KR101931937B1

KR101931937B1 - Control sensor system

Info

Publication number: KR101931937B1
Application number: KR1020110064878A
Authority: KR
Inventors: 윤상호; 박재학
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2018-12-24
Also published as: KR20130003483A

Abstract

본 발명의 제어 센서 시스템은 사용자가 팔을 얹어놓도록 구성된 상판 프레임, 상판 프레임의 하부에 위치하는 하판 프레임, 상판 프레임과 하판 프레임 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성 지지부 및 상판 프레임과 하판 프레임 사이에 구비되는 하나 이상의 압력 센서부로 구성된 제어 센서 시스템에서, 탄성 지지부는 하판 프레임의 상단 일면에 고정되고, 상판 프레임 하단 일면에 부착되어, 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 위치를 유지시키도록 구성되고, 사용자의 동작에 따른 상판 프레임의 이동성을 부여하도록 구성되며, 압력 센서부는 사용자가 상판 프레임의 상판에 수직방향으로 가한 힘과, 사용자가 상판 프레임에 수평방향으로 가한 힘을 측정하도록 구성된다.The control sensor system according to the present invention is a control sensor system comprising a top plate frame configured to place a user's arm, a bottom plate frame positioned below the top plate frame, at least one elastic support portion provided between the top plate frame and the bottom plate frame, The elastic support portion is fixed to one upper surface of the lower plate frame and attached to one surface of the lower plate frame to maintain the position of the upper plate frame relative to the lower plate frame, And the pressure sensor unit is configured to measure a force applied by the user in the vertical direction to the upper plate of the upper plate frame and a force applied by the user in the horizontal direction to the upper plate frame.

Description

Control Sensor System {CONTROL SENSOR SYSTEM}

본 발명은 사용자의 조작 의도에 따라, 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압력 센서와 탄성체로 구성되어, 사용자의 조작 의도를 효율적으로 파악할 수 있도록 구성된, 제어 센서 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for controlling a system in accordance with an intention of a user and more particularly to a control system comprising a pressure sensor and an elastic body and configured to efficiently grasp an intention of a user .

최근 과학 기술이 성장함에 따라, 많은 산업 분야에서 사용자의 조작 의도를 파악하여, 사용자의 조작 의도에 따라 시스템을 제어하기 위한 기술이 요구되고 있다.Recently, with the growth of science and technology, there has been a demand for a technique for grasping the intention of a user's operation in many industrial fields and controlling the system according to a user's intention to operate.

사용자의 조작 의도를 파악하고, 이에 따라 시스템을 제어하기 위해서는, 사용자의 조작을 측정하는 하드웨어가 구비되어야 한다. 사용자의 조작을 측정하는 하드웨어로서 마우스(Mouse)와 조이스틱(Joystick)을 들 수 있다. 그러나, 마우스나 조이스틱을 조작하기 위해서는 사용자가 한 손을 마우스나 조이스틱에 고정하고 이를 사용해야 하므로 불편함이 따른다.In order to grasp the operation intention of the user and control the system accordingly, hardware for measuring the operation of the user must be provided. The hardware that measures the user's operation is a mouse and a joystick. However, in order to operate a mouse or a joystick, it is inconvenient for the user to fix the mouse or the joystick with one hand.

한편으로, 전세계는 고령화 사회에 진입하여, 노약자 또는 장애인의 걷기, 앉기, 서기 등의 일상 생활을 지원하고, 이들의 근력을 보조하기 위한 이동 보조 시스템이 개발되어 이용되고 있다. 이동 보조 시스템을 사용하는 사용자는 이동 보조 시스템을 원하는 방향 및 속도로 이동시키기 위해, 이동 보조 시스템을 조작하게 된다.On the other hand, the world has entered into an aging society, and a mobility assistance system has been developed and used to support the daily life of the elderly or the handicapped, such as walking, sitting, clerk, and assisting their strengths. A user using the mobile assistant system operates the mobile assistant system to move the mobile assistant system in a desired direction and speed.

따라서, 이동 보조 시스템의 경우에도, 사용자가 이동 보조 시스템을 조작하려는 의도, 즉 사용자의 조작 의도를 파악하여야 한다. 또한, 이동 보조 시스템은 사용자의 조작 의도에 순응하여, 시스템이 구동하도록 구성되어야 하는데, 이동 보조 시스템의 특성상, 사용자의 세밀한 조작을 직관적으로 파악할 수 있는 시스템이 필요하게 된다.Therefore, even in the case of the mobile assistant system, the user should grasp the intention to operate the mobile assistant system, that is, the intention of the user. In addition, the mobile assistant system must be configured to operate in accordance with the user's intention to operate the system. In view of the characteristics of the mobile assistant system, a system capable of intuitively grasping the detailed operation of the user is required.

이에 따라, 사용자의 조작 의도를 직관적으로 파악하여, 이동 보조 시스템을 효율적으로 제어할 수 있는 제어 시스템이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a control system that intuitively grasps the intention of a user's operation and can efficiently control the mobile assistant system.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이동 보조 시스템을 효율적으로 제어하기 위해, 사용자의 조작 의도를 직관적으로 파악할 수 있는 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control system for intuitively grasping an intention of a user to efficiently control a mobile assistant system.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 제어 센서 시스템은 사용자가 팔을 얹어놓도록 구성된 상판 프레임, 상판 프레임의 하부에 위치하는 하판 프레임, 상판 프레임과 하판 프레임 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성 지지부 및 상판 프레임과 하판 프레임 사이에 구비되는 하나 이상의 압력 센서부로 구성된 제어 센서 시스템에서, 탄성 지지부는 하판 프레임의 상단 일면에 고정되고, 상판 프레임 하단 일면에 부착되어, 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 위치를 유지시키도록 구성되고, 사용자의 동작에 따른 상판 프레임의 이동성을 부여하도록 구성되며, 압력 센서부는 사용자가 상판 프레임의 상판에 수직방향으로 가한 힘과, 사용자가 상판 프레임에 수평방향으로 가한 힘을 측정하도록 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a control sensor system including a top plate frame configured to allow a user to place an arm, a bottom plate frame disposed below the top plate frame, at least one bottom plate frame disposed between the top plate frame and the bottom plate frame, In the control sensor system including the elastic supporting portion and at least one pressure sensor portion provided between the upper frame and the lower frame, the elastic supporting portion is fixed to one upper surface of the lower frame and is attached to a lower surface of the lower frame, And the pressure sensor unit is configured to apply a force applied by the user in the vertical direction to the upper plate of the upper plate frame and a force applied by the user in the horizontal direction to the upper plate frame .

또한, 본 발명의 압력 센서부는 상판 프레임의 하단 일면에 부착되고, 사용자가 상판 프레임에 수평방향으로 가하는 힘을 측정하는 제1 압력 센서부와, 하판 프레임의 상단 일면에 부착되고, 사용자가 상판 프레임에 수직방향으로 가하는 힘을 측정하는 제2 압력 센서부로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor unit including a first pressure sensor unit attached to a bottom surface of a top plate frame and measuring a force applied by a user to the top plate frame in a horizontal direction, And a second pressure sensor unit for measuring a force applied in a vertical direction to the first pressure sensor unit.

또한, 본 발명의 제1 압력 센서부는 상판 프레임의 하단 일면에 부착되고, 상판 프레임의 이동에 따라 함께 이동하는 가이드 축, 가이드 축의 하나 이상의 단부에 부착된 하나 이상의 제1 압력 센서 및 하판 프레임의 상단 일면에 고정되어 가이드 축의 이동에 따라 압력 센서에 힘을 가하는 제1 압력 센서 접촉부로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor comprising a guide shaft attached to a lower surface of a top plate frame and moving together with movement of the top plate frame, at least one first pressure sensor attached to at least one end of the guide shaft, And a first pressure sensor contact portion which is fixed to one surface and applies a force to the pressure sensor in accordance with the movement of the guide shaft.

또한, 본 발명의 제2 압력 센서부는 상판 프레임의 하단 일면과 접촉되고, 볼(Ball)형태로 구성된 제2 압력 센서 접촉부, 접촉부의 이동성을 부여하고, 제2 압력 센서 접촉부를 구속하며, 하판 프레임의 상단 일면에 고정되도록 구성된 접촉 지지부, 제2 압력 센서 접촉부에 가해진 힘을 측정하는 제2 압력 센서로 구성될 수 있다.The second pressure sensor part of the present invention is provided with a second pressure sensor contact part which is in contact with the lower end face of the upper plate frame and which is formed in a ball shape and which imparts mobility of the contact part and restrains the second pressure sensor contact part, And a second pressure sensor for measuring a force applied to the second pressure sensor contact portion.

또한, 본 발명의 탄성 지지부는 하판 프레임의 상단 일면에 고정되고, 탄성 지지부의 하단을 고정시키도록 구성된 하판 고정 프레임, 상판 프레임의 하단 일면에 고정되고, 탄성 지지부의 상단을 고정시키도록 구성된 상판 고정 프레임, 하판 고정 프레임과 상판 고정 프레임을 연결하고, 상판 프레임의 이동성을 부여하도록 구성된 탄성체로 구성될 수 있다.The elastic support portion of the present invention comprises a lower plate fixing frame fixed to one upper surface of the lower plate frame and configured to fix a lower end of the elastic supporting portion, a lower plate fixing member fixed to a lower surface of the upper plate frame, A frame, and an elastic body configured to connect the lower plate fixing frame and the upper plate fixing frame and to provide mobility of the upper plate frame.

또한, 본 발명의 압력 센서부는 측정된 상판 프레임에 가해진 힘을 압력 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.Further, the pressure sensor part of the present invention can be configured to convert the force applied to the measured top plate frame into a pressure signal.

또한, 본 발명의 제어 센서 시스템은 압력 센서부의 압력 신호를 분석하여, 상판 프레임에 인가된 사용자의 힘/모멘트의 방향, 세기를 측정하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.The control sensor system of the present invention may further include a control unit configured to analyze the pressure signal of the pressure sensor unit and measure the direction and intensity of the force / moment of the user applied to the top plate frame.

또한, 본 발명의 제어 유닛은 측정된 사용자의 힘/모멘트의 방향, 세기를 이용하여, 사용자의 조작 의도를 파악하도록 구성될 수 있다.Further, the control unit of the present invention can be configured to grasp the operation intention of the user by using the direction and intensity of the measured user's force / moment.

또한, 본 발명의 하나 이상의 압력 센서부는 상판 프레임 또는 하판 프레임의 꼭지점 부분에 각각 위치하도록 구성될 수 있다.Further, the at least one pressure sensor portion of the present invention may be configured to be positioned at the vertex portion of the top plate frame or the bottom plate frame, respectively.

또한, 본 발명의 제어 센서 시스템은 상판 프레임과 하판 프레임의 일 측면에 부착되고, 상판 프레임과 하판 프레임을 연결하여, 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 위치를 유지시킴으로써, 제어 센서 시스템의 변형을 방지하도록 구성된 변형 방지부를 더 포함할 수 있다.Further, the control sensor system of the present invention is attached to one side face of the upper frame and the lower frame to connect the upper frame and the lower frame to maintain the position of the upper frame relative to the lower frame, thereby preventing deformation of the control sensor system And may further include a deformation preventing portion configured.

상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 사용자의 힘/모멘트에 의해 상판 프레임이 이동하고, 상판 프레임의 이동에 따라 하나 이상의 압력 센서에서 3축의 사용자의 힘/모멘트를 측정하므로, 사용자의 조작 의도를 정확하고 효율적으로 파악할 수 있다.According to the above configuration, in the control sensor system according to the present invention, the upper plate frame moves according to the force / moment of the user, and the force / moment of the user of three axes is measured by one or more pressure sensors in accordance with the movement of the upper plate frame. The intention of the user's operation can be accurately and efficiently grasped.

그리고, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 하나 이상의 압력 센서를 이용하므로, 기구적으로 간단하고, 조립이 간편하다.And, since the control sensor system according to the present invention uses one or more pressure sensors, it is mechanically simple and easy to assemble.

또한, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 X축 및 Y축 방향의 힘/모멘트를 측정하는 제1 압력 센서부와, Z축 방향(아래 방향)의 힘/모멘트를 측정하는 제2 압력 센서부로 분리되어 구성되므로, 사용자의 조작 의도를 정확하게 파악하는 것이 가능하다.The control sensor system according to the present invention further includes a first pressure sensor unit for measuring the force / moment in the X-axis and Y-axis directions and a second pressure sensor unit for measuring the force / moment in the Z-axis direction Thus, it is possible to accurately grasp the intention of the user's operation.

또한, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 사용자의 힘/모멘트에 따라 상판 프레임이 이동하였다가 사용자가 더 이상 힘/모멘트를 가하지 않는 경우에도, 탄성 지지부를 이용하여 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 위치 변화를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Further, in the control sensor system according to the present invention, even when the upper plate frame moves according to the force / moment of the user and the user does not apply further force / moment, the positional change of the upper plate frame relative to the lower plate frame Can be minimized.

또한, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 변형 방지부에 의해 상판 프레임과 하판 프레임을 연결하여, 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 이동을 기 지정된 거리로 제한하므로, 하판 프레임에 대한 상판 프레임의 위치 변화를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In the control sensor system according to the present invention, the top plate frame and the bottom plate frame are connected by the deformation preventing unit, and the movement of the top plate frame relative to the bottom plate frame is limited to a predetermined distance. There is an effect that can be minimized.

또한, 본 발명에 따른 제어 센서 시스템은 하나 이상의 탄성 지지부를 사용함으로서 Z축 방향(아래 방향)에 따른 힘/모멘트를 측정하기 위한 예압을 생성할 수 있으므로, 사용자의 조작 의도를 정확하게 파악하는 것이 가능하고, 진동을 저감시켜 사용자의 사용감을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.Further, since the control sensor system according to the present invention can generate a preload for measuring the force / moment along the Z-axis direction (downward direction) by using one or more elastic supports, it is possible to accurately grasp the intention of the user So that the vibration can be reduced and the feeling of use of the user can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 압력 센서부, 탄성 지지부의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 상판 프레임이 우측 방향으로 이동한 경우의 제어 센서 시스템의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 상판 프레임이 좌측 방향으로 이동한 경우의 제어 센서 시스템의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 상판 프레임이 Z축 방향(아래 방향)으로 이동한 경우의 제어 센서 시스템의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 제1 압력 센서부의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 변형 방지부의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템이 사용자의 조작 의도를 파악하는 방법에 대한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템의 압력 센서부가 압력을 감지하는 방법을 파악하는 방법에 대한 순서도이다.1 is a perspective view showing a control sensor system according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a pressure sensor part and an elastic support part of the control sensor system according to the embodiment of the present invention.
3 is a side view of a control sensor system according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of the control sensor system when the top plate frame of the control sensor system moves in the right direction according to the embodiment of the present invention.
5 is a side view of the control sensor system in the case where the upper frame frame of the control sensor system according to the embodiment of the present invention is moved in the left direction.
6 is a side view of the control sensor system when the top plate frame of the control sensor system according to the embodiment of the present invention is moved in the Z-axis direction (downward direction).
7 is a schematic view of a first pressure sensor portion of a control sensor system according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view of a deformation preventing portion of a control sensor system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of a method in which a control sensor system according to an embodiment of the present invention grasps a user's intention to operate.
10 is a flowchart illustrating a method of sensing a method of sensing a pressure of a pressure sensor unit of a control sensor system according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 이하 설명에서 동일한 구성 요소에는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. In the following description, the same constituent elements are given the same names and the same symbols for convenience of explanation.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.Although the terms used in the present invention are selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in specific cases. In this case, since the meaning is described in detail in the description part of the present invention, The present invention should be grasped as a meaning of the term.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a control sensor system 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 팔을 얹어놓도록 구성된 상판 프레임(20), 상판 프레임(20)의 하부에 위치하는 하판 프레임(30), 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30) 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성 지지부(200)와 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30) 사이에 구비되는 하나 이상의 압력 센서부(100)로 구성된다.1, the control sensor system 10 according to the present invention includes an upper frame 20 configured by a user to put an arm, a lower frame 30 positioned below the upper frame 20, At least one elastic supporting part 200 provided between the upper frame 20 and the lower frame 30 and at least one pressure sensor part 100 provided between the upper frame 20 and the lower frame 30.

본 발명의 상판 프레임(20)은 도 1에서 보는 바와 같이, 사용자의 팔을 자연스럽게 걸칠 수 있도록 하는 "U"자 형태로 구성될 수 있다. 상판 프레임(20)은 사용자의 힘/모멘트를 입력받는 프레임이며, 하판 프레임(30)은 상판 프레임(20)에 입력되는 사용자의 힘/모멘트를 측정하기 위한 기준 프레임이 된다. 일례로, 사용자는 상판 프레임(20)에 팔을 걸치고 힘/모멘트를 가하여, 상판 프레임(20)을 하판 프레임(30)에 대해, 전후, 좌우, 상하의 6방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 제어 센서 시스템(10)은, 상판 프레임(20)의 하판 프레임(30)을 기준으로 하는 6방향의 이동을 통해, 사용자의 힘/모멘트를 측정할 수 있다.As shown in FIG. 1, the top plate frame 20 of the present invention may be configured in a "U" shape that allows the user's arms to naturally run. The upper frame 20 is a frame for receiving a user's force / moment, and the lower frame 30 is a reference frame for measuring the force / moment of a user input to the upper frame 20. [ For example, the user can arm the upper frame 20 and apply force / moment to move the upper frame 20 to the lower frame 30 in the forward, backward, left, right, and up and down directions. Therefore, the control sensor system 10 can measure the force / moment of the user through the movement of the upper frame 20 in six directions with respect to the lower frame 30.

본 발명의 하판 프레임(30)은 도 1에서 보는 바와 같이, 압력 센서부(100), 탄성 지지부(200)를 하판 프레임(30) 상단 일면에 고정시키도록 구성된다. 하판 프레임(30)은 상판 프레임(20)과 동일한 형태의 프레임으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the lower plate frame 30 of the present invention is configured to fix the pressure sensor unit 100 and the elastic support unit 200 to one surface of the upper end of the lower plate frame 30. The lower frame 30 may be composed of the same frame as the upper frame 20.

그리고, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 구조는 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 질량 대비 기구 강성을 높이기 위해, 리브(Rib) 구조, 격자 리브 (Rect-Fill) 구조, 벌집 리브(Honey-Fill) 구조 또는 벌집 구멍(Honey-Hole) 구조 등 각종 리브 및 구멍 구조로 구성될 수 있다. 또한, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)은 질량 대비 기구 강성을 높이기 위해, 알루미늄 또는 합성수지로 구성될 수 있다.The upper frame 20 and the lower frame 30 may have a rib structure, a rect-fill structure, or the like in order to increase the rigidity of the upper frame 20 and the lower frame 30, A honeycomb structure, a honeycomb structure, a honeycomb structure, a honeycomb structure, a honeycomb structure, or a honeycomb structure. In addition, the upper frame 20 and the lower frame 30 may be made of aluminum or synthetic resin in order to increase rigidity against mass.

그러나, 이는 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 무게를 줄이고, 강성을 높이기 위함이며, 본 발명에 의한 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)은 상기에서 언급된 형태가 제외된 형태와 재질로 구성되거나, 다른 형태와 재질을 더 포함하여 구성될 수 있다.However, this is to reduce the weight of the upper frame 20 and the lower frame 30 and to increase the rigidity. The upper frame 20 and the lower frame 30 according to the present invention have a shape And may include other shapes and materials.

본 발명의 탄성 지지부(200)는 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되고, 상판 프레임(20) 하단 일면에 부착되어, 하판 프레임(30)에 대한 상판 프레임(20)의 위치를 유지시키도록 구성되고, 사용자의 동작에 따른 상판 프레임(20)의 이동성을 부여하도록 구성된다. 즉, 탄성 지지부(200)는 사용자의 힘/모멘트가 상판 프레임(20)에 가해지지 않을 때는, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)을 고정하고, 사용자가 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가하면 탄성력에 의해 상판 프레임(20)이 이동할 수 있도록 구성되는 것이다.The elastic support part 200 of the present invention is fixed on one upper surface of the lower plate frame 30 and is attached to a lower surface of the upper plate frame 20 so as to maintain the position of the upper plate frame 20 with respect to the lower plate frame 30. [ And is configured to impart mobility of the upper frame 20 in accordance with the operation of the user. That is, when the user's force / moment is not applied to the upper frame 20, the elastic supporting portion 200 fixes the upper frame 20 and the lower frame 30, When the moment is applied, the upper frame 20 can be moved by the elastic force.

그리고, 본 발명의 제어 시스템(10)은 하나 이상의 탄성 지지부(200)를 포함하여 구성될 수 있다. 탄성 지지부(200)가 복수로 구성되는 경우, 탄성 지지부(200)는 하판 프레임(30) 상단의 일면에 대칭으로 위치할 수 있으며, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 결속을 강화할 수 있다.The control system 10 of the present invention may be configured to include one or more resilient supports 200. The elastic support part 200 may be positioned symmetrically on one surface of the upper end of the lower plate frame 30 so as to strengthen the binding between the upper plate frame 20 and the lower plate frame 30. [ have.

본 발명의 압력 센서부(100)는 사용자가 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가해 상판 프레임(20)이 이동하면, 이에 따른 압력을 측정하도록 구성된다. 따라서, 제어 센서 시스템(10)은, 사용자에 의해 이동한 상판 프레임(20)과 압력 센서부(100)의 구조적인 특징을 통해, 사용자의 힘/모멘트를 측정하고, 사용자의 조작 의도를 파악하는 시스템이다.The pressure sensor unit 100 of the present invention is configured to measure the pressure when the user moves the top plate frame 20 by applying a force / moment to the top plate frame 20. Therefore, the control sensor system 10 measures the force / moment of the user through the structural characteristics of the top plate frame 20 and the pressure sensor unit 100 moved by the user, System.

그리고, 본 발명의 압력 센서부(100)는 사용자가 상판 프레임(20)에 가하는 힘/모멘트를 3축의 방향으로 측정할 수 있다. 즉, 압력 센서부(100)는 사용자의 힘/모멘트를 지면을 기준으로, X축, Y축, Z축의 3축의 방향의 압력으로 측정하는 것이다. 따라서, 제어 센서 시스템(10)은 측정된 압력을 통해, 사용자의 3축의 힘/모멘트를 측정 및 판단하여, 사용자의 조작 의도를 파악할 수 있다.The pressure sensor unit 100 of the present invention can measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in three directions. That is, the pressure sensor unit 100 measures the force / moment of the user with the pressure in the directions of the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis with reference to the ground surface. Therefore, the control sensor system 10 can measure and determine the three-axis force / moment of the user through the measured pressure, thereby grasping the intention of the user.

또한, 압력 센서부(100)는 상판 프레임(20)의 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향(아래 방향)의 이동에 대한 사용자의 힘/모멘트를 측정할 수 있도록 단수로 구성될 수 있다. 또한, 압력 센서부(100)는 상판 프레임(20)의 X축 방향 및 Y축 방향의 이동에 대한 사용자의 힘/모멘트를 측정할 수 있도록 구성된 제1 압력 센서부(110)와 상판 프레임(20)의 Z축 방향(아래 방향)의 이동에 대한 사용자의 힘/모멘트를 측정할 수 있도록 구성된 제2 압력 센서부(120)로 분리되어 구성될 수 있다.In addition, the pressure sensor unit 100 may be configured in a single number so as to measure a user's force / moment with respect to the movement of the upper frame 20 in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction (downward direction). The pressure sensor unit 100 includes a first pressure sensor unit 110 configured to measure a user's force / moment with respect to movement of the upper plate frame 20 in the X-axis direction and the Y-axis direction, And a second pressure sensor unit 120 configured to measure a user's force / moment with respect to movement in the Z-axis direction (downward direction).

또한, 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 2개의 제 1 압력 센서와 7개의 제2 압력 센서부(120)가 탄성 지지부(200)들 사이에 각각 위치하여 구성될 수 있다. 그러나, 이는 제어 센서 시스템(10)이 사용자의 힘/모멘트를 효율적으로 측정하기 위함이며, 본 발명에 의한 압력 센서부(100)의 개수와 위치는 도면에 의해 제한되지 않음을 밝혀둔다.In addition, as shown in the drawings, the control sensor system 10 of the present invention can be configured such that two first pressure sensors and seven second pressure sensor parts 120 are positioned between the elastic supports 200, respectively have. However, it is noted that the control sensor system 10 is for efficiently measuring the force / moment of the user, and the number and position of the pressure sensor unit 100 according to the present invention are not limited by the drawings.

즉, 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 상판 프레임(20)의 상판에 수직방향으로 가한 힘과, 사용자가 상판 프레임(20)에 수평방향으로 가한 힘/모멘트를 측정하도록 구성된 압력 센서부(100)를 제공한다.That is, the control sensor system 10 includes a pressure sensor unit 100 configured to measure a force applied by the user in the vertical direction to the upper plate of the upper frame 20 and a force / moment applied by the user in the horizontal direction to the upper plate frame 20 ).

본 발명의 압력 센서부(100)의 구성과 역할에 대해서는, 도 2를 참조하여 후술한다.The structure and role of the pressure sensor unit 100 of the present invention will be described later with reference to Fig.

따라서 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 상판 프레임(20)에 가해지는 사용자의 힘/모멘트를 측정 및 판단하여, 사용자의 조작 의도를 파악하도록 구성된 제어 센서 시스템이다.Therefore, the control sensor system 10 of the present invention is a control sensor system configured to measure and determine the force / moment of the user applied to the top plate frame 20 and grasp the intention of the user.

일례로, 제어 센서 시스템(10)은, 사용자가 X축 방향으로 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가하면 이에 따른 압력을 측정한다. 그리고 제어 센서 시스템(10)은 측정된 압력으로 사용자의 X축 방향의 힘/모멘트를 측정한다. 따라서 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 제어하고 있는 시스템을 X축 방향으로 조작하려는 의도를 파악하게 되는 것이다.For example, the control sensor system 10 measures the pressure when the user applies a force / moment to the top frame 20 in the X-axis direction. Then, the control sensor system 10 measures the force / moment in the X-axis direction of the user with the measured pressure. Therefore, the control sensor system 10 grasps the intention to operate the system controlled by the user in the X-axis direction.

즉, 사용자가 제어 센서 시스템(10)을 사용하면, 제어 센서 시스템(10)은 사용자의 조작 의도를 파악하고, 이를 제어신호로 처리하여, 사용자가 조작하려는 시스템에 출력하는 방식으로 시스템을 제어할 수 있게 된다. That is, when the user uses the control sensor system 10, the control sensor system 10 grasps the intention of the user's operation, processes it as a control signal, and controls the system in such a manner as to output the control signal to the system .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 압력 센서부(100)와 탄성 지지부(200)의 측면도이다.2 is a side view of the pressure sensor part 100 and the elastic support part 200 of the control sensor system 10 according to the embodiment of the present invention.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 압력 센서부(100)는, 제1 압력 센서부(110)와 제2 압력 센서부(120)로 구성될 수 있다.As shown in the drawing, the pressure sensor unit 100 of the present invention may include a first pressure sensor unit 110 and a second pressure sensor unit 120.

본 발명의 제1 압력 센서부(110)는 상판 프레임(20)의 하단 일면에 부착되고, 사용자가 상판 프레임(20)에 X축 방향으로 가하는 힘을 측정하도록 구성된다. The first pressure sensor unit 110 of the present invention is attached to one lower surface of the upper frame 20 and is configured to measure a force applied by the user to the upper frame 20 in the X axis direction.

구체적으로, 제1 압력 센서부(110)는 상판 프레임(20)의 하단 일면에 부착되고, 상판 프레임(20)의 이동에 따라 함께 이동하는 가이드 축(112), 가이드 축(112)의 하나 이상의 단부에 부착된 하나 이상의 제1 압력 센서(114)와 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되어, 가이드 축(112)의 이동에 따라 제1 압력 센서(114)에 힘을 가하는 제1 압력 센서 접촉부(116)로 구성될 수 있다.The first pressure sensor unit 110 is attached to a lower surface of the upper frame 20 and includes a guide shaft 112 and a guide shaft 112 that move together with the movement of the upper frame 20, The first pressure sensor 114 and the second pressure sensor 114 are fixed to one upper surface of the upper plate of the lower plate frame 30 and apply force to the first pressure sensor 114 as the guide shaft 112 moves. And a contact portion 116 as shown in FIG.

본 발명의 가이드 축(112)은 상판 프레임(20) 하단 일면에 부착되고, 가이드 축(112)의 하단과 하판 프레임(30) 상단 사이에는 빈 공간이 형성되도록 구성될 수 있다.The guide shaft 112 of the present invention may be attached to a lower surface of the upper frame 20 and an empty space may be formed between the lower end of the guide shaft 112 and the upper end of the lower plate frame 30.

일례로, 가이드 축(112)과 하판 프레임(30) 상단 사이에 빈 공간이 없고, 상판 프레임(20)에 수직 방향으로 사용자가 힘을 가한 상태에서 수평 방향으로 힘을 가하는 경우, 하판 프레임(30)과 가이드 축(112)의 마찰에 의해 제1 압력 센서부(110)는 사용자가 상판 프레임(20)에 X축, Y축 방향으로 가한 힘/모멘트를 정확히 측정할 수 없다. 또한, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)이 가이드 축(112)에 의해 고정되는 형태가 되어, 상판 프레임(20)에 가해진 힘이 제2 압력 센서부(120)에 모두 가해지지 않게 되므로, 제2 압력 센서부(120)가 Z축 방향(아래 방향)의 힘을 측정하는데 어려움이 있다.For example, when there is no space between the guide shaft 112 and the upper end of the lower plate frame 30 and force is applied in the horizontal direction while the user applies force to the upper plate frame 20 in the vertical direction, And the guide shaft 112, the first pressure sensor unit 110 can not accurately measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the X-axis and Y-axis directions. The upper frame 20 and the lower frame 30 are fixed by the guide shaft 112 so that the force applied to the upper frame 20 is not applied to the second pressure sensor 120 , It is difficult for the second pressure sensor unit 120 to measure the force in the Z-axis direction (downward direction).

본 발명의 제1 압력 센서(114)는 가이드 축(112)의 일 단부에 부착되고, 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)가 누르는 힘을 측정할 수 있도록 구성된다. 즉, 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)에 접촉하여 사용자의 힘/모멘트를 측정하는 것이다. 그리고, 제1 압력 센서(114)는 기계식 압력 센서, 전기식 압력 센서, 반도체식 압력 센서로 구성될 수 있다. 그러나 제1 압력 센서(114)는 필요에 따라 상기에서 언급된 센서가 제외된 형태로 구성되거나, 다른 종류의 센서를 더 포함하는 형태로 구성될 수 있다.The first pressure sensor 114 of the present invention is attached to one end of the guide shaft 112 and the first pressure sensor 114 is configured to measure the force that the first pressure sensor contact 116 presses. That is, the first pressure sensor 114 contacts the first pressure sensor contact portion 116 to measure the force / moment of the user. The first pressure sensor 114 may be a mechanical pressure sensor, an electric pressure sensor, or a semiconductor pressure sensor. However, the first pressure sensor 114 may be configured in a form in which the above-mentioned sensors are excluded, if necessary, or may be configured to include other types of sensors.

본 발명의 제1 압력 센서 접촉부(116)는 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되도록 구성되고, 제1 압력 센서(114)에 힘을 가하기 위해, 제1 압력 센서(114)와 접촉하는 부분의 형태가 반구형으로 구성될 수 있다. 그러나 제1 압력 센서 접촉부(116)는 필요에 따라 상기에서 언급된 형태가 제외된 형태로 구성되거나, 다른 형태를 더 포함하여 구성될 수 있다. The first pressure sensor contact portion 116 of the present invention is configured to be fixed to one upper surface of the lower plate frame 30 and is configured to fix the first pressure sensor contact portion 116 in contact with the first pressure sensor 114 May be hemispherical. However, the first pressure sensor contact portion 116 may be configured in a form in which the above-mentioned shape is omitted, if necessary, or may further include another shape.

그리고, 제1 압력 센서 접촉부(116)는 사용자의 힘/모멘트에 의해 상판 프레임(20)이 이동하여, 가이드 축(112)이 함께 이동하는 경우, 가이드 축(112)의 이동 경로 상에 위치한다. 가이드 축(112)과 제1 압력 센서 접촉부(116)의 위치관계에 대해서는 도 7을 참조 하여 후술한다.The first pressure sensor contact portion 116 is positioned on the movement path of the guide shaft 112 when the upper frame 20 moves due to a user's force / moment and the guide shaft 112 moves together . The positional relationship between the guide shaft 112 and the first pressure sensor contact portion 116 will be described later with reference to Fig.

이하에서는, 본 발명의 제1 압력 센서부(110)의 구동에 대해 설명한다. Hereinafter, the driving of the first pressure sensor unit 110 of the present invention will be described.

먼저, 사용자가 힘/모멘트를 가하여 상판 프레임(20)을 이동시키면, 가이드 축(112)은 상판 프레임(20)과 함께 이동한다. 가이드 축(112)이 이동하면, 가이드 축(112)에 부착된 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)와 접촉한다. 제1 압력 센서 접촉부(116)는 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되어 있다. 따라서, 상판 프레임(20)의 이동에 따라, 가이드 축(112)은 하판 프레임(30)에 고정되어 있는 제1 압력 센서 접촉부(116)에 접근하게 된다. 그리고, 가이드 축(112)에 부착된 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)에 접촉되어 상판 프레임(20)의 이동 방향의 반대 방향으로, 제1 압력 센서 접촉부(116)에 의해 힘이 가해지게 된다. 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)가 누르는 힘을 측정하게 된다. 즉, 제1 압력 센서(114)는 사용자가 상판 프레임(20)에 X축, Y축 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있게 되는 것이다.First, when the user applies the force / moment to move the upper frame 20, the guide shaft 112 moves together with the upper frame 20. When the guide shaft 112 moves, the first pressure sensor 114 attached to the guide shaft 112 comes into contact with the first pressure sensor contact portion 116. The first pressure sensor contact portion 116 is fixed to one upper surface of the lower plate frame 30. The guide shaft 112 approaches the first pressure sensor contact portion 116 fixed to the lower plate frame 30 as the upper frame 20 moves. The first pressure sensor 114 attached to the guide shaft 112 is in contact with the first pressure sensor contact portion 116 and moves in the direction opposite to the moving direction of the top plate frame 20 to the first pressure sensor contact portion 116, So that the force is applied. The first pressure sensor 114 measures the force that the first pressure sensor contact 116 presses. That is, the first pressure sensor 114 can measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the X-axis and Y-axis directions.

본 발명의 제2 압력 센서부(120)는 하판 프레임(30)의 상단 일면에 부착되고, 사용자가 상판 프레임(20)에 수직방향으로 가하는 힘을 측정하도록 구성될 수 있다. The second pressure sensor unit 120 of the present invention is attached to one upper surface of the lower plate frame 30 and is configured to measure a force applied by the user to the upper plate frame 20 in the vertical direction.

그리고, 제2 압력 센서부(120)는 상판 프레임(20)의 하단 일면과 접촉되며, 볼(Ball)형태로 구성된 제2 압력 센서 접촉부(122)와 제2 압력 센서 접촉부(122)의 이동성을 부여하고, 제2 압력 센서 접촉부(122)를 구속하며, 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되도록 구성된 접촉 지지부(124) 및 제2 압력 센서 접촉부(122)에 가해진 힘을 측정하는 제2 압력 센서(미도시)로 구성될 수 있다.The second pressure sensor part 120 is in contact with the lower end surface of the upper frame 20 and has a ball shape so that the second pressure sensor contact part 122 and the second pressure sensor contact part 122 A contact support portion 124 configured to fix the second pressure sensor contact portion 122 and configured to be fixed to one upper surface of the lower plate frame 30 and a second pressure sensor 122 configured to measure a force applied to the second pressure sensor contact portion 122, And a sensor (not shown).

본 발명의 제2 압력 센서 접촉부(122)는 상판 프레임(20)의 하단 일면과 접촉되는 볼(Ball)형태로 구성될 수 있다. 그리고, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 제2 압력 센서(미도시)의 상단에 위치한다. 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향(아래 방향)으로 힘/모멘트를 가하면, 상판 프레임(20)에 접촉한 제2 압력 센서 접촉부(122)가, 상판 프레임(20)의 이동 방향으로 함께 이동하여 제2 압력 센서(미도시)에 힘을 가하게 된다.The second pressure sensor contact portion 122 of the present invention may be in the form of a ball which is in contact with the bottom surface of the upper frame 20. The second pressure sensor contact portion 122 is located at the top of the second pressure sensor (not shown). When the user applies a force / moment to the upper frame 20 in the Z-axis direction (downward direction), the second pressure sensor contact portion 122 in contact with the upper plate frame 20 moves together with the upper plate frame 20 in the moving direction of the upper plate frame 20 And applies a force to the second pressure sensor (not shown).

또한, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 볼(Ball)형태로 구성될 수 있으므로, 상판 프레임(20)이 X축, Y축 방향으로 이동하는 경우에도 이와 접촉하고 있는 제 2센서 접촉부(122)는 상판 프레임(20)과의 마찰을 최소화할 수 있다. 즉, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 상판 프레임(20)과 접촉하여 회전운동을 통해 마찰을 최소화하게 되는 것이다. 따라서, 상기와 같은 제2 압력 센서 접촉부(122)의 형태에 의해, 제1 압력 센서부(110)는 상판 프레임(20)의 X축, Y축 방향에 따른 사용자의 힘/모멘트를 정확하고, 세밀하게 측정할 수 있게 되는 것이다.Since the second pressure sensor contacting portion 122 can be formed in a ball shape, even when the upper frame 20 moves in the X and Y axis directions, the second sensor contacting portion 122, Can minimize friction with the upper frame (20). That is, the second pressure sensor contact portion 122 comes into contact with the upper frame 20 to minimize the friction through the rotary motion. Therefore, the first pressure sensor unit 110 can accurately determine the force / moment of the user along the X-axis and Y-axis directions of the top plate frame 20 by the shape of the second pressure sensor contact unit 122, And it becomes possible to measure it in detail.

본 발명의 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)의 하단에 위치하고, 접촉 지지부(124)의 내부에 부착되도록 구성된다. 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)가 누르는 힘을 측정할 수 있도록 구성된다. 즉, 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)에 접촉하여 사용자의 힘/모멘트를 측정하는 것이다. 그리고, 제2 압력 센서(미도시)는 기계식 압력 센서, 전기식 압력 센서, 반도체식 압력 센서로 구성될 수 있다. 그러나 제2 압력 센서는 필요에 따라 상기에서 언급된 센서가 제외된 형태로 구성되거나, 다른 종류의 센서를 더 포함하는 형태로 구성될 수 있다.The second pressure sensor (not shown) of the present invention is positioned at the lower end of the second pressure sensor contact portion 122 and is configured to be attached to the inside of the contact support portion 124. The second pressure sensor (not shown) is configured to measure the force that the second pressure sensor contact 122 presses. That is, the second pressure sensor (not shown) contacts the second pressure sensor contact portion 122 to measure the force / moment of the user. The second pressure sensor (not shown) may be composed of a mechanical pressure sensor, an electric pressure sensor, or a semiconductor pressure sensor. However, the second pressure sensor may be configured in a form in which the above-mentioned sensors are excluded, if necessary, or may be configured to further include other kinds of sensors.

본 발명의 접촉 지지부(124)는 제2 압력 센서 접촉부(122)를 구속하고, 제2 압력 센서 접촉부(122)의 이동성을 부여하고, 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되도록 구성될 수 있다. 접촉 지지부(124)는 볼(Ball)형태로 구성된 제2 압력 센서 접촉부(122)를 구속하여, 상판 프레임(20)의 X축, Y축 방향의 이동에 따라 제2 압력 센서 접촉부(122)가 회전운동을 하도록 한다.The contact support portion 124 of the present invention can be configured to restrain the second pressure sensor contact portion 122 and to fix the second pressure sensor contact portion 122 to the upper surface of the lower plate frame 30 . The contact support part 124 restrains the second pressure sensor contact part 122 constituted of a ball and moves the second pressure sensor contact part 122 in accordance with the movement of the upper plate frame 20 in the X- and Y- Make a rotational motion.

이하에서는, 본 발명의 제2 압력 센서부(120)의 구동에 대해 설명한다.Hereinafter, the driving of the second pressure sensor unit 120 of the present invention will be described.

먼저, 사용자가 힘/모멘트를 가하여 상판 프레임(20)을 Z축 방향(아래 방향)으로 이동시키면, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 상판 프레임(20)과 함께 Z축 방향(아래 방향)으로 이동한다. 제2 압력 센서 접촉부(122)가 이동하면, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 제2 압력 센서(미도시)에 접촉하여 힘을 가하게 된다. 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)가 가하는 힘을 측정한다. 즉, 제2 압력 센서부(120)는 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향(아래 방향)으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있게 되는 것이다. First, when the user applies the force / moment and moves the upper frame 20 in the Z axis direction (downward direction), the second pressure sensor contact portion 122 is moved in the Z axis direction (downward direction) together with the upper frame 20 Move. When the second pressure sensor contact portion 122 moves, the second pressure sensor contact portion 122 comes into contact with the second pressure sensor (not shown) to exert a force. A second pressure sensor (not shown) measures the force exerted by the second pressure sensor contact 122. That is, the second pressure sensor unit 120 can measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the Z-axis direction (downward direction).

그리고, 사용자가 힘/모멘트를 가하여 상판 프레임(20)을 X축 또는 Y축 방향으로 이동시키면, 제2 압력 센서 접촉부(122)가 회전운동 하게 되어 상판 프레임(20)에 대한 마찰을 최소화한다. 또한, 사용자가 X축, Y축 및 Z축 방향(아래 방향)으로 동시에 상판 프레임(20)에 힘을 가하는 경우에도, 제1 압력 센서부(110)는 X축, Y축 방향으로 가한 사용자의 힘/모멘트를 측정하고, 이와는 별개로 제2 압력 센서부(120)는 Z축 방향(아래 방향)으로 가한 사용자의 힘/모멘트를 측정하므로, 압력 센서부(100)는 3축 방향으로 가한 사용자의 힘/모멘트를 모두 측정할 수 있다.When the user applies the force / moment and moves the upper frame 20 in the X axis direction or the Y axis direction, the second pressure sensor contacting portion 122 rotates to minimize the friction to the upper frame 20. [ Also, even when the user exerts a force on the top plate frame 20 simultaneously in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions (downward direction), the first pressure sensor unit 110 detects the X- The second pressure sensor unit 120 measures the force / moment of the user applied in the Z-axis direction (downward direction), so that the pressure sensor unit 100 measures the force / Can be measured.

따라서, 상기와 같은 압력 센서부(100)를 통해 3축 방향으로 가한 사용자의 힘/모멘트를 정확하게 측정하여, 제어 센서 시스템(10)은 사용자의 조작 의도를 파악할 수 있는 것이다. Therefore, the control sensor system 10 accurately grasps the intention of the user by accurately measuring the force / moment of the user in the three-axis direction through the pressure sensor unit 100 as described above.

일례로, 압력 센서부(100)는, 사용자가 X축 방향으로 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가하면 이에 따른 압력을 측정한다. 그리고 제어 센서 시스템(10)은, 압력 센서부(100)에서 측정된 압력으로 사용자의 X축 방향의 힘/모멘트를 측정한다. 따라서 따라서 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 제어하고 있는 시스템을 X축 방향으로 조작하려는 의도를 파악하게 되는 것이다.For example, the pressure sensor unit 100 measures the pressure when the user applies a force / moment to the upper frame 20 in the X-axis direction. The control sensor system 10 measures the force / moment in the X-axis direction of the user with the pressure measured by the pressure sensor unit 100. Accordingly, the control sensor system 10 grasps the intention to operate the system controlled by the user in the X-axis direction.

본 발명의 탄성 지지부(200)는 하판 프레임(30)의 상단 일면에 고정되고, 탄성 지지부(200)의 하단을 고정시키도록 구성된 하판 고정 프레임(220), 상판 프레임(20)의 하단 일면에 고정되고, 탄성 지지부(200)의 상단을 고정시키도록 구성된 상판 고정 프레임(210), 하판 고정 프레임(220)과 상판 고정 프레임(210)을 연결하고, 상판 프레임(20)의 이동성을 부여하는 탄성을 갖도록 구성된 탄성체(230)로 구성될 수 있다. 따라서, 상판 프레임(20)에 사용자의 힘/모멘트가 가해지면, 본 발명의 탄성 지지부(200)는 사용자의 힘/모멘트에 따라, 상판 프레임(20)을 이동시킨다.The elastic support part 200 of the present invention includes a lower plate fixing frame 220 fixed to one upper surface of the lower plate frame 30 and configured to fix the lower end of the elastic support part 200, An upper plate fixing frame 210 configured to fix the upper end of the elastic supporting portion 200 and a lower plate fixing frame 220 connected to the upper plate fixing frame 210 to provide elasticity for imparting mobility to the upper plate frame 20 And an elastic body 230 configured to have an elasticity. Accordingly, when the force / moment of the user is applied to the upper frame 20, the elastic supporting portion 200 of the present invention moves the upper frame 20 in accordance with the force / moment of the user.

본 발명의 하판 고정 프레임(220)은 하판 프레임(30)의 상단 일면에 부착, 고정되어, 탄성체(230), 상판 고정 프레임(210)을 지지하는 프레임으로 구성된다.The lower plate fixing frame 220 of the present invention is attached to and fixed to one upper surface of the lower plate frame 30 to constitute a frame supporting the elastic member 230 and the upper plate fixing frame 210.

본 발명의 상판 고정 프레임(210)은 상단은 상판 프레임(20)의 하단 일면에 부착되고, 하단은 탄성체(230)의 상단에 연결되는 프레임으로 구성된다. 상판 고정 프레임(210)은 상판 프레임(20)을 통해 전해지는 사용자의 힘/모멘트를 탄성체(230)에 전달하는 역할을 한다. 사용자의 힘/모멘트가 상판 프레임(20)에 가해지면, 상판 고정 프레임(210)은 탄성체(230)와 연동하여, 사용자가 힘/모멘트를 가한 방향으로 이동된다.The top plate fixing frame 210 of the present invention has a top end attached to one side of a lower end of the top plate frame 20 and a bottom end connected to an upper end of the elastic member 230. The upper plate fixing frame 210 serves to transmit force / moment of a user transmitted through the upper plate frame 20 to the elastic body 230. When the force / moment of the user is applied to the upper frame 20, the upper frame fixing frame 210 is moved in a direction in which the user applies the force / moment in cooperation with the elastic body 230.

본 발명의 탄성체(230)는, 상단은 상판 고정 프레임(210)의 하단 일면에 부착되고, 하단은 하판 고정 프레임(220)의 상단 일면에 부착된다. 탄성체(230)는 일정한 탄성력을 가지도록 구성되어, 사용자의 힘/모멘트에 따라 길이가 변화하게 되고, 탄성력에 의해, 원상태로의 복원이 가능하도록 구성된다.The upper end of the elastic body 230 of the present invention is attached to one surface of the lower end of the upper plate fixing frame 210 and the lower end of the elastic body 230 is attached to one upper surface of the lower plate fixing frame 220. The elastic body 230 is configured to have a certain elastic force, and the length of the elastic body 230 changes according to the force / moment of the user, and is restored to its original state by the elastic force.

일례로, 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향(아래 방향)으로 힘을 가하면, 탄성체(230)의 길이가 짧아지게 되며, 사용자가 상판 프레임(20)에 힘을 가하지 않으면, 탄성체(230)는 원래 길이로 복원되는 것이다.For example, when the user applies a force to the top plate frame 20 in the Z-axis direction (downward direction), the length of the elastic member 230 becomes short. If the user does not apply force to the top plate frame 20, ) Is restored to its original length.

또한, 사용자가 상판 프레임(20)에 X축, Y축 방향으로 힘을 가하면, 탄성체(230)의 길이가 길어지게 되며, 상판 고정 프레임(210)에 부착된 탄성체(230)의 상단 부분이 사용자가 힘을 가한 방향으로 이동하게 되는 것이다. 다만, 하판 고정 프레임(220)에 부착된 탄성체(230)의 하단 부분은, 고정되어 움직이지 않는다.When the user applies a force to the upper frame 20 in the X axis direction and the Y axis direction, the length of the elastic body 230 becomes longer, and the upper portion of the elastic body 230 attached to the upper plate fixing frame 210 becomes longer In the direction of applying the force. However, the lower end portion of the elastic body 230 attached to the lower plate fixing frame 220 is fixed and does not move.

따라서, 전술한 탄성 지지부(200)는 상판 프레임(20)과 연결된 탄성체(230)를 포함하여, 상판 프레임(20)에 이동성을 부여하고, 상판 프레임(20)의 이동을 제어하게 되는 것이다. 즉, 상판 프레임(20)에 사용자의 힘/모멘트가 가해지면, 상판 프레임(20)은 탄성 지지부(200)의 탄성력을 통해, 이동 가능하게 되는 것이다. 또한, 탄성 지지부(200)는 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 사이에 예압을 생성하여, 사용자가 Z축 방향으로 가한 힘/모멘트를 정확히 측정할 수 있는 조건을 제공한다.The elastic supporting portion 200 includes the elastic body 230 connected to the upper frame 20 so as to impart mobility to the upper frame 20 and to control the movement of the upper frame 20. [ That is, when the force / moment of the user is applied to the upper frame 20, the upper frame 20 is movable through the elastic force of the elastic supporting portion 200. The elastic support portion 200 generates a preload between the upper frame 20 and the lower frame 30 to provide a condition for accurately measuring the force / moment applied by the user in the Z-axis direction.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 측면도이다.3 is a side view of a control sensor system 10 in accordance with an embodiment of the present invention.

압력 센서부(100)는 사용자의 힘/모멘트에 따라, 이동한 상판 프레임(20)에 의해 압력 센서에 가해진 힘을 측정한다. 전술한 바와 같이, 압력 센서부(100)는 제1 압력 센서부(110)와 제2 압력 센서부(100)로 구성된다. 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)가 누르는 힘을 측정함으로써, 사용자가 상판 프레임(20)에 X축, Y축 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있고, 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)가 누르는 힘을 측정함으로써, 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있는 것이다.The pressure sensor unit 100 measures the force applied to the pressure sensor by the upper frame 20 that has been moved according to the force / moment of the user. As described above, the pressure sensor unit 100 includes the first pressure sensor unit 110 and the second pressure sensor unit 100. The first pressure sensor 114 can measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the X-axis and Y-axis directions by measuring the pressing force of the first pressure sensor contacting portion 116, The pressure sensor (not shown) measures the force / moment applied to the upper frame 20 by the user in the Z-axis direction by measuring the pressing force of the second pressure sensor contact portion 122.

따라서, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은, 압력 센서부(100)를 통해, 사용자의 힘/모멘트에 의해 이동한 상판 프레임(20)에 따라 압력 센서에 가해진 힘을 측정하여, 사용자의 조작 의도를 파악하는 시스템이다.Therefore, the control sensor system 10 of the present invention measures the force applied to the pressure sensor according to the top plate frame 20 moved by the user's force / moment through the pressure sensor unit 100, It is a system to grasp intentions.

이하에서는, 사용자가 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가한 경우, 제어 센서 시스템(10)의 상판 프레임(20)이 이동되는 경우에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a case where the upper frame 20 of the control sensor system 10 is moved when the user applies a force / moment to the upper frame 20 will be described.

도 4와 도5는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 상판 프레임(20)이 X축 방향으로 이동한 경우의 제어 센서 시스템(10)의 측면도이다.4 and 5 are side views of the control sensor system 10 when the top plate frame 20 of the control sensor system 10 according to the embodiment of the present invention is moved in the X-axis direction.

도 4는 사용자가 상판 프레임(20)에 우측 방향으로 힘/모멘트를 가한 경우로, 상판 프레임(20)이 우측 방향으로 이동한 것을 도시한 것이고, 도 5는 사용자가 상판 프레임(20)에 좌측 방향으로 힘/모멘트를 가한 경우로, 상판 프레임(20)이 좌측 방향으로 이동한 것을 도시한 것이다.4 shows the case where the user applies force / moment to the upper frame 20 in the right direction and the upper frame 20 is moved in the right direction. And the top plate frame 20 is moved in the leftward direction.

도 4를 기준으로 설명하면, 우선 사용자는 상판 프레임(20)에 우측 방향으로 힘/모멘트를 가한다. 그리고, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트는 상판 고정 프레임(210)을 통해, 탄성체(230)로 전달된다. 즉, 상판 프레임(20)이 이동함에 따라, 상판 고정 프레임(210)의 위치도 우측 방향으로 이동하고, 탄성체(230)의 길이 및 위치도 변형된다. Referring to Fig. 4, the user first applies a force / moment to the upper frame 20 in the right direction. The force / moment of the user inputted to the upper frame 20 is transmitted to the elastic body 230 through the upper frame fixing frame 210. That is, as the upper frame 20 moves, the position of the upper frame fixing frame 210 also shifts to the right, and the length and position of the elastic body 230 are also deformed.

탄성체(230)는 전달된 사용자의 힘/모멘트에 의해, 길이가 변하게 되고, 탄성체(230)의 상단 부분이 우측 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 탄성체(230)의 길이 및 위치 변형에 따라, 상판 고정 프레임(210)의 위치도 우측 방향으로 이동하게 된다.The length of the elastic body 230 is changed by the transmitted force / moment of the user, and the upper end portion of the elastic body 230 is moved in the right direction. The position of the upper frame fixing frame 210 also moves in the right direction in accordance with the length and the positional deformation of the elastic body 230.

마지막으로, 상판 고정 프레임(210)에 부착된 상판 프레임(20)이 사용자의 힘/모멘트에 따라, 우측으로 이동하게 되는 것이다. 상판 프레임(20)이 우측으로 이동하면, 가이드 축(112)은 상판 프레임(20)과 함께 우측으로 이동한다. 가이드 축(112)이 이동하면, 가이드 축(112)에 부착된 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)와 접촉한다. 그리고, 가이드 축(112)에 부착된 제1 압력 센서(114)는, 제1 압력 센서 접촉부(116)에 접촉되어, 좌측 방향으로 제1 압력 센서 접촉부(116)에 의해 힘이 가해지게 된다. 제1 압력 센서(114)는 제1 압력 센서 접촉부(116)가 누르는 힘을 측정하게 된다. 제1 압력 센서(114)는 사용자가 상판 프레임(20)에 우측 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있게 되는 것이다. 즉, 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 우측 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정하여, 사용자의 우측 방향으로의 조작 의도를 파악할 수 있다.Finally, the upper frame 20 attached to the upper frame fixing frame 210 is moved to the right according to the force / moment of the user. When the upper frame 20 moves to the right side, the guide shaft 112 moves to the right together with the upper frame 20. When the guide shaft 112 moves, the first pressure sensor 114 attached to the guide shaft 112 comes into contact with the first pressure sensor contact portion 116. The first pressure sensor 114 attached to the guide shaft 112 is brought into contact with the first pressure sensor contact portion 116 and is urged by the first pressure sensor contact portion 116 in the left direction. The first pressure sensor 114 measures the force that the first pressure sensor contact 116 presses. The first pressure sensor 114 can measure the force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the right direction. That is, the control sensor system 10 can measure the force / moment applied by the user in the right direction and grasp the operation intention toward the right direction of the user.

사용자가 상판 프레임(20)에 Y축 방향으로, 힘/모멘트를 가한 경우도, 도 4와 도 5를 유추하여, 동일하게 작용될 수 있음은 자명하다.It is obvious that, when the user applies the force / moment to the upper frame 20 in the Y-axis direction, the same operation can be performed by analogy with FIG. 4 and FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 상판 프레임(20)이 Z축 방향(아래 방향)으로 이동한 경우의 제어 센서 시스템(10)의 측면도이다.6 is a side view of the control sensor system 10 when the top plate frame 20 of the control sensor system 10 according to the embodiment of the present invention is moved in the Z-axis direction (downward direction).

도 6은 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향으로, 힘/모멘트를 가한 경우이다. 따라서, 도 6은 상판 프레임(20)이 Z축 방향 즉, 아래 방향으로 이동된 것을 도시한 것이다.6 shows a case where a user applies force / moment to the upper frame 20 in the Z-axis direction. Accordingly, FIG. 6 shows that the upper frame 20 is moved in the Z-axis direction, that is, downward.

본 발명의 탄성체(230)는 사용자가 상판 프레임(20)에 아래 방향으로 힘/모멘트를 가하게 되면, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트를 상판 고정 프레임(210)을 통해 전달받는다.When the user applies a force / moment to the upper frame 20 in a downward direction, the force / moment of the user inputted to the upper frame 20 is transmitted through the upper frame fixing frame 210 .

탄성체(230)는 전달된 사용자의 힘/모멘트에 의해, 길이가 줄어들게 되고, 탄성체(230)의 상단 부분이 아래 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 탄성체(230)의 길이 및 위치 변형에 따라, 상판 고정 프레임(210)의 위치도 아래 방향으로 이동하게 된다. 그리고, 상판 고정 프레임(210)에 부착된 상판 프레임(20)이 사용자의 힘/모멘트에 따라, 아래로 이동하게 되는 것이다. 사용자가 힘/모멘트를 가하여 상판 프레임(20)을 Z축 방향(아래 방향)으로 이동시키면, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 상판 프레임(20)과 함께 Z축 방향(아래 방향)으로 이동한다. 제2 압력 센서 접촉부(122)가 이동하면, 제2 압력 센서 접촉부(122)는 제2 압력 센서(미도시)에 접촉하여 힘을 가하게 된다. 제2 압력 센서(미도시)는 제2 압력 센서 접촉부(122)가 가하는 힘을 측정한다. 즉, 제2 압력 센서부(120)는 사용자가 상판 프레임(20)에 Z축 방향(아래 방향)으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있고, 제어 센서 시스템(10)은 측정된 힘/모멘트를 통하여 사용자의 조작 의도를 파악할 수 있다.The length of the elastic body 230 is reduced by the transmitted force / moment of the user, and the upper portion of the elastic body 230 is moved downward. The position of the upper frame fixing frame 210 also moves downward in accordance with the length and positional deformation of the elastic body 230. Then, the upper frame 20 attached to the upper frame fixing frame 210 is moved downward according to the force / moment of the user. When the user applies the force / moment to move the upper frame 20 in the Z axis direction (downward direction), the second pressure sensor contact portion 122 moves along the Z axis direction (downward direction) together with the upper frame 20 . When the second pressure sensor contact portion 122 moves, the second pressure sensor contact portion 122 comes into contact with the second pressure sensor (not shown) to exert a force. A second pressure sensor (not shown) measures the force exerted by the second pressure sensor contact 122. That is, the second pressure sensor unit 120 can measure a force / moment applied by the user to the upper frame 20 in the Z axis direction (downward direction), and the control sensor system 10 can measure the force / The intention of the user's operation can be grasped.

전술한 본 발명의 제어 센서 시스템(10)에 따르면, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트를, X축, Y축, Z축 각 방향으로, 독립적으로 측정할 수 있게 된다.According to the above-described control sensor system 10 of the present invention, it is possible to independently measure the force / moment of the user input to the top plate frame 20 in the X, Y, and Z axis directions.

따라서, 사용자가 Z축 방향으로 큰 힘/모멘트를 상판 프레임(20)에 가한다 하더라도, 다른 축(X축, Y축) 방향에 영향을 끼치지 않게 되어, 사용자의 힘/모멘트를 정확하게 측정할 수 있게 된다.Therefore, even if the user places a large force / moment in the Z-axis direction on the top plate frame 20, the user does not influence the other axis (X-axis, Y-axis) .

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 제1 압력 센서부(110)의 개략도이다.7 is a schematic diagram of a first pressure sensor portion 110 of a control sensor system 10 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 압력 센서부(110)는 사용자가 X축, Y축 방향으로 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있으며, 이는 하나 이상의 제1 압력 센서부(110)로 구성될 수 있다.The first pressure sensor unit 110 of the present invention can measure the force / moment applied by the user in the X-axis and Y-axis directions. The first pressure sensor unit 110 may include at least one first pressure sensor unit 110.

도면에서 보는 바와 같이, 제1 압력 센서부(110)는 가이드 축(112), 제1 압력 센서(114), 제1 압력 센서 접촉부(116)로 구성될 수 있다.As shown in the figure, the first pressure sensor unit 110 may include a guide shaft 112, a first pressure sensor 114, and a first pressure sensor contact unit 116.

먼저, 가이드 축(112)은 정육면체 형태로 구성될 수 있고, 상판 프레임(20)의 하단 일면에 연결될 수 있으며, 가이드 축(112)의 하나 이상의 단부에는 각각 하나 이상의 제1 압력 센서(114)가 부착될 수 있다. 그리고, 제1 압력 센서(114)와 가이드 축(112)이 이루는 일직선 상에 하나 이상의 제1 압력 센서 접촉부(116)가 위치할 수 있다. 즉, 제1 압력 센서 접촉부(116)는, 사용자의 힘/모멘트에 의해 상판 프레임(20)이 이동하여, 가이드 축(112)이 함께 이동하는 경우, 가이드 축(112)의 이동 경로 상에 위치하는 것이다.The guide shaft 112 may be formed in the shape of a cube and may be connected to a lower end of the upper frame 20. At least one end of the guide shaft 112 may be provided with at least one first pressure sensor 114 . At least one first pressure sensor contact portion 116 may be positioned on a straight line between the first pressure sensor 114 and the guide shaft 112. That is, the first pressure sensor contact portion 116 is positioned on the movement path of the guide shaft 112 when the upper plate frame 20 is moved by the user's force / moment and the guide shaft 112 moves together, .

또한, 가이드 축(112)은, 상판 프레임(20)의 이동에 따라, X축과 Y축 방향으로 별개로 이동할 수 있고, X축과 Y축 방향을 포함하는 대각선 방향으로 이동할 수도 있다. 가이드 축(112)이 X축과 Y축 방향을 포함하는 대각선 방향으로 이동하는 경우, 가이드 축(112)의 하나 이상의 단부에 부착된 하나 이상의 제1 압력 센서(114)는 각각 하나 이상의 제1 압력 센서 접촉부(116)와 접촉하게 된다. The guide shaft 112 can move independently in the X and Y axis directions and move in the diagonal directions including the X axis and Y axis directions as the upper frame 20 moves. One or more first pressure sensors 114 attached to one or more ends of the guide axle 112 may be moved relative to one or more of the first and second axes 112, And comes into contact with the sensor contact portion 116.

또한, 제1 압력 센서부(110)가, 하나의 가이드 축(112), 가이드 축(112)의 X축 방향에 부착된 2개의 제1 압력 센서(114), 가이드 축(112)의 Y축 방향에 부착된 2개의 제1 압력 센서(114) 및 4개의 제1 압력 센서(114)의 이동 방향에 위치한 4개의 제1 압력 센서 접촉부(116)로 구성되는 경우, 제1 압력 센서부(110)는 사용자가 상판 프레임(20)에 X축, Y축 방향으로 가한 힘/모멘트를 모두 측정할 수 있다.The first pressure sensor unit 110 includes a first guide shaft 112, two first pressure sensors 114 attached to the X axis direction of the guide shaft 112, a Y axis And the four first pressure sensor contacting portions 116 positioned in the moving direction of the four first pressure sensors 114, the first pressure sensor portion 110 Can measure all the forces / moments applied to the upper frame 20 in the X and Y axis directions by the user.

따라서 상기의 제1 압력 센서부(110)의 경우, 하나의 제1 압력 센서부(110)를 통해, 사용자가 상판 프레임(20)에 대해 X축, Y축 방향으로 동시에 가한 힘/모멘트를 측정할 수 있는 것이다. 즉, 제어 센서 시스템(10)에 복수의 제1 압력 센서부(110)를 설치할 수도 있으나, 단일의 제1 압력 센서부(110)를 설치하여 사용자의 힘/모멘트를 측정할 수 있다. Accordingly, in the case of the first pressure sensor unit 110, the force / moment simultaneously applied to the upper frame 20 by the user in the X-axis and Y-axis directions is measured through one first pressure sensor unit 110 You can do it. That is, a plurality of first pressure sensor units 110 may be provided in the control sensor system 10, but a single first pressure sensor unit 110 may be provided to measure a user's force / moment.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 변형 방지부(300,400)의 개략도이다.8 is a schematic view of the deformation preventing portions 300 and 400 of the control sensor system 10 according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 변형 방지부(300,400)는 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 일 측면에 부착되고, 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)을 연결한다. 따라서, 변형 방지부(300,400)는 하판 프레임(30)에 대한 상판 프레임(20)의 위치를 유지시킴으로써, 제어 센서 시스템(10)의 변형을 방지하도록 구성된다. 또한, 변형 방지부(300,400)는 제어 센서 시스템(10)의 전방 일면과 후방 일면에 모두 설치 될 수 있다.The deformation preventing portions 300 and 400 of the present invention are attached to one side of the upper frame 20 and the lower frame 30 and connect the upper frame 20 and the lower frame 30 together. The deformation preventing portions 300 and 400 are configured to prevent deformation of the control sensor system 10 by maintaining the position of the top plate frame 20 with respect to the lower plate frame 30. [ In addition, the deformation preventing portions 300 and 400 may be installed on both the front surface and the rear surface of the control sensor system 10.

도면에서 보는 바와 같이, 변형 방지부(300,400)는 제어 센서 시스템(10)의 전방 일면에 부착되는 전방 변형 방지부(300)와, 제어 시스템의 후방 일면에 부착되는 후방 변형 방지부(400)를 포함할 수 있다. 사용자가 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가하여 상판 프레임(20)이 이동하는 경우, 변형 방지부는 상판 프레임(20)과 하판 프레임(30)의 영구적인 위치 변형을 방지하도록 구성된다. 또한, 변형 방지부는, 제어 센서 시스템(10)이 전방 또는 후방으로 기울어진 경우, 사용자의 힘/모멘트를 가하지 않는 경우에도, 중력에 의해 상판 프레임(20)이 이동할 수 있으므로, 이를 방지한다.As shown in the drawing, the deformation preventing portions 300 and 400 include a front deformation preventing portion 300 attached to a front surface of the control sensor system 10, and a rear deformation preventing portion 400 attached to a rear surface of the control system . When the user moves the top plate frame 20 by applying a force / moment to the top plate frame 20, the deformation preventing portion is configured to prevent permanent deformation of the top plate frame 20 and the bottom plate frame 30. [ In addition, the deformation preventing portion prevents the upper frame 20 from moving due to gravity even when the control sensor system 10 is tilted forward or backward, even when the force / moment of the user is not applied.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)이 사용자의 조작 의도를 파악하는 방법에 대한 순서도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제어 센서 시스템(10)의 압력 센서부(100)가 압력을 감지하는 방법을 파악하는 방법에 대한 순서도이다.FIG. 9 is a flowchart of a method for the control sensor system 10 according to an embodiment of the present invention to grasp a user's intention to operate the apparatus. FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of controlling the pressure sensor unit 10 of the control sensor system 10 according to the embodiment of the present invention. Lt; RTI ID = 0.0 > 100 < / RTI > senses pressure.

우선, 상판 프레임(20)에 사용자의 힘/모멘트가 입력된다.(S100) 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트는, 상판 고정 프레임(210)을 통해, 탄성체(230)로 전달된다. First, the user's force / moment is input to the upper frame 20. (S100) The user's force / moment inputted into the upper frame 20 is transmitted to the elastic body 230 through the upper frame fixing frame 210 do.

즉, 상판 프레임(20)이 이동함에 따라, 상판 고정 프레임(210)의 위치도 이동하고, 탄성체(230)의 길이 및 위치도 변형된다.(S200) 탄성체(230)는 전달된 사용자의 힘/모멘트에 의해, 길이가 변하게 되고, 탄성체(230)의 상단 부분이 이동하게 된다. 그리고, 탄성체(230)의 길이 및 위치 변형에 따라, 상판 고정 프레임(210)의 위치도 이동하게 된다. 상판 고정 프레임(210)에 부착된 상판 프레임(20)이 사용자의 힘/모멘트에 따라, 이동하게 되는 것이다.(S300)That is, as the upper frame 20 moves, the position of the upper frame fixing frame 210 also moves, and the length and position of the elastic body 230 are also changed. (S200) The length is changed by the moment, and the upper end portion of the elastic body 230 is moved. The position of the upper frame fixing frame 210 is also moved in accordance with the length and positional deformation of the elastic body 230. The upper frame 20 attached to the upper frame fixing frame 210 is moved in accordance with the user's force / moment (S300)

사용자가 상판 프레임(20)에 힘/모멘트를 가해 상판 프레임(20)이 이동되면, 압력 센서부(100)에 의해 상판 프레임(20)에 이동에 따른 압력이 측정된다.(S400) When the user applies the force / moment to the upper frame 20 to move the upper frame 20, the pressure due to the movement of the upper frame 20 by the pressure sensor 100 is measured (S400)

또한, 상판 프레임(20)의 Z축 방향의 이동이 있는지에 따라, 압력 센서부(100)에서 압력이 달리 측정된다.(S410) Further, depending on whether there is movement in the Z-axis direction of the upper frame 20, the pressure is differently measured in the pressure sensor unit 100 (S410)

먼저 상판 프레임(20)의 Z축 방향의 이동이 있는 경우, 제2 압력 센서부(120)에서 Z축 방향의 압력을 측정한다.(S420) 그리고, 제1 압력 센서부(110)에서 X축, Y축 방향의 압력을 측정한다.(S430) 그리고, 측정된 3축의 압력은 특정한 압력 신호로 처리되어 제어 센서 시스템(10)으로 전달된다.(S440) 한편, 상판 프레임(20)의 Z축 방향의 이동이 없는 경우, 제1 압력 센서부(110)에서 X축, Y축 방향의 압력만을 측정한다.(S430) 그리고, 측정된 압력은 특정한, 압력 신호로 처리되어 제어 센서 시스템(10)으로 전달된다.(S440)First, when there is movement of the upper frame 20 in the Z-axis direction, the pressure in the Z-axis direction is measured by the second pressure sensor unit 120. (S420) The measured pressure of the three axes is processed as a specific pressure signal and transmitted to the control sensor system 10 in step S440. On the other hand, the Z axis of the top plate frame 20 Axis direction and the Y-axis direction is measured by the first pressure sensor unit 110 in step S430, the measured pressure is processed as a specific pressure signal to be applied to the control sensor system 10, (S440)

관련하여, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 압력 센서부(100)로부터 전달 받은 압력신호를 처리/분석하여, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트를 측정 및 판단하고, 사용자의 힘/모멘트를 이용하여 사용자의 조작 의도를 파악하는 제어 유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. The control sensor system 10 of the present invention processes / analyzes the pressure signal received from the pressure sensor unit 100 to measure and determine the force / moment of the user input to the top plate frame 20, And a control unit (not shown) for grasping the intention of the user using the force / moment of the force / moment of the user.

본 발명의 제어 유닛(미도시)은 압력 센서부(100)에서 측정된 압력을 이용하여, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트를 측정하고, 사용자의 조작의도를 파악하는 것이다.(S500)The control unit (not shown) of the present invention measures the force / moment of the user inputted to the upper frame 20 by using the pressure measured by the pressure sensor unit 100 and grasps the degree of the user's operation (S500)

일례로, 상판 프레임(20)의 각 꼭지점에 해당하는 일면에 각각 위치한 네 개의 압력 센서부(100)가 위치하는 경우, 제어 유닛(미도시)은 후술하는 [수학식 1]을 이용하여, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트를 계산할 수 있다.For example, in the case where four pressure sensor units 100 located on one surface corresponding to each vertex of the upper plate frame 20 are located, the control unit (not shown) uses Equation (1) The force / moment of the user inputted to the frame 20 can be calculated.

전술한 [수학식 1]에서, Fx는 사용자로부터 입력된 X축 방향의 힘, Fy는 사용자로부터 입력된 Y축 방향의 힘, Fz는 사용자로부터 입력된 Z축 방향의 힘, f1x, f2x, f3x 및 f4x는 상판 프레임(20)의 각 꼭지점에 해당하는 일면에 각각 위치한 네 개의 압력 센서부(100)에서 측정한 X축 방향의 힘, f1y, f2y, f3y 및 f4y는 상판 프레임(20)의 각 꼭지점에 해당하는 일면에 각각 위치한 네 개의 압력 센서부(100)에서 측정한 Y축 방향의 힘, f1z, f2z, f3z 및 f4z는 상판 프레임(20)의 각 꼭지점에 해당하는 일면에 각각 위치한 네 개의 압력 센서부(100)에서 측정한 Z축 방향의 힘, Mx는 사용자로부터 입력된 X축 방향의 모멘트, My는 사용자로부터 입력된 Y축 방향의 모멘트, Mz는 사용자로부터 입력된 Z축 방향의 모멘트, Lx, Ly는 상판 프레임(20)의 중심에서부터 압력 센서부(100)까지의 길이를 말한다. [수학식 1]은 제어 센서 시스템(10)의 형태, 압력 센서부(100)의 개수, 위치 및 형태에 따라 달리 표현될 수 있다.In the above Equation 1, Fx is the force in the X-axis direction input by the user, Fy is the force in the Y-axis direction inputted by the user, Fz is the force in the Z-axis direction inputted by the user, f1x, f2x, f3x F1y, f2y, f3y, and f4y measured by the four pressure sensor units 100 located on one side corresponding to each vertex of the upper plate frame 20, Axis direction forces f1z, f2z, f3z, and f4z measured by the four pressure sensor units 100 respectively located on one surface corresponding to the vertexes of the upper panel frame 20 are four Mx represents a moment in the X axis direction input by the user, My represents a moment in the Y axis direction input by the user, Mz represents a moment in the Z axis direction input by the user , Lx and Ly indicate the length from the center of the upper frame 20 to the pressure sensor unit 100 The. Equation (1) can be expressed differently depending on the type of the control sensor system 10, the number, position, and type of the pressure sensor unit 100.

또한, 사용자가 조작하려는 방향의 힘/모멘트를 계산하여, 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 시스템을 조작하려는 방향과 그 정도를 파악하게 되는 것이다.In addition, the control sensor system 10 calculates the direction / degree of the user's operation of the system by calculating the force / moment in the direction to be operated by the user.

마지막으로, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 사용자의 걷기, 앉기, 서기 등과 같은 일상 활동들을 지원하고 근력을 보조하기 위한 이동 보조 시스템을 제어하는 제어 시스템으로 사용될 수 있다. 제어 센서 시스템(10)은 측정된 사용자의 힘/모멘트를 이용하여, 사용자가 이동 보조 시스템을 조작하려는 의도를 파악하는 것이다. Finally, the control sensor system 10 of the present invention can be used as a control system for controlling movement assist systems to support daily activities such as walking, sitting, climbing and the like and for assisting muscular strength. The control sensor system 10 uses the measured user's force / moment to determine the intention of the user to operate the mobility assistance system.

일례로, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은, 우측 방향으로의 사용자 힘/모멘트가 측정되면, 사용자는 이동 보조 시스템을 우측으로 이동시키려는 조작 의도를 가지는 것이라 파악하고, 좌측 방향으로의 사용자 힘/모멘트가 측정되면, 사용자는 이동 보조 시스템을 좌측으로 이동시키려는 조작 의도를 가지는 것이라 파악하는 것이다. 또한, 제어 센서 시스템(10)은, 상판 프레임(20)에 입력된 사용자의 힘/모멘트의 세기를 이용하여, 사용자가 의도하는 이동 보조 시스템의 속도를 파악할 수 있는 것이다.For example, the control sensor system 10 of the present invention grasps that when the user force / moment in the rightward direction is measured, the user has an intention to manipulate the movement assist system to the right, / When the moment is measured, the user sees that the mobility assistance system has an intention to move to the left. In addition, the control sensor system 10 can grasp the velocity of the movement assisting system intended by the user by using the intensity of the force / moment of the user inputted to the upper frame 20.

또한, 본 발명의 제어 센서 시스템(10)은 사용자가 일상적으로 이동 보조 시스템을 사용할 경우에 가해지는 사용자의 힘/모멘트에 대한 정보 등을 저장할 수 있다. 이를 바탕으로, 제어 센서 시스템(10)은, 사용자가 일정 기준을 과도하게 벗어나는 힘/모멘트를 가하게 되면, 이를 무시하도록 할 수 있다.In addition, the control sensor system 10 of the present invention can store information on the force / moment of the user applied when the user routinely uses the mobile assistant system. Based on this, the control sensor system 10 can ignore the force / moment when the user excessively deviates from a predetermined reference.

따라서, 본 발명은 이동 보조 시스템의 제어 센서 시스템(10)에서 측정된 사용자의 조작 의도를 파악하여, 이동 보조 시스템을 제어함으로써, 사용자의 보행 안전을 보장할 수 있는 것이다.Accordingly, the present invention can ensure the safety of the user by grasping the intention of the user's operation measured by the control sensor system 10 of the mobile assistant system and controlling the mobile assistant system.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

10: 제어 센서 시스템 20: 상판 프레임
30: 하판 프레임 100: 압력 센서부
200: 탄성 지지부 300: 전방 변형 방지부
400: 후방 변형 방지부10: control sensor system 20: top plate frame
30: lower plate frame 100: pressure sensor part
200: elastic support part 300: front deformation preventing part
400: rear deformation preventing portion

Claims

A top frame configured to allow the user to place an arm;
A lower plate frame positioned below the upper frame;
At least one elastic supporter provided between the upper frame and the lower frame; And
And at least one pressure sensor part provided between the upper frame and the lower frame,
The elastic support portion
The upper plate frame is fixed on one upper surface of the lower plate frame and is attached to a lower surface of the upper plate frame to maintain the position of the upper plate frame relative to the lower plate frame, Respectively,
The pressure sensor unit,
A first pressure sensor unit provided between the upper frame and the lower frame for measuring a force applied by the user in a horizontal direction to the upper frame; And
And a second pressure sensor part provided between the upper frame and the lower frame for measuring a force applied by the user in a direction perpendicular to the upper frame,
The first pressure sensor unit
A guide shaft connected to one surface of the lower end of the upper frame;
A plurality of first pressure sensors provided on the side surfaces of the guide shafts in different directions;
And a plurality of first pressure sensor contacts, which are opposed to the respective first pressure sensors, and which are connected to a part of an upper surface of the lower plate frame.

delete

The method according to claim 1,
The elastic support portion
A lower plate fixing frame fixed on one upper surface of the lower plate frame and configured to fix a lower end of the elastic supporting portion;
A top plate fixing frame fixed to a lower surface of the upper plate frame and configured to fix an upper end of the elastic supporting portion; And
An elastic body configured to connect the lower plate fixing frame and the upper plate fixing frame and to provide mobility of the upper plate frame;
&Lt; / RTI >

The method according to claim 1,
The pressure sensor unit,
And convert the force applied to the measured top plate frame to a pressure signal.

The method according to claim 1,
Wherein the at least one pressure sensor portion comprises:
Respectively, of the upper plate frame or the lower plate frame.

The method according to claim 1,
A deformable structure attached to one side surface of the upper frame and the lower frame to connect the upper frame and the lower frame to maintain the position of the upper frame relative to the lower frame, And a control unit for controlling the control unit.

delete