KR101746699B1 - 외골격 장치 - Google Patents

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문정환
주수빈
윤수현
최안렬
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 외골격 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 외골격 장치는 사용자에 착용되는 프레임부, 프레임부에 장착되어 동력을 제공하는 구동부, 사용자의 가슴 부위를 지지하고 구동부의 동력으로 회동하는 상체받이부, 사용자와 접촉하는 상체받이부의 일측면에 형성되어 사용자의 상체의 동작을 판단하는 센서부 및 센서부의 판단에 따라서 구동부를 통해 상체받이부의 회동각도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

외골격 장치{EXOSKELETON APPARATUS}
본 발명은 외골격 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적재 또는 하역 작업과 같이 상체를 반복적으로 구부리며 작업을 하는 작업자에게 있어서 작업자의 상체 움직임을 파악하여 움직임에 따라 자동으로 작업자의 가슴부위를 지지하는 상체받이를 회동하도록 제어하여 작업자의 작업 부담을 경감시키는 외골격 장치에 관한 것이다.
농업에서의 작업과 같이 기계화율이 낮아 필수적으로 인력이 투입되어야 하는 작업은 대부분 반복 작업에 의해 근골격계 질환을 유발한다. 또한, 적재와 하역을 반복적으로 수행하는 작업은 다른 작업에 비해 근골격계에 더 큰 위험부담을 가하는 작업이다.
이러한 작업자에게 작업시 허리에 가해지는 부담을 감소시켜 근골격계 질환의 발병률을 감소시키고 작업 효율과 생산성을 향상시키도록 하는 보조 장치의 개발이 이루어지고 있다.
기존의 장치는 허리에 벨트 방식으로 장착되거나 어깨에 매는 방식으로 이루어졌는데, 적재 및 하역 작업시 벨트나 어깨끈과 같은 물질이 어깨나 허리를 끌어올리는 형태로 동작하여, 착용감이 좋지 않고 허리에 가해지는 부담을 효과적으로 감소시킬 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 작업자의 상체 움직임을 파악하여 움직임에 따라 자동으로 작업자의 가슴부위를 지지하는 상체받이를 회동하도록 제어하여 작업자의 작업 부담을 경감시킬 수 있는 외골격 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 사용자에 착용되는 프레임부; 상기 프레임부에 장착되어 동력을 제공하는 구동부; 상기 사용자의 가슴 부위를 지지하고 상기 구동부의 동력으로 회동하는 상체받이부; 상기 사용자와 접촉하는 상기 상체받이부의 일측면에 형성되어 상기 사용자의 상체의 동작을 판단하는 센서부; 및 상기 센서부의 판단에 따라서 상기 구동부를 통해 상기 상체받이부의 회동각도를 제어하는 제어부를 포함하는 외골격 장치에 의해 달성될 수가 있다.
또한, 상기 프레임부는 허벅지를 둘러싸도록 형성되는 메인 프레임 및 일단은 상기 메인 프레임에 연결되고 타단은 엉덩이 측면에 형성되는 연결 프레임을 포함할 수 있고, 상기 구동부는 상기 연결 프레임의 타단에 고정될 수 있고, 상기 상체받이부는 상기 구동부와 연결되어 회동하는 회동 프레임 및 상기 회동 프레임에 고정되어 상기 사용자의 가슴 부위를 지지하는 쿠션부를 포함할 수 있고, 상기 구동부는 상기 회동 프레임을 회동시킬 수 있다.
또한, 상기 프레임부는 허벅지를 둘러싸도록 형성되고,
상기 상체받이부는 상기 프레임부에서 상기 가슴부위를 향하여 상기 상체의 굽힘방향에 따라서 각각 회동가능하게 결합되는 복수의 상체받이 블록; 및상기 상체받이 블록과 상기 구동부 사이를 연결하는 와이어를 포함할 수 있고, 상기 구동부는 상기 와이어를 잡아당기거나 이완시켜 상기 상체받이 블록을 회동시킬 수 있다.
또한, 상기 와이어는 상기 가슴부위를 향하여 최상단에 있는 상체받이 블록과 연결될 수 있다.
또한, 상기 상체받이 블록 각각의 움직임을 제어하도록 각각의 상기 상체받이 블록과 연결되는 복수의 와이어를 구비하고, 각 와이어를 구동시키는 복수의 구동부를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 프레임부는 티타늄 또는 카본 중 적어도 하나의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 센서부는 복수의 공기튜브 어레이 및 각각의 상기 공기튜브의 압력을 측정하는 공압 센서 어레이를 포함하고, 상기 공압센서 어레이로부터 감지되는 압력값에 의해 상기 사용자의 상체 동작을 판단하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 공기튜브 어레이는 일 방향으로 배열되는 제 1 공기튜브 어레이 및 상기 제 1 공기튜브 어레이의 일면에 중첩되도록 형성되고 상기 제 1 공기튜브 어레이와 수직한 방향으로 배열되는 제 2 공기튜브 어레이를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 프레임부는 허벅지를 둘러싸도록 형성되고 허벅지의 둘레에 따라서 둘레를 조절하여 고정시킬 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 적재 및 하역 작업과 같이 반복 작업을 수행하는 작업자에게 장치의 동력을 이용하여 상체를 지지하기 때문에 어깨/허리의 근골격계 질환을 예방할 수가 있다.
또한, 사용자의 동작을 파악하여 자동으로 사용자의 가슴 부위를 지지하는 상체받이부를 제어하기 때문에 작업시 허리에 가해지는 부담을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 장점도 있다.
또한, 간단한 구조로 탈부착 및 작동이 쉽다는 장점도 있다.
또한, 공기튜브 및 공압센서 어레이를 이용하여 저렴한 비용으로 압력 감지를 통해 효과적으로 사용자의 동작을 파악할 수가 있다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 장치의 사용자에게 장착된 상태를 측면에서 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 사용자의 정면에서 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 센서부의 내부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외골격 장치의 사용자에게 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에서 사용자의 측면에서 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에서 와이어를 당겨서 펼쳐진 상체받이부의 측면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외골격 장치에 있어서 와이어와 구동부의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 외골격 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 장치의 사용자에게 장착된 상태를 측면에서 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 사용자의 정면에서 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 센서부의 내부 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 장치는 프레임부(110), 구동부(120), 상체받이부(130), 센서부(140) 및 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수가 있다.
프레임부(110)는 장치를 사용자의 몸에 고정시키도록 하고 나머지 구성요소들을 지지하기 위한 프레임 역할을 한다. 프레임부(110)는 사람의 다리가 삽입되도록 하여 다리에 착용되는데, 보다 바람직하게는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 사용자의 허벅지에 한 쌍으로 착용될 수가 있다.
이때, 프레임부(110)는 다리가 삽입되어 허벅지를 둘러싸도록 형성되는 메인 프레임(112)과 일단은 메인 프레임(112)에 연결되고 허벅지의 측면을 따라 연장되어 타단은 엉덩이 측면의 고관절 부위에 위치하는 연결 프레임(114)을 포함하여 구성될 수가 있다. 도시되어 있지 않지만, 메인 프레임(112)에는 사용자의 허벅지 크기에 따라서 메인 프레임(112)의 둘레를 조절하여 고정시킬 수 있는 조절 장치 및 고정 장치가 형성될 수가 있다. 연결 프레임(114)의 타단에는 후술할 구동부(120)가 고정되는데, 구동부(120)를 사용자의 엉덩이 측면의 고관절 부위에 위치시키고 후술할 상체받이부(130)를 고관절 부위에 위치한 구동부(120)를 중심으로 회동시키기 위함이다.
프레임부(110)는 티타늄 또는 카본 등의 고강도의 경량 소재를 사용하도록 하여 전체 장비의 무게를 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 프레임부(110)의 소재는 상기 소재에 한정되는 것은 아니다.
구동부(120)는 프레임부(110)에 장착되어 후술할 상체받이부(130)를 작업자의 움직임에 따라 움직이도록 하는 동력을 제공한다. 전술한 바와 같이 구동부(120)는 연결 프레임(112)의 타단에 형성되어 작업자의 엉덩이 측면의 고관절 부위에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 구동부(120)는 모터 등으로 이루어지는데 모터의 회전축에 후술할 상체받이부(130)를 연결시켜 상체받이부(130)를 회동시킨다. 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 구동부(120)는 작업자의 엉덩이 측면 좌우 양쪽에 고정되도록 하여, 상체받이부(130)를 회동시키도록 하는 동력을 좌우에 위치하는 구동부(120)가 동시에 제공하도록 하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 하나의 구동부(120)만 작업자의 일측에 형성되도록 하고 나머지 한쪽은 구동부(120)의 동력에 따라서 상체받이부(130)가 회동할 수 있도록 상체받이부(130)가 연결 프레임(114)에 회동가능하게 결합될 수도 있다. 즉, 구동부(120)가 작업자의 일측에 하나만 형성되도록 할 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 적재 및 하역 등의 작업시 작업자의 상체가 움직일 때 구동부(120)의 동력을 통해 상체받이부(130)가 회동하여 작업자의 상체 특히 허리에 가해지는 부담을 경감시키도록 하는데, 이에 관해서는 후술하기로 한다.
상체받이부(130)는 구동부(120)에 연결되며 구동부(120)의 동력에 의해 회동하며 작업자의 전면 상체를 지지하도록 한다. 이때, 도시되어 있는 것과 같이 상체받이부(130)는 구동부(120)와 연결되어 구동부(120)의 동력으로부터 회동하는 회동 프레임(132) 및 회동 프레임(132)에 고정되어 작업자의 가슴 부위를 지지하도록 하는 쿠션부(134)를 포함하여 구성될 수가 있다.
회동 프레임(132)은 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 'ㄷ'자 형태로 굴곡되어 일단과 타단이 각각 좌우 양쪽에 있는 구동부(120)에 각각 연결되고 중간의 굴곡부위는 작업자의 가슴 부위까지 연장되도록 형성되는데, 회동 프레임(132)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니고 변형 가능하다. 이때, 구동부(120)로부터 제공되는 회전력에 의해 엉덩이 측면의 고관절 부위를 중심으로 회동 프레임(132)은 회동하게 된다.
쿠션부(134)는 회동 프레임(132)에 결합되어 작업자의 가슴 부위와 접촉하여 작업시 근력을 보조하도록 한다. 쿠션부(134)는 작업자의 상체에 힘을 잘 전달할 수 있도록 하고, 한편으로는 힘 전달시 작업자의 상체에 불편함을 주지 않도록 하는, 아주 딱딱하지도 않고 아주 무르지도 않는 재질로 형성됨이 바람직하다.
작업자의 상체와 접촉하는 쿠션부(134)의 일측면의 일단부에는 후술할 센서부(140)가 형성될 수가 있다.
센서부(140)는 작업자의 상체와 접촉하는 상체받이부(130)의 일측면에 형성되어 가해지는 압력의 변화를 통해 작업자의 상체의 굽힘 동작을 판단한다. 도 3 내지 도 4를 참조로 후술할 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(140)는 공기튜브 어레이(142) 및 공압센서 어레이(144)를 이용하여 상체받이부(130)와 작업자 사이의 압력을 측정하도록 한다.
작업자의 동작을 파악하기 위한 센서로 로드셀의 원리를 이용하는 6축의 힘/모멘트 센서를 이용할 수 있으나, 상기 센서는 고가이고 무겁다는 단점이 있다. 또한, FSR 압력 센서를 이용하는 경우 FSR 센서가 갖는 비선형적인 특성에 의해 정확성이 떨어지고 고가라는 단점이 있다. 또한, EMG 센서를 이용하는 경우 항상 센서가 작업자의 신체와 접촉해야 한다는 문제점과 생체 신호와 동작 신호를 구별하여 판별하는 것이 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 센서들이 갖는 문제점들을 인식하여 공기튜브 어레이(142) 및 공압센서 어레이(144)를 이용하여 상체받이부(130)와 작업자 사이의 압력을 측정하고, 이로부터 작업자의 동작을 파악하도록 한다. 여기서, 작업자의 동작을 파악한다는 것은 작업자의 상체가 굽혀지는 동작인지 펴지는 동작인지를 판별하는 것을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 따른 센서부(140)는 공기튜브 어레이(142) 및 공압센서 어레이(144) 및 접촉 패드(146)를 포함하여 구성될 수가 있다.
복수의 공기튜브로 이루어진 공기튜브 어레이(144)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 일방향으로 일정간격으로 규칙적으로 배열되고 각각의 공기튜브의 일단에는 공기튜브의 공압을 측정하는 공압센서가 각각 형성될 수 있다. 따라서, 도시되어 있는 것과 같이 일렬로 배열된 공기튜브 어레이(142)의 일측에 공압센서 어레이(144)가 형성될 수가 있다.
이때, 공기튜브 어레이(142)는 도 4에 도시되어 있는 것처럼 일 방향으로 규칙적으로 배열되는 제 1 공기튜브 어레이(142a) 및 제 1 공기튜브 어레이(142a)와 다른 층으로 제 1 공기튜브 어레이(142a)의 일면에 중첩되도록 형성되고, 제 1 공기튜브 어레이(142a)의 배열 방향과 수직한 방향으로 배열되는 제 2 공기튜브 어레이(142b)를 포함하여 구성될 수가 있다.
접촉 패드(146)는 공기튜브 어레이(142)를 덮고 작업자의 상체와 직접 접촉하는 구성요소이다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 접촉 패드(146) 중 일정 지점에 압력이 가해진 경우 제 1 공기튜브 어레이(142a) 중에서 압력이 가해진 지점에 위치하는 특정 공기튜브의 압력변화가 상기 공기튜브에 연결된 공압센서에서 크게 감지되고, 마찬가지로 제 2 공기튜브 어레이(142b) 중에서 압력이 가해진 지점에 위치하는 특정 공기튜브의 압력변화가 상기 공기튜브에 연결된 공압센서에서 크게 감지될 수가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 센서부(140)는 공압센서 어레이(144)에서 측정한 측정값을 통해 압력의 크기를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자의 상체로부터 압력이 가해지는 위치도 파악할 수가 있다.
제어부(미도시)는 센서부(140)의 판단에 따라서 구동부(120)를 통해 상체받이부(130)의 회동각도를 제어한다. 작업자의 상체가 전방으로 굽혀지는 경우 센서부(140)로부터 감지되는 압력이 순간적으로 커지게 된다. 따라서, 제어부(미도시)는 상체가 전방으로 굽혀지는 방향으로 상체받이부(130)가 회동하도록 구동부(120)를 제어하며, 상체받이부(130)를 통해 작업자의 상체를 지지하도록 한다. 반대로, 작업자의 상체가 굽혀진 상태에서 펴지는 경우에는 센서부(140)로부터 감지되는 압력이 순간적으로 작아지게 된다. 따라서, 제어부(미도시)는 상체가 펴지는 방향으로 상체받이부(130)가 회동하도록 구동부(120)를 제어하며 작업자의 상체를 지지하도록 하여, 작업자의 근력을 보조하도록 한다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조로 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외골격 장치를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외골격 장치의 사용자에게 장착된 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 사용자의 측면에서 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에서 와이어를 당겨서 펼쳐진 상체받이부의 측면을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외골격 장치에 있어서 와이어와 구동부의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 설명에서는 도 1 내지 도 4를 참조로 전술한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
본 실시예에서 상체받이부(130)는 복수의 상체받이 블록(232) 및 와이어(234)를 포함하여 구성될 수가 있다.
도 5 및 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 복수의 상체받이 블록(232)은 허벅지에 장착되는 프레임부(110)의 전면에서 상체를 향하여 각각 결합되는데, 보다 자세하게는 상체받이 블록(232)의 상부 측면에서 회동 결합부(232a)를 통해 회동가능하게 각각 결합된다. 이때, 회동 결합부(232a)는 작업자의 상체와 접촉하는 일측면의 반대쪽 일측면에 형성되는 것이 바람직하다. 결합된 상체받이 블록(232)은 작업자의 상체와 접촉하여 상체를 지지하도록 하고, 회동 결합부(232a)를 중심으로 이웃하는 상체받이 블록(232) 사이의 각도가 각각 바뀔 수가 있다.
작업자가 굽힘 동작을 수행하는 경우 상체는 허리를 중심으로 평면을 유지하며 굽혀지는 것이 아니라, 곡면을 형성하며 굽혀지게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 복수의 회동가능한 상체받이 블록(232)을 통해 상체받이부(130)를 구성함으로써, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 각각의 상체받이 블록(232)이 회동하여 상체가 형성하는 곡면에 대응되도록 상체받이부(130)가 굴곡지게 형성될 수가 있다. 따라서, 작업자의 착용감을 더욱 향상시킬 수가 있고, 상체와 접촉하는 면적을 넓힐 수가 있어서 가해지는 압력을 분산시킬 수가 있다.
이때, 본 실시예에서는 상체받이 블록(232)의 회동 각도를 조절하기 위해 와이어(234)를 더 구비할 수가 있다.
프레임(110)의 전면에 구동부(120)가 장착되고, 구동부(120)에 연결되는 와이어(234)는 각각의 상체받이 블록(232)을 지나 최상단에 위치하는 상체받이 블록(232)에 고정될 수가 있다. 이때, 구동부(120)를 통해 와이어(234)를 잡아당기거나 이완시킬 수가 있다. 와이어(234)를 잡아당기는 경우 최상단에 위치하는 상체받이 블록(232)은 힘을 전달받아서 회동 결합부(232a)를 중심으로 회동하여 바로 아래에 위치한 상체받이 블록(232)과 접하게 되며, 이러한 힘은 순차적으로 아래의 상체받이 블록(232)들로 전달되게 된다. 따라서, 설정된 허용범위 내에서 와이어(234)를 최대로 당긴 경우 도 7과 같이 복수의 상체받이 블록(232)은 수직으로 평면을 형성할 수가 있다. 따라서, 본 실시예에서 구동부(120)를 통해 와이어(234)를 잡아당기거나 이완시킴으로써 상체받이부(130)의 회동각도를 제어할 수가 있다.
도 8은 본 실시예의 변형예를 도시하고 있는데, 전술한 실시예에서는 최상단의 상체받이 블록(232)과 고정되는 하나의 와이어(234)를 이용하여 최상단에 위치한 상체받이 블록(232)을 회동시키고 이 힘을 아래의 상체받이 블록(232)으로 연쇄적으로 전달하여 각 상체받이 블록(232)을 회동시킨다. 본 변형예에서는 각각의 상체받이 블록(232)에 각각 와이어(234)가 연결되고 각 와이어(234)는 복수의 구동부(120)를 통해 개별적으로 제어가 된다. 이때, 본 실시예에서는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 각각의 상체받이 블록(232)에 센서부(140)를 각각 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 개별 상체받이 블록(232)과 접촉하는 센서부(140)는 상체 사이의 압력을 측정하고, 이에 따라 제어부(미도시)는 개별 상체받이 블록(232)의 회동을 각각 제어할 수가 있다.
따라서, 본 변형예에서는 이웃하는 상체받이 블록(232) 사이의 회동 각도를 개별적으로 제어할 수가 있어서, 작업자의 상체가 형성하는 곡면의 형상에 따라 더욱 효과적으로 상체받이부(130)의 형상이 바뀌도록 제어할 수가 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110: 프레임부 112: 메인 프레임
114: 연결 프레임 120: 구동부
130: 상체받이부 132: 회동 프레임
134: 쿠션부 140: 센서부
142: 공기튜브 어레이 144: 공압센서 어레이
146: 접촉 패드 232: 상체받이 블록
232a: 회동 결합부 234: 와이어

Claims (9)

  1. 사용자에 착용되는 프레임부;
    상기 프레임부에 장착되어 동력을 제공하는 구동부;
    상기 사용자의 가슴 부위를 지지하고 상기 구동부의 동력으로 회동하는 상체받이부;
    상기 사용자와 접촉하는 상기 상체받이부의 일측면에 형성되어 상기 사용자의 상체의 동작을 판단하는 센서부; 및
    상기 센서부의 판단에 따라서 상기 구동부를 통해 상기 상체받이부의 회동각도를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 상체받이부는
    상기 프레임부에서 상기 가슴부위를 향하여 상기 상체의 굽힘방향에 따라서 각각 회동가능하게 결합되는 복수의 상체받이 블록; 및
    상기 상체받이 블록과 상기 구동부 사이를 연결하는 와이어를 포함하며,
    상기 구동부는 상기 와이어를 잡아당기거나 이완시켜 상기 상체받이 블록을 회동시키고,
    상기 상체받이 블록 각각의 움직임을 제어하도록 각각의 상기 상체받이 블록과 연결되는 복수의 와이어를 구비하고, 각 와이어를 구동시키는 복수의 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 외골격 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임부는 티타늄 또는 카본 중 적어도 하나의 소재로 형성되는 외골격 장치.
  7. 삭제
  8. 사용자에 착용되는 프레임부;
    상기 프레임부에 장착되어 동력을 제공하는 구동부;
    상기 사용자의 가슴 부위를 지지하고 상기 구동부의 동력으로 회동하는 상체받이부;
    상기 사용자와 접촉하는 상기 상체받이부의 일측면에 형성되어 상기 사용자의 상체의 동작을 판단하는 센서부; 및
    상기 센서부의 판단에 따라서 상기 구동부를 통해 상기 상체받이부의 회동각도를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 센서부는
    복수의 공기튜브 어레이 및 각각의 상기 공기튜브의 압력을 측정하는 공압 센서 어레이를 포함하고,
    상기 공압센서 어레이로부터 감지되는 압력값에 의해 상기 사용자의 상체 동작을 판단하는데,
    상기 공기튜브 어레이는
    일 방향으로 배열되는 제 1 공기튜브 어레이 및
    상기 제 1 공기튜브 어레이의 일면에 중첩되도록 형성되고 상기 제 1 공기튜브 어레이와 수직한 방향으로 배열되는 제 2 공기튜브 어레이를 포함하는 외골격 장치.
  9. 제 1 항, 제 6 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부는 허벅지를 둘러싸도록 형성되고 허벅지의 둘레에 따라서 둘레를 조절하여 고정시킬 수 있는 외골격 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004358196A (ja) * 2003-06-07 2004-12-24 Satoshi Nariyama 腰痛防止装着具
JP2014057718A (ja) * 2012-09-18 2014-04-03 Omron Healthcare Co Ltd 身体エクササイズ機器
CN105078703A (zh) * 2014-05-23 2015-11-25 本田技研工业株式会社 动作辅助装置

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