KR102151228B1

KR102151228B1 - Wearable Robot using Force Distribution Method

Info

Publication number: KR102151228B1
Application number: KR1020190169777A
Authority: KR
Inventors: 유재관; 김형래
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-09-02
Also published as: KR102289850B1; KR102151229B1; KR102154248B1; KR20210029079A; KR102151230B1

Abstract

The present invention relates to a force-distributing wearable robot. According to the present invention, disclosed is the force-distributing wearable robot comprising: a wearing unit worn by a user on an upper part of a body and fastened to surround at least one portion of the body; a gripper unit worn on a user′s hand; and a connection unit for connecting the wearing unit and the gripper unit. According to the present invention, when the user repeatedly transports a heavy object including a lifting unit which distributes a load of the heavy object when the user grips the heavy object, the load concentrated on fingers, arms, and shoulders is distributed over an entire area bound to the wearer′s body.

Description

Wearable Robot using Force Distribution Method}

본 발명은 착용로봇에 관한 것으로, 중량물을 이송 시 힘을 분산하는 힘 분산형 착용로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a wearable robot, and relates to a force-dispersive wearable robot that distributes force when transporting heavy objects.

20kg 이상의 중량물을 반복적으로 도수 이동 시 인체에 가해지는 부하로 인해 손가락, 팔, 어깨, 허리등에 피로가 누적되고, 이로 인해 인체에 상해를 입을 수 있다. 중량물의 부하를 신체 전체로 분산시켜 특정 부분에 부하가 집중되는 것을 방지할 수 있도록 하여 특정 부위의 피로도를 분산시키고 이를 통해 상해율을 낮추고 작업 시간을 증대 시킬 수 있는 보조장치가 필요하다.Fatigue accumulates in fingers, arms, shoulders, and waist due to the load applied to the human body when repeatedly maneuvering a weight of 20 kg or more, which can injure the human body. There is a need for an auxiliary device that can reduce the injury rate and increase the working time by distributing the load of a heavy object to the entire body to prevent the load from being concentrated on a specific part.

기존에는, 포탄 이송이나 교량을 이송하는 군 작업자의 경우 봉 또는 고리 등 형태의 구조물을 이용하여 손으로 물건을 직접 들어 올리기에 유리하도록만 공구를 사용하였다. 또한, 물류 창고 등에서는 수레를 활용하여 고중량물을 이송하거나, 작업자가 중량물을 손으로 직접 들고 이송하였다. 이와 같이 기존에는 결국 손을 이용하여 물건을 잡고 이를 팔 힘에 의존하여 들고 이송하기 때문에, 반복적으로 위와 같은 작업을 수행할 시 손과 팔에 피로가 집중되고 이를 만회하기 위해 허리 등을 사용함으로써 상해를 입는 경우가 많았다.Conventionally, in the case of military workers transferring shells or bridges, tools were used only to be advantageous to directly lift objects by hand using structures such as rods or rings. In addition, in distribution warehouses, heavy objects were transported using wagons, or workers carried heavy objects by hand. As described above, in the past, in the end, the hand is used to hold the object, and it is transported depending on the arm's power. Therefore, when performing the above tasks repeatedly, fatigue is concentrated in the hands and arms, and injuries are caused by using the waist or the like to recover. There were many cases of wearing.

본 발명은 힘 분산형 착용로봇에 관한 것으로 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부, 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부 및 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시키는 리프팅부를 포함하여 사용자가 반복적으로 중량물을 이송하는 경우, 손가락과 팔, 어깨에 집중되는 부하를 착용자의 신체에 결속되어 있는 부위 전체로 분산시키도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a force-distributing wearing robot, a wearing part that is worn by a user on an upper part of the body and fastened to surround at least one part of the body, a gripper part that is worn on the user's hand, and the wearing part And a connection part for connecting between the gripper part and the lifting part for distributing the load of the heavy object when the user grips the heavy object when the user repeatedly transports the heavy object, focusing on the fingers, arms, and shoulders Its purpose is to distribute the load to the wearer's entire body.

또한, 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능한 다리 기구부 조립체를 포함하여 바닥에 있는 물건을 들어 올리는 경우 허리를 굽혔다가 펼 때 근력을 보조해 줌으로써 인체 하지의 피로를 낮춰주도록 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, there is another purpose to reduce the fatigue of the lower extremities of the human body by supporting muscle strength when lifting an object on the floor including the leg mechanism assembly that can be adjusted according to the user's body condition. .

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Still other objects, not specified, of the present invention may be additionally considered within the range that can be easily deduced from the following detailed description and effects thereof.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은, 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부, 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시키는 리프팅부를 포함한다.In order to solve the above problem, the force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention includes a wearing part that is worn by a user on an upper part of the body and fastened to surround at least one part of the body, and the wearing It includes a connection part for connecting the part and the gripper part, and includes a lifting part for distributing the load of the heavy object when the user grips the heavy object.

여기서, 상기 착용부는, 상기 사용자의 등을 지지하도록 마련되는 등판 기구부 조립체 및 상기 신체의 적어도 하나의 부위에 체결되어 상기 중량물의 부하를 체결된 부위로 분산시키는 하네스 조립체를 포함한다.Here, the wearing part includes a back plate mechanism part assembly provided to support the user's back, and a harness assembly that is fastened to at least one part of the body to distribute the load of the heavy object to the fastened part.

여기서, 상기 착용부의 하단과 연결되며, 상기 신체의 하부에 착용되어 상기 사용자의 동작 시 일체로 움직이고, 상기 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능한 다리 기구부 조립체를 더 포함한다.Here, it is connected to the lower end of the wearing part, and is worn on the lower part of the body to move integrally during the operation of the user, further comprises a leg mechanism part assembly capable of adjusting the length according to the body condition of the user.

여기서, 상기 연결부는, 상기 그리퍼부와 연결되며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 사용자의 팔을 지탱하여 상기 중량물의 하중을 지지하고, 상기 리프팅부는, 상기 연결부와 체결되며, 상기 등판 기구부 조립체에 고정되어 상기 중량물의 하중을 상기 사용자의 등으로 분산시키는 중량물 지지 구조체를 포함한다.Here, the connection part is connected to the gripper part, and when the user grips the heavy object, it supports the user's arm to support the load of the heavy object, and the lifting part is fastened to the connection part, and the back plate mechanism part assembly It is fixed to and includes a heavy object support structure for distributing the load of the heavy object to the user's back.

여기서, 상기 등판 기구부 조립체는, 상기 리프팅부가 체결되는 체결부를 포함하고, 상기 사용자의 등의 좌우를 한번에 지지하는 등판 지지부 및 상기 사용자의 등으로 공기가 순환하도록 마련되는 냉각부를 포함한다.Here, the back plate mechanism part assembly includes a fastening part to which the lifting part is fastened, a back plate support part supporting left and right sides of the user's back at once, and a cooling part provided to circulate air to the user's back.

여기서, 상기 등판 기구부 조립체는, 상기 신체의 상부와 하부의 사이에 위치하는 부위를 지지하는 조립체 연결부를 더 포함하며, 상기 등판 지지부와 상기 다리 기구부 조립체는 상기 조립체 연결부를 매개로 결합되어 상기 등판 지지부로부터 전달되는 하중을 상기 다리 기구부 조립체로 분산시킨다.Here, the back plate mechanism part assembly further includes an assembly connection part for supporting a portion positioned between the upper and lower parts of the body, and the back plate support part and the leg mechanism part assembly are coupled through the assembly connection part to the back plate support part The load transmitted from is distributed to the leg mechanism assembly.

여기서, 상기 하네스 조립체는, 상기 사용자의 어깨부위에 밀착되는 어깨 체결 하네스, 상기 사용자의 허리부위를 결속하는 허리 체결 하네스 및 상기 사용자의 허벅지부위를 결속하는 허벅지 체결 하네스를 포함한다.Here, the harness assembly includes a shoulder fastening harness that is in close contact with the user's shoulder, a waist fastening harness that binds the user's waist, and a thigh fastening harness that binds the user's thigh.

여기서, 상기 다리 기구부 조립체는, 상기 탄성체를 포함하여, 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 사용자 다리의 관절의 움직임을 보조하는 장력 조절부 및 상기 사용자의 다리를 보조하는 다수의 프레임들을 포함하여, 상기 사용자 다리의 외골격을 지지하는 링크 구조물을 포함한다.Here, the leg mechanism assembly includes the elastic body, a tension adjusting unit supporting the movement of the joint of the user's leg according to the user's movement, and a plurality of frames supporting the user's leg, the user It includes a link structure that supports the exoskeleton of the leg.

여기서, 상기 다리 기구부 조립체는, 상기 링크 구조물의 프레임들 사이의 각도를 조절하는 각도 조절부 및 상기 사용자의 신체 조건에 따라 상기 링크 구조물의 프레임들 사이의 길이를 조절하는 길이 조절부를 포함한다.Here, the leg mechanism assembly includes an angle adjusting part for adjusting an angle between the frames of the link structure and a length adjusting part for adjusting a length between the frames of the link structure according to a physical condition of the user.

여기서, 상기 그리퍼부는, 상기 사용자의 손등 부분에 위치하는 손등 구조물, 상기 사용자의 손가락을 삽입하도록 공간부를 포함하는 손가락 구조물 및 상기 손등 구조물과 손가락 구조물을 연결하는 링크부를 포함한다.Here, the gripper unit includes a back structure of the hand positioned on the back of the user's hand, a finger structure including a space to insert the user's finger, and a link unit connecting the back structure of the hand and the finger structure.

여기서, 상기 연결부는 와이어이고, 상기 손등 구조물은, 상기 와이어를 연결하도록 마련되는 와이어 연결부 및 상기 손등의 움직임에 따라 연결된 상기 와이어의 길이를 조절하여 장력을 유지하도록 하는 와이어 조절부를 포함한다.Here, the connection part is a wire, and the back structure of the hand includes a wire connection part provided to connect the wire and a wire adjusting part configured to maintain tension by adjusting the length of the wire connected according to the movement of the back of the hand.

여기서, 상기 와이어 조절부는, 상기 와이어가 권취되도록 마련되는 권취부를 포함하며, 상기 권취부는 상기 사용자의 손등 또는 팔의 움직임에 따라 상기 와이어가 권취되는 정도를 조절한다.Here, the wire adjustment unit includes a winding portion provided to wind the wire, and the winding portion adjusts a degree to which the wire is wound according to the movement of the back of the user's hand or arm.

여기서, 상기 링크부는, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 일 지점에서 상기 사용자의 손가락 부분이 펴지지 않도록 상기 손가락의 일부분을 지지하는 라쳇부를 포함한다.Here, the link part includes a ratchet part supporting a part of the finger so that the part of the user's finger is not unfolded at a point when the user grips the heavy object.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부, 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부 및 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시키는 리프팅부를 포함하여 사용자가 반복적으로 중량물을 이송하는 경우, 손가락과 팔, 어깨에 집중되는 부하를 착용자의 신체에 결속되어 있는 부위 전체로 분산시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, a wearing part that is worn by a user on an upper part of the body and fastened to surround at least one part of the body, a gripper part that is worn on the user's hand, and It includes a connection part for connecting between the wearing part and the gripper part, and includes a lifting part that distributes the load of the heavy object when the user grips the heavy object, when the user repeatedly transports the heavy object, fingers and arms, The load concentrated on the shoulder can be distributed over the entire area bound to the wearer's body.

또한, 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능한 다리 기구부 조립체를 포함하여 바닥에 있는 물건을 들어 올리는 경우 허리를 굽혔다가 펼 때 근력을 보조해 줌으로써 인체 하지의 피로를 낮춰줄 수 있다.In addition, when lifting an object on the floor including a leg mechanism assembly that can be adjusted in length according to the user's physical condition, it is possible to reduce the fatigue of the lower extremities of the human body by supporting muscle strength when bending and unfolding the waist.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if it is an effect not explicitly mentioned herein, the effect described in the following specification expected by the technical features of the present invention and the provisional effect thereof are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부와 리프팅부를 도시한 도면이다.
도 3은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부가 착용된 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부 를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 다리 기구부 조립체를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 장력 조절부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 각도 조절부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 다리 기구부 조립체의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 조립체 연결부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 길이 조절부를 도시한 도면이다.1 is a view showing a force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a gripper part and a lifting part of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example in which a user wears a gripper part of a force-dispersive wearing robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a gripper part of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a leg mechanism assembly of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a tension adjusting unit of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an angle adjustment unit of the force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the operation of the leg mechanism assembly of the force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing an assembly connection of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a length adjustment unit of the force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 힘 분산형 착용로봇에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the drawings, the force-distributing wearing robot according to the present invention will be described in more detail. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same members.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 발명은 힘 분산형 착용로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a force dispersion type wearing robot.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇을 도시한 도면이다.1 is a view showing a force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 착용부(100), 그리퍼부(200), 리프팅부(300), 다리 기구부 조립체(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention includes a wearing part 100, a gripper part 200, a lifting part 300, and a leg mechanism part assembly 400.

본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 무게를 갖는 중량물을 반복적으로 도수 이동하는 경우 인체에 가해지는 부하로 인해 손가락, 팔, 어깨, 허리 다리 등 특정 부위에 피로가 누적되는 것을 분산시키기 위해 착용할 수 있는 장치이다.The force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention distributes the accumulation of fatigue in specific areas such as fingers, arms, shoulders, and waist legs due to a load applied to the human body when a heavy object having weight is repeatedly maneuvered. It is a device that can be worn to make it happen.

물건의 형태나 중량물의 무게가 다양하고, 이를 반복적으로 작업하게 되면 특정 신체 부위에 피로가 누적되고, 이로 인해 상해를 입을 수 있다. 이를 방지하기 위해서 중량물의 부하를 착용자의 신체 전체로 분산시켜 특정 부분에 부하가 집중되는 것을 방지하고, 특정 부위의 피로도를 분산 시켜 상해율을 낮추며 작업의 안전, 안정, 효율성을 향상시키기 위한 장치이다.The shape of the object or the weight of the heavy object varies, and if you repeatedly work on it, fatigue may accumulate in certain body parts, which can lead to injury. In order to prevent this, it is a device for distributing the load of heavy objects to the entire body of the wearer to prevent the load from being concentrated on a specific part, reducing the injury rate by distributing the fatigue level of a specific part, and improving the safety, stability, and efficiency of work. .

착용부(100)는 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있다.The wearing part 100 may be worn by the user on an upper portion of the body and may be fastened to surround at least one portion of the body.

착용부(100)는 등판 기구부 조립체(110), 하네스 조립체(120)를 포함한다.The wearing part 100 includes a back plate mechanism part assembly 110 and a harness assembly 120.

등판 기구부 조립체(110)는 상기 사용자의 등을 지지하도록 마련된다.The back plate mechanism part assembly 110 is provided to support the user's back.

등판 기구부 조립체(110)는 등판 지지부(111), 냉각부(112), 조립체 연결부(113)를 포함한다.The back plate mechanism part assembly 110 includes a back plate support part 111, a cooling part 112, and an assembly connection part 113.

등판 지지부(111)는 상기 리프팅부가 체결되는 체결부를 포함하고, 상기 사용자의 등의 좌우를 한번에 지지한다.The back plate support part 111 includes a fastening part to which the lifting part is fastened, and supports the left and right sides of the user's back at once.

구체적으로, 체결부는 등판 지지부에 부착되는 위치에 따라 하중 분산 정도를 달리할 수 있으며, 사용자의 신체 조건에 따라 위치를 결정하고 와이어를 체결하는 것이 바람직하다.Specifically, the fastening portion may vary the degree of load distribution according to the position attached to the back plate support portion, and it is preferable to determine the position according to the physical condition of the user and fasten the wire.

등판 지지부(111)는 상기 리프팅부가 부착되면 중량물의 하중이 와이어로 전달 되었을 때 그 하중을 등과 허리, 다리에 분산 시켜주는 역할을 한다.When the lifting part is attached, the back plate support part 111 serves to distribute the load to the back, waist, and legs when the load of a heavy object is transmitted by wire.

등판 지지부(111)는 상기 등의 좌우를 한꺼번에 지지하는 원 백 타입의 쿠셔닝부를 더 포함할 수도 있다.The back plate support part 111 may further include a one-back type cushioning part that supports the left and right sides of the back at once.

냉각부(112)는 상기 사용자의 등으로 공기가 순환하도록 마련되며, 상기 사용자의 체온에 따라 작동할 수 있다. 냉각부(112)는 사용자의 체온을 낮추기 위한 냉각팬이 부착되어 설계되는 것이 바람직하며, 작업으로 인해 발생되는 등의 열기를 식혀주기 위한 보조 장치이다.The cooling unit 112 is provided to circulate air to the user's back and may operate according to the user's body temperature. The cooling unit 112 is preferably designed with a cooling fan for lowering the user's body temperature, and is an auxiliary device for cooling heat generated by work.

사용자가 직접 냉각부를 켜는 방식으로 사용하거나 별도의 온도 센서가 사용자의 상황을 감지하고 냉각부를 작동시키는 것도 가능하다.The user can directly turn on the cooling unit, or a separate temperature sensor can detect the user's situation and operate the cooling unit.

조립체 연결부(113)는 상기 신체의 상부와 하부의 사이에 위치하는 부위를 지지한다.The assembly connection part 113 supports a portion located between the upper and lower portions of the body.

상기 등판 지지부와 상기 다리 기구부 조립체는 상기 조립체 연결부를 매개로 결합되어 상기 등판 지지부로부터 전달되는 하중을 상기 다리 기구부 조립체로 분산시킨다.The back plate support part and the leg mechanism part assembly are coupled via the assembly connection part to distribute the load transmitted from the back plate support part to the leg mechanism part assembly.

하네스 조립체(120)는 상기 신체의 적어도 하나의 부위에 체결되어 상기 중량물의 부하를 체결된 부위로 분산시킨다.The harness assembly 120 is fastened to at least one portion of the body to distribute the load of the heavy object to the fastened portion.

하네스 조립체(120)는 착용자가 착용 로봇을 몸에 밀착시키고 결속하기 위한 어깨 체결 하네스(121), 허리 체결 하네스(122), 허벅지 체결 하네스(123)를 포함한다.The harness assembly 120 includes a shoulder fastening harness 121, a waist fastening harness 122, and a thigh fastening harness 123 for intimate contact with and binding the wearer to the body.

어깨 체결 하네스(121)는 상기 사용자의 어깨부위에 밀착된다. 등판 기구부 조립체와 착용자의 신체에 결속 및 밀착하기 위한 장치로 어깨, 가슴, 등을 보조한다.The shoulder fastening harness 121 is in close contact with the user's shoulder. It is a device for binding and adhering to the back plate mechanism part assembly and the wearer's body to assist shoulders, chest, and back.

허리 체결 하네스(122)는 상기 사용자의 허리부위를 결속한다. 착용자의 허리를 결속 및 밀착하기 위한 장치로 허리를 보조한다.The waist fastening harness 122 binds the user's waist portion. It assists the waist with a device to bind and close the wearer's waist.

허벅지 체결 하네스(123)는 상기 사용자의 허벅지부위를 결속한다. 상기 다리 기구부 조립체와 체결되어 사용자의 다리를 결속 및 밀착하기 위한 장치로 허벅지 등 다리를 보조한다.The thigh fastening harness 123 binds the user's thigh. It is fastened to the leg mechanism unit assembly to aid in legs such as thighs as a device for binding and in close contact with the user's legs.

착용부의 각 구성요소의 위치와 길이는 당업자에 의해 본 발명의 다양한 실시예에로 착용자가 무게를 갖는 중량물(형태에 제한 없이)을 들어 올렸을 때 하중을 몸 전체로 분산시켜주도록 설계될 수 있다.The position and length of each component of the wearing part may be designed by a person skilled in the art to distribute the load to the entire body when the wearer lifts a heavy object having weight (without limitation in shape) according to various embodiments of the present invention.

그리퍼부(200)는 상기 사용자의 손에 착용된다.The gripper part 200 is worn on the user's hand.

리프팅부(300)는 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시키며, 이때 분산되는 위치는 상기 착용부가 체결된 부위들이다.The lifting part 300 includes a connection part for connecting the wearing part and the gripper part, and distributes the load of the heavy object when the user grips the heavy object, and the distributed position is a portion where the wearing part is fastened. admit.

리프팅부(300)는 중량물 지지 구조체(310), 와이어(320)를 포함한다.The lifting part 300 includes a heavy object support structure 310 and a wire 320.

중량물 지지 구조체(310)는 와이어와 연결되며, 상기 등판 기구부 조립체에 고정되어 상기 중량물의 하중을 상기 사용자의 등으로 분산시킨다.The heavy object support structure 310 is connected to a wire and is fixed to the back plate mechanism assembly to distribute the load of the heavy object to the user's back.

와이어(320)는 상기 그리퍼부와 연결되며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 사용자의 팔을 지탱하여 상기 중량물의 하중을 지지한다.The wire 320 is connected to the gripper part and supports the user's arm when the user grips the heavy object to support the load of the heavy object.

그리퍼부(200)와 리프팅부(300)는 하기 도 2 내지 도 4에서 상세히 설명한다.The gripper part 200 and the lifting part 300 will be described in detail in FIGS. 2 to 4 below.

다리 기구부 조립체(400)는 착용부의 하단과 연결되며, 상기 신체의 하부에 착용되어 상기 사용자의 동작 시 일체로 움직이고, 상기 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능하다.The leg mechanism part assembly 400 is connected to the lower end of the wearing part, is worn under the body, and moves integrally when the user operates, and the length can be adjusted according to the user's body condition.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다리 기구부 조립체는 상기 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능하게 구현될 수도 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the leg mechanism assembly may be implemented to be adjustable in length according to the body condition of the user.

다리 기구부 조립체는 탄성체의 장력을 조절할 수 있는 장력 조절부(410), 다리의 관절 각도에 따라 움직임 및 근력을 보조하는 링크 구조물(420), 각도 범위를 제한할 수 있는 각도 조절 레버로 구현되는 각도 조절부(430), 착용자의 다리 길이에 맞춰 조절할 수 있는 길이 조절부(440)를 포함한다.The leg mechanism assembly is an angle implemented by a tension adjustment unit 410 that can adjust the tension of the elastic body, a link structure 420 that supports movement and muscle strength according to the joint angle of the leg, and an angle adjustment lever that can limit the angle range. It includes an adjustment unit 430, a length adjustment unit 440 that can be adjusted according to the length of the wearer's leg.

장력 조절부(410)는 상기 탄성체를 포함하여, 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 사용자 다리의 관절의 움직임을 보조한다.The tension adjusting unit 410 includes the elastic body and assists the movement of the joint of the user's leg according to the user's movement.

링크 구조물(420)은 상기 사용자의 다리를 보조하는 다수의 프레임들을 포함하여, 상기 사용자 다리의 외골격을 지지한다.The link structure 420 includes a plurality of frames that assist the user's leg, and supports the exoskeleton of the user's leg.

각도 조절부(430)는 상기 링크 구조물의 프레임들 사이의 각도를 조절한다.The angle adjustment unit 430 adjusts the angle between the frames of the link structure.

길이 조절부(440)는 상기 사용자의 신체 조건에 따라 상기 링크 구조물의 프레임들 사이의 길이를 조절한다.The length adjustment unit 440 adjusts the length between the frames of the link structure according to the physical condition of the user.

본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능한 다리 기구부 조립체를 포함하여 바닥에 있는 물건을 들어 올리는 경우 허리를 굽혔다가 펼 때 근력을 보조해 줌으로써 인체 하지의 피로를 낮춰줄 수 있다.The force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention includes a leg mechanism assembly that can adjust the length according to the user's body condition, and when lifting an object on the floor, it assists the muscle strength when the waist is bent and unfolded. It can reduce the fatigue of the lower extremities.

기존의 물류 창고, 자재실 등 작업 환경에서의 작업자는 신체를 보호하기 위한 보호구, 작업 공구 등을 사용했다. 이는 단순 외피 보호용으로 작업자의 근력을 보조하는 기능이 포함되어 있지 않다. 또한 작업 환경과 중량물에 따라 작업 효율성을 높이기 위해서는 다양한 작업 도구가 필요하고, 단순히 들어 올리는 데에만 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 많은 양의 작업을 보조하기 위해서는 수레와 같은 큰 보조기구를 이용하여 작업을 보조했으나 협소한 공간이나 장비, 설비가 들어가기 어려운 작업 환경에서는 활용성이 저하되는 문제가 있다.Workers in work environments such as existing distribution warehouses and material rooms used protective gear and work tools to protect their bodies. This is for simple skin protection and does not include a function to assist the worker's muscle strength. In addition, in order to increase work efficiency according to the work environment and heavy objects, various work tools are required, and can be used efficiently only for lifting. In addition, in order to assist a large amount of work, a large auxiliary device such as a wheelbarrow is used to assist the work, but there is a problem in that the usability is deteriorated in a work environment where it is difficult to enter a narrow space or equipment or facilities.

대부분의 작업자의 작업 형태는 손을 이용하여 물건을 잡고 이를 팔의 힘에 의존하여 들고 이송함으로서 반복적으로 이를 수행하는 경우 손과 팔에 피로가 집중되고 이를 만회하기 위해 허리 등을 사용함으로 상해를 입는 경우가 많았다.Most of the work types of workers use their hands to hold objects and carry them depending on the force of their arms. If this is done repeatedly, fatigue is concentrated in the hands and arms, and injuries are caused by using the waist to recover. There were many cases.

본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부, 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부 및 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시키는 리프팅부를 포함하여 사용자가 반복적으로 중량물을 이송하는 경우, 손가락과 팔, 어깨에 집중되는 부하를 착용자의 신체에 결속되어 있는 부위 전체로 분산시키도록 할 수 있다.The force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention includes a wearing part that is worn by a user on an upper part of the body and fastened to surround at least one part of the body, a gripper part that is worn on the user's hand, and It includes a connection part for connecting between the wearing part and the gripper part, and includes a lifting part that distributes the load of the heavy object when the user grips the heavy object, when the user repeatedly transports the heavy object, fingers and arms, It is possible to distribute the load concentrated on the shoulders to the entire area bound to the wearer's body.

본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 물류 창고, 자재실 등 작업 환경에서의 반복적인 도수 이송 작업과 작전을 지원하기 위한 군수 물품의 반복적인 도수 이송 작업에 활용이 가능하다.The force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention can be used for repetitive manual transfer operations in a work environment such as a distribution warehouse, a material room, and a repetitive manual transfer operation of military goods to support operations.

또한, 고중량물을 반복적으로 도수 이송하는 작업, 비정형적인 중량물을 반복적으로 도수 이송하는 작업 및 병원, 요양원 등과 같은 보호시설에서 환자 및 보호자 이송하는 작업에 활용될 수 있다.In addition, it can be used for the operation of repeatedly transferring heavy weights, the operation of repeatedly transferring atypical heavy objects, and the transfer of patients and guardians in a care facility such as a hospital and a nursing home.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부와 리프팅부를 도시한 도면이다.2 is a view showing a gripper part and a lifting part of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

그리퍼부(200)는 상기 사용자의 손에 착용된다. 그리퍼부(200)는 다양한 형태의 물체를 잡을 수 있도록 손가락과 손등이 기 설정된 각도만큼 이동 가능한 구조로 설계되는 것이 바람직하다.The gripper part 200 is worn on the user's hand. It is preferable that the gripper part 200 is designed in a structure in which fingers and back of the hand can move by a preset angle so as to hold various types of objects.

그리퍼부(200)는 사용자의 양 손에 착용이 가능하도록 한 쌍(200a, 200b)으로 설계되며, 제1 와이어(320a) 및 제2 와이어(320b)와 각각 연결되어 와이어를 자동으로 권취하는 형식으로 와이어를 당기며 장력을 조절하는 와이어 조절부(321)를 포함한다.The gripper part 200 is designed as a pair (200a, 200b) so that it can be worn on both hands of the user, and is connected to the first wire 320a and the second wire 320b to automatically wind the wire It includes a wire adjustment unit 321 for adjusting the tension and pulling the wire.

리프팅부(300)는 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이를 연결하기 위한 연결부를 포함하며, 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 분산시킨다.The lifting part 300 includes a connection part for connecting the wearing part and the gripper part, and distributes the load of the heavy object when the user grips the heavy object.

리프팅부(300)는 사용자가 작업 시 작업 환경에 따라 다양한 형태의 중량물을 들어 올렸을 때, 중량물의 하중을 특정 부위가 아닌 사용자의 몸 전체에 하중이 분산될 수 있도록 전달해 주는 역할을 한다.When the user lifts various types of heavy objects according to the work environment during work, the lifting unit 300 serves to transmit the load of the heavy object so that the load can be distributed over the entire body of the user rather than a specific area.

중량물 지지 구조체(310)는 중량물을 지지하고 와이어를 연결할 수 있는 구조물로써, 등판 기구부 조립체에 고정되어 상기 중량물의 하중을 상기 사용자의 등으로 분산시킨다.The heavy object support structure 310 is a structure capable of supporting a heavy object and connecting a wire, and is fixed to a back plate mechanism assembly to distribute the load of the heavy object to the user's back.

중량물 지지 구조체(310)는 금속 또는 비금속 재질로 와이어 길이 조절 및 고정시킬 수 있도록 형태를 갖추고 있으며 등판 기구부 조립체(111)에 삽입되는 형식으로 조립 가능한 삽입부(311, 312)를 포함한다.The heavy weight support structure 310 is formed of a metal or non-metallic material to adjust and fix the length of the wire, and includes inserts 311 and 312 that can be assembled in a form that is inserted into the back plate mechanism assembly 111.

구체적으로, 사용자가 중량물을 이송할 시 사용자의 팔 힘만으로 중량물을 이송하여야 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 와이어가 자동으로 당겨짐에 따라 와이어의 당겨지는 힘에 의해 중량물이 들어지고, 착용로봇의 무게 중심이 몸체와 등쪽에 위치함에 따라 하중이 분산되게 되는 것이다.Specifically, when a user transports a heavy object, the heavy object must be transported only by the user's arm force, but according to an embodiment of the present invention, the heavy object is lifted by the pulling force of the wire as the wire is automatically pulled, and the wearing robot The load is distributed as the center of gravity of the body is located on the body and back.

와이어(320)는 그리퍼부와의 연결 시 와이어 조절부(321)를 이용하며, 중량물 지지 구조체(310)가 어깨에 올려지는 부분과 연결되어, 어깨를 중심으로 하중이 분산되도록 한다.When the wire 320 is connected to the gripper part, the wire adjusting part 321 is used, and the heavy object support structure 310 is connected to a part placed on the shoulder, so that the load is distributed around the shoulder.

여기서, 와이어는 특정 형태나 재질에 제한되지 않고 중량물의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다.Here, the wire is not limited to a specific shape or material and is configured to support the load of a heavy object.

삽입부(311, 312)가 등쪽을 타고 이어짐에 따라, 하중이 어깨를 기점으로 등으로 분산되며, 이후 착용부의 하단과 연결된 다리 기구부 조립체까지 하중이 분산되는 것이 가능하다.As the insertion portions 311 and 312 are connected along the back side, the load is distributed to the back from the shoulder, and thereafter, the load can be distributed to the leg mechanism assembly connected to the lower end of the wearing unit.

도 3은 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부가 착용된 일 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which a user wears a gripper part of a force-dispersive wearing robot according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 그리퍼부(200)는 착용자의 손(240)에 장착될 수 있도록 하는 형태로 구성되어 있으며, 손등에는 와이어를 연결시킬 수 있도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 3, the gripper part 200 is configured to be mounted on the wearer's hand 240, and is configured to connect a wire to the back of the hand.

그리퍼를 손에 착용한 경우로 물건을 받쳐주는 부분의 손가락 부분의 손가락 구조물(220)은 손 안쪽에 있으며 이를 지지 해주는 손등 구조물(210)은 일반적으로 손바닥 부분에 있으나 본 발명에는 손가락 중지 양쪽으로 연결되는 링크부(230)를 통해 손등에 위치 한다.When the gripper is worn on the hand, the finger structure 220 of the finger part supporting the object is located inside the hand, and the back structure 210 supporting it is generally located in the palm part, but in the present invention, it is connected to both sides of the finger stop. It is located on the back of the hand through the link unit 230.

도 4는 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부 를 도시한 도면이다.4 is a view showing a gripper part of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 그리퍼부(200)는 손등 구조물(210), 손가락 구조물(220), 링크부(230)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a gripper part 200 of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention includes a back structure 210, a finger structure 220, and a link part 230.

손등 구조물(210)은 상기 사용자의 손등 부분에 위치한다.The back of the hand structure 210 is located on the back of the user's hand.

그리퍼부(200)의 손등 구조물과 손가락 구조물 사이에는 링크부로 연결 되어 있으며 손을 폈다 접을 수 있는 자유도를 가진다.The gripper part 200 is connected between the structure of the back of the hand and the finger structure by a link part, and has a degree of freedom to open and fold the hand.

상기 손등 구조물은, 상기 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 와이어를 연결하도록 마련되는 와이어 연결부 및 상기 손등의 움직임에 따라 연결된 상기 와이어의 길이를 조절하여 장력을 유지하도록 하는 와이어 조절부(321)를 포함한다.The back structure of the hand, as shown in FIG. 2, includes a wire connection part provided to connect the wire and a wire adjustment part 321 to maintain tension by adjusting the length of the wire connected according to the movement of the back of the hand. do.

여기서, 상기 와이어 조절부(321)는, 상기 와이어가 권취되도록 마련되는 권취부를 포함하며, 상기 권취부는 상기 사용자의 손등 또는 팔의 움직임에 따라 상기 와이어가 권취되는 정도를 조절한다.Here, the wire adjustment unit 321 includes a winding portion provided to wind the wire, and the winding portion adjusts a degree to which the wire is wound according to the movement of the user's hand or arm.

와이어가 고정되면, 손등이 일체로 고정되므로 특정 위치에서 그리퍼의 위치를 고정 할 수 있다. 손가락 부분에는 180도 이상 펴지지 않는 링크가 있어 봉이나 줄 등을 움켜질 때 사용 할 수 있다.When the wire is fixed, the back of the hand is fixed integrally, so the position of the gripper can be fixed at a specific position. The finger part has a link that does not extend more than 180 degrees, so it can be used when grasping a rod or string.

손가락 구조물(220)은 상기 사용자의 손가락을 삽입하도록 공간부(250)를 포함한다.The finger structure 220 includes a space unit 250 to insert the user's finger.

링크부(230)는 상기 손등 구조물과 손가락 구조물을 연결한다.The link unit 230 connects the back structure of the hand and the finger structure.

링크부(230)는 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 일 지점에서 상기 사용자의 손가락 부분이 펴지지 않도록 상기 손가락의 일부분을 지지하는 라쳇부를 포함한다.The link part 230 includes a ratchet part supporting a part of the finger so that the part of the user's finger is not unfolded at a point when the user grips the heavy object.

손가락 부분이 펴지지 않도록 라쳇부가 지지하여 특정 위치에서 손가락 부분이 더 이상 펴지지 않고 중량물을 지지할 수 있으므로, 중량물을 들기 위한 손가락의 힘을 줄일 수 있게 된다.Since the ratchet portion is supported so that the finger portion is not unfolded, the finger portion is no longer unfolded at a specific position and the heavy object can be supported, so that the force of the finger for lifting the heavy object can be reduced.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 다리 기구부 조립체를 도시한 도면이다.5 is a view showing a leg mechanism assembly of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

다리 기구부 조립체(400)는 상기 착용부의 하단과 연결되며, 상기 신체의 하부에 착용되어 상기 사용자의 동작 시 일체로 움직이고, 상기 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능하다.The leg mechanism part assembly 400 is connected to the lower end of the wearing part, is worn under the body, and moves integrally during the user's motion, and the length can be adjusted according to the user's body condition.

링크 구조물은 사용자의 다리를 보조하는 전체 프레임을 포함하며 금속 또는 비금속 재질로 사람의 외골격을 모방한 형태로 구성되어 있다.The link structure includes an entire frame that assists the user's legs, and is made of a metal or non-metal material in a form that mimics a human exoskeleton.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 장력 조절부를 도시한 도면이다.6 is a view showing a tension adjusting unit of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

장력 조절부는 스프링 등과 같은 탄성체를 포함하고 있으며, 관절의 움직임과 보조력을 임의로 조절할 수 있는 구조물을 포함한다.The tension control unit includes an elastic body such as a spring, and includes a structure capable of arbitrarily adjusting the motion and auxiliary force of the joint.

장력 조절부는 착용자가 다리에 보조력을 원하는 만큼 조절하여 앉았다가 일어나는 동작에서 근력을 보조할 수 있다.The tension control unit may assist the muscle strength in the motion of sitting and rising by adjusting the assisting force to the leg as desired by the wearer.

구체적으로, 링크를 당겨줄 수 있는 인장 스프링(411)이 있으며 이는 특수한 구조물에 의해 양쪽을 잡고 있다. 특수한 구조물 중 위쪽은 스프링의 초기 위치를 조절할 수 있는 레버가 있고 이를 통해 스프링의 초기 장력을 조절 할 수 있다. 스프링의 아래쪽은 스프링 가이드(412, 413)에 의해 고정 되어 있으며 가이드를 통해 직선 운동을 할 수 있게 구속된다. 또한 이 부분은 와이어를 고정할 수 있으며 이 와이어는 내부 링크와 연결 되어 있고 이를 통해 스프링의 힘을 링크로 전달 한다.Specifically, there is a tension spring 411 that can pull the link, which is held on both sides by a special structure. Among special structures, the upper part has a lever that can adjust the initial position of the spring, and through this, the initial tension of the spring can be adjusted. The lower portion of the spring is fixed by spring guides 412 and 413 and is constrained to perform linear motion through the guide. In addition, this part can hold the wire, and the wire is connected to the inner link, through which the force of the spring is transmitted to the link.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 각도 조절부를 도시한 도면이다.7 is a view showing an angle adjustment unit of the force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

링크 구조물(420)은 내부 링크(432)와 초기 장력 위치 조절 레버(431)로 구성 되어 있다.The link structure 420 is composed of an inner link 432 and an initial tension position adjustment lever 431.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 다리 기구부 조립체의 작동을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the operation of the leg mechanism assembly of the force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.

각도 조절부(430)의 조절 레버는 외부에서 착용자가 손으로 조절할 수 있으며 초기 장력 위치를 변경하여 스프링의 장력이 적용되지 않는 무 부하 영역의 크기를 변경할 수 있다.The adjustment lever of the angle adjustment unit 430 can be adjusted by the wearer from the outside, and the size of the unloaded region to which the tension of the spring is not applied can be changed by changing the initial tension position.

도 8에서, S1은 근력 보조 영역, P1은 초기 장력 위치, S2는 무부하 영역이다.In FIG. 8, S1 is a muscle power assist area, P1 is an initial tension position, and S2 is a no-load area.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 조립체 연결부를 도시한 도면이다.9 is a view showing an assembly connection of a force-distributing wearable robot according to an embodiment of the present invention.

조립체 연결부(113)는 각 조립체들의 연결의 중심이 되는 체결 인터페이스와 같은 역할을 수행하는 구성요소로써 신체의 골반, 고관절 등의 길이조절이 가능한 기구부(450, 451)와 다리 기구부 조립체와 연결할 수 있는 조립체(452)가 포함되어 있으며 등판 기구부로부터 전달되는 하중을 허리와 다리에 분산시킨다.The assembly connection part 113 is a component that plays a role as a fastening interface that is the center of connection of each assembly, and can be connected to the body parts 450 and 451 that can adjust the length of the pelvis and hip joints, and the leg mechanism part assembly. The assembly 452 is included and distributes the load transmitted from the back plate mechanism to the waist and legs.

착용자의 신체 조건에 따라 가이드 홀(451)에 핀(450)이 움직이는 형태로 엉덩이 너비 부분을 조절할 수 있다.The width of the hips may be adjusted in a form in which the pin 450 moves in the guide hole 451 according to the wearer's physical condition.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇의 길이 조절부를 도시한 도면이다.10 is a view showing a length adjustment unit of the force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention.

예를 들어, 제1 프레임(442)과 제2 프레임(443)이 결합된 상태에서 길이 조절부의 버튼(441)을 이용하여 결합된 부분의 길이를 조절함으로써 길이를 조절하게 된다.For example, in a state in which the first frame 442 and the second frame 443 are coupled, the length of the coupled portion is adjusted by using the button 441 of the length adjustment unit to adjust the length.

길이 조절부는 착용자의 신체 조건에 적합하도록 조절하는 기능과 하중 분산 위치를 조절하기 위한 기구물을 포함한다.The length adjustment unit includes a mechanism for adjusting a load distribution position and a function to adjust to suit the body condition of the wearer.

또한, 사용자의 신체 조건에 따라 허벅지 하네스의 위치를 변경할 수 있다. 여기서는 허벅지 링크가 각도를 가지고 내려옴에 따라 길이가 길어지면 허벅지 고정하는 부분이 앞으로도 움직여 하나의 조절부로 길이 및 너비를 동시 조절할 수 있다.In addition, the position of the thigh harness can be changed according to the user's body condition. Here, as the thigh link descends with an angle and the length increases, the part fixing the thigh moves forward, so that the length and width can be simultaneously adjusted with one adjustment unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 힘 분산형 착용로봇은 반복적으로 중량물을 이송하는 경우, 손가락과 팔, 어깨에 집중되는 부하를 착용자의 신체에 결속되어 있는 부위 전체로 분산시켜 준다.The force-distributing wearing robot according to an embodiment of the present invention distributes loads concentrated on fingers, arms, and shoulders to the entire area bound to the wearer's body when repeatedly transferring heavy objects.

이를 통해 손가락과 팔, 어깨에 발생 할 수 있는 상해를 저감시켜주는 효과가 있다.This has the effect of reducing injuries that may occur to fingers, arms and shoulders.

또한 상기 발명의 구성의 기구물을 이용하여 팔, 등, 허리, 다리 등 인체 취약 부분에 대한 상해를 방지하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of preventing injuries to vulnerable parts of the human body such as arms, back, waist, and legs by using the apparatus of the configuration of the present invention.

또한 바닥에 있는 물건을 들어 올리는 경우 허리를 굽혔다가 펼 때 근력을 보조 해 줌으로써 인체 하지의 피로를 낮춰주는 효과가 있다.In addition, when lifting an object on the floor, it has the effect of lowering the fatigue of the lower extremities of the human body by supporting muscle strength when bending and unfolding the waist.

이러한 부분들을 종합하면 결국 사람의 인체 피로를 낮춰 줌으로써 업무의 효율 과 업무의 지속 시간을 증대하는 효과를 볼 수 있다.When these parts are put together, the effect of increasing work efficiency and duration of work can be seen by reducing human body fatigue.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.The above description is only an embodiment of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and should be construed to include various embodiments within the scope equivalent to those described in the claims.

100: 착용부
110: 등판 기구부 조립체
120: 하네스 조립체
200: 그리퍼부
300: 리프팅부
400: 다리 기구부 조립체100: wearing part
110: back plate mechanism part assembly
120: harness assembly
200: gripper part
300: lifting part
400: leg mechanism assembly

Claims

A wearing unit worn by a user on an upper portion of the body and fastened to surround at least one portion of the body;
A gripper part connected to the wearing part and worn on a hand including a fixed structure in a form surrounding the back of the user's hand;
A lifting part comprising a connection part for connecting the wearing part and the gripper part, and dispersing the load of the heavy object when the user grips the heavy object; And
Including an elastic body that is connected to the lower end of the wearing part, is worn under the body, moves integrally during the user's motion, and is adjustable in length according to the user's body condition, and is adjusted according to the user's Including; a leg mechanism part assembly to assist muscle strength in the motion that occurs after the user sits down,
The gripper unit, the back of the hand structure located on the back of the user's hand; A finger structure including a space to insert the user's finger; And a link unit that connects the structure of the back of the hand and the finger structure, and supports a part of the finger so that the user's finger is not spread out at a point when the user grips the heavy object.

The method of claim 1,
The wearing part,
A back plate mechanism assembly provided to support the user's back; And
And a harness assembly that is fastened to at least one portion of the body to distribute the load of the heavy object to the fastened portion.

delete

The method of claim 2,
The connection part is connected to the gripper part, and when the user grips the heavy object, it supports the user's arm to support the load of the heavy object,
The lifting part is fastened to the connection part, and is fixed to the back plate mechanism part assembly to distribute the load of the heavy object to the user's back; wear robot comprising a.

The method of claim 2,
The back plate mechanism part assembly,
A back plate support part including a fastening part to which the lifting part is fastened, and supporting left and right sides of the user's back at once; And
And a cooling unit provided to circulate air to the user's back.

The method of claim 5,
The back plate mechanism part assembly,
Further comprising an assembly connection portion for supporting a portion positioned between the upper and lower portions of the body,
The back plate support part and the leg mechanism part assembly are coupled via the assembly connection part to distribute a load transmitted from the back plate support part to the leg mechanism part assembly.

The method of claim 2,
The harness assembly,
A shoulder fastening harness that is in close contact with the user's shoulder portion;
A waist fastening harness for binding the user's waist portion; And
Wearing robot comprising a; thigh fastening harness for binding the user's thigh portion.

The method of claim 7,
The leg mechanism part assembly,
A tension adjusting unit connected to the back plate mechanism unit assembly, including an elastic body, which adjusts the elastic body according to the user's movement to assist the movement of the joint of the user's leg; And
And a link structure that connects the tension control unit and the thigh fastening harness, and supports the exoskeleton of the user's leg, including a plurality of frames that assist the user's leg.

The method of claim 8,
The leg mechanism part assembly,
An angle adjustment unit for adjusting an angle between frames of the link structure using an angle adjustment lever capable of limiting an angle range; And
And a length adjusting unit that adjusts the length between the frames of the link structure according to the physical condition of the user.

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The method of claim 9,
The connection part is a wire,
The back structure of the hand may include a wire connection part provided to connect the wire; And
And a wire adjusting unit configured to maintain tension by adjusting the length of the wire connected according to the movement of the back of the hand.

The method of claim 11,
The wire adjustment unit,
And a winding portion provided to wind the wire, wherein the winding portion controls a degree to which the wire is wound according to the movement of the back of the user's hand or arm.

The method of claim 11,
The link unit,
And a ratchet portion configured to hold a ratchet so as not to spread the user's finger portion at a point when the user grips the heavy object to support a portion of the finger.