KR102059023B1

KR102059023B1 - Wearable motion supporting device

Info

Publication number: KR102059023B1
Application number: KR1020180090320A
Authority: KR
Inventors: 송용남; 정동규
Original assignee: 주식회사 트레셋
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-11

Abstract

The present invention relates to a wearable motion supporting apparatus. More specifically, the present invention relates to a wearable motion supporting apparatus reducing friction, and increasing durability and minimizing interference between frames, which comprises: a body mounted on the body of a user; an arm unit following movement of the arm of a user; and a shoulder unit connecting the arm unit to the body and including a plurality of shoulder joint units implementing three degrees of freedom motion. The plurality of shoulder joint units are rotationally supported by one support shaft to implement one of the three degrees of freedom motion.

Description

Wearable motion supporting device

본 발명은 장착형 동작 지원장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마찰력을 감소시켜 내구성을 높이고 프레임간의 간섭을 최소화 하는 장착형 동작 지원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mountable motion support device, and more particularly, to a mountable motion support device for reducing friction and increasing durability and minimizing interference between frames.

최근 인간 편의를 향상하고 인간 한계를 넘는 신체 능력을 제공할 수 있는 다양한 착용로봇이 개발되고 있다. 착용로봇은 사용자가 이를 착용함으로써 무거운 물건을 큰 힘을 들이지 않고 쉽게 들어올리거나 보다 빠른 속도로 이동할 수 있도록 해준다. 이러한 착용로봇은 장착형 동작 지원장치 또는 근력보조장치 등 다양하게 명명된다. Recently, various wearable robots have been developed to improve human convenience and provide physical ability beyond human limits. The wearable robot allows the user to wear it so that heavier items can be easily lifted or moved at higher speeds without too much effort. Such wearable robots are variously named, such as a mounted motion support device or a muscle assist device.

종래의 착용로봇으로는 미국의 HULC(Human Universal Load Carrier)와 일본의 HAL(Hybrid Assistive Limb) 등이 있다.Conventional wear robots include a US Universal Human Load Carrier (HULC) and a Japanese Hybrid Assistive Limb (HAL).

미국의 착용로봇 HULC(Human Universal Load Carrier)는 로봇 하체가 능동 링크(active link)의 관절 구조로 구성되어 있고 로봇 상체가 고정된 관절 형태로 구성되어 있어서, 물건을 지면에 대해 중력방향으로만 들어올릴 수 있는 단점이 있었다.The UUL Human Universal Load Carrier (HULC) of the U.S. wear robot consists of the joint structure of the lower body of the active link and the fixed structure of the upper body of the robot. There was a disadvantage to raise.

일본의 착용로봇 HAL(Hybrid Assistive Limb)은 인간의 팔과 유사한 동작 범위를 가질 수 있는 관절 형태로 구성되어 있으나, 물건을 들어올릴 때 무게중심이 앞으로 쏠리게 되고, 로봇 암의 강성이 약하여 자세를 일정하게 유지하기 어려운 단점이 있었다.The Japanese wearable robot HAL (Hybrid Assistive Limb) is composed of a joint shape that can have a range of motion similar to that of a human arm.However, when lifting an object, the center of gravity is moved forward, and the robot arm's rigidity is weak. There was a drawback that was difficult to keep.

최근 이러한 문제를 해결하기 위해 4절 링크를 이용한 착용로봇이 특허문헌(KR 10-2013-0063090 A)을 통해 공개된 바 있다. 하지만, 특허문헌(KR 10-2013-0063090 A)에서 개시된 4절 링크를 이용한 착용로봇은 로봇 상체에 구비되는 로봇 암이 하나의 축을 중심으로 회전을 하는 데에 그치며, 다양한 방향으로 회전하지 못하는 문제점이 있다.Recently, in order to solve such a problem, a wearable robot using a section 4 link has been disclosed in a patent document (KR 10-2013-0063090 A). However, the wear robot using the section 4 link disclosed in the patent document (KR 10-2013-0063090 A) is a robot arm provided in the upper body of the robot only rotates about one axis, and can not rotate in various directions There is this.

한편, 근력 보조 장치가 특허문헌(JP 2007-097636 A)을 통해 공개되기도 하였다. 하지만 근력 보조 장치는 사용자의 몸체에 착용되어야 하는 것은 물론, 근력 보조 장치의 팔에 해당하는 부분을 움직이기 위해서는 사용자의 하완과 상완 등 적어도 두 곳이 근력 보조 장치의 팔에 해당하는 부분에 고정되어야 하는 불편이 있었다. On the other hand, muscle strength assistance device has been disclosed in the patent document (JP 2007-097636 A). However, the strength aid must be worn on the user's body, and at least two places such as the lower arm and the upper arm of the user must be fixed to the arm corresponding to the arm of the strength aid in order to move the arm corresponding to the arm of the strength aid. There was an inconvenience.

본 발명은 일 실시예를 통하여, 장착형 동작 지원장치의 팔에 해당한 암부가 3축을 중심으로 회전할 수 있는 장착형 동작 지원장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a mountable motion support device that can rotate about three axes arm portion corresponding to the arm of the mountable motion support device.

또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 암부 회전 시 마찰이 감소되어 내구성이 증가한 장착형 동작 지원장치를 제공하고자 한다.In addition, through an embodiment, the present invention is to provide a mounting type motion support device with increased durability by reducing friction during arm rotation.

또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 암부 회전 시 부품간의 간섭을 최소화 하는 장착형 동작 지원장치를 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a mounting type motion support apparatus for minimizing interference between components during arm rotation.

또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 장착형 동작 지원장치를 몸에 장착한 사용자가 손과 팔 중 하나의 지점에만 암부를 연결한 상태에서 암부를 조정할 수 있는 장착형 동작 지원장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a wearable motion support device that can adjust the arm in a state in which the user equipped with the wearable motion support device on the body connected only to one point of the hand and arm.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 사용자의 몸에 장착되는 바디; 사용자의 팔 움직임을 추종하는 암(arm)부; 및 상기 암부를 상기 바디에 연결하고 3개의 자유도 모션을 구현하는 숄더(shoulder)관절부를 복수개 포함하는 숄더부;를 포함하며, 상기 복수의 숄더관절부는 상기 3개의 자유도 모션 중 1개의 자유도 모션을 구현하기 위해 하나의 지지축에 의해 각각 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 장착형 동작 지원장치를 제공한다.The present invention, in order to solve the above problems, a body mounted on the user's body; An arm unit for following a user's arm movement; And a shoulder part including a plurality of shoulder joints connecting the arm part to the body and implementing three degrees of freedom motion, wherein the plurality of shoulder joints includes one degree of freedom in the three degrees of freedom motion. Provided is a mounted motion support device, characterized in that each support is rotatably supported by one support shaft to implement the motion.

상기 복수의 숄더관절부는 구름저항이 발생하는 베어링부을 통해 상기 지지축에 의해 각각 지지될 수 있다.The plurality of shoulder joints may be supported by the support shafts, respectively, through a bearing unit where rolling resistance is generated.

상기 숄더관절부는 제1축을 따라 길게 연장되는 회전축; 상기 바디에 결합하며, 상기 회전축을 상기 제1축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 로드엔드베어링(rod end bearing)부; 상기 회전축을 상기 제1축과 교차하는 제2축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 힌지부; 및 상기 힌지부에 구비되며, 상기 암부를 상기 제1축 및 제2축과 각각 교차하는 제3축을 중심으로 회전 가능하게 지지하는 체결부;를 포함할 수 있다.The shoulder joint is a rotation axis extending along the first axis long; A rod end bearing unit coupled to the body, the rod end bearing unit rotatably supporting the rotation axis about the first axis; A hinge part rotatably supporting the rotation axis about a second axis intersecting the first axis; And a fastening part provided in the hinge part and rotatably supporting the arm part about a third axis intersecting the first axis and the second axis, respectively.

상기 지지축은 상기 회전축과 상기 회전축을 길이방향으로 연결하는 연결축으로 이루어질 수 있다.The support shaft may be formed of a connecting shaft connecting the rotating shaft and the rotating shaft in the longitudinal direction.

상기 암부는 사용자의 팔 움직임을 추종하는 제1링크부; 상기 제1링크부에 연동하여 동작하는 제2링크부; 및 상기 제2링크부가 상기 제1링크부에 연동되도록 상기 제1링크와 상기 제2링크 각각에 회전 가능하게 연결되는 복수의 연결링크부;를 포함할 수 있다.The arm unit may include a first link unit that follows a user's arm movement; A second link unit operatively interworking with the first link unit; And a plurality of link links rotatably connected to each of the first link and the second link such that the second link unit is interlocked with the first link unit.

상기 암부는 상기 제1링크부 및 상기 제2링크부 사이에 위치하며 상기 복수의 연결링크부에 회전 가능하게 연결되는 제3링크부;를 더 포함하며, 상기 숄더부는 적어도 상기 제1링크부 및 상기 제3링크부를 상기 바디에 각각 연결시킬 수 있다.The arm part further includes a third link part positioned between the first link part and the second link part and rotatably connected to the plurality of connection link parts, wherein the shoulder part comprises at least the first link part and The third link unit may be connected to the body, respectively.

상기 복수의 연결링크부는 상기 제1링크부 및 상기 제2링크부 각각의 전방부를 상호 연결시키는 전방연결링크부; 및 상기 제1링크부 및 상기 제2링크부 각각의 후방부를 상호 연결시키는 후방연결링크부;를 포함할 수 있다.The plurality of connection links may include a front link portion connecting the front portions of the first link portion and the second link portion to each other; And a rear link link unit interconnecting rear portions of the first link unit and the second link unit, respectively.

상기 후방연결링크부와 상기 제2링크부를 연결하여 상호 인접해지도록 힘을 가하는 제1탄성부재;를 더 포함할 수 있다.It may further include a first elastic member for connecting the rear link link portion and the second link portion to apply a force to be adjacent to each other.

상기 후방연결링크부는 제1후방연결링크부; 및 상기 제1후방연결링크부보다 상기 바디와 더 가까운 제2후방연결링크부를 포함하며, 상기 제1후방연결링크부의 일측과 상기 제1후방연결링크부의 일측보다 높이가 낮은 상기 제2후방연결링크부의 일측을 연결하여 상호 인접해지도록 힘을 가하는 제2탄성부재;를 더 포함할 수 있다.The rear connection link unit includes a first rear connection link unit; And a second rear connection link portion closer to the body than the first rear connection link portion, wherein the second rear connection link having a height lower than that of one side of the first rear connection link portion and one side of the first rear connection link portion. It may further include a second elastic member for connecting the one side of the portion to apply a force to be adjacent to each other.

또한, 본 발명은 사용자의 몸에 장착되는 바디; 사용자의 팔 움직임을 추종하는 암(arm)부; 및 상기 암부를 상기 바디에 연결하고 3개의 자유도 모션을 구현하는 숄더(shoulder)관절부를 복수개 포함하는 숄더부;를 포함하며, 상기 복수의 숄더관절부 각각은 상기 3개의 자유도 모션 중 1개의 자유도 모션을 구현하기 위해 회전축과 상기 회전축에 결합하는 로드 로드엔드베어링(rod end bearing)부를 포함하며, 상기 회전축은 길이방향으로 상호 결합하여 일체를 이루는 장착형 동작 지원장치를 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.In addition, the present invention includes a body mounted on the user's body; An arm unit for following a user's arm movement; And a shoulder part including a plurality of shoulder joints connecting the arm part to the body and implementing three degrees of freedom motion, wherein each of the plurality of shoulder joints has one degree of freedom in the three degrees of freedom motion. To solve the above-mentioned problems by providing a rotary shaft and a rod end bearing portion coupled to the rotary shaft to implement the motion, wherein the rotary shafts are integrally coupled to each other in the longitudinal direction to form a unitary motion. do.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치는 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, the wearable operation support apparatus according to the embodiment of the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 장착형 동작 지원장치의 팔에 해당한 암부가 3축을 중심으로 회전할 수 있는 효과를 제공한다.First, according to an embodiment of the present invention, the arm corresponding to the arm of the mounted motion support device provides an effect that can be rotated about three axes.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 암부 회전 시 마찰이 감소되어 내구성이 증가하는 효과를 제공한다.Secondly, according to one embodiment of the present invention, friction is reduced during rotation of the arm, thereby providing an effect of increasing durability.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 암부 회전 시 부품간의 간섭을 최소화 하는 효과를 제공한다.Third, according to an embodiment of the present invention, it provides an effect of minimizing the interference between the parts when the arm rotates.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 장착형 동작 지원장치를 몸에 장착한 사용자가 손과 팔 중 하나의 지점에만 암부를 연결한 상태에서 암부를 조정할 수 있는 효과를 제공한다.Fourth, according to an embodiment of the present invention, a user equipped with a mountable motion support device on the body provides an effect that can adjust the arm in a state in which the arm is connected to only one point of the hand and arm.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치를 개략적으로 설명하는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치가 사용자와 접촉하는 지점을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 제1링크부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 제2링크부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 제3링크부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 연결링크부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 숄더부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에서 도시된 베어링부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 도 7에서 도시된 힌지부, 체결부 및 회전축 간의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.
도 10은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 11은 도 10에서 도시된 각 노드(관절)의 기호를 설명을 도면이다.1 is a perspective view schematically illustrating a mountable motion support apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating a point where the mounted gesture support apparatus shown in FIG. 1 contacts a user.
3 is a perspective view illustrating a first link unit of the mountable motion support apparatus shown in FIG. 1.
4 is a perspective view illustrating a second link unit of the mountable motion support device shown in FIG. 1.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a third link unit of the mountable motion support device shown in FIG. 1.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a connection link unit of the mountable motion support device shown in FIG. 1.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a shoulder part of the mountable motion support device shown in FIG. 1.
FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating the bearing unit illustrated in FIG. 7.
FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a coupling relationship between the hinge part, the fastening part, and the rotating shaft illustrated in FIG. 7.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an operation of the mountable motion support apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 11 is a diagram for explaining a symbol of each node (joint) shown in FIG.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.Embodiments described below are shown by way of example to help understanding of the invention, it should be understood that the present invention can be implemented in various modifications different from the embodiments described herein. However, in the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known functions or components may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description and the detailed illustration will be omitted. In addition, the accompanying drawings may be exaggerated in some dimensions of the components rather than being drawn to scale to facilitate understanding of the invention.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in the present application may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the scope. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprise", "consist" or "consist" in the present application are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, or one or It should be understood that no other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are excluded in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)를 개략적으로 설명하는 사시도이며, 도 2는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)가 사용자(U)와 접촉하는 지점을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view schematically illustrating a mountable motion support device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a point at which the mountable motion support device 1 shown in FIG. 1 contacts the user U. FIG. It is a figure which shows.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 1 and 2, the mounted motion support device 1 according to an embodiment of the present invention

사용자(U)의 몸에 장착되는 바디(100), 사용자(U)의 팔 움직임을 추종하는 암(arm)부(300, 700) 및 암부(300, 700)를 바디(100)에 연결하는 숄더(shoulder)부(500, 600)를 포함한다. Shoulder 100 connecting the body 100 mounted on the body of the user U, arm parts 300 and 700 following the arm movement of the user U and the arm parts 300 and 700 to the body 100. and shutter portions 500 and 600.

바디(100)는 사용자(U)에게 착용된 채로 사용자(U)에 의해 지지되며, 숄더부(500, 600)를 통해 암부(300, 700)와 연결된다. 이러한 바디(100)는 가로프레임(111, 113, 115), 세로프레임(121, 123) 및 경사프레임(131, 133)과 사용자(U)의 어깨에 안착하는 안착봉(130)과 사용자(U)의 몸통에 착용되는 착용부(150)를 포함한다.The body 100 is supported by the user U while being worn by the user U and is connected to the arm parts 300 and 700 through the shoulder parts 500 and 600. The body 100 is a horizontal frame (111, 113, 115), vertical frame (121, 123) and the inclined frame (131, 133) and the seating rod 130 and the user (U) seated on the shoulder of the user (U) It includes a wearing portion 150 that is worn on the torso.

가로프레임(111, 113, 115)은 지면에 대략 수평으로 배치되고, 바디(100)의 최상부에 위치하는 제1가로프레임(111)과, 제1가로프레임(111)보다 짧은 길이를 가지는 제2가로프레임(113)과, 제2가로프레임(113)의 하방에 배치되어 안착봉(130)이 결합하는 제3가로프레임(115)을 포함한다. 제2가로프레임(113)은 제1가로프레임(111)으로부터 하방으로 소정의 거리만큼 이격된다. The horizontal frames 111, 113, and 115 are disposed substantially horizontally on the ground, and have a first horizontal frame 111 positioned at the top of the body 100 and a second length shorter than the first horizontal frame 111. The horizontal frame 113 and the second horizontal frame 113 is disposed below the third horizontal frame 115 to which the mounting rod 130 is coupled. The second horizontal frame 113 is spaced downward from the first horizontal frame 111 by a predetermined distance.

경사프레임(131, 133)은 제1가로프레임(111)의 양 단과 제2가로프레임(113)의 양 단에 각각 결합하며 우측(도 1의 좌측)에 위치하는 제1경사프레임(131)과 좌측(도 1의 우측)에 위치하는 제2경사프레임(133)을 포함한다. The inclined frames 131 and 133 are coupled to both ends of the first horizontal frame 111 and both ends of the second horizontal frame 113, respectively, and are positioned on the right side (left of FIG. 1) and the first inclined frame 131. The second tilt frame 133 is positioned on the left side (right side of FIG. 1).

제1경사프레임(131)은 바디(100)로부터 우방(R)으로 멀어질수록 상향 경사지도록 형성되고 제2경사프레임(133)은 바디(100)로부터 좌방(L)으로 멀어질수록 상향 경사지도록 형성된다. 따라서, 제1경사프레임(131)과 제2경사프레임(133)은 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)를 정면에서 볼(551) 때 역 삼각형의 양 변에 해당하는 경사를 가질 수 있다.The first inclination frame 131 is formed to be inclined upward as the distance to the right side (R) from the body 100, and the second inclination frame 133 is inclined upward as the distance to the left (L) from the body 100. Is formed. Accordingly, the first inclination frame 131 and the second inclination frame 133 are inclined to correspond to both sides of the inverted triangle when the mounted motion support device 1 according to the embodiment of the present invention is viewed from the front 551. It can have

세로프레임(121, 123)은 가로프레임(111, 113, 115)에 결합하여 가로프레임(111, 113, 115)을 연결하는 기능을 수행한다. 세로프레임(121, 123)은 일단이 제1가로프레임(111)에 결합하고 타단이 제2가로프레임(113)에 결합하는 제2세로프레임(123)과 제2세로프레임(123)보다 길게 연장되되 일단이 제1가로프레임(111)에 결합하고 타단이 제2가로프레임(113)보다 하방에 위치하는 제1세로프레임(121)을 포함한다.The vertical frames 121 and 123 are coupled to the horizontal frames 111, 113 and 115 to connect the horizontal frames 111, 113 and 115. The vertical frames 121 and 123 extend longer than the second vertical frame 123 and the second vertical frame 123 having one end coupled to the first horizontal frame 111 and the other end coupled to the second horizontal frame 113. One end is coupled to the first horizontal frame 111 and the other end includes a first vertical frame 121 positioned below the second horizontal frame 113.

제1세로프레임(121)과 제2세로프레임(123)은 바디(100)가 요구하는 강도에 따라 개수가 조정되며 도 1에서는 하나의 예시로 각각 한 쌍으로 구성된 제1세로프레임(121)과 제2세로프레임(123)이 도시된다.The number of the first vertical frame 121 and the second vertical frame 123 is adjusted according to the strength required by the body 100. In FIG. The second vertical frame 123 is shown.

제1세로프레임(121)에는 제2가로프레임(113)으로루터 하방으로 이격되는 안착봉(130)과 안착봉(130)으로부터 하방으로 이격되는 착용부(150)가 각각 결합한다. The first vertical frame 121 is coupled to the mounting rod 130 spaced downward from the mounting rod 130 and the mounting rod 130 spaced downward from the second horizontal frame 113, respectively.

안착봉(130)은 사용자(U)의 양 어깨(S1, S2)에 안착하도록 한 쌍을 이루며, 하중의 집중을 방지하기 위해 부드러운 소재로 이루어진다. The seating rod 130 forms a pair to be seated on both shoulders S1 and S2 of the user U, and is made of a soft material to prevent concentration of load.

착용부(150)는 제1세로프레임(121)을 가로지르며, 사용자(U)의 몸체를 감싸는 끈이 고정될 수 있도록 양 단이 고리형상으로 형성된다.The wearing part 150 traverses the first vertical frame 121, and both ends thereof are formed in an annular shape so that a strap surrounding the body of the user U may be fixed.

암부(300, 700)는 좌측 및 우측 한 쌍을 이룬다. 좌측 암부(300) 및 우측 암부(700)는 동작하는 원리가 동일하므로 이하 우측 암부(300)에 대해 설명하고 중복되는 좌측 암부(700)에 대한 설명은 생략한다. 이하 암부(300, 700)는 우측 암부(300)에 한정되어 설명되며, 사용자는 양 손(H1, H2) 중 오른손(H1)을 이용하여 우측 암부(300)를 조정하게 된다.The arm portions 300 and 700 form a pair of left and right sides. Since the left arm 300 and the right arm 700 have the same operating principle, the right arm 300 will be described below and the description of the overlapped left arm 700 will be omitted. Hereinafter, the arm parts 300 and 700 are limited to the right arm part 300, and the user adjusts the right arm part 300 using the right hand H1 of both hands H1 and H2.

암부(300)는 사용자(U)의 팔 움직임을 추종하는 제1링크부(330), 제1링크부(330)에 연동하여 동작하는 제2링크부(310), 제2링크부(310)가 제1링크부(330)에 연동되도록 제1링크부(330)와 제2링크부(310) 각각에 회전 가능하게 연결되는 연결링크부(370), 그리고 제1링크부(330) 및 제2링크부(310) 사이에 위치하며 연결링크부(370)에 회전 가능하게 연결되는 제3링크부(350)를 포함한다.The arm unit 300 may include a first link unit 330 that follows an arm movement of the user U, a second link unit 310 that operates in conjunction with the first link unit 330, and a second link unit 310. Connection link unit 370 rotatably connected to each of the first link unit 330 and the second link unit 310 such that the first link unit 330 is interlocked with the first link unit 330, and the first link unit 330 and the first link unit 330. Located between the two link unit 310 and includes a third link unit 350 rotatably connected to the connection link unit 370.

여기서 설명되는 링크는 특별한 언급이 없는 한 곡선이 아니니 직선을 따라 연장되는 형상으로 형성된다. 따라서 링크의 길이방향을 따르는 하나의 직선이 정의될 수 있다.Links described herein are not curved unless otherwise stated and are formed in a shape extending along a straight line. Thus, one straight line along the length of the link can be defined.

이하 암부(300)를 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 제1링크부(330)를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 제2링크부(310)를 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 제3링크부(350)를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 연결링크부(370)를 나타내는 사시도이다.Hereinafter, the arm unit 300 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6. 3 is a perspective view illustrating a first link unit 330 of the mountable motion support device 1 illustrated in FIG. 1, and FIG. 4 is a second link unit 310 of the mountable motion support device 1 illustrated in FIG. 1. 5 is a perspective view illustrating a third link unit 350 of the mountable motion support device 1 shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a perspective view of the mountable motion support device 1 shown in FIG. 1. It is a perspective view which shows the connection link part 370.

이하 도 3 내지 도 6을 참조하면, 제1링크부(330)는 제1하완부(331), 제1상완부(336) 및 손잡이부(337)를 포함한다.3 to 6, the first link part 330 includes a first lower arm part 331, a first upper arm part 336, and a handle part 337.

제1하완부(331)는 제1상완부(336)에 회전 가능하게 결합한다. 제1하완부(331)는 사용자(U)의 힘을 손잡이부(337)를 통해 전달받아 제1상완부(336)에 전달하고, 제1상완부(336)와 함께 동작한다. The first lower arm 331 is rotatably coupled to the first upper arm 336. The first lower arm 331 receives the force of the user U through the handle 337 and transmits the first lower arm 331 to the first upper arm 336 and operates together with the first upper arm 336.

제1하완부(331)는 일 예로 제1하완전방링크부(331a)와 제1하완전방링크부(331a)의 후방(B)에 위치하는 제1하완후방링크부(331b)로 이루어지는 2절링크구조로 이루어질 수 있다. 제1하완전방링크부(331a)와 제1하완후방링크부(331b)는 결속부재(CL)에 의해 상호 고정되어 상대적으로 움직이지 않는다. The first lower arm 331 is, for example, two sections consisting of a first lower front link portion 331a and a first lower rear link portion 331b positioned at the rear side B of the first lower front link portion 331a. It may be made of a link structure. The first lower lower front link portion 331a and the first lower lower rear link portion 331b are fixed to each other by the binding member CL and do not move relatively.

손잡이부(337)는 사용자(U)의 손(H1)이 결합하며, 제1하완전방링크부(331a)의 선단에 결합한다.The handle portion 337 is coupled to the hand H1 of the user U and coupled to the tip of the first lower arm front link portion 331a.

제1상완부(336)는 선단이 제1하완부(331)의 후단에 회전 가능하게 결합하며, 제1하완부(331)의 움직임에 따라 일정한 패턴으로 동작한다. 제1상완부(336)는 연결링크부(370)와 회전 가능하게 연결되어 후술하는 제2상완부(316)로 힘을 전달하는 기능을 수행한다.The first upper arm 336 is rotatably coupled to the rear end of the first lower arm 331, and operates in a predetermined pattern according to the movement of the first lower arm 331. The first upper arm 336 is rotatably connected to the connection link unit 370 and performs a function of transmitting a force to the second upper arm 316 which will be described later.

제1상완부(336)는 일 예로 11개의 링크부재로 이루어지는 11절링크구조로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아다. 제1상완부(336)는 조립의 편의성과 상대적인 동작 여부를 고려하여 제1상완부(336)를 구성하는 링크부재의 개수가 결정된다.For example, the first upper arm 336 may have an eleven-section link structure including eleven link members, but is not limited thereto. The number of link members constituting the first upper arm 336 is determined in consideration of the convenience of assembly and the relative operation of the first upper arm 336.

구체적으로 제1상완부(336)는 바디(100)에 인접한 제1상완내측부(332)와 제1하와내측부보다 바디(100)로부터 더 멀리 이격되는 제1상완외측부(335)를 포함한다.In detail, the first brachial portion 336 includes a first brachial inner portion 332 adjacent to the body 100 and a first brachial outer portion 335 spaced farther from the body 100 than the first lower and inner portions.

제1상완내측부(332)는 제1하완부(331) 일측에 회전 가능하게 결합한다. 제1상완내측부(332)는 일 예로 6절링크구조로 이루어지나 이에 한정되는 것은 아니며 자전하는 링크를 제회하고 하나의 부재로 이루어질 수도 있다. The first upper arm inner portion 332 is rotatably coupled to one side of the first lower arm portion 331. For example, the first brachial inner portion 332 is formed of a six-section link structure, but is not limited thereto. The first brachial inner portion 332 may be formed of a single member while rotating the rotating link.

제1상완내측부(332)는 두 개의 링크(332a, 332b)의 양단이 소정의 각도를 이루면서 결합하되 전후(F, B) 방향으로 배치되고, 하나의 링크(332c)가 두 개의 링크(332a, 332b) 중 후방 링크(332b)에 결합하여 우방(R)으로 연장되고, 두 개의 링크(332d, 332e)가 추가되어 우방(R)으로 연장되는 링크(332c)에 각각 결합하여 후방(B)과 전방(F)으로 각각 연장된다. 이들 링크는 모두 결속부재(CL)에 의해 상대적으로 동작하지 않도록 고정된다. 나아가 제1상완내측부(332)는 두 개의 링크(332b, 332d)의 후단에 자전 가능하게 결합하는 링크(335)를 포함한다. 자전하는 링크(335)는 후술하는 후방연결링크부(373)에 회전 가능하게 결합한다.The first brachial inner side portion 332 is coupled at both ends of the two links 332a and 332b to form a predetermined angle, and is disposed in the front and rear directions (F and B), and one link 332c is formed by the two links 332a and 332b. 332b is coupled to the rear link 332b and extended to the right side R, and two links 332d and 332e are added to the link 332c extending to the right side R, respectively, to be coupled to the rear (B) and Each extends forward F. All of these links are fixed so as not to operate relatively by the binding member CL. Furthermore, the first brachial inner side portion 332 includes a link 335 that is rotatably coupled to the rear ends of the two links 332b and 332d. The rotating link 335 is rotatably coupled to the rear link portion 373 to be described later.

제1상완외측부(335)는 선단이 제1하완부(331)에 회전 가능하게 결합하고, 후단이 제1하완내측부(332)에 회전 가능하게 결합한다. 제1상완외측부(335)는 상호 회전 가능하게 결합하는 두 부분을 포함할 수 있다. 일 예로 제1상완외측부(335)는 제1하완부(331)에 회전 가능하게 결합하는 제1상완외측전방부(334)와 제1상완내측부(332)에 회전 가능하게 결합하는 제1상완외측후방부(333)를 포함할 수 있다.The first upper arm outer portion 335 is rotatably coupled to the first lower arm portion 331, and the rear end is rotatably coupled to the first lower arm inner portion 332. The first brachial lateral side 335 may include two parts rotatably coupled to each other. For example, the first brachial lateral side 335 is rotatably coupled to the first brachial lateral front part 334 and the first brachial inner side 332 that are rotatably coupled to the first lower arm 331. It may include a rear portion 333.

제1상완외측전방부(334)는 일 예로 1절링크구조 즉 하나의 링크(334)로 이루어질 수 있다. 하나의 링크(334)는 선단이 제1하완부(331)와 회전 가능하게 결합하고 후단이 제1상완외측부(335)의 링크와 회전 가능하게 결합한다.The first forearm outer front part 334 may be formed of, for example, a one-section link structure, that is, one link 334. One link 334 is the front end is rotatably coupled to the first lower arm 331 and the rear end is rotatably coupled to the link of the first upper arm outer side 335.

제1상완외측후방부(333)는 일 예로 4절링크구조로 이루어지나 이에 한정되는 것은 아니며 자전하는 링크를 제외하고 하나의 부재로 이루어질 수도 있다. The first brachial outer rear portion 333 is, for example, formed of a four-section link structure, but is not limited thereto, and may be formed of one member except for a rotating link.

제1상완외측후방부(333)는 제1상완내측부(332)의 링크에 회전 가능하게 연결되는 링크(333a)와 링크(333a)의 이격되는 두 지점에 결합하여 전방으로 연장되는 두 개의 링크(333b, 333c)를 포함한다. 또한 제1상완외측후방부(333)는 두 개의 링크(333b, 333c)의 선단에는 자전 가능하게 결합하는 링크(337)를 포함한다. The first upper arm outer rear portion 333 is coupled to the link 333a rotatably connected to the link of the first upper arm inner portion 332 and two links extending in front of the link 333a ( 333b, 333c). In addition, the first brachial lateral rear portion 333 includes a link 337 that is rotatably coupled to the front end of the two links 333b and 333c.

제1상완내측부(332)의 자전하는 링크(337)는 제1상완외측부(335)의 자전하는 링크(335)보다 후방(B)에 위치한다. 자전하는 링크(337)는 후술하는 전방연결링크부(371)에 회전 가능하게 결합한다.The rotating link 337 of the first brachial inner portion 332 is located behind the rotating link 335 of the first brachial outer portion 335. The rotating link 337 is rotatably coupled to the front link portion 371 to be described later.

이상에서는 제1상완외측부(335)는 상호 회전 가능하게 결합하는 두 개의 링크구조(333, 334)를 포함하고 제1상완내측부(332)는 링크구조 전체가 모두 고정되어 링크간의 상대적인 동작을 하지 않는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라서 상완외측부(335)가 상대적인 동작을 하지 않는 링크구조로 이루어질 수 있고, 제1상완내측부(332)가 상호 회전 가능하게 결합하는 두 개의 링크구조로 이루어질 수도 있다.In the above, the first upper arm outer portion 335 includes two link structures 333 and 334 that are rotatably coupled to each other, and the first upper arm inner portion 332 is fixed to the entire link structure so as not to perform relative operation between links. Although described as being not limited thereto. If necessary, the upper arm outer portion 335 may be formed in a link structure that does not operate relative to each other, and the first upper arm inner portion 332 may be formed in two link structures that are rotatably coupled to each other.

제2링크부(310)는 제1링크부(330)의 상부에 구비된다. 제2링크부(310)는 제1링크부(330)에 연동하여 동작하도록 전방연결링크부(371) 및 후방연결링크부(373)를 통해 제1링크부(330)와 결합한다. 전방연결링크부(371)는 모두 제2링크부(310) 및 제1링크부(330) 각각의 일측에 회전 가능하게 결합한다. 후방연결링크부(373)는 모두 제2링크부(310) 및 제1링크부(330) 각각의 일측으로부터 후방(B)으로 이격되는 타측에 회전 가능하게 결합한다.The second link unit 310 is provided above the first link unit 330. The second link unit 310 is coupled to the first link unit 330 through the front link unit 371 and the rear link link unit 373 to operate in conjunction with the first link unit 330. All of the front link portion 371 is rotatably coupled to one side of each of the second link portion 310 and the first link portion 330. The rear link link portion 373 is rotatably coupled to the other side of the second link portion 310 and the first link portion 330 spaced apart from one side of each of the rear (B).

나아가, 전방연결링크부(371)와 후방연결링크부(373)는 각각 자전 가능한 링크(337, 317, 335, 315)에 회전 가능하게 결합할 수도 있다. 따라서, 제1링크부(330)가 도 3(e)에 도시된 롤링과 피칭 동작을 하면 이에 연동하여 제2링크부(310) 역시 롤링과 피칭 동작을 수행할 수 있다. Furthermore, the front link link 371 and the rear link link 373 may be rotatably coupled to the rotatable link (337, 317, 335, 315), respectively. Therefore, when the first link unit 330 performs the rolling and pitching operation illustrated in FIG. 3 (e), the second link unit 310 may also perform the rolling and pitching operation in association with this.

이러한 제2링크부(310)는 제2하완부(311) 및 제2상완부(316)를 포함한다. The second link unit 310 includes a second lower arm 311 and a second upper arm 316.

제2하완부(311)는 하나의 링크로 이루어지며 제1하완부(331)의 후방 링크에 대응한다. The second lower arm 311 is formed of one link and corresponds to the rear link of the first lower arm 331.

제2상완부(316)는 일 예로 11개의 링크부재로 이루어지는 11절링크구조로 이루어질 수 있다. 제2상완부(316)는 숄더부(500)에 결합한다는 점을 제외하면 제1상완부(336)와 동일한 구조를 가진다. For example, the second upper arm 316 may have an eleven link structure including eleven link members. The second upper arm 316 has the same structure as the first upper arm 336 except for coupling to the shoulder part 500.

제2상완부(316)는 일 지점에서 후방연결링크부(373)가 회전 가능하게 결합하고 일 지점보다 전방으로 이격된 타 지점에서 전방연결링크부(371)가 회전 가능하게 결합한다. The second upper arm 316 is rotatably coupled to the rear link link portion 373 at one point and rotatably coupled to the front link link 371 at another point spaced forward than one point.

제2상완부(316)는 바디(100)에 인접한 제2상완내측부(312)와 제2상완내측부(312)보다 바디(100)로부터 더 멀리 이격되는 제2상완외측부(315)를 포함한다. 제2상완내측부(312)를 구성하는 복수의 링크(312a, 312b, 312c, 312d, 312e, 315)는 제1상완내측부(332)를 구성하는 복수의 링크(332a, 332b, 332c, 332d, 332e, 335)에 각각 대응한다. 제2상완내측부(312)는 제1상완내측부(332)와 마찬가지로 자전을 하는 링크를 제외하고 일체로 형성된 하나의 부재로 이루질 수도 있다. 제2상완내측부(312)는 제1상완내측부(332)와 마찬가지로 자전하는 링크(315)를 포함한다. The second brachial portion 316 includes a second brachial inner portion 312 adjacent to the body 100 and a second brachial outer portion 315 spaced farther from the body 100 than the second brachial inner portion 312. The plurality of links 312a, 312b, 312c, 312d, 312e, and 315 constituting the second brachial inner portion 312 may include a plurality of links 332a, 332b, 332c, 332d, and 332e constituting the first brachial inner portion 332. , 335 respectively. Like the first brachial inner portion 332, the second brachial inner portion 312 may be formed of a single member integrally formed except for a link that rotates. The second brachial inner portion 312 includes a link 315 that rotates similarly to the first brachial inner portion 332.

제2상완외측부(315)를 구성하는 복수의 링크(313a, 313b, 313c, 317) 역시 제1상완외측부(335)를 구성하는 복수의 링크(333a, 333b, 333c, 333d, 337)에 각각 대응한다. 제2상완외측부(315)는 제1상완외측부(335)와 마찬가지로 자전을 하는 링크(317)를 제외하고 일체로 형성된 하나의 부재로 이루질 수도 있다. 제2상완외측부(315)의 자전하는 링크(317)는 제2상완내측부(312)의 자전하는 링크(315)보다 전방(F)에 위치한다. The plurality of links 313a, 313b, 313c, and 317 constituting the second brachial outer portion 315 also correspond to the plurality of links 333a, 333b, 333c, 333d, and 337 constituting the first brachial outer portion 335, respectively. do. Like the first brachial outer portion 335, the second brachial outer portion 315 may be formed of one member integrally except the link 317 that rotates. The rotating link 317 of the second brachial lateral side 315 is located ahead of the rotating link 315 of the second brachial inner side 312.

한편, 제2상완내측부(312)는 전방연결링크부(371) 및 후방연결링크부(373)가 결합하는 지점 사이에 숄더부(500)가 회전 가능하게 결합한다. 이때 전방연결링크부(371) 및 후방연결링크부(373)는 자전하는 링크(317, 315)에 각각 결합한다. 따라서 제2상완부(316)는 전방연결링크부(371) 및 후방연결링크부(373)를 통해 전달되는 힘에 따라 숄더부(500)가 결합하는 지점을 중심으로 피칭동작이 가능하다.On the other hand, the second brachial inner portion 312 is rotatably coupled to the shoulder portion 500 between the point where the front link link portion 371 and the rear link link portion 373 is coupled. At this time, the front link link portion 371 and the rear link link portion 373 is coupled to the rotating links (317, 315), respectively. Therefore, the second upper arm portion 316 may be pitched around the point at which the shoulder portion 500 is coupled according to the force transmitted through the front link portion 371 and the rear link portion 373.

제3링크부(350)는 일 예로 9절링크구조로 이루어질 수 있다. 구체적으로 제3링크부(350)는 제3링크전방부(351)와 제3링크후방부(352)를 포함한다.For example, the third link unit 350 may have a nine-section link structure. In detail, the third link unit 350 includes a third link front part 351 and a third link rear part 352.

제3링크후방부(352)는 양단 중 일단에 숄더부(500)가 회전 가능하게 결합하고 타단에 후술하는 자전 가능한 링크(355)가 결합하는 링크(352a)와, 이러한 링크(352a)의 대략 중간 지점에 연결되어 우방(R)으로 연장하는 링크(352b)와, 링크(352b)의 두 지점에 각각 연결되어 후방(B)으로 연장되는 링크(352c) 및 전방(F)으로 연장되는 링크(352d)를 포함한다. 이러한 링크는 모두 결속부재(CL)에 의해 고정되어 각각의 부재에 대한 상대적 동작을 하지 못한다. 제3링크후방부(352)는 후술하는 자전하는 링크(355)를 제외하고 일체로 형성된 하나의 부재로 이루어질 수 있다.The third link rear part 352 includes a link 352a to which the shoulder part 500 is rotatably coupled to one end of both ends, and a rotatable link 355 to be described later on the other end thereof, and an approximately of the link 352a. A link 352b connected to an intermediate point and extending to the right side R, and a link 352c and a front extending to the rear side B connected to two points of the link 352b, respectively ( 352d). All of these links are fixed by the binding member CL and do not have relative motion with respect to each member. The third link rear part 352 may be formed of one member integrally formed except for the rotating link 355 to be described later.

나아가 제3링크후방부(352)는 두 개의 링크(352a, 352c)의 말단에 자전 가능하게 결합하는 링크(355)를 포함한다. 자전 가능한 링크(355)에는 후방연결링크부(373)가 회전 가능하게 연결된다.Further, the third link rear portion 352 includes a link 355 that is rotatably coupled to the ends of the two links 352a and 352c. The rear link link portion 373 is rotatably connected to the rotatable link 355.

제3링크전방부(351)는 제3링크후방부(352)의 링크(325d)의 선단에 회전 가능하게 결합하여 좌방(L) 및 우방(R)으로 연장되는 링크(351a)와, 링크(351a)의 양단에 각각 결합하여 전방(F)으로 연장되는 두 개의 링크(351b, 351c)를 포함한다. 제3링크전방부(351)는 후술하는 자전하는 링크(357)를 제외하고 일체로 형성된 하나의 부재로 이루어질 수 있다.The third link front part 351 is rotatably coupled to the front end of the link 325d of the third link rear part 352 and extends to the left L and the right R, and a link 351a. Two links 351b and 351c which are coupled to both ends of the 351a and extend in the forward direction F, respectively. The third link front part 351 may be formed of one member integrally formed except for the rotating link 357 which will be described later.

제3링크전방부(351)는 두 개의 링크(351b, 351c)의 선단에 자전 가능하게 연결되는 링크(351)를 포함한다. 자전 가능한 링크(351)에는 전방연결링크부(371)가 회전 가능하게 연결된다.The third link front part 351 includes a link 351 that is rotatably connected to the ends of the two links 351b and 351c. The front link portion 371 is rotatably connected to the rotatable link 351.

연결링크부(370)는 전방연결링크부(371) 및 후방연결링크부(373)를 포함한다. 전방연결링크부(371)는 제1링크부(330) 내지 제3링크부(350)에 회전 가능하게 각각 연결된다. 전방연결링크부(371)는 도 8에서 상호 이격되어 병렬로 배치되는 한 쌍으로 표시되나 이에 한정되지 않으며, 요구되는 강도 및 재질에 따라 사용되는 링크의 개수가 결정될 수 있다. 후방연결링크도 요구되는 강도 및 재질에 따라 사용되는 링크의 개수가 결정될 수 있다. The link link unit 370 includes a front link link unit 371 and a rear link link unit 373. The front link portion 371 is rotatably connected to the first link portion 330 to the third link portion 350, respectively. The front link portion 371 is shown as a pair disposed in parallel spaced apart from each other in Figure 8, but is not limited to this, the number of links used may be determined according to the required strength and material. The number of links used may also be determined according to the strength and the material required for the rear connection link.

전방연결링크부(371)는 제1전방연결링크부(371)와 제1전방연결링크부(371)보다 바디(100)에 더 인접하도록 배치되는 제2전방연결링크부(371)를 포함한다. 후방연결링크부(373)는 제1후방연결링크부(373)와 제1전후방연결링크부(373)보다 바디(100)에 더 인접하도록 배치되는 제2후방연결링크부(373)를 포함한다.The front link part 371 includes a first front link part 371 and a second front link part 371 disposed closer to the body 100 than the first front link part 371. . The rear link link portion 373 includes a first rear link link portion 373 and a second rear link link portion 373 disposed closer to the body 100 than the first rear link link portion 373. .

이상 설명한 링크는 자전을 포함하여 회전 가능하게 결합하는 경우를 제외하고 모두 각각의 링크에 대해 상대적으로 동작하지 않도록 결속부재(CL)에 의해 고정된다. 고정되는 복수의 링크는 일체형으로 제작할 수도 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 위에서 설명한 링크의 갯수에 한정되지 않는다.The links described above are all fixed by the binding member CL so as not to operate relative to each link except for the case where the coupling is rotatably including the rotation. Since the plurality of links to be fixed may be manufactured in one piece, the mountable motion support apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is not limited to the number of links described above.

이하 숄더부(500)에 대해 도 7 내지 9를 참조하여 상세히 설명한다. 도 7은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 숄더부(500)를 나타내는 사시도이며, 도 8은 도 7에서 도시된 베어링부(550)를 나타내는 분해 사시도이며, 도 9는 도 7에서 도시된 힌지부(540), 체결부(520) 및 회전축(530) 간의 결합관계를 나타내는 분해 사시도이다.Hereinafter, the shoulder unit 500 will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a perspective view illustrating a shoulder portion 500 of the mountable motion support device 1 illustrated in FIG. 1, FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating the bearing portion 550 illustrated in FIG. 7, and FIG. 9 is FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a coupling relationship between the hinge part 540, the fastening part 520, and the rotation shaft 530.

도 7 내지 9를 참조하면, 숄더부(500)는 암부(300)가 바디(100)에 대해 서로 교차하는 세 개의 축을 중심으로 회전하는 동작을 할 수 있도록 암부(300)를 바디(100)에 결합시킨다. 7 to 9, the shoulder part 500 may rotate the arm part 300 to the body 100 so that the arm part 300 may rotate about three axes that cross each other with respect to the body 100. Combine.

이러한 숄더부(500)는 암부(300)를 바디(100)에 연결하고 3개의 자유도 모션을 구현하는 한 쌍의 숄더(shoulder)관절부(510A, 510B)와 한 쌍의 숄더관절부(510A, 510B)를 연결하는 연결축(570)을 포함한다. 여기서 연결축(570)은 후술하는 회전축(530)과 함께 하나의 지지축(580)을 구성할 수 있다. 또한 한 쌍의 숄더관절부(510A, 510B)가 연결축(570)에 의해 연결됨에 따라 숄더부(500)는 하나의 모듈과 같이 사용할 수 있어 교체가 간편하다. The shoulder 500 has a pair of shoulder joints 510A and 510B and a pair of shoulder joints 510A and 510B that connect the arm 300 to the body 100 and implement three degrees of freedom motion. It includes a connecting shaft 570 for connecting. Here, the connecting shaft 570 may constitute one support shaft 580 together with the rotating shaft 530 to be described later. In addition, as the pair of shoulder joints 510A and 510B are connected by the connecting shaft 570, the shoulder 500 can be used as a single module for easy replacement.

도 9에서는 숄더관절부(510A, 510B)가 한 쌍인 것으로 도시되지 이에 한정되지 않고 암부(300) 및 바디(100)의 구성에 따라 갯수가 조절된다. In FIG. 9, the shoulder joints 510A and 510B are not shown as a pair, but the number is adjusted according to the configuration of the arm 300 and the body 100.

숄더관절부(510A, 510B)는 제2링크부(310)에 연결되는 상측숄더관절부(510A)와 상측숄더관절부(510A)의 하측에 위치하며 제1링크부(330)에 연결되는 하측숄더관절부(510B) 를 포함한다. 숄더관절부(510A, 510B) 각각은 바디(100) 및 암부(300)에 연결되는 지점만 상이하며 나머지 구조는 동일하다. 이하 상측숄더관절부(510A) 구조에 대한 설명을 하고, 나머지 하나인 하측에 위치한 하측숄더관절부(510B)에 대한 설명에서 중복되는 부분은 생략한다. 이하 숄더관절부는 상측숄더관절부(510A)에 대한 설명이다.The shoulder joints 510A and 510B are positioned below the upper shoulder joint 510A and the upper shoulder joint 510A connected to the second link unit 310, and the lower shoulder joint 330 connected to the first link unit 330. 510B). Each of the shoulder joints 510A and 510B differs only from a point connected to the body 100 and the arm 300, and the rest of the structure is the same. Hereinafter, a description will be given of the structure of the upper shoulder joint 510A, and overlapping parts will be omitted from the description of the lower shoulder joint 510B positioned at the lower side. Hereinafter, the shoulder joint is a description of the upper shoulder joint 510A.

숄더관절부(510A)는 회전축(530), 회전축(530)을 회전 가능하게 지지하는 베어링부(550), 회전축(530)에 고정되어 소정의 각도만큼 회전하는 힌지부(540) 및 힌지부(540)의 일면에 고정되어 암부(300)를 회전 가능하게 지지하는 체결부(520)를 포함한다.The shoulder joint portion 510A includes a rotating shaft 530, a bearing portion 550 rotatably supporting the rotating shaft 530, a hinge portion 540 and a hinge portion 540 fixed to the rotating shaft 530 to rotate by a predetermined angle. It is fixed to one surface of the includes a fastening portion 520 for rotatably supporting the arm portion 300.

여기서 회전축(530)은 가상의 제1축을 따라 길게 연장되며, 제1축을 중심으로 자전하도록 베어링부(550)에 의해 지지된다. 베어링부(550)는 제1경사프레임(131)의 상단부에 결합하며 회전축(530)의 중심을 길이방향으로 관통하는 가상의 제1축을 중심으로 회전 가능하게 지지한다. 힌지부(540)는 가상의 제1축과 교차하는 가상의 제2축을 중심으로 회전축(530)을 회전 가능하게 지지한다. 체결부(520)는 암부(300)의 제2링크부(310)를 가상의 제1축 및 가상의 제2축과 각각 교차하는 가상의 제3축을 중심으로 회전 가능하게 지지한다. The rotation shaft 530 extends along the virtual first axis and is supported by the bearing unit 550 to rotate about the first axis. The bearing part 550 is coupled to the upper end of the first inclination frame 131 and rotatably supports about a virtual first axis penetrating the center of the rotation shaft 530 in the longitudinal direction. The hinge part 540 rotatably supports the rotation shaft 530 about an imaginary second axis that intersects the imaginary first axis. The fastening part 520 rotatably supports the second link part 310 of the arm part 300 about a virtual first axis and a virtual third axis intersecting with the virtual second axis, respectively.

따라서, 숄더관절부(510A)는 가상의 제1축 내지 제3축 각각을 중심으로 회전하는 3개의 자유도 모션을 수행할 수 있다. 이하 각각의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.Accordingly, the shoulder joint 510A may perform three degrees of freedom motion rotating around each of the virtual first to third axes. Hereinafter, each configuration will be described in more detail.

베어링부(550)는 회전축(530)을 자전 가능하도록 지지하는 로드엔드베어링(rod end bearing)으로 이루어진다. 로드엔드베어링부(550) 즉 베어링부(550)는 회전축(530)이 관통하는 볼(551), 볼(551)을 수용하도록 내부에 공간이 형성되는 볼하우징(552), 볼하우징(552)의 일측에 돌출 형성되며 제1경사프레임(131)에 볼트 결합되도록 내부에 삽입구(553a)가 형성되는 연결로드(553), 볼(551)의 상부 및 하부에 접촉하는 한 쌍의 볼시트(554), 한 쌍의 볼시트(554)의 이탈을 방지하도록 회전축(530)에 고정되는 한 쌍의 클램프(555)를 포함한다. 클램프(555)는 제1클램프(555a), 제2클램프(555b) 및 제1클램프(555a)와 제2클램프(555b)를 관통하여 상호 고정시키는 한 쌍의 볼트(555c)를 포함한다.The bearing part 550 is formed of a rod end bearing supporting the rotating shaft 530 so as to be rotatable. The rod end bearing part 550, that is, the bearing part 550 has a ball housing 552 and a ball housing 552 having a space formed therein to accommodate the ball 551 and the ball 551 through which the rotation shaft 530 passes. A pair of ball seats 554 formed to protrude on one side of the contact rod 553 and the upper and lower portions of the ball 551, the connection rod 553a is formed therein to be bolted to the first inclination frame 131. ), A pair of clamps 555 fixed to the rotating shaft 530 to prevent the pair of ball seat 554 is separated. The clamp 555 includes a first clamp 555a, a second clamp 555b, and a pair of bolts 555c which are fixed to each other through the first clamp 555a and the second clamp 555b.

힌지부(540)는 회전축(530)에 고정되는 축고정바디(543), 일단이 축고정바디(543)에 각각 회전 가능하게 결합하는 한 쌍의 힌지바디(541), 한 쌍의 힌지바디(541) 각각의 타단에 결합하여 한 쌍의 힌지바디(541)를 결합시키는 바디결합부(542)를 포함한다.Hinge 540 is a shaft fixed body 543 is fixed to the rotating shaft 530, a pair of hinge body 541, one end rotatably coupled to the shaft fixed body 543, a pair of hinge bodies ( 541) includes a body coupling portion 542 coupled to each other end to couple a pair of hinge bodies 541.

축고정바디(543)는 상호 결합하여 회전축(530)을 감싸는 한 쌍의 내측플레이트(543b) 및 내측플레이트(543b)를 외측에서 내측으로 가압하여 회전축(530)에 고정시키는 한 쌍의 외측플레이트(543a)를 포함한다.The shaft fixing body 543 is a pair of outer plates that are coupled to each other to surround the rotating shaft 530 and the inner plate 543b and the inner plate 543b to be pressed on the rotating shaft 530 by pressing from the outside to the inside ( 543a).

한 쌍의 내측플레이트(543b)는 서로 마주보는 각각의 일면에 홈(미도시)이 길게 형성된다. 한 쌍의 내측플레이트(543b)가 결합하면, 회전축(530)은 홈에 수용되어 한 쌍의 내측플레이트(543b)에 의해 감싸지게 된다. The pair of inner plates 543b is formed with a long groove (not shown) on each surface facing each other. When the pair of inner plates 543b are coupled, the rotation shaft 530 is accommodated in the groove and is surrounded by the pair of inner plates 543b.

한 쌍의 내측플레이트(543b)는 회전축(530)의 일지점과 일지점으로부터 하방으로 소정거리 이격된 타지점에 한 쌍씩 구비될 수 있다. The pair of inner plates 543b may be provided in pairs at one point of the rotation shaft 530 and at other points spaced apart from the one point by a predetermined distance.

한 쌍의 외측플레이트(543a)는 한 쌍의 내측플레이트(543b)를 결합시키는 방향으로 가압하도록 한 쌍의 내측플레이트(543b)의 서로 반대방향을 바라보는 외측면에 각각 나사 결합한다. 이에 따라 한 쌍의 외측플레이트(543a) 및 한 쌍의 내측플레이트(543b)는 회전축(530)에 결합된다.The pair of outer plates 543a are respectively screwed to the outer surfaces of the pair of inner plates 543b facing in opposite directions to press in the direction of engaging the pair of inner plates 543b. Accordingly, the pair of outer plates 543a and the pair of inner plates 543b are coupled to the rotation shaft 530.

한 쌍의 힌지바디(541)는 일단이 축고정바디(543)에 각각 회전 가능하게 연결되며 일단과 반대방향에 위치한 타단이 바디결합부(542)에 결합한다. One pair of hinge bodies 541 are rotatably connected to one end of the shaft fixed body 543, and the other end of the pair of hinge bodies 541 is coupled to the body coupling part 542.

버디결합부는 플레이트 형상으로 형성되고, 한 쌍의 힌지바디(541)의 타단에 양 단부가 각각 나사 결합한다The buddy coupling portion is formed in a plate shape, and both ends are screwed to the other ends of the pair of hinge bodies 541, respectively.

체결부(520)는 제2링크부(310)의 링크에 나사 결합에 의해 고정되는 링크체결부(523), 링크체결부(523)가 제2링크부(310)와 함께 회전하도록 링크체결부(523)를 지지하는 회전지지부(525) 및 링크체결부(523)와 회전지지부(525)를 힌지부 측에 결합시키는 체결하우징(521)을 포함한다.The fastening part 520 is a link fastening part 523 and a link fastening part 523 fixed to the link of the second link part 310 by screwing so that the link fastening part 523 rotates together with the second link part 310. Rotation support portion 525 for supporting the 523 and the fastening housing 521 for coupling the link fastening portion 523 and the rotation support portion 525 to the hinge side.

링크체결부(523)는 링크와 나사 결합 가능하도록 나사가 관통하여 결합할 수 있는 삽입공(523a)이 형성되고 원형의 디스크 형상으로 형성된다.The link fastening portion 523 is formed with an insertion hole 523a through which the screw can be coupled to allow the screw to be coupled to the link, and is formed in a circular disk shape.

회전지지부(525)는 원형의 형상으로 형성되고, 링크체결부(523)의 회전을 가이드하도록 링크체결부(523)의 일면이 수용되는 원형의 회전가이드홈(525a)이 링크체결부(523)를 바라보는 일면에 형성된다. 이러한 회전지지부(525)는 바디결합부(542)에 고정될 수 있다.The rotation support part 525 is formed in a circular shape, and a circular rotation guide groove 525a in which one surface of the link fastening part 523 is accommodated to guide rotation of the link fastening part 523 is a link fastening part 523. It is formed on one side looking at. The rotation support part 525 may be fixed to the body coupling part 542.

체결하우징(521)은 내부에 링크체결부(523)와 회전지지부(525)를 수용하는 공간이 형성되고 링크체결부(523)가 일부 관통하여 돌출되도록 관통공(521a)이 일면에 형성된다. 이 경우 링트체결부(520)는 관통공(521a)에 일부 간섭되어 이탈되지 않는다.The fastening housing 521 has a space for accommodating the link fastening part 523 and the rotation support part 525 therein, and a through hole 521a is formed at one surface such that the link fastening part 523 is partially protruded. In this case, the ring fastening portion 520 is not interfered with the through-hole 521a in part.

체결하우징(521)은 자신이 바디결합부(542)에 결합됨에 따라 링크체결부(523)와 회전지지부(525)를 바디(100)체결부(520) 측으로 가압하여 바디(100)체결부(520)에 결합시킨다. 따라서 링크체결부(523)와 회전지지부(525)는 바디(100)체결부(520)에 체결되기 위하여 체결하우징(521)을 제외한 다른 구성이 필요하지 않다.As the fastening housing 521 is coupled to the body coupling part 542, the fastening housing 521 presses the link fastening part 523 and the rotation support part 525 toward the body 100 fastening part 520, and thus the body 100 fastening part ( 520). Therefore, the link fastening part 523 and the rotation support part 525 do not need any other configuration except the fastening housing 521 to be fastened to the fastening part 520 of the body 100.

한편, 체결하우징(521)은 다른 예로 링크체결부(523)를 가압하지 않고 회전지지부(525)만을 가압할 수도 있다. 이 경우 회전지지부(525)는 회전지지부(525)에 고정되어 함께 회전한다. 나사는 외주면의 접촉면적이 증가하여 안정적으로 지지될 수 있다. 링크체결부(523)는 일면이 바디결합부(542)의 일면에 대해 슬라이딩하고 체결하우징(521)의 내측면에 대해 슬라이딩한다.Meanwhile, the fastening housing 521 may press only the rotation support part 525 without pressing the link fastening part 523 as another example. In this case, the rotation support part 525 is fixed to the rotation support part 525 and rotates together. The screw can be stably supported by increasing the contact area of the outer circumferential surface. The link fastening portion 523 slides with respect to one surface of the body coupling portion 542 and with respect to the inner surface of the fastening housing 521.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 중력 보상 또는 사용자(U)의 근력을 보충을 위해 링크간을 연결하는 탄성부재(382, 383)를 더 포함한다.On the other hand, the mounted motion support device 1 according to an embodiment of the present invention further includes elastic members 382 and 383 for connecting the links to compensate for gravity or to supplement the muscle strength of the user (U).

탄성부재(382, 383)는 후방연결링크부(373)와 제1링크부(330)를 연결하는 제1탄성부재(383)와, 제1후방링크부의 일측(382b)과 제1후방링크부의 일측보다 높이가 높은 제2후방링크부의 일측(382a)을 연결하는 제2탄성부재(382)를 포함한다.The elastic members 382 and 383 may include a first elastic member 383 connecting the rear link link part 373 and the first link part 330, one side 382b of the first rear link part, and a first rear link part. And a second elastic member 382 connecting one side 382a of the second rear link portion having a height higher than that of one side.

제1탄성부재(383)는 후방연결링크부(373)와 제1링크부(330)가 자전하는 링크를 중심으로 회전하여 상호 인접해지도록 힘을 가하는 기능을 수행한다. 후방연결링크부(373)와 제1링크부(330) 모두 자전하는 링크에 회전 가능하게 연결되기 때문이다. 이에 따라, 사용자(U)가 보다 작은 힘으로 제1링크부(330)의 피칭동작을 구현할 수 있다.The first elastic member 383 performs a function of applying a force so that the rear link link portion 373 and the first link portion 330 are rotated around the rotating link to be adjacent to each other. This is because both the rear link link part 373 and the first link part 330 are rotatably connected to the rotating link. Accordingly, the user U may implement the pitching operation of the first link unit 330 with a smaller force.

이 경우 제1탄성부재(383)는 후방연결링크부(373) 중 바디(100)에 더 인접한 제2후방연결링크부(373)에 연결될 수 있다. 또한 제1탄성부재(383)는 제1링크부(330)의 제1상완내측부(332)에 연결될 수 있다. In this case, the first elastic member 383 may be connected to the second rear connection link portion 373 that is closer to the body 100 among the rear connection link portions 373. In addition, the first elastic member 383 may be connected to the first upper arm inner portion 332 of the first link portion 330.

여기서 제1상완내측부(332)를 이루는 다수의 링크가 결속부재(CL)로 고정되어 일체로 동작하거나 일체로 형성된 하나의 부재로 이루어질 수 있으므로, 제1탄성부재(383)에 의해 가해지는 힘은 제1상완내측부(332)를 변형시키는 데에 사용되지 않는다. 따라서 제1탄성부재(383)는 제1상외내측부에 연결될 때 보다 효율적으로 후방연결링크부(373)와 제1링크부(330)를 회전시킬 수 있다.Here, since the plurality of links constituting the first upper arm inner portion 332 may be fixed by the binding member CL and may be formed as one member or integrally formed, the force applied by the first elastic member 383 may be It is not used to deform the first brachial medial portion 332. Therefore, when the first elastic member 383 is connected to the first upper and outer inner parts, the first elastic member 383 may rotate the rear link link part 373 and the first link part 330 more efficiently.

한편, 제2탄성부재(382)는 제1후방연결링크부(373)와 제2후방링크부를 상호 인접해지되 제1후방연결링크부(373)가 제2후방링크부에 대해 상대적으로 상방 이동하도록 힘을 가한다. 제1후방연결링크부(373)와 제2후방링크부가 평행하게 이격된 채 각각의 양단이 자전하는 링크들에 회전 가능하게 연결되기 때문이다. 이에 따라 사용자(U)가 보다 작은 힘으로 제1링크부(330)의 롤링동작을 구현할 수 있다.On the other hand, the second elastic member 382 is adjacent to each other the first rear link link portion 373 and the second rear link portion, the first rear link link portion 373 is relatively moved upward relative to the second rear link portion. Exert strength to do so. This is because the first rear link link part 373 and the second rear link part are rotatably connected to the respective rotating links while being spaced apart in parallel. Accordingly, the user U may implement the rolling operation of the first link unit 330 with a smaller force.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)의 동작에 대해 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 도 10은 도 1에서 도시된 장착형 동작 지원장치(1)의 동작을 설명하는 개략도이며, 도 11은 도 10에서 도시된 각 노드(관절)의 기호를 설명을 도면이다.Hereinafter, the operation of the mounted operation support apparatus 1 according to the exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic view for explaining the operation of the mountable motion support device 1 shown in FIG. 1, and FIG. 11 is a view for explaining the symbol of each node (joint) shown in FIG.

도 10에서 도시된 선은 링크 또는 회전축(530)을 나타낸다. 선과 선이 만나는 경우 즉, 링크와 링크, 링크와 회전축, 회전축과 회전축이 만나는 경우, 만나는 지점에 표시된 기호의 유무 및 그 종류에 따라 선의 동작 즉, 링크와 회전축의 동작이 결정된다. The line shown in FIG. 10 represents a link or axis of rotation 530. In the case where a line meets a line, that is, a link and a link, a link and a rotation axis, and a rotation axis and a rotation axis, the motion of the line, that is, the operation of the link and the rotation axis, is determined according to the presence or absence of a symbol displayed at the meeting point.

선이 만나는 지점에 별도의 기호가 없는 경우 만나는 지점에서 회전이 일어나지 않는다. 별도의 기호가 도시되지 않은 채 만나는 선들은 하나의 부재로 대체될 수 있음을 의미한다. If there is no separate symbol at the point where the line meets, no rotation occurs at the point where the line meets. Lines that meet without a separate symbol are meant to be replaced by a single member.

한편, 도 11에서 도시된 좌표는 절대 좌표가 아닌 제1선(B1)과 제2선(B2)간의 상대적 동작을 설명하기 위한 상대좌표이다. 따라서 제1선(B1)과 제2선(B2)이 도 11에서 도시된 동작을 하면서 제1선(B1)과 제2선(B2)이 함께 회전동작 또는 병진동작 등을 할 수도 있다.Meanwhile, the coordinates illustrated in FIG. 11 are relative coordinates for explaining the relative operation between the first line B1 and the second line B2 rather than the absolute coordinates. Accordingly, the first line B1 and the second line B2 may perform the rotation or translational operation together with the first line B1 and the second line B2 while the operation shown in FIG. 11 is performed.

도 11(a)를 참조하면, x축상의 제1선(B1) 말단이 y축상의 제2선(B2)과 만난다. 만나는 지점 즉, 노드의 기호는 검은색으로 채원진 원이다. 이 경우 제1선(B1)은 노드를 중심으로 제1선(B1)과 제2선(B2)이 형성하는 하나의 평면상에서 소정의 각도만큼 회전 동작한다. 제1선(B1)이 만나는 지점을 통과하는 축을 중심으로 회전하는 것으로 기술할 수도 있다. Referring to FIG. 11A, the end of the first line B1 on the x-axis meets the second line B2 on the y-axis. The point of the meeting, that is, the symbol of the node, is a black circle. In this case, the first line B1 is rotated by a predetermined angle on one plane formed by the first line B1 and the second line B2 about the node. It may also be described as rotating about an axis passing through a point where the first line B1 meets.

일 예로 도 11(a)에 도시된 바와 같이 제1선(B1)은 x-y평면상에서 z축을 중심으로 회전하거나, x-z 평면상에서 y축을 중심으로 회전할 수 있다. 나아가 제2선(B2)이 위치하는 축의 종류에 따라 제1선(B1)은 y-z평면상에서 x축을 중심으로 회전할 수도 있다.For example, as illustrated in FIG. 11A, the first line B1 may rotate about the z-axis on the x-y plane or rotate about the y-axis on the x-z plane. Furthermore, the first line B1 may rotate around the x-axis on the y-z plane according to the type of the axis on which the second line B2 is located.

도 11(b)를 참조하면, x축상의 제1선(B1) 말단이 y축상의 제2선(B2)과 만난다. 만나는 지점 즉, 노드의 기호는 화살표이다. 화살표는 x축의 음(-) 방향을 가리키며, 제1선(B1)은 0 지점에서 x축의 양(+) 방향으로 연장된다. 이 경우 제1선(B1)은 x축을 중심으로 회전 즉 자전한다. 제2선(B2)은 노드를 중심으로 제1선(B1)과 수직으로 교차하는 y-z평면상에서 회전한다. 한편, 제2선(B2)이 위치하는 축의 종류에 따라, 제1선(B1)은 y축 또는 z축상에서도 회전 가능하다. Referring to FIG. 11B, the terminal of the first line B1 on the x-axis meets the second line B2 on the y-axis. The point of meeting, that is, the symbol of the node, is an arrow. The arrow points in the negative direction of the x axis, and the first line B1 extends in the positive direction of the x axis at the zero point. In this case, the first line B1 rotates or rotates about the x axis. The second line B2 rotates on the y-z plane perpendicular to the first line B1 about the node. In addition, according to the kind of the axis | shaft with which the 2nd line B2 is located, the 1st line B1 can be rotated also on a y-axis or a z-axis.

도 11(c)를 참조하면 x축상의 제1선(B1) 말단이 z축상의 제2선(B2)과 만난다. 만나는 지점 즉, 노드의 기호는 속이 빈 원이다. 제1선(B1)은 원을 관통하지 않고 원의 일측에 연결되고 원은 0 지점을 감싼다. 제2선(B2)은 원을 관통한다. 이 경우 제1선(B1)은 노드를 중심으로 제2선(B2)과 수직으로 교차하는 x-y평면상에서 회전한다. 제2선(B2)은 노드상에서 자전한다. 한편, 제2선(B2)이 위치하는 축의 종류에 따라, 제1선(B1)은 y-z축 또는 x-z축상에서도 회전 가능하다. Referring to FIG. 11 (c), the end of the first line B1 on the x-axis meets the second line B2 on the z-axis. The point of meeting, the node's symbol, is a hollow circle. The first line B1 is connected to one side of the circle without penetrating the circle, and the circle surrounds the zero point. The second line B2 penetrates the circle. In this case, the first line B1 rotates on an x-y plane perpendicular to the second line B2 about the node. The second line B2 rotates on the node. On the other hand, the first line B1 can be rotated on the y-z axis or the x-z axis, depending on the type of the axis on which the second line B2 is located.

도 11(d)를 참조하면, 제1선(B1)은 제2선(B2)과 만나는 지점 즉, 노드의 기호는 제1선(B1)의 만곡되는 부분이다. 이 경우 제1선(B1)은 제2선(B2)과 실제로 교차하지 않는다. Referring to FIG. 11D, the first line B1 meets the second line B2, that is, the symbol of the node is a curved portion of the first line B1. In this case, the first line B1 does not actually cross the second line B2.

도 11(e)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)의 전방(F), 후방(B), 좌방(L) 및 우방(R)과 각 방향을 기준으로 한 롤링(roll, rolling), 피칭(pitch, pitching) 및 요잉(yaw, yawing)을 나타낸다.Referring to FIG. 11 (e), the front (F), rear (B), left (L) and right (R) and respective directions of the mounted type motion support device 1 according to an embodiment of the present invention are referred to. Rolling, pitching, pitching and yawing are shown.

다시 도 10을 참조하면, 암부(300)는 숄더부(500)를 통해 서로 교차하는 세 개의 축을 중심으로 각각 회전할 수 있으며 각각의 회전동작이 조합되는 동작 역시 수행할 수 있다. 이하 암부의 회전동작에 대해 보다 상세히 설명한다.Referring back to FIG. 10, the arm part 300 may rotate about three axes intersecting each other through the shoulder part 500, and may also perform an operation in which each rotation operation is combined. Hereinafter, the rotation operation of the arm portion will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 제1선(553)과 제2선(570)이 노드(70C, 70D)에서 만나며, 암부(300)는 제2선(570)이 자전함에 따라 노드(70C, 70D)를 중심으로 회전할 수 있다. 제1선(553)은 상부숄더관절부(510A)와 하부숄더관절부(510B)를 각각 구성하는 베어링의 연결로드(553)에 해당하며 제2선(570)은 연결축(570)에 해당한다. In the mounted motion support apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention, the first line 553 and the second line 570 meet at the nodes 70C and 70D, and the arm part 300 includes the second line 570. As it rotates, it can rotate about the nodes 70C and 70D. The first line 553 corresponds to the connecting rod 553 of the bearing constituting the upper shoulder joint 510A and the lower shoulder joint 510B, and the second wire 570 corresponds to the connecting shaft 570.

즉, 암부(300)는 연결축(570)을 중심으로 회전하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면 사용자(U)가 손잡이를 파지한 상태에서 ‘양 팔이 지면에 대략 수평을 유지한 상태에서 전방(F, 앞으로 나란히 동작), 측방 및 후방(B)을 순차적으로 향하도록 양 팔을 회전(그 역의 경우 포함)시키는 동작’을 하는 경우, 암부(300)는 위 동작이 수행된다. 이때 제2링크부(310)가 제1링크부(330)의 동작에 연동하여 동일한 동작을 수행한다. 제1링크부(330)와 제2링크부(310)가 연결링크부(370)에 의해 연결되기 때문이다.That is, the arm part 300 may perform an operation of rotating around the connection shaft 570. For example, when the user U grips the handle, 'the two arms are directed toward the front (F side by side), side and rear (B) sequentially with both arms approximately horizontal to the ground. If the operation to rotate (including the reverse case) ', the arm 300 is performed the above operation. At this time, the second link unit 310 performs the same operation in conjunction with the operation of the first link unit 330. This is because the first link unit 330 and the second link unit 310 are connected by the connection link unit 370.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 제1선(540)과 제2선(570)이 노드(70A)에서 만나며, 암부(300)의 제3링크부(350)는 노드(70A)를 중심으로 제1선(540)과 제2선(570)에 의해 형성되는 평면상에서 회전할 수 있다. 제1선(540)은 상부숄더관절부(510A)를 구성하는 힌지를 관통하되 회전축(530)에서 체결부(520)를 향하여 연장되는 가상의 축에 해당하며, 제2선(570)은 연결축(570)에 해당한다.On the other hand, in the wearable operation support apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, the first line 540 and the second line 570 meet at the node 70A, the third link unit 350 of the arm 300 ) May rotate on a plane formed by the first line 540 and the second line 570 around the node 70A. The first line 540 passes through a hinge constituting the upper shoulder joint 510A, and corresponds to an imaginary axis extending from the rotation shaft 530 toward the fastening portion 520, and the second line 570 is the connecting shaft. Corresponds to 570.

다른 제1선(540)과 제2선(570)이 노드(70B)에서 만나며, 암부(300)의 제2링크부(310)는 노드(70B)를 중심으로 제1선(540)과 제2선(570)에 의해 형성되는 평면상에서 회전할 수 있다. 제1선(540)은 하부숄더관절부(510B)를 구성하는 힌지를 관통하되 회전축(530)에서 체결부(520)를 향하여 연장되는 가상의 축에 해당하며, 제2선(570)은 연결축(570)에 해당한다.The other first line 540 and the second line 570 meet at the node 70B, and the second link unit 310 of the arm 300 has the first line 540 and the first line around the node 70B. It can rotate on the plane formed by the two wires 570. The first line 540 passes through a hinge constituting the lower shoulder joint portion 510B, and corresponds to a virtual axis extending from the rotation shaft 530 toward the fastening portion 520, and the second line 570 is a connecting shaft. Corresponds to 570.

이 경우, 예를 들면 사용자(U)가 손잡이부(337)를 파지한 상태에서 ‘양 팔이 하방, 측방 및 상방을 순차적으로 향하도록 양 팔을 회전(그 역의 경우 포함)시키는 동작’을 하는 경우, 암부(300)는 위 동작이 수행된다. In this case, for example, the user U rotates the arms (including vice versa) such that both arms face downward, side, and upward in a state where the user U grips the handle 337. In this case, the arm unit 300 is performed the above operation.

이때 제1전방연결링크부(371)와 제2전방연결링크부(371)는 노드(10G, 50D, 30G)을 중심으로 회전하면서 링크들(317, 351, 337)이 기울어짐에 따라 이격거리가 감소한다. 또한 제1전방연결링크부(371)가 제2전방연결링크부(371)보다 상승한다.At this time, the first front connection link unit 371 and the second front connection link unit 371 are rotated about the nodes 10G, 50D, and 30G while the links 317, 351, and 337 are inclined at a distance. Decreases. In addition, the first front connection link portion 371 is higher than the second front connection link portion 371.

마찬가지로 제1후방연결링크부(373)와 제2후방연결링크부(373)는 노드(10H, 50E, 30H)을 중심으로 회전하면서 링크들(315, 355, 335)이 기울어짐에 따라 이격거리가 감소한다. 또한 제1후방연결링크부(373)가 제2후방연결링크부(373)보다 상승한다. 제1링크부(330)와 제2링크부(310)가 연결링크부(370)에 의해 연결됨에 따라, 제2링크부(310)는 제1링크부(330)의 동작에 연동하여 동일한 동작을 수행한다.Similarly, the first rear connecting link portion 373 and the second rear connecting link portion 373 rotate about the nodes 10H, 50E, and 30H, while the links 315, 355, and 335 are spaced apart as the links are tilted. Decreases. In addition, the first rear connection link portion 373 rises above the second rear connection link portion 373. As the first link unit 330 and the second link unit 310 are connected by the connection link unit 370, the second link unit 310 operates in the same manner in conjunction with the operation of the first link unit 330. Do this.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 제1선(540)과 제2선(352a: 도 5 참조)이 노드(50F)에서 만나며, 암부(300)의 제3링크부(350)는 제1선(540)과 수직으로 만나는 평면상에서 노드(50F)를 중심으로 회전한다. 여기서 제1선(540)은 하부숄더관절부(510B)를 구성하는 힌지를 관통하되 회전축(530)에서 체결부(520)를 향하여 연장되는 가상의 축에 해당한다. 제2선은 제3링크후방부(352)의 링크이다.On the other hand, in the mounted motion support apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, the first line 540 and the second line 352a (see FIG. 5) meet at the node 50F, and the third portion of the arm part 300 is provided. The link unit 350 rotates about the node 50F on a plane perpendicular to the first line 540. Here, the first line 540 passes through a hinge constituting the lower shoulder joint portion 510B, and corresponds to a virtual axis extending from the rotation shaft 530 toward the fastening portion 520. The second line is a link of the third link rear part 352.

다른 제1선(540)과 제2선(312b: 도 4 참조)이 노드(10I)에서 만나며, 암부(300)의 제2링크부(310)는 제1선(540)과 수직으로 만나는 평면상에서 노드(10I)를 중심으로 회전한다. 여기서 제1선은 상부숄더관절부(510A)를 구성하는 힌지부(540)를 관통하되 회전축(530)에서 체결부(520)를 향하여 연장되는 가상의 축에 해당한다. 제2선(312b)은 제2상완내측부(312)의 링크(312b)이다.The other first line 540 and the second line 312b (see FIG. 4) meet at the node 10I, and the second link portion 310 of the arm portion 300 is perpendicular to the first line 540. Rotate around node 10I in phase. Here, the first line corresponds to an imaginary axis penetrating through the hinge portion 540 constituting the upper shoulder joint portion 510A and extending from the rotation shaft 530 toward the fastening portion 520. The second line 312b is a link 312b of the second brachial inner side 312.

이 경우, 예를 들면 사용자(U)가 손잡이를 파지한 상태에서 ‘양 팔이 후방(B), 전방(F, 앞으로 나란히 동작) 및 상방을 순차적으로 향하도록 양 팔을 회전(그 역의 경우 포함)시키는 동작’과 같은 동작을 하는 경우, 암부(300)는 위 동작이 수행된다. 이때 링크(317, 351, 337)가 노드(10F, 50A, 30F)를 중심으로 각각 회전하고, 링크(315, 355, 335)가 노드(10E, 50B, 30E)를 중심으로 회전한다. 따라서 전방연결링크(371)와 후방연결링크(373)는 상호 대략 평행한 상태를 유지하면서 상승 및 하강할 수 있다. In this case, for example, while the user U grips the handle, the arms are rotated so that both arms are sequentially directed backward (B), forward (F, side by side) and upward (inversely, Including an operation of 'including)', the arm unit 300 performs the above operation. At this time, the links 317, 351, and 337 rotate about the nodes 10F, 50A, and 30F, respectively, and the links 315, 355, and 335 rotate about the nodes 10E, 50B, and 30E. Therefore, the front link link 371 and the rear link link 373 can be raised and lowered while maintaining substantially parallel to each other.

이상 설명한 3개의 회전동작이 조합되어 암부(300)의 다양한 동작이 수행될 수 있다.Various rotation operations of the arm unit 300 may be performed by combining the three rotation operations described above.

상술한 3개의 회전동작 이외에 상완부가 하완부에 대해 회전하는 동작이 수행될 수도 있다. 예를 들면 사용자(U)가 제1하완부(331)의 손잡이부(337)를 화살표방향으로 회전시키면, 제1링크부(330)의 경우 사용자(U)의 팔의 동작과 마찬가지로 제1각도(θ1)는 감소하고, 제2각도(θ2)와 제3각도(θ3)는 증가하고, 제4각도(θ4)는 감소한다. 즉, 제1링크부(330)는 사용자(U)의 팔 동작을 추종한다. In addition to the three rotation operations described above, the operation of rotating the upper arm relative to the lower arm may be performed. For example, when the user U rotates the handle part 337 of the first lower arm part 331 in the direction of the arrow, the first link part 330 may have a first angle similar to that of the user U's arm. θ1 decreases, the second angle θ2 and the third angle θ3 increase, and the fourth angle θ4 decreases. That is, the first link unit 330 follows the arm motion of the user U.

여기서, 제1링크부(330)의 제1각도는 노드(10A)를 중심으로 두 개의 링크(331a, 332)가 형성하는 각도이다. 제1링크부(330)의 제2각도(θ2)는 노드(10B)를 중심으로 두 개의 링크(331b, 334)가 형성하는 각도이다. 제1링크부(330)의 제3각도(θ3)는 노드(10C)를 중심으로 두 개의 링크(333a, 334)가 형성하는 각도이다. 제1링크부(330)의 제4각도(θ4)는 노드(10D)를 중심으로 두 개의 링크(332e, 333a)가 형성하는 각도이다. Here, the first angle of the first link unit 330 is an angle formed by two links 331a and 332 around the node 10A. The second angle θ2 of the first link portion 330 is an angle formed by two links 331b and 334 around the node 10B. The third angle θ3 of the first link unit 330 is an angle formed by the two links 333a and 334 around the node 10C. The fourth angle θ4 of the first link unit 330 is an angle formed by two links 332e and 333a around the node 10D.

제2링크부(310)는 전방연결링크부(371)와 후방연결링크부(373)에 의해 제1링크부(330)와 연결된다. 따라서, 제1링크부(330) 역시 제1각도(θ1)는 감소하고, 제2각도(θ2)와 제3각도(θ3)는 증가하고, 제4각도(θ4)는 감소하면서 제2상완부(316) 역시 화살표방향으로 회전한다. 즉 제2링크는 제1링크의 동작에 연동하여 동작한다.The second link portion 310 is connected to the first link portion 330 by the front link link portion 371 and the rear link link portion 373. Accordingly, the first link portion 330 also decreases the first angle θ1, increases the second angle θ2 and the third angle θ3, and decreases the fourth angle θ4 while decreasing the second upper arm portion ( 316) also rotates in the direction of the arrow. That is, the second link operates in conjunction with the operation of the first link.

여기서, 제2링크부(310)의 제1각도(θ1)는 노드를 중심으로 두 개의 링크가 형성하는 각도이다. 제2링크부(310)의 제2각도(θ2)는 노드를 중심으로 두 개의 링크가 형성하는 각도이다. 제2링크부(310)의 제3각도(θ3)는 노드를 중심으로 두 개의 링크가 형성하는 각도이다. 제2링크부(310)의 제4각도(θ4)는 노드를 중심으로 두 개의 링크가 형성하는 각도이다.Here, the first angle θ1 of the second link unit 310 is an angle formed by two links around the node. The second angle θ2 of the second link unit 310 is an angle formed by two links around the node. The third angle θ3 of the second link unit 310 is an angle formed by two links around the node. The fourth angle θ4 of the second link unit 310 is an angle formed by two links around the node.

이상, 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치(1)는 숄더부(500)를 하나의 모듈화하여 사용할 수 있다. 모듈화된 숄더부(500)는 체결부(520)와 연결로드(553)를 통해 암부(300)와 바디(100)에 용이하게 결합할 수 있다. 다시 말하면 교체가 용이하며, 이에 따라 사용자(U)의 편의가 높아진다. As described above, the mounting type operation support apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may be used by modularizing the shoulder unit 500. The modular shoulder portion 500 may be easily coupled to the arm portion 300 and the body 100 through the fastening portion 520 and the connecting rod 553. In other words, it is easy to replace, thereby increasing the convenience of the user (U).

한편, 상술한 바와 같이 숄더관절부(510A, 510B)는 힌지부(540)와 체결부(520) 이외에 회전축(530)과 회전축(530)을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 포함한다. 따라서 암부(300)의 회전 동작에 따른 숄더관절부(510A, 510B)에서의 마찰이 최소화 되므로 숄더부(500)의 내구성이 증가한다. Meanwhile, as described above, the shoulder joint parts 510A and 510B include bearings rotatably supporting the rotation shaft 530 and the rotation shaft 530 in addition to the hinge portion 540 and the fastening portion 520. Therefore, since the friction in the shoulder joints 510A and 510B according to the rotational operation of the arm 300 is minimized, the durability of the shoulder 500 increases.

다만 상측숄더관절부(510A) 및 상측숄더관절부(510A)는 하나의 연결축(570)에 의해 연결되지 않는 한 암부(300)의 하중에 따른 회전력 즉, 모멘트가 각각에 대해 발생한다. 이러한 회전력은 베어링이 최대한으로 버틸 수 있는 힘의 방향과 다른 방향으로 작용하므로 베어링을 쉽게 파손시킬 수 있다. However, unless the upper shoulder joint 510A and the upper shoulder joint 510A are connected by one connecting shaft 570, a rotational force, that is, a moment, is generated for each arm 300. This rotational force acts in a direction different from the direction of the force that the bearing can withstand as much as possible, which can easily damage the bearing.

이러한 회전력은 상측숄더관절부(510A) 및 상측숄더관절부(510A) 각각을 구성하는 회전축(530)을 연결축(570)을 통해 길이방향으로 결합시키는 것에 의해 최소화할 수 있다. 상술한 바와 같이 회전축(530)과 연결축(570)은 하나의 지지축으로 이루어질 수도 있다. This rotational force can be minimized by coupling the rotary shaft 530 constituting each of the upper shoulder joint 510A and the upper shoulder joint 510A in the longitudinal direction through the connecting shaft 570. As described above, the rotation shaft 530 and the connection shaft 570 may be formed of one support shaft.

회전축(530)과 연결축(570)이 길이방향으로 연결되면, 연결축(570)에는 전단력이 발생할 수 있다. 하지만 연결축(570)의 직경, 사용되는 재료 등을 조절하여 전단력에 따른 변형을 최소화할 수 있다.When the rotation shaft 530 and the connecting shaft 570 are connected in the longitudinal direction, a shear force may occur in the connecting shaft 570. However, it is possible to minimize the deformation due to the shear force by adjusting the diameter of the connecting shaft 570, the material used.

나아가, 모듈화된 숄더부(500)는 베어링부(550)가 채택됨에 따라 회전동작 시 구성간의 간섭이 최소화된다. Furthermore, as the modular shoulder portion 500 adopts the bearing portion 550, interference between components during the rotation operation is minimized.

이하 상술한 바와 같은 본원 발명의 각 실시예에 따른 세탁장치의 건조과정을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the drying process of the washing apparatus according to each embodiment of the present invention as described above will be described in detail by way of examples.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

1: 본 발명의 일 실시예에 따른 장착형 동작 지원장치
100: 바디 300: 암부
330: 제1링크부 310: 제2링크부
350: 제3링크부 500: 숄더부
510A: 상측숄더관절부 510B: 하측숄더관절부1: Mounted motion support device according to an embodiment of the present invention
100: body 300: female
330: first link unit 310: second link unit
350: third link portion 500: shoulder portion
510A: Upper shoulder joint 510B: Lower shoulder joint

Claims

A body mounted to the user's body;
An arm unit for following a user's arm movement; And
And a shoulder part including a plurality of shoulder joint parts connecting the arm part to the body and implementing three degrees of freedom motion.
The plurality of shoulder joints are rotatably supported by one support shaft to implement one degree of freedom motion among the three degrees of freedom motion,
The dark part is
A first link unit that follows a user's arm movement;
A second link unit operatively interworking with the first link unit; And
And a plurality of link links rotatably connected to each of the first link portion and the second link portion such that the second link portion is interlocked with the first link portion.
The plurality of connection link unit
A front link portion connecting the front portions of the first link portion and the second link portion to each other; And
And a rear connection link unit interconnecting rear portions of each of the first link portion and the second link portion.
And the rear link link unit and the first link unit are connected to each of the first elastic members so that a force is applied to be adjacent to each other.

The method of claim 1,
And the plurality of shoulder joints are supported by the support shafts, respectively, through bearings generating rolling resistance.

The method of claim 1,
The shoulder joint portion
A rotating shaft extending along the first axis;
A rod end bearing unit coupled to the body, the rod end bearing unit rotatably supporting the rotation axis about the first axis;
A hinge part rotatably supporting the rotation axis about a second axis intersecting the first axis; And
And a fastening part provided on the hinge part and rotatably supporting the arm part about a third axis intersecting the first axis and the second axis, respectively.

The method of claim 3,
The support shaft is mounted type motion support device, characterized in that consisting of a connecting shaft for connecting the rotary shaft and the rotary shaft in the longitudinal direction.

delete

The method of claim 1,
The dark part is
And a third link unit disposed between the first link unit and the second link unit and rotatably connected to the plurality of connection link units.
The shoulder part
And at least the first link portion and the third link portion are respectively connected to the body.

delete

The method of claim 1,
The rear connection link unit includes a first rear connection link unit; And a second rear connection link portion closer to the body than the first rear connection link portion,
And a second elastic member configured to connect one side of the first rear connection link unit and one side of the second rear connection link unit having a height lower than that of one side of the first rear connection link unit to apply a force to be adjacent to each other. Mountable motion support device.

A body mounted to the user's body;
An arm unit for following a user's arm movement; And
And a shoulder part including a plurality of shoulder joint parts connecting the arm part to the body and implementing three degrees of freedom motion.
Each of the plurality of shoulder joints includes a rotation end and a rod end bearing portion coupled to the rotation axis to implement one degree of freedom motion among the three degrees of freedom motion,
The rotating shaft is integrally coupled to each other in the longitudinal direction,
The dark part is
A first link unit that follows a user's arm movement;
A second link unit operating in association with the first link unit; And
And a plurality of connection links rotatably connected to each of the first link unit and the second link unit such that the second link unit is interlocked with the first link unit.
The plurality of connection link unit
A front link portion connecting the front portions of the first link portion and the second link portion to each other; And
And a rear connection link unit interconnecting rear portions of each of the first link portion and the second link portion.
And the rear link link unit and the first link unit are connected to each of the first elastic members so that a force is applied to be adjacent to each other.