KR101809536B1 - Wearable exoskeletal appraratus - Google Patents

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KR101809536B1
KR101809536B1 KR1020110049107A KR20110049107A KR101809536B1 KR 101809536 B1 KR101809536 B1 KR 101809536B1 KR 1020110049107 A KR1020110049107 A KR 1020110049107A KR 20110049107 A KR20110049107 A KR 20110049107A KR 101809536 B1 KR101809536 B1 KR 101809536B1
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Abstract

본 발명은 상부 작업을 수행하는 경우 작업 공구를 쉽게 지지하며 제어할 수 있도록 하는 착용형 근력보조장치에 관한 것으로,
상기 착용형 근력보조장치는,하부링크;와, 상부링크;와, 하부링크와 상부링크의 일측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제1수직링크;와, 하부링크와 상부링크의 타측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제2수직링크;와, 상기 하부링크 또는 상부링크 대향하는 어느 하나의 면에 장착되는 신축구동부;와, 일단은 상기 신축구동부에 위치 이동 가능하게 결합되고, 타단은 탄성부재가 사선방향으로 위치되도록 상기 신축구동부가 장착되지 않은 상기 하부링크 또는 상부링크 중 어느 하나에 고정되는 탄성부재;를 포함하여 구성되어,
근력보조장치를 신축구동부를 이용하여 탄성부재의 일단부의 위치를 이동시킴으로써 탄성력을 조절할 수 있도록 하여, 힘을 들이지 않고 펼치거나 접을 수 있도록 구성되어 공구의 장착을 용이하게 하며, 작업 중 공구에 의해 가해지는 하중을 용이하게 분산시켜 작업자의 작업효율성을 향상시킴은 물론, 근골격 질환을 방지한다.
The present invention relates to a wearable muscle strength assisting device for easily supporting and controlling a work tool when performing an upper work,
The wearable muscle strength assisting device includes a lower link, an upper link, a first vertical link for rotatably coupling between a lower end of the lower link and one end of the upper link, A second vertical link for rotatably connecting the first link and the second link to each other, and a second vertical link for rotatably coupling the first link and the second link to each other; And an elastic member fixed to any one of the lower link and the upper link in which the elastic driving member is not mounted so that the elastic member is positioned in an oblique direction,
It is possible to adjust the elastic force by moving the position of one end of the elastic member using the stretching and driving unit by using the stretching and driving unit so that it can be unfolded or folded without applying force to facilitate the mounting of the tool, The work load is easily dispersed to improve the work efficiency of the worker, as well as to prevent musculoskeletal diseases.

Description

착용형 근력보조장치{WEARABLE EXOSKELETAL APPRARATUS}WEARABLE EXOKELETAL APPRARATUS [0002]

본 발명은 작업자에 대하여 상대적으로 바닥이 아닌 상부면에 대한 공구이용 작업을 수행하는 경우 작업 공구를 쉽게 지지하며 제어할 수 있도록 하는 착용형 근력보조장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wearable muscle strength assisting device for easily supporting and controlling a work tool when performing a tool using operation on an upper surface rather than a floor relative to an operator.

산업 현장에서 사용되는 그라인더, 리벳건, 샌더, 너트러너 등의 작업 공구 등은 전동을 위한 권선, 금속축 등의 무거운 부재들을 포함하여 제작되므로 일정 하중을 지니게 된다.Work tools such as grinders, rivets, sanders, nut runners, etc. used in industrial fields are made to include heavy members such as windings and metal shafts for electric power, so that they have a constant load.

이렇게 하중을 가지는 작업 공구를 이용하여 일정 높이 이상의 벽면 또는 천장에 대한 천공, 연삭, 리벳팅(riveting) 등의 작업을 수행하게 되는 경우에는 작업자에게 가해지는 하중이 더욱 커지게 된다. 또한, 작업 중인 작업자에게 하중이 지속적으로 가해지는 경우 작업자의 근골격계의 손상이 발생할 가능성은 매우 커지게 된다.When a work tool having such a load is used to perform operations such as perforation, grinding, or riveting on a wall surface or a ceiling of a certain height or higher, the load applied to the worker becomes larger. In addition, if the load is constantly applied to the worker in operation, there is a great possibility that the worker's musculoskeletal system is damaged.

따라서, 그라인더(grinder), 리벳건(rivet gun), 샌더(sander), 너트러너(nut runner) 등의 작업 공구를 이용한 작업을 용이하게 하기 위하여, 미국의 EQUIPOIS 사(http://www.equipoisinc.com 참조)는 작업자가 견착 등의 방식으로 착용하여 공구를 장착할 수 있도록 함으로써 공구에 의한 하중을 감소시키고, 공구의 조작을 용이하게 하는 제로지(ZEROG), 짐발(GIMBAL) 등을 적용한 다양한 근력보조장치를 제공하고 있다.Therefore, in order to facilitate work using working tools such as a grinder, a rivet gun, a sander, and a nut runner, an EQUIPOIS company (http://www.equipoisinc.com) (see .com), the worker wears the tool in a manner such as by attaching it to the tool, thereby reducing the load by the tool and applying various kinds of tools such as ZEROG and GIMBAL Muscle strength assisting device.

도 1 및 도 2는 상기 EQUIPOIS 사의 제로지의 단위 근력보조장치(A)를 나타내는 도면이다.FIGS. 1 and 2 are views showing the unit forceps assisting apparatus A of the zero paper of EQUIPOIS.

도 1 및 도 2와 같이, 상기 제로지의 근력보조장치(A)는 하부링크(10)와 제1수직링크(20)와 제2수직링크(30)와 상부링크(40)가 각각의 단부에서 서로 회전 가능하게 결합되는 변형 가능한 사변형 구조로 결합되고, 상부링크(40)와 하부링크(10)의 서로 대향하는 면에는 약 대각선 방향을 이루도록 가로지르는 탄성부재(50)가 결합되는 구조를 이룬다. 그리고 상기 좌측 또는 우측 수직링크 중 어느 하나에는 공구를 고정장착하기 위한 공구장착브라켓(35)이 설치된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the zero-point muscle force assisting apparatus A includes a lower link 10, a first vertical link 20, a second vertical link 30 and an upper link 40 at their respective ends The upper link 40 and the lower link 10 are coupled to each other by elastic members 50 which are transversely intersecting each other in a diagonal direction. A tool mounting bracket 35 for fixedly mounting a tool is installed on either the left or right vertical link.

상술한 구조의 근력보조장치(A)는 서로 회전 가능하게 길이 방향으로 다단으로 연결되어, 작업 길이를 연장시킴과 함께 근력보조장치(A) 사이의 회전 운동에 의해 작업 반경을 넓히도록 구성될 수도 있다.The muscle force assisting device A having the above-described structure is rotatably connected in multiple stages in the longitudinal direction so as to extend the working length and to be configured to widen the working radius by the rotational motion between the strength assist devices A have.

그리고 상기 근력보조장치(A)는 작업자가 등에 메는 지지구(미도시) 등에 장착되거나 별도의 견착 장비를 구비하여 작업자의 어깨에 견착된 후 공구들이 말단부에 장착되어 지지됨으로써 공구의 하중을 감소시키고, 탄성부재(50)의 탄성력에 의해 공구의 조작을 용이하게 하고, 공구에 의해 부여되는 하중을 완충시켜 작업자를 보호하는 기능을 수행한다.The muscle force assisting device A is mounted on a support (not shown) or the like (not shown) on the back of the worker, or is equipped with a separate attaching device, and is attached to the shoulder of the worker. , The operation of the tool is facilitated by the elastic force of the elastic member (50), and the load applied by the tool is buffered to protect the worker.

상기 근력보조장치(A)의 작용을 상세히 설명하면, 상기 구조의 근력보조장치(A)는 공구가 장착되지 않은 평상시에는 도 1과 같이 탄성부재(50)의 탄성력에 의해 좌측 및 우측 수직링크(20, 30)가 기울어져 폭이 좁혀진 상태를 이룬다.The operation of the muscle force assisting device A will be described in detail. In the normal state in which the tool is not mounted, the muscle force assisting device A having the above structure has the left and right vertical links 20, and 30 are inclined so that their widths are narrowed.

이러한 상태에서 작업자가 드릴, 샌더, 그라인더, 리벳건 등의 공구를 장착하고자 하는 경우에는 도 2와 같이 힘으로 좌측 및 우측 수직링크(20, 30)를 수직으로 세운 후 공구장착구(35)에 공구를 장착한다.When the operator wishes to attach tools such as a drill, a sander, a grinder, and a rivet gun, the left and right vertical links 20 and 30 are vertically set by force as shown in FIG. 2, Fit the tool.

이런 상태에서 작업자는 공구를 조작하게 되며, 공구가 근력보조장치(A)에 의해 지지되는 것에 의해 공구를 조작하기 위한 힘이 적게 들고, 근력보조장치(A)가 공구의 하중을 흡수하게 되므로 공구의 장시간 사용 중에도 근골격의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.In this state, the operator operates the tool, the tool is supported by the strength assisting device A so that the force for operating the tool is small, and the strength assisting device A absorbs the load of the tool, It is possible to prevent the damage of the musculoskeletal system from occurring even during prolonged use.

그러나 상술한 종래기술의 근력보조장치(A)는 탄성부재(50)가 일단은 상부링크(40)의 일 위치에 고정되고, 타단은 하부링크(10)의 고정부에 고정된 상태를 유지하게 되므로, 탄성부재(50)가 최대로 인장된 상태에서 탄성복원력에 의해 급격한 형상 변화가 일어나게 되는 문제점을 가진다.However, in the above-described conventional muscle force assisting apparatus A, the elastic member 50 is fixed at one position of the upper link 40 and the other end is fixed to the fixed portion of the lower link 10 So that there is a problem that a sudden change in shape occurs due to the elastic restoring force in a state in which the elastic member 50 is fully stretched.

또한, 탄성부재가 최대로 수축된 상태에서 작업자가 이를 극복하면서 근력보조장치(A)를 변형시키는 것이 매우 어렵게 되어 공구의 장착이 용이하지 않게 되는 문제점을 가진다.
Further, in a state where the elastic member is contracted to the maximum, it is very difficult for a worker to overcome the strain and to deform the strength assisting device A, thus making it difficult to mount the tool.

따라서 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 근력보조장치에 장착되는 탄성부재의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 착용형 근력보조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wearable muscle strength assisting device which can easily adjust an elastic force of an elastic member mounted on a muscle force assisting device.

또한, 본원 발명은 근력보조장치에 장착되는 탄성부재(50)의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 것에 의해 공구의 장착 및 탈착을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 착용형 근력보조장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a wearable type muscle strength assisting device capable of easily performing attachment and detachment of a tool by easily adjusting the elastic force of the elastic member 50 mounted on the muscle strength assisting device, The purpose.

또한, 본원 발명은 작업 중에도 근력보조장치의 탄성부재의 탄성력을 조절할 수 있도록 하는 공구에 근력보조장치가 공구를 지지하는 힘을 조절할 수 있도록 하는 착용형 근력보조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a wearable muscle strength assisting device for allowing a muscle force assisting device to adjust a force for supporting a tool in a tool that enables the elasticity of the elastic member of the muscle strength assisting device to be adjusted even during operation .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 착용형 근력보조장치는, 하부링크;와, 상부링크;와, 하부링크와 상부링크의 일측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제1수직링크;와, 하부링크와 상부링크의 타측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제2수직링크;와, 상기 하부링크 또는 상부링크 대향하는 어느 하나의 면에 장착되는 신축구동부;와, 일단은 상기 신축구동부에 위치 이동 가능하게 결합되고, 타단은 탄성부재가 사선방향으로 위치되도록 상기 신축구동부가 장착되지 않은 상기 하부링크 또는 상부링크 중 어느 하나에 고정되는 탄성부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a wearable muscle strength assisting apparatus comprising: a lower link; an upper link; a first vertical link for rotatably coupling the lower link and one end of the upper link, A second vertical link rotatably coupling between the lower link and the other end of the upper link, and an expanding and contracting driver mounted on any one of the surfaces facing the lower link or the upper link, And an elastic member fixed to one of the lower link and the upper link to which the stretchable and contractile driving unit is not mounted so that the elastic member is positioned in an oblique direction.

상기 신축구동부는, 모터;와, 모터에 축결합되어 모터의 회전에 따라 회전되는 스크류볼트;와, 상기 스크류볼트에 나사결합되어 상기 탄성부재의 일단부가 결합되는 너트관;을 포함하여 구성될 수 있다.
The elastic driving unit may include a motor, a screw bolt coupled to the motor and rotated in accordance with rotation of the motor, and a nut tube screwed to the screw bolt and coupled to one end of the elastic member. have.

상기 신축구동부는, 유압실린더;와, 유압실린더에 유압에 의해 인입 또는 인출되도록 장착되고 자유단부에는 상기 탄성부재의 일단부가 결합되는 피스톤;을 포함하여 구성될 수 있다.
The expansion and contraction driving unit may include a hydraulic cylinder, and a piston mounted on the hydraulic cylinder to be drawn in or pulled out by hydraulic pressure, and a free end coupled to one end of the elastic member.

상기 제1수직링크 또는 제2수직링크 중 어느 하나에는 공구장착을 위한 공구장착브라켓이 형성되는 것을 특징으로 한다.
And a tool mounting bracket for tool mounting is formed on one of the first vertical link and the second vertical link.

상기 신축구동부에는 신축구동을 위한 스위치를 더 포함하여 구성된다.
The stretching and driving section further includes a switch for retracting and driving.

상기 근력보조장치는, 상기 제1수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지축이 돌출 형성되고, 상기 제2수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지홈이 요입 형성되어 연결근력보조장치를 형성될 수 있다.A hinge shaft having an arcuate cross section is protruded on the side surface of the first vertical link and a hinge shaft having a circular arc cross section along the longitudinal direction is formed on the side surface of the second vertical link, Grooves may be formed to form a connecting muscle force assisting device.

또한, 상기 근력보조장치는, 상기 제1수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지축이 돌출 형성되어 장착근력보조장치를 형성될 수도 있다.
In addition, in the above-described muscle strength assisting device, a hinge shaft having an arcuate cross-section along the longitudinal direction may protrude from the side surface of the first vertical link to form a mounting muscle power assisting device.

상술한 구성을 가지는 본 발명은, 근력보조장치의 상부링크, 하부링크, 제1수직링크 및 제2수직링크의 결합각을 변형시키는 탄성부재의 탄성력을 작업자가 가변적으로 조절할 수 있도록 하는 것에 의해 공구의 조작성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention having the above-described configuration enables an operator to variably adjust the elastic force of the elastic member that deforms the angle of engagement of the upper link, the lower link, the first vertical link, and the second vertical link of the strength assisting device, Of the present invention.

또한, 본 발명은, 공구를 이용한 작업 중 공구에 의해 발생하는 하중의 변화에 따라 신축구동부를 신장 또는 수축시키는 것에 의해 탄성부재의 탄성력을 가변시킴으로써 작업 중 공구의 힘에 의한 반바력의 작용을 최소화여 작업자에게 안전 사고가 발생하는 것을 최소화시킴으로써 작업자의 작업 안전성을 종래기술의 근력보조장치에 비해 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.
Further, the present invention minimizes the action of the semi-bar force due to the force of the tool during the operation by changing the elastic force of the elastic member by stretching or contracting the stretchable and contractive drive unit according to the change of the load generated by the tool during the operation using the tool By minimizing the occurrence of safety accidents to the worker, it is possible to remarkably improve the worker safety of the worker compared to the conventional technique.

도 1 및 도 2는 상기 EQUIPOIS 사의 제로지의 단위 근력보조장치(A)를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 근력보조장치(100)의 사시도,
도 4는 공구 장착 이전의 접혀진 상태를 나타내는 근력보조장치(100)의 사시도,
도 5는 공구 장착을 위해 또는 공구 장착 후의 펼쳐진 상태를 나타내는 근력보조장치(100)의 사시도,
도 6은 작업 길이 연장을 위해 다단으로 연결된 근력보조장치(200)의 사시도이다.
Figs. 1 and 2 are diagrams showing a unit force augmenting device A of a zero paper of EQUIPOIS,
3 is a perspective view of a muscle strength assisting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention,
4 is a perspective view of a muscle-power assisting apparatus 100 showing a folded state before a tool is mounted,
5 is a perspective view of a muscle-power assisting apparatus 100 showing an unfolded state for tool mounting or after tool mounting,
6 is a perspective view of a muscle force assisting device 200 connected in multiple stages for extending the working length.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

본 발명의 실시예를 나타내는 첨부도면에서 도 1 및 도 2와 동일한 구성을 가지는 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.In the accompanying drawings showing embodiments of the present invention, the components having the same configurations as those in Figs. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 근력보조장치(100)의 사시도이다.3 is a perspective view of a muscle strength assisting device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3과 같이 상기 근력보조장치(100)는 하부링크(10), 상부링크(40), 제1수직링크(20), 제2수직링크(30), 유압신축구동부(70) 및 탄성부재(50)를 포함하여 구성된다.3, the muscle force assisting apparatus 100 includes a lower link 10, an upper link 40, a first vertical link 20, a second vertical link 30, a hydraulic expansion and contraction driving unit 70, 50).

제1수직링크(20) 또는 제2수직링크(30) 중 어느 하나에는 공구장착브라켓(35)이 장착되고, 다른 하나에는 작업자가 작용할 수 있도록 하는 견착장치 또는 작업자가 등에 멘 지지장치에 장착하는 고정브라켓(미도시)이 연결된다. 본 발명의 실시예를 나타내는 도3 내지 도5의 경우에는 제2수직링크(30)에 공구장착브라켓(35)이 장착되는 것으로 도시하였다.One of the first vertical link (20) or the second vertical link (30) is equipped with a tool mounting bracket (35) and the other is provided with a catching device A fixed bracket (not shown) is connected. 3 to 5 showing an embodiment of the present invention, a tool mounting bracket 35 is shown mounted on the second vertical link 30.

상기 유압신축구동부(70)는 탄성부재(50)의 일 단부의 위치를 가변시키는 작용을 수행하는 본 발명의 신축구동부의 일 실시예로서, 유압실린더(71)와 피스톤(75)과 탄성부재(50)의 일단부를 피스톤(75)에 결합시키기 위한 고정클립(77)을 포함하여 구성된다. 유압신축구동부(70)의 구성 중 고정클립(77)은 피스톤(75)의 단부 둘레를 따라 요입홈을 형성하여 탄성부재(50)의 일단부를 걸어 고정하는 경우에는 구비하지 않을 수 있다.
The hydraulic expansion and contraction driving unit 70 is an embodiment of the expansion and contraction driving unit of the present invention which performs an action of varying the position of one end of the elastic member 50. The hydraulic expansion and contraction driving unit 70 includes a hydraulic cylinder 71, And a fixing clip (77) for coupling one end of the piston (50) to the piston (75). The fixing clip 77 of the hydraulic expansion and contraction drive unit 70 may not be provided when the one end of the elastic member 50 is fixed by forming the recessed groove along the periphery of the end of the piston 75.

이하, 상술한 구성을 가지는 근력보조장치(100)의 결합 구조를 설명한다.Hereinafter, a coupling structure of the muscle strength assisting device 100 having the above-described structure will be described.

제1수직링크(20)는 하부링크(10)와 상부링크(40)의 서로 대향하는 일측 단부 중 하부링크(10)의 단부에 하단부가 회전 가능하게 힌지 결합되고, 상단부는 상부링크(40)의 단부에 회전 가능하게 힌지 결합된다.The first vertical link 20 is rotatably hinged to the lower end of the lower link 10 at one end of the lower link 10 and the upper link 40 which are opposed to each other, Which is rotatably hinged to an end of the housing.

제2수직링크(30)는 하부링크(10)와 상부링크(40)의 서로 대향하는 일측 단부 중 하부링크(10)의 제1수직링크(20)가 결합되지 않은 타측 단부에 하단부가 회전 가능하게 힌지 결합되고, 상단부는 상부링크(40)의 제1수직링크(20)가 결합되지 않은 타측 단부에 회전 가능하게 힌지 결합된다.The second vertical link 30 is rotatably connected to the other end of the lower link 10 which is not engaged with the first vertical link 20 among the mutually opposite end portions of the lower link 10 and the upper link 40 And the upper end is rotatably hinged to the other end of the upper link 40 where the first vertical link 20 is not engaged.

상술한 결합에 의해 하부링크(10), 상부링크(40), 제1수직링크(20), 제2수직링크(30)는 변형 가능한 사변형을 이루게 된다.The lower link 10, the upper link 40, the first vertical link 20, and the second vertical link 30 form a deformable quadrangle by the above-described coupling.

상기 유압신축구동부(70)는 상부링크(40) 또는 하부링크(10)의 서로 대향하는 면 중 어느 하나의 면에 장착된다. 본 발명의 실시예의 경우에는 하부링크(10)에 장착되는 것으로 하여 설명한다.The hydraulic expansion and contraction driving unit 70 is mounted on any one of surfaces of the upper link 40 or the lower link 10 which face each other. And in the case of the embodiment of the present invention, it is mounted on the lower link 10.

그리고 상기 탄성부재(50)는 일단부가 위치 이동 가능하도록 상기 유압신축구동부(70)의 신축되는 피스톤(75)의 단부에 결합되고, 타단부는 사선을 이루도록 상부링크(40)의 저면에 고정된다. 이때 상기 피스톤(75)에 결합되는 탄성부재(50)의 단부는 고정클립(77)을 이용하여 결합되거나, 피스톤(75)에 원주 둘레를 따라 형성되는 요입홈에 걸리어지는 방식 등의 다양한 방식으로 결합될 수 있다.The elastic member 50 is fixed to the bottom of the upper link 40 so that one end of the elastic member 50 is engaged with the end of the piston 75 which is expanded and contracted by the hydraulic expansion and contraction driving unit 70 and the other end is diagonal . The end of the elastic member 50 engaged with the piston 75 may be coupled to the piston 75 using a fixing clip 77 or may be engaged with a concave groove formed along the circumference of the piston 75 Can be combined.

도 3에는 도시되지 않았으나 상기 유압실린더(71)에는 유압실린더(71)를 구동시키기 위한 스위치(90)가 부착된다.
Although not shown in FIG. 3, a switch 90 for driving the hydraulic cylinder 71 is attached to the hydraulic cylinder 71.

상술한 바와 같은 결합에 의해 근력보조장치(100)가 변형되는 때에 가해지는 외력에 대응하여 유압신축구동부(70)가 탄성부재(50)의 결합된 단부의 위치를 가변시킴으로써 탄성부재(50)의 탄성력을 가변시키게 되며, 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.The hydraulic expansion and contraction driving portion 70 varies the position of the combined end portion of the elastic member 50 in response to the external force applied when the strength assisting device 100 is deformed by the above- Thereby varying the elastic force, which will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

도 4는 공구 장착 이전의 접혀진 상태를 나타내는 근력보조장치(100)의 사시도이고, 도 5는 공구 장착을 위해 또는 공구 장착 후의 펼쳐진 상태를 나타내는 근력보조장치(100)의 사시도이다.Fig. 4 is a perspective view of a muscle-power assisting apparatus 100 showing a folded state before mounting the tool, and Fig. 5 is a perspective view of a muscle-power assisting apparatus 100 showing a deployed state for tool mounting or after tool mounting.

도 3의 근력보조장치(100)는 공구가 장착되지 않은 상태에서는 탄성부재(50)의 탄성력에 의해 제1수직링크(20)와 제2수직링크(30)가 기울어져 접혀진 상태를 갖는다. 이러한 상태에서 공구를 장착하기 위해서 작업자는 접혀진 근력보조장치(100)를 도 5와 펼쳐야 하는데 이때 유압신축구동부(70)의 유압실린더(71)를 구동시켜 피스톤(75)을 인입시키는 것에 의해 탄성부재(50)의 인장 길이를 감소시켜 펼쳐짐에 대한 반발력을 감소시킨다. 이에 의해 적은 힘으로 용이하게 근력보조장치(100)를 펼칠 수 있게 된다. 근력보조장치(100)가 펼쳐진 후에는 공구장착브라켓(35)에 공구를 장착한 후 작업을 수행하게 된다.3, the first vertical link 20 and the second vertical link 30 are inclined and folded by the elastic force of the elastic member 50 when the tool is not mounted. 5, the operator pushes the hydraulic cylinder 71 of the hydraulic expansion and contraction driving unit 70 and pulls the piston 75 to pull the forceps assistant 100. In this state, (50) to reduce the repulsive force against unfolding. This makes it possible to easily deploy the strength assisting device 100 with a small force. After the muscle strength assisting device 100 is unfolded, the tool is mounted on the tool mounting bracket 35 and then the work is performed.

그리고 작업의 수행 중에도 공구의 구동에 의해 하중이 가해지는 경우 이에 반대의 힘을 부가하도록 작업자가 유압실린더(71) 구동을 위한 스위치(90)를 조작하여 탄성부재(50)의 유압신축구동부(70)에 고정된 단부의 위치를 가변시키는 것에 의해 작업 중 발생하는 충격을 완화시킬 수 있다.
When a load is applied by the driving of the tool during the execution of the operation, the operator operates the switch 90 for driving the hydraulic cylinder 71 so as to add the opposite force to the hydraulic expansion and contraction drive unit 70 By varying the position of the end fixed to the workpiece W, the impact generated during the work can be mitigated.

상기 근력보조장치(100)는 작업범위를 넓힐 수 있도록 다단으로 연결될 수 있다. 그리고 유압신축구동부(70)가 스크류 방식의 신축구동부를 포함하여 구성될 수 있으며 이러한 구성이 도 6에 도시되어 있다.The muscle strength assisting device 100 may be connected in multiple stages to increase the working range. The hydraulic expansion and contraction driving unit 70 may be configured to include a screw type expansion and contraction driving unit, and such a construction is shown in FIG.

도 6은 작업 길이 연장을 위해 다단으로 연결되며, 신축구동부가 스크류신축구동부(80)로된 근력보조장치(100)의 사시도이다.6 is a perspective view of the muscle strength assisting device 100, which is connected in multiple stages to extend the working length and in which the extensible /

도 6의 경우 근력보조장치(200)는 도 3의 근력보조장치(100)가 서로 연결 결합되는 형상을 가지는 연결근력보조장치(100A)와 장착근력보조장치(100B)로 구성되어 다단으로 연결구성된다.6, the muscle force assisting device 200 includes a connecting muscle force assisting device 100A and a mounting muscle strength assisting device 100B having a shape in which the muscle strength assisting devices 100 of FIG. 3 are coupled to each other, do.

연결근력보조장치(100A)는 제1수직링크(20')의 측면에 길이 방향을 따라 단면이 원호를 이루는 힌지축(21)이 돌출 형성되고, 제2수직링크는 측면에 힌치축(21)이 삽입될 수 있도록 원호형으로 요입되는 힌지홈(31)이 형성된다.The hinge axis 21 is formed on the side surface of the first vertical link 20 'so as to be circular in cross section along the longitudinal direction, and the second vertical link has a hinge shaft 21 on the side, A hinge groove 31 is formed so as to be recessed in an arcuate shape.

장착근력보조장치(100B)는 제1수직링크(20')를 구비하고, 제2수직링크(30)는 도 3 내지 도 5의 제2수직링크(30)와 동일한 수직링크를 가진다.The attached muscle strength assisting device 100B has a first vertical link 20 'and the second vertical link 30 has the same vertical link as the second vertical link 30 of FIGS.

상기 구조에 의해 장착근력보조장치(100B)의 힌지홈(31)에 연결근력보조장치(100A)의 힌지축(21)을 삽입하여 다단으로 연결한다.The hinge shaft 21 of the connecting muscle force assisting device 100A is inserted into the hinge grooves 31 of the attached muscle strength assisting device 100B by the above structure and connected in multiple stages.

이 경우 길이를 연장시키고자 하는 경우에는 다른 연결근력보조장(100A)의 힌지홈(31)이 기 연결된 연결근력보조장치(100A)의 힌지축(21)에 힌지 결합시키는 것에 의해 길이 연장이 가능하다.In this case, if it is desired to extend the length, the hinge groove 31 of the other connection muscle-power auxiliary unit 100A can be extended by hinging to the hinge shaft 21 of the connected muscle-strength assisting apparatus 100A .

이에 의해 도 5의 다단으로 연결된 근력보조장치(200)는 힌지축(21)과 힌지홈(31)을 개재하여 결합됨으로써 서로 상대 회전 가능하게 결합되는 것에 의해 좌우 작업 범위를 확장시킨다. 도 6에서 B는 힌지축의 축방향을 나타내는 것으로서 B선을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 결합된다.Thus, the multi-stage muscular assist device 200 of FIG. 5 is coupled to the hinge shaft 21 via the hinge grooves 31, and thus is coupled to be rotatable relative to each other, thereby extending the left and right operation ranges. In Fig. 6, B indicates the axial direction of the hinge axis, and is coupled to rotate clockwise or counterclockwise about line B.

또한 도 6의 근력보조장치(200)에서 신축구동부는 스크류신축구동부(80)로 구성된다. 상기 스크류신축구동부(80)는 모터(81), 스크류볼트(85) 및 너트관(87)을 포함하여 구성된다.In addition, in the muscle power assisting apparatus 200 of FIG. 6, the extension / contraction driving unit is composed of a screw expansion / contraction driving unit 80. The screw expansion and contraction driving unit 80 includes a motor 81, a screw bolt 85, and a nut pipe 87.

상기 스크류신축구동부(80)의 모터(81)는 하부링크(10)의 상부면 일측에 고정 장착된다. 그리고 스크류볼트(85)는 모터(81)에 의해 회전 되도록 축결합되고, 너트관(87)은 스크류볼트(85)와 나사결합되어 스크류볼트(85)의 회전 방향에 따라 위치 이동되도록 구성된다. 탄성부재(50)의 하단부는 너트관(87)에 고정 결합되어 너트관(87)의 이동에 따라 위치 이동된다.The motor 81 of the screw expansion and contraction driving unit 80 is fixedly mounted on one side of the upper surface of the lower link 10. The screw bolt 85 is axially coupled to be rotated by the motor 81 and the nut tube 87 is screwed with the screw bolt 85 and is configured to be moved in accordance with the rotational direction of the screw bolt 85. The lower end of the elastic member 50 is fixedly coupled to the nut tube 87 and is moved in accordance with the movement of the nut tube 87.

그리고 도면에는 도시되지 않았으나 상기 모터(81)들을 구동하기 위한 스위치(90)가 더 구비된다. 이에 의해 도 3의 유압신축구동부(70)를 구비한 경우와 마찬가지로, 작업자는 작업 중 공구에 의해 작용하는 하중을 감소시키는 방향으로 너트관(87)의 위치를 이동시키도록 모터(81)들을 구동시키거나, 공구의 장착을 위해 근력보조장치(200)를 펼치는 경우 탄성부재(50)의 길이를 감소시키는 위치로 너트관(87)을 이동시키도록 모터(81)를 구동시켜 공구 장착작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
Although not shown in the drawing, a switch 90 for driving the motors 81 is further provided. 3, the operator drives the motors 81 so as to move the position of the nut tube 87 in the direction of reducing the load exerted by the tool during the operation, similarly to the case of including the hydraulic expansion and contraction drive unit 70 of Fig. The motor 81 is driven so as to move the nut tube 87 to a position for reducing the length of the elastic member 50 when the muscle force assisting device 200 is extended for attaching the tool, .

본 발명의 실시예에 개시된 유압신축구동부(70)와 스크류신축구동부(80)는 본 발명의 신축구동부의 일 실시예로서, 이에 한정되는 것은 아니며 신축되는 단부를 구비하여 탄성부재(50)의 일 단부의 위치를 가변시키는 작용을 수행하는 다양한 신축장치가 적용될 수 있다.
The hydraulic expansion and contraction driving unit 70 and the screw expansion and contraction driving unit 80 disclosed in the embodiments of the present invention are not limited thereto and may be provided with elastic members 50, Various stretching devices that perform an action of varying the position of the end portion can be applied.

또한 본 발명의 실시예에서 본 발명을 근력보조장치로 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 착용형 또는 비착용식의 산업용 로봇 장치에서 각 관절의 구동 중 부가되는 하중력을 조절할 수 있도록 관절장치 등으로 적용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
Although the present invention has been described in the context of an embodiment of the present invention as a muscle force assisting device, the present invention can be applied to a wearable or non-wearable industrial robot apparatus such as a joint apparatus or the like for adjusting the load applied during operation of each joint And this also falls within the scope of the present invention.

10: 하부링크, 20: 제1수직링크, 40: 상부링크, 35: 공구장착브라켓
30: 제2수직링크, 50: 탄성부재
70: 유압신축구동부, 71: 유압실린더
75: 피스톤, 77: 고정클립
80: 스크류신축구동부, 81: 모터, 85: 스크류볼트, 87: 너트관
90: 스위치
10: lower link, 20: first vertical link, 40: upper link, 35: tool mounting bracket
30: second vertical link, 50: elastic member
70: Hydraulic expansion and contraction drive unit, 71: Hydraulic cylinder
75: piston, 77: retaining clip
80: screw expansion / contraction driving part, 81: motor, 85: screw bolt, 87: nut tube
90: Switch

Claims (7)

하부링크;와,
상부링크;와,
하부링크와 상부링크의 일측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제1수직링크;와,
하부링크와 상부링크의 타측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제2수직링크;와,
상기 하부링크 또는 상부링크 대향하는 어느 하나의 면에 장착되는 신축구동부;와,
일단은 상기 신축구동부에 위치 이동 가능하게 결합되고, 타단은 탄성부재가 사선방향으로 위치되도록 상기 신축구동부가 장착되지 않은 상기 하부링크 또는 상부링크 중 어느 하나에 고정되는 탄성부재;를 포함하고,
상기 신축구동부는,
모터;와,
모터에 축결합되어 모터의 회전에 따라 회전되는 스크류볼트;와,
상기 스크류볼트에 나사결합되어 상기 탄성부재의 일단부가 결합되는 너트관;을 포함하는 착용형 근력보조장치.
A lower link,
An upper link;
A first vertical link rotatably coupling between the lower link and one end of the upper link,
A second vertical link rotatably coupling between the lower link and the other end of the upper link,
An expanding and contracting driving unit mounted on any one of the surfaces of the lower link or the upper link,
And an elastic member fixed to one of the lower link and the upper link to which the stretchable and contractile driving unit is not mounted so that the elastic member is positioned in an oblique direction,
The expansion /
A motor,
A screw bolt which is axially coupled to the motor and is rotated according to rotation of the motor,
And a nut tube screwed to the screw bolt and coupled to one end of the elastic member.
삭제delete 하부링크;와,
상부링크;와,
하부링크와 상부링크의 일측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제1수직링크;와,
하부링크와 상부링크의 타측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제2수직링크;와,
상기 하부링크 또는 상부링크 대향하는 어느 하나의 면에 장착되는 신축구동부;와,
일단은 상기 신축구동부에 위치 이동 가능하게 결합되고, 타단은 탄성부재가 사선방향으로 위치되도록 상기 신축구동부가 장착되지 않은 상기 하부링크 또는 상부링크 중 어느 하나에 고정되는 탄성부재;를 포함하고,
상기 신축구동부는,
유압실린더;와,
유압실린더에 유압에 의해 인입 또는 인출되도록 장착되고 자유단부에는 상기 탄성부재의 일단부가 결합되는 피스톤;을 포함하는 착용형 근력보조장치.
A lower link,
An upper link;
A first vertical link rotatably coupling between the lower link and one end of the upper link,
A second vertical link rotatably coupling between the lower link and the other end of the upper link,
An expanding and contracting driving unit mounted on any one of the surfaces of the lower link or the upper link,
And an elastic member fixed to one of the lower link and the upper link to which the stretchable and contractile driving unit is not mounted so that the elastic member is positioned in an oblique direction,
The expansion /
A hydraulic cylinder;
And a piston mounted on the hydraulic cylinder so as to be drawn in or pulled out by hydraulic pressure, and a free end of which is coupled with one end of the elastic member.
청구항 1 또는 3에 있어서,
상기 제1수직링크 또는 제2수직링크 중 어느 하나에는 공구장착을 위한 공구장착브라켓이 형성되는 착용형 근력보조장치.
The method according to claim 1 or 3,
Wherein a tool mounting bracket for tool mounting is formed on either the first vertical link or the second vertical link.
청구항 1 또는 3에 있어서,
상기 신축구동부는,
신축구동을 위한 스위치를 더 포함하는 착용형 근력보조장치.
The method according to claim 1 or 3,
The expansion /
And further comprising a switch for retraction and movement.
하부링크;와,
상부링크;와,
하부링크와 상부링크의 일측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제1수직링크;와,
하부링크와 상부링크의 타측 단부의 사이를 각각 회전 가능하게 결합시키는 제2수직링크;와,
상기 하부링크 또는 상부링크 대향하는 어느 하나의 면에 장착되는 신축구동부;와,
일단은 상기 신축구동부에 위치 이동 가능하게 결합되고, 타단은 탄성부재가 사선방향으로 위치되도록 상기 신축구동부가 장착되지 않은 상기 하부링크 또는 상부링크 중 어느 하나에 고정되는 탄성부재;를 포함하고,
상기 제1수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지축이 돌출 형성되고,
상기 제2수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지홈이 요입 형성되어 연결근력보조장치를 형성하는 착용형 근력보조장치.
A lower link,
An upper link;
A first vertical link rotatably coupling between the lower link and one end of the upper link,
A second vertical link rotatably coupling between the lower link and the other end of the upper link,
An expanding and contracting driving unit mounted on any one of the surfaces of the lower link or the upper link,
And an elastic member fixed to one of the lower link and the upper link to which the stretchable and contractile driving unit is not mounted so that the elastic member is positioned in an oblique direction,
A hinge shaft having an arcuate cross-section along a longitudinal direction is formed on a side surface of the first vertical link,
And a hinge groove having an arc shape in cross section along the longitudinal direction is formed on the side surface of the second vertical link to form a connecting muscle force assisting device.
청구항 1에 있어서,
상기 제1수직링크의 측면에는 길이 방향을 따라 단면이 원호형상을 가지는 힌지축이 돌출 형성되어 장착근력보조장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 착용형 근력보조장치.
The method according to claim 1,
And a hinge shaft having an arc shape in cross section along the longitudinal direction is formed on the side surface of the first vertical link to form a mounting muscle aiding assisting device.
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