KR102045657B1 - 보행보조 장치 및 보행보조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 발을 지지하는 발판, 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크, 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재 및 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제2 탄성부재를 포함하되, 보행의 진행에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 도달한 경우, 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작되고, 상기 제1 피치각 보다 큰 제2 피치각에 도달한 경우, 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

Description

보행보조 장치 및 보행보조 방법{Walking Assistance Apparatus and Walking Assistance Method}

본 발명은 보행보조 장치 및 보행보조 방법에 관련된 것으로, 외골격형 Passive Mechanism으로 구동되는 보행보조 장치 및 보행보조 방법에 관련된 것이다.

일반적으로 외골격 로봇은, 착용자의 근력을 지원하여 무거운 물체를 들어 올리거나 하반신 마비 환자 등이 원활하게 움직일 수 있도록 착용하는 장치로서, 웨어러블 로봇(Wearable Robot), 장갑 로봇 등으로 불리기도 한다.

이러한 외골격 로봇은 처음에는 팔에 장착하여 무거운 포탄을 쉽게 옮길 수 있도록 하는 등 군사용으로 개발되었는데, 산업용이나 군사용으로 개발된 외골격 로봇은 착용자의 근력을 지원하여 무거운 물체를 드는 것이 가능하도록 하며, 특히 하지 외골격 로봇은 중량물의 힘을 지면에 대신 전달해 줌으로써 그 힘을 사람에게 가해지지 않도록 하는 특징이 있다.

이러한 로봇은 다양한 플랫폼을 설치함으로써 여러 가지 작업을 수행할 수 있는데, 착용자의 상지를 이용하여 물건을 들어 올릴 때에는 추가적인 플랫폼이 필요하다. 물건을 들어올리기 위한 플랫폼으로는 구동기를 이용하는 것이 대부분이며, 대표적으로는 상지 외골격 로봇을 들 수 있다.

근래에 들어 웨어러블 로봇 개념을 활용하여 하지 마비 환자에 대해 치료, 보행 보조 목적 등으로 사용하기 위해 로봇이 연구, 개발 되어가고 있다. 하지만 현재 개발된 하지 마비 환자용 웨어러블 로봇은 2족 보행 및 4족 보행 형태로 기계적인 구조 및 제어 알고리즘 자체의 불안정성이 존재한다. 그 예로 2족, 4족 보행의 웨어러블 로봇이 오작동 하거나 환자의 잘 못 된 사용 방법으로 구동 시 보행 중 넘어짐에 대한 대처가 없는 상태이고, 마비 질환으로 인해 다리에 근육이 없는 환자는 넘어지게 되면 큰 부상을 입을 수밖에 없다.

이에 따라, 하지 마비 환자에 대한 보행 보조를 용이하게 수행할 수 있는 장치, 로봇 등에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 그러나 현재까지 개발된 외골격 로봇은 모터 등의 액츄에이터를 주 동력원으로 활용하기 때문에 고가의 비용, 무게 면에서 불리함을 가지고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, Passive Mechanism으로 구동되는 보행보조 장치 및 보행보조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 다단(multi) Passive Mechanism으로 구동되는 보행보조 장치 및 보행보조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, Passive Mechanism에 active mechanism을 도입하되, 착용자의 착용 부담을 최소화하는 보행보조 장치 및 보행보조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 발을 지지하는 발판, 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크, 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재 및 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제2 탄성부재를 포함하되, 보행의 진행에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 도달한 경우, 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작되고, 상기 제1 피치각 보다 큰 제2 피치각에 도달한 경우, 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성부재부와 상기 다리 링크의 일 측을 연결하는 고정 링크와 상기 고정 링크에 회전 가능하도록 결합하는 회전 링크를 더 포함하고, 상기 고정 링크는 축핀과 회전락킹핀을 포함하고, 상기 회전 링크는 상기 축핀이 통과하는 축홀과 상기 회전락킹핀이 통과하는 회전가이드 슬롯을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯 내에 있는 경우, 상기 고정 링크에 대한 상기 회전 링크의 회전이 허용되고, 상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯의 일 단에 접촉하는 경우, 상기 고정 링크에 대한 상기 회전 링크의 회전이 락킹될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 피치각에서 상기 회전락킹핀은 상기 회전가이드 슬롯의 일단에 접촉할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성부재부는 선형 스프링을 포함하고, 보행의 진행에 따라 상기 제1 피치각보다 피치각이 커지는 경우, 상기 선행 스프링이 인장되어 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 탄성부재를 고정하는 제1 고정부와 제2 고정부를 더 포함하고, 상기 제2 탄성부재는 꼬임부와 상기 꼬임부 일 단의 제1 선형부와 타 단의 제2 선형부를 가지는 토션 스프링을 포함하고, 상기 제1 고정부는 상기 제1 선형부를 고정하고, 상기 제2 고정부는 상기 제2 피치각 이전에는 상기 제2 선형부의 회전을 허용하고 상기 제2 피치각 이후에는 상기 제2 선형부의 회전을 제한할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 피치각 이전의 경우, 상기 제2 선형부는 상기 제2 고정부와 비-접촉하고, 상기 제2 피치각 이후의 경우, 상기 제2 선형부는 상기 제2 고정부와 접촉할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 고정부는 상기 제1 선형부가 끼움 장착되는 고정홈을 포함하고, 상기 제1 고정부는 상기 다리 링크의 회전력을 상기 제1 선형부로 전달할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 보행의 진행에 따라 발이 지면에서 떨어지는 힘을 보조하도록, 상기 제1 및 제2 탄성부재 중 적어도 하나에 저장된 보행보조 에너지가 방출될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 등판에 마련되는 모터, 풀리 및 상기 풀리의 외주면에 마련되고 상기 모터에 의하여 구동되는 와이어를 더 포함하고, 상기 와이어의 회전에 따라 상기 발판 및 상기 다리 링크 중 적어도 하나에 보행보조력이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 발을 지지하는 발판, 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크, 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재, 일 단이 상기 다리 링크의 일 측에 고정되고 축핀과 회전락킹핀을 포함하는 고정 링크 및 일 단이 상기 고정 링크의 타 단과 회전 가능하도록 결합되고, 상기 축핀이 통과하는 축홀과 상기 회전락킹핀이 통과하는 회전가이드 슬롯을 포함하는 회전 링크를 포함하되, 상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯 내에 있는 경우, 상기 고정 링크에 대한 상기 회전 링크의 회전이 허용되고, 상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯의 일 단에 접촉하는 경우, 상기 고정 링크에 대한 상기 회전 링크의 회전이 락킹되어 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지가 저장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 발을 지지하는 발판, 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크, 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련되되, 꼬임부와 상기 꼬임부 일 단의 제1 선형부와 타 단의 제2 선형부를 가지는 제2 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재를 고정하는 제1 고정부와 제2 고정부를 포함하되, 상기 제1 고정부는 상기 제1 선형부에 대하여 자유 회전을 제한하고, 상기 발판에 대한 상기 다리 링크의 피치각에 따라 상기 제2 고정부는 상기 제2 선형부에 대하여 자유 회전을 허용 또는 제한할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 방법은 뒷꿈치가 지면에 닿은 이후 다리 링크가 발판을 향하여 회전하는 단계, 상기 회전에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 이른 이후부터 제1 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계, 상기 제1 피치각보다 큰 제2 피치각 이후부터, 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계 및 발이 지면에서 떨어지도록 상기 제1 및 상기 제2 탄성부재에 저장된 보행보조 에너지를 방출하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계는, 상기 제1 탄성부재에 에너지를 지속적으로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계 및 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계 중 적어도 하나의 단계는, 구동부에 의하여 구동되는 와이어를 통하여 보행을 보조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 발을 지지하는 발판, 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크, 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재 및 상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제2 탄성부재를 포함하되, 보행의 진행에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 도달한 경우, 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작되고, 상기 제1 피치각 보다 큰 제2 피치각에 도달한 경우, 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, passive mechanism을 통하여 보행보조 에너지를 제공할 수 있으므로 보다 간단한 구조를 제공할 수 있다. 또한 제1 및 제2 피치각에 따라 보행보조 에너지 저장 개시 시점이 다단화 되어 있으므로 탄성 계수를 줄일 수 있어 보행 이질감을 줄일 수 있다.

또한 active mechanism을 도입하되, 구동부의 위치를 신체의 등에 둠으로써, 구동부가 발목에 위치하였을 경우에 비하여 착용자의 착용 부담을 줄일 수 있다.

도 1은 보행의 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 보행보조 장치의 발목 부분을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 탄성부재를 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 탄성부재를 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발목 각도에 따른 제1 및 제2 탄성부재 각각에 보행보조 에너지가 저장되는 피치각을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치의 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 14의 단계 S100을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 14의 단계 S110을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 14의 단계 S120을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서, 좌측의 구성은 L로 표기하고 우측의 구성은 R로 표기하였으며, 특별히 좌측 및 우측을 구분하여 설명하는 경우를 제외하고는 좌측과 우측을 통합적으로 설명하였다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 보행의 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 보행의 단계는, 오른 다리를 기준으로 보았을 때, 오른 발(또는 외발)의 뒷꿈치가 지면에 닿는 초기 컨택(initial contact)부터 오른쪽 발가락을 지면에 떼는 입각기와 오른발 발가락 떼기에서부터 다시 오른발 뒷꿈치를 지면에 닿는 유각기로 이루어질 수 있다. 전체 보행 단계 중 입각기가 60%를 차지하고 유각기가 40%를 차지할 수 있다.

인체의 보행을 하기 위해서는 골반, 무릎, 발목에서 힘이 필요하며 골반, 무릎, 발목 중 발목에서 60%의 힘을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 즉, 보행보조를 위해서는 발목을 보조하는 것이 중요하다는 것을 확인할 수 있다.

이에 본 발명자는 passive type의 제1 및 제2 탄성부재를 통하여, 보행 시 발목의 움직임을 보조하도록 하였다. 예를 들어, 입각기 중기(도 1에 도시된 보행 주기 중 약30% 정도)에서는 제1 탄성부재에 에너지를 저장하고, 입각기 중후기(도 1에 도시된 보행 주기 중 약35% 정도에서는 제2 탄성부재에도 에너지를 저장하고, 입각기 말기(도 1에 도시된 보행 주기 중 약45%)부터는 제1 및 제2 탄성부재에 저장된 에너지를 방출함으로써, 발목의 움직임을 도울 수 있도록 하였다. 특히 발목의 근력이 많이 소요되는 유각기 시작 시점(toe off)에 제1 및 제2 탄성부재에 저장된 에너지가 방출됨으로써, 보행보조 효과가 상승될 수 있다. 또한, active type으로 동작하는 와이어를 통하여 발목의 움직임을 더 도울 수 있도록 하였다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 제1 및 제2 탄성부재가 마련된 passive 보행보조 장치(100)와 인체의 일 측 예를 들어 등에 장착되어 발목 부분에 연결된 와이어(205)를 제어하는 active 보행보조 장치(200)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 도 3을 참조하여 passive 보행보조 장치가 설명된다. 이하에서 passive 보행보조 장치(100)와 active 보행보조 장치(200)는 보행보조 장치로 약칭될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 보행보조 장치의 passive mechanism을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치(100)는 발을 지지하는 발판(102), 보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향(Ry 방향)으로 회전하는 다리 링크(110), 상기 다리 링크(110)의 일 측에 마련되어 신체의 아래 다리 인근에 고정되는 고정대(120), 상기 발판(102)의 일 측과 상기 다리 링크(110)의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재(130) 및 상기 발판(102)의 일 측과 상기 다리 링크(110)의 일 측 사이에 마련된 제2 탄성부재(150) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

보행의 진행에 따라 상기 발판(102)은 X 축 방향으로 나아갈 수 있다. 보행의 진행 시 발목을 기준으로 아래 다리가 발바닥에 대하여 회전(Ry)하게 되므로 피치각이 발생하게 된다.

일 실시 예에 따르면, 보행의 진행에 따라 상기 다리 링크(110)의 각도가 제1 피치각에 도달한 경우, 상기 제1 탄성부재(130)에 보행보조 에너지 저장이 시작되고, 상기 제1 피치각 보다 큰 제2 피치각에 도달한 경우, 상기 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

피치각과 관련된 이해의 편의를 위하여 도 4를 참조하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각도를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 피치각은 보행 방향이 X 축 방향이라고 할 때, 다리 링크(110)의 회전 정도를 정의하는 각도일 수 있다. 본 명세서에서는 다리 링크(110)가 발판(102)(또는 지면)에 대하여 수직한 경우를 피치각 0도로 정의하기로 한다. 또한 도 4의 1 사분면을 + 피치각으로 정의하고 도 4의 2 사분면을 - 피치각으로 정의하기로 한다. 도 1의 보행 주기에 피치각을 대입하면, 보행 단계가 0%에서 30%으로 진행되면 피치각이 0도에 이르게 되고, 보행 단계가 30% 이상이 되면 + 방향으로 피치각이 증가하게 되는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성부재(130)에 보행보조 에너지 저장이 시작되는 제1 피치각은 0도 이고 상기 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지 저장이 시작되는 제2 피치각은 10도 인 경우를 상정하기로 한다. 즉, 1차적으로 제1 탄성부재(130)에 에너지가 저장되고 보행이 추가적으로 진행되는 경우 2차적으로 제2 탄성부재(150)에 에너지가 저장되는 것이다.

이하 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 탄성부재에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 탄성부재를 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 탄성부재(130)의 일 단은 발판(102)에 고정적으로 마련된 고정단(132)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제1 탄성부재(130)의 타 단은 회전 링크(135)의 일 단에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 또한 회전 링크(135)의 타 단은 고정 링크(140)의 일 단에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이 때, 회전 링크(135)의 타 단은 상기 고정 링크(140)의 일 단에 대하여 회전 가능하게 결합되기는 하나, 회전 가능한 각도의 범위는 제한될 수 있다. 상기 고정 링크(140)의 타 단은 상기 다리 링크(110)에 결합될 수 있다.

보행의 진행에 따라 다리 링크(110)가 회전하게 되면, 다리 링크(110)에 가해진 회전력이 고정 링크(140), 회전 링크(135), 제1 탄성부재(130)에 전달될 수 있다.

이 때, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 상기 제1 피치각 보다 작은 경우, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 자유 회전할 수 있다. 이와 달리, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 상기 제1 피치각 보다 커지는 경우, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 더 이상 회전하지 못할 수 있다. 이 경우, 제1 탄성부재(130)(예를 들어 선형 스프링)가 인장되면서, 보행보조 에너지가 저장될 수 있다.

보다 구체적인 설명을 위하여 도 5의 A 영역을 확대하는 도 6을 참조하면, 상기 고정 링크(140)는 축핀(142)과 회전락킹핀(144)을 포함할 수 있고, 상기 회전 링크(135)는 상기 축핀(142)이 통과하는 축홀(미도시)과 상기 회전락킹핀(144)이 통과하는 회전가이드 슬롯(137)을 포함할 수 있다.

상기 축핀(142)이 축홀을 통과함으로써, 상기 회전 링크(135)가 상기 고정 링크(140)에 대하여 회전하는 회전축이 정의될 수 있다. 즉, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 상기 축핀(142)을 중심으로 회전할 수 있는 것이다.

상기 회전가이드 슬롯(137)은 상기 회전 링크(135)의 일 측을 예를 들어 원호 형상으로 개구시킬 수 있다. 상기 회전락킹핀(144)은 상기 회전가이드 슬롯(137)의 개구를 관통할 수 있다. 상기 회전락킹핀(144)이 상기 회전가이드 슬롯(137) 내에 있는 경우, 상기 고정 링크(140)에 대한 상기 회전 링크(135)의 회전이 허용되고, 상기 회전락킹핀(144)이 상기 회전가이드 슬롯(137)의 일 단에 접촉하는 경우, 상기 고정 링크(140)에 대한 상기 회전 링크(135)의 회전이 락킹될 수 있다.

즉, 회전가이드 슬롯(137)의 상단부와 상기 회전락킹핀(144)이 접촉하는 경우가 상기 회전 링크(135)가 상기 고정 링크(140)에 대하여 가장 펼쳐진 상태가 될 수 있다. 이와 달리, 도 7에 도시된 바와 같이, 회전가이드 슬롯(137)의 하단부와 상기 회전락킹핀(144)이 접촉하는 경우가 상기 회전 링크(135)가 상기 고정 링크(140)에 대하여 가장 접혀진 상태가 될 수 있다.

도 8을 참조하여 정리하면, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 상기 제1 피치각보다 작은 경우, 상기 회전가이드 슬롯(137)은 상기 회전락킹핀(144)에 의하여 락킹되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 자유 회전할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 피치각이 0도 인 경우, 다리 링크(110)의 피치각이 0도 미만에서, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 자유 회전할 수 있다.

이와 달리, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 상기 제1 피치각(0도)에 이르게 되면, 상기 회전가이드 슬롯(137)은 상기 회전락킹핀(144)에 의하여 락킹될 수 있다. 이 경우, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 더 이상 회전하지 못하게 된다. 상기 회전 링크(135)가 상기 고정 링크(140)에 대하여 더 이상 회전하지 못함에도 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가하는 경우, 상기 제1 탄성부재(130)가 인장되면서 보행보조 에너지 저장이 시작될 수 있다.

한편, 제1 탄성부재(130)에 저장된 보행보조 에너지는 보행의 진행에 따라 뒷꿈치를 지면에서 떼기 시작하는 시점 및/또는 발가락을 지면에서 떼기 시작하는 시점부터 발산되어 보행에 요구되는 발목 근력을 보조할 수 있다. 즉 X 축 방향으로 보행이 진행되는 경우, 제1 탄성부재(130)에 저장된 보행보조 에너지는 상기 발판(110)을 시계 방향으로 회전시키도록 방출될 수 있다.

이상 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 탄성부재에 관련된 구성에 대하여 설명하였다. 이하 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 탄성부재에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 탄성부재를 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 제2 탄성부재(150)는 꼬임부(152)와 상기 꼬임부 일 단의 제1 선형부(153)와 타 단의 제2 선형부(154)를 포함하는 토션 스프링으로 이루어질 수 있다.

일 실시 예에 따른 보행보조 장치는 상기 제1 선형부(153)를 고정하기 위하여 제1 선형부(153)가 인입되는 고정홈을 포함하는 제1 고정대(160)와 상기 제2 피치각 이전에는 상기 제2 선형부(154)의 회전을 허용하고 상기 제2 피치각 이후(10도)에는 상기 제2 선형부(154)의 회전을 제한하는 제2 고정대(162)를 포함할 수 있다.

상기 제1 고정대(160)는 상기 다리 링크(110)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 이 때, 상기 제1 고정대(160)는 상기 제1 선형부(153)를 상기 제1 선형부의 폭 방향으로 수용함으로써, 상기 다리 링크(110)의 회전력을 상기 제1 선형부(153)로 전달할 수 있다.

상기 제2 고정대(162)는 상기 제2 피치각(10도) 이전의 경우, 상기 제2 선형부(154)는 상기 제2 고정대(162)와 비-접촉하고, 상기 제2 피치각(10도) 이후의 경우, 상기 제2 선형부(154)는 상기 제2 고정대(162)와 접촉할 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 제2 피치각(10도) 이전의 경우, 상기 제2 고정대(162)의 상면과 상기 제2 선형부(154) 사이에는 유격각(Rs)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 피치각(10도) 이전의 경우, 상기 제2 선형부(154)가 회전하더라도 상기 제2 고정대(162)의 상면과 비-접촉하게 되는 것이다. 따라서 제2 피치각(10도) 이전에는, 상기 다리 링크(110)의 회전력이 상기 제1 고정대(160), 상기 제1 선형부(153), 상기 꼬임부(152)에 전달되더라도, 상기 제2 선형부(154)가 자유 회전하기 때문에 보행보조 에너지의 저장의 개시되지 않을 수 있다.

이와 달리, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가함에 따라 제2 피치각(10)에 이른 경우, 유격각(Rs)가 0도가 될 수 있다. 즉, 상기 제2 선형부(154)는 상기 제2 고정대(162)의 상면에 접촉할 수 있다. 이 경우 상기 제2 선형부(154)의 더 이상의 자유 회전은 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 꼬임부(152)에 비틀림력이 가해지므로 보행보조 에너지 저장이 개시될 수 있다.

제2 탄성부재(150)에 저장된 보행보조 에너지는 보행의 진행에 따라 뒷꿈치를 지면에서 떼기 시작하는 시점 및/또는 발가락을 지면에서 떼기 시작하는 시점부터 발산되어 보행에 요구되는 발목 근력을 보조할 수 있다. 즉 X 축 방향으로 보행이 진행되는 경우, 제2 탄성부재(150)에 저장된 보행보조 에너지도 상기 발판(110)을 시계 방향으로 회전시키도록 방출될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발목 각도에 따른 제1 및 제2 탄성부재 각각에 보행보조 에너지가 저장되는 피치각을 설명하기 위한 도면이다.

도 12의 X 축은 보행의 진행 단계를 100%로 나타낸 것이고 Y 축은 발목의 피치각을 나타낸 것이다. 발목의 피치각은 평지의 경우 최대 약 12도, 오르막길의 경우 최대 약 33도, 오름 계단의 경우 약 26도, 내리막길의 경우 약 25도, 내림 계단의 경우 약40도 인 것으로 나타났다.

이에 본 발명자는 발목의 최대 피치각이 약 12도인 평지를 기준으로 하여, 제1 탄성부재(130)에 보행보조 에너지가 저장되는 제1 피치각을 0도로 하고, 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지가 저장되는 제2 피치각을 10도로 하였다. 이 경우, 다리 리크(110)의 피치각 0도 이상에서 제1 탄성부재(130)에 보행보조 에너지가 저장되고, 피치각 10도 이상에서 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지가 저장될 수 있다.

당업자의 설계에 따라 제1 및 제2 피치각을 변경할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 회전락킹핀(144) 위치 및/또는 회전가이드 슬롯(137)의 길이를 조절함으로써, 제1 피치각을 변경할 수 있다. 또한 유격각(Rs)을 조절함으로써, 제2 피치각을 변경할 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 passive mechanism에 대하여 설명하였다. 이하 도 13을 참조하여 active 보행보조 장치가 설명된다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치의 active mechanism을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 도 2의 도면 부호 200에 대한 상세 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치(200)는 와이어(205)를 통하여 보행보조력을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 신체의 일 측 예를 들어, 등에 착용되는 착용부(210), 상기 착용부(210)에 장착되고 일 측에 모터 풀리가 마련된 구동부(240, 예를 들어 모터), 상기 구동부(240)를 제어하는 제어부(230), 각 구성에 전원을 공급하는 배터리(220), 와이어(205)의 장력을 조절하는 장력 조절 롤러(260) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치(200)는 발판(110)의 일 측에 마련된 발목 풀리(270), 와이어(205)가 관통하는 시스(sheath; 280), 외주연으로 와이어(205)가 지나가는 와이어 가이드(290) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 와이어(205)의 양 단은 상기 모터 풀리와 발목 풀리(270)에 감기되, 상기 와이어 가이드(290)를 지나 상기 시스(280)를 관통하도록 마련될 수 있다.

상기 제어부(230)는 상기 와이어(205)의 회전 방향 및 회전량을 제어함으로써, 발목에 대하여 보행보조력을 제공할 수 있다. 즉, 상기 제어부(230)는 상기 구동부(240)를 회전시켜 상기 구동부(240)에 체결된 모터 풀리를 회전시킬 수 있다. 이에 따라 상기 구동부(240)의 회전력은 상기 와이어(205)를 통하여 상기 발목 풀리(270)를 회전시킬 수 있다. 상기 발목 풀리(270)의 축은 상기 발판(102)에 직접 및/또는 간접적으로 연결되거나 상기 다리 링크(110)와 직접 및/또는 간접적으로 연결됨으로써, 보행보조력이 제공될 수 있다.

상기 제어부(230)는 상기 발판(102)에 내장된 압력 센서(미도시) 및/또는 구동부(240)의 회전량을 감지하는 엔코더(미도시)의 센싱 신호를 기반으로 상기 구동부(240)를 통하여 와이어(205)의 회전 방향 및/또는 회전량을 제어할 수 있다. 나아가, 상기 제어부(230)는 장력 조절 롤러(260) 간의 거리를 조절함으로써, 장력 조절 롤러(260)의 외주연과 접촉하는 와이어(205)의 장력을 제어할 수 있다. 이로써 상기 제어부(230)는 상기 와이어(205)에 가해지는 토크 방향 및/또는 토크량을 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따르면 상기 제어부(230)는 도 1에 도시된 보행 전 주기에 걸쳐서 보행보조력이 제공되도록 와이어(205)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(230)는 항시적으로 보행보조력을 제공할 수 있다. 다른 관점에서, 상기 와이어(205)를 통한 보행보조력은 상기 제1 탄성부재(130) 및/또는 상기 제2 탄성부재(150)와 함께 보행을 보조할 수도 있고, 상기 제1 탄성부재(130) 및/또는 상기 제2 탄성부재(150)가 보행보조 에너지를 방출하지 않는 경우에도 단독적으로 보행을 보조할 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 보행보조력을 제공하되, 구동부(240)는 등에 장착되므로, 구동부(240)가 발목 인근에 장착되는 경우에 비하여 보행의 불편함을 해소할 수 있다. 다시 말해, 무게가 무겁고 부피를 차지하는 구동부(240)가 발목 인근이 아니라 등에 장착되기 때문에 보다 효과적으로 보행보조력을 제공할 수 있다.

이상 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치를 설명하였다. 이하에서는 도 14 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 방법이 설명된다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 도 14의 단계 S100을 상세히 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 도 14의 단계 S110을 상세히 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 도 14의 단계 S120을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 방법은 뒷꿈치가 지면에 닿은 이후 다리 링크가 발판을 향하여 회전하는 단계(S100), 상기 회전에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 이른 이후부터 제1 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계(S110), 상기 제1 피치각보다 큰 제2 피치각 이후부터, 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계(S120) 및 발이 지면에서 떨어지도록 상기 제1 및 상기 제2 탄성부재에 저장된 보행보조 에너지를 방출하는 단계(S130 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.

단계 S100

단계 S100에서 뒷꿈치가 지면에 닿은 이후 다리 링크(110)가 발판을 향하여 회전할 수 있다. 즉 다리 링크(110)의 피치각이 증가할 수 있다. 다만, 단계 S100의 피치각은 제1 피치각 즉 제1 탄성부재에 에너지가 저장되는 각도에 이르지 못한 경우를 상정하기로 한다.

보다 구체적인 설명을 위하여 도 15(a)를 참조하면, 다리 링크(110)의 피치각이 증가(시계 방향 회전)함에 따라, 제1 탄성부재(130)의 일 단은 고정단(132)에 대하여 반 시계 방향으로 회전할 수 있고, 상기 제1 탄성부재(130)의 타 단은 상기 회전 링크(135)에 대하여 반 시계 방향으로 회전할 수 있다. 또한 상기 제1 회전 링크(135)의 타 단은 상기 고정 링크(140)에 대하여 반 시계 방향으로 회전할 수 있다.

단계 S100에서의 링크 간 회전은 모두 자유 회전일 수 있다. 도 15(b)를 참조하면, 상기 회전 링크(135)의 회전가이드 슬롯(137)은 상기 고정 링크(140)의 회전락킹핀(144)에 의하여 락킹되지 않을 수 있다. 이에 따라 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 축핀(142)을 중심으로 자유 회전할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 탄성부재(130)의 보행보조 에너지 저장은 비활성화될 수 있다.

도 15(c)를 참조하면, 상기 다리 링크(110)의 회전에 따라 상기 제1 고정대(160)가 회전할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 고정대(160)에 수용된 제2 탄성부재(150)의 제1 선형부(153)도 함께 회전할 수 있다. 상기 제1 선형부(153)가 회전함에 따라 상기 꼬임부(152) 및 제2 선형부(154)도 함께 자유 회전할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 탄성부재(150)의 보행보조 에너지 저장은 비활성화될 수 있다.

한편, 상기 와이어(205)를 통한 보행보조력 제공은 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(230)는 보행 단계를 분석하고, 분석된 보행 단계에 해당하는 보행보조력을 상기 와이어(205)를 통하여 제공할 수 있다.

단계 S110

단계 S100 이후 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가하여 제1 피치각(0도)에 이른 경우, 제1 탄성부재(130)에 보행보조 에너지 저장될 수 있다. 도 16을 참조하면, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 제1 피치각 이상으로 증가하는 경우, 상기 회전 링크(135)는 상기 고정 링크(140)에 대하여 더 이상 회전하지 못하게 된다. 즉, 상기 회전 링크(135)의 회전가이드 슬롯(137)과 상기 고정 링크(140)의 회전락킹핀(144)이 접촉하게 되므로, 더 이상의 자유 회전은 허용되지 않을 수 있다. 그럼에도 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가하는 경우, 제1 탄성부재(130)가 활성화될 수 있다. 즉, 상기 제1 탄성부재(130)가 인장되면서 보행보조 에너지가 저장될 수 있다.

단계 S110에서 상기 제2 탄성부재(150)의 제2 선형부(154)는 자유 회전할 수 있다. 즉, 제2 탄성부재(150)는 비활성화 될 수 있다.

단계 S110에서도 상기 와이어(205)를 통한 보행보조력 제공이 수행될 수 있음은 물론이다.

단계 S120

단계 S100 이후 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가하여 제2 피치각(10도)에 이른 경우, 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지 저장될 수 있다. 도 17을 참조하면, 상기 다리 링크(110)의 피치각이 제2 피치각 이상으로 증가하는 경우, 상기 제2 탄성부재(150)의 제2 선형부(154)의 회전은 상기 제2 고정대(162)에 의하여 제한되게 된다. 그럼에도 상기 다리 링크(110)의 피치각이 증가하는 경우, 제2 탄성부재(150)가 활성화될 수 있다. 즉, 상기 제2 탄성부재(150)가 꼬이면서 보행보조 에너지가 저장될 수 있다.

단계 S120에 따라 상기 제2 탄성부재(150)에 보행보조 에너지가 저장되는 동안, 상기 제1 탄성부재(130)에도 보행보조 에너지가 계속적으로 저장될 수 있다.

또한, 단계 S120에서도 상기 와이어(205)를 통한 보행보조력 제공이 수행될 수 있음은 물론이다.

단계 S130

보행이 진행됨에 따라, 발이 지면에서 떨어지도록 상기 제1 및 상기 제2 탄성부재(130, 150)에 저장된 보행보조 에너지가 방출될 수 있다. 이로써, passive mechanism으로도 보행을 보조할 수 있다.

또한, 단계 S130에서도 상기 와이어(205)를 통한 보행보조력 제공이 수행될 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 보행보조 장치 및 보행보조 방법을 설명하였다. 본 실시 예에 따른 보행보조 장치의 active mechanism에 따르면, 무게가 무거운 구성 예를 들어, 구동부가 신체의 등에 장착되고, 와이어를 통하여 구동부가 발목의 일 측이 연결됨으로써, 발목 자체에 구동부의 무게가 가해지는 것을 피할 수 있다. 또한 active mechanism에 나아가 passive mechanism이 추가될 수 있으므로, 구동부를 콤팩트화할 수 있다. 또한 passive mechanism은 보행 단계가 진행됨에 따라 제1 및 제2 피치각에서 순차적으로 에너지를 저장하므로 탄성부재의 탄성 계수를 낮출 수 있다. 이로써 탄성부재에 에너지 저장 시 발생할 수 있는 보행 이질감을 최소화할 수 있다. 또한 제1 및 제2 피치각 중 적어도 하나가 0도 이상이 되도록 설계함으로써, 신체 자중을 활용하여 보행보조 에너지를 저장할 수 있다. 이 또한 탄성부재에 에너지 저장 시 발생할 수 있는 보행 이질감을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (15)

1. 발을 지지하는 발판;
   보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크;
   상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재; 및
   상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제2 탄성부재;를 포함하되,
   보행의 진행에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 도달한 경우, 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작되고, 상기 제1 피치각 보다 큰 제2 피치각에 도달한 경우, 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지 저장이 시작되되,
   회전락킹핀을 포함하는 제1 링크와 상기 회전락킹핀이 통과하는 회전가이드 슬롯이 마련된 제2 링크를 더 포함하며,
   상기 제1 탄성부재와 상기 다리 링크는 상기 제1 링크 및 상기 제2 링크에 의하여 연결되며,
   상기 제1 피치각에서, 상기 회전락킹핀은 상기 회전가이드 슬롯의 일단에 접촉하는, 보행보조 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 링크는 축핀을 더 포함하고,
   상기 제2 링크는 상기 축핀이 통과하는 축홀을 포함하는, 보행보조 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯 내에 있는 경우, 상기 제1 링크에 대한 상기 제2 링크의 회전이 허용되고,
   상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯의 일 단에 접촉하는 경우, 상기 제1 링크에 대한 상기 제2 링크의 회전이 락킹되는, 보행보조 장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 탄성부재는 선형 스프링을 포함하고,
   보행의 진행에 따라 상기 제1 피치각보다 피치각이 커지는 경우, 상기 선형 스프링이 인장되어 보행보조 에너지 저장이 시작되는, 보행보조 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 탄성부재를 고정하는 제1 고정부와 제2 고정부를 더 포함하고,
   상기 제2 탄성부재는 꼬임부와 상기 꼬임부 일 단의 제1 선형부와 타 단의 제2 선형부를 가지는 토션 스프링을 포함하고,
   상기 제1 고정부는 상기 제1 선형부를 고정하고, 상기 제2 고정부는 상기 제2 피치각 이전에는 상기 제2 선형부의 회전을 허용하고 상기 제2 피치각 이후에는 상기 제2 선형부의 회전을 제한하는, 보행보조 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제2 피치각 이전의 경우, 상기 제2 선형부는 상기 제2 고정부와 비-접촉하고, 상기 제2 피치각 이후의 경우, 상기 제2 선형부는 상기 제2 고정부와 접촉하는, 보행보조 장치.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 고정부는 상기 제1 선형부가 끼움 장착되는 고정홈을 포함하고,
   상기 제1 고정부는 상기 다리 링크의 회전력을 상기 제1 선형부로 전달하는, 보행보조 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   보행의 진행에 따라 발이 지면에서 떨어지는 힘을 보조하도록, 상기 제1 및 제2 탄성부재 중 적어도 하나에 저장된 보행보조 에너지가 방출되는, 보행보조 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    등판에 마련되는 모터;
    풀리; 및
    상기 풀리의 외주면에 마련되고 상기 모터에 의하여 구동되는 와이어를 더 포함하고,
    상기 와이어의 회전에 따라 상기 발판 및 상기 다리 링크 중 적어도 하나에 보행보조력이 제공되는, 보행보조 장치.
11. 발을 지지하는 발판;
    보행에 따라 상기 발판에 대하여 피치(pitch) 방향으로 회전하는 다리 링크;
    상기 발판의 일 측과 상기 다리 링크의 일 측 사이에 마련된 제1 탄성부재;
    일 단이 상기 다리 링크의 일 측에 고정되고 축핀과 회전락킹핀을 포함하는 제1 링크; 및
    일 단이 상기 제1 링크의 타 단과 회전 가능하도록 결합되고, 상기 축핀이 통과하는 축홀과 상기 회전락킹핀이 통과하는 회전가이드 슬롯을 포함하는 제2 링크;을 포함하되,
    상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯 내에 있는 경우, 상기 제1 링크에 대한 상기 제2 링크의 회전이 허용되고, 상기 회전락킹핀이 상기 회전가이드 슬롯의 일 단에 접촉하는 경우, 상기 제1 링크에 대한 상기 제2 링크의 회전이 락킹되어 상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지가 저장되는 보행보조 장치.
12. 삭제
13. 뒷꿈치가 지면에 닿은 이후 다리 링크가 발판을 향하여 회전하는 단계;
    상기 회전에 따라 상기 다리 링크의 각도가 제1 피치각에 이른 이후부터 제1 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계;
    상기 제1 피치각보다 큰 제2 피치각 이후부터, 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계; 및
    발이 지면에서 떨어지도록 상기 제1 및 상기 제2 탄성부재에 저장된 보행보조 에너지를 방출하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 탄성부재와 상기 다리 링크 사이에는, 회전락킹핀을 포함하는 제1 링크와 상기 회전락킹핀이 통과하는 회전가이드 슬롯이 마련된 제2 링크가 마련되며,
    상기 제1 피치각에서, 상기 회전락킹핀은 상기 회전가이드 슬롯의 일단에 접촉하는 보행보조 방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계는, 상기 제1 탄성부재에 에너지를 지속적으로 저장하는 단계를 포함하는 보행보조 방법.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계 및 상기 제2 탄성부재에 보행보조 에너지를 저장하는 단계 중 적어도 하나의 단계는, 구동부에 의하여 구동되는 와이어를 통하여 보행을 보조하는 단계를 포함하는 보행보조 방법.

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