KR101979706B1 - Arm unit for wearable robot - Google Patents

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KR101979706B1
KR101979706B1 KR1020170157755A KR20170157755A KR101979706B1 KR 101979706 B1 KR101979706 B1 KR 101979706B1 KR 1020170157755 A KR1020170157755 A KR 1020170157755A KR 20170157755 A KR20170157755 A KR 20170157755A KR 101979706 B1 KR101979706 B1 KR 101979706B1
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wearer
arm
coupled
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connecting member
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KR1020170157755A
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김대제
권재성
양우성
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(주)한국미래기술
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Abstract

The present invention provides an arm device for a wearable robot, which is to improve a foreign wearing sense generated as the center of rotation in a rolling movement or a pitching movement of an arm of a wearer is inside the arm. The arm device for a wearable robot includes a forearm fixing unit, a base unit, and a connection unit.

Description

착용로봇의 팔 장치{ARM UNIT FOR WEARABLE ROBOT}ARM UNIT FOR WEARABLE ROBOT "

본 발명은 착용로봇의 팔 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 착용자 팔의 롤링운동 또는 피칭운동시 그 회전의 중심이 팔의 내부에 있고, 이로 인하여 발생하는 이질적인 착용감을 개선하기 위한 착용로봇의 팔 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an arm device of a wearable robot, and more particularly, to an arm device of a wearable robot for rolling motion or pitching motion of a wearer's arm, ≪ / RTI >

외골격형 착용로봇의 경우 착용자 팔의 롤링이나 손목의 피칭을 구현하기 위해 복잡한 기구물을 갖는 것이 보통이다. 그러나 근본적으로, 착용자의 팔은 롤링시 그 회전의 중심이 내부에 있고, 그에 따라 외부에서 그 회전중심과 일치되어 원운동하도록 하는 것이 쉬운 일은 아니다.For an exoskeleton-type wearing robot, it is common to have complicated mechanisms for rolling the arm of the wearer and for pitching the wrist. However, fundamentally, it is not easy for the wearer's arm to have its center of rotation inward when rolling, thereby allowing the outer circle to coincide with its center of rotation.

따라서, 종래의 착용로봇들은 팔의 회전중심과 기구의 회전중심이 일치되지 않아 이질감이 느껴지고 제어적인 측면에서 노이즈가 많은 문제가 있었다. 또한, 회전중심을 일치시키고자 할 경우에도 기구물이 매우 복잡할 수 밖에 없는 문제가 있었다.Therefore, the conventional wearing robots have a problem that the rotation center of the arm does not coincide with the rotation center of the mechanism, so that a sense of heterogeneity is felt and there is a lot of noise in terms of control. In addition, there is a problem that the mechanism is very complicated even when the center of rotation is to be matched.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-1628397 B1KR 10-1628397 B1

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 착용자 팔의 롤링운동 또는 피칭운동시 그 회전의 중심이 팔의 내부에 있고, 이로 인하여 발생하는 이질적인 착용감을 개선하기 위한 착용로봇의 팔 장치를 제공하고자 함이다.Disclosure of the Invention The present invention has been proposed in order to solve such a problem, and provides an arm device of a wearable robot for improving a wearer's sense of wearing which is caused by the center of rotation of the wearer's arm during rolling or pitching motion. I want to.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용로봇의 팔 장치는, 착용자 팔의 하박을 감싸도록 형성되어 하박과 함께 회전하는 하박 고정부; 하박 고정부의 외측에 배치되며 하박 고정부와는 분리됨으로써 착용자 팔의 롤링시 절대 위치가 유지되는 베이스부; 및 하박 고정부와 베이스부 사이에 배치되어 하박 고정부와 베이스부를 연결하며, 착용자 팔 하박의 롤링시 하박 고정부가 착용자 팔 하박과 함께 베이스부 상에서 상대회전하며 슬라이딩되도록 가이드하는 접속부;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an arm device for a wearable robot, the arm device comprising: a lower hub fixing part formed to surround the lower hub of a wearer's arm and rotating together with the lower hub; A base portion disposed on the outer side of the bottom stopper portion and separated from the bottom stopper portion to maintain an absolute position of the wearer's arm when rolling; And a connecting portion which is disposed between the bottom stopper portion and the base portion and connects the bottom stopper portion and the base portion, and guides the bottom stopper portion when the wearer arms hoop is rolled so as to be relatively rotated and slid on the base portion together with the wearer's arm bottom.

접속부는, 베이스부에서 하박 고정부를 마주하는 측의 면상에 결합된 제1연결부재; 및 일측은 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 면상에 결합되고, 타측은 제1연결부재에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제1연결부재를 통해 회전이 가이드되는 제2연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The connecting portion includes: a first connecting member coupled to a surface of the base portion facing the bottom shell fixing portion; And the other side is slidably connected to the first linking member and is guided to rotate through the first linking member when the wearer arms aback is rolled, ; And

제2연결부재는 부채꼴의 호 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.And the second connecting member has a circular arcuate shape.

제1연결부재는 베이스부에서 하박 고정부를 향해 이격된 지점에 위치된 가이드핀을 포함하고, 제2연결부재는 베이스부와 가이드핀의 사이에서 슬라이딩되는 것을 특징으로 한다.The first connecting member includes a guide pin located at a position spaced from the base portion toward the hub pick fixing portion, and the second connecting member is slid between the base portion and the guide pin.

제1연결부재의 가이드핀에는 휠이 회전가능하도록 결합되어 제2연결부재가 슬라이딩되도록 가이드하는 것을 특징으로 한다.The guide pin of the first linking member is coupled to the wheel so that the second linking member is slidably guided.

제2연결부재에는 반경을 따라 일정깊이의 홈이 형성되어 있으며, 제1연결부재의 휠이 홈에 삽입되어 제2연결부재가 슬라이딩되는 것을 특징으로 한다.The second connecting member is formed with a groove having a predetermined depth along the radius, and the wheel of the first connecting member is inserted into the groove to slide the second connecting member.

제1연결부재에는 휠의 회전각도를 측정할 수 있는 센서가 부착되어 있으며, 베이스부에는 센서를 통해 측정된 휠의 회전각도로부터 착용자 팔 하박의 롤링 각도를 산출하는 제어부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.A sensor for measuring a rotation angle of the wheel is attached to the first connection member and a control unit for calculating a rolling angle of the wearer's arm hub cap from a rotation angle of the wheel measured through the sensor is provided in the base portion .

부채꼴의 호 형상을 가지며, 제2연결부재와 일정간격을 형성하도록 제2연결부재의 양 측단에 결합되고, 제2연결부재가 휠에 밀착하여 슬라이딩 되도록 가압하는 제3연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a third connecting member which has a circular arc shape and is coupled to both side ends of the second connecting member so as to form a predetermined gap with the second connecting member and that presses the second connecting member to slide on the wheel .

제1연결부재(510)에 결합하는 베이스부(300)의 면과 베이스부(300)에 결합하는 제1연결부재(510)의 면은 수평을 이루는 것을 특징으로 한다.The surface of the base 300 coupled to the first connection member 510 and the surface of the first connection member 510 coupled to the base 300 are horizontal.

일측은 하박 고정부의 측단에 결합되고, 타측은 착용자의 하박에 밀착되는 압착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And one side of which is joined to the side of the lower shell fixing part and the other side of which is in contact with the lower end of the wearer.

압착부의 일측에는 스프링이 마련되어 하박 고정부와 착용자의 하박을 밀착시키는 것을 특징으로 한다.And a spring is provided at one side of the pressing portion so as to bring the bottom stopper and the bottom of the wearer into close contact with each other.

제1연결부재는 베이스부에서 하박 고정부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1고정부, 후방 면상에 결합된 제2고정부를 포함하고, 제2연결부재는 일측이 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합되고 타측이 제1고정부에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제1고정부를 통해 회전이 가이드되는 제1슬라이딩부, 일측이 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 후방 면상에 결합되고 타측이 제2고정부에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제2고정부를 통해 회전이 가이드되는 제2슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first connecting member includes a first fixing portion coupled to a front surface of the base opposite to the bottom fixing portion and a second fixing portion coupled to a rear surface of the base, A first sliding part coupled on a front surface of the side opposite to the base part and slidably connected to the first fixing part so as to be guided to rotate through the first fixing part when the arm of the wearer rolls, And a second sliding part coupled to the rear side of the side facing the base part and the other side connected to the second fixing part so as to be slidable and guided to rotate through the second fixing part when the wearer arms are being rolled.

제1슬라이딩부 및 제2슬라이딩부는 착용자 팔 하박의 롤링시 서로 평행을 유지하며 슬라이딩되는 것을 특징으로 한다.And the first sliding portion and the second sliding portion are slid while being parallel to each other at the time of rolling the wearer's arms.

하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1슬라이딩부의 양 측단과 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 후방 면상에 결합된 제2슬라이딩부의 양 측단은 착용자 팔 하박의 내부에 존재하는 가상의 중심선을 기준으로 동일선상에 결합된 것을 특징으로 한다.Both side ends of the first sliding portion coupled to the front surface of the side opposite to the base portion of the hammock fixing portion and both side ends of the second sliding portion coupled to the rear surface of the side opposite to the base portion of the bottom hammock fixing portion, And are coupled in the same line on the basis of the existing virtual center line.

제1슬라이딩부의 길이는 제2슬라이딩부의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.And the length of the first sliding portion is shorter than the length of the second sliding portion.

일측은 착용자 손등에 고정되어 착용자의 손과 함께 회전하며, 타측은 하박 고정부에 회전가능하도록 연결된 손고정부;를 더 포함한다.And a hand gripping part which is fixed to the wearer's hand and rotates together with the wearer's hand while the other hand is rotatably connected to the hammer gripping part.

손고정부는, 착용자의 손등 및 손목에 밀착되어 고정된 제1파트, 일측은 하박 고정부에서 손목을 마주하는 면상에 결합되어 고정되고, 타측은 손목에 수직인 회전축을 기준으로 회전할 수 있도록 제1파트와 연결된 제2파트로 구성된 것을 특징으로 한다.The hand fastening part includes a first part fixedly attached to the back of the wearer's hand and the wrist, a first part fastened to one side of the first fastening part and a second end fastened to the wrist, And a second part connected to one part.

제1파트는 착용자 손목의 피칭운동시 회전축을 기준으로 제2파트와 상대회전하는 것을 특징으로 한다.And the first part is rotated relative to the second part with respect to the rotation axis during the pitching motion of the wearer's wrist.

본 발명의 착용로봇의 팔 장치에 따르면, 착용자 팔의 롤링운동 또는 피칭운동시 그 회전의 중심이 팔의 내부에 있고, 이로 인하여 발생하는 이질적인 착용감을 개선할 수 있다.According to the arm device of the wearing robot of the present invention, the center of the rotation of the wearer's arm during the rolling motion or the pitching motion is in the interior of the arm, so that the wearer's feeling of wearing can be improved.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치의 접속부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치의 피칭운동을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치를 설명하기 위한 도면.1 and 2 are views for explaining an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a connection portion of an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining the pitching motion of the arm device of the wearing robot according to the embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치의 접속부를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치의 피칭운동을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 and FIG. 2 are views for explaining an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view for explaining a connecting portion of an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention . FIG. 4 is a view for explaining the pitching motion of the arm of the wearing robot according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining the arm of the wearing robot according to the embodiment of the present invention.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치는, 착용자 팔의 하박(A)을 감싸도록 형성되어 하박(A)과 함께 회전하는 하박 고정부(100); 하박 고정부(100)의 외측에 배치되며 하박 고정부(100)와는 분리됨으로써 착용자 팔의 롤링시 절대 위치가 유지되는 베이스부(300); 및 하박 고정부(100)와 베이스부(300) 사이에 배치되어 하박 고정부(100)와 베이스부(300)를 연결하며, 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 하박 고정부(100)가 착용자 팔 하박(A)과 함께 베이스부(300) 상에서 상대회전하며 슬라이딩되도록 가이드하는 접속부(500);를 포함한다.First, referring to FIG. 1, an arm device of a wearable robot according to an embodiment of the present invention includes a lower shell fixing part 100 formed to surround a lower shell A of a wearer's arm and rotated together with the lower shell A; A base portion 300 disposed outside the bottom fixing portion 100 and separated from the bottom fixing portion 100 to maintain the absolute position of the wearer's arm during rolling; And the base part 300 and the bottom part fixing part 100 and the base part 300 are disposed between the bottom part fixing part 100 and the base part 300 and the bottom part fixing part 100 when the wearer arms bottom A is rolled, And a connection part 500 guiding the base part 300 and the arm part A so as to relatively rotate and slide on the base part 300 together with the arm part A.

본 발명의 착용로봇의 팔 장치는 착용자가 팔에 작용하는 타입이며, 용도의경우 착용자의 팔 및 손목 움직임을 감지하여 로봇에 전달하고, 로봇을 구동하기 위한 HMI(HUMAN MACHINE INTERFACE)로 사용이 가능하며, 또는 역으로 착용자의 팔이나 손목에 역감이나 근력을 보조하기 위한 적극적인 액추에이터로도 활용이 가능하다.The arm device of the wearable robot of the present invention is a type that the wearer acts on the arm. In the case of the use, the wearer's arm and wrist movement are sensed and transmitted to the robot, and the robot can be used as a HUMAN MACHINE INTERFACE Or conversely, it can also be used as an active actuator for assisting the back or strength of the wearer's arm or wrist.

본 발명은 이와 같이 착용자의 팔에서 HMI나 액추에이터로 활용되는 장치에 있어서, 착용자 팔의 롤링운동 또는 피칭운동시 그 회전의 중심이 팔의 내부에 있고, 이로 인하여 발생하는 이질적인 착용감을 개선하기 위한 기구적 구조를 제시한다.The present invention thus provides a device for use as an HMI or an actuator in the wearer's arm, in which the center of rotation of the wearer's arm during rolling or pitching movement is located inside the arm, Present the enemy structure.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용로봇의 팔 장치를 설명하기 위한 도면으로서, 하박 고정부(100)는 착용자 팔의 하박(A)을 감싸도록 형성되어 하박(A)과 함께 회전한다. 하박 고정부(100)의 양 측단에는 압착부(600)가 마련되어 하박(A)을 하박 고정부(100)에 밀착시키게 된다. 하박 고정부(100)의 양 측단에는 압착부(600)가 결합되는데, 압착부(600)의 일측은 하박 고정부(100)의 측단에 결합되고, 타측은 착용자의 하박(A)에 밀착된다. 또한, 본 발명의 일 실시예로서 압착부(600)와 하박 고정부(100)의 결합부에는 스프링이 마련되어 하박 고정부(100)와 착용자의 하박(A)을 밀착시키게 된다.1 and 2 are views for explaining an arm device of a wearing robot according to an embodiment of the present invention, in which the bracket fixing part 100 is formed so as to surround the bracket A of the wearer's arm, Rotate together. The pressing portions 600 are provided on both sides of the bottom fixing portion 100 to closely contact the bottom portion A with the bottom portion fixing portion 100. The pressing part 600 is coupled to both sides of the bottom fixing part 100. One side of the pressing part 600 is coupled to the side end of the bottom fixing part 100 and the other side is in close contact with the bottom bottom A of the wearer . In an embodiment of the present invention, a spring is provided at a coupling portion between the crushing portion 600 and the bottom stopper portion 100 to closely contact the bottom stopper portion 100 and the bottom end stop A of the wearer.

베이스부(300)는 하박 고정부(100)의 외측에 배치되며, 하박 고정부(100)와는 분리됨으로써 착용자 팔의 롤링시 절대 위치가 유지된다. 베이스부(300)는 팔의 최외곽에 배치되며 도시되지 않은 팔 상박의 기구물 등에 고정되어 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 그 위치가 변하지 않는 것이다.The base portion 300 is disposed on the outer side of the bottom stopper portion 100 and separated from the bottom stopper portion 100 so that the absolute position of the wearer's arm is maintained during rolling. The base portion 300 is disposed at the outermost portion of the arm and is fixed to an unillustrated upper arm or the like so that its position does not change when the wearer's arm hawk A is rolled.

접속부(500)는 하박 고정부(100)와 베이스부(300) 사이에 배치되어 하박 고정부(100)와 베이스부(300)를 연결하며, 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 하박 고정부(100)가 착용자 팔 하박(A)과 함께 베이스부(300) 상에서 상대회전하며 슬라이딩되도록 가이드한다.The connecting portion 500 is disposed between the bottom fixing portion 100 and the base portion 300 and connects the bottom fixing portion 100 to the base portion 300. When the bottom portion 300 is rotated, 100 are slid relative to each other on the base part 300 together with the wearer's arms.

도 3을 참조하면, 접속부(500)는 제1연결부재(510)와 제2연결부재(520)가 연결된 구조이다. 제1연결부재(510)는 베이스부(300)에서 하박 고정부(100)를 마주하는 측의 면상에 결합되고, 제2연결부재(520)는 일측이 하박 고정부(100)에서 베이스부(300)를 마주하는 측의 면상에 결합되고 타측이 제1연결부재(510)에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 제1연결부재(510)를 통해 하박 고정부(100)와 함께 회전이 가이드된다.Referring to FIG. 3, the connection unit 500 has a structure in which the first connection member 510 and the second connection member 520 are connected. The first connecting member 510 is coupled to the side of the base 300 facing the bottom fixing portion 100 and the second connecting member 520 is coupled to the bottom portion 100 of the bottom fixing portion 100 300 and the other side is slidably connected to the first linking member 510 so that the lower shell fixing part 100 is connected to the lower linking member 510 through the first linking member 510 when the wearer's arm armpit A is rolled, And the rotation is guided.

제1연결부재(510)는 베이스부(300)에서 하박 고정부를 향해 이격된 지점에 위치된 가이드핀(540)을 포함하고, 제2연결부재(520)는 베이스부(300)와 가이드핀(540)의 사이에서 슬라이딩된다.The first connecting member 510 includes a guide pin 540 positioned at a position spaced apart from the base portion 300 toward the bottom plug fixing portion and the second connecting member 520 includes a base portion 300, Lt; RTI ID = 0.0 > 540 < / RTI >

제2연결부재(520)는 부채꼴의 호 형상을 가지며, 이러한 호 형상을 통해 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 이질감 없이 회전이 가능하다.The second linking member 520 has a circular arcuate shape and is rotatable through the arcuate shape without rolling when the wearer arms arcuate A rolls.

제1연결부재(510)의 가이드핀(540)에는 휠이 회전가능하도록 결합되고, 제2연결부재(520)의 내측면에는 반경을 따라 일정깊이의 홈이 형성되어 있다. 제1연결부재(510)의 휠이 홈에 삽입되어 슬라이딩됨으로써, 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 이질감 없이 회전이 가능하다.The wheel is rotatably coupled to the guide pin 540 of the first linking member 510 and a groove having a predetermined depth is formed along the radius on the inner surface of the second linking member 520. The wheel of the first linking member 510 is inserted into the groove and is slid so that the wearer's arm hawk A can be rotated without rolling when rolling.

한편, HMI로의 활용을 위해서 제1연결부재(510)에는 휠의 회전각도를 측정할 수 있는 센서(570)가 부착되어 있으며, 베이스부(300) 내부에는 센서(570)를 통해 측정된 휠의 회전각도로부터 착용자 팔 하박(A)의 롤링 각도를 산출하는 제어부(미도시)가 마련되어 있다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 휠의 역감이나 보조력을 제공하기 위해서는 베이스부(100) 내부에는 모터 등의 구동장치가 추가될 수 있다.A sensor 570 for measuring the rotation angle of the wheel is attached to the first linking member 510 for use as an HMI. Inside the base unit 300, (Not shown) for calculating the rolling angle of the wearer's arm lower (A) from the rotation angle. Although not shown in the drawing, a driving device such as a motor may be added to the base portion 100 to provide a backward feeling or assist force of the wheel.

도 3에 도시된 것과 같이, 제3연결부재(550)는 제2연결부재(520)와 동일한 부채꼴의 호 형상을 가지며, 제2연결부재(520)의 반경을 따라 일정간격을 형성하도록 제2연결부재(520)의 양 측단에 결합된다. 제3연결부재(550)는 제2연결부재(520)의 양 측단에 고정된 상태에서 휠을 가압함으로써 제2연결부재(520)가 휠에 밀착하여 슬라이딩 되도록 한다. 이를 통해, 제2연결부재(520)는 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 제1연결부재(510)에서 이격 또는 이탈되지 않고 용이하게 회전할 수 있다.3, the third linking member 550 has an arc shape that is the same as that of the second linking member 520, and has a second arc- And are coupled to both side ends of the connecting member 520. The third linking member 550 presses the wheel in a state where the third linking member 550 is fixed to both ends of the second linking member 520, thereby sliding the second linking member 520 closely to the wheel. The second connecting member 520 can be easily rotated without being separated or separated from the first connecting member 510 at the time of rolling the wearer's arm lower.

제1연결부재(510) 및 제2연결부재(520)는 도면에 도시된 것과 같이 복수 개로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1연결부재(510)는 베이스부(300)에서 하박 고정부(100)를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1고정부(511), 후방 면상에 결합된 제2고정부(512)를 포함하고, 제2연결부재(520)는 일측이 하박 고정부(100)에서 베이스부(300)를 마주하는 측의 전방 면상에 결합되고 타측이 제1고정부(511)에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 제1고정부(511)를 통해 회전이 가이드되는 제1슬라이딩부(521), 일측이 하박 고정부(100)에서 베이스부(300)를 마주하는 측의 후방 면상에 결합되고 타측이 제2고정부(512)에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 제2고정부(512)를 통해 회전이 가이드되는 제2슬라이딩부(522)를 포함할 수 있다.The first linking member 510 and the second linking member 520 may be formed as a plurality as shown in the figure. Specifically, the first connecting member 510 includes a first fixing portion 511 coupled to the front surface of the base portion 300 facing the bottom fixing portion 100, a second fixing portion 511 coupled to the rear surface, And the second connecting member 520 is coupled on the front surface of the side facing the base unit 300 on one side of the bottom fixing unit 100 and the other side is slid on the first fixing unit 511 A first sliding portion 521 connected to the lower arm fixing portion 100 so as to be rotatable through the first fixing portion 511 when the wearer's arm armpit A is rolled, And the other side is slidably connected to the second fixing part 512 and is guided to rotate through the second fixing part 512 when the wearer's arm hawk A is rolled, 522).

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1연결부재(510)에 결합하는 베이스부(300)의 면과 베이스부(300)에 결합하는 제1연결부재(510)의 면은 수평을 이룬다. 구체적으로, 베이스부(300)에서 하박 고정부(100)를 마주하는 측의 후방 면은 홈이 형성되어 이 홈에 하박 고정부(100)가 삽입되는 구조를 가지고, 베이스부(300)에서 하박 고정부(100)를 마주하는 측의 전방 면은 경사구조를 형성함으로써, 제1연결부재(510)에 결합하는 베이스부(300)의 면과 베이스부(300)에 결합하는 제1연결부재(510)의 면은 수평을 이루게 되는 것이다. 이를 통해, 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 이질감 없이 회전이 가능하다.2 and 3, the surface of the base 300 coupled to the first connection member 510 and the surface of the first connection member 510 coupled to the base 300 are horizontal. More specifically, a back surface of the base portion 300 facing the bottom fixing portion 100 is formed with a groove, and the bottom fixing portion 100 is inserted into the bottom portion. In the base portion 300, The front surface of the side facing the fixing portion 100 is formed with a tilted structure so that the surface of the base portion 300 coupled to the first connection member 510 and the surface of the first connection member 510 are horizontal. As a result, it is possible to rotate the wearer's arm arm hawk (A) without rolling.

도 4를 참조하면, 손고정부(700)는 일측은 착용자 손등에 고정되어 착용자의 손(H)과 함께 회전하며, 타측은 하박 고정부(100)에 회전가능하도록 연결된다.Referring to FIG. 4, one side of the hand gripping part 700 is fixed to the wearer's hand and rotates together with the hand H of the wearer, and the other side is rotatably connected to the lower hub fixing part 100.

손고정부(700)는 제1파트(710) 및 제2파트(720)로 구성된다. 구체적으로, 제1파트(710)는 착용자의 손등 및 손목에 밀착되어 고정되고, 제2파트(720)는 일측이 하박 고정부(100)에서 손목을 마주하는 면상에 결합되어 고정되고 타측이 손목에 수직인 회전축을 기준으로 회전할 수 있도록 제1파트(710)와 연결되어, 제1파트(710)는 착용자 손목의 피칭운동시 회전축을 기준으로 제2파트(720)와 상대회전하게 된다. 이에 따라 착용자 팔 하박(A)의 롤링뿐만 아니라 손목의 피칭도 가능하여 이질감 없는 움직임이 가능하다.The handholding part 700 is composed of a first part 710 and a second part 720. Specifically, the first part 710 is fixed in close contact with the wearer's hand and wrist, and the second part 720 is fixedly coupled to the wrist at one side thereof on the face facing the wrist, The first part 710 is rotated relative to the second part 720 with respect to the rotation axis during the pitching motion of the wearer's wrist. As a result, not only the rolling of the wearer's arm hawk (A) but also the waving of the wrist is possible, which enables motionless motion.

도 5를 참조하면, 제1슬라이딩부(521)의 길이는 제2슬라이딩부(522)의 길이보다 짧으며, 하박 고정부(100)에서 베이스부(300)를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1슬라이딩부(521)의 양 측단과 하박 고정부(100)에서 베이스부(300)를 마주하는 측의 후방 면상에 결합된 제2슬라이딩부의 양 측단은 착용자 팔 하박(A)의 내부에 존재하는 가상의 중심선을 기준으로 동일선상에 결합된다. 이를 통해, 제1슬라이딩부(521) 및 제2슬라이딩부(522)는 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 서로 평행을 유지하며 슬라이딩된다. 이때 제어부는 제1슬라이딩부(521)와 제2슬라이딩부(522)의 길이 차이에 따른 회전반경 차이를 반영하여 착용자 팔 하박(A)의 롤링시 회전각도를 산출하게 된다.5, the length of the first sliding part 521 is shorter than the length of the second sliding part 522, and the length of the first sliding part 521 is shorter than the length of the second sliding part 522, Side ends of the first sliding portion 521 and both side ends of the second sliding portion coupled to the rear side of the side opposite to the base portion 300 in the lower shell fixing portion 100 are formed on the inner side of the wearer's arm bottom Are combined in the same line with respect to the existing virtual center line. Accordingly, the first sliding portion 521 and the second sliding portion 522 are slid while being parallel to each other when the wearer's arm hawk A is rolled. At this time, the controller calculates the rotation angle of the wearer's arm hawk A during rolling by reflecting the difference in the radius of gyration between the first sliding portion 521 and the second sliding portion 522.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 착용로봇의 팔 장치에 따르면, 착용자 팔의 롤링운동 또는 피칭운동시 그 회전의 중심이 팔의 내부에 있고, 이로 인하여 발생하는 이질적인 착용감을 개선할 수 있다.As described above, according to the arm device of the wearable robot according to the present invention, the center of rotation of the wearer's arm during the rolling motion or the pitching motion of the wearer's arm is inside the arm, thereby improving the wearing comfort.

본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100: 하박 고정부 300: 베이스부
500: 접속부 510: 제1연결부재
520: 제2연결부재 530: 휠
540: 가이드핀 550: 제3연결부재
600: 압착부 700: 손고정부100: Habakkuk fixing part 300: Base part
500: connecting portion 510: first connecting member
520: second connecting member 530: wheel
540: guide pin 550: third connecting member
600: a pressing part 700: a gripping part

Claims (18)

착용자 팔의 하박을 감싸도록 형성되어 하박과 함께 회전하는 하박 고정부;
하박 고정부의 외측에 배치되며 하박 고정부와는 분리됨으로써 착용자 팔의 롤링시 절대 위치가 유지되는 베이스부; 및
하박 고정부와 베이스부 사이에 배치되어 하박 고정부와 베이스부를 연결하며, 착용자 팔 하박의 롤링시 하박 고정부가 착용자 팔 하박과 함께 베이스부 상에서 상대회전하며 슬라이딩되도록 가이드하는 접속부;를 포함하고,
접속부는, 베이스부에서 하박 고정부를 마주하는 측의 면상에 결합된 제1연결부재; 및 일측은 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 면상에 결합되고, 타측은 제1연결부재에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제1연결부재를 통해 회전이 가이드되는 제2연결부재;를 포함하며,
제2연결부재는 부채꼴의 호 형상을 가지고,
제1연결부재는 베이스부에서 하박 고정부를 향해 이격된 지점에 위치된 가이드핀을 포함하고, 제2연결부재는 베이스부와 가이드핀의 사이에서 슬라이딩되며,
제1연결부재의 가이드핀에는 휠이 회전가능하도록 결합되어 제2연결부재가 슬라이딩되도록 가이드하고,
제2연결부재에는 반경을 따라 일정깊이의 홈이 형성되어 있으며,
제1연결부재의 휠이 홈에 삽입되어 제2연결부재가 슬라이딩되며,
부채꼴의 호 형상을 가지며, 제2연결부재와 일정간격을 형성하도록 제2연결부재의 양 측단에 결합되고, 제2연결부재가 휠에 밀착하여 슬라이딩 되도록 가압하는 제3연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.A hawk fixing portion formed to surround the wearer's lower portion and rotated together with the lower portion;
A base portion disposed on the outer side of the bottom stopper portion and separated from the bottom stopper portion to maintain an absolute position of the wearer's arm when rolling; And
And a connecting portion which is disposed between the bottom plate fixing portion and the base portion and connects the bottom plate fixing portion and the base portion and guides the bottom plate fixing portion when the wearer arms bottom is rolled so as to be relatively rotated on the base portion together with the wearer arm bottom,
The connecting portion includes: a first connecting member coupled to a surface of the base portion facing the bottom shell fixing portion; And the other side is slidably connected to the first linking member and is guided to rotate through the first linking member when the wearer arms aback is rolled, ≪ / RTI >
The second connecting member has a circular arcuate shape,
The first connecting member includes a guide pin located at a position spaced from the base portion toward the hub pick fixing portion, the second connecting member is slid between the base portion and the guide pin,
The wheel is rotatably coupled to the guide pin of the first linking member to guide the second linking member to slide,
The second connection member is formed with a groove having a predetermined depth along the radius,
The wheel of the first linking member is inserted into the groove and the second linking member is slid,
And a third connecting member which has a circular arc shape and is coupled to both side ends of the second connecting member so as to form a predetermined gap with the second connecting member and that presses the second connecting member to slide on the wheel And the arm of the wearing robot is characterized in that the arm of the wear robot is fixed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
제1연결부재에는 휠의 회전각도를 측정할 수 있는 센서가 부착되어 있으며,
베이스부에는 센서를 통해 측정된 휠의 회전각도로부터 착용자 팔 하박의 롤링 각도를 산출하는 제어부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method according to claim 1,
A sensor capable of measuring the rotation angle of the wheel is attached to the first connection member,
And a control unit for calculating the rolling angle of the wearer's arm lower from the rotation angle of the wheel measured through the sensor is provided in the base portion. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
제1연결부재(510)에 결합하는 베이스부(300)의 면과 베이스부(300)에 결합하는 제1연결부재(510)의 면은 수평을 이루는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method according to claim 1,
Wherein a surface of the base part (300) coupled to the first connection member (510) and a surface of the first connection member (510) coupled to the base part (300) are horizontal. 청구항 1에 있어서,
일측은 하박 고정부의 측단에 결합되고, 타측은 착용자의 하박에 밀착되는 압착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a pressing part, one side of which is connected to a side end of the bottom plug fixing part and the other side of which is in close contact with the bottom of the wearer. 청구항 10에 있어서,
압착부의 일측에는 스프링이 마련되어 하박 고정부와 착용자의 하박을 밀착시키는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method of claim 10,
And a spring is provided on one side of the pressing part to bring the bottom holding part and the bottom of the wearer into close contact with each other. 청구항 1에 있어서,
제1연결부재는 베이스부에서 하박 고정부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1고정부, 후방 면상에 결합된 제2고정부를 포함하고,
제2연결부재는 일측이 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합되고 타측이 제1고정부에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제1고정부를 통해 회전이 가이드되는 제1슬라이딩부, 일측이 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 후방 면상에 결합되고 타측이 제2고정부에 슬라이딩 가능하도록 연결되어 착용자 팔 하박의 롤링시 제2고정부를 통해 회전이 가이드되는 제2슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method according to claim 1,
The first connecting member includes a first fixing portion coupled to a front surface of the base portion opposite to the bottom fixing portion, and a second fixing portion coupled to the rear surface,
The second connecting member is coupled on the front surface of the side opposite to the base portion on one side of the bottom plug fixing portion and on the other side so as to be slidable to the first fixing portion so that rotation of the second connecting member is guided through the first fixing portion during rolling of the wearer's arm bottom One side of the first sliding portion is coupled to the rear side of the side opposite to the base portion of the bottom plug fixing portion and the other side is slidably connected to the second fixing portion so that the rotation is guided through the second fixing portion during rolling of the wearer's arm bottom And a second sliding portion. 청구항 12에 있어서,
제1슬라이딩부 및 제2슬라이딩부는 착용자 팔 하박의 롤링시 서로 평행을 유지하며 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method of claim 12,
Wherein the first sliding portion and the second sliding portion are slid while being parallel to each other at the time of rolling the wearer's arms. 청구항 12에 있어서,
하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 전방 면상에 결합된 제1슬라이딩부의 양 측단과 하박 고정부에서 베이스부를 마주하는 측의 후방 면상에 결합된 제2슬라이딩부의 양 측단은 착용자 팔 하박의 내부에 존재하는 가상의 중심선을 기준으로 동일선상에 결합된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method of claim 12,
Both side ends of the first sliding portion coupled to the front surface of the side opposite to the base portion of the hammock fixing portion and both side ends of the second sliding portion coupled to the rear surface of the side opposite to the base portion of the bottom hammock fixing portion, And are joined together on the same line with respect to an existing virtual center line. 청구항 12에 있어서,
제1슬라이딩부의 길이는 제2슬라이딩부의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method of claim 12,
And the length of the first sliding portion is shorter than the length of the second sliding portion. 청구항 1에 있어서,
일측은 착용자 손등에 고정되어 착용자의 손과 함께 회전하며, 타측은 하박 고정부에 회전가능하도록 연결된 손고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a handgrip unit fixed to the wearer's hand and rotated together with the wearer's hand while the other hand is rotatably connected to the hub cap fixing unit. 청구항 16에 있어서,
손고정부는,
착용자의 손등 및 손목에 밀착되어 고정된 제1파트,
일측은 하박 고정부에서 손목을 마주하는 면상에 결합되어 고정되고, 타측은 손목에 수직인 회전축을 기준으로 회전할 수 있도록 제1파트와 연결된 제2파트로 구성된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.18. The method of claim 16,
The hand-
A first part fixedly attached to the wearer's hand and the wrist,
And a second part connected to the first part so as to be rotatable with respect to a rotation axis perpendicular to the wrist, wherein the first part is coupled to and fixed to a surface facing the wrist at the hip joint fixing part, . 청구항 17에 있어서,
제1파트는 착용자 손목의 피칭운동시 회전축을 기준으로 제2파트와 상대회전하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 팔 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the first part relatively rotates with the second part with respect to the rotation axis during the pitching motion of the wearer's wrist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227861B1 (en) * 2011-01-27 2013-01-31 근로복지공단 Auxiliary apparatus for assisting muscular strength of arms
KR101628397B1 (en) 2010-11-30 2016-06-08 현대자동차주식회사 Shoulder articulation structure of wearable robot
KR20170058634A (en) * 2015-11-19 2017-05-29 삼성전자주식회사 A supporting module and a motion assist apparatus comprising thereof
KR101799058B1 (en) * 2016-05-31 2017-11-17 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus for controlling active upper extremity exercise assist device and method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101628397B1 (en) 2010-11-30 2016-06-08 현대자동차주식회사 Shoulder articulation structure of wearable robot
KR101227861B1 (en) * 2011-01-27 2013-01-31 근로복지공단 Auxiliary apparatus for assisting muscular strength of arms
KR20170058634A (en) * 2015-11-19 2017-05-29 삼성전자주식회사 A supporting module and a motion assist apparatus comprising thereof
KR101799058B1 (en) * 2016-05-31 2017-11-17 재단법인대구경북과학기술원 Apparatus for controlling active upper extremity exercise assist device and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220060616A (en) 2020-11-04 2022-05-12 한국전기연구원 Wearable robotic apparatus for upper limb

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