KR101924268B1 - 허리보조장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 허리보조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 착용자의 신체에 착용되어 구동하는 구동부, 착용자의 허리 위치를 측정하는 센서부, 및 측정된 허리 위치 정보를 이용하여 허리의 이동 속도를 계산하고, 동작 모드를 선택하고, 기준 자세 및 작업 자세를 설정하며, 상기 동작 모드에 따라 상기 구동부로 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는, 허리보조장치를 제공한다.

Description

허리보조장치 및 그 제어방법{LUMBAR ASSISTANCE DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 허리보조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 센서를 이용하여 착용자가 작업시 허리 근력을 보조할 수 있는 허리보조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근, 전신형 착용 로봇을 시작으로 신체 일부만 지원하는 모듈형 착용 로봇까지 다양한 종류의 착용 로봇이 개발되고 있다. 하지만, 대부분의 하지 관련 착용 로봇은 보행 보조를 목적으로 개발되었다.

이에 따라, 기존 제어방법으로는 낮은 부분의 그라인딩과 같은 작업을 하기 위해 허리를 구부리고 작업할 때나 박스를 반복해서 옮길 때와 같이 허리를 반복해서 구부리고 펴는 동작을 수행하기 어려웠다.

한국등록특허공보 제10-0786668호(2007.12.11)

본 발명은 허리위치 측정센서를 이용하여 착용자가 장시간 허리를 구부리고 작업하는 경우 또는 반복해서 허리를 구부리고 허리를 펴는 작업을 하는 경우에 허리의 부하를 감소시켜 피로도 감소 및 작업효율 저하를 방지할 수 있는 허리보조장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 착용자의 신체에 착용되어 구동하는 구동부, 착용자의 허리 위치를 측정하는 센서부, 및 측정된 허리 위치 정보를 이용하여 허리의 이동 속도를 계산하고, 동작 모드를 선택하고, 기준 자세 및 작업 자세를 설정하며, 상기 동작 모드에 따라 상기 구동부로 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는, 허리보조장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 허리위치 측정센서를 이용하여 허리 위치 정보에 따른 착용자의 기준 자세 및 작업 자세를 설정하는 설정 단계, 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 구부리고 하는 작업을 지원하는 고정 작업 단계, 및 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 숙일 때는 근력 보조를 중지하고, 허리를 펼 때 근력을 보조하는 반복 작업 단계를 포함하는, 허리보조장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 허리위치 측정센서를 이용하여 착용자가 장시간 허리를 구부리고 작업하는 경우 또는 반복해서 허리를 구부리고 허리를 펴는 작업을 하는 경우에 허리의 부하를 감소시켜 피로도 감소 및 작업효율 저하를 방지하고, 착용자의 부상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 허리보조장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 3의 허리보조장치의 제어방법을 상세하게 나타내는 순서도이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 허리보조장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치(100)는 등판부(110), 구동부(120), 센서부(140) 및 제어부(200)를 포함할 수 있다.

등판부(110)는 착용자의 등에 착용되며, 센서부(140) 및 제어부(200)를 수납할 수 있다.

구동부(120)는 좌측 구동부(120L) 및 우측 구동부(120R)를 포함하며, 등판부(110)로부터 연장된 로드에 연결되어 구동될 수 있다. 여기서, 구동부(120)는 착용자의 허벅지에 밀착 착용되어 허벅지에 고정되고 허벅지에 힘을 인가하는 좌우허벅지 고정부(130L, 130R)를 더 포함할 수 있다.

센서부(140)는 착용자의 허리 위치를 측정할 수 있다. 이를 위해, 센서부(140)는 좌측위치 측정센서(141L), 우측위치 측정센서(141R), 허리위치 측정센서(142)를 포함할 수 있다.

좌측위치 측정센서(141L) 및 우측위치 측정센서(141R)는 각 구동부(120L, 120R)에 설치되며, 등판부(110)를 기준으로 좌우허벅지 고정부(130L, 130R)의 움직임을 측정할 수 있다.

허리위치 측정센서(142)는 등판부(110)에 설치되며, 피치(pitch)축을 중심으로 중력으로 인해 착용자 허리의 기울어진 정도를 측정할 수 있다.

제어부(200)는 위치 수집부(210), 속도 계산부(220), 동작모드 선택부(230), 기준자세 설정부(250) 및 제어신호 생성부(240)를 포함할 수 있다.

위치 수집부(210)는 센서부(140)에서 감지한 위치정보를 수집할 수 있다.

속도 계산부(220)는 위치 수집부(210)로부터 수집된 위치정보를 수신하고, 수집한 위치정보로부터 착용자의 허리 이동 속도 및 각 허벅지 이동 속도를 계산할 수 있다.

동작모드 선택부(230)는 착용자의 행동에 따라 비작업, 고정작업 지원, 및 허리펴기 지원 중 어느 하나로 허리보조장치(100)의 동작모드를 선택할 수 있다.

여기서, 동작모드 선택부(230)는 입력부(160)로부터 신호를 입력받아 허리펴기 동작을 실시할 수 있다. 이때, 입력부(160)는 스위치 또는 음성인식과 같은 입력장치를 포함할 수 있다.

또한, 동작모드 선택부(230)는 표시부(170)를 통해 선택된 동작모드를 표시할 수 있다.

기준자세 설정부(250)는 위치 수집부(210)에서 수집된 위치정보를 이용하여 허리보조장치(100)의 동작모드를 선택하기 위한 기준자세, 작업자세 및 반복작업자세 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 여기서, 기준자세는 착용자가 허리보조장치(100)를 착용한 후 똑바로 섰을 때의 허리 위치로 설정될 수 있다. 또한, 작업자세는 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 고정작업 시 허리위치로 설정될 수 있고, 반복작업자세는 반복작업 시 물건을 잡을 때 허리위치를 설정될 수 있다.

이때, 기준자세, 작업자세 및 반복작업자세는 입력부(160)에서 스위치 또는 기타 장치를 통해 상태를 설정할 수 있다. 이러한 입력부(160)는 착용자의 입력을 신호를 기준자세 설정부(250)로 전달할 수 있다.

제어신호 생성부(240)는 구동부(120)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다. 여기서, 제어신호 생성부(240)는 기준자세 설정부(250)에서 설정된 기준자세, 작업자세 및 반복작업자세에 따라 구동부(120)를 제어하기 위한 제어신호를 출력할 수 있다.

이러한 제어부(200)는 중력방향 대비 허리의 기울기를 측정할 수 있는 센서부(140)를 이용하여 착용자의 기본자세 및 작업자세를 설정하고, 설정된 작업자세의 위치정보를 이용하여 허리를 구부리고 하는 작업을 지원하며, 설정된 작업자세의 위치정보를 이용하여 허리를 숙일 때는 힘을 보조하지 않고 물건을 들어올리 때, 즉 허리를 필 때에만 힘을 보조하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치의 제어방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

도 4는 도 3의 허리보조장치의 제어방법을 상세하게 나타내는 순서도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치의 제어방법은 허리위치 측정센서를 이용하여 허리 위치 정보에 따른 착용자의 기준 자세 및 작업 자세를 설정하는 설정 단계(S100), 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 구부리고 하는 작업을 지원하는 고정 작업 단계(S200), 및 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 숙일 때는 근력 보조를 중지하고, 허리를 펼 때 근력을 보조하는 반복 작업 단계(S300)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 허리보조장치의 제어방법은 설정 단계에 앞서, 설정 단계, 고정 작업 단계, 및 반복 작업 단계 중 하나의 단계를 결정하는 단계 선택 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.

단계 S50 이전에, 허리보조장치에서 퍼리펴기 상태가 오프된 상태인 것을 확인하고, 센서부의 위치정보를 수집하며, 위치정보를 기반으로 허리의 이동 속도를 계산할 수 있다.

단계 S50에서는, 설계 단계, 고정 작업 단계, 및 반복 작업 단계로 단계 중 하나의 단계로 변경하기 위해서 입력부를 통해 단계 변경을 위한 신호를 입력받을 수 있다.

여기서, 입력부의 입력 장치를 스위치로 가정하면, 비상시 구동부의 출력을 끌 수 있고, 설정을 변경할 수 있는 설정단계 스위치의 상태를 가장 먼저 판단할 수 있다. 이때, 설정단계 스위치가 온(On)이면 설정 단계(S100)를 실행하고, 오프(Off)이면 작업 단계(S200, S300)를 선택할 수 있다.

다음, 설정단계 스위치가 오프(Off)인 경우, 반복모드 스위치의 상태를 판단할 수 있다. 이때, 반복모드 스위치의 상태가 온(On)이면 반복 작업 단계(S200)를 실행하고, 오프(Off)이면 고정작업 단계(S300)를 실행할 수 있다.

단계 S100는, 도 4에 도시된 설정단계 블록과 같이 구성되며, 기준자세 설정부와 제어신호 생성부에 의해 처리될 수 있다.

단계 S100에서는, 허리위치 측정센서를 이용하여 기준자세와 작업자세를 설정할 수 있다.

단계 S100에서 기본자세는 착용자가 허리보조장치를 착용 후 똑바로 섰을 때 허리위치이다. 또한 작업자세는 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 고정작업 시 허리위치 또는 반복작업 시에는 물건을 잡을 때 허리위치이다. 각각의 자세는 입력부에서 스위치 또는 음성 인식 등의 장치를 통해 상태를 설정할 수 있다.

단계 S100에서는 구동부의 오동작을 방지하기 위해 구동부 제어신호로, 출력을 0으로 하는 무동력신호 또는 허리보조장치의 움직임을 자유롭게 해줄 수 있는 마찰보상신호만 생성해 준다.

다음, 단계 S200은 도 4에 도시된 고정작업단계 블록과 같이 구성되며, 동작모드 선택부와 제어신호 생성부에 의해 처리될 수 있다.

단계 S200는, 비작업, 고정작업 지원, 허리펴기 지원의 세가지 단계로 구분될 수 있다. 여기서, 비작업은 근력 지원이 불필요한 경우이고, 고정작업 지원은 허리를 일정 각도 이상 숙여 작업할 때 허리의 근력을 보조하는 경우이고, 허리펴기 지원은 허리를 펼 때 허리의 근력을 보조하는 경우로 설정될 수 있다.

구체적으로, 비작업 단계는 고정작업 단계 S200에서 허리를 일정 이상 (작업자세-동작 오프셋(offset)) 숙이기 전으로 허리의 근력 보조가 없는 비작업 신호를 출력할 수 있다. 이러한 비작업 단계는 작업 지원이 아닐 때 허리보조장치의 구동부를 움직이기 위한 신호로 간단한 마찰보상부터 보행보조까지 여러 알고리즘이 적용될 수 있다.

고정작업 지원 단계는 허리를 일정 이상 숙이면 작업 중으로 판단할 수 있다. 이에 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 동안 허리 근력을 보조하기 위해 출력하고자 하는 힘을 고정작업 신호로 생성할 수 있다. 여기서, 고정작업 신호를 생성하는 방법은 다양한 방법을 활용할 수 있으며, 일 예로 가상의 스프링이 작용하는 것처럼 힘을 발생해주는 방법이 있다.

허리펴기 지원 단계는 고정작업 지원 단계를 수행하는 중 허리를 펴고 싶을 때, 즉 상반신을 들어올려 기준자세로 복귀하고 싶을 때 사용되는 단계이다.

물론, 고정작업 단계에서도 착용자가 허리를 펴는데 문제는 없으나, 허리보조장치는 일정 영역에서만 허리 근력을 보조해준다. 또한, 단순 고정작업일 때에는 작업 위치에서 버티는 것이지만 허리를 펴기 위해서는 그 이상의 힘이 필요하므로, 착용자가 허리를 세울 때까지 허리 근력을 지원받기 위해서는 고정작업 지원과 별도의 단계를 가져야 한다. 이를 위해, 허리보조장치는 입력부를 통해 신호를 입력받아 허리펴기 동작을 시작할 수 있다.

허리펴기 동작의 종료는 허리위치가 기본자세 + 정지 오프셋(offset) 보다 작을 때로, 종료가 되면 펴기종료신호를 완료한 이후 비작업 단계로 전환할 수 있다.

여기서, 기본자세는 단계 S100에서 설정된 자세이고, 정지 오프셋(offset)은 실제 허리펴기 지원 단계를 종료하는 범위를 미세하게 조정하는 부분으로 기구나 상황에 따라 조정할 수 있다.

이때, 허리펴기신호와 펴기종료신호는 다양한 방법을 이용하여 사용할 수 있으며, 일 예로, 허리펴기 신호 발생시 착용자에게 가해지는 충격을 방지하기 위해 최종 고정작업 힘에 추가적인 힘을 한번에 증가시키는 것이 아닌 일정시간 동안 연속적으로 증가시키는 방법을 이용할 수 있다.

또한, 허리펴기종료 시 사용되는 펴기종료신호도 최종 힘에서 일정시간 동안 연속적으로 힘을 감소시켜 착용자가 충격받는 것을 방지할 수 있다. 일 예로 최종 고정작업 힘에 추가적인 힘을 사인파로 증가시키고 펴기종료시에도 사인파로 감소시킬 수 있다.

이를, 간단히 수식으로 표현하면, 허리펴기 중에는 하기 수학식 1을 통해 허리펴기신호를 산출할 수 있고, 허리펴기 종료시에는 하기 수학식 2를 통해 펴기종료신호를 산출할 수 있다.

즉 허리펴기 지원 단계를 시작 후 1/4f₁까지 사인파 형태로 최종 고정작업신호에 들어올림 힘을 부드럽게 증가시키고, 반대로 펴기종료시에도 최대힘(최종고정작업힘+Kb)에서 부드럽게 감소시켜 착용자에게 가해질 수 있는 충격을 줄일 수 있다.

단계 S300은 도 4에 도시된 반복작업단계 블록과 같이 구성되며, 동작모드 선택부와 제어신호 생성부에 의해 처리될 수 있다.

단계 S300은 허리를 숙여 물건을 잡고, 허리를 펴 들어올리는 작업을 수행하기 위한 반복작업 단계이다. 고정작업과 다르게 허리를 숙일 때 허리보조장치가 버텨주면 오히려 저항감으로 동작하게 된다. 따라서 허리를 숙일 때에도 비작업으로 동작해야 하며, 근력 보조는 오직 물건을 들어 올릴 때, 즉 허리를 펼 때만 해줘야 한다.

단계 S300은 세부적으로 비작업, 허리펴기 지원의 두가지 단계로 구분 된다. 비작업은 지원이 불필요 할 경우이고, 허리펴기 지원은 착용자가 물건을 들어 올릴 때 허리의 근력을 보조하는 경우로 설정될 수 있다.

이때, 단계 S300에서의 비작업은 허리를 일정이상(작업자세-동작 오프셋(offset)) 숙이지 않은 상태이거나, 일정이상 숙여도 허리펴기를 시도 하지 않는 상태이다. 즉 고정작업 단계와 달리 숙일 때는 근력을 지원하지 않을 수 있다.

또한, 단계 S300에서의 비작업신호는 단계 S300의 비작업신호와 동일하다.

단계 S300에서 허리펴기 지원 단계는 허리를 일정이상 (작업자세-동작 오프셋(offset)) 숙인 상태에서 착용자가 허리 펴기를 시도할 경우 시작하여 허리위치가 기본자세+정지오프셋(offset) 보다 작을 경우 종료할 수 있다. 참고로 단계 S200에서 단계 S300과 같은 방법을 사용하지 않는 이유는 고정작업 시 착용자가 자세 변경을 위해 약간만 허리를 들어올리고자 하는 경우가 있을 수 있기 때문이다.

단계 S300에서 허리 펴기 시도는 단계 S200에서 사용된 허리위치 측정센서를 사용하며, 미분을 통해 속도를 측정하여 일정 속도(0-속도오프셋(offset)) 이하일 경우 착용자가 허리펴기를 시도하는 것으로 인식한다. 상기 일정속도에서 0보다 작음은 허리를 들어올릴 때를 의미하며 속도 오프셋(offset)은 민감도를 조정하기 위함 이다.

단계 S300에서 허리펴기신호 및 펴기종료신호는 수학식 1의 허리펴기신호 및 수학식 2의 펴기종료신호에서 최종고정작업힘이 없는 것을 빼고 동일하다. 즉, 허리펴기 신호 발생시 착용자에게 가해지는 충격을 방지하기 위해 허리펴기 시도 시 지원하는 힘을 스텝(Step) 형식과 같이 한번에 증가시키는 것이 아닌 일정시간 동안 연속적으로 증가시킨다. 마찬가지로, 허리펴기종료시 사용되는 펴기종료신호에도 최종힘에서 일정시간 동안 힘을 연속적으로 감소시켜 충격을 방지할 수 있다.

이러한 예로 최종고정작업힘에 추가적인 힘을 사인파로 증가시키고 펴기종료시에도 사인파로 감소시키는 방법이 있다. 간단히 수식으로 표현하면, 하기 수학식 3 및 수학식 4로 나타낼 수 있다

수학식 3 및 수학식 4에서 Kc는 최대힘이다.

즉 허리펴기 지원 단계를 시작 후 1/4f₁까지 사인파 형태로 최대힘(Kc)까지 근력지원 힘을 부드럽게 증가시키고, 반대로 펴기종료시에도 최대힘(Kc)에서 부드럽게 감소시켜 착용자에게 가해질 수 있는 충격을 줄일 수 있다.

본 발명에서는 허리위치 측정센서를 사용하여 기준자세를 설정하고, 고정작업과 반복 작업 시 허리의 근력지원을 위한 제어 방법을 제안하였다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 허리위치 측정센서를 이용하여 착용자가 장시간 허리를 구부리고 작업하는 경우 또는 반복해서 허리를 구부리고 허리를 펴는 작업을 하는 경우에 허리의 부하를 감소시켜 피로도 감소 및 작업효율 저하를 방지할 수 있다.

예를 들면, 허리보조장치를 통해 착용자는 작업지점이 낮아 허리를 숙이고 작업하는 경우와 물류창고와 같은 곳에서 물건을` 반복해서 들어 올려야 하는 경우 근력지원을 받아 허리의 피로를 감소시켜 부상방지 및 작업효율 저하를 막을 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100: 허리보조장치
110: 등판부
120: 구동부
130: 허벅지고정부
140: 센서부
200: 제어부

Claims (10)

1. 착용자의 신체에 착용되어 구동하는 구동부;
   착용자의 허리 위치를 측정하는 센서부; 및
   측정된 허리 위치 정보를 이용하여 허리의 이동 속도를 계산하고, 비작업, 고정작업 지원 및 허리펴기 지원 중 어느 하나로 동작 모드를 선택하고, 기준 자세 및 작업 자세를 설정하며, 선택된 동작 모드에 따라 상기 구동부로 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   고정작업 지원의 동작 모드에서 허리가 일정 이상 숙여졌을 때 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 동안 허리 근력을 보조하기 위해 출력하고자 하는 힘을 고정작업 신호로 생성하며, 상기 고정작업 신호는 가상의 스프링이 작용하는 것처럼 힘을 발생시키도록 생성되고,
   허리펴기 지원의 동작 모드에서 착용자에게 가해지는 충격을 방지하기 위하여 허리펴기 중에 하기 수학식 1을 통해 허리펴기신호를 산출하고, 허리펴기 종료시에 하기 수학식 2를 통해 펴기종료신호를 산출하며,
   [수학식 1]
   

   

   
   [수학식 2]
   

   

   
   상기 수학식 1 및 2에서 Kb는 추가 힘으로서, Kb=(최대힘 - 최종고정작업힘)으로 설정되는, 허리보조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   내부에 상기 센서부가 설치되며, 착용자가 착용하는 등판부를 더 포함하는, 허리보조장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서부를 이용하여 허리 위치 정보에 따른 착용자의 기준 자세 및 작업 자세를 설정하는 설정 단계, 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 구부리고 하는 작업을 지원하는 고정 작업 단계, 및 설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 숙일 때는 근력 보조를 중지하고, 허리를 펼 때 근력을 보조하는 반복 작업 단계를 수행하도록 제어신호를 생성하여 출력하는, 허리보조장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서부에서 감지한 위치정보를 수집하는 위치 수집부;
   상기 위치 수집부로부터 수집된 위치정보를 수신하고 수집된 위치정보로부터 착용자의 허리 이동 속도를 계산하는 속도 계산부;
   착용자의 행동에 따라 비작업, 고정작업 지원 및 허리펴기 지원 중 어느 하나로 동작모드를 선택하는 동작모드 선택부;
   상기 위치 수집부에서 수집된 위치정보를 이용하여 상기 동작모드를 선택하기 위한 기준자세, 작업자세 및 반복작업자세 중 적어도 하나를 설정하는 기준자세 설정부; 및
   상기 구동부를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부를 포함하는, 허리보조장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   외부로부터 입력된 신호를 상기 상기 동작모드 선택부로 전달하는 입력부; 및
   상기 동작모드 선택부에서 선택된 동작모드를 표시하는 표시부;
   를 더 포함하는, 허리보조장치.
   
6. 허리위치 측정센서를 이용하여 허리 위치 정보에 따른 착용자의 기준 자세 및 작업 자세를 설정하는 설정 단계;
   설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 구부리고 하는 작업을 지원하는 고정 작업 단계; 및
   설정된 작업 자세 위치 정보를 이용하여 허리를 숙일 때는 근력 보조를 중지하고, 허리를 펼 때 근력을 보조하는 반복 작업 단계를 포함하되,
   상기 설정 단계에서는, 허리위치 측정센서를 이용하여 상기 기준 자세 및 상기 작업 자세를 설정하되, 상기 기준 자세는 착용자가 허리보조장치를 착용 후 똑바로 섰을 때 허리위치로 설정되고, 상기 작업 자세는 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 고정작업 시 허리 위치 또는 허리를 숙이고 펴는 반복작업 시 물건을 잡을 때의 허리 위치로 설정되며,
   상기 고정 작업 단계는, 비작업 단계, 고정작업 지원 단계, 허리펴기 지원 단계를 포함하고, 상기 비작업 단계는 근력 지원이 불필요한 경우로 설정되고, 상기 고정작업 지원 단계는 허리를 일정 각도 이상 숙여 작업할 때 허리의 근력을 보조하는 경우로 설정되고, 상기 허리펴기 지원 단계는 허리를 펼 때 허리의 근력을 보조하는 경우로 설정되며,
   상기 고정작업 지원 단계에서는 허리가 일정 이상 숙여졌을 때 착용자가 허리를 숙이고 작업하는 동안 허리 근력을 보조하기 위해 출력하고자 하는 힘을 고정작업 신호로 생성하며, 상기 고정작업 신호는 가상의 스프링이 작용하는 것처럼 힘을 발생시키도록 생성되고,
   상기 허리펴기 지원 단계에서는 착용자에게 가해지는 충격을 방지하기 위하여 허리펴기 중에 하기 수학식 1을 통해 허리펴기신호를 산출하고, 허리펴기 종료시에 하기 수학식 2를 통해 펴기종료신호를 산출하며,
   [수학식 1]
   

   

   
   [수학식 2]
   

   

   
   상기 수학식 1 및 2에서 Kb는 추가 힘으로서, Kb=(최대힘 - 최종고정작업힘)으로 설정되는, 허리보조장치의 제어방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 설정 단계 이전에, 상기 설정 단계, 상기 고정 작업 단계, 및 상기 반복 작업 단계 중 하나의 단계를 결정하는 단계 선택 단계를 더 포함하는, 허리보조장치의 제어방법.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제6항에 있어서,
    상기 반복 작업 단계는,
    비작업 단계 및 허리펴기 지원 단계를 포함하고,
    상기 비작업 단계는 근력 지원이 불필요한 경우로 설정되고,
    상기 허리펴기 지원 단계는 착용자가 물건을 들어 올릴 때 허리의 근력을 보조하는 경우로 설정되는, 허리보조장치의 제어방법.
    

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