KR101922556B1 - Muscular strength assistance device using the shape memory alloy spring - Google Patents
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Abstract
본 발명은 팔이나 다리와 같은 신체부위에 착용함으로써, 형상기억합금 스프링의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 관한 것이다.
이를 위해 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제1신체부위에 결합되는 제1결합유닛과, 관절을 기준으로 상기 제1신체부위의 반대 방향에 배치되는 제2신체부위에 결합되는 제2결합유닛과, 열에 반응하면서 형상이 변형되는 형상기억합금 스프링 단위체를 갖는 열반응구동유닛과, 형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형을 위한 동작의도정보를 감지하는 의도인식센서 및 동작의도정보를 바탕으로 형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형을 위한 전류를 제어하는 열반응제어유닛을 포함한다.The present invention relates to a shape memory alloy spring which is used for a body part such as an arm or a leg so as to take up a repetitive load by using a shrinkage or relaxation action of a shape memory alloy spring, Muscle strength assisting device.
To this end, a muscle force assisting apparatus using a shape memory alloy spring includes a first coupling unit coupled to a first body part, a second coupling unit coupled to a second body part disposed in a direction opposite to the first body part with respect to the joint, A thermal reaction drive unit having a shape memory alloy spring unit in which a shape is deformed while reacting with heat, an intention recognition sensor for sensing motion information for shape deformation of the shape memory alloy spring unit, And a thermal reaction control unit for controlling a current for shape deformation of the shape memory alloy spring unit.
Description
본 발명은 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 팔이나 다리와 같은 신체부위에 착용함으로써, 형상기억합금 스프링의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 산업 현장의 근로자, 하역근로자, 택배근로자 등은 무거운 중량의 물체를 반복적으로 들고 이동하는 동작을 수행하는 경우가 많다.In general, workers at industrial sites, unloading workers, courier workers, and the like often perform an operation of repeatedly carrying heavy heavy objects.
이러한 작업은 여러 사람의 인력이 요구되거나 현장 상황에 따라 중장비나 기중기, 도르래 등의 보조장비가 사용되어야 하는 불편이 있다. 또한, 사람이 직접 작업할 경우에는 높은 작업 강도로 인해 근로자의 피로 증가와 작업능률의 저하는 물론이고, 근골격계 손상 등의 산업재해와 관련 직종의 기피 현상에 대한 문제가 있으며, 보조장비를 사용할 경우에는 비교적 넓은 이동공간이나 설치공간이 필요하므로, 사용범위가 제한적인 문제가 있다.Such work requires inconveniences such as heavy equipment, crane, pulley, and other auxiliary equipment depending on the situation of the person or the situation of the site. In addition, when people work directly, there is a problem of industrial disasters such as musculoskeletal injuries and avoidance of related occupation, as well as increased worker fatigue and work efficiency due to high work intensity. There is a problem that the use range is limited because a relatively large moving space or installation space is required.
이러한 문제로 인해 최근에는 모터나 유/공압 실린더 등의 액추에이터를 이용하여 추가적인 힘을 지원할 수 있는 근력보조로봇의 필요성이 대두하고 있다.Recently, there is a need for a muscle-assisted robot capable of supporting an additional force by using an actuator such as a motor or a hydraulic / pneumatic cylinder.
종래의 근력보조로봇은 액츄에이터에 의해 동작하는 관절기구를 사람이 착용하거나 탑승하여 사용하는 것으로서, 액츄에이터의 도움으로 사용자가 낼 수 있는 힘보다 훨씬 큰 힘을 낼 수 있도록 해주는 로봇을 의미한다.A conventional muscle force assist robot means a robot which is used by a person to wear or ride on a joint mechanism operated by an actuator, and which allows a force greater than a force that a user can exert with the help of an actuator.
하지만, 종래의 근력보조로봇의 관절 회동부 제어를 위해서는 로봇 제작간, 조립간, 운용간 변경되는 로봇의 물성정보를 정확히 도출하는 것이 현실적으로 불가능하고, 토크에 근거한 동작지령을 생성하기 위한 연산시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다. 이러한 연산시간의 과다한 소요로 인하여 로봇 구동간 시간지연을 유발하게 되고, 이로 인하여 착용자로 하여금 착용상의 이질감으로 느끼게 하는 문제점이 있었다.However, in order to control the articulation portion of the conventional muscle-force-assisted robot, it is practically impossible to accurately obtain the physical property information of the robot that is changed between the robot manufacture, assembly, and operation, and the calculation time for generating the torque- There is a problem that it is required to overcome the problem. Such an excessive time required for the calculation causes a time delay between the driving of the robots, which causes the wearer to feel a sense of heterogeneity in wear.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 팔이나 다리와 같은 신체부위에 착용함으로써, 형상기억합금 스프링의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a shape memory alloy spring which can be used for a body part such as an arm or a leg, And to provide a muscle force assisting device using a shape memory alloy spring that can help.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제1신체부위에 결합되는 제1결합유닛; 관절을 기준으로 상기 제1신체부위의 반대 방향에 배치되는 제2신체부위에 결합되는 제2결합유닛; 상기 제1결합유닛과 상기 제2결합유닛을 연결하되, 열에 반응하면서 형상이 변형되는 형상기억합금 스프링 단위체를 갖는 열반응구동유닛; 상기 형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형을 위한 동작의도정보를 감지하는 의도인식센서; 및 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형을 위한 전류를 제어하는 열반응제어유닛;을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a muscle force assisting apparatus using a shape memory alloy spring according to the present invention includes: a first coupling unit coupled to a first body part; A second coupling unit coupled to a second body part disposed in a direction opposite to the first body part with respect to the joint; A thermal reaction drive unit having a shape memory alloy spring unit that connects the first coupling unit and the second coupling unit, the shape of which is deformed in response to heat; An intention recognition sensor for sensing motion information for shape deformation of the shape memory alloy spring unit; And a thermal reaction control unit for controlling a current for shape deformation of the shape memory alloy spring unit based on the operation intention information.
여기서, 상기 열반응구동유닛은, 상기 형상기억합금 스프링 단위체와 연결되어 함께 변형되는 케이싱유닛;을 포함하고, 상기 케이싱유닛에는, 상기 형상기억합금 스프링 단위체가 내장되는 내부공간이 형성될 수 있다.Here, the thermal reaction drive unit includes a casing unit connected to and deformed together with the shape memory alloy spring unit, and the casing unit may be formed with an internal space in which the shape memory alloy spring unit is embedded.
여기서, 상기 케이싱유닛에는, 상기 형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형에 따라 공기가 통과되도록 통기공이 관통 형성될 수 있다.Here, the casing unit may be formed with a vent hole so that air is passed therethrough in accordance with the shape deformation of the shape memory alloy spring unit.
여기서, 상기 열반응구동유닛의 일측과 상기 제1결합유닛을 연결하는 제1지지부재; 및 상기 열반응구동유닛의 타측과 상기 제2결합유닛을 연결하는 제2지지부재;를 더 포함할 수 있다.Here, a first supporting member for connecting one side of the thermal reaction drive unit and the first coupling unit; And a second support member connecting the other side of the thermal reaction drive unit and the second engagement unit.
본 발명에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 상기 관절과 상기 제1결합유닛 사이에서 상기 제1신체부위에 결합되어 상기 열반응구동유닛에 연결되는 제3결합유닛; 및 상기 관절과 상기 제2결합유닛 사이에서 상기 제2신체부위에 결합되어 상기 열반응구동유닛에 연결되는 제4결합유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The muscle force assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the present invention includes a third coupling unit coupled to the first body part between the joint and the first coupling unit and connected to the thermal reaction drive unit; And a fourth coupling unit coupled to the second body part between the joint and the second coupling unit and connected to the thermal reaction drive unit; Or the like.
여기서, 상기 열반응구동유닛은, 상기 의도인식센서에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제1형상기억합금 스프링 단위체와, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체와 연결되어 함께 변형되되 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체가 내장되는 제1내부공간이 형성된 제1케이싱유닛을 갖는 제1열반응구동유닛; 상기 의도인식센서에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제2형상기억합금 스프링 단위체와, 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체와 연결되어 함께 변형되되 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체가 내장되는 제2내부공간이 형성된 제2케이싱유닛을 갖는 제2열반응구동유닛; 및 상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간을 연통시키기 위해 상기 제1케이싱유닛과 상기 제2케이싱유닛을 연결하기 위한 유체이동관;을 포함할 수 있다.Here, the thermal reaction drive unit may include a first shape memory alloy spring unit body deforming in response to supplied heat based on operation intention information sensed by the intention recognition sensor, and a second shape memory alloy spring unit body A first thermal reaction drive unit having a first casing unit formed with a first inner space in which the first shape memory alloy spring unit is embedded and deformed together; A second shape memory alloy spring unit which is deformed in response to a supplied heat based on operation intention information sensed by the intention recognizing sensor, and a second shape memory alloy spring unit which is connected to and deformed together with the second shape memory alloy spring unit, A second thermal reaction drive unit having a second casing unit having a second inner space in which the memory alloy spring unit is embedded; And a fluid flow pipe for connecting the first casing unit and the second casing unit to communicate the first inner space and the second inner space.
여기서, 상기 유체이동관은, 상기 제1케이싱유닛에 연결되는 제1이동관; 상기 제2케이싱유닛에 연결되는 제2이동관; 및 상기 제1이동관과 상기 제2이동관을 연결하되, 상기 제1결합유닛과 결합되는 제3이동관;을 포함할 수 있다.Here, the fluid moving pipe may include: a first moving pipe connected to the first casing unit; A second moving pipe connected to the second casing unit; And a third moving pipe connecting the first moving pipe and the second moving pipe, the third moving pipe coupled with the first coupling unit.
여기서, 상기 형상기억합금 스프링 단위체는 형상기억합금 재질로 제작되는 형상기억합금 스프링을 포함할 수 있다.Here, the shape memory alloy spring unit may include a shape memory alloy spring made of a shape memory alloy material.
또한, 상기 형상기억합금 스프링 단위체는 상기 형상기억합금 스프링에 열을 공급하기 위한 저항선; 및 상기 형상기억합금 스프링과 상기 저항선 사이에 배치되어 상기 형상기억합금 스프링과 상기 저항선을 전기적으로 절연시키는 절연부를 더 포함할 수 있다.The shape memory alloy spring unit may further include a resistance line for supplying heat to the shape memory alloy spring; And an insulating portion disposed between the shape memory alloy spring and the resistance wire to electrically isolate the shape memory alloy spring from the resistance wire.
여기서, 상기 열반응제어유닛은, 상기 저항선에 연결되어 상기 저항선에 전류를 공급하는 전류드라이버; 및 상기 동작의도정보에 따라 상기 전류드라이버에서 상기 저항선에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어유닛;을 포함할 수 있다.Here, the thermal reaction control unit may include: a current driver connected to the resistance line to supply a current to the resistance line; And a current control unit for controlling a current supplied to the resistance line in the current driver according to the operation intention information.
본 발명에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 따르면, 팔이나 다리와 같은 신체부위에 착용함으로써, 형상기억합금 스프링의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있다.According to the muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to the present invention, when the wearer wears the wearer's body such as an arm or a leg, the action of standing up with repetitive load using the contraction or relaxation action of the shape memory alloy spring, Can help.
또한, 본 발명은 근력보조장치의 제어에 있어서, 연산시간을 최소화시키고, 장치의 구동에 시간지연이 발생되는 것을 방지하며, 근력보조장치가 설치되는 신체부위의 자연스러운 움직임을 유도하여 사용자로 하여금 착용 상의 이질감을 예방할 수 있다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for minimizing computation time, preventing time delay in driving the apparatus, inducing natural movement of a body part on which a muscle force assisting device is installed, It is possible to prevent heterogeneity of the image.
또한, 본 발명은 케이싱유닛을 통해 형상기억합금 스프링을 보호하면서도 케이싱유닛의 체적 변화에도 불구하고 열반응구동유닛의 형상 변형을 자유롭게 할 수 있다.In addition, the present invention can freely deform the shape of the thermal reaction drive unit despite the volume change of the casing unit while protecting the shape memory alloy spring through the casing unit.
또한, 본 발명은 결합유닛들의 구성 및 배치를 통해 사용자의 근육과 유사한 위치에 열반응구동유닛을 배치하여 신체부위의 움직임을 방해하지 않고, 가볍고 부드러운 근력보조장치를 신체부위에 간편하게 착용할 수 있다.In addition, the present invention can arrange a thermal reaction drive unit at a position similar to a user's muscle through the construction and arrangement of the coupling units, so that a light and soft muscle strength assisting device can be easily worn on a body part without interfering with the movement of the body part .
또한, 본 발명은 제1열반응구동유닛과 제2열반응구동유닛의 내부에 존재하는 냉각유체가 상호 이동되도록 하는 길항 구조를 가짐으로써, 근력보조장치가 간단한 구조를 가지면서 빠른 동작 속도를 나타낼 수 있다.In addition, the present invention has an antagonistic structure in which the cooling fluid existing inside the first and second thermal reaction drive units are mutually shifted, so that the muscle power assisting device has a simple structure and exhibits a fast operation speed .
또한, 본 발명은 유체이동관을 매개로 두 개의 열반응구동유닛이 연결됨으로써, 실제 근육의 움직임과의 유사도를 증대시키고, 열반응구동유닛의 수축과 이완을 도와 관절 운동을 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention can increase the similarity to the movement of the actual muscles by connecting the two thermal reaction drive units via the fluid flow tube, and can facilitate joint motion by contraction and relaxation of the thermal reaction drive unit.
또한, 본 발명은 유체이동관과 결합유닛 사이의 결합을 통해 열반응구동유닛의 결합을 안정화시키고, 유체이동관과 열반응구동유닛과 결합유닛 사이의 결합을 견고하게 할 수 있으며, 냉각유체의 이동을 부드럽게 할 수 있다.In addition, the present invention can stabilize the coupling of the thermal reaction drive unit through the coupling between the fluid transfer tube and the coupling unit, make the coupling between the fluid transfer tube and the thermal reaction drive unit and coupling unit robust, You can soften it.
또한, 본 발명은 형상기억합금 스프링과 저항선 및 냉각유체 사이를 전기적으로 절연시키고, 신체부위로 전류가 누설되는 것을 방지할 수 있다.Further, the present invention can electrically insulate the shape memory alloy spring from the resistance wire and the cooling fluid, and prevent current from leaking to the body part.
또한, 본 발명은 형상기억합금 스프링의 큰 파워밀도를 이용하므로, 신체부위의 관절 운동에 대해 큰 변위를 발생시키고, 근력보조장치의 소형화, 경량화, 무소음화에 기여할 수 있다.Further, since the present invention utilizes a large power density of the shape memory alloy spring, a large displacement is generated with respect to the joint motion of the body part, which contributes to miniaturization, weight reduction, and noise reduction of the muscle power assisting device.
또한, 본 발명은 열반응제어유닛을 통해 실제 근육의 변위에 대응하면서 열반응구동유닛의 변위를 빠르고 정확하게 제어할 수 있다.Further, the present invention can quickly and accurately control the displacement of the thermal reaction drive unit while corresponding to the displacement of the actual muscle through the thermal reaction control unit.
또한, 본 발명은 팔 또는 다리와 같이 관절을 기준으로 상대 운동되는 신체부위에 간편하게 착용할 수 있고, 근력보조장치의 활용도를 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can be easily worn on a body part relative to a joint, such as an arm or a leg, and can improve the utilization of the muscle power assisting device.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에서 제1열반응구동유닛의 수축 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에서 제1열반응구동유닛의 수축 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에서 제1열반응구동유닛의 수축 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a muscle power assisting apparatus using a shape memory alloy spring according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing the shrinkage state of the first thermal reaction drive unit in the muscle strength assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a muscle force assisting device using a shape memory alloy spring according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing a contracted state of a first thermal reaction drive unit in a muscle force assisting apparatus using a shape memory alloy spring according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a muscle force assisting device using a shape memory alloy spring according to a third embodiment of the present invention.
6 is a view showing a contracted state of the first thermal reaction drive unit in the muscle strength assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the third embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, an embodiment of a muscle force assisting apparatus using a shape memory alloy spring according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the present invention is not limited or limited by the examples. Further, in describing the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions may be omitted for clarity of the present invention.
본 발명의 각 실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 팔에 착용하는 것으로 설명한다. 본 발명의 각 실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치가 팔에 착용되는 경우, 위팔인 상박부는 제1신체부위(BU)에 대응되고, 팔뚝인 하박부는 제2신체부위(BD)에 대응되며, 팔꿈치관절은 관절(BJ)에 대응된다.It is explained that the muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to each embodiment of the present invention is worn on the arm. When the muscle strength assisting device using the shape memory alloy spring according to each embodiment of the present invention is worn on the arm, the upper arm corresponds to the first body part BU, the lower arm part corresponds to the second body part BD, And the elbow joint corresponds to the joint BJ.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 대하여 설명한다.A muscle force assisting apparatus using a shape memory alloy spring according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.
본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 팔에 착용하여 형상기억합금 스프링(411)의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있다.The muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to the first embodiment of the present invention is designed to prevent the movement of the wearer by standing up with repetitive load using the contraction or relaxation action of the shape
본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제1결합유닛(10)과, 제2결합유닛(20)과, 열반응구동유닛과, 의도인식센서(30)와, 열반응제어유닛을 포함한다.The muscle strength assisting device using the shape memory alloy spring according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 제1결합유닛(10)은 제1신체부위(BU)에 결합된다.The
상기 제1결합유닛(10)은 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 형태로 배치되는 제1밴드부(11)를 포함하고, 상기 제1밴드부(11)가 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 상태에서 상기 제1밴드부(11)를 상기 제1신체부위(BU)에 고정시키는 제1결합부(12)를 더 포함할 수 있다.The first binding
상기 제1밴드부(11)는 밴드 형태로 상기 제1신체부위(BU)를 감쌀 수 있다. 상기 제1밴드부(11)는 링 형상의 고무와 같이 탄성을 갖는 재질로 이루어져 상기 제1신체부위(BU)에 직접 착용할 수 있다.The
상기 제1결합부(12)는 결합을 위해 상기 제1밴드부(11)에 구비된다. 상기 제1결합부(12)는 벨크로, 클립, 고리 등으로 이루어질 수 있다. 그러면, 상기 제1결합부(12)는 벨크로 결합, 억지끼움 결합, 후크 결합 등의 방식으로 결합될 수 있다. 상기 제1밴드부(11)가 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 상태에서 상기 제1결합부(12)는 상기 제1밴드부(11)를 상기 제1신체부위(BU)에 고정시킬 수 있다.The
이때, 근력보조장치는 상기 열반응구동유닛의 일측과 상기 제1결합유닛(10)(또는 상기 제1밴드부(11))을 연결하는 제1지지부재를 포함할 수 있다.At this time, the muscle strength assisting device may include a first supporting member connecting one side of the thermal reaction drive unit and the first coupling unit 10 (or the first band portion 11).
상기 제1지지부재는 와이어 형태로 상기 열반응구동유닛의 일측과 상기 제1밴드부(11)를 연결할 수 있다. 상기 제1지지부재는 상기 열반응구동유닛의 형상 변형에 대응하여 길이가 가변될 수 있다.The first support member may connect one side of the thermal reaction drive unit and the
상기 제1지지부재는 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 일측과 상기 제1결합유닛(10)(또는 상기 제1밴드부(11))를 연결하는 제1전방지지부재(131)와, 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 일측과 상기 제1결합유닛(10)(또는 상기 제1밴드부(11))을 연결하는 제1후방지지부재(132)를 포함할 수 있다.The first support member includes a first
상기 제2결합유닛(20)은 제2신체부위(BD)에 결합된다. 상기 제2신체부위(BD)는 관절을 기준으로 상기 제1신체부위(BU)의 반대 방향에 배치된다.The
상기 제2결합유닛(20)은 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 형태로 배치되는 제2밴드부(21)를 포함하고, 상기 제2밴드부(21)가 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 상태에서 상기 제2밴드부(21)를 상기 제2신체부위(BD)에 고정시키는 제2결합부(22)를 더 포함할 수 있다.The second
상기 제2밴드부(21)는 밴드 형태로 상기 제2신체부위(BD)를 감쌀 수 있다. 상기 제2밴드부(21)는 링 형상의 고무와 같이 탄성을 갖는 재질로 이루어져 상기 제2신체부위(BD)에 직접 착용할 수 있다.The
상기 제2결합부(22)는 결합을 위해 상기 제2밴드부(21)에 구비된다. 상기 제2결합부(22)는 벨크로, 클립, 고리 등으로 이루어질 수 있다. 그러면, 상기 제2결합부(22)는 벨크로 결합, 억지끼움 결합, 후크 결합 등의 방식으로 결합될 수 있다. 상기 제2밴드부(21)가 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 상태에서 상기 제2결합부(22)는 상기 제2밴드부(21)를 상기 제2신체부위(BD)에 고정시킬 수 있다.The
이때, 근력보조장치는 상기 열반응구동유닛의 타측과 상기 제2결합유닛(20)(또는 상기 제2밴드부(21))을 연결하는 제2지지부재를 포함할 수 있다.At this time, the muscle force assisting device may include a second supporting member connecting the other side of the thermal reaction drive unit and the second coupling unit 20 (or the second band portion 21).
상기 제2지지부재는 와이어 형태로 상기 열반응구동유닛의 타측과 상기 제2밴드부(21)를 연결할 수 있다. 상기 제2지지부재는 상기 열반응구동유닛의 형상 변형에 대응하여 길이가 가변될 수 있다.The second support member may connect the other end of the thermal reaction drive unit and the
상기 제2지지부재는 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 타측과 상기 제2결합유닛(20)(또는 상기 제2밴드부(21))를 연결하는 제2전방지지부재(231)와, 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 타측과 상기 제2결합유닛(20)(또는 상기 제2밴드부(21))을 연결하는 제2후방지지부재(232)를 포함할 수 있다.The second support member includes a second
상기 열반응구동유닛은 상기 제1결합유닛(10)과 상기 제2결합유닛(20)을 연결하되, 상기 제1신체부위(BU)와 상기 제2신체부위(BD)의 움직임에 대응하여 열에 반응하면서 형상이 변형된다. 상기 열반응구동유닛은 열에 반응하면서 신체부위의 길이 방향을 따라 수축 또는 이완될 수 있다.The thermal reaction drive unit connects the
상기 열반응구동유닛은 열에 반응하면서 형상이 변형되는 형상기억합금 스프링 단위체(41)를 포함한다. 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)는 하나로 구비되거나, 둘 이상이 병렬로 배치되어 팔에 전해지는 하중을 수용할 수 있다.The thermal reaction drive unit includes a shape memory
상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)는 형상기억합금 재질로 제작되는 형상기억합금 스프링(411)과, 상기 형상기억합금 스프링(411)에 열을 공급하기 위한 저항선(412)과, 상기 형상기억합금 스프링(411)과 상기 저항선(412) 사이에 배치되어 상기 형상기억합금 스프링(411)과 상기 저항선(412)을 전기적으로 절연시키는 절연부재(413)를 포함할 수 있다.The shape memory
상기 형상기억합금 스프링(411)은 형상기억합금 재질의 와이어가 스프링 가공을 통하여 구현될 수 있고, 상기 저항선(412)을 통해 공급되는 열에 의하여 수축 또는 이완될 수 있다. 상기 저항선(412)은 상기 형상기억합금 스프링(411)에 권취될 수 있다. 상기 형상기억합금 스프링(411)은 열에 의하여 반응하는 다양한 열반응 물질, 예를 들면, 형상기억수지(shape memory resin), 형상기억고분자(shape memory polymer, SMP), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아미드(polyamide), 나일론(nylon) 등으로 제작될 수 있다.The shape memory alloy springs 411 can be formed by spring-shaped wires of a shape memory alloy material and can be contracted or relaxed by the heat supplied through the
상기 열반응구동유닛은 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)와 연결되어 함께 변형되는 케이싱유닛을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 케이싱유닛에는 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)가 내장되는 내부공간이 형성되어 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)를 보호하면서 형상 변형을 간편하게 한다. 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형에 대응하여 상기 케이싱유닛도 함께 변형되므로, 상기 케이싱유닛은 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)에 간섭되지 않게 된다.The thermal reaction drive unit may further include a casing unit connected to and deformed together with the shape memory
여기서, 본 발명의 제1실시예에 따른 상기 케이싱유닛에는 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형에 따라 공기가 통과되도록 통기공(423a)이 관통 형성되므로, 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형에 따라 상기 케이싱유닛의 형상 변형을 원활하게 하고, 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 반응 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.Here, in the casing unit according to the first embodiment of the present invention, a through
상기 열반응구동유닛은 둘 이상이 상호 이격된 상태로 배치되어 일측은 상기 제1결합유닛(10)에 결합되고, 타측은 상기 제2결합유닛(20)에 결합된다.At least two of the thermal reaction drive units are disposed so as to be spaced apart from each other so that one side is coupled to the
본 발명의 제1실시예에서 상기 열반응구동유닛은 제1열반응구동유닛(40a)과, 제2열반응구동유닛(40b)으로 구분할 수 있다. 이에 따라 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)는 상기 제1열반응구동유닛(40a)에 포함되는 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)와, 상기 제2열반응구동유닛(40b)에 포함되는 제2형상기억합금 스프링 단위체(41b)로 구분할 수 있다. 또한, 상기 케이싱유닛은 상기 제1열반응구동유닛(40a)에 포함되는 제1케이싱유닛(420a)과, 상기 제2열반응구동유닛(40b)에 포함되는 제2케이싱유닛(420b)으로 구분할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the thermal reaction drive unit may be divided into a first thermal
그러면, 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 상기 의도인식센서(30)에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)와, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)와 연결되어 함께 변형되는 제1케이싱유닛(420a)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1케이싱유닛(420a)에는 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)가 내장되는 제1내부공간(42a)이 형성된다. 또한, 상기 제1케이싱유닛(420a)에는 상술한 통기공(423a)이 관통 형성되도록 한다.The first thermal
상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)는 상술한 형상기억합금 스프링 단위체와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.The first shape memory
상기 제1케이싱유닛(420a)은 신축 가능한 신축관(423)과, 상기 신축관(423)의 일단에 배치되는 제1마개(421)와, 상기 신축관(423)의 타단에 배치되는 제2마개(422)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 신축관(423)에는 상기 통기공(423a)이 구비되도록 한다.The
본 발명의 제1실시예에서 상기 신축관(423)은 벨로우즈관이 사용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 신축관(423)이 외력에 의하여 변형 가능한 재질 또는 구조를 가지면 어떠한 형태라도 무방하다.In the first embodiment of the present invention, a bellows pipe is used as the
상기 제1마개(421)는 상기 신축관(423)의 일측과 기밀하게 결합되고, 상기 제2마개(422)는 상기 신축관(423)의 타측과 기밀하게 결합되어, 상기 케이싱유닛의 내부에 상기 내부공간을 형성하게 된다.The
상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 일단은 상기 제1마개(421)를 관통하면서 후술하는 전류드라이버(52)와 연결되고, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 타단은 상기 제2마개(422)를 관통하면서 후술하는 전류드라이버(52)와 연결된다. 또한, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 일단은 상기 제1마개(421)와 결합되고, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 타단은 상기 제2마개(422)와 결합된다.One end of the first shape memory
상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 수축 또는 이완시 상기 형상기억합금 스프링(411)의 길이 방향을 따라 상기 제1마개(421) 및 상기 제2마개(422)가 함께 이동하게 되고, 상기 제1마개(421) 및 상기 제2마개(422)가 이동함으로써 상기 제1마개(421) 및 상기 제2마개(422)와 결합된 상기 신축관(423)이 수축 또는 이완하게 된다.The
상기 제1마개(421)와 상기 제2마개(422)는 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 온도 변화를 견딜 수 있는 내열성을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the
물론, 본 발명의 제1실시예는 이에 한정되지 않고, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 일단이 관통하는 관통홀 및 제1상기 형상기억합금 스프링 단위체(41a)의 타단이 관통하는 관통홀 상에는 실링부재(미도시)가 설치될 수 있을 것이다.It is needless to say that the first embodiment of the present invention is not limited to this but the through hole in which one end of the first shape memory
또한, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 상기 의도인식센서(30)에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제2형상기억합금 스프링 단위체(41b)와, 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체(41b)와 연결되어 함께 변형되는 제2케이싱유닛(420b)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 제2케이싱유닛(420b)에는 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체(41b)가 내장되는 제2내부공간(42b)이 형성된다. 또한, 상기 제2케이싱유닛(420b)에는 상술한 통기공(423a)이 관통 형성되도록 한다.The second thermal
상기 제2형상기억합금 스프링 단위체(41b)는 상술한 형상기억합금 스프링 단위체(41)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.The second shape memory
상기 제2케이싱유닛(420b)은 상기 제1케이싱유닛(420a)과 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.The
상기 의도인식센서(30)는 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 동작의도정보를 감지한다. 상기 의도인식센서(30)는 중량물의 파지, 중량물의 이동, 중량물의 지탱에 따라 착용자와 중량물 사이에 발생되는 압력을 감지하는 압력센서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 의도인식센서(30)는 중량물의 파지, 중량물의 이동, 중량물의 지탱에 따라 발생되는 외력에 의해 변화되는 전기저항을 감지하는 스트레인게이지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 의도인식센서(30)는 중량물의 파지, 중량물의 이동, 중량물의 지탱에 따라 근육의 움직임(근육의 수축 또는 팽창)을 감지하는 근전도센서를 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 의도인식센서(30)의 설치 위치를 한정하는 것은 아니고, 근력보조장치가 신체부위에 설치된 위치에 따라 다양하게 설치할 수 있다.Here, the position of the
일예로, 상기 의도인식센서(30)는 상기 제1결합유닛(10)과 상기 제2결합유닛(20) 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 동작의도정보를 감지할 수 있다.For example, the
상기 열반응제어유닛은 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류를 제어한다.The thermal reaction control unit controls the current for deforming the shape memory
일예로, 상기 동작의도정보가 상기 압력센서에서 감지되는 압력값을 바탕으로 하는 경우, 상기 압력값이 커질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 크게 하고, 상기 압력값이 작아질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 작게 제어할 수 있다.For example, when the operation intention information is based on a pressure value sensed by the pressure sensor, a current value for deforming the shape memory
다른 예로, 상기 동작의도정보가 상기 스트레인게이지에서 감지되는 저항값을 바탕으로 하는 경우, 상기 저항값이 커질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 크게 하고, 상기 저항값이 작아질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 작게 제어할 수 있다.As another example, when the operation intention information is based on the resistance value sensed by the strain gauge, the current value for shape deformation of the shape memory
또 다른 예로, 상기 동작의도정보가 상기 근전도센서에서 감지되는 근육의 움직임을 바탕으로 하는 경우, 상기 근육의 움직임이 커질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 크게 하고, 상기 근육의 움직임이 작아질수록 상기 형상기억합금 스프링 단위체(41)의 형상 변형을 위한 전류값을 작게 제어할 수 있다.As another example, when the motion intention information is based on the motion of the muscle sensed by the electromyogram sensor, the current value for deforming the shape memory
상기 열반응제어유닛은 상기 저항선(412)에 연결되어 상기 저항선(412)에 전류를 공급하는 전류드라이버(52)와, 상기 동작의도정보에 따라 상기 전류드라이버(52)에서 상기 저항선(412)에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어유닛(53)을 포함할 수 있다. 상기 열반응제어유닛은 상기 전류드라이버(52)에 전류를 공급하기 위해 전원이 충전되는 전원유닛(51)을 더 포함할 수 있다.The thermal reaction control unit includes a
본 발명의 제1실시예에서 상기 열반응구동유닛이 제1열반응구동유닛(40a)과, 제2열반응구동유닛(40b)으로 구분되므로, 상기 열반응제어유닛은 제1열반응제어유닛(50a)과, 제2열반응제어유닛(50b)으로 구분할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the thermal reaction drive unit is divided into a first thermal
상기 제1열반응제어유닛(50a)은 상기 열반응제어유닛과 같이 상기 저항선(412)에 연결되어 상기 저항선(412)에 전류를 공급하는 전류드라이버(52)와, 상기 동작의도정보에 따라 상기 전류드라이버(52)에서 상기 저항선(412)에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어유닛(53)을 포함하고, 상기 전류드라이버(52)에 전류를 공급하기 위해 전원이 충전되는 전원유닛(51)을 더 포함할 수 있다.The first thermal
또한, 상기 제2열반응제어유닛(50b)은 상기 열반응제어유닛과 같이 상기 저항선(412)에 연결되어 상기 저항선(412)에 전류를 공급하는 전류드라이버(52)와, 상기 동작의도정보에 따라 상기 전류드라이버(52)에서 상기 저항선(412)에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어유닛(53)을 포함하고, 상기 전류드라이버(52)에 전류를 공급하기 위해 전원이 충전되는 전원유닛(51)을 더 포함할 수 있다.The second thermal
본 발명의 제1실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치의 동작을 살펴보면, 도 2와 같이 착용자가 팔을 굽히는 경우, 상기 의도인식센서(30)는 팔의 굽힘 동작을 감지하여 팔을 굽히기 위한 동작의도정보를 생성하게 되고, 이에 따라 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류제어유닛(53)은 해당 전류드라이버(52)를 제어함으로써, 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 수축하면서 상기 제2신체부위(BD)는 상기 관절(BJ)을 기준으로 상기 제1신체부위(BU)와 마주보도록 회전되므로, 팔의 굽힘 동작을 간편하게 할 수 있다.As shown in FIG. 2, when the wearer bends his / her arm, the
여기서, 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 상기 제1신체부위(BU)의 전방에 배치되고, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 상기 제1신체부위(BU)의 후방에 배치됨으로써, 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 수축하면서 발생되는 힘이 팔의 굽힘 동작에 대응하여 상기 제2신체부위(BD)에 충분히 작용할 수 있게 된다.Here, the first thermal
상기 제1신체부위(BU)의 전방이라 함은 팔의 굽힘 동작에 따라 상기 제2신체부위(BD)가 상기 제1신체부위(BU)와 마주보도록 회전될 때, 상기 제1신체부위(BU)에서 상기 제2신체부위(BD)와 마주보는 부분을 의미한다. 상기 제1신체부위(BU)의 후방이라 함은 상기 제1신체부위(BU)의 전방과 대향되는 부분을 의미한다.The front of the first body part BU means that when the second body part BD is rotated to face the first body part BU in accordance with the bending operation of the arm, ) Of the second body part (BD). The rear of the first body part BU means a part facing the front of the first body part BU.
착용자가 팔을 펴는 경우, 상기 의도인식센서(30)는 팔의 펴는 동작을 감지하여 팔을 펴기 위한 동작의도정보를 생성하게 되고, 이에 따라 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류제어유닛(53)은 해당 전류드라이버(52)를 제어함으로써, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 수축하면서 상기 제2신체부위(BD)는 상기 관절(BJ)을 기준으로 상기 제1신체부위(BU)의 전방에서 멀어지도록 회전되므로, 팔의 펼침 동작을 간편하게 할 수 있다.When the wearer stretches his or her arm, the
착용자가 팔을 굽히는 경우, 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류드라이버(52)만을 제어하고, 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류드라이버(52)에는 전류의 공급을 차단할 수 있다.The
또한, 착용자가 팔을 펴는 경우, 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류드라이버(52)만을 제어하고, 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류드라이버(52)에는 전류의 공급을 차단할 수 있다.When the wearer stretches his / her arm, only the
본 발명의 제1실시예에서 근력보조장치에는 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 상기 제1신체부위(BU)의 전방에 배치되고, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 상기 제1신체부위(BU)의 후방에 배치되어 길항 구조를 갖는 것으로 설명하였으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 근력보조장치의 적용 조건에 대응하여 상기 제1신체부위(BU)의 전방에는 상기 제1열반응구동유닛(40a)만 배치되기도 하고, 상기 제1신체부위(BU)의 후방에는 상기 제2열반응구동유닛(40b)만 배치되어도 무방하다.In the first embodiment of the present invention, the first thermal
상기 제1신체부위(BU)의 전방으로 상기 제1열반응구동유닛(40a)만 배치되는 경우, 상기 제1신체부위(BU)의 후방에는 상기 제2열반응구동유닛(40b)을 대신하여 탄성스프링유닛(미도시)을 배치할 수 있다. 상기 탄성스프링유닛(미도시)은 외력에 의해 탄성 변형되도록 한다.When only the first thermal
또한, 상기 제1신체부위(BU)의 후방으로 상기 제2열반응구동유닛(40b)만 배치되는 경우, 상기 제1신체부위(BU)의 전방에는 상기 제1열반응구동유닛(40a)을 대신하여 상기 탄성스프링유닛(미도시)을 배치할 수 있다.When only the second thermal
도시되지 않았지만, 본 발명의 제1실시예에서 상기 통기공(423a)을 생략하고, 상기 제1케이싱유닛(420a)에 냉각유체가 수용되는 경우, 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 냉각유체가 저장되는 제1유체탱크(미도시)와, 상기 제1유체탱크(미도시)와 상기 제1케이싱유닛(420a)을 연결하는 제1유체연결관(미도시)을 더 포함할 수 있다.Although not shown, in the first embodiment of the present invention, when the
그러면, 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 수축하는 경우, 상기 제1케이싱유닛(420a)에 수용된 냉각유체가 상기 제1유체탱크(미도시)로 이동되고, 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 이완되는 경우, 상기 제1유체탱크(미도시)에 저장된 냉각유체가 상기 제1케이싱유닛(420a)의 제1내부공간(42a)으로 이동되도록 한다. 이때, 상기 제1유체탱크(미도시)는 냉각유체의 이동에 따라 탄성 변형되면서 내부 체적을 가변시켜 냉각유체의 이동을 원활하게 할 수 있다.When the first thermal
또한, 본 발명의 제1실시예에서 상기 통기공(423a)을 생략하고, 상기 제2케이싱유닛(420b)에 냉각유체가 수용되는 경우, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 상기 제1열반응구동유닛(40a)과 마찬가지로 냉각유체가 저장되는 제2유체탱크(미도시)와, 상기 제2유체탱크와 상기 제2케이싱유닛(420b)을 연결하는 제2유체연결관(미도시)을 더 포함할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, when the
지금부터는 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금스프링을 이용한 근력보조장치에 대하여 설명한다.Now, with reference to Figs. 3 and 4, a description will be given of a muscle force assisting device using a shape memory alloy spring according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 팔에 착용하여 형상기억합금 스프링(411)의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있다.The muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to the second embodiment of the present invention has a structure in which an operation for standing up with a repetitive load using the contraction or relaxation action of the shape
본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제1결합유닛(10)과, 제2결합유닛(20)과, 열반응구동유닛과, 의도인식센서(30)와, 열반응제어유닛을 포함한다.The muscle force assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제2실시예에서 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.In the second embodiment of the present invention, the same components as those of the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
다만, 본 발명의 제2실시예에서 상기 열반응구동유닛은 제1열반응구동유닛(40a)과, 제2열반응구동유닛(40b)과, 유체이동관(40c)을 포함할 수 있다.However, in the second embodiment of the present invention, the thermal reaction drive unit may include a first thermal
상기 제1열반응구동유닛(40a)과 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 본 발명의 제1실시예에서 언급한 제1열반응구동유닛(40a)과 제2열반응구동유닛(40b)과 동일한 구성으로, 이에 대한 설명은 생략한다.The first thermal
상기 유체이동관(40c)은 상기 제1내부공간(42a)과 상기 제2내부공간(42b)을 연통시키기 위해 상기 제1케이싱유닛(420a)과 상기 제2케이싱유닛(420b)을 연결한다. 상기 유체이동관(40c)은 하나 또는 둘 이상으로 구비될 수 있다.The
상기 제1내부공간(42a), 상기 제2내부공간(42b) 및 상기 유체이동관(40c)에는 냉각유체가 채워져 있으며, 상기 냉각유체로는 물을 사용할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에서는 이에 한정되지 않고, 외력에 의하여 이동될 수 있는 액체 또는 기체 상태의 물질이면 적용 가능하다.The first
여기서, 상기 유체이동관(40c)의 결합을 위해 상기 제1케이싱유닛(420a)에 구비되는 제1마개(421)에는 제1연결홀(421a)이 관통 형성되고, 상기 제2케이싱유닛(420b)에 구비되는 제1마개(421)에는 제2연결홀(421b)이 관통 형성되도록 한다.A
상기 유체이동관(40c)은 상기 제1케이싱유닛(420a)에 연결되는 제1이동관(401)과, 상기 제2케이싱유닛(420b)에 연결되는 제2이동관(402)과, 상기 제1이동관(401)과 상기 제2이동관(402)을 연결하는 제3이동관(403)을 포함할 수 있다.The
상기 제1이동관(401)의 일단은 상기 제1연결홀(421a)에 연결되고, 상기 제1이동관(401)의 타단은 상기 제3이동관(403)의 일단에 연결된다.One end of the first moving
상기 제2이동관(402)의 일단은 상기 제2연결홀(421b)에 연결되고, 상기 제2이동관(402)의 타단은 상기 제3이동관(403)의 타단에 연결된다.One end of the second moving
또한, 상기 제3이동관(403)은 상기 제1결합유닛(10)에 결합되어 상기 유체이동관(40c)이 팔의 움직임에 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제3이동관(403)은 상기 제1결합유닛(10)에 내장되는 형태로 결합됨으로써, 상기 유체이동관(40c)을 보호하고, 상기 유체이동관(40c)의 내부에서 이동되는 냉각유체의 누설을 방지할 수 있다.In addition, the third moving
본 발명의 제2실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치의 동작을 살펴보면, 도 4와 같이 착용자가 팔을 굽히는 경우, 상기 의도인식센서(30)는 팔의 굽힘 동작을 감지하여 팔을 굽히기 위한 동작의도정보를 생성하게 되고, 이에 따라 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류제어유닛(53)은 해당 전류드라이버(52)를 제어함으로써, 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 수축하면서 상기 제2신체부위(BD)는 상기 관절(BJ)을 기준으로 상기 제1신체부위(BU)와 마주보도록 회전되므로, 팔의 굽힘 동작을 간편하게 할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the user bends his or her arm as shown in FIG. 4, the
이때, 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 수축하는 경우, 상기 제1케이싱유닛(420a)에 수용된 냉각유체가 상기 제2열반응구동유닛(40b)에 구비되는 제2케이싱유닛(420b)으로 이동되고, 상기 제2케이싱유닛(420b)으로 이동된 냉각유체에 의하여 상기 제2열반응구동유닛(40b)이 이완되도록 한다.At this time, when the first thermal
착용자가 팔을 펴는 경우, 상기 의도인식센서(30)는 팔의 펴는 동작을 감지하여 팔을 펴기 위한 동작의도정보를 생성하게 되고, 이에 따라 상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류제어유닛(53)은 해당 전류드라이버(52)를 제어함으로써, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 수축하면서 상기 제2신체부위(BD)는 상기 관절(BJ)을 기준으로 상기 제1신체부위(BU)의 전방에서 멀어지도록 회전되므로, 팔의 펼침 동작을 간편하게 할 수 있다.When the wearer stretches his or her arm, the
이때, 상기 제2열반응구동유닛(40b)이 수축하는 경우, 상기 제2케이싱유닛(420b)에 수용된 냉각유체가 상기 제1열반응구동유닛(40a)에 구비되는 제1케이싱유닛(420a)으로 이동되고, 상기 제1케이싱유닛(420a)으로 이동된 냉각유체에 의하여 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 이완되도록 한다.In this case, when the second thermal
착용자가 팔을 굽히는 경우, 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류드라이버(52)만을 제어하고, 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류드라이버(52)에는 전류의 공급을 차단할 수 있다.The
또한, 착용자가 팔을 펴는 경우, 상기 제2열반응제어유닛(50b)에 구비되는 전류드라이버(52)만을 제어하고, 상기 제1열반응제어유닛(50a)에 구비되는 전류드라이버(52)에는 전류의 공급을 차단할 수 있다.When the wearer stretches his / her arm, only the
본 발명의 제2실시예에서도 상기 제1열반응구동유닛(40a)은 상기 제1신체부위(BU)의 전방에 배치되고, 상기 제2열반응구동유닛(40b)은 상기 제1신체부위(BU)의 후방에 배치되어 길항 구조를 갖게 된다.In the second embodiment of the present invention, the first thermal
지금부터는 도 5와 도 6을 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금스프링을 이용한 근력보조장치에 대하여 설명한다.Hereinafter, referring to Figs. 5 and 6, a description will be given of a strength assisting device using a shape memory alloy spring according to a third embodiment of the present invention. Fig.
본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 팔에 착용하여 형상기억합금 스프링(411)의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있다.The muscle force assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the third embodiment of the present invention is designed to prevent the movement of the wearer's arm by taking up a repetitive load using the contraction or relaxation action of the shape
본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제1결합유닛(10)과, 제2결합유닛(20)과, 열반응구동유닛과, 의도인식센서(30)와, 열반응제어유닛을 포함한다.The muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to the third embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제3실시예에서 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.In the third embodiment of the present invention, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment or the second embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.
다만, 본 발명의 제3실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 제3결합유닛(60)과, 제4결합유닛(70) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.However, the muscle force assisting apparatus using the shape memory alloy spring according to the third embodiment of the present invention may further include at least one of the third combining
상기 제3결합유닛(60)은 상기 관절(BJ)과 상기 제1결합유닛(10) 사이에서 상기 제1신체부위(BU)에 결합된다. 상기 제3결합유닛(60)은 상기 열반응구동유닛에 연결된다.The
상기 제3결합유닛(60)은 상기 제2지지부재를 매개로 상기 제2결합유닛(20)과 연결될 수 있다. 상기 제3결합유닛(60)에는 상기 제2지지부재가 통과되는 제1통과홀(63)이 관통 형성될 수 있다. 그러면, 상기 제2지지부재는 팔의 움직임에 따라 상기 제1통과홀(63)에서 이동이 가능하다.The
상기 제3결합유닛(60)은 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 형태로 배치되는 제3밴드부(61)와, 상기 제3밴드부(61)가 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 상태에서 상기 제3밴드부(61)를 상기 제1신체부위(BU)에 고정시키는 제3결합부(62)를 포함한다.The third
상기 제3밴드부(61)는 밴드 형태로 상기 제1신체부위(BU)를 감쌀 수 있다.The
상기 제3결합부(62)는 결합을 위해 상기 제3밴드부(61)에 구비된다. 상기 제3결합부(62)는 벨크로, 클립, 고리 등으로 이루어질 수 있다. 그러면, 상기 제3결합부(62)는 벨크로 결합, 억지끼움 결합, 후크 결합 등의 방식으로 결합될 수 있다. 상기 제3밴드부(61)가 상기 제1신체부위(BU)를 감싸는 상태에서 상기 제3결합부(62)는 상기 제3밴드부(61)를 상기 제1신체부위(BU)에 고정시킬 수 있다.The
상기 제3결합유닛(60)을 통해 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 수축 또는 이완을 원활하게 하면서도 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 상기 제1신체부위(BU)의 전방으로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 팔의 굽힘 동작이나 팔의 펼침 동작에 있어서, 상기 제1신체부위(BU)의 전방에서 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 배치 위치를 명확하게 하여 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 수축 또는 이완에 따라 발생되는 힘의 분산을 방지하고, 상기 제1신체부위(BU)에 상기 제1열반응구동유닛(40a)이 간섭되는 것을 방지할 수 있다.The first thermal
상기 제4결합유닛(70)은 상기 관절(BJ)과 상기 제2결합유닛(20) 사이에서 상기 제2신체부위(BD)에 결합된다. 상기 제4결합유닛(70)은 상기 열반응구동유닛에 연결된다.The
이때, 상기 제1신체부위(BU)의 후방에 배치된 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 일측은 상기 제1결합유닛(10)과 연결되고, 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 타측은 상기 제2지지부재를 매개로 상기 제4결합유닛(70)과 연결되도록 한다.At this time, one side of the second thermal
도시되지 않았지만, 상기 제4결합유닛(70)은 상기 제2지지부재를 매개로 상기 제2결합유닛(20)과 연결될 수 있다. 상기 제4결합유닛(70)에는, 상기 제2지지부재가 통과되는 제2통과홀(73)이 관통 형성될 수 있다. 그러면, 상기 제2지지부재는 팔의 움직임에 따라 상기 제2통과홀(73)에서 이동이 가능하다.Although not shown, the
상기 제4결합유닛(70)은 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 형태로 배치되는 제4밴드부(71)와, 상기 제4밴드부(71)가 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 상태에서 상기 제4밴드부(71)를 상기 제2신체부위(BD)에 고정시키는 제4결합부(72)를 포함한다.The fourth
상기 제4밴드부(71)는 밴드 형태로 상기 제2신체부위(BD)를 감쌀 수 있다.The
상기 제4결합부(72)는 결합을 위해 상기 제4밴드부(71)에 구비된다. 상기 제4결합부(72)는 벨크로, 클립, 고리 등으로 이루어질 수 있다. 그러면, 상기 제4결합부(72)는 벨크로 결합, 억지끼움 결합, 후크 결합 등의 방식으로 결합될 수 있다. 상기 제4밴드부(71)가 상기 제2신체부위(BD)를 감싸는 상태에서 상기 제4결합부(72)는 상기 제4밴드부(71)를 상기 제2신체부위(BD)에 고정시킬 수 있다.The
상기 제4결합유닛(70)을 통해 상기 제2지지부재 중 상기 제2전방지지부재(231)가 상기 제4결합유닛(70)에 연결되지 않으므로, 팔의 굽힘 동작이나 팔의 펼침 동작에 있어서, 상기 제1열반응구동유닛(40a)의 수축 또는 이완 동작을 상기 제2신체부위(BD)에 정확하게 전달할 수 있다.The second
특히, 상기 제4결합유닛(70)에 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 타측이 결합됨으로써, 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 수축 또는 이완 동작이 상기 제1신체부위(BU)에 형성된 근육의 움직임을 모사할 수 있도록 하고, 팔의 움직임을 명확하게 할 수 있다.Particularly, the other side of the second thermal
미설명부호 300은 상기 제1결합유닛(10)과 상기 제2결합유닛(20)을 연결하는 제3지지부재(300)이다. 상기 제3지지부재(300)는 상기 제1결합유닛(10)과 상기 제2결합유닛(20) 사이에서 상기 제3결합유닛(60)과 상기 제4결합유닛(70) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 팔의 움직임에 대한 모사 정확도를 향상시키고, 근력보조장치가 신체부위에 안정되게 배치 고정되도록 한다.
이때, 상기 제3지지부재(300)가 상기 제3결합유닛(60)에 연결되는 경우, 상기 제1통과홀(63)에는 상기 제3지지부재(300)가 이동 가능하게 통과될 수 있다. 또한, 상기 제3지지부재(300)가 상기 제4결합유닛(70)에 연결되는 경우, 상기 제2통과홀(73)에는 상기 제3지지부재(300)가 이동 가능하게 통과될 수 있다. 또한, 상기 제3지지부재(300)는 상기 제4결합유닛(70)과 상기 제2결합유닛(20)을 연결 고정시킬 수 있다.In this case, when the
본 발명의 각 실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치는 여기에 한정하는 것은 아니고, 다리에 착용할 수 있다. 본 발명의 각 실시예에 따른 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치가 다리에 착용되는 경우, 대퇴부는 제1신체부위(BU)에 대응되고, 종아리는 제2신체부위(BD)에 대응되며, 무릎관절은 관절(BJ)에 대응된다.The muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to each embodiment of the present invention is not limited to this and can be worn on the legs. When the muscle force assisting device using the shape memory alloy spring according to each embodiment of the present invention is worn on the leg, the femur corresponds to the first body part BU, the calf corresponds to the second body part BD, The knee joint corresponds to the joint (BJ).
상술한 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치에 따르면, 팔이나 다리와 같은 신체부위에 착용함으로써, 상기 형상기억합금 스프링(411)의 수축 또는 이완 작용을 이용하여 반복적인 하중을 들고 일어서는 동작, 버티는 상황에 대해 도움을 줄 수 있다.According to the muscle force assisting device using the shape memory alloy spring described above, an operation of standing up by taking up a repetitive load using the contraction or relaxation action of the shape
또한, 근력보조장치의 제어에 있어서, 연산시간을 최소화시키고, 장치의 구동에 시간지연이 발생되는 것을 방지하며, 근력보조장치가 설치되는 신체부위의 자연스러운 움직임을 유도하여 사용자로 하여금 착용 상의 이질감을 예방할 수 있다.Further, in the control of the muscle power assisting device, the calculation time is minimized, time delay is not caused in driving the apparatus, and the natural movement of the body part where the muscle assist device is installed is induced, Can be prevented.
또한, 상기 케이싱유닛을 통해 상기 형상기억합금 스프링(411)을 보호하면서도 상기 케이싱유닛의 체적 변화에도 불구하고 상기 열반응구동유닛의 형상 변형을 자유롭게 할 수 있다.In addition, while the shape
또한, 상기 결합유닛들의 구성 및 배치를 통해 사용자의 근육과 동일하거나 유사한 위치에 상기 열반응구동유닛을 배치하여 신체부위의 움직임을 방해하지 않고, 가볍고 부드러운 근력보조장치를 신체부위에 간편하게 착용할 수 있다.Further, by arranging and arranging the coupling units, the thermal reaction drive unit can be disposed at the same or similar position as the muscles of the user, so that the light and soft muscle strength assisting device can be easily worn on the body part without interfering with the movement of the body part have.
또한, 상기 제1열반응구동유닛(40a)과 상기 제2열반응구동유닛(40b)의 내부에 존재하는 냉각유체가 상호 이동되도록 하는 길항 구조를 가짐으로써, 근력보조장치가 간단한 구조를 가지면서 빠른 동작 속도를 나타낼 수 있다.In addition, since the cooling fluid existing inside the first and second thermal
또한, 상기 유체이동관(40c)을 매개로 두 개의 열반응구동유닛이 연결됨으로써, 실제 근육의 움직임과의 유사도를 증대시키고, 상기 열반응구동유닛의 수축과 이완을 도와 관절 운동을 용이하게 할 수 있다.Further, since the two thermal reaction drive units are connected to each other via the
또한, 상기 유체이동관(40c)과 상기 결합유닛 사이의 결합을 통해 상기 열반응구동유닛의 결합을 안정화시키고, 상기 유체이동관(40c)과 상기 열반응구동유닛과 상기 결합유닛 사이의 결합을 견고하게 할 수 있으며, 냉각유체의 이동을 부드럽게 할 수 있다.Further, it is possible to stabilize the coupling of the thermal reaction drive unit through the coupling between the
또한, 상기 형상기억합금 스프링(411)과 상기 저항선(412) 및 냉각유체 사이를 전기적으로 절연시키고, 신체부위로 전류가 누설되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to electrically insulate the shape
또한, 상기 형상기억합금 스프링(411)의 큰 파워밀도를 이용하므로, 신체부위의 관절 운동에 대해 큰 변위를 발생시키고, 근력보조장치의 소형화, 경량화, 무소음화에 기여할 수 있다.Further, since the shape
또한, 상기 열반응제어유닛을 통해 실제 근육의 변위에 대응하면서 상기 열반응구동유닛의 변위를 빠르고 정확하게 제어할 수 있다.In addition, it is possible to control the displacement of the thermal reaction drive unit quickly and accurately while corresponding to the displacement of the actual muscle through the thermal reaction control unit.
또한, 팔 또는 다리와 같이 관절을 기준으로 상대 운동되는 신체부위에 간편하게 착용할 수 있고, 근력보조장치의 활용도를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be easily worn on a body part relative to a joint, such as an arm or a leg, and the utilization of the muscle power assisting device can be improved.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Modify or modify the Software.
BU: 제1신체부위 BJ: 관절 BD: 제2신체부위
10: 제1결합유닛 11: 제1밴드부 12: 제1결합부
131: 제1전방지지부재 132: 제1후방지지부재 20: 제2결합유닛
21: 제2밴드부 22: 제2결합부 231: 제2전방지지부재
232: 제2후방지지부재 30: 의도인식센서 40a: 제1열반응구동유닛
40b: 제2열반응구동유닛 40c: 유체이동관 401: 제1이동관
402: 제2이동관 403: 제3이동관
41: 형상기억합금 스프링 단위체 41a: 제1형상기억합금 스프링 단위체
41b: 제2형상기억합금 스프링 단위체 411: 형상기억합금 스프링
412: 저항선 413: 절연부재 420a: 제1케이싱유닛
420b: 제2케이싱유닛 421: 제1마개 421a: 제1연결홀
421b: 제2연결홀 422: 제2마개 423: 신축관
423a: 통기공 42a: 제1내부공간 42b: 제2내부공간
50a: 제1열반응제어유닛 50b: 제2열반응제어유닛
51: 전원유닛 52: 전류드라이버 53: 전류제어유닛BU: 1st body part BJ: joint BD: 2nd body part
10: first coupling unit 11: first band portion 12: first coupling portion
131: first front support member 132: first rear support member 20: second coupling unit
21: second band portion 22: second coupling portion 231: second front support member
232: second rear support member 30:
40b: second column
402: second moving pipe 403: third moving pipe
41: shape memory
41b: second shape memory alloy spring unit 411: shape memory alloy spring
412: resistance wire 413: insulating
420b: second casing unit 421:
421b: second connection hole 422: second stopper 423: extension pipe
423a: vent
50a: first thermal
51: power supply unit 52: current driver 53: current control unit
Claims (10)
관절을 기준으로 상기 제1신체부위의 반대 방향에 배치되는 제2신체부위에 결합되는 제2결합유닛;
상기 제1결합유닛과 상기 제2결합유닛을 연결하되, 상기 제1신체부위와 상기 제2신체부위의 움직임에 대응하여 열에 반응하면서 형상이 변형되는 형상기억합금 스프링 단위체를 갖는 열반응구동유닛;
상기 형상기억합금 스프링 단위체의 수축 또는 이완 작용을 위하여 착용자의 동작의도정보를 감지하는 의도인식센서; 및
상기 동작의도정보를 바탕으로 상기 형상기억합금 스프링 단위체의 수축 또는 이완 작용을 위한 전류값의 크기를 제어하는 열반응제어유닛;을 포함하며,
상기 열반응구동유닛은 상기 제1 신체부위의 전방에 배치되는 제1 열반응구동유닛과, 상기 제1 신체부위의 후방에 배치되는 제2 열반응구동유닛을 포함하고, 상기 제1 열반응구동유닛과 상기 제2 열반응구동유닛은 길항구조를 가지면서 상기 제1 열반응구동유닛이 수축되는 경우 상기 제2 열반응구동유닛은 이완되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.A first binding unit coupled to the first body part;
A second coupling unit coupled to a second body part disposed in a direction opposite to the first body part with respect to the joint;
A thermal reaction drive unit having a shape memory alloy spring unit connecting the first coupling unit and the second coupling unit and deforming in response to heat corresponding to movement of the first body part and the second body part;
An intention recognition sensor that senses information on the intention of the wearer for contraction or relaxation of the shape memory alloy spring unit; And
And a thermal reaction control unit for controlling a magnitude of a current value for contraction or relaxation of the shape memory alloy spring unit based on the operation intention information,
Wherein the thermal reaction drive unit includes a first thermal reaction drive unit disposed in front of the first body part and a second thermal reaction drive unit disposed behind the first body part, Unit and the second thermal reaction drive unit have an antagonistic structure, and when the first thermal reaction drive unit is contracted, the second thermal reaction drive unit is relaxed.
상기 제1 열반응구동유닛은 상기 의도인식센서에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제1형상기억합금 스프링 단위체와, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체와 연결되어 함께 변형되되 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체가 내장되는 제1내부공간이 형성된 제1케이싱유닛을 포함하고,
상기 제2 열반응구동유닛은 상기 의도인식센서에서 감지되는 동작의도정보를 바탕으로 공급되는 열에 반응하면서 형상이 변형되는 제2형상기억합금 스프링 단위체와, 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체와 연결되어 함께 변형되되 상기 제2형상기억합금 스프링 단위체가 내장되는 제2내부공간이 형성된 제2케이싱유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.The method according to claim 1,
Wherein the first thermal reaction drive unit includes: a first shape memory alloy spring unit that is deformed in response to a supplied heat based on operation intention information sensed by the intention recognition sensor; and a second shape memory alloy spring unit And a first casing unit having a first internal space in which the first shape memory alloy spring unit is embedded,
Wherein the second thermal reaction drive unit includes: a second shape memory alloy spring unit that deforms while reacting with supplied heat based on the degree of operation information sensed by the intention recognition sensor; and a second shape memory alloy spring unit And a second casing unit formed with a second internal space in which the second shape memory alloy spring unit is embedded, the second internal space being embedded in the second shape memory alloy spring unit.
상기 제1케이싱유닛에는, 상기 제1형상기억합금 스프링 단위체의 형상 변형에 따라 공기가 통과되도록 통기공이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first casing unit is formed with a vent hole to allow air to pass therethrough in accordance with the shape deformation of the first shape memory alloy spring unit.
상기 제1 열반응구동유닛의 일측 및 상기 제2 열반응구동유닛의 일측과 상기 제1결합유닛을 연결하는 제1지지부재; 및
상기 제1 열반응구동유닛의 타측 및 상기 제2 열반응구동유닛의 타측과 상기 제2결합유닛을 연결하는 제2지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.The method according to claim 1,
A first support member connecting one side of the first thermal reaction drive unit and one side of the second thermal reaction drive unit to the first engagement unit; And
Further comprising a second support member for connecting the other side of the first thermal reaction drive unit and the other side of the second thermal reaction drive unit to the second engagement unit. .
상기 관절과 상기 제1결합유닛 사이에서 상기 제1신체부위에 결합되어 상기 제1열반응구동유닛 및 상기 제2열반응구동유닛에 연결되는 제3결합유닛; 및 상기 관절과 상기 제2결합유닛 사이에서 상기 제2신체부위에 결합되어 상기 제1열반응구동유닛 및 상기 제2열반응구동유닛에 연결되는 제4결합유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.The method according to claim 1,
A third coupling unit coupled to the first body part between the joint and the first coupling unit and connected to the first thermal reaction drive unit and the second thermal reaction drive unit; And a fourth coupling unit coupled to the second body part between the joint and the second coupling unit and connected to the first thermal reaction drive unit and the second thermal reaction drive unit; Wherein the shape memory alloy spring further comprises at least one of the shape memory alloy spring.
상기 열반응구동유닛은 상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간을 연통시키기 위해 상기 제1케이싱유닛과 상기 제2케이싱유닛을 연결하기 위한 유체이동관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.3. The method of claim 2,
Wherein the thermal reaction drive unit further comprises a fluid movement pipe for connecting the first casing unit and the second casing unit to communicate the first inner space and the second inner space. .
상기 유체이동관은,
상기 제1케이싱유닛에 연결되는 제1이동관;
상기 제2케이싱유닛에 연결되는 제2이동관; 및
상기 제1이동관과 상기 제2이동관을 연결하되, 상기 제1결합유닛과 결합되는 제3이동관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.The method according to claim 6,
The fluid flow pipe
A first moving pipe connected to the first casing unit;
A second moving pipe connected to the second casing unit; And
And a third moving pipe connecting the first moving pipe and the second moving pipe, the third moving pipe being coupled to the first coupling unit.
상기 형상기억합금 스프링 단위체는,
형상기억합금 재질로 제작되는 형상기억합금 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.The method according to claim 1,
In the shape memory alloy spring unit,
A shape memory alloy spring comprising a shape memory alloy spring made of a shape memory alloy material.
상기 형상기억합금 스프링 단위체는,
상기 형상기억합금 스프링에 열을 공급하기 위한 저항선; 및
상기 형상기억합금 스프링과 상기 저항선 사이에 배치되어 상기 형상기억합금 스프링과 상기 저항선을 전기적으로 절연시키는 절연부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.9. The method of claim 8,
In the shape memory alloy spring unit,
A resistance line for supplying heat to the shape memory alloy spring; And
Further comprising: an insulating portion disposed between the shape memory alloy spring and the resistance wire to electrically isolate the shape memory alloy spring from the resistance wire.
상기 열반응제어유닛은,
상기 저항선에 연결되어 상기 저항선에 전류를 공급하는 전류드라이버; 및
상기 동작의도정보에 따라 상기 전류드라이버에서 상기 저항선에 공급하는 전류를 제어하는 전류제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형상기억합금 스프링을 이용한 근력보조장치.10. The method of claim 9,
Wherein the thermal reaction control unit comprises:
A current driver connected to the resistance line to supply a current to the resistance line; And
And a current control unit for controlling a current supplied to the resistance wire by the current driver according to the operation intention information.
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