KR102234788B1 - A walk-assistive apparatus and a method for controlling the walk-assistive apparatus - Google Patents

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Abstract

사용자가 직관적으로 보행보조장치의 성능을 조절할 수 있도록 마련된 입력부를 포함하는 보행보조장치 및 그 제어방법이 제공된다. 보행보조장치는 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 통해 보행보조장치의 가변특성을 조절하는 명령을 입력받는 입력부와 입력부를 통한 가변특성의 조절에 대응하여, 가변특성의 조절에 관련된 가변 파라미터를 조절하는 프로세서와 가변특성이 변하도록, 가변 파라미터의 조절에 대응하여 변화된 조력(assist power)을 출력하는 액츄에이터를 포함한다.A walking assistance device including an input unit provided to allow a user to intuitively adjust the performance of the walking assistance device and a control method thereof are provided. The walking assist device includes an input unit receiving a command for adjusting the variable characteristics of the walking assist device through at least one user interface, and a processor that adjusts variable parameters related to the adjustment of the variable characteristics in response to the adjustment of the variable characteristics through the input unit. It includes an actuator that outputs a changed assist power in response to the adjustment of the variable parameter so that the variable characteristic is changed.

Description

보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법{A walk-assistive apparatus and a method for controlling the walk-assistive apparatus}Walk-assistive apparatus and a method for controlling the walking-assist apparatus TECHNICAL FIELD

보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법에 관한 것이다.It relates to a walking assistance device and a control method of the walking assistance device.

보행 보조 장치는, 보행이 불편한 사용자를 보조하여 사용자가 용이하게 보행을 수행할 수 있도록 하는 기구이다. 사람은 유전적 결합과 같은 선천적 이유나, 나이, 질병이나 사고 등과 같은 후천적 이유로 보행이 불편해질 수 있는데, 보행 보조 장치는 이와 같은 보행의 불편을 해소하기 위해 개발되었다.The walking assistance device is a mechanism that assists a user who is inconvenient to walk so that the user can easily walk. Humans may become uncomfortable for walking due to congenital reasons such as genetic linkage or acquired reasons such as age, disease, or accident, and walking assistance devices have been developed to relieve such discomfort in walking.

보행 보조 장치로는, 적어도 하나의 차륜과 지지대가 설치된 보행 보조 차나, 보행 시 필요한 힘을 인체의 근육에 인가하여 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 로봇 등이 있다. As the walking assistance device, there may be a walking assistance vehicle provided with at least one wheel and a support, or a walking assistance robot that assists a user's walking by applying a force required for walking to the muscles of the human body.

보행 보조 로봇은 인체의 둔부, 대퇴부나 정강이부 등에 고정되고, 액츄에이터(actuator) 및 다양한 각종 기계적 수단에 의해 회전력과 같이, 근육 및 관절의 운동을 보조하는 힘을 인가하여 근육 및 관절의 운동을 보조한다. 보행 보조 로봇의 어시스트로 인해 사용자는 보다 용이하게 보행할 수 있다.The walking assist robot is fixed to the buttocks, thighs, or shins of the human body, and assists the movement of muscles and joints by applying a force that assists the movement of muscles and joints, such as rotational force, by an actuator and various mechanical means. do. Users can walk more easily due to the assist of the walking assist robot.

1. 일본 공개특허공보 특개2012-135486호1. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-135486 2. 일본 공개특허공보 특개2004-114292호2. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-114292 3. 일본 공개특허공보 특개평05-301196호3. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 05-301196

개시된 일 실시예는 사용자가 직관적으로 보행보조장치의 성능을 조절할 수 있도록 마련된 입력부를 포함하는 보행보조장치 및 그 제어방법을 제공한다.The disclosed embodiment provides a walking aid device including an input unit provided to allow a user to intuitively adjust the performance of the walking aid device, and a method for controlling the same.

보행보조장치는 보행보조장치의 가변특성을 조절하도록 마련되는 입력부; 상기 입력부를 통한 가변특성의 조절에 대응하여, 상기 가변특성의 조절에 관련된 가변 파라미터를 조절하는 프로세서; 및 상기 가변특성이 변하도록, 상기 가변 파라미터의 조절에 대응하여 변화된 조력(assist power)을 출력하는 액츄에이터;를 포함한다.The walking aid device includes an input unit provided to adjust the variable characteristics of the walking aid device; A processor for adjusting a variable parameter related to the adjustment of the variable characteristic in response to the adjustment of the variable characteristic through the input unit; And an actuator that outputs a changed assist power in response to the adjustment of the variable parameter so that the variable characteristic is changed.

보행보조장치는 조력의 크기, 보행보조장치의 반응속도 및 상기 보행보조장치 모션의 부드러움 중 적어도 하나를 포함하는 상기 보행보조장치의 가변특성들의 조절을 위한 사용자 인터페이스를 구비하는 입력부; 및 상기 사용자 인터페이스를 통한 상기 가변특성들의 조절에 대응하여 상기 가변특성들이 변하도록 변화된 조력을 출력하는 액츄에이터;를 포함한다.The walking aid device includes an input unit having a user interface for adjusting variable characteristics of the walking aid device including at least one of a magnitude of assistance, a reaction speed of the walking aid device, and a smooth motion of the walking aid device; And an actuator for outputting a changed assistance force such that the variable characteristics are changed in response to the adjustment of the variable characteristics through the user interface.

보행보조장치의 제어방법은 입력부에서 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계; 프로세서에서 상기 가변특성의 조절명령에 대응하여 상기 가변특성의 조절에 관련된 가변 파라미터를 조절하는 단계; 및 액츄에이터에서 상기 가변 파라미터의 조절에 대응하여 변화된 조력을 출력하는 단계;를 포함한다.The control method of the walking aid device includes the steps of receiving a command for adjusting variable characteristics from an input unit; Adjusting, in a processor, a variable parameter related to the adjustment of the variable characteristic in response to the command for adjusting the variable characteristic; And outputting the changed assistance in response to the adjustment of the variable parameter by the actuator.

개시된 실시예에 따르면, 사용자는 보행보조장치의 성능을 직관적으로 조절할 수 있다.According to the disclosed embodiment, the user can intuitively adjust the performance of the walking aid device.

도 1은 보행보조장치의 일 실시예에 대한 정면도이다.
도 2는 보행보조장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 3은 보행보조장치의 일 실시예에 대한 구성도이다.
도 4 및 도 5는 보행 모델의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 보행보조장치의 입력부에 가변특성을 조절하기 위해 마련된 사용자 인터페이스의 실시예들을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 보행보조장치의 부하토크의 스텝입력에 대한 시간응답을 나타낸 도면이다.
도 9는 감쇠비에 따라 오버슈트가 변하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 고유진동수에 따라 상승시간과 정착시간이 변하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 보행보조장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a front view of an embodiment of a walking aid device.
2 is a side view of an embodiment of a walking aid device.
3 is a block diagram of an embodiment of a walking aid device.
4 and 5 are views for explaining an embodiment of a walking model.
6 and 7 are diagrams conceptually showing embodiments of a user interface provided to adjust a variable characteristic to an input unit of a walking aid device.
8 is a diagram showing a time response to a step input of a load torque of a walking aid device according to an embodiment.
9 is a diagram illustrating a change in overshoot according to a damping ratio.
10 is a diagram showing that the rise time and the settling time change according to the natural frequency.
11 is a flowchart illustrating a method of controlling a walking aid device according to an exemplary embodiment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 보행보조장치의 일 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a walking aid device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 보행보조장치의 일 실시예에 대한 정면도이고, 도 2는 보행보조장치의 일 실시예에 대한 측면도이다. 도 3은 보행보조장치의 일 실시예에 대한 구성도이고, 도 4 및 도 5는 보행 모델의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of an embodiment of a walking aid device, Figure 2 is a side view of an embodiment of the walking aid device. 3 is a configuration diagram of an embodiment of a walking aid device, and FIGS. 4 and 5 are views for explaining an embodiment of a walking model.

도 1 내지 도 3에 도시된 바에 의하면 보행보조장치(1)는 사용자의 다리 또는 발에 고정되어 사용자의 보행을 보조하는 보행보조부(2) 및 보행보조부(2)를 제어하는 본체부(10)를 포함할 수 있다.As shown in Figs. 1 to 3, the walking assistance device 1 is fixed to the user's leg or foot to assist the user's walking by a walking assistance unit 2 and a body unit 10 for controlling the walking assistance unit 2 It may include.

개시된 일 실시예에 따른 보행보조부(2)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 구조부(20), 제2 구조부(30) 및 제3 구조부(40) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하 보다 구체적일 설명을 위해 보행보조장치(1)가 제1 구조부(20) 내지 제3 구조부(40)를 모두 포함하는 경우에 대해 설명한다.The walking assistance unit 2 according to the disclosed embodiment may include at least one of a first structure part 20, a second structure part 30, and a third structure part 40 as shown in FIGS. 1 and 2. have. Hereinafter, for a more detailed description, a case where the walking aid device 1 includes all of the first structure part 20 to the third structure part 40 will be described.

일 실시예에 의하면 보행보조부(2)는 제1 구조부(20), 제2 구조부(30) 및 제3 구조부(40)를 포함할 수 있다. 이 경우 사용자의 좌측 다리 및 우측 다리 중 어느 하나에 제1 구조부(20), 제2 구조부(30) 및 제3 구조부(40) 중 적어도 하나가 착용될 수 있을 것이다. 다른 실시예에 의하면 도 1에 도시된 바와 같이 사용자의 좌측 다리 및 우측 다리 모두에 보행보조부(2)가 설치될 수 있도록 보행보조부(2)는 한 쌍의 제1 구조부(20, 20a), 한 쌍의 제2 구조부(30, 30a) 및 한 쌍의 제3 구조부(40, 40a)를 포함할 수도 있다. 보행보조부(2)가 한 쌍의 제1 구조부(20), 한 쌍의 제2 구조부(30) 및 한 쌍의 제3 구조부(40)를 포함하는 경우, 각각의 구조부(20 내지 40)의 기능이나 동작은 실질적으로 동일하다. 또 다른 실시예에 의하면 보행보조부(2)는 복수의 구조부(20 내지 40) 중 일부의 구조부는 하나만 구비하고, 다른 구조부는 쌍으로 구비하는 것도 가능하다. 예를 들어 보행보조부(2)는 한 쌍의 제1 구조부(20, 20a) 및 하나의 제2 구조부(30) 및 제3 구조부(40)를 포함하는 것도 가능하다.According to an embodiment, the walking aid 2 may include a first structure part 20, a second structure part 30, and a third structure part 40. In this case, at least one of the first structure part 20, the second structure part 30, and the third structure part 40 may be worn on any one of the user's left leg and right leg. According to another embodiment, as shown in FIG. 1, the walking assistance part 2 is a pair of first structural parts 20 and 20a so that the walking assistance part 2 can be installed on both the user's left leg and the right leg. It may include a pair of second structure parts 30 and 30a and a pair of third structure parts 40 and 40a. When the walking aid (2) includes a pair of first structural parts 20, a pair of second structural parts 30, and a pair of third structural parts 40, the functions of each of the structural parts 20 to 40 Or the operation is substantially the same. According to another embodiment, the walking aid 2 may be provided with only one structural part among the plurality of structural parts 20 to 40, and the other structural part may be provided in pairs. For example, the walking aid 2 may include a pair of first and second structures 20 and 20a and a second and second structure 30 and 40.

이하 단일의 제1 구조부 내지 제3 구조부(20 내지 40)에 대해 설명하도록 하나, 해당 설명은 각 구조부의 다른 쌍에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, a description will be given of a single first structure part to a third structure part 20 to 40, but the description may be equally applied to other pairs of each structure part.

제1 구조부(20)는 사용자의 보행 시, 사용자의 대퇴부 및 고관절의 움직임을 보조할 수 있다. 제1 구조부(20)는 적어도 하나의 제1액츄에이터(21) 및 적어도 하나의 제1 지지부(22)를 포함할 수 있다.The first structural unit 20 may assist the user's movement of the thigh and hip joint when the user is walking. The first structure part 20 may include at least one first actuator 21 and at least one first support part 22.

제1액츄에이터(21)는, 본체부(10)의 프로세서(17)에서 전달되는 제어 명령에 따라 토크(torque)를 발생시켜 제1 지지부(22)에 인가할 수 있다. 제1 지지부(22)에 토크가 인가되면, 제1액츄에이터(21)는 적어도 하나의 방향으로 회전할 수도 있다. 제1액츄에이터(21)의 회전 범위는 사용자의 고관절의 동작 범위 이내일 수 있다.The first actuator 21 may generate a torque according to a control command transmitted from the processor 17 of the main body 10 and apply it to the first support 22. When torque is applied to the first support 22, the first actuator 21 may rotate in at least one direction. The rotation range of the first actuator 21 may be within the motion range of the user's hip joint.

일 실시예에 의하면 제1액츄에이터(21)는, 본체부(10)의 전원(16) 등에서 공급되는 전기 에너지에 따라 토크를 발생시키는 모터를 포함할 수도 있다. 모터는 엔코더(encoder)를 구비한 모터일 수도 있다. 다른 실시예에 의하면 제1액츄에이터(21)는, 본체부(10) 등에서 공급되는 전기 에너지 또는 유체의 압력, 일례로 유압이나 공기압 등의 압력에 의해 동작하여 토크를 발생시키는 적어도 하나의 피스톤이나 실린더 장치를 포함할 수도 있다. 실시예에 따라서 제1액츄에이터(21)는 적어도 하나의 모터 및 적어도 하나의 피스톤이나 실린더 장치를 모두 포함할 수도 있다.According to an embodiment, the first actuator 21 may include a motor that generates torque according to electric energy supplied from the power source 16 of the main body 10. The motor may be a motor equipped with an encoder. According to another embodiment, the first actuator 21 is at least one piston or cylinder that generates torque by operating by pressure of electric energy or fluid supplied from the main body 10, for example, hydraulic pressure or pneumatic pressure. It may also include a device. According to an embodiment, the first actuator 21 may include all of at least one motor and at least one piston or cylinder device.

적어도 하나의 제1 지지부(22)는 제1액츄에이터(21)와 연결되어 제1액츄에이터(21)에서 발생한 토크에 따라 적어도 하나의 방향으로 회전될 수 있다. 제1 지지부(22)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어 제1 지지부(22)는 적어도 하나의 지지 패널로 구현될 수도 있다. 또한 제1 지지부(22)는 복수의 마디 및 복수의 마디를 연결하는 링크(link)에 의해 구현될 수도 있다. 여기서 복수의 마디는 지지대나 지지 패널 등으로 구현될 수 있다. 제1 지지부(22)에는 적어도 하나의 제1 고정부(23)가 설치되어 있을 수 있다. 제1 지지부(22)는 제1 고정부(23)를 통하여 사용자의 대퇴부의 내측 또는 외측에 고정될 수 있다. The at least one first support 22 may be connected to the first actuator 21 and rotate in at least one direction according to the torque generated by the first actuator 21. The first support 22 may be implemented in various forms. For example, the first support 22 may be implemented as at least one support panel. In addition, the first support 22 may be implemented by a plurality of nodes and a link connecting the plurality of nodes. Here, the plurality of nodes may be implemented as a support or a support panel. At least one first fixing part 23 may be installed on the first support part 22. The first support part 22 may be fixed to the inside or outside of the user's thigh through the first fixing part 23.

제1 지지부(22)는 제1 고정부(23)를 통해 사용자의 대퇴부로 제1액츄에이터(21)에서 발생한 토크를 인가할 수 있다. 구체적으로 제1액츄에이터(21)의 구동에 따라 제1 지지부(22)가 회전하게 되면, 제1 고정부(23)에 의해 제1지지부(22)에 고정된 사용자의 대퇴부는 제1지지부(22)와 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 다시 말해, 제1 구조부(20)는 대퇴부를 들어 올리거나 내리는 사용자의 동작을 보조하도록 토크를 사용자의 대퇴부나 고관절 등에 인가할 수 있다. 이에 따라 사용자는 보행 중이거나 다리를 들어올리는 행동을 취하는 경우, 보행보조장치(1)로부터 제공되는 조력(assist power)에 의한 보조를 받을 수 있게 된다.The first support 22 may apply the torque generated by the first actuator 21 to the thigh of the user through the first fixing part 23. Specifically, when the first support part 22 rotates according to the driving of the first actuator 21, the user's thigh fixed to the first support part 22 by the first fixing part 23 is the first support part 22 ) Can be rotated in the same direction. In other words, the first structural unit 20 may apply a torque to the user's thigh or hip joint to assist the user's motion of lifting or lowering the thigh. Accordingly, when the user is walking or taking an action of lifting a leg, it is possible to receive assistance by assistance power provided from the walking assist device 1.

제1 고정부(23)는 금속 소재로 형성된 것일 수도 있고, 또는 고무 등과 같은 탄성재료로 형성된 것일 수도 있다. 제1 고정부(23)는 도 1에 도시된 바와 같이 체인(chain)형태로 구현될 수 있고, 탄성력을 구비한 밴드로 구현될 수도 있으며, 스트랩(strap)으로 구현될 수도 있다. 이외에, 제1 지지부(22)를 대퇴부 등에 고정시키기 위해 당업자가 고려할 수 있는 다양한 고정 수단은 제1 고정부(23)의 일례에 포함될 수 있다.The first fixing part 23 may be formed of a metal material, or may be formed of an elastic material such as rubber. As shown in FIG. 1, the first fixing part 23 may be implemented in a chain shape, may be implemented as a band having elastic force, or may be implemented as a strap. In addition, various fixing means that a person skilled in the art can consider to fix the first support part 22 to the thigh part, etc. may be included in an example of the first fixing part 23.

제1 구조부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 제1 감지부(25)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 감지부(25)는 제1액츄에이터(21), 제1 지지부(22) 및 사용자의 고관절의 동작 중 적어도 하나의 동작을 감지할 수 있다. 제1 감지부(25)는 감지된 동작에 대응하여 전기적 신호를 생성함으로써 보행과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 보행과 관련된 정보는 관절 각도, 제1 지지부(22)의 기울기, 관절의 각속도 및 관절의 가속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 감지부(25)에서 획득한 정보는, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(17)로 전달될 수 있다.The first structure part 20 may include at least one first sensing part 25 as shown in FIG. 3. The at least one first sensing unit 25 may detect at least one of the first actuator 21, the first support 22, and the motion of the user's hip joint. The first sensing unit 25 may obtain information related to walking by generating an electrical signal in response to a sensed motion. The information related to walking may include at least one of a joint angle, a slope of the first support 22, an angular velocity of the joint, and an acceleration of the joint. The information acquired by the first sensing unit 25 may be transmitted to the processor 17 as shown in FIG. 3.

제1 감지부(25)는, 예를 들어 관절 각도 센서, 기울기 센서, 가속도 센서 및 관성 측정 장치(IMU, inertial measurement unit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 감지부(25)는 제1액츄에이터(21) 및 제1 지지부(22) 중 적어도 하나에 설치되어 있을 수 있다. 실시예에 따라서 제1액츄에이터(21) 및 제1 지지부(22) 모두에 제1 감지부(25)가 설치되어 있을 수도 있다. 또한 제1 감지부(25) 중 일부는 제1액츄에이터(21)에 설치되고, 다른 일부는 제1 지지부(22)에 설치되는 것도 가능하다. 예를 들어 관절 각도 센서는 제1액츄에이터(21)에 설치되고, 기울기 센서나 관성 측정 장치는 제1 지지부(22)에 설치되는 것도 가능하다.The first sensing unit 25 may include, for example, at least one of a joint angle sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, and an inertial measurement unit (IMU). The first sensing unit 25 may be installed on at least one of the first actuator 21 and the first support unit 22. Depending on the embodiment, the first detector 25 may be installed on both the first actuator 21 and the first support 22. In addition, some of the first sensing units 25 may be installed on the first actuator 21 and some of the first sensing units 25 may be installed on the first support unit 22. For example, the joint angle sensor may be installed on the first actuator 21, and a tilt sensor or an inertial measuring device may be installed on the first support 22.

일 실시예에 의하면 제1 구조부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 제1 측정부(26)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 측정부(26)는 제1액츄에이터(21)와 연결되어 제1액츄에이터(21)의 동작과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 제1액츄에이터(21)의 동작과 관련된 정보는, 제1액츄에이터(21)의 회전 각도, 각속도 및 각가속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1액츄에이터(21)가 엔코더를 구비한 모터인 경우, 제1 측정부(26)는 엔코더값을 이용하여 관절 각도, 속도 및 가속도를 측정할 수 있다. 제1 측정부(26)에서 측정된 파라미터는 도 3에 도시된 바와 같이 프로세서(17)로 전달될 수 있다.According to an embodiment, the first structure part 20 may include at least one first measurement part 26 as shown in FIG. 3. The at least one first measurement unit 26 may be connected to the first actuator 21 to obtain information related to the operation of the first actuator 21. The information related to the operation of the first actuator 21 may include at least one of a rotation angle, an angular velocity, and an angular acceleration of the first actuator 21. When the first actuator 21 is a motor equipped with an encoder, the first measuring unit 26 may measure the joint angle, speed, and acceleration using the encoder value. The parameters measured by the first measurement unit 26 may be transmitted to the processor 17 as shown in FIG. 3.

제2 구조부(30)는, 사용자의 보행 시, 사용자의 하퇴부 및 슬관절의 움직임을 보조할 수 있다. 제2 구조부(30)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 제2액츄에이터(31), 제2 지지부(32) 및 제2 고정부(33)를 포함할 수 있다.The second structure unit 30 may assist the movement of the user's lower leg and knee joints when the user is walking. The second structure part 30 may include a second actuator 31, a second support part 32, and a second fixing part 33 as shown in FIGS. 1 to 3.

제2액츄에이터(31)는, 제1액츄에이터(21)와 동일하게 토크를 발생시킬 수 있다. 제2액츄에이터(31) 또한, 모터 및 피스톤이나 실린더 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 모터는 엔코더를 포함할 수 있다.The second actuator 31 may generate torque in the same manner as the first actuator 21. The second actuator 31 may also include a motor and at least one of a piston or a cylinder device, and the motor may include an encoder.

제2 지지부(32)는 제2액츄에이터(31)에서 발생한 토크에 따라 회전할 수 있다. 제2 지지부(32a, 32b)의 구성, 구조 및 소재 등은 전술한 제1 지지부(22a, 22b)와 동일할 수 있다.The second support part 32 may rotate according to the torque generated by the second actuator 31. The configuration, structure, and material of the second support portions 32a and 32b may be the same as those of the first support portions 22a and 22b described above.

제2 구조부(30)는 제2 지지부(32)를 사용자의 하퇴부에 고정시키기 위한 적어도 하나의 제2 고정부(33, 34)를 포함할 수도 있다. 제2 지지부(32)는 제2 고정부(33, 34)에 의해서 사용자의 하퇴부의 내측 또는 외측에 고정될 수 있다. 제2 고정부(33, 34)의 구성, 구조 및 소재 등은 제1 고정부(23)와 동일할 수 있다.The second structure part 30 may include at least one second fixing part 33 and 34 for fixing the second support part 32 to the lower leg of the user. The second support part 32 may be fixed to the inside or outside of the lower leg of the user by the second fixing parts 33 and 34. The configuration, structure, and material of the second fixing parts 33 and 34 may be the same as those of the first fixing part 23.

제2 지지부(32)는 제2 고정부(33)를 통해 사용자의 하퇴부나 슬관절 등으로 제2액츄에이터(31)에서 발생한 토크를 인가할 수 있다. 구체적으로 제2액츄에이터(31)의 구동에 따라 제2 지지부(32)가 회전하게 되면, 제2 고정부(33)에 의해 제2지지부(32)에 고정된 사용자의 하퇴부나 슬관절은 제2지지부(32)와 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 다시 말해, 제2 구조부(30)는 하퇴부를 들어 올리거나 내리는 사용자의 동작을 보조하도록 토크를 사용자의 하퇴부나 슬관절 등에 인가할 수 있다. 이에 따라 사용자는 보행 중이거나 다리를 들어올리는 행동을 취하는 경우, 보행보조장치(1)로부터 제공되는 조력(assist power)에 의한 보조를 받을 수 있게 된다.The second support part 32 may apply the torque generated by the second actuator 31 to the lower leg or knee joint of the user through the second fixing part 33. Specifically, when the second support part 32 rotates according to the driving of the second actuator 31, the lower leg or knee joint of the user fixed to the second support part 32 by the second fixing part 33 is the second support part. It can be rotated in the same direction as (32). In other words, the second structural unit 30 may apply a torque to the lower leg or the knee joint of the user to assist the user's motion of lifting or lowering the lower leg. Accordingly, when the user is walking or taking an action of lifting a leg, it is possible to receive assistance by assistance power provided from the walking assist device 1.

제2 구조부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 제2 감지부(35)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 감지부(35)는 제2액츄에이터(31), 제2 지지부(33) 및 사용자의 슬관절의 동작 중 적어도 하나의 동작을 감지하여 전기적 신호로 변환하고, 전기적 신호를 도 3에 도시된 바와 같이 프로세서(17)로 전달할 수 있다. 제2 감지부(35)는 관절 각도 센서, 기울기 센서, 가속도 센서 및 관성 측정 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 감지부(35)는 제2액츄에이터(31) 및 제2 지지부(32) 중 적어도 하나에 설치되어 있을 수 있다. 제1 감지부(25)의 경우와 동일하게 실시예에 따라서 제2 감지부(35) 중 일부는 제2액츄에이터(31)에 설치되고, 다른 일부는 제2 지지부(32)에 설치될 수도 있다.The second structure part 30 may include at least one second detection part 35 as shown in FIG. 3. The at least one second detection unit 35 detects at least one of the movements of the second actuator 31, the second support unit 33, and the user's knee joint and converts it into an electrical signal, and converts the electrical signal into an electrical signal as shown in FIG. 3. It can be transferred to the processor 17 as shown. The second sensing unit 35 may include at least one of a joint angle sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, and an inertial measurement device. The second sensing unit 35 may be installed on at least one of the second actuator 31 and the second support unit 32. In the same manner as in the case of the first sensing unit 25, some of the second sensing units 35 may be installed on the second actuator 31, and other parts may be installed on the second support unit 32 according to an embodiment. .

일 실시예에 의하면 제2 구조부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 제2 측정부(36)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 측정부(36)는 제2액츄에이터(31)의 동작과 관련된 정보를 획득할 수 있다, 제2엑츄에이터(31)의 동작과 관련된 정보는 제2액츄에이터(31)의 회전 각도, 각속도 및 각가속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2액츄에이터(31)가 엔코더를 구비한 모터인 경우, 제2 측정부(36)는 엔코더값을 이용하여 관절 각도, 속도 및 가속도를 측정할 수 있다. 제2 측정부(36)에서 측정된 파라미터는 도 3에 도시된 바와 같이 프로세서(17)로 전달될 수 있다.According to an embodiment, the second structure unit 30 may include at least one second measurement unit 36 as shown in FIG. 3. The at least one second measurement unit 36 may obtain information related to the operation of the second actuator 31. Information related to the operation of the second actuator 31 may include a rotation angle of the second actuator 31, It may include at least one of an angular velocity and an angular acceleration. When the second actuator 31 is a motor equipped with an encoder, the second measuring unit 36 may measure the joint angle, speed, and acceleration using the encoder value. The parameters measured by the second measurement unit 36 may be transmitted to the processor 17 as shown in FIG. 3.

제3 구조부(40)는 사용자의 보행 시 사용자의 발목의 동작을 보조할 수 있다. 제3 구조부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 제3액츄에이터(41), 발받침부(42) 및 제3 고정부(43) 등을 포함할 수 있다. The third structure unit 40 may assist the movement of the ankle of the user when the user is walking. The third structure part 40 may include a third actuator 41, a footrest part 42, and a third fixing part 43, as shown in FIG. 1.

제3액츄에이터(41)는, 제1액츄에이터(21)와 마찬가지로 토크를 발생시켜, 발목 관절 및 발목 주변의 근육과 관련된 사용자 동작을 보조할 수 있다. 제3액츄에이터(41)는 제1액츄에이터(21) 및 제2액츄에이터(31)와 마찬가지로 모터 및 피스톤이나 실린더 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 모터는 엔코더를 포함할 수 있다.Like the first actuator 21, the third actuator 41 may generate torque to assist a user's motion related to the ankle joint and muscles around the ankle. Like the first actuator 21 and the second actuator 31, the third actuator 41 may include at least one of a motor and a piston or cylinder device, and the motor may include an encoder.

발받침부(42)는 사용자의 발바닥을 지지할 수 있다.The footrest part 42 may support the user's sole.

제3 고정부(43)는 발받침부(42)에 안착된 사용자의 발과 발받침부(42)를 서로 고정시킬 수 있다. 제3 고정부(43)의 구성, 구조 및 소재 등은 제1 고정부(23) 또는 제2 고정부(33)와 동일할 수 있다.The third fixing part 43 may fix the user's foot and the footrest part 42 seated on the footrest part 42 to each other. The configuration, structure, and material of the third fixing part 43 may be the same as the first fixing part 23 or the second fixing part 33.

제3 구조부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 제3 감지부(45)를 포함할 수 있다. 제3 감지부(45)는 제3액츄에이터(41), 제3 지지부(43) 및 사용자의 발목 관절의 동작 중 적어도 하나의 동작을 감지할 수 있다. 제3 감지부(45)는 관절 각도 센서, 기울기 센서, 가속도 센서 및 관성 측정 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편 제3 감지부(45)는 압력 센서를 포함할 수도 있다. 압력 센서는 발받침부(42)에 설치될 수 있다. 압력 센서는 사용자의 무게를 감지하여 사용자가 보행보조장치(1)을 착용하였는지 여부나 또는 사용자가 일어섰는지 여부 등을 감지할 수 있다. 또한 압력 센서는, 사용자가 보행하는 경우 사용자의 발로 전달되는 지면 반력(GRF, ground reaction force)를 감지할 수 있는 지면 반력 센서일 수도 있다. 제3 감지부(45)의 감지에 따라 생성된 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 프로세서(17)로 전달될 수 있다.The third structure part 40 may include a third detection part 45 as shown in FIG. 3. The third detector 45 may detect at least one of the third actuator 41, the third support 43, and the motion of the ankle joint of the user. The third sensing unit 45 may include at least one of a joint angle sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, and an inertial measurement device. Meanwhile, the third sensing unit 45 may include a pressure sensor. The pressure sensor may be installed on the footrest part 42. The pressure sensor may detect the user's weight and detect whether the user is wearing the walking aid 1 or whether the user is standing up. In addition, the pressure sensor may be a ground reaction force sensor capable of detecting a ground reaction force (GRF) transmitted to the user's foot when the user is walking. The signal generated according to the detection by the third sensing unit 45 may be transmitted to the processor 17 as shown in FIG. 3.

또한 제3 구조부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 제3 측정부(46)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제3 측정부(46)는 제3액츄에이터(41)의 동작과 관련된 정보를 측정하고, 측정한 정보를 프로세서(17)로 전달할 수 있다. 만약 제3액츄에이터(41)가 엔코더를 구비한 모터인 경우, 제3 측정부(46)는 엔코더값을 이용하여 관절 각도, 속도 및 가속도를 측정할 수 있다.In addition, the third structure unit 40 may include at least one third measurement unit 46 as shown in FIG. 3. The at least one third measurement unit 46 may measure information related to an operation of the third actuator 41 and transmit the measured information to the processor 17. If the third actuator 41 is a motor equipped with an encoder, the third measuring unit 46 may measure the joint angle, speed, and acceleration using the encoder value.

본체부(10)는 보행보조부(2)의 동작을 제어하거나 보행과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 아울러 본체부(10)는 사용자의 상체를 지지하여 사용자가 안정적으로 보행보조장치(1)을 착용하도록 보조할 수도 있다.The main body 10 may control the operation of the walking assistance unit 2 or may obtain information related to walking. In addition, the main body 10 may support the user's upper body to assist the user to stably wear the walking aid 1.

본체부(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 보행보조장치(1)을 제어하기 위한 각종 부품이 내장될 수 있는 하우징(10a)과 보행보조장치의 동작과 관련된 명령을 입력할 수 있는 입력부(50)를 포함할 수 있다. 하우징(10a)은 본체 감지부(15), 전원(16), 프로세서(17) 또는 각종 반도체 칩이 설치될 수 있는 인쇄 회로 기판 등을 내장할 수 있다. 본체부(10)의 하우징(10a)은 내장되는 각종 부품을 안전하게 보호하면서 또한 각종 부품을 안정적으로 고정시킬 수 있다. The main body 10, as shown in Figs. 1 and 2, can input commands related to the operation of the walking assistance device 1 and a housing 10a in which various parts for controlling the walking assistance device 1 may be embedded. It may include a capable input unit 50. The housing 10a may contain a body sensing unit 15, a power supply 16, a processor 17, or a printed circuit board on which various semiconductor chips may be installed. The housing 10a of the main body 10 can securely secure various internal components while also stably fixing various components.

본체부(10)는, 제1 허리 고정부(11) 및 제2 허리 고정부(12)를 더 포함할 수 있다. 제1 허리 고정부(11) 및 제2 허리 고정부(12)는 사용자의 허리에 하우징(10a)을 고정시킬 수 있다. 제1 허리 고정부(11)는 예를 들어 하우징(10a)에 연결되고, 제2 허리 고정부(12)는 제1 허리 지지부(13)에 연결되어 있을 수 있다. 제1 허리 고정부(11) 및 제2 허리 고정부(12)는, 금속 소재로 형성될 수 있고, 고무 등과 같은 탄성재료로 형성될 수도 있다. 제1 허리 고정부(11) 및 제2 허리 고정부(12)는 체인, 탄성력을 구비한 밴드 또는 다양한 종류의 스트랩일 수 있으며, 이외에도 하우징(10a) 등을 허리나 둔부 등에 고정시킬 수 있도록 당업자가 고려할 수 있는 다양한 고정 수단을 포함할 수 있다. 본체부(10)는, 사용자의 허리를 지지하기 위한 제1 허리 지지부(13)를 더 포함할 수 있다. 제1 허리 지지부(13)는 사용자의 허리를 지지하기 위해서 사용자의 허리 형태에 대응하는 형상으로 디자인될 수 있다. 제1 허리 지지부(13)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(10a)과 제2 허리 지지부(14)에 의해 연결될 수 있다.The body portion 10 may further include a first waist fixing portion 11 and a second waist fixing portion 12. The first waist fixing part 11 and the second waist fixing part 12 may fix the housing 10a to the user's waist. The first waist fixing part 11 may be connected to the housing 10a, and the second waist fixing part 12 may be connected to the first waist support part 13, for example. The first waist fixing part 11 and the second waist fixing part 12 may be formed of a metal material, or may be formed of an elastic material such as rubber. The first waist fixing part 11 and the second waist fixing part 12 may be chains, bands having elasticity, or various types of straps. In addition, those skilled in the art to fix the housing 10a, etc. to the waist or buttocks, etc. It may include a variety of fixing means that can be considered. The main body 10 may further include a first waist support 13 for supporting a user's waist. The first waist support 13 may be designed in a shape corresponding to the shape of the user's waist in order to support the user's waist. The first waist support 13 may be connected by the housing 10a and the second waist support 14 as shown in FIG. 1.

본체부(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이 본체 감지부(15), 전원(16), 프로세서(17) 및 입력부(50) 포함할 수 있다.The main body 10 may include a main body sensing unit 15, a power supply 16, a processor 17, and an input unit 50 as shown in FIG. 3.

본체 감지부(15)는 사용자의 동작 등을 감지하여 동작과 관련된 각종 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 본체 감지부(15)는 사용자의 보행 속도 등을 감지할 수 있다. 본체 감지부(15)는, 속도 센서, 기울기 센서, 가속도 센서, 관성측정장치 및 위치 측정 장치, 예를 들면 GPS(Global Positioning System) 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The body sensing unit 15 may detect a user's motion, etc. to obtain various types of information related to the motion. For example, the main body sensing unit 15 may detect a user's walking speed. The body sensing unit 15 may include at least one of a speed sensor, a tilt sensor, an acceleration sensor, an inertial measuring device, and a position measuring device, for example, a Global Positioning System (GPS) device.

전원(16)은 하우징(10a) 내부의 각종 부품이나 또는 보행보조부(2)의 각 액츄에이터(21, 31, 41) 등의 부품에 동력을 공급할 수 있다. 전원(16)은 하우징(10a)에 내장될 수 있다. 전원(16)은 일차 전지일 수도 있고 이차 전지일 수도 있다. 일차 전지는 수은전지, 망간전지, 알카라인전지 및 리튬전지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이차 전지는 니켈-카드늄(Ni-cd)전지, 니켈-수소(Ni-CD)전지, 납 축전지(Lead Acid), 리튬 이온(Li-ion)전지, 리튬폴리머전지 등을 포함할 수 있다.The power supply 16 may supply power to various parts inside the housing 10a or to parts such as the actuators 21, 31, and 41 of the walking aid 2. The power supply 16 may be embedded in the housing 10a. The power supply 16 may be a primary battery or a secondary battery. The primary battery may include at least one of a mercury battery, a manganese battery, an alkaline battery, and a lithium battery. The secondary battery may include a nickel-cadmium (Ni-cd) battery, a nickel-hydrogen (Ni-CD) battery, a lead acid battery, a lithium ion (Li-ion) battery, a lithium polymer battery, and the like.

프로세서(17)는 제1 감지부 내지 제3 감지부(25, 35, 45), 제1 측정부 내지 제3 측정부(26, 36, 46) 등에서 전달되는 정보를 기초로 고관절, 슬관절 및 발목 관절이나 각 관절에 대응하는 액츄에이터(21, 31, 41)의 동작 상태를 결정할 수 있다. 또한 프로세서(17)는, 관절이나 관절에 대응하는 액츄에이터(21, 31, 41)의 동작 상태에 대한 결정에 기초로 보행보조장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.The processor 17 is based on information transmitted from the first to third sensing units 25, 35, and 45, the first to third measuring units 26, 36, 46, etc. It is possible to determine the operation state of the joint or the actuators 21, 31, 41 corresponding to each joint. In addition, the processor 17 may generate a control signal for controlling the walking aid device based on the determination of the operation state of the joint or the actuators 21, 31, and 41 corresponding to the joint.

프로세서(17)는 적어도 하나의 실리콘 칩에 산술 논리 연산기, 레지스터, 프로그램 카운터, 명령 디코더나 제어 회로 등이 설치되어 있는 처리 장치일 수 있다. 프로세서(17)는 하우징(10a)에 내장된 인쇄 회로 기판에 배치된 적어도 하나의 반도체 칩에 의해 구현될 수 있다.The processor 17 may be a processing device in which an arithmetic logic operator, a register, a program counter, an instruction decoder or a control circuit is installed on at least one silicon chip. The processor 17 may be implemented by at least one semiconductor chip disposed on a printed circuit board embedded in the housing 10a.

프로세서(17)는, 각각의 측정부(26, 36, 46)에서 전달된 동작과 관련된 정보를 기초로 사용자와 보행보조장치의 역동역학 모델을 계산함으로써 관절의 동작을 추정할 수 있다.The processor 17 may estimate the motion of the joint by calculating a dynamic dynamic model of the user and the walking aid device based on information related to the motion transmitted from the respective measurement units 26, 36, and 46.

프로세서(17)는 일 실시예에 의하면 소정의 보행 모델을 기반으로 관절의 동작을 추정할 수 있다. 도 4 및 도 5는 보행 모델의 일 실시예로서 유한 상태 기계 모델(finite state machine model)를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 바에 따르면 보행은 8개의 단계(s1 내지 s8)로 구분될 수 있다.According to an embodiment, the processor 17 may estimate the motion of the joint based on a predetermined gait model. 4 and 5 are diagrams for explaining a finite state machine model as an embodiment of a gait model. As shown in FIG. 4, walking can be divided into eight steps (s1 to s8).

보행 제1 단계(s1)에서 우측 다리는 부하 반응 상태(LR, loading response state)이고, 좌측 다리는 스윙 전 상태(PSw, pre-swing state)에 해당한다. 보행 제8 단계(s8)에서 보행 제1 단계(s1)로 상태 변경(transition)가 일어나는 도중에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 우측 발의 발뒤꿈치가 지면에 닿을 수 있다. 반면에 좌측 발은 발가락이 지면에 닿아 있고, 좌측 발의 발 뒤꿈치는 지면과 이격될 수 있다(s8-s1).In the first step (s1) of walking, the right leg is in a loading response state (LR), and the left leg is in a pre-swing state (PSw). During the transition from the eighth step (s8) to the first step (s1) of walking, the heel of the right foot may touch the ground as shown in FIGS. 4 and 5. On the other hand, the toe of the left foot is in contact with the ground, and the heel of the left foot can be separated from the ground (s8-s1).

보행 제2 단계(s2)에서는 우측 다리는 미드 스탠스 상태(MSt, mid stance state)이고, 좌측 다리는 초기 스윙 상태(ISW, initial swing state)이다. 보행 제1 단계(s1)에서 제2 단계(s2)로 상태 변경이 일어나는 과정에는 우측 발은 발가락과 발뒤꿈치가 동시에 지면에 닿아 있고, 좌측 다리는 스윙(swing) 동작을 개시한다. 좌측 다리의 발뒤꿈치가 지면에서 먼저 이격되고, 발가락은 발뒤꿈치가 지면에서 이격된 후에 지면에서 이격될 수 있다(s1-s2).In the second walking step (s2), the right leg is in a mid stance state (MSt), and the left leg is in an initial swing state (ISW). In the process of changing the state from the first step (s1) to the second step (s2) of walking, the toe and the heel of the right foot are in contact with the ground at the same time, and the left leg starts a swing motion. The heel of the left leg is first separated from the ground, and the toe may be separated from the ground after the heel is separated from the ground (s1-s2).

보행 제3 단계(s3)에서는 우측 다리는 여전히 미드 스탠스 상태이고, 좌측 다리는 스윙 중 단계(MSw, mid swing state)이다. 보행 제2 단계(s2)에서 보행 제3 단계(s3)로 상태 변경이 일어나는 도중에는 우측 발의 발가락과 발뒤꿈치는 모두 지면에 닿아 있고, 좌측 다리는 스윙 동작을 지속해서 수행한다. 우측 발과 좌측 발은 서로 인접한 거리 위치할 수 있다(s2-s3).In the third step (s3) of walking, the right leg is still in the mid stance state, and the left leg is in the mid swing state (MSw). During the state change from the second walking step (s2) to the walking third step (s3), both the toes and heels of the right foot are in contact with the ground, and the left leg continues to perform the swing motion. The right foot and the left foot may be positioned adjacent to each other (s2-s3).

보행 제4 단계(s4)는 우측 다리는 터미널 스탠스 상태(TSt, terminal stance state)이고, 좌측 다리는 최종 스윙 단계(TSw, terminal swing state)이다. 보행 제3 단계(s3)에서 보행 제4 단계(s4)로 상태 변경이 발생할 때, 우측 발의 발뒤꿈치가 지면에서 이격되기 시작한다. 반면에 우측 발의 발가락은 아직 지면에 닿아 있을 수 있다. 한편 좌측 발은 아직 지면에 닿지 않은 상태를 유지한다(s3-s4).In the fourth step of walking (s4), the right leg is in a terminal stance state (TSt), and the left leg is in a terminal swing state (TSw). When a state change occurs from the walking third step s3 to the walking fourth step s4, the heel of the right foot starts to be separated from the ground. On the other hand, the toe of the right foot may still be touching the ground. Meanwhile, the left foot remains untouched (s3-s4).

보행 제5 단계(s5)에서는, 보행 제1 단계(s1)과 반대로 좌측 다리는 부하 반응 상태이고, 우측 다리는 스윙 전 상태에 해당한다. 보행 제4 단계(s4)에서 보행 제5 단계(s5)로 상태 변경이 일어날 때는 좌측 발의 발뒤꿈치가 지면에 접촉한다. 한편 우측 발의 발가락은 지면에 닿아있고, 발뒤꿈치는 지면에서 이격되어 있을 수 있다(s4-s5).In the fifth walking step (s5), contrary to the walking first step (s1), the left leg is in a load response state, and the right leg is in a state before the swing. When a state change occurs from the walking fourth step s4 to the walking fifth step s5, the heel of the left foot contacts the ground. Meanwhile, the toe of the right foot may be in contact with the ground, and the heel may be separated from the ground (s4-s5).

보행 제6 단계(s6)에서는 좌측 다리는 미드 스탠스 상태이고, 좌측 다리는 초기 스윙 상태에 해당한다. 보행 제5 단계(s5)에서 보행 제6 단계(s6)로 상태 변경이 발생할 때, 좌측 발은 발가락과 발뒤꿈치가 동시에 지면에 접촉할 수 있다. 우측 다리는 우측 발의 발가락이 지면에서 이격되면서 스윙 동작을 개시할 수 있다(s5-s6).In the sixth step (s6) of walking, the left leg is in the mid stance state, and the left leg is in the initial swing state. When a state change occurs from the fifth walking step s5 to the sixth walking step s6, the toe and the heel of the left foot may contact the ground at the same time. The right leg can start a swing motion when the toe of the right foot is separated from the ground (s5-s6).

보행 제7 단계(s7)에서는 좌측 다리는 여전히 미드 스탠스 상태이고, 우측 다리는 스윙 중 단계이다. 보행 제6 단계(s6)에서 보행 제7 단계(s7)로 상태 변경이 일어나는 경우에는 좌측 발의 발가락과 발뒤꿈치는 모두 지면에 닿아 있고, 우측 다리는 스윙 동작을 지속해서 수행한다(s6-s7).In the seventh step (s7) of walking, the left leg is still in mid stance, and the right leg is in the swinging step. When the state change occurs from the sixth step (s6) to the seventh step (s7), the toes and heels of the left foot are both in contact with the ground, and the right leg continues to swing (s6-s7). .

보행 제8 단계(s8)에서는 좌측 다리는 터미널 스탠스 상태이고, 좌측 다리는 최종 스윙 단계에 해당한다. 보행 제7 단계(s7)에서 보행 제8 단계(s8)로의 상태 변경에서는 우측 발은 아직 지면에 닿지 않은 상태를 유지하고, 좌측 발의 발뒤꿈치는 지면에서 이격되기 시작한다(s7-s8).In the eighth step (s8) of walking, the left leg is in the terminal stance state, and the left leg corresponds to the final swing step. In the state change from the walking seventh step (s7) to the walking eighth step (s8), the right foot maintains a state that has not yet touched the ground, and the heel of the left foot starts to be separated from the ground (s7-s8).

상술한 제1 단계 내지 제8 단계(s1 내지 s8)는 보행이 수행되는 동안 계속 반복될 수 있다.The first to eighth steps (s1 to s8) described above may be continuously repeated while walking is performed.

적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 보행 중 보행 단계의 상태 변경(s8-s1 내지 s7-s8)이 발생할 때, 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정 및 수집할 수 있다. 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 상태 변경 과정(s8-s1 내지 s7-s8) 중 특정 시점에서의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정할 수 있다. 실시예에 따라서 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 하나의 상태 변경 과정에서 복수의 특정 시점의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정하고, 복수의 정보의 평균이나 중간값을 획득할 수도 있다.The at least one measurement unit 26, 36, 46 may measure and collect information related to the motion of at least one joint when a state change (s8-s1 to s7-s8) of the walking step occurs while walking. The at least one measurement unit 26, 36, 46 may measure information related to the motion of the joint at a specific time point during the state change process (s8-s1 to s7-s8). Depending on the embodiment, the at least one measurement unit 26, 36, 46 may measure information related to the motion of a joint at a plurality of specific points in a state change process, and may obtain an average or median value of the plurality of information. have.

구체적으로 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 사용자의 복수의 관절 중 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)에 대응되는 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 수집할 수 있다. 또한 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 제1액츄에이터 내지 제3액츄에이터(21, 31, 41) 중 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)가 대응되는 적어도 하나의 구동부의 동작과 관련된 정보를 수집하여 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 수집할 수도 있다. 이 경우 측정부(26, 36, 46)에서 측정되는 정보는 관절의 각도, 관절의 각속도, 관절의 각가속도, 보행보조장치(1)의 보행 속도 및 지면 반력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)에서 측정된 정보는, 프로세서(17)로 전달되거나, 또는 일시적 또는 비일시적으로 소정의 저장 장치에 저장된 후 프로세서(17)로 전달될 수 있다.Specifically, the at least one measurement unit 26, 36, 46 may collect information related to the motion of at least one joint corresponding to at least one measurement unit 26, 36, 46 among a plurality of joints of the user. . In addition, the at least one measurement unit (26, 36, 46) is the operation of at least one driving unit to which at least one measurement unit (26, 36, 46) of the first to third actuators (21, 31, 41) corresponds. It is also possible to collect information related to the motion of at least one joint. In this case, the information measured by the measurement units 26, 36, 46 may include at least one of an angle of a joint, an angular velocity of a joint, an angular acceleration of a joint, a walking speed of the walking aid 1, and a ground reaction force. The information measured by the at least one measurement unit 26, 36, 46 may be transmitted to the processor 17, or may be temporarily or non-temporarily stored in a predetermined storage device and then transmitted to the processor 17.

일 실시예에 의하면 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 발생하는 모든 상태 변경 과정에서 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정 및 수집할 수도 있다. 다른 일 실시예에 의하면, 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는 일부의 상태 변경 과정에서만 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 수집할 수도 있다. 예를 들어 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)는, 도 5의 제1 상태 변경 과정(s8-s1) 내지 제4 상태 변경 과정(s3-s4)에서만 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정 및 수집할 수도 있다.According to an embodiment, the at least one measurement unit 26, 36, 46 may measure and collect information related to the motion of at least one joint in all state change processes that occur. According to another embodiment, the at least one measurement unit 26, 36, 46 may collect information related to the motion of at least one joint only during a partial state change process. For example, the at least one measurement unit 26, 36, 46 is related to the motion of at least one joint only in the first state change process (s8-s1) to the fourth state change process (s3-s4) of FIG. Information can also be measured and collected.

일 실시예에 있어서 적어도 하나의 측정부(26, 36, 46)가 적어도 하나의 관절의 동작과 관련된 정보를 측정 및 수집하는 경우, 측정 시점에 대한 시간 정보도 다른 정보와 함께 프로세서(17)로 전달될 수 있다.In an embodiment, when the at least one measurement unit 26, 36, 46 measures and collects information related to the motion of at least one joint, the time information about the measurement point is also transferred to the processor 17 along with other information. Can be delivered.

프로세서(17)는 측정부(26, 36, 46)에서 측정을 수행한 시점에 대한 시간 정보 및 측정부(26, 36, 46)에서 측정한 정보를 이용하여 관절의 동작을 연산하고, 추정할 수 있다. 이 경우 추정되는 관절의 동작은 다음의 보행 과정의 적어도 하나의 관절의 동작 상태를 판단하는데 이용될 수 있다. 예를 들어 제1 상태 변경 과정 내지 제4 상태 변경 과정(s8-s1 내지 s3-s4)에서 추정된 관절의 동작은, 보행 제5 단계 내지 보행 제8 단계(s5 내지 s8)에서의 적어도 하나의 관절의 동작 상태 판단에 이용될 수 있다.The processor 17 calculates and estimates the motion of the joint using time information on the time point at which the measurement is performed by the measurement units 26, 36, and 46 and the information measured by the measurement units 26, 36, and 46. I can. In this case, the estimated motion of the joint may be used to determine the motion state of at least one joint in the next walking process. For example, the motion of the joint estimated in the first state change process to the fourth state change process (s8-s1 to s3-s4) is at least one It can be used to determine the motion state of the joint.

프로세서(17)는 소정의 보간법(interpolation)을 이용하여 관절의 동작과 관련된 정보가 측정된 복수의 시점 사이에서의 관절의 동작과 관련된 정보를 추정할 수 있다. 이 경우 추정되는 관절의 동작과 관련된 정보는 관절의 각도, 관절의 각속도 및 관절의 각가속도를 포함할 수 있다.The processor 17 may estimate information related to the motion of the joint between a plurality of points in which information related to the motion of the joint is measured using a predetermined interpolation. In this case, the information related to the motion of the estimated joint may include the angle of the joint, the angular velocity of the joint, and the angular acceleration of the joint.

프로세서(17)는 제1 측정부 내지 제3 측정부(26, 36, 46) 중 적어도 하나의 측정부에서 측정된 적어도 하나의 측정값을 기초로 적어도 하나의 관절의 토크를 연산할 수 있다. 이 경우 제1 측정부 내지 제3 측정부(26, 36, 46)가 측정한 적어도 하나의 관절의 동작에 대한 각종 파라미터, 일례로 관절 각도, 관절의 각속도 및 관절의 가속도 등이 적어도 하나의 관절의 토크 연산을 위해 이용될 수 있다.The processor 17 may calculate the torque of at least one joint based on at least one measurement value measured by at least one of the first to third measurement units 26, 36, and 46. In this case, various parameters for the motion of at least one joint measured by the first to third measurement units 26, 36, 46, for example, the joint angle, the angular velocity of the joint, and the acceleration of the joint are at least one joint. It can be used for torque calculation.

개시된 실시예에 따른 보행보조장치는 사용자가 보행보조장치의 성능과 관련된 가변특성들을 사용자의 개개인의 체형이나 보행습관에 적합하게 직관적으로 조절할 수 있는 방법을 제공한다. 가변특성은 사용자가 보행보조장치를 자신의 체형이나 보행습관에 맞게 보다 편하고 자연스럽게 사용하기 위해 조절할 수 있는 장치의 성능과 관련된 특성들이다.The walking assist device according to the disclosed embodiment provides a method for a user to intuitively adjust variable characteristics related to the performance of the walking assist device to suit the user's individual body shape or walking habit. The variable characteristics are characteristics related to the performance of the device that the user can adjust for a more comfortable and natural use of the walking aid device according to his or her body shape or walking habit.

가변특성들은 보행보조장치가 제공하는 조력의 크기, 보행보조장치의 반응속도 및 보행보조장치의 모션의 부드러움 등을 포함할 수 있다.The variable characteristics may include the magnitude of assistance provided by the walking assistance device, the reaction speed of the walking assistance device, and the smoothness of motion of the walking assistance device.

보행보조장치가 보다 크거나 작은 힘으로 보행을 보조해주기를 원할 때 조력의 크기를 조절할 필요가 있고, 사용자의 움직임에 반응하여 즉각적으로 조력을 제공해주기를 원할 때 보행보조장치의 반응속도를 조절할 필요가 있다. 또한, 보다 편하고 자연스럽게 보행하기 위해 보행보조장치의 모션의 부드러움을 조절할 필요가 있다. 가변특성은 전술한 예들에 한정되지 않고, 보행보조장치의 성능과 관련된 것으로 보다 편하고 자연스러운 보행을 위해 조절할 필요가 있는 특성들은 상기 가변특성에 포함될 수 있다.When you want the walking aid to assist walking with a larger or smaller force, you need to adjust the size of the assistance, and when you want to provide immediate assistance in response to the user's movement, you need to adjust the reaction speed of the walking aid. There is. In addition, in order to walk more comfortably and naturally, it is necessary to adjust the smoothness of the motion of the walking aid. The variable characteristics are not limited to the above-described examples, and characteristics that need to be adjusted for a more comfortable and natural gait as related to the performance of the walking aid device may be included in the variable characteristics.

개시된 실시예에 따른 보행보조장치는 사용자가 이러한 가변특성을 직관적으로 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 구비한 입력부(50)를 포함한다.The walking aid device according to the disclosed embodiment includes an input unit 50 having a user interface through which a user can intuitively adjust such variable characteristics.

도 6 및 도 7은 보행보조장치의 입력부에 가변특성을 조절하기 위해 마련된 사용자 인터페이스의 실시예들을 나타낸다.6 and 7 show embodiments of a user interface provided to adjust a variable characteristic to an input unit of a walking aid device.

도 6에 도시된 것처럼, 입력부(50)에는 조절 대상인 가변특성들의 대표적인 특징을 나타내는 명칭(51)들이 표시될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 것처럼, 조력의 크기는 "크기"로, 보행보조장치의 반응속도는 "반응속도"로, 보행보조장치 모션의 부드러움은 "부드러움"으로 표시될 수 있다. 이는 도 7에 도시된 입력부(50)의 실시예 또한 마찬가지이다.As shown in FIG. 6, the input unit 50 may display names 51 indicating typical characteristics of variable characteristics to be adjusted. For example, as shown in FIG. 6, the magnitude of the assistance may be expressed as "size", the reaction speed of the walking aid may be expressed as "reaction speed", and the softness of the motion of the walking aid may be expressed as "softness". This also applies to the embodiment of the input unit 50 shown in FIG. 7.

또한, 입력부(50)에는 도 6에 도시된 것처럼, 각 가변특성의 상태가 커지거나 작아지도록 조절할 수 있는 조절버튼(52)이 가변특성마다 적어도 하나씩 마련되거나, 도 7에 도시된 것처럼, 각 가변특성의 상태를 조절할 수 있는 조절 다이얼(54)이 가변특성마다 하나씩 마련될 수 있다.In addition, as shown in Fig. 6, the input unit 50 is provided with at least one control button 52 for each variable characteristic, which can be adjusted to increase or decrease the state of each variable characteristic, or as shown in FIG. One adjustment dial 54 capable of adjusting the state of the characteristic may be provided for each variable characteristic.

사용자는 도 6이나 도 7에 도시된 조절버튼(52)이나 조절다이얼(54)을 조작하여 원하는 가변특성의 상태를 현재보다 커지도록 조절하거나 작아지도록 조절할 수 있다. 또한, 입력부(50)에는 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 자동버튼(53)이 마련될 수 있다. 사용자가 자동버튼(53)을 누르게 되면, 각각의 가변특성들은 미리 설정된 세팅에 따라 자동으로 조절된다. 사용자는 자신의 체형이나 보행습관에 맞는 세팅을 미리 저장할 수 있고, 매번 가변특성을 조절하는 대신 자동버튼(53)을 조작함으로써 바로 원하는 세팅대로 보행보조장치의 성능을 조절할 수 있다. 이러한 세팅을 위해 입력부(50)에 별도의 버튼이나 다이얼이 마련될 수도 있으나, 별도의 버튼이나 다이얼없이 각각의 가변특성을 조절하기 위해 마련된 버튼들을 미리 정해진 약속에 따라 조작하여 세팅을 설정하고 저장할 수도 있다. 버튼이나 다이얼은 일 예이고 조이스틱이나 트랙볼 같은 구조물을 통해 사용자 인터페이스가 구성될 수도 있다.The user can adjust the state of the desired variable characteristic to be larger or smaller than the present by manipulating the adjustment button 52 or the adjustment dial 54 shown in FIG. 6 or 7. In addition, the input unit 50 may be provided with an automatic button 53 as shown in FIGS. 6 and 7. When the user presses the automatic button 53, each variable characteristic is automatically adjusted according to a preset setting. The user can pre-store settings suitable for his or her body shape or walking habit, and by operating the automatic button 53 instead of adjusting the variable characteristics each time, the performance of the walking aid can be adjusted according to the desired setting. For this setting, a separate button or dial may be provided in the input unit 50, but the buttons provided to adjust the variable characteristics without a separate button or dial may be manipulated according to a predetermined appointment to set and store the setting. have. A button or dial is an example, and a user interface may be configured through a structure such as a joystick or a trackball.

도 6 및 도 7에 도시된 사용자 인터페이스는 일 예일 뿐이고, 터치스크린을 사용하여 터치방식으로 가변특성을 조절하도록 사용자 인터페이스가 마련될 수도 있고, 사용자의 음성명령에 따라 가변특성을 조절할 수 있도록 음성인식장치를 사용하여 사용자 인터페이스가 구현될 수도 있다. 그리고, 사용자 인터페이스는 사용자의 동작을 인식하여 가변특성을 조절할 수 있도록 동작인식장치를 사용할 수도 있다. The user interface shown in FIGS. 6 and 7 is only an example, and a user interface may be provided to adjust variable characteristics by a touch method using a touch screen, and voice recognition to adjust the variable characteristics according to a user's voice command. The user interface may be implemented using the device. In addition, the user interface may use a motion recognition device to recognize a user's motion and adjust variable characteristics.

입력부(50)는 전술한 사용자 인터페이스에 대한 예시들의 다양한 조합을 통해 구현될 수 있고, 사용자는 원하는 명령 입력방식에 대응되는 사용자 인터페이스를 선택하여 명령을 입력할 수 있다.The input unit 50 may be implemented through various combinations of examples of the above-described user interface, and a user may select a user interface corresponding to a desired command input method and input a command.

이러한 입력부(50)는 보행보조장치의 어느 곳에나 설치될 수 있으나, 예를 들어 조작의 편의성을 위해 사용자의 손이 닿을 수 있도록 도 2에 도시된 것처럼 본체부에 설치될 수 있다Such an input unit 50 may be installed anywhere in the walking aid device, but may be installed on the main body as shown in FIG. 2 so that the user's hand can reach for convenience of operation, for example.

사용자가 입력부(50)를 통해 원하는 가변특성을 조절하는 명령을 입력하면, 프로세서(17)는 가변특성을 조절하기 위해 해당 가변특성의 조절과 관련하여 조절될 수 있는 파라미터들을 조절한다.When a user inputs a command for adjusting a desired variable characteristic through the input unit 50, the processor 17 adjusts parameters that can be adjusted in connection with the adjustment of the variable characteristic in order to adjust the variable characteristic.

보행보조장치는 하기의 수학식 1처럼 모델링할 수 있다.The walking aid device can be modeled as in Equation 1 below.

<수학식 1><Equation 1>

(1) V=Li+Ri+K(dq/dt)(1) V=Li+Ri+K(dq/dt)

(2) τm=J(d2q/dt2)+B(dq/dt)+τl (2) τ m =J(d 2 q/dt 2 )+B(dq/dt)+τ l

(3) τl=M(d2q/dt2)+C(dq/dt)+Gq(3) τ l =M(d 2 q/dt 2 )+C(dq/dt)+Gq

(4) τl=f(L, R, K, J, B, M, C, G)l (4) τ l =f(L, R, K, J, B, M, C, G) l

수학식 1은 보행보조장치의 액츄에이터, 예를 들면 모터가 전압(V)이 인가되면 부하, 즉 관절을 회전시키는 토크(τl)를 생성하는 것을 모델링하고 있다.Equation 1 is modeling that an actuator of a walking aid device, for example, a motor generates a load, that is, a torque (τ l) that rotates a joint when a voltage (V) is applied.

수학식 1의 (1)에 나타난 V는 모터에 인가되는 입력전압을, L은 모터의 인덕턴스를, R은 저항을. K는 역기전력을 의미한다. 그리고, i는 전류를, q는 관절의 회전각도를 의미한다. 수학식 2의 (2)에 나타난 τm은 모터에서 출력되는 토크를, J는 모터의 관성 모멘트를, B는 점성마찰계수를, τl은 부하에 작용하는 토크를 의미한다. 그리고 dq/dt는 관절의 각속도를 의미하고, d2q/dt2은 관절의 각가속도를 의미한다. V shown in (1) of Equation 1 is the input voltage applied to the motor, L is the inductance of the motor, and R is the resistance. K stands for back electromotive force. And, i means the current and q means the rotation angle of the joint. Τ m shown in (2) of Equation 2 is the torque output from the motor, J is the moment of inertia of the motor, B is the coefficient of viscous friction, and τ l is the torque acting on the load. And dq/dt means the angular velocity of the joint, and d 2 q/dt 2 means the angular acceleration of the joint.

수학식 1의 (3)에 나타난, τl은 관절의 토크를 의미한다. M은 사용자의 자세에 따라 변화될 수 있는 질량을 반영하기 위한 제1파라미터이고, C는 다리의 회전에 따른 코리올리 힘(Coriolis force)을 반영하기 위한 파라미터이며, G는 지구 중력을 반영하기 위한 파라미터이다. M, C, Q는 다른 시스템 파라미터와 달리 고정되지 않고 조절 가능한 파라미터들이다. In (3) of Equation 1, τ l means the torque of the joint. M is the first parameter to reflect the mass that can be changed according to the user's posture, C is the parameter to reflect Coriolis force according to the rotation of the leg, and G is the parameter to reflect the Earth's gravity. to be. Unlike other system parameters, M, C, and Q are non-fixed and adjustable parameters.

액츄에이터에서 생성되어 관절에 작용하는 부하토크 τl은 수학식 2의 (4)에 나타낸 것처럼, 전술한 파라미터, L, R, K, J, B, M, C, G의 함수이다. 파라미터들 중 M, C, G를 제외한 나머지 L, R, K, J, B는 액츄에이터의 모터, 감속기, 링크 등과 같은 구성들의 고유변수로 보행보조장치의 제조 시 캘리브레이션을 통해 설정된 고정 파라미터들이다. 이러한 고정 파라미터들을 조절하여 사용자의 체형이나 보행습관에 맞게 보행보조장치의 성능을 조절하려면, 보행보조장치의 착용 전에 매번 캘리브레이션을 수행하거나 평균적인 값을 정하여 그대로 사용해야 한다. 이런 과정은 보행보조장치의 사용에 많은 불편을 초래하고 보행보조장치의 사용성을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. The load torque τ l generated by the actuator and acting on the joint is a function of the above-described parameters, L, R, K, J, B, M, C, and G, as shown in (4) of Equation 2. Among the parameters, except for M, C, G, L, R, K, J, and B are intrinsic variables of configurations such as the motor, reducer, and link of the actuator, and are fixed parameters set through calibration when manufacturing a walking aid. In order to adjust the performance of the gait aid device according to the user's body shape or gait habits by adjusting these fixed parameters, it is necessary to perform calibration each time before wearing the gait aid device or set an average value and use it as it is. This process may cause a lot of inconvenience in the use of the walking aid and may act as a factor that deteriorates the usability of the walking aid.

개시된 실시예에 따른 보행보조장치는, 전술한 입력부(50)를 통한 가변특성의 조절명령에 대응하여 M, C, G와 같은 가변 파라미터를 조절함으로써, 별도의 캘리브레이션 과정없이 사용자가 자신의 체형이나 보행습관에 맞게 보행보조장치의 성능을 직관적으로 조절할 수 있도록 한다.In the walking aid device according to the disclosed embodiment, by adjusting variable parameters such as M, C, and G in response to the command for adjusting the variable characteristics through the input unit 50 described above, the user can use his or her body shape without a separate calibration process. Intuitively adjust the performance of walking aids to suit your walking habits.

입력부(50)를 통해 가변특성의 조절명령이 입력되면, 프로세서(17)는 전술한 가변 파라미터 중, 상기 가변특성의 조절과 관련된 가변 파라미터를 결정하고, 결정된 가변 파라미터를 조절하여 입력부(50)를 통한 조절명령에 대응하여 가변특성을 변화시킨다.When a command for adjusting the variable characteristic is input through the input unit 50, the processor 17 determines a variable parameter related to the adjustment of the variable characteristic among the above-described variable parameters, and adjusts the determined variable parameter to input the input unit 50. It changes the variable characteristics in response to the control command through.

가변특성의 조절에 대응하여 프로세서(17)는 부하토크의 시간응답특성을 조절하는데, 시간응답특성을 구성하는 가변 파라미터를 조절하여 시간응답특성을 조절한다. In response to the adjustment of the variable characteristic, the processor 17 adjusts the time response characteristic of the load torque, and adjusts the time response characteristic by adjusting a variable parameter constituting the time response characteristic.

도 8은 일 실시예에 따른 보행보조장치의 부하토크의 스텝입력에 대한 시간응답을 나타낸 도면이고, 도 9는 감쇠비에 따라 오버슈트가 변하는 것을 나타내고, 도 10은 고유진동수에 따라 상승시간과 정착시간이 변하는 것을 나타낸다.8 is a diagram showing a time response to a step input of a load torque of a walking aid device according to an embodiment, FIG. 9 shows a change in overshoot according to a damping ratio, and FIG. 10 is a rise time and settling according to the natural frequency. It represents a change of time.

도 8에 도시된 것처럼, 부하토크의 스텝입력(step input)에 대한 시간응답특성들은 오버슈트(overshoot), 상승시간(rise time), 정착시간(settling time)이 있다. 이러한 시간응답특성들은 각각 가변특성들과 연관이 되어, 프로세서(17)는 가변특성을 조절하기 위해 시간응답특성을 조절하게 된다.As shown in FIG. 8, time response characteristics to a step input of load torque include overshoot, rise time, and settling time. Each of these time response characteristics is associated with the variable characteristics, and the processor 17 adjusts the time response characteristics to adjust the variable characteristics.

예를 들면, 가변특성 중 조력의 크기는 시간응답특성 중 오버슈트와 연관이 있고, 보행보조장치의 반응속도는 상승시간과 연관이 있으며, 보행보조장치 모션의 부드러움은 정착시간과 연관이 있다.For example, the magnitude of the tidal force among the variable characteristics is related to the overshoot among the time-response characteristics, the response speed of the walking aid is related to the ascent time, and the smoothness of the walking aid motion is related to the settling time.

가변특성과 시간응답특성의 연관관계를 하기의 수학식 2를 기초로 보다 구체적으로 설명한다.The relationship between the variable characteristic and the time response characteristic will be described in more detail based on Equation 2 below.

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112020068344180-pat00001
Figure 112020068344180-pat00001

상기 시간응답특성 중 오버슈트가 증가하면 조력의 크기가 증가한다. 수학식 2에 나타낸 것처럼, 오버슈트는 감쇠비 즉, 제타에 따라 달라지는데, 도 9를 참조하면, 제타가 증가할수록 오버슈트가 감소하는 것을 알 수 있다. 또한 수학식 2을 참조하면, 제타는 가변 파라미터 중 C를 조절하여 직접 조절이 가능하다. 따라서, 조력의 크기를 증가시키는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 오버슈트를 증가시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 C를 감소시켜 제타를 감소시킨다. 물론 C를 감소시키면서 다른 가변 파라미터인 M과 G를 함께 증가시켜 제타를 감소시킬 수도 있다.Among the time response characteristics, when the overshoot increases, the magnitude of the tidal force increases. As shown in Equation 2, the overshoot varies depending on the damping ratio, that is, the zeta. Referring to FIG. 9, it can be seen that the overshoot decreases as the zeta increases. Also, referring to Equation 2, the zeta can be directly adjusted by adjusting C among the variable parameters. Accordingly, when an adjustment command for increasing the magnitude of the help is input through the input unit 50, the processor 17 decreases the variable parameter C to decrease the zeta in order to increase the overshoot. Of course, it is also possible to decrease the zeta by decreasing C and increasing the other variable parameters M and G together.

상기 시간응답특성 중 상승시간이 감소하면 보행보조장치의 반응속도가 증가한다. 수학식 2에 나타낸 것처럼, 상승시간은 고유진동수, 즉 오메가에 따라 달라지는데, 도 10을 참조하면, 고유진동수가 증가할수록 상승시간이 감소하는 것을 알 수 있다. 또한 수학식 2를 참조하면, 고유진동수는 가변 파라미터 중 G와 M을 조절하여 직접 조절이 가능하다. 따라서, 반응속도를 증가시키는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 상승시간을 감소시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 M을 감소시키고 G를 증가시켜 고유진동수를 증가시킨다.If the rise time decreases among the time response characteristics, the reaction speed of the walking aid increases. As shown in Equation 2, the rise time varies depending on the natural frequency, that is, omega. Referring to FIG. 10, it can be seen that the rise time decreases as the natural frequency increases. In addition, referring to Equation 2, the natural frequency can be directly adjusted by adjusting G and M among variable parameters. Accordingly, when an adjustment command for increasing the reaction speed is input through the input unit 50, the processor 17 decreases the variable parameter M and increases G to increase the natural frequency in order to decrease the rise time.

상기 시간응답특성 중 정착시간이 증가하면 보행보조장치 모션이 더 부드러워진다. 수학식 2에 나타낸 것처럼, 정착시간은 고유진동수, 즉 오메가에 따라 달라지는데, 도 10을 참조하면, 고유진동수가 감소할수록 정착시간이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 수학식 2을 참조하면, 고유진동수는 가변 파라미터 중 G와 M을 조절하여 직접 조절이 가능하다. 따라서, 보행보조장치의 모션을 더 부드럽게 하고자 하는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 정착시간을 증가시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 M을 증가시키고 G를 감소시켜 고유진동수를 감소시킨다.If the settling time increases among the time response characteristics, the motion of the walking aid device becomes smoother. As shown in Equation 2, the settling time varies depending on the natural frequency, that is, omega. Referring to FIG. 10, it can be seen that the settling time increases as the natural frequency decreases. Also, referring to Equation 2, the natural frequency can be directly adjusted by adjusting G and M among variable parameters. Therefore, when an adjustment command for smoothing the motion of the walking aid device is input through the input unit 50, the processor 17 increases the variable parameter M and decreases G to decrease the natural frequency in order to increase the settling time. .

입력부(50)의 자동버튼(53)을 통해 가변특성들을 미리 정해진 세팅에 따라 조절하고자 하는 명령이 입력되면, 프로세서(17)는 미리 정해진 세팅에 맞게 상기 시간응답특성들을 조절하기 위해 가변 파라미터들을 조절하여 보행보조장치의 성능을 조절한다.When a command to adjust variable characteristics according to a predetermined setting is input through the automatic button 53 of the input unit 50, the processor 17 adjusts the variable parameters to adjust the time response characteristics according to a predetermined setting. To adjust the performance of the walking aid.

입력부(50)를 통해 가변특성에 대한 조절명령이 입력되면, 프로세서(17)는 조절명령에 대응하여 전술한 것처럼 가변 파라미터들을 조절하고, 조절된 가변 파라미터에 따라 액츄에이터가 동작하도록 액츄에이터로 제어신호를 출력한다. 액츄에이터는 프로세서(17)로부터 출력된 제어신호에 따라 토크를 발생시켜 사용자가 원하는 성능으로 사용자의 보행을 보조한다.When an adjustment command for the variable characteristic is input through the input unit 50, the processor 17 adjusts the variable parameters as described above in response to the adjustment command, and transmits a control signal to the actuator so that the actuator operates according to the adjusted variable parameter. Print it out. The actuator generates torque according to the control signal output from the processor 17 to assist the user in walking with the performance desired by the user.

프로세서(17)의 가변 파라미터의 조절과 그에 대응한 액츄에이터의 구동은 입력부(50)를 통한 조절명령의 변화에 대응하여 실시간으로 수행된다.The control of the variable parameter of the processor 17 and the driving of the actuator corresponding thereto are performed in real time in response to a change in the control command through the input unit 50.

도 11은 일 실시예에 따른 보행보조장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a method of controlling a walking aid device according to an exemplary embodiment.

도 11을 참조하면, 입력부(50)에서 가변특성에 대한 조절명령을 입력받고(500), 프로세서(17)에서 조절명령에 대응하여 가변 파라미터를 조절한다(510). Referring to FIG. 11, the input unit 50 receives an adjustment command for the variable characteristic (500), and the processor 17 adjusts the variable parameter in response to the adjustment command (510).

입력부(50)는 보행보조장치의 성능과 관련된 가변특성을 직관적으로 조절할 수 있는 사용자 인터페이스를 구비한다. 우선, 사용자 인터페이스에는 조절 대상인 가변특성들의 대표적인 특징을 나타내는 명칭(51)들이 표시될 수 있고, 각 가변특성의 상태가 커지거나 작아지도록 조절할 수 있는 조절버튼(52)이 가변특성마다 적어도 하나씩 마련되거나, 각 가변특성의 상태를 조절할 수 있는 조절 다이얼(54)이 가변특성마다 하나씩 마련될 수 있다. 또는, 사용자 인터페이스는 터치스크린을 사용하여 터치방식으로 가변특성을 조절하도록 마련될 수도 있고, 사용자의 음성명령에 따라 가변특성을 조절할 수 있도록 음성인식장치를 사용하거나, 사용자의 동작을 인식하여 가변특성을 조절할 수 있도록 동작인식장치를 사용할 수도 있다. 사용자는 원하는 명령 입력방식에 대응되는 사용자 인터페이스를 선택하여 명령을 입력함으로써, 가변특성의 상태를 현재보다 커지도록 조절하거나 작아지도록 조절할 수 있다. The input unit 50 has a user interface for intuitively adjusting variable characteristics related to the performance of the walking aid device. First, the user interface may display names 51 representing typical characteristics of variable characteristics to be adjusted, and at least one control button 52 capable of adjusting the state of each variable characteristic to increase or decrease is provided for each variable characteristic, or , One control dial 54 capable of adjusting the state of each variable characteristic may be provided for each variable characteristic. Alternatively, the user interface may be provided to adjust the variable characteristics by a touch method using a touch screen, use a voice recognition device to adjust the variable characteristics according to the user's voice command, or use a variable characteristic by recognizing the user's motion. You can also use a motion recognition device to control By selecting a user interface corresponding to a desired command input method and inputting a command, the user can adjust the state of the variable characteristic to be larger or smaller than the current one.

사용자가 입력부(50)를 통해 원하는 가변특성을 조절하는 명령을 입력하면, 프로세서(17)는 가변특성을 조절하기 위해 해당 가변특성의 조절과 관련된 파라미터들을 조절한다.When a user inputs a command for adjusting a desired variable characteristic through the input unit 50, the processor 17 adjusts parameters related to the adjustment of the variable characteristic in order to adjust the variable characteristic.

프로세서(17)는 전술한 입력부(50)를 통한 가변특성의 조절명령에 대응하여 M, C, G와 같은 가변 파라미터를 조절한다. 프로세서(17)는 전술한 가변 파라미터 중, 상기 가변특성의 조절과 관련된 가변 파라미터를 결정하고, 결정된 가변 파라미터를 조절하여 입력부(50)를 통한 조절명령에 대응하여 가변특성을 변화시킨다.The processor 17 adjusts variable parameters such as M, C, and G in response to a command for adjusting the variable characteristics through the input unit 50 described above. The processor 17 determines a variable parameter related to adjustment of the variable characteristic among the above-described variable parameters, adjusts the determined variable parameter, and changes the variable characteristic in response to an adjustment command through the input unit 50.

보다 구체적으로, 프로세서(17)는 가변특성의 조절에 대응하여 부하토크의 시간응답특성을 조절하는데, 시간응답특성을 조절하기 위해 시간응답특성을 구성하는 가변 파라미터를 조절한다. More specifically, the processor 17 adjusts the time response characteristic of the load torque in response to the adjustment of the variable characteristic, and adjusts a variable parameter constituting the time response characteristic in order to adjust the time response characteristic.

부하토크의 스텝입력(step input)에 대한 시간응답특성들은 오버슈트(overshoot), 상승시간(rise time), 정착시간(settling time)이 있고, 이러한 시간응답특성들은 각각 가변특성들과 연관이 되어, 프로세서(17)는 가변특성을 조절하기 위해 시간응답특성을 조절하게 된다.The time response characteristics for the step input of the load torque are overshoot, rise time, and settling time, and these time response characteristics are each related to the variable characteristics. , The processor 17 adjusts the time response characteristic to adjust the variable characteristic.

예를 들면, 상기 시간응답특성 중 오버슈트가 증가하면 조력의 크기가 증가하는데, 오버슈트는 감쇠비 즉, 제타에 따라 달라진다. 오버슈트는 제타가 증가할수록 감소하고, 제타는 가변 파라미터 중 C가 감소할수록 감소한다. 따라서, 조력의 크기를 증가시키는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 오버슈트를 증가시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 C를 감소시켜 제타를 감소시킨다. 물론 C를 감소시키면서 다른 가변 파라미터인 M과 G를 함께 증가시켜 제타를 감소시킬 수도 있다. 또한, 상기 시간응답특성 중 상승시간이 감소하면 보행보조장치의 반응속도가 증가하는데, 상승시간은 고유진동수, 즉 오메가에 따라 달라진다. 상승시간은 고유진동수가 증가할수록 감소하고, 고유진동수는 가변 파라미터 중 G와 M을 조절하여 직접 조절이 가능하다. 반응속도를 증가시키는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 상승시간을 감소시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 M을 감소시키고 G를 증가시켜 고유진동수를 증가시킨다. 상기 시간응답특성 중 정착시간이 증가하면 보행보조장치 모션이 더 부드러워 지는데, 정착시간은 고유진동수, 즉 오메가에 따라 달라진다. 정착시간은 고유진동수가 감소할수록 증가하고, 고유진동수는 가변 파라미터 중 G와 M을 조절하여 직접 조절이 가능하다. 보행보조장치의 모션을 더 부드럽게 하고자 하는 조절명령이 입력부(50)를 통해 입력되면, 정착시간을 증가시키기 위해 프로세서(17)는 가변 파라미터 M을 증가시키고 G를 감소시켜 고유진동수를 감소시킨다.For example, if the overshoot increases among the time response characteristics, the magnitude of the tidal force increases, but the overshoot varies depending on the damping ratio, that is, the zeta. The overshoot decreases as the zeta increases, and the zeta decreases as C decreases among the variable parameters. Accordingly, when an adjustment command for increasing the magnitude of the help is input through the input unit 50, the processor 17 decreases the variable parameter C to decrease the zeta in order to increase the overshoot. Of course, it is also possible to decrease the zeta by decreasing C and increasing the other variable parameters M and G together. In addition, if the rise time of the time response characteristics decreases, the reaction speed of the walking aid increases, and the rise time varies depending on the natural frequency, that is, omega. The rise time decreases as the natural frequency increases, and the natural frequency can be directly adjusted by adjusting G and M among the variable parameters. When an adjustment command for increasing the reaction speed is input through the input unit 50, the processor 17 decreases the variable parameter M and increases G to increase the natural frequency in order to decrease the rise time. If the settling time increases among the time response characteristics, the motion of the walking aid device becomes smoother, and the settling time varies depending on the natural frequency, that is, omega. The settling time increases as the natural frequency decreases, and the natural frequency can be directly adjusted by adjusting G and M among the variable parameters. When an adjustment command for smoothing the motion of the walking aid device is input through the input unit 50, the processor 17 increases the variable parameter M and decreases G to decrease the natural frequency in order to increase the settling time.

프로세서(17)는 가변 파라미터의 조절을 반영한 제어신호를 생성하여 액츄에이터로 출력하고(520), 액츄에이터는 제어신호에 대응한 토크를 발생시켜 사용자의 보행을 보조한다(530). 입력부(50)를 통해 가변특성에 대한 조절명령이 입력되면, 프로세서(17)는 조절명령에 대응하여 전술한 것처럼 가변 파라미터들을 조절하고, 조절된 가변 파라미터에 따라 액츄에이터가 동작하도록 액츄에이터로 제어신호를 출력한다. 액츄에이터는 프로세서(17)로부터 출력된 제어신호에 따라 토크를 발생시켜 사용자가 원하는 성능으로 사용자의 보행을 보조한다. 이러한, 프로세서(17)의 가변 파라미터의 조절과 그에 대응한 액츄에이터의 구동은 입력부(50)를 통한 조절명령의 변화에 대응하여 실시간으로 수행된다.The processor 17 generates a control signal reflecting the adjustment of the variable parameter and outputs it to the actuator (520), and the actuator generates a torque corresponding to the control signal to assist the user's walking (530). When an adjustment command for the variable characteristic is input through the input unit 50, the processor 17 adjusts the variable parameters as described above in response to the adjustment command, and transmits a control signal to the actuator so that the actuator operates according to the adjusted variable parameter. Print it out. The actuator generates torque according to the control signal output from the processor 17 to assist the user in walking with the performance desired by the user. The adjustment of the variable parameters of the processor 17 and the driving of the actuator corresponding thereto are performed in real time in response to a change in the adjustment command through the input unit 50.

1 : 보행보조장치
2 : 보행보조부
10 : 본체부
50 : 입력부
17 : 프로세서
1: walking aid device
2: Pedestrian assistant
10: main body
50: input
17: processor

Claims (20)

적어도 하나의 사용자 인터페이스를 통해 보행보조장치의 가변특성을 조절하는 명령을 입력받는 입력부;
상기 입력부를 통한 가변특성의 조절에 대응하여, 상기 가변특성의 조절에 관련된 가변 파라미터를 조절하는 프로세서; 및
상기 가변특성이 변하도록, 상기 가변 파라미터의 조절에 대응하여 변화된 조력(assist power)을 출력하는 액츄에이터;를 포함하고,
상기 입력부는 상기 가변특성을 직관적으로 조절하기 위한 사용자 인터페이스를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는 음성인식장치 및 동작인식장치 중 적어도 하나를 포함하고, 사용자가 선택한 입력방식에 대응되는 사용자 인터페이스를 통해 상기 가변특성을 조절하는 명령을 입력받고,
상기 가변특성은 상기 조력의 크기, 상기 보행보조장치의 반응속도 및 상기 보행보조장치의 모션의 부드러움 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 가변 파라미터는 사용자의 자세에 따라 변하는 질량을 반영하는 파라미터, 다리의 회전에 따른 코리올리 힘을 반영하는 파라미터 및 지구 중력을 반영하는 파라미터 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 가변특성의 조절에 대응하여, 상기 가변특성의 조절에 관련된 부하토크(load torque)의 시간응답특성을 조절하고, 상기 시간응답특성은 오버슈트, 상승시간(rise time) 및 정착시간(settling time) 중 적어도 하나를 포함하는 보행보조장치.
An input unit receiving a command for adjusting the variable characteristics of the walking aid device through at least one user interface;
A processor for adjusting a variable parameter related to the adjustment of the variable characteristic in response to the adjustment of the variable characteristic through the input unit; And
Including; and an actuator for outputting a changed assist power (assist power) in response to the adjustment of the variable parameter so that the variable characteristic is changed, and
The input unit includes a user interface for intuitively adjusting the variable characteristic, the user interface includes at least one of a voice recognition device and a motion recognition device, and the variable through a user interface corresponding to the input method selected by the user Receives a command to adjust the characteristics,
The variable characteristic includes at least one of the magnitude of the assistance, the reaction speed of the walking assistance device, and the smoothness of the motion of the walking assistance device,
The variable parameter includes at least one of a parameter that reflects a mass that changes according to a user's posture, a parameter that reflects a Coriolis force according to a rotation of a leg, and a parameter that reflects Earth's gravity,
The processor,
In response to the adjustment of the variable characteristic, a time response characteristic of a load torque related to the adjustment of the variable characteristic is adjusted, and the time response characteristic is an overshoot, a rise time, and a settling time. ) Walking aids comprising at least one of.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 입력부는 터치스크린을 사용하여 터치방식으로 상기 가변특성을 조절하는 사용자 인터페이스를 포함하는 보행보조장치.
The method of claim 1,
The walking aid device including a user interface for adjusting the variable characteristic in a touch manner using a touch screen of the input unit.
제1항에 있어서,
상기 입력부는 음성인식장치를 통해 사용자의 음성명령에 따라 상기 가변특성을 조절하는 사용자 인터페이스를 포함하는 보행보조장치.
The method of claim 1,
The walking aid device comprising a user interface for adjusting the variable characteristics according to a user's voice command through the input unit through a voice recognition device.
제1항에 있어서,
상기 입력부는 동작인식장치를 통해 사용자의 동작을 인식하여 상기 가변특성을 조절하는 사용자 인터페이스를 포함하는 보행보조장치.
The method of claim 1,
The walking aid device comprising a user interface for adjusting the variable characteristic by recognizing a user's motion through the input unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 입력부는 미리 정해진 세팅에 따라 상기 가변특성을 자동으로 조절하기 위한 자동버튼을 포함하고,
상기 자동버튼을 통한 명령이 입력되면, 상기 프로세서는 상기 가변특성 중 조력의 크기, 보행보조장치의 반응속도 및 보행보조장치 모션의 부드러움 중 적어도 하나에 관련된 가변 파라미터를 미리 정해진 세팅에 따라 조절하는 보행보조장치.
The method of claim 1,
The input unit includes an automatic button for automatically adjusting the variable characteristic according to a predetermined setting,
When a command through the automatic button is input, the processor adjusts a variable parameter related to at least one of the magnitude of assistance, the response speed of the walking assistance device, and the smoothness of the walking assistance device motion among the variable characteristics according to a predetermined setting. Auxiliary device.
입력부에서 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 통해 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계;
프로세서에서 상기 가변특성의 조절명령에 대응하여 상기 가변특성의 조절에 관련된 가변 파라미터를 조절하는 단계; 및
액츄에이터에서 상기 가변 파라미터의 조절에 대응하여 변화된 조력을 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 가변특성은 상기 조력의 크기, 보행보조장치의 반응속도 및 상기 보행보조장치의 모션의 부드러움 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 가변 파라미터는 사용자의 자세에 따라 변하는 질량을 반영하는 파라미터, 다리의 회전에 따른 코리올리 힘을 반영하는 파라미터 및 지구 중력을 반영하는 파라미터 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계는,
상기 가변특성을 직관적으로 조절하기 위한 사용자 인터페이스를 포함하고, 상기 사용자 인터페이스는 음성인식장치 및 동작인식장치 중 적어도 하나를 포함하고, 사용자가 선택한 입력방식에 대응되는 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 가변특성의 조절명령을 입력받는 단계를 포함하고,
상기 가변 파라미터를 조절하는 단계는,
상기 프로세서에서 상기 가변특성의 조절명령에 대응하여 상기 가변특성의 조절에 관련된 부하토크의 시간응답특성을 조절하는 단계를 포함하고, 상기 시간응답특성은 오버슈트, 상승시간(rise time) 및 정착시간(settling time) 중 적어도 하나를 포함하는 보행보조장치의 제어방법.
Receiving a command for adjusting the variable characteristics through at least one user interface from the input unit;
Adjusting, in a processor, a variable parameter related to the adjustment of the variable characteristic in response to the command for adjusting the variable characteristic; And
Including, in the actuator, outputting a changed assistance in response to the adjustment of the variable parameter,
The variable characteristic includes at least one of the magnitude of the assistance, the reaction speed of the walking assistance device, and the smoothness of the motion of the walking assistance device,
The variable parameter includes at least one of a parameter that reflects a mass that changes according to a user's posture, a parameter that reflects a Coriolis force according to a rotation of a leg, and a parameter that reflects the earth's gravity,
The step of receiving the input of the adjustment command of the variable characteristic,
And a user interface for intuitively adjusting the variable characteristic, the user interface including at least one of a voice recognition device and a motion recognition device, and the variable characteristic through the user interface corresponding to the input method selected by the user. Including the step of receiving an adjustment command,
Adjusting the variable parameter,
And adjusting a time response characteristic of the load torque related to the adjustment of the variable characteristic in response to the adjustment command of the variable characteristic in the processor, wherein the time response characteristic is an overshoot, a rise time, and a settling time. Control method of a walking aid device comprising at least one of (settling time).
삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계는,
터치스크린을 사용하여 터치방식으로 상기 가변특성의 조절명령을 입력받는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
The step of receiving an input of the adjustment command of the variable characteristic,
A control method of a walking aid device receiving the control command of the variable characteristic by a touch method using a touch screen.
제11항에 있어서,
상기 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계는,
음성인식장치를 통해 사용자의 음성명령에 따라 상기 가변특성의 조절명령을 입력받는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
The step of receiving an input of the adjustment command of the variable characteristic,
A control method of a walking aid device receiving a command for adjusting the variable characteristic according to a user's voice command through a voice recognition device.
제11항에 있어서,
상기 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계는,
동작인식장치를 통해 사용자의 동작을 인식하여 상기 가변특성의 조절명령을 입력받는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
The step of receiving an input of the adjustment command of the variable characteristic,
A control method of a walking aid device that recognizes a user's motion through a motion recognition device and receives a command for adjusting the variable characteristic.
제11항에 있어서,
상기 가변 파라미터를 조절하는 단계는,
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 조력의 크기의 조절명령에 대응하여 상기 가변 파라미터 중 관절의 회전에 따라 변하는 코리올리힘을 반영한 파라미터를 조절하는 단계;
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 보행보조장치의 반응속도의 조절명령에 대응하여 상기 가변 파라미터 중 관절의 회전에 따라 변하는 질량 또는 중력을 반영한 파라미터를 조절하는 단계; 및
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 보행보조장치의 모션의 부드러움의 조절명령에 대응하여 상기 가변 파라미터 중 관절의 회전에 따라 변하는 질량 또는 중력을 반영한 파라미터를 조절하는 단계;를 포함하는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
Adjusting the variable parameter,
Adjusting, in the processor, a parameter reflecting the Coriolis force that changes according to the rotation of the joint among the variable parameters in response to a command for adjusting the magnitude of the tidal force among the variable characteristics;
Adjusting, in the processor, a parameter reflecting a mass or gravity that changes according to the rotation of the joint among the variable parameters in response to a command for adjusting the reaction speed of the walking aid device among the variable characteristics; And
In response to a command for adjusting motion smoothness of the walking aid device among the variable characteristics, the processor adjusting a parameter reflecting the mass or gravity that changes according to the rotation of the joint among the variable parameters; .
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 가변 파라미터를 조절하는 단계는,
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 조력의 크기의 조절명령에 대응하여, 상기 시간응답특성 중 오버슈트를 조절하는 단계;
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 보행보조장치의 반응속도의 조절명령에 대응하여, 상기 시간응답특성 중 상승시간을 조절하는 단계; 및
상기 프로세서에서 상기 가변특성 중 보행보조장치 모션의 부드러움의 조절명령에 대응하여, 상기 시간응답특성 중 정착시간을 조절하는 단계;를 포함하는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
Adjusting the variable parameter,
Adjusting an overshoot of the time response characteristics in response to a command for adjusting the magnitude of the assistance among the variable characteristics, by the processor;
Adjusting, in the processor, a rise time among the time response characteristics in response to a command for adjusting the reaction speed of the walking aid device among the variable characteristics; And
And adjusting, in the processor, a settling time among the time response characteristics in response to a command for adjusting the smoothness of the motion of the walking aid device among the variable characteristics.
제11항에 있어서,
상기 가변특성의 조절명령을 입력 받는 단계는,
미리 정해진 세팅에 따라 상기 가변특성을 자동으로 조절하기 위한 명령을 자동버튼을 통해 입력받고, 상기 자동버튼을 통한 명령이 입력되면, 상기 가변특성 중 조력의 크기, 보행보조장치의 반응속도 및 보행보조장치 모션의 부드러움 중 적어도 하나에 관련된 가변 파라미터를 미리 정해진 세팅에 따라 조절하는 보행보조장치의 제어방법.
The method of claim 11,
The step of receiving an input of the adjustment command of the variable characteristic,
Receives a command for automatically adjusting the variable characteristics according to a predetermined setting through an automatic button, and when a command through the automatic button is input, the amount of assistance among the variable characteristics, the response speed of the walking aid, and walking assistance A method of controlling a walking aid device for adjusting a variable parameter related to at least one of the smoothness of the device motion according to a predetermined setting.
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