KR102058649B1 - 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 자유도를 제공하는 모듈러 외골격 장치에 있어서, 상기 모듈은, 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되고 구 형상으로 이루어진 회전볼을 포함하고, 상기 모듈과 모듈간의 체결은 하나의 모듈을 이루는 소켓의 삽입공간에 다른 하나의 모듈을 이루는 회전볼의 일부가 삽입 장착되어 회전 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 모듈러 외골격 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 구성이 간단하고 체결이 용이하며, 높은 자유도를 갖는 척추뼈와 고관절 등의 실제 운동을 충실히 모사하도록 설계되어 착용시 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고, 더 높은 자유도를 갖는 자연스러운 동작이 가능하여 인체의 실제 보행 동작에 근접하게 되고, 착용자의 실제 동작의 편의성과 효율성이 증가하는 효과가 있다.

Description

높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치{MODULAR EXOSKELETON APPARATUS}

본 발명은 외골격 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 더 높은 자유도를 제공할 수 있는 모듈러 외골격 장치에 관한 것이다.

일반적으로 외골격(Exoskeleton)은 동물체의 몸 표층 가까이에 있어 몸의 외부를 덮는 피부 부속물의 일종으로 피부 골격이라 부르고, 내골격에 대응되는 말이며, 동물체를 지지하거나 보호하는 기능을 갖고 근육의 부착점이 되는 견고한 구조로 이루어질 수 있다.

이에 착안하여 최근에는 인체에 착용 가능한 외골격 장치가 의료용, 산업용 및 군사용 등의 용도로 개발되어 사용되고 있는 바, 의료용 외골격 장치는 사용자의 운동성을 보조하거나 회복시키는데 도움을 주고, 산업용 외골격 장치는 작업자가 받는 하중을 경감시켜 작업 효율이 증대되고 부상이 방지되며, 군사용 외골격 장치는 사용자의 힘과 지구력을 증가시키고 외부 충격으로부터 사용자를 보호하여 부상 위험을 줄이는데 사용되고 있다.

도 1a를 참고하면, 이러한 외골격 장치는 인체의 골격 구조를 모방하여 인체에 착용 가능하게 디자인되고, 비탄성의 견고한 재질로 만들어지며, 척추, 대퇴부, 팔 등에는 일자형 직선 부재가 적용되고, 고관절, 팔꿈치, 무릎 등에는 회전 부재가 적용된다.

도 1b를 참고하면 해부학상 인체의 축은 X축, Y축, Z축으로 구분되고, X축은 등에서 배쪽으로의 전후축 방향, Y축은 좌우 어깨를 지나는 좌우축 방향, Z축은 발에서 머리쪽으로의 상하축 방향이다. 이때, X-Z면은 인체를 좌우 대칭이 되도록 균등하게 나누는 면으로 시상면(Sagittal plane)이라 하고, Y-Z면은 상기 정중면과 직각으로 교차하여 좌우로 뻗는 수직면으로 전두면(Frontal plane)이라 하며, X-Y면은 정중시상면과 전두면에 각각 수직인 면으로서 인체를 상하로 나누는 면으로 횡단면(Transvers plane)이라 한다.

또한, 해부학에서 자유도(Degree of freedom)란 관절에서 허용되는 독립적인 움직임 방향의 수치로, 예컨대 팔꿈치 관절과 무릎 관절은 시상면 내에서 회전 운동이 가능하여 자유도가 1이고, 손목 관절은 시상면과 전두면 내에서 회전 운동이 가능하여 자유도가 2이며, 어깨 관절, 고관절, 척추뼈는 자유도가 3이다.

이와 같은 해부학상 인체의 축과 자유도를 참고하면, 인체는 좌우어깨와 등을 앞으로 구부리는 동작처럼 인체의 Z축을 중심으로 좌우 대칭의 동작만 하는 것이 아니라, 골프 스윙 동작처럼 인체가 X, Y, Z 등 3개의 축이 이루는 3차원 공간에서 비틀림 동작을 할 수 있으며, 이러한 동작은 각 척추뼈가 자유도 3을 갖기 때문에 가능한 것이다.

외골격 장치와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 앞 방향으로 척추의 굴곡 작용 동안 착용자의 등에 근육의 힘을 감소하도록 형상화된 트렁크 지지 외골격이 공개되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 종래기술은 척추뼈를 1개의 직선부재로 구성하였기 때문에 도 1c와 같이 다수의 뼈가 디스크를 사이에 두고 다관절로 연결되어 비틀림 동작이 가능하고 자유도 3을 갖는 척추뼈의 실제 동작이 가능하지 않고, 또한 상기 종래기술은 1개의 힌지로 1개면 상에서만 회전 운동이 가능하도록 구성하였기 때문에 도 1d와 같이 3축 회전운동을 하여 자유도 3을 갖는 고관절의 실제 동작이 가능하지 못한 문제가 있다.

또한, 특허문헌 2에는 기동능력이 손상된 장애를 갖는 사용자를 지지하며 보조할 수 있고 통상적인 보행 동작으로 이동할 수 있는 로봇식 외골격을 갖는 보행 보조장치가 공개되어 있고, 특허문헌 3에는 인체의 하체에 착용 가능하고, 다리를 지지하며, 대퇴부가 연결되고, 무릎 관절이 확장될 수 있도록 구성된 하체 외골격 장치가 공개되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 2의 종래기술은 요추 부분에 직선부재를 설치하여 요추의 중앙부에서 회전 동작을 할 수 없고, 상기 특허문헌 3의 종래기술은 요추의 중앙부에 회전부재를 설치하여 좌우 골반 구조를 갖도록 형성되어 있지만 자유도 1을 갖기 때문에 도 1e와 같이 보행시 중심축의 좌우로 어깨와 요추 및 골반이 비대칭 트위스트 동작을 하는 인체의 실제 보행 동작과 맞지 않는 문제가 있다. 이로 인하여 인체에 착용하게 되면 좌우로 뒤뚱거리면서 부자연스럽게 보행이 이루어지는 것이다.

결국, 상술한 종래기술들의 외골격 장치를 인체에 착용시 인체의 실제 동작을 구속하게 되어, 관절의 자유도가 낮아지고, 행동이 부자연스럽게 되는 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0051178호(2014.04.30. 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0065943호(2015.06.15. 공개) 미합중국 등록특허공보 제07947004호(2011.05.24. 공개)

본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구성이 간단하고 체결이 용이하며, 높은 자유도를 갖는 척추뼈와 고관절 등의 실제 운동을 충실히 모사하도록 설계되어 착용시 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고, 더 높은 자유도를 갖는 자연스러운 동작이 가능하여 인체의 실제 보행 동작에 근접하게 되고, 착용자의 실제 동작의 편의성과 효율성이 증가하는 모듈러 외골격 장치를 제공할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 자유도를 제공하는 모듈러 외골격 장치에 있어서, 상기 모듈은, 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되고 구 형상으로 이루어진 회전볼을 포함하고, 상기 모듈과 모듈간의 체결은 하나의 모듈을 이루는 소켓의 삽입공간에 다른 하나의 모듈을 이루는 회전볼의 일부가 삽입 장착되어 회전 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 모듈러 외골격 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 자유도를 제공하는 모듈러 외골격 장치에 있어서, 상기 모듈은, 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되고 일부가 절개된 구 형상으로 이루어진 회전볼을 포함하고, 상기 모듈과 모듈간의 체결은 하나의 모듈을 이루는 소켓의 삽입공간에 다른 하나의 모듈을 이루는 회전볼의 일부가 삽입 장착되어 회전 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 모듈러 외골격 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 사프트는, 단면이 원형 또는 다각형으로 이루어지고, 일자형으로 이루어지거나 중간부가 절곡된 절곡형으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 소켓은, 상기 회전볼의 일부가 내측의 삽입공간에 장착되고 외주가 타측을 향해 테이퍼지게 형성된 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 구비되어 상기 샤프트가 연결되는 연결부; 및 상기 삽입부의 타측에 구비되어 상기 삽입부의 최대 직경보다 작게 형성된 삽입홀이 구비되어 상기 회전볼의 이탈을 단속하는 단속부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 모듈은 상기 샤프트에 부착되어 인체에 착용되도록 하는 벨크로 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 모듈은, 내부에 충진된 탄성부재 또는 서로 체결되는 복수 개의 모듈을 통과하는 케이블선 중에 선택된 적어도 하나가 설치될 수 있다.

또는 본 발명은 인체의 흉추에서 어깨 또는 요추에서 고관절로 분기되는 위치에는 상기 모듈에 분기 모듈이 더 체결되되, 상기 분기 모듈은 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 직각 또는 예갹을 이루도록 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 2개의 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되는 회전볼을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 인체의 흉추에서 어깨 또는 요추에서 고관절로 분기되는 위치에는 상기 모듈에 분기 모듈이 더 체결되되, 상기 분기 모듈은 샤프트의 양단에 소켓이 연결되고, 상기 소켓은 내부에 삽입공간이 형성되며, 상기 샤프트의 일단에 연결된 소켓은 2개가 구비되어 직각 또는 예각을 이루도록 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 구성이 간단하고 체결이 용이하며, 높은 자유도를 갖는 척추뼈와 고관절 등의 실제 운동을 충실히 모사하도록 설계되어 착용시 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고, 더 높은 자유도를 갖는 자연스러운 동작이 가능하여 인체의 실제 보행 동작에 근접하게 되고, 착용자의 실제 동작의 편의성과 효율성이 증가하는 효과가 있다.

도 1a는 일본의 사이버다인의 외골격 로봇이다.
도 1b는 해부학상 인체의 축에 관한 정의를 도시한 도면이다.
도 1c는 인체의 척추의 각부를 명칭과 함께 도시한 도면이다.
도 1d는 인체의 고관절의 각부를 명칭과 함께 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 모듈러 외골격 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모듈러 외골격 장치를 절개한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 탄성부재가 충진된 모듈의 일부를 절개한 도면이고, 도 4b는 케이블선이 구비된 모듈의 일부를 절개한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 분기 모듈을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 모듈을 체결한 모듈러 외골격 장치를 도시한 도면이다.

이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 모듈러 외골격 장치를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.

본 발명에 따른 모듈러 외골격 장치는 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 더 높은 자유도를 제공할 수 있는 것으로, 복수 개의 모듈(1)이 서로 체결되어 이루어지고, 이러한 모듈(1)과 모듈(1) 사이의 체결은 어느 하나의 제1 모듈을 이루는 소켓(200)의 삽입공간(211)에 다른 하나의 제2 모듈을 이루는 회전볼(300)의 일부가 삽입 장착되어 3축으로 회전이 가능하게 체결되며, 여기에 제3 모듈 등의 더 많은 모듈들이 연속으로 체결될 수 있다.

도 2a 내지 도 3을 참고하면, 상기 모듈(1)은 샤프트(100), 소켓(200) 및 회전볼(300)이 연결되어 이루어지고, 인체에 착용되었을 때 동작이 용이하도록 경질의 플라스틱 내지 알루미늄 등 경량 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 샤프트(100))는 소켓(200)과 회전볼(300)을 연결하는 것으로, 단면이 원형 또는 다각형으로 이루어질 수 있고, 다양한 길이를 갖도록 제작될 수 있으며, 도 2a와 같이 직선의 일자형으로 이루어지거나 도 2b와 같이 중간부가 소정의 각도만큼 절곡된 절곡형으로 이루어질 수 있다.

상기 소켓(200)은 상기 샤프트(100)의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간(211)이 형성되되, 외주면이 회전볼(300)이 연결된 타측을 향해 테이퍼지게 형성된 삽입부(210)가 구비되고, 상기 삽입부(210) 내측의 삽입공간(211)에 다른 모듈(1)에 구비된 회전볼(300)의 일부가 삽입되어 장착된다.

이때, 상기 회전볼(300)은 상기 삽입부(210)의 삽입공간(211)에 타이트핏으로 끼워져 결합되어 견고하게 체결될 수 있고, 상기 삽입부(210)의 외주면이 테이퍼지게 형성되어 상기 삽입공간(211)으로 삽입된 회전볼(300)이 소켓(200)으로부터 쉽게 분리되지 않으며, 자유도 3 이상을 갖게 되어 3축 회전이 가능하게 된다.

상기 삽입부(210)의 일측에는 연결부(220)가 구비되어 상기 샤프트(100)가 연결되고, 상기 삽입부(210)의 타측에는 단속부(230)가 구비되어 상기 삽입부(210)의 최대 직경보다 작게 형성된 삽입홀(231)이 구비되어 상기 회전볼(300)의 회전을 가이드하고, 상기 회전볼(300)의 이탈이 단속된다.

상기 회전볼(300)은 상기 샤프트(100)의 타단부에 연결되되, 도 2c와 같이 구 형상으로 이루어지거나, 도 2d와 같이 양측 일부가 절개된 구 형상으로 이루어져 부재를 절감할 수 있다.

또한, 상기 모듈(1)은 인체에 탈착이 가능하도록 부착부재가 구비될 수 있고, 예컨대 이러한 부착부재로 벨크로 부재(400)가 상기 샤프트(100)에 부착되어 인체에 쉽게 착용될 수 있고, 인체로부터 분리도 편리하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 모듈(1)은 상기 삽입공간(211)을 제외하고 내부가 채워진 상태로 구비되거나, 내부가 중공 형성될 수 있고, 이와 같이 내부가 중공 형성되는 경우 도 4a와 같이 상기 삽입공간(211)을 제외한 내부에 경량의 탄성부재(E)가 충진되거나 도 4b와 같이 복수 개의 모듈(1)이 서로 체결된 모듈러 외골격 장치의 내부를 케이블선(L)이 통과되도록 함으로써, 외부 충격이 가해지거나 내지 착용자의 동작이 이루어질 때 완충 작용을 하여 장치의 파손을 방지하고 내구성이 증가될 수 있다.

도 3의 절개 도면에 도시된 바와 같이, 샤프트(100), 소켓(200) 및 회전볼(300)로 이루어진 복수 개의 모듈(1)들을 직선 또는 곡선을 이루도록 연속으로 체결하여 척추뼈, 고관절, 다리, 어깨 등을 모사할 수 있고, 특히 다수의 뼈가 디스크를 사이에 두고 다관절로 연결되어 높은 자유도를 갖는 척추뼈의 경우 비틀림 등 실제 동작이 가능하게 되고, 3축 회전운동을 하는 고관절의 실제 동작을 충실하게 모사하여 인체의 실제 보행 동작과 맞게 되고 자연스러운 보행이 이루어질 수 있다.

또한, 인체에서 여러 방향으로 분기되는 위치에는 분기 모듈(2)이 체결되는데, 예컨대 흉추에서 양측 어깨로 분기되는 위치와, 인체의 요추에서 양측 고관절로 분기되는 위치에는 상기 모듈(1)에 분기 모듈(2)이 체결된다.

이때, 도 5a 및 도 5b를 참고하면 상기 분기 모듈(2)은 볼-샤프트-소켓 타입으로 구비될 수 있는 바, 상기 소켓(200)과 회전볼(300)을 연결하는 샤프트(100)와, 상기 샤프트(100)의 일단부에 직각 또는 예갹을 이루도록 분기되어 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 2개의 소켓(200)과, 상기 샤프트(100)의 타단부에 연결되는 회전볼(300)을 포함한다.

더불어, 도 5c 및 도 5d를 참고하면 상기 분기 모듈(2)은 소켓-샤프트-소켓 타입으로 구비될 수 있는 바, 상기 샤프트(100)의 양단에 소켓(200)이 연결되고, 상기 소켓(200)은 내부에 삽입공간이 형성되며, 상기 샤프트(100)의 일단에 연결된 소켓(200)은 2개가 구비되어 직각 또는 예각을 이루도록 분기 형성될 수 있다.

도 6a에 도시된 인체에 착용된 모듈러 외골격 장치를 참고하면, 샤프트(100)의 길이가 비교적 짧게 형성되어 보다 많은 모듈(1)들이 서로 체결되어 척추뼈, 고관절, 어깨, 대퇴부를 충실히 모사하였으며, 흉추와 요추에 분기 모듈(2)이 체결되었다. 이로써, 인체의 실제 동작을 보다 충실하게 모사할 수 있고, 보행시 중심축의 좌우로 어깨와 요추 및 골반의 비대칭 트위스트 동작이 가능하게 되어 도 1e와 같은 인체의 실제 보행 동작에 근접한 자연스러운 보행이 이루어지게 된다.

이때, 흉추에서 양측 어깨로 분기되는 위치에는 소켓-샤프트-소켓 타입의 분기 모듈(2)이 체결되고, 요추에서 양측 고관절로 분기되는 위치에 볼-샤프트-소켓 타입의 분기 모듈(2)이 체결되어 있음을 확인할 수 있다.

또한, 도 6b에 도시된 인체에 착용된 모듈러 외골격 장치를 참고하면, 샤프트(100)의 길이가 비교적 길게 형성되어 보다 적은 모듈(1)들이 서로 체결되어 척추뼈, 고관절, 팔꿈치, 무릎관절을 모사하였으며, 흉추와 요추에 분기 모듈(2)이 체결되었다. 이로써, 척추뼈가 다수의 모듈(1)로 이루어지고 고관절이 높은 자유도를 갖게 되어 척추뼈와 고관절의 실제 운동을 충실히 모사할 수 있고, 각 관절 부위에서 3축 회전이 가능하므로 도 1e와 같은 인체의 좌우 비대칭 동작이 가능하고 착용자의 실제 동작의 편의성과 효율성이 증가하게 된다.

이때, 흉추에서 양측 어깨로 분기되는 위치에는 볼-샤프트-소켓 타입의 분기 모듈(2)이 체결되고, 요추에서 양측 고관절로 분기되는 위치에는 소켓-샤프트-소켓 타입의 분기 모듈(2)이 체결되어 있음을 확인할 수 있다.

결국, 본 발명에 따른 모듈러 외골격 장치는 구성이 간단하고 체결이 용이하며, 높은 자유도를 갖는 척추뼈와 고관절 등의 실제 운동을 충실히 모사하도록 설계되어 착용시 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고, 더 높은 자유도를 갖는 자연스러운 동작이 가능하여 인체의 실제 보행 동작에 근접하게 되고, 착용자의 실제 동작의 편의성과 효율성이 증가하는 것이다.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1. 모듈
2. 분기 모듈
100. 샤프트
200. 소켓
210. 삽입부
211. 삽입공간
220. 연결부
230. 단속부
231. 삽입홀
300. 회전볼
400. 벨크로 부재
E. 탄성부재
L. 케이블선

Claims (8)

1. 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 자유도를 제공하는 모듈러 외골격 장치에 있어서,
   상기 모듈은, 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되고 구 형상으로 이루어진 회전볼을 포함하고, 내부에 충진된 탄성부재 또는 서로 체결되는 복수 개의 모듈을 통과하는 케이블선 중에 선택된 적어도 하나가 설치되며,
   상기 모듈과 모듈간의 체결은 하나의 모듈을 이루는 소켓의 삽입공간에 다른 하나의 모듈을 이루는 회전볼의 일부가 삽입 장착되어 회전 가능하게 체결되며,
   상기 소켓은, 상기 회전볼의 일부가 내측의 삽입공간에 장착되고 외주가 타측을 향해 테이퍼지게 형성된 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 구비되어 상기 샤프트가 연결되는 연결부; 및 상기 삽입부의 타측에 구비되어 상기 삽입부의 최대 직경보다 작게 형성된 삽입홀이 구비되어 상기 회전볼의 이탈을 단속하는 단속부를 포함하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.
   
2. 복수 개의 모듈이 체결되어 이루어지고, 인체 외부에 착용되어 인체를 지지하면서 인체의 동작에 필요한 힘을 보조하고 자유도를 제공하는 모듈러 외골격 장치에 있어서,
   상기 모듈은, 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되고 일부가 절개된 구 형상으로 이루어진 회전볼을 포함하고, 내부에 충진된 탄성부재 또는 서로 체결되는 복수 개의 모듈을 통과하는 케이블선 중에 선택된 적어도 하나가 설치되며,
   상기 모듈과 모듈간의 체결은 하나의 모듈을 이루는 소켓의 삽입공간에 다른 하나의 모듈을 이루는 회전볼의 일부가 삽입 장착되어 회전 가능하게 체결되며,
   상기 소켓은, 상기 회전볼의 일부가 내측의 삽입공간에 장착되고 외주가 타측을 향해 테이퍼지게 형성된 삽입부; 상기 삽입부의 일측에 구비되어 상기 샤프트가 연결되는 연결부; 및 상기 삽입부의 타측에 구비되어 상기 삽입부의 최대 직경보다 작게 형성된 삽입홀이 구비되어 상기 회전볼의 이탈을 단속하는 단속부를 포함하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 샤프트는, 단면이 원형 또는 다각형으로 이루어지고,
   일자형으로 이루어지거나 중간부가 절곡된 절곡형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.
   
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 모듈은 상기 샤프트에 부착되어 인체에 착용되도록 하는 벨크로 부재를 더 포함하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   인체의 흉추에서 어깨 또는 요추에서 고관절로 분기되는 위치에는 상기 모듈에 분기 모듈이 더 체결되되,
   상기 분기 모듈은 소켓과 회전볼을 연결하는 샤프트; 상기 샤프트의 일단부에 직각 또는 예갹을 이루도록 연결되고 내부에 삽입공간이 형성된 2개의 소켓; 및 상기 샤프트의 타단부에 연결되는 회전볼을 포함하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.
   
8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   인체의 흉추에서 어깨 또는 요추에서 고관절로 분기되는 위치에는 상기 모듈에 분기 모듈이 더 체결되되,
   상기 분기 모듈은 샤프트의 양단에 소켓이 연결되고, 상기 소켓은 내부에 삽입공간이 형성되며, 상기 샤프트의 일단에 연결된 소켓은 2개가 구비되어 직각 또는 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 높은 자유도를 갖는 모듈러 외골격 장치.

Images