KR101855838B1 - 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치와 그 구동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체의 보행 시 하퇴와 발이 이루는 각도가 변형되며 발생하는 힘을 탄성체에 저장 후 방출하여 이동에 필요한 추진력을 보조하되, 탄성체에 힘이 저장되고 방출되는 시점을 클러치 메커니즘을 통해 효율적으로 제어하여, 보행의 편의성 및 효율성을 향상시킨 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

Description

패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치 {Torque clutch mechanism for passive elastic ankle exoskeleton}

본 발명은, 보행 시 하퇴와 발이 이루는 각도가 변형되어 발생하는 힘을 탄성체에 저장 후 방출하여, 이동에 필요한 추진력을 더해줌으로서, 인체의 근육, 힘줄과 인대에 가해지는 부담을 보조해 주되, 신발이 지면과 접촉될 시에만 작동되도록 구성되어 공중동작에서 발생될 수 있는 보행의 불편함을 최소화한, 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 보행자가 걸을 시 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴와, 허리와 무릎 사이에 형성된 상퇴가 이루는 각도 변화에 의해 탄성 부재를 압축 시키고, 탄성부재가 복원되는 힘을 이용하여 하퇴를 밀어주는 추진 보조 장치가 널리 이용되고 있다.

도 1에서는 상기와 같은 기술을 이용한 종래의 추진 보조 장치를 도시하고 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 추진 보조 장치는 사용자의 허리에 장착하는 허리 링크와, 허리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 대퇴에 따라 배치되는 대퇴 링크와, 대퇴 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 종아리에 따라 배치되는 종아리 링크와, 종아리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 사용자의 다리에 장착하는 다리 링크와, 대퇴 링크 또는 종아리 링크로부터 성장하고 있는 지주에 지지를 받고 있어 슬관절의 회전축보다 전방에 위치하는 풀리와, 한쪽 끝이 허리 링크에 대한 대퇴 링크의 회전축선보다 전방에서 허리 링크에 연결하고 있고, 도중에 풀리에 걸려 타단이 종아리 링크에 대한 다리 링크의 회전축보다 후방에서 다리 링크에 연결하고 있는 끈 모양 탄성부재를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기와 같은 구조를 가지는 종래의 추진 보조 장치는 상퇴와 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘을 탄성부재에 저장하기 때문에 허리 링크와 대퇴 링크의 회전축과, 대퇴 링크와 종아리 링크를 연결하는 회전축, 및 종아리 링크와 다리 링크를 연결하는 각각의 회전축이 보행자의 관절을 연결하는 각각의 회전축과 동일한 위치에 구성되지 않을 시, 보행에 불편함이 발생되기 때문에 보행자마다 그에 적합한 구조로 제작을 해야 한다는 단점을 가진다.

또한, 탄성부재에 힘을 저장하기 위해 탄성부재의 일측 단부가 허리링크에 연결되어, 허리 부분이 탄성부재의 탄성운동을 위한 고정 축으로 사용됨으로써, 착용자의 허리에 힘이 가해져 보행에 불편함을 줄 수 있는 단점을 가진다.

아울러, 상퇴와 하퇴가 이루는 각도에서 발생하는 힘을 탄성체에 저장하기 때문에, 추진 보조 장치를 착용한 상태에서 전진 보행 외에 의자에 앉는 행동 또는 뒤로 움직이는 후진 보행과 같은 다양한 행동을 취하기 어렵다는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 추진 보조 장치가 가지고 있는 문제점을 해결하고자, 보행자의 보행을 보조하되 인체공학적으로 설계되어 보행 보조 장치를 착용한 상태에서 일상적인 생활 시에도 착용자가 불편함을 느끼지 않으며, 보행 시 발생되는 공중 동작 및 길의 경사도와 같은 요소에 대응하여 구동이 제어되는 보행 보조 장치의 필요성이 대두되고 있다.

한국공개특허 제2016-0043245호 한국등록특허 제1193203호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 1) 보행 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 인체의 움직임을 보조하되, 2) 보행 역학에 기반한 설계를 통해 보조되는 추진력을 최대화하고, 3) 클러치 메커니즘을 통해 에너지가 저장되고 방출되는 시점 이외에는 기기의 작동을 제한하여 움직임의 불편함을 최소화 하도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치는, 보행자의 신발 외면에 고정되는 제1 결합부(100); 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200); 상기 제1 결합부(100)의 후측에 회전 결합되는 제3 결합부(300); 양측 단부가 상기 제2 결합부(200)와 상기 제3 결합부(300)에 연결되는 메인 탄성체(400); 및 보행자의 모션에 대응하여 제3 결합부(300)의 회전 변위를 제한하는 회전 제어부(500); 를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제3 결합부(300)는 후측으로 돌출 형성되는 하측 탄성체 결합부(310)와, 상기 하측 탄성체 결합부(310)의 회전축(320)에 결합되며, 상기 회전 제어부(500)의 구동을 제어하는 회전력 전달부(330)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 회전 제어부(500)는 상기 회전력 전달부(330)의 회전에 대응하여 상기 회전축(320)의 변위를 제한하는 제1 회전 제어부(510)와, 상기 제1 회전 제어부(510)의 변위를 제한하는 제2 회전 제어부(520)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제1 회전 제어부(510)와 상기 제2 회전 제어부(520)는 서로 마주보는 내면이 보조 탄성체(530)로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전축(320)은 외면에 제1 톱니부(321)가 형성되고, 상기 제1 회전 제어부(510)는 길이방향 일측 단부에 상기 제1 톱니부(321)에 끼워지는 제1 결합부(511)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 회전 제어부(510)는 길이방향 타측에 제2 톱니부(512)가 형성되고, 상기 제2 회전 제어부(520)는 길이방향 일측에 상기 제2 톱니부(512)에 끼워지는 제2 결합부(521)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110)과, 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120)과, 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 연결부재(131)가 돌출 형성되는 후면 프레임(130)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 구동방법은, 보행자의 신발에 제1 결합부(100)를 고정시키고, 보행자의 하퇴에 제2 결합부(200)를 고정시키는 결합단계(S100); 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아지며 제1 결합부(100)와 제2 결합부(200)를 연결하는 메인 탄성체(400)가 당겨지는 인장력 전달단계(S200); 상기 메인 탄성체(400)에서 전달되는 힘에 대응하여 상기 제1 결합부(100)의 후측에 형성된 제3 결합부(300)가 회전하는 제3 결합부 회전단계(S300); 회전 제어부(500)가 보행자의 일정 모션에서 상기 제3 결합부의 회전을 제한하는 제3 결합부 고정단계(S400); 를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치와 그 구동방법은, 일반적으로 보행 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 사용함으로써, 이동에 필요한 발목의 근육, 힘줄 및 인대에 가해지는 힘을 최소화 시키는 장점을 가진다.

나아가, 탄성체에 에너지가 저장되고 방출되는 시점 이외에는 기기의 작동을 제한하여, 보행자의 불편함을 최소화 하는 효과를 가진다.

또한, 제1 결합부가 보행자의 생활용 신발에 결합 가능한 구조로 이루어져, 외부 장치 착용 시 발생하는 이질감이 크지 않아 착용형 발목 강성 장치를 사용하기 위한 적응 기간을 단축시킬 수 있다는 장점을 가진다.

아울러, 제3 결합부의 회전 변위를 제한하는 회전 제어부를 인체의 모션에 대응하여 회전하는 회전력 전달부의 회전 변위에 대응하여 작동하게 함으로서, 별도의 동력을 필요로 하지 않는 장점을 가진다.

도 1은 종래의 보행 보조 장치를 나타낸 개념도.
도 2는 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치를 나타낸 사시도.
도 3은 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치를 나타낸 부분 확대도.
도 4는 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치를 나타낸 운동도,
도 5는 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 제1 모션.
도 6은 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 제2 모션.
도 7은 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 제3 모션.
도 8은 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 제4 모션.
도 9는 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 제5 모션.

이하, 상기와 같은 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치와 그 구동방법에 관하여 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치는, 보행자의 신발 외면에 고정되는 제1 결합부(100)와, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200)와, 상기 제1 결합부(100)의 후측에 회전 결합되는 제3 결합부(300)와, 양측 단부가 상기 제2 결합부(200)와 상기 제3 결합부(300)에 연결되는 메인 탄성체(400) 및 보행자의 모션에 대응하여 제3 결합부(300)의 회전 변위를 제한하는 회전 제어부(500)를 포함하여 이루어진다.

상세히 설명하면, 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 발을 보호하는 신발 또는 보행자의 발에 결합되고, 상기 제2 결합부(200)가 보행자의 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴에 결합되며, 상기 메인 탄성체(400)는 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 따라 발생하는 힘을 저장하여 보행 추진력으로 이용한다.

이 때, 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부(200)가 단순히 고정되어 있을 경우, 상기 메인 탄성체(400)에 의해 보행자의 발과 하퇴가 일정이상 넓어지는 공중동작이 어려울 수 있으므로, 상기 제2 결합부(200)의 후측에 상하 방향으로 회전할 수 있는 제3 결합부(300)를 형성하고, 상기 회전 제어부(500)가 지면에 보행자의 발이 안착된 후 발과 하퇴가 좁아지는 모션에서만 제3 결합부(300)의 회전 변위를 제한하여, 보행자가 공중동작에서 불편함을 느끼지 않도록 한 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 회전 제어부(500)는 보행자의 특정 모션에서 상기 제3 결합부(300)의 회전 운동을 제한하면 충분하므로, 다양한 구성을 가지는 것이 가능하지만, 별도의 동력을 사용하지 않고 착용자의 보행을 보조하기 위하여 하기의 구조로 이루어지는 것을 권장한다.

도 3과 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 제3 결합부(300)는 후측으로 돌출 형성되는 하측 탄성체 결합부(310)와, 상기 하측 탄성체 결합부(310)의 회전축(320)에 결합되며, 상기 회전 제어부(500)의 구동을 제어하는 회전력 전달부(330)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 회전력 전달부(330)가 상기 회전축(320)의 회전에 대응하여 회전하며 일정 시점에서 상기 회전 제어부(500)를 작동시켜, 상기 회전축(320)의 회전을 제한하는 것이다.

이 때, 상기 회전 제어부(500)는 상기 회전력 전달부(330)의 회전에 대응하여 상기 회전축(320)의 변위를 제한하는 제1 회전 제어부(510)와, 상기 제1 회전 제어부(510)의 변위를 제한하는 제2 회전 제어부(520)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상세히 설명하면, 보행자의 일정 모션에서 상기 회전력 전달부(330)가 상기 제1 회전 제어부(510)를 동작시켜, 상기 회전축(320)의 회전 변위를 제한하여 상기 메인 탄성체(400)에 탄성력이 저장될 수 있게 하고, 이후 상기 제2 회전 제어부(520)를 동작시켜 제1 회전 제어부(510)가 회전축(320)의 변위를 제한하는 것을 방지하는 것이다.

아울러, 상기 제1 회전 제어부(510)는 다양한 방법으로 상기 회전축(320)의 회전 변위를 제한할 수 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전축(320)의 외면에 제1 톱니부(321)가 형성되고, 상기 제1 회전 제어부(510)의 길이방향 일측 단부에 상기 제1 톱니부(321)에 끼워지는 제1 고정부(511)가 형성되어, 상기 제1 고정부(511)가 일정 시점에서 상기 제1 톱니부(321)에 끼워져 상기 회전축(320)의 변위를 제한하는 방법을 권장한다.

그리고, 상기 제1 회전 제어부(510)의 변위는 제1 회전 제어부(510)의 길이방향 타측에 제2 톱니부(512)가 형성되고, 상기 제2 회전 제어부(520)의 길이방향 일측에 제2 톱니부(512)에 끼워지는 제2 고정부(521)를 형성되어, 제2 고정부(521)가 제2 톱니부(512)에 끼워짐으로서 제한할 수 있다.

즉, 상기 회전력 전달부(330)가 보행자의 모션에 대응하여 상기 제1 고정부(511)가 상기 제1 톱니부(321)에 결합되는 시점과, 상기 제2 고정부(521)가 상기 제2 톱니부(512)에 결합되는 시점을 제어하여, 상기 메인 탄성체(400)의 탄성운동 시점과, 상기 하측 탄성체 결합부(310)의 회전운동 시점을 제어하는 것이다.

상세히 설명하면, 지면 동작에서 보행자의 발과 하퇴가 좁아지는 순간에 상기 제1 회전 제어부(510)가 상기 회전축(320)의 변위를 제한하여 상기 메인 탄성체(400)가 늘어나며 탄성력을 저장되고, 지면에서 보행자의 발이 떨어질 때 메인 탄성체(400)가 좁아지며 보행자에게 추진력을 더함과 동시에, 회전력 전달부(330)가 제1 톱니부(321)와 제1 고정부(511)의 결합을 해제하여, 제2 회전 제어부(520)를 동작시켜 제2 고정부(521)가 제2 톱니부(512)에 끼워져 공중동작에서 제1 회전 제어부(510)가 회전축(320)의 운동을 방해하지 않도록 하는 것이다.

이 때, 상기 제1 회전 제어부(510)와 상기 제2 회전 제어부(520)는 서로 마주보는 내면이 보조 탄성체(530)로 연결되어 서로의 움직임이 유기적으로 연동되어야 함은 물론이다.

이하에서는, 도 5 내지 도 10을 참조하여 보행자의 모션에 대응하여 나타나는 상기 제3 결합부(300)의 회전과, 상기 메인 탄성체(400)의 탄성운동 및 상기 회전 제어부(500)의 동작에 대하여 설명하도록 한다.

[제1 동작]

도 5를 참조하여 설명하면, 보행자의 발이 지면에 안착되기 전까지 상기 제1 회전 제어부(510)는 상기 제2 회전 제어부(520)에 의해 상기 제1 고정부(511)가 상기 제1 톱니부(321)에서 분리된 상태로 회전이 제한되므로, 상기 하측 탄성체 결합부(310)의 회전이 자유로운 상태가 된다.

[제2 동작]

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 보행자의 발이 지면에 안착된 직후 보행자의 발과 하퇴가 이루는 경사가 최대로 넓어지며, 상기 회전축(320)을 기준으로 상기 하측 탄성체 결합부(310)가 최대한 하측으로 회전한 상태에서 상기 제1 고정부(511)가 상기 제1 톱니부(321)를 고정하게 되므로, 상기 메인 탄성체(400)의 탄성운동 범위가 극대화 된다. 이 때, 제1 톱니부(321)는 라쳇기어, 제1 고정부(511)는 폴기어의 역할을 수행하므로 발이 지면에 안착되어 결합된 상태라도 보행자의 발과 하퇴가 넓어지는 동작은 방해하지 않는다. 때문에, 보행자의 발이 지면에 안착될 때 발과 하퇴의 각도가 조금 벌어지는 동작은 아무런 제한을 받지 않으며, 결과적으로 메인 탄성체(400)에 조금 더 많은 에너지가 저장될 수 있도록 한다.

[제3 동작]

이후, 보행자의 발과 하퇴가 좁아지며 메인 탄성체(400)에 저장된 탄성력은, 도 7에 도시된 바와 같이 보행자의 발이 지면에서 떨어질 때까지 보행자에게 추진력을 더해주게 되며, 이와 동시에 보행자의 발과 하퇴의 경사가 넓어지며 상기 회전력 전달부(330)가 상기 제1 회전 제어부(510)의 내면을 밀어 제1 톱니부(321)와 제1 고정부(511)의 결합을 해제시킨다.

즉, 제1 톱니부(321)와 제1 고정부(511)를 해제시켜 보행자의 발이 공중동장에서 자유롭게 움직일 수 있게 해주는 것이다.

[제4 동작]

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 톱니부(321)와 분리된 제1 회전 제어부(510)는 상기 회전력 전달부(330)에 의해 회전하여 후측에 형성된 상기 제2 톱니부(512)에 상기 제2 고정부(521)가 끼워지게 되고, 상기 보조 탄성체(530)가 이를 고정하게 된다.

즉, 상기 보조 탄성체(530)가 상기 제1 회전 제어부(510)와 상기 제2 회전 제어부(520)를 서로 마주보는 내측으로 당겨, 상기 제2 톱니부(512)와 상기 제2 고정부(521)의 결합을 유지시키는 것이다. 이 때, 제2 톱니부(512)는 라쳇기어, 제2 고정부(521)는 폴기어의 역할을 수행하므로 결합된 상태에서는 단 방향 회전만 가능하다.

[제5 동작]

이후, 도 9에 도시된 바와 같이 보행자의 발이 다시 지면에 착지되며 상기 회전력 전달부(330)가 상기 제2 회전 제어부(520)의 내면을 밀어주며 상기 제2 회전 제어부(520)와 상기 제2 톱니부(512)의 결합을 해제시킴과 동시에, 상기 보조 탄성체(530)에 의해 상기 제1 회전 제어부(510)가 하강하게 된다.

즉, 본 발명인 패시크 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치는, 상기 제1 회전 제어부(510)와, 상기 제2 회전 제어부(520)와, 상기 보조 탄성체(530) 및 상기 회전력 전달부(330)의 유기적인 운동에 의해 별도의 외부 동력을 사용하지 않고 착용자의 보행을 보조할 수 있으며, 상기 하측 탄성체 결합부(310)의 회전제한 시점을 제어하여 상기 메인 탄성체(400)의 탄성운동 범위를 극대화 시켜, 탄성력 저장 효율성을 향상시킨 것이다.

그리고, 본 발명인 패시브 타입의 토크 클러치 메커니즘이 적용된 착용형 보행 보조 장치의 구동방법은, 보행자의 신발에 제1 결합부(100)를 고정시키고, 보행자의 하퇴에 제2 결합부(200)를 고정시키는 결합단계(S100)와, 회전 제어부(500)가 보행자의 일정 모션에서 제3 결합부(300)의 회전을 제한하는 제3 결합부 고정단계(S200)와, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아지며 제1 결합부(100)와 제2 결합부(200)를 연결하는 메인 탄성체(400)가 당겨지는 탄성력 저장단계(S300)와, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 넓어지며 메인 탄성체(400)에 저장된 탄성력이 보행자의 추진력을 더해주는 추진력 보강단계(S400) 및 회전 제어부(500)와 제3 결합부(300)의 결합이 해제되어 제3 결합부(200)가 자율 회전하는 자율 공중동작 단계(S500)를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 공중동작 단계(S500)는 제1 회전 제어부(510)가 상기 제3 결합부(300)의 회전에 대응하여 회전하는 회전력 전달부(330)에 의해 변위가 발생하며 제3 결합부(300)와 결합이 해제되는 결합 해제단개(S510)와, 상기 제1 회전 제어부(510)와 보조 탄성체(530)로 연결된 제2 회전 제어부(520)가 상기 보조 탄성체(530)의 탄성력에 의해 제1 회전 제어부(510)측으로 이동하여 제1 회전 제어부(510)를 고정시키는, 제1 회전 제어부 고정단계(S520)를 포함한다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 제1 결합부 110 : 측면 프레임
120 : 전면 프레임 130 : 후면 프레임
200 : 제2 결합부
300 : 제3 결합부
310 : 하측 탄성체 결합부
320 : 회전축 321 : 제1 톱니부
330 : 회전력 전달부
400 : 메인 탄성체
500 : 회전 제어부
510 : 제1 회전 제어부 511 : 제1 고정부
512 : 제2 톱니부
520 : 제2 회전 제어부 521 : 제2 고정부
530 : 보조 탄성체
S100 : 결합단계 S200 : 제3 결합부 고정단계
S300 : 탄성력 저장단계 S400 : 추진력 보강단계
S500 : 자율 공중동작 단계

Claims (9)

1. 보행자의 신발 외면에 고정되는 제1 결합부;
   길이방향 일측이 상기 제1 결합부에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부;
   상기 제1 결합부의 후측에 회전 결합되는 제3 결합부;
   양측 단부가 상기 제2 결합부와 상기 제3 결합부에 연결되는 메인 탄성체; 및
   보행자의 모션에 대응하여 제3 결합부의 회전 변위를 제한하는 회전 제어부; 를 포함하되,
   상기 제3 결합부는 후측으로 돌출 형성되는 하측 탄성체 결합부와, 상기 하측 탄성체 결합부의 회전축에 결합되며, 상기 회전 제어부의 구동을 제어하는 회전력 전달부를 포함하는, 보행 보조 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 회전 제어부는 상기 회전력 전달부의 회전에 대응하여 상기 회전축의 변위를 제한하는 제1 회전 제어부와, 상기 제1 회전 제어부의 변위를 제한하는 제2 회전 제어부를 포함하는, 보행 보조 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 회전 제어부와 상기 제2 회전 제어부는 서로 마주보는 내면이 보조 탄성체로 연결되는, 보행 보조 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 회전축은 외면에 제1 톱니부가 형성되고, 상기 제1 회전 제어부는 길이방향 일측 단부에 상기 제1 톱니부에 끼워지는 제1 고정부가 형성되는, 보행 보조 장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1 회전 제어부는 길이방향 타측에 제2 톱니부가 형성되고, 상기 제2 회전 제어부는 길이방향 일측에 상기 제2 톱니부에 끼워지는 제2 고정부가 형성되는, 보행 보조 장치.
   
7. 제 1항, 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 결합부는 보행자의 신발 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임과, 한 쌍의 상기 측면 프레임의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임과, 한 쌍의 상기 측면 프레임의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발의 후면과 마주보는 내측에 신발에 삽입되는 연결부재가 돌출 형성되는 후면 프레임을 포함하는, 보행 보조 장치.
   
8. 보행자의 신발에 제1 결합부를 고정시키고, 보행자의 하퇴에 제2 결합부를 고정시키는 결합단계;
   회전 제어부가 보행자의 일정 모션에서 제3 결합부의 회전을 제한하는 제3 결합부 고정단계;
   보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아지며 제1 결합부와 제2 결합부를 연결하는 메인 탄성체가 당겨지는 탄성력 저장단계;
   보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 넓어지며 메인 탄성체에 저장된 탄성력이 보행자의 추진력을 더해주는 추진력 보강단계; 및
   회전 제어부와 제3 결합부의 결합이 해제되어 제3 결합부가 자율 회전하는 자율 공중동작 단계; 를 포함하는, 보행 보조 장치의 구동방법.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 공중동작 단계는 제1 회전 제어부가 상기 제3 결합부의 회전에 대응하여 회전하는 회전력 전달부에 의해 변위가 발생하며 제3 결합부와 결합이 해제되는 결합 해제단계와,
   상기 제1 회전 제어부와 보조 탄성체로 연결된 제2 회전 제어부가 보조 탄성체의 탄성력에 의해 제1 회전 제어부측으로 이동하여 제1 회전 제어부를 고정시키는, 제1 회전 제어부 고정단계를 포함하는, 보행 보조 장치의 구동방법.
   
   

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