KR102151230B1 - 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부, 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부를 포함하여 움켜쥐는 힘을 활용하여 와이어의 길이를 고정하는 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇이 개시된다.

Description

착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇 {Apparatus for Adjusting Length of Wire using Pulley Rotation Preventing Structure and Wearable Robot including the same}

본 발명은 와이어 길이 조절장치에 관한 것으로, 사용자가 착용 가능한 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치에 관한 것이다.

전방부하양중용 착용로봇은 사용자가 등판에 착용하여 어깨로 넘어오는 와이어를 통해 양중물의 하중을 지지하여 하중에 의한 부하가 팔로 전달되지 않고 어깨, 허리 등 다른 신체 부위로 분산시켜 손과 팔에 걸리는 부하를 줄여 임무 지속시간을 늘려준다.

전방부하양중용 착용 로봇을 활용하여 20kg 이상의 고하중물을 양중 하고자 할 때 작업의 형태나 특성에 따라서 양중 높이를 조절 해야 한다.

경량 하중물의 경우 높이 고정이 일부 가능하나 고중량물의 경우 와이어를 잡는 힘이 부족하여 높이 조절을 할 수 없다.

본 발명은 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇에 관한 것으로 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부, 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부를 포함하여 움켜쥐는 힘을 활용하여 와이어의 길이를 고정하는데 그 목적이 있다.

또한, 기구 메커니즘으로 풀리 기어를 직접 고정하여 와이어에 직접적인 손상을 최소화하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.

착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자가 착용 가능한 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치는, 상기 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부, 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부를 포함한다.

여기서, 상기 와이어는, 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함한다.

여기서, 상기 와이어 보관부는, 상기 와이어 보관부의 중앙에 위치하며, 상기 제1 와이어의 일측을 걸어 회전시키는 풀리 기어를 포함하고 상기 와이어의 길이 조절 시 풀리 기어를 회전 시키는 풀리 기어 조립체 및 상기 풀리 기어 조립체와 이격되어 배치되며, 상기 제2 와이어와 연결되어 상기 제2 와이어의 움직임에 따라 상기 풀리 기어 조립체의 회전을 정지시키는 멈춤 블록 조립체를 포함한다.

여기서, 상기 풀리 기어 조립체는, 상기 풀리 기어의 내측에 결합되며, 상기 풀리 기어의 축방향 이동을 탄성적으로 제한하는 탄성부재 및 상기 풀리 기어의 하단을 지지 또는 지지 해제하도록 위치하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 일측이 결합하여 맞물리는 블록 기어를 포함한다.

여기서, 상기 멈춤 블록 조립체는, 상기 와이어 보관부에 진입한 상기 제2 와이어가 배치되는 방향과 수직으로 놓여지는 멈춤 블록을 포함하며, 상기 멈춤 블록은, 일면에 적어도 일부가 돌출되게 형성되는 고정 블록을 포함한다.

여기서, 상기 멈춤 블록 조립체는, 상기 멈춤 블록의 끝단에 연결되며, 상기 제2 와이어의 일단을 고정시키는 와이어 고정부 및 스프링을 포함하고, 일측은 상기 와이어 보관부의 기둥부에 걸리며, 타측은 상기 멈춤 블록의 홀에 걸리도록 형성되어, 상기 멈춤 블록이 자세를 유지하도록 잡아당기는 리턴 스프링을 포함한다.

여기서, 상기 블록 기어는, 외주면에 돌출부와 오목부를 반복적으로 형성하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 상기 고정 블록이 상기 오목부에 결합하여 맞물린다.

여기서, 상기 어깨 거치부는, 상기 사용자의 좌우 어깨에 각각 위치하도록 제1 어깨 거치부와 제2 어깨 거치부를 포함하며, 상기 제1 어깨 거치부와 제2 어깨 거치부에 위치하는 와이어는 양중을 지지한다.

여기서, 상기 등판 조립부는, 상기 착용 로봇의 등판 부분과 접합하는 부분에 위치하여 상기 등판 부분과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 등판 고정 레일 및 상기 등판 고정 레일이 이동하지 않도록 고정하는 레일 고정 블록을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 포함하는 착용 로봇은, 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부, 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부; 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되어 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 상기 착용부가 체결된 부위로 분산시키는 리프팅부 및 상기 착용부와 상기 그리퍼부에 조립되며, 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되는 와이어의 길이를 조절하는 길이 조절 장치를 포함하며, 상기 길이 조절 장치는, 상기 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부, 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부를 포함한다.

여기서, 상기 와이어는, 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함하며, 상기 와이어 보관부는, 상기 와이어 보관부의 중앙에 위치하며, 상기 제1 와이어의 일측을 걸어 회전시키는 풀리 기어를 포함하고 상기 와이어의 길이 조절 시 풀리 기어를 회전 시키는 풀리 기어 조립체 및 상기 풀리 기어 조립체와 이격되어 배치되며, 상기 제2 와이어와 연결되어 상기 제2 와이어의 움직임에 따라 상기 풀리 기어 조립체의 회전을 정지시키는 멈춤 블록 조립체를 포함한다.

여기서, 상기 멈춤 블록 조립체는, 상기 와이어 보관부에 진입한 상기 제2 와이어가 배치되는 방향과 수직으로 놓여지며, 일면에 적어도 일부가 돌출되게 형성되는 고정 블록을 포함하는 멈춤 블록, 상기 멈춤 블록의 끝단에 연결되며, 상기 제2 와이어의 일단을 고정시키는 와이어 고정부 및 스프링을 포함하고, 일측은 상기 와이어 보관부의 기둥부에 걸리며, 타측은 상기 멈춤 블록의 홀에 걸리도록 형성되어, 상기 멈춤 블록이 자세를 유지하도록 잡아당기는 리턴 스프링을 포함한다.

여기서, 상기 풀리 기어 조립체는, 상기 풀리 기어의 내측에 결합되며, 상기 풀리 기어의 축방향 이동을 탄성적으로 제한하는 탄성부재 및 상기 풀리 기어의 하단을 지지 또는 지지 해제하도록 위치하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 일측이 결합하여 맞물리는 블록 기어를 포함하며, 상기 블록 기어는, 외주면에 돌출부와 오목부를 반복적으로 형성하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 상기 고정 블록이 상기 오목부에 결합하여 맞물린다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부, 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부를 포함하여 움켜쥐는 힘을 활용하여 와이어의 길이를 고정할 수 있다.

또한, 기구 메커니즘으로 풀리 기어를 직접 고정하여 와이어에 직접적인 손상을 최소화할 수 있다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 와이어 보관부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 외부 전면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 외부 후면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 포함하는 착용로봇을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇에 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.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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.

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.

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.

본 발명은 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치 및 이를 포함하는 착용 로봇에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치(10)는 등판 조립부(11), 어깨 거치부(12), 그리퍼 조종부(13)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치(10)는 고하중물을 양중하고 임의의 높이에서 고정 하기 위해 와이어의 길이를 조절하고 고정하는 장치이다.

등판 조립부(11)는 상기 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함한다.

와이어 보관부는 하기 도 2에서 상세히 설명한다.

어깨 거치부(12)는 상기 등판 조립부(11)와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성된다.

어깨 거치부(12)는 상기 사용자의 좌우 어깨에 각각 위치하도록 제1 어깨 거치부(12a)와 제2 어깨 거치부(12b)를 포함하며, 상기 제1 어깨 거치부와 제2 어깨 거치부에 위치하는 와이어는 양중을 지지한다.

그리퍼 조종부(13)는 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종한다.

여기서, 와이어는 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함한다.

등판 조립부(11)는 제1 어깨 거치부(12a), 제2 어깨 거치부(12b)와 각각 연결되는 제1 등판 조립부(11a)와 제2 등판 조립부(11b)를 포함한다.

그리퍼 조종부(13)는 사용자의 양손에 이어지도록, 제1 그리퍼 조종부(13a)와 제2 그리퍼 조종부(13b)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치(10)는 사용자의 등판과 어깨에 위치하도록 설계되어 손(또는 그리퍼, 치구)에 별도의 조작 장치가 필요 없이 용이하게 와이어 길이를 조절할 수 있다.

또한, 제1 어깨 거치부(12a), 제2 어깨 거치부(12b)와 각각 연결되는 제1 등판 조립부(11a)와 제2 등판 조립부(11b)와 사용자의 양손에 이어지는 제1 그리퍼 조종부(13a)와 제2 그리퍼 조종부(13b)를 포함하여 좌/우 독립적으로 구동이 가능하기 때문에 한 손 작업도 가능하다.

전방부하양중용 착용로봇은 사용자가 등판에 착용하여 어깨로 넘어오는 와이어를 통해 양중물의 하중을 지지하여 하중에 의한 부하가 팔로 전달되지 않고 어깨, 허리 등 다른 신체 부위로 분산시켜 손과 팔에 걸리는 부하를 줄여 임무 지속시간을 늘려준다.

전방부하양중용 착용 로봇을 활용하여 20kg 이상의 고하중물을 양중 하고자 할 때 작업의 형태나 특성에 따라서 양중 높이를 조절 해야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치(10)는 그리퍼 조종부를 이용하여 한 손 작업이나 두 손 작업에서 끈이나 손잡이를 움켜쥘 때 움켜쥐는 힘을 활용하여 와이어의 길이를 고정해 줄 수 있다.

고중량물을 이송하는 작업에서 그리퍼 조종부를 통해 와이어를 움직이고, 고정하므로 높이 조절을 할 수 있고, 지속적으로 사용하는 경우에도 와이어의 손상을 감소시킬 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 와이어 보관부를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 와이어 보관부(100)는 풀리 기어 조립체(200), 멈춤 블록 조립체(300)를 포함한다.

와이어 보관부는 와이어의 길이를 조절하는 길이 조절 장치 모듈로써 정방부하양중용 착용로봇의 등판부에 장/탈착이 가능한 모듈형으로 개발된다.

길이 조절장치 모듈은 와이어가 감기는 풀리, 풀리와 고정 되어 있는 블럭기어와 멈춤 블록으로 구성되어 있으며, 와이어는 토션스프링의 힘으로 되감을 수 있다.

도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 와이어는 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어(110)와 제2 와이어(120)를 포함하며, 풀리 기어 조립체(200)는 상기 와이어 보관부의 중앙에 위치하며, 상기 제1 와이어(110)의 일측을 걸어 회전시키는 풀리 기어를 포함하고 상기 와이어의 길이 조절 시 풀리 기어를 회전 시킨다.

구체적으로, 제1 와이어(110)가 양중물 하중에 의해 당겨지게 되면 고정 블럭을 움직이게 되고 제2 와이어(120)는 길이 조절이 가능하도록 풀리 기어에서 감겼다 풀렸다 하며 고정 블럭에 의해 풀리가 고정되면 길이가 고정된다.

풀리 기어 조립체(200)는 탄성부재(210), 블록 기어(220)를 포함한다.

탄성부재(210)는 상기 풀리 기어의 내측에 결합되며, 상기 풀리 기어의 축방향 이동을 탄성적으로 제한한다.

블록 기어(220)는 상기 풀리 기어의 하단을 지지 또는 지지 해제하도록 위치하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 일측이 결합하여 맞물린다.

멈춤 블록 조립체(300)는 상기 풀리 기어 조립체와 이격되어 배치되며, 상기 제2 와이어(120)와 연결되어 상기 제2 와이어의 움직임에 따라 상기 풀리 기어 조립체의 회전을 정지시킨다.

멈춤 블록 조립체(300)는 멈춤 블록(310), 와이어 고정부(330), 리턴 스프링(340)을 포함한다.

멈춤 블록(310)은 상기 와이어 보관부에 진입한 상기 제2 와이어가 배치되는 방향과 수직으로 놓여지며, 일면에 적어도 일부가 돌출되게 형성되는 고정 블록(320)을 포함한다.

와이어 고정부(330)는 상기 멈춤 블록의 끝단에 연결되며, 상기 제2 와이어의 일단을 고정시킨다.

리턴 스프링(340)은 스프링을 포함하고, 일측은 상기 와이어 보관부의 기둥부(130)에 걸리며, 타측은 상기 멈춤 블록의 홀(311)에 걸리도록 형성되어, 상기 멈춤 블록이 자세를 유지하도록 잡아당긴다.

구체적으로, 리턴 스프링(340)의 끝단에 고리부(341)가 위치하여, 고리부가 와이어 보관부의 내측 모듈은 기둥부에 걸리게 되어 멈춤 블록의 자세를 유지할 수 있다. 와이어가 당겨지는 힘에 의해 멈춤 블록이 이동하는 경우에는 고리부는 계속 기둥부에 걸리게 되며, 멈춤 블록의 홀에 걸린 고리가 이탈하게 된다.

멈춤 블록은 와이어에 의해 당겨질 수 있으며 스프링에 의해 원래 자리로 돌아간다.

멈춤 블록의 와이어가 당겨질 수 있도록 손에 착용되는 그리퍼 조작부는 와이어가 원활이 움직일 수 있는 도르레와 와이어를 잡아줄 수 있는 기구부를 포함한다.

또한, 제1 와이어(110)와 제2 와이어(120) 각각의 작동을 서로 방해하지 않도록 와이어 조립부(400)를 더 포함하여, 제1 와이어(110)와 제2 와이어(120)가 와이어 조립부에 포함되는 각각의 홀을 통과하여, 풀리 기어 조립체(200)와 멈춤 블록 조립체(300)에 각각 연결되도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치는 멈춤 블록이 와이어에 의해 당겨지면 고정블록이 블록 기어와 맞닿게 되고 풀리 기어가 고정되면 와이어 길이가 고정된다.

도 4의 (a)는 길이 조절 시를 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 그리퍼 브레이크 시를 나타낸 것이다.

도 4의 (a)에서 멈춤 블록은 리턴 스프링에 의해 자세를 유지하며, 풀리 기어가 회전하여 제1 와이어(110)를 감을 수 있다.

도 4의 (b)에서 그리퍼 브레이크 시, 제2 와이어(120)가 당겨지는 힘에 따라, 멈춤 블록이 함께 당겨지게 되고, 고정 블록이 블록 기어와 맞물림에 따라 풀리 기어의 구동이 정지된다.

여기서 블록 기어(220)는, 외주면에 돌출부(221)와 오목부(222)를 반복적으로 형성하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 상기 고정 블록(320)이 상기 오목부(221)에 결합하여 맞물린다.

사용 순서대로 설명하면, 사용자가 착용 로봇을 착용하고 손에 그리퍼를 장착 한 후 손을 움직여 와이어를 늘려 양중물에 접근 하면 이때 풀리 기어는 자연스럽게 회전하여 와이어를 배출하고 이때 토션 스프링은 압축되며 감는 힘을 저장한다.

사용자가 적당히 원하는 길이에서 그리퍼를 통해 양중물을 움켜 쥐면, 상체를 들어 와이어에 장력이 가해지면 와이어는 멈춤 블록을 움직이게 되고 멈춤 블록에 의해 풀리 기어가 고정되면서 와이어 길이가 고정된다.

사용자는 와이어가 하중을 지지한 상태로 리프팅 및 이송 작업을 수행하며, 물건을 내려놓고 움켜쥔 그리퍼를 풀면 와이어에 장력이 없어지면서 멈춤 블록이 블록 기어에서 이탈되며 와이어 길이를 자유롭게 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치는 손(또는 그리퍼, 치구)의 움켜쥐는 위치, 와이어의 길이를 사용자의 의도에 따라 자유롭게 고정할 수 있으며, 기구 메커니즘으로 풀리를 직접 고정하기 때문에 와이어에 직접적인 손상을 최소화 할 수 있다.

또한 기구적으로 풀리를 고정시켜 와이어를 잡는 종래 기술에 비해 안정성이 우수하다.

또한, 좌/우 독립적으로 구동이 가능하기 때문에 한 손 작업도 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 외부 전면을 도시한 도면이다.

착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 전면 형상에서 양중 지지를 위한 와이어는 와이어 가이드를 통해 착용로봇 등판으로 연결되며 와이어 보관부로 들어간다.

여기서, 와이어 보관부는 와이어와 와이어 길이 조절이 가능한 모듈들을 포함하도록 함의 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 어깨 거치부(12)는 상기 와이어 보관부로부터 상기 와이어가 진출입되는 길이 방향으로 형성되는 와이어 가이드 프레임(600)을 포함한다.

와이어 가이드 프레임(600)은 와이어와 접촉하며, 와이어가 흔들리지 않도록 고정하는 역할을 수행한다.

전방 부하를 양중하기 위해 와이어는 사용자의 전방까지 와이어 가이드 프레임을 통해 움직인다.

등판 조립부(11)는 상기 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부(100)를 포함한다.

와이어 보관부(100)는 풀리 기어 조립체(200)를 포함하며, 풀리 기어 조립체의 회전을 정지할 수 있는 풀리 고정부(500)를 더 포함할 수 있다.

풀리 고정부(500)는 상기 풀리 기어 조립체(200)와 이격되어 배치되며, 상기 풀리 기어의 회전을 정지시킨다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 로봇의 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치의 외부 후면을 도시한 도면이다.

도 6은 후면 형상으로 착용로봇의 등판에 부착 및 고정을 하기 위한 인터페이스가 구현되어 있다.

등판 조립부(11)는 후면에 등판 고정 레일(710), 레일 고정 블록(720)을 포함한다.

등판 고정 레일(710)은 상기 착용 로봇의 등판 부분과 접합하는 부분에 위치하여 상기 등판 부분과 슬라이드 이동 가능하게 결합된다.

레일 고정 블록(720)은 상기 등판 고정 레일이 이동하지 않도록 고정한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 포함하는 착용로봇을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치를 포함하는 착용로봇(20)은 길이 조절 장치(10), 착용부(21, 25), 그리퍼부(22), 리프팅부(23), 다리 기구부 조립체(24)를 포함한다.

착용부(21, 25)는 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있다.

착용부(21, 25)는 등판 기구부 조립체(21), 하네스 조립체(25)를 포함한다.

등판 기구부 조립체(21)는 상기 사용자의 등을 지지하도록 마련된다.

하네스 조립체(25)는 상기 신체의 적어도 하나의 부위에 체결되어 상기 중량물의 부하를 체결된 부위로 분산시킨다.

하네스 조립체(25)는 착용자가 착용 로봇을 몸에 밀착시키고 결속하기 위한 어깨 체결 하네스, 허리 체결 하네스, 허벅지 체결 하네스를 포함한다.

그리퍼부(22)는 사용자의 손에 착용된다.

리프팅부(23)는 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되어 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 상기 착용부가 체결된 부위로 분산시킨다.

길이 조절 장치(10)는 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되는 와이어의 길이를 조절한다.

길이 조절 장치(10)는, 상기 착용부의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부 및 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부(22)에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부(13)를 함한다.

다리 기구부 조립체(24)는 착용부의 하단과 연결되며, 상기 신체의 하부에 착용되어 상기 사용자의 동작 시 일체로 움직이고, 상기 사용자의 신체 조건에 따라 길이 조절이 가능하다.

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.

10: 풀리 멈춤형 와이어 길이 조절장치
100: 와이어 보관부
110: 제1 와이어
120: 제2 와이어
200: 풀리 기어 조립체
220: 블록 기어
300: 멈춤 블록 조립체
310: 멈춤 블록
330: 와이어 고정부
340: 리턴 스프링

Claims (13)

1. 사용자가 착용 가능한 착용 로봇의 길이 조절장치에 있어서,
   상기 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부;
   상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부; 및
   상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부;를 포함하며,
   상기 와이어는, 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함하고,
   상기 와이어 보관부는, 상기 와이어 보관부의 중앙에 위치하며, 상기 제1 와이어의 일측을 걸어 회전시키는 풀리 기어를 포함하고 상기 와이어의 길이 조절 시 풀리 기어를 회전 시키는 풀리 기어 조립체; 및
   상기 풀리 기어 조립체와 이격되어 배치되며, 상기 제2 와이어와 연결되어 상기 제2 와이어의 움직임에 따라 상기 풀리 기어 조립체의 회전을 정지시키는 멈춤 블록 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 풀리 기어 조립체는,
   상기 풀리 기어의 내측에 결합되며, 상기 풀리 기어의 축방향 이동을 탄성적으로 제한하는 탄성부재; 및
   상기 풀리 기어의 하단을 지지 또는 지지 해제하도록 위치하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 일측이 결합하여 맞물리는 블록 기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 멈춤 블록 조립체는,
   상기 와이어 보관부에 진입한 상기 제2 와이어가 배치되는 방향과 수직으로 놓여지는 멈춤 블록;을 포함하며,
   상기 멈춤 블록은, 일면에 적어도 일부가 돌출되게 형성되는 고정 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 멈춤 블록 조립체는,
   상기 멈춤 블록의 끝단에 연결되며, 상기 제2 와이어의 일단을 고정시키는 와이어 고정부; 및
   스프링을 포함하고, 일측은 상기 와이어 보관부의 기둥부에 걸리며, 타측은 상기 멈춤 블록의 홀에 걸리도록 형성되어, 상기 멈춤 블록이 자세를 유지하도록 잡아당기는 리턴 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 블록 기어는,
   외주면에 돌출부와 오목부를 반복적으로 형성하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 상기 고정 블록이 상기 오목부에 결합하여 맞물리는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 어깨 거치부는,
   상기 사용자의 좌우 어깨에 각각 위치하도록 제1 어깨 거치부와 제2 어깨 거치부를 포함하며, 상기 제1 어깨 거치부와 제2 어깨 거치부에 위치하는 와이어는 양중을 지지하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 등판 조립부는,
   상기 착용 로봇의 등판 부분과 접합하는 부분에 위치하여 상기 등판 부분과 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 등판 고정 레일; 및
   상기 등판 고정 레일이 이동하지 않도록 고정하는 레일 고정 블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 길이 조절장치.
10. 사용자가 신체의 상부에 착용하고, 상기 신체의 적어도 하나의 부위를 감싸도록 체결할 수 있는 착용부; 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부; 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되어 상기 사용자가 중량물을 파지할 시 상기 중량물의 하중을 상기 착용부가 체결된 부위로 분산시키는 리프팅부; 및 상기 착용부와 상기 그리퍼부에 조립되며, 상기 착용부와 상기 그리퍼부 사이에 연결되는 와이어의 길이를 조절하는 길이 조절 장치;를 포함하며,
    상기 길이 조절 장치는, 착용 로봇의 등판 부분에 조립 가능하도록 마련되며, 와이어를 말아 권취 상태로 보관할 수 있는 와이어 보관부를 포함하는 등판 조립부; 상기 등판 조립부와 연결되며, 상기 사용자의 어깨에 걸치도록 적어도 일부가 곡선으로 형성되는 어깨 거치부; 및 상기 착용 로봇의 상기 사용자의 손에 착용되는 그리퍼부에 조립되며, 상기 와이어의 일단을 연결하여 상기 사용자의 손 동작에 의해 상기 와이어의 진출입을 조종하는 그리퍼 조종부;를 포함하고,
    상기 와이어는, 상기 그리퍼 조종부에 각각 연결되는 제1 와이어와 제2 와이어를 포함하며,
    상기 와이어 보관부는, 상기 와이어 보관부의 중앙에 위치하며, 상기 제1 와이어의 일측을 걸어 회전시키는 풀리 기어를 포함하고 상기 와이어의 길이 조절 시 풀리 기어를 회전 시키는 풀리 기어 조립체; 및
    상기 풀리 기어 조립체와 이격되어 배치되며, 상기 제2 와이어와 연결되어 상기 제2 와이어의 움직임에 따라 상기 풀리 기어 조립체의 회전을 정지시키는 멈춤 블록 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇.
11. 삭제
12. 제10항에 있어서,
    상기 멈춤 블록 조립체는,
    상기 와이어 보관부에 진입한 상기 제2 와이어가 배치되는 방향과 수직으로 놓여지며, 일면에 적어도 일부가 돌출되게 형성되는 고정 블록을 포함하는 멈춤 블록;
    상기 멈춤 블록의 끝단에 연결되며, 상기 제2 와이어의 일단을 고정시키는 와이어 고정부; 및
    스프링을 포함하고, 일측은 상기 와이어 보관부의 기둥부에 걸리며, 타측은 상기 멈춤 블록의 홀에 걸리도록 형성되어, 상기 멈춤 블록이 자세를 유지하도록 잡아당기는 리턴 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇.
13. 제12항에 있어서,
    상기 풀리 기어 조립체는, 상기 풀리 기어의 내측에 결합되며, 상기 풀리 기어의 축방향 이동을 탄성적으로 제한하는 탄성부재; 및
    상기 풀리 기어의 하단을 지지 또는 지지 해제하도록 위치하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 일측이 결합하여 맞물리는 블록 기어;를 포함하며,
    상기 블록 기어는, 외주면에 돌출부와 오목부를 반복적으로 형성하며, 상기 멈춤 블록 조립체의 이동에 따라 상기 고정 블록이 상기 오목부에 결합하여 맞물리는 것을 특징으로 하는 착용 로봇.

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