체에 대응되게 제공되어, 이송대상물(M)을 이송시 작업자의 근력을 지원하는 로봇본체부(100) 및, 일측은 상기 로봇본체부(100)를 지지토록 제공되고, 타측은 이동구조물(400)에 고정되어 상기 이동구조물(400)과 함께 작업공간에서 이동되는 이동거치부(200)를 포함하고, 상기 로봇본체부(100)와 상기 이동거치부(200)가 작업자의 동작을 추종하도록 제공될 수 있다.
로봇본체부(100)는 작업자의 신체에 대응되게 제공되어, 고하중의 이송대상물(M)을 이송시 작업자의 근력을 지원하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동거치부(200)에 로봇본체부(100)가 설치되지 않고, 이동거치부(200)에 직접 흡착기(150)를 설치하여 구성하는 경우에는 고로(F)의 바닥부와 중간부는 내화물을 축조하는 축조장치와 간섭이 없기 때문에 내화물을 용이하게 축조할 수 있으나, 고로(F)의 제일 윗부분인 콘부에서는 상측으로 갈수록 단면이 감소하는바, 축조장치와 고로(F)의 콘부와 간섭이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 콘부와 이러한 축조장치를 활용할 수 없고, 고하중의 내화물을 사람의 힘으로만 의존하여 내화물을 축조하고 있어, 수 천개의 내화 벽돌을 들고 이동하는 과정에서 작업자의 근골격계 질환이 발생가능성이나, 작업장에서의 안전사고의 발생가능성이 높아지는 문제점이 있다.
도 3 및, 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇본체부(100)는 이동거치부(200)의 선단부에 회동 가능하게 설치될 수 있다.
도 3 및, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동형 근력지원로봇(10)은 작업공간의 전면부에 로봇본체부(100)를 배치하여, 작업자의 신체의 이동에 따라 근력지원로봇이 보다 용이하게 추종될 수 있고, 로봇본체부(100)에 설치된 로봇암(130)을 전면으로 회동시켜 콘부에 내화물을 축조하는 경우에도 축조장치와 고로(F)의 콘부의 간섭없이 내화물을 시공할 수 있어 작업자의 근골격계 질환의 발생을 저감시키고, 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이동거치부(200)의 일측에는 로봇본체부(100)가 고정되고, 타측은 이동구조물(400)에 고정되어 로봇본체부(100)에 자유도 운동을 제공할 수 있고, 로봇본체부(100)를 착용한 작업자가 작업공간을 자유롭게 이동할 수 있다.
이때, 로봇본체부(100)의 하중은 이동거치부(200)에 의해 지지될 수 있다. 이동거치부(200)가 이동형 로봇본체부(100)를 지지하도록 구성함으로써, 하중부담없이 작업자가 이동할 수 있어 작업자의 이동성, 조작의 안정성 및, 편의성을 향상시켜 작업효율이 향상될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 로봇본체부(100)는 작업자의 상체에 대응되게 제공되는 로봇상체부(101)로 구성될 수 있다.
로봇상체부(101)는 작업자의 상체에 대응되게 제공되어, 이송대상물(M)을 이송시 작업자의 근력을 지원할 수 있다.
도 3 및, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동거치부(200)는 복수 개의 링크수단(230)과, 복수 개의 이동거치프레임(210)을 구비할 수 있다.
이동거치부(200)는 복수 개의 링크수단(230)을 매개로 상기 로봇본체부(100)를 이동시키는 복수 개의 이동거치프레임(210)을 구비할 수 있고, 이때, 이동거치부(200)는 2 이상의 상기 링크수단(230)이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
이동거치부(200)는 복수 개의 이동거치프레임(210) 및, 상기 이동거치프레임(210)의 사이에 구비되어 상기 이동거치프레임(210)이 회동되도록 연결하는 복수 개의 링크수단(230)을 포함할 수 있다.
연결되는 복수 개의 이동거치프레임(210)과 그 사이에 설치되는 링크수단(230)에는 구동수단이 구비될 수 있고, 이때, 이동거치프레임(210)은 유압 또는 공압의 실린더, 모터 등의 공지의 다양한 구동수단에 의해 구동될 수 있다.
링크수단(230)은, 작업자의 가로방향의 자유도 운동을 추종가능하게 하는 수동관절로 구성되는 제1 링크부재(231) 및, 작업자의 세로방향의 자유도 운동을 추종하도록 구동수단에 의해 구동되는 능동관절로 구성되는 제2 링크부재(233)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 제1 링크부재(231)는 작업자의 가로방향의 자유도 운동을 추종하고, 제2 링크부재(233)는 작업자의 세로방향의 자유도 운동을 추종하도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 이동거치프레임(210)이 수동관절로 구성되는 제1 링크부재(231)에 의해 연결될 수 있고, 일측의 이동거치프레임(210)을 기준으로 타측의 이동거치프레임(210)이 회동되면서 작업자의 가로방향의 자유도 운동을 이동거치부(200)가 제공할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 첫 번째 이동거치프레임(210)은 이동구조물(400)에 설치된 능동관절로 구성되는 제2 링크부재(233)에 고정될 수 있다.
이때, 제2 링크부재(233)에 고정된 이동거치프레임(210)은 공압실린더, 유압실린더, 구동모터 등의 구동수단에 의해 상하방향으로 승강될 수 있다.
지면에 평행한 가로방향으로 부착되어 있는 적어도 하나 이상의 제1 링크부재(231)에 의해 가로방향의 자유도 운동이 제공될 수 있다.
지면에 수직한 세로방향으로 부착되어 있는 적어도 하나 이상의 제2 링크부재(233)에 의해 중력방향의 자유도 운동이 제공될 수 있다.
이때, 이동거치부(200)의 상하 이동 동작은 로봇본체부(100)의 로봇암(130)의 선단부 부착된 조작패널의 스위치에 의해 작동여부가 결정될 수 있다.
로봇상체부(101)는, 등판프레임(110), 로봇암(130) 및, 흡착기(150)를 포함할 수 있다.
로봇상체부(101)는 상기 이동거치부(200)와의 결합부분를 제공하고, 작업자가 고정되는 등판프레임(110)과, 상기 등판프레임(110)에 설치되는 로봇암(130) 및, 상기 로봇암(130)에 설치되고, 공압에 의해 이송대상물(M)을 흡착하는 흡착기(150)를 포함할 수 있다.
이때, 로봇상체부(101)는, 상기 등판프레임(110)에 제공되어, 착용자의 상체를 상기 등판프레임(110)에 고정시키는 상체체결구를 구비할 수 있다.
상체체결구는 등판프레임(110)의 상측에서 하측에서 연장되는 형태로 구비되는 밴드형 띠로 구비될 수 있고, 2개의 밴드형의 띠가 작업자의 양쪽 어깨에 고정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 흡착기(150)는 로봇암(130)의 단부에 설치될 수 있고, 로봇암(130)과 흡착기(150)는 흡착기(150)가 상기 로봇암(130)에 대하여 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 하는 연결장치(170)에 의해 연결될 수 있다.
흡착기(150)는 공압에 의해 이송대상물(M)을 흡착하도록 구성될 수 있고, 흡착기(150)가 양측의 로봇암(130)에 연결장치(170)에 의해 연결되는바, 흡착기(150)는 양측의 로봇암(130)의 간격에 맞게 긴 직사각형의 형태로 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
도 5 및, 도 11에 도시된 바와 같이, 흡착기(150)는 연결장치(170)에 의해 로봇암(130)의 양측에 고정되는 흡착프레임(151)과, 상기 흡착프레임(151)에 회전 가능하게 결합되어 이송대상물(M)을 흡착하는 흡착부재(153)를 포함할 수 있다
도 11에는 로봇암(130)에 설치되는 회전식 흡착기(150)가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형 형태의 긴 이송대상물(M)을 세로방향으로 축조할 필요가 있는 경우, 회전식 흡착기(150)가 이송대상물(M)을 가로방향 또는 세로방향으로 회전시킬 수 있어 이송대상물(M)을 용이하게 축조할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이, 회전식 흡착기(150)에 의해 이동대상물을 원하는 각도로 흡착하여 축조할 수 있는 효과가 있다.
상기 로봇암(130)은, 복수 개의 암프레임(134)과, 상기 암프레임(134)의 사이에 구비되어 상기 암프레임(134)을 회동되도록 연결하는 복수 개의 관절수단(131)을 포함할 수 있다.
로봇암(130)의 선단부에는 작업자가 그립할 수 있는 손잡이(135)가 설치될 수 있다.
로봇암(130)은 복수 개의 관절수단(131)을 매개로 상기 이송대상물(M)을 이동시키는 복수 개의 암프레임(134)을 구비할 수 있다.
연결되는 복수 개의 암프레임(134)과 그 사이에 설치되는 관절수단(131)에는 구동수단이 구비될 수 있고, 이때, 로봇암(130)은 유압 또는 공압의 실린더, 모터 등의 공지의 다양한 구동수단에 의해 구동될 수 있다.
로봇암(130)은 2 이상의 상기 관절수단(131)이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
도 6 및, 도 7에 도시된 바와 같이, 관절수단(131)은, 상기 암프레임(134)을 지면을 기준으로 가로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제1 관절부(132)와, 상기 암프레임(134)을 지면을 기준으로 세로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제2 관절부(133)을 포함할 수 있다.
도 6 및, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 관절부(132)는 제1 힌지축(132-1)으로 구비되고, 제2 관절부(133)는 제2 힌지축(133-1), 제3 힌지축(133-2)으로 구비될 수 있다
로봇암(130)은, 제1, 2, 3 힌지축과, 제1, 2, 3 암프레임(134)을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 등판프레임(110)에 설치되는 제1 힌지축(132-1)과, 일측 단부가 상기 제1 힌지축(132-1)에 회동가능하게 결합되는 제1 암프레임(134-1)과, 상기 제1 암프레임(134-1)의 타측 단부에 설치되는 제2 힌지축(133-1)과, 일측 단부가 상기 제2 힌지축(133-1)에 회동가능하게 결합되는 제2 암프레임(134-2)과, 상기 제2 암프레임(134-2)의 타측 단부에 설치되는 제3 힌지축(133-2) 및, 일측 단부가 상기 제3 힌지축(133-2)에 회동가능하게 결합되는 제3 암프레임(134-3)을 포함하고, 상기 흡착기(150)는 상기 제3 암프레임(134-3)의 타측 단부에 다방향으로 자유도 운동이 가능하게 구비될 수 있다.
제1 힌지축(132-1)은 상기 제1 암프레임(134-1)이 지면을 기준으로 가로방향으로 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2 힌지축(133-1)과 상기 제3 힌지축(133-2)은, 상기 제2 암프레임(134-2) 및, 상기 제3 암프레임(134-3)이 세로방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
제1 힌지축(132-1)은 지면에 대해 세로방향으로 설치되어, 상기 제1암프레임(134)이 지면을 기준으로 가로방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있고,
제2 힌지축(133-1)과 상기 제3 힌지축(133-2)은, 상기 지면에 대해 세로방향으로 설치되어, 상기 제2 암프레임(134-2) 및, 제3 암프레임(134-3)이 지면을 기준으로 세로방향으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
도 6 및, 도 8에 도시된 바와 같이, 로봇상체부(101)는, 상기 흡착기(150)와 상기 로봇암(130)의 사이에 구비되어, 상기 흡착기(150)가 상기 로봇암(130)에 대하여 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 하는 연결장치(170)를 구비할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연결장치(170)는, 회전축(171)과, 축삽입부(173) 및, 탄성부싱(175)을 구비할 수 있다.
로봇암(130)에 구비되는 회전축(171)과, 상기 흡착기(150)에 설치되고 상기 회전축(171)이 삽입되는 축삽입부(173) 및, 상기 회전축(171)과 상기 축삽입부(173) 사이에 구비되어, 상기 회전축(171)이 상기 축삽입부(173)에 대해 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 지지하는 탄성부싱(175)을 구비할 수 있다.
이때, 탄성부싱(175) 우레탄 소재로 구성된 우레탄 탄성부싱(175)으로 구성될 수 있다.
도 9 및, 도 10에 도시된 바와 같이, 이동형 근력지원로봇(10)은 로봇상체부(101)와 상기 이동거치부(200)를 회동가능하게 연결하는 허리관절조인트(300)를 더 포함할 수 있다.
허리관절조인트(300)는 이동거치부(200)에 회동 가능하게 결합되고, 로봇본체부(100)의 등판프레임(110)에 고정되는 로봇고정프레임(310)과, 허리관절조인트(300)에 결합된 상기 로봇상체부(101)가 작업자의 허리굽힘 한계각도 이상으로 회동하는 것을 저지하는 회동스토퍼(330)를 구비할 수 있다.
허리관절조인트(300)의 회동에 따른 작업자의 허리 숙임 동작은 로봇본체부(100)의 로봇암(130)의 선단부 부착된 조작패널의 스위치에 의해 작동여부가 결정될 수 있다.
낮은 위치에 있는 내화물을 흡착하기 위해서 허리관절조인트(300)의 회동에 따른 로봇본체부(100)을 착용한 작업자의 허리 숙임 동작이 추가될 수 있다.
하지만, 자세를 낮추기 위해 단지 허리만 숙이는 것은 작업자에게 큰 불편을 초래할 수 있다.
이는, 인체의 구조상 자세를 낮추기 위해서 허리만 숙이는 것이 아니라, 하체에서도 다리를 구부려 앉는 동작이 뒤따르기 때문이다.
따라서, 로봇상체부(101)가 상기 허리관절조인트(300)를 기준으로 회동시, 상기 이동거치부(200)의 승강여부가 제어부(미도시)에 의해 함께 조절되도록 구성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 작업자의 편안한 자세를 위하여 이동형 근력지원로봇(10)의 허리 관절이 숙여지는 동안 이동거치부(200)가 함께 동작하여 상하이동을 동시에 할 수 있도록 구성될 수 있다.
이는, 작업자의 허리가 구부러지는 동시에 다리도 구부러지면서 전체적인 무게 중심을 낮추기 때문에, 로봇본체부(100)의 회동에 따른 허리굽힘 동작과 함게, 이동거치부(200)의 상하 이동 동작이 동시에 수반되어야 자연스러운 동작을 만들어낼 수 있다.
도 9(a)에 도시된 바와 같이, 작업자가 서서 작업하는 동작에서, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 작업자가 허리를 숙여 자세를 낮추는 경우 이동거치부(200)가 함께 하측으로 이동을 하여 로봇본체부(100)의 전체적인 위치를 낮게 하는 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 이동형 근력지원로봇(10)은 허리관절조인트(300)에 결합된 상기 로봇상체부(101)가 작업자의 허리굽힘 한계각도 이상으로 회동하는 것을 저지하는 회동스토퍼(330)를 더 포함할 수 있다.
회동스토퍼(330)는 일측은 이동거치부(200)의 이동거치프레임(210)에 고정되고, 타측은 로봇상체부(101)의 등판프레임(110)에 고정될 수 있고, 회동스토퍼(330)는 이동거치프레임(210)과, 등판프레임(110)의 사이에 설치되는 와이어 또는 로프 등의 부재로 형성될 수 있다.
도 는, 이동거치부(200)를 기준으로 로봇상체부(101)가 허리관절조인트(300)를 중심으로 회동되는 상태를 도시하고 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 와이어 또는 로프는 작업자의 허리굽힘 한계각도에 이르기 이전에 완전히 신장되어 작업자의 허리굽힘 한계각도를 넘어서 로봇상체부(101)가 회동하는 것을 저지하도록 구성될 수 있어 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.
이동형 근력지원로봇(10)은 작업자의 동작에 따라 상기 로봇본체부(100) 및, 상기 이동거치부(200)가 작업자의 동작을 추종하도록 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는, 상기 로봇본체부(100)에 제공되어, 작업자의 동작을 감지하는 추종센서를 구비할 수 있고, 작업자의 팔이 위치하는 로봇상체부(101)의 로봇암(130)의 선단부에 설치될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 상기 로봇상체부(101)와 상기 이동거치부(200), 상기 허리관절조인트(300) 중 적어도 어느 하나 이상의 작업자의 동작의 추종여부를 결정하는 복수 개의 조절스위치를 포함하는 조작패널을 구비할 수 있다.
복수 개의 조절스위치를 포함하는 조작패널은 양측의 로봇암(130)에 각각 하나씩 설치될 수 있다.
그리고, 로봇암(130)의 선단부에는 작업자가 그립할 수 있는 손잡이(135)가 설치될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 상기 흡착기(150)에 구비되는 축삽입부(173) 사이의 거리와, 상기 로봇암(130) 말단부에 사이의 거리가 동일하게 조절되도록 제어할 수 있다.
이는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 양측의 로봇암(130)의 선단부에 연결장치(170)에 의해 흡착기(150)가 연결되는바, 양측의 로봇암(130)의 선단부에 동시에 연결된 흡착기(150)가 양측의 로봇암(130)의 움직임을 제한하는 구조를 가지고 있다.
즉, 작업자가 양 팔을 자유롭게 움직이더라도 흡착기(150)에 의해 움직임이 제한되는바, 일 측의 로봇암(130)의 움직임이 타측의 로봇암(130)의 움직임을 제한할 수 있고, 이로 인해 작업자가 의도하지 않게 양측의 로봇암(130)이 구동되면서 흡착기(150)에 의해 이송되는 고하중의 이송대상물(M)이 낙하될 수 있다.
따라서, 제어부(미도시)는 상기 흡착기(150)에 구비되는 축삽입부(173) 사이의 거리와, 상기 로봇암(130) 말단부에 사이의 거리가 동일하게 조절되도록 제어하여 작업자의 로봇암(130)의 구동상의 불편함을 방지하고, 이로 인해 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
그리고, 제어부(미도시)는, 작업자의 신체의 회동각도의 한계를 벗어나지 않도록, 상기 관절수단(131), 상기 링크수단(230) 및, 상기 허리관절조인트(300) 등의 회동각도를 제어할 수 있다.
회동각도의 한계를 설정하여 관절수단(131), 링크수단(230) 및, 허리관절조인트(300) 등의 회동각도 및, 회전 범위를 제한함으로써 이동형 근력지원로봇(10)이 사람의 움직임 범위를 넘지 못하도록 하여 작업자의 안전성을 보장할 수 있다.
허리관절조인트(300)의 회동에 따른 작업자의 허리 숙임 동작과, 이동거치부(200)의 상하 이동 동작은 로봇본체부(100)의 로봇암(130)의 선단부 부착된 조작패널의 스위치에 의해 작동여부가 결정될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 상기 로봇상체부(101)가 상기 허리관절조인트(300)를 기준으로 회동시, 상기 이동거치부(200)의 승강여부가 함께 조절되도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(미도시)는 이송되는 상기 이송대상물(M)의 자중을 측정하는 로드셀을 구비하고, 상기 로드셀에 의해 측정된 이송대상물(M)의 자중과, 상기 로봇본체부(100)의 자중을 보상하도록 제어할 수 있다.
로드셀은 공압에 의해 이송대상물(M)을 흡착기(150)가 이송하는 흡착기(150)에 의해 이송되는 이송대상물(M)의 자중을 실시간으로 측정하는 장치이다.
이와 같이, 로들셀에 의해 측정된 이송대상물(M)의 하중을 제어부(미도시)에 의해 실시간으로 보상하여 작업자의 이동성, 및, 현장에서의 작업성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 11을 참조하여 근력지원로봇 시스템(20)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3 및, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 근력지원로봇 시스템(20)은 이동형 근력지원로봇(10) 및, 이동구조물(400)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 근력지원로봇 시스템(20)은 이동형 근력지원로봇(10)과, 적어도 하나 이상의 상기 이동형 근력지원로봇(10)이 설치되고, 이동수단이 구비되어 상기 이송대상물(M)이 축조되는 작업공간으로 높이방향 및, 수평방향의 위치이동이 가능한 이동구조물(400)를 포함할 수 있다.
이동구조물(400)에는 적어도 하나 이상의 상기 이동형 근력지원로봇(10)이 설치되고, 이동수단이 구비되어 내화물이 축조되는 작업공간으로 승강되도록 구비될 수 있다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 이송대상물(M)은 고로(F)의 내부에 축조되는 내화물이고, 이동구조물(400)은 고로(F)의 내부로 승강 가능하게 구비될 수 있다.
이동구조물(400)은 크레인에 설치된 승강와이어(W)에 의해 승강되어, 고로(F)의 내부로 유출입될 수 있다. 즉, 이동구조물(400)을 승강시키는 이동수단은 이동구조물(400)에 연결된 승강와이어(W)를 크래인에 의해 권취하여 이동구조물(400)을 승강시키는 곤돌라구조물로 구비될 수 있다.
도 3 및, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동구조물(400)은, 이동본체부(410), 거치고정부(430), 작업발판(450) 및, 내화물이송부(470)를 구바할 수 있다.
이동구조물(400)은, 이동수단이 연결되는 이동본체부(410)와, 상기 이동본체부(410)의 둘레방향으로 제공되어, 상기 이동거치부(200)가 설치되는 고정되는 거치고정부(430)와, 상기 이동본체부(410)의 하부에 구비되어, 작업자의 이동공간을 제공하는 작업발판(450) 및, 상기 이동본체부(410)를 관통하여 형성되는 내화물이송부(470)를 구비할 수 있다.
내화물이송부(470)를 통해 고로(F) 등의 내부에 축조되는 내화물이 이송될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 작업발판(450)은 이동본체부(410)의 하부에 결합되는 중앙발판(451)과, 상기 중앙발판(451)의 외주면에 탈착되도록 구비되는 다수의 확장발판(453)으로 구비될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 확장발판(453)은 중앙발판(451)에 확장 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 내화물이송부(470)를 통해 다수의 확장발판(453)이 이송될 수 있음은 물론이다.
상부의 단면이 하부의 단면보다 작은 콘부를 포함하는 고조구조물의 내부공간으로 이동구조물(400)이 승강되면서 작업시, 중앙발판(451)에서 외주면에 부착되어 확장설치되었던 확장발판(453)의 일부가 제거되면서 작업발판(450)과 콘부의 간섭이 방지될 수 있다.
구체적으로, 이동형 근력지원로봇(10) 시스템은 작업자의 상체에 대응되게 제공되어, 이송대상물(M)을 이송시 작업자의 근력을 지원하는 로봇상체부(101)와, 일측은 상기 로봇상체부(101)를 지지토록 제공되고, 타측은 이동구조물(400)에 고정되어 상기 이동구조물(400)과 함께 작업공간에서 이동되는 이동거치부(200) 및, 상기 이동거치부(200)가 고정되고, 이동수단이 제공되어 높이방향 및, 수평방향의 위치이동이 가능한 이동구조물(400)을 포함할 수 있다.
이동형 근력지원로봇(10)은, 고로(F)설비에 내화물을 축조시 중량물인 내화물을 리프팅시 작업자의 근력을 지원하기 위해 제공될 수 있고, 상기 이동거치부(200)는 내화물이 축조되는 내부공간인 고로(F)의 내부로 이동구조물(400)에 의해 승강되도록 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 근력지원로봇 시스템(20)에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 이동형 근력지원로봇(10)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 근력지원로봇 시스템(20)에서 활용되는 이동형 근력지원로봇(10)의 다양한 구성은 이미 설명한 이동형 근력지원로봇(10)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 전신형 근력지원로봇 2: 몸체
3: 양팔 4: 흡착기
m: 내화물
10: 이동형 근력지원로봇 20: 근력지원로봇 시스템
100: 로봇본체부 101: 로봇상체부
110: 등판프레임 130: 로봇암
131: 관절수단 132: 제1 관절부
132-1: 제1 힌지축 133: 제2 관절부
133-1: 제2 힌지축 133-2: 제3 힌지축
134: 암프레임 134-1: 제1 암프레임
134-2: 제2 암프레임 134-3: 제3 암프레임
135: 손잡이 150: 흡착기
151: 흡착프레임 153: 흡착부재
170: 연결장치 171: 회전축
173: 축삽입부 175: 탄성부싱
200: 이동거치부 210: 이동거치프레임
230: 링크수단 231: 제1 링크부재
233: 제2 링크부재 300: 허리관절조인트
310: 로봇고정프레임 330: 회동스토퍼
400: 이동구조물 410: 이동본체부
430: 거치고정부 450: 작업발판
451: 중앙발판 453: 확장발판
470: 내화물이송부 F: 고로
M: 이송대상물 W: 승강와이어

Claims (18)

  1. 작업자의 상체에 대응되게 제공되는 로봇상체부로 구비되어 이송대상물을 이송시 작업자의 근력을 지원하는 로봇본체부; 및,
    일측은 상기 로봇본체부를 지지토록 제공되고, 타측은 이동구조물에 고정되어 상기 이동구조물과 함께 작업공간에서 이동되는 이동거치부;를 포함하고,
    상기 로봇본체부와 상기 이동거치부가 작업자의 동작을 추종하도록 구성되고,
    상기 로봇상체부는,
    상기 이동거치부와의 결합부분를 제공하고, 작업자가 고정되는 상체체결구를 구비하는 등판프레임;
    상기 등판프레임에 설치되는 로봇암; 및,
    상기 로봇암에 설치되고, 공압에 의해 상기 이송대상물을 흡착하는 흡착기;를 포함하고,
    상기 로봇상체부는,
    상기 흡착기와 상기 로봇암의 사이에 구비되어, 상기 흡착기가 상기 로봇암에 대하여 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 하는 연결장치를 구비하고,
    상기 연결장치는,
    상기 로봇암에 구비되는 회전축;
    상기 흡착기에 설치되고, 상기 회전축이 삽입되는 축삽입부; 및,
    상기 회전축과 상기 축삽입부 사이에 구비되어, 상기 회전축이 상기 축삽입부에 대해 다방향으로 자유도 운동이 가능하도록 지지하는 탄성부싱;을 구비하는 이동형 근력지원로봇.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 이동거치부는,
    복수 개의 링크수단을 매개로 상기 로봇본체부를 이동시키는 복수 개의 이동거치프레임을 구비하고,
    상기 이동거치부는 2 이상의 상기 링크수단이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비되는 이동형 근력지원로봇.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이동거치부는,
    복수 개의 이동거치프레임; 및,
    상기 이동거치프레임의 사이에 구비되어 상기 이동거치프레임이 회동되도록 연결하는 복수 개의 링크수단;을 포함하는 이동형 근력지원로봇.
  5. 제4항에 있어서, 상기 링크수단은,
    작업자의 가로방향의 자유도 운동을 추종가능하게 하는 수동관절로 구성되는 제1 링크부재; 및,
    작업자의 세로방향의 자유도 운동을 추종하도록 구동수단에 의해 구동되는 능동관절로 구성되는 제2 링크부재;를 구비하는 이동형 근력지원로봇.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 로봇암은,
    복수 개의 암프레임;
    상기 암프레임의 사이에 구비되어 상기 암프레임을 회동되도록 연결하는 복수 개의 관절수단;을 포함하고,
    상기 로봇암은 2 이상의 상기 관절수단이 구비되어 3축 이상의 자유도 운동이 가능하도록 구비되는 이동형 근력지원로봇.
  8. 제7항에 있어서, 상기 관절수단은,
    상기 암프레임을 지면을 기준으로 가로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제1 관절부와,
    상기 암프레임을 지면을 기준으로 세로방향으로 회동시키는 적어도 하나 이상의 제2 관절부을 포함하는 이동형 근력지원로봇.
  9. 제7항에 있어서, 상기 로봇암은,
    상기 등판프레임에 설치되는 제1 힌지축;
    일측 단부가 상기 제1 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제1 암프레임;
    상기 제1 암프레임의 타측 단부에 설치되는 제2 힌지축;
    일측 단부가 상기 제2 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제2 암프레임;
    상기 제2 암프레임의 타측 단부에 설치되는 제3 힌지축; 및,
    일측 단부가 상기 제3 힌지축에 회동가능하게 결합되는 제3 암프레임;을 포함하고,
    상기 흡착기는 상기 제3 암프레임의 타측 단부에 다방향으로 자유도 운동이 가능하게 구비되는 이동형 근력지원로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 힌지축은 상기 제1 암프레임이 지면을 기준으로 가로방향으로 회전 가능하게 구비되고,
    상기 제2 힌지축과 상기 제3 힌지축은, 상기 제2 암프레임 및, 상기 제3 암프레임이 세로방향으로 회전 가능하게 구비되는 이동형 근력지원로봇.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 흡착기는,
    상기 로봇암의 양측에 고정되는 흡착프레임과, 상기 흡착프레임에 회전 가능하게 결합되어 상기 이송대상물을 흡착하는 흡착부재를 구비하는 이동형 근력지원로봇.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 로봇상체부와 상기 이동거치부를 회동가능하게 연결하는 허리관절조인트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 근력지원로봇.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 허리관절조인트에 결합된 상기 로봇상체부가 작업자의 허리굽힘 한계각도 이상으로 회동하는 것을 저지하는 회동스토퍼를 더 포함하는 이동형 근력지원로봇.
  15. 제1항에 있어서,
    작업자의 동작에 따라 상기 로봇본체부 및, 상기 이동거치부가 작업자의 동작을 추종하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 이동형 근력지원로봇.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    이송되는 상기 이송대상물의 자중을 측정하는 로드셀을 구비하고,
    상기 로드셀에 의해 측정된 이송대상물의 자중과, 상기 로봇본체부의 자중을 보상하도록 제어하는 이동형 근력지원로봇.
  17. 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 내지 제10항 및, 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이동형 근력지원로봇;
    적어도 하나 이상의 상기 이동형 근력지원로봇이 설치되고, 이동수단이 구비되어 상기 이송대상물이 축조되는 작업공간으로 높이방향 및, 수평방향의 위치이동이 가능한 이동구조물;를 포함하는 근력지원로봇 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 이동구조물은,
    이동수단이 연결되는 이동본체부;
    상기 이동본체부의 둘레방향으로 제공되어, 상기 이동거치부가 설치되는 고정되는 거치고정부;
    상기 이동본체부의 하부에 구비되어, 작업자의 이동공간을 제공하는 작업발판; 및,
    상기 이동본체부를 관통하여 형성되는 내화물이송부;를 구비하는 근력지원로봇 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227861B1 (ko) * 2011-01-27 2013-01-31 근로복지공단 상지근력보조기구
KR101490627B1 (ko) * 2013-10-28 2015-02-05 주식회사 포스코 근력지원 로봇용 손잡이유닛 및 이를 포함하는 근력지원 로봇

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101363850B1 (ko) * 2012-03-07 2014-02-18 서강대학교산학협력단 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227861B1 (ko) * 2011-01-27 2013-01-31 근로복지공단 상지근력보조기구
KR101490627B1 (ko) * 2013-10-28 2015-02-05 주식회사 포스코 근력지원 로봇용 손잡이유닛 및 이를 포함하는 근력지원 로봇

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