KR102243052B1 - 사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법 및 이에 대응되는 장치 - Google Patents

사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법 및 이에 대응되는 장치 Download PDF

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KR102243052B1
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사프란 일렉트로닉스 & 디펜스
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Abstract

본 발명은 로봇 장치(1)에 의하여 사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 움직임 보조 방법에 의하여, 로봇 장치는 적어도 다음과 같은 두 가지 모드:
- 기본 모드(default mode): 로봇 장치의 컴퓨터(4)를 통한, 로봇 장치의 힘을 제어하는 모드; 및
- 측정 모드: 상기 컴퓨터를 통한, 로봇 장치의 경로를 제어하는 단계로서, 기본 모드의 힘 제어를 구현하기 위하여 상기 컴퓨터가 상기 로봇 장치의 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 컴퓨터에 저장하는 모드;에서 작동하게 될 수 있다.

Description

사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법 및 이에 대응되는 장치
본 발명은 사용자의 적어도 하나의 움직임을 보조하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이에 대응되는 장치에 관한 것이다.
현재, 로봇 장치는 의료, 국방, 등과 같은 다양한 분야에서 사용자의 움직임이 보조됨을 가능하게 할 수 있다. 외골격부(exoskeleton)는 사용자에 의하여 착용되는 것으로서, 상요자가 물체를 운반하거나, 밀거나, 또는 당기는 등과 같은 작업을 수행하는 것을 용이하게 만들도록 사용자의 움직임을 보조한다. 외골격부는 사용자의 힘을 인공적으로 증가될 수 있게 함으로써 사용자의 피로를 억제한다.
그러나 외골격부가 사용자를 효과적으로 보조할 수 있도록 하기 위해서는, 인가되는 외력 및 운반되는 물체의 무게에 관한 정보를 필요로 한다. 구체적으로, 외골격부가 가능한 정확하게 그리고 신속히 자동적으로 그 힘들을 보상할 수 있도록 외골격부를 제어할 수 있을 것이 필요시된다.
통상적으로, 외력은 환경 또는 외골격부에 배치되는 추가적인 지표 요소들(indicator elements)(카메라, 라디오 주파수 식별 기술(RFID), 스트레인 게이지(strain gauge), 등)과, 이와 유사하게 사용자와 관련된 지표 요소들(나의 전기 기술, 사용자/환경 인터페이스, 등)에 의하여 추산된다.
따라서 사용자는 센서들을 직접 착용하고 그리고/또는 인터페이스와 상호작용할 것이 필요한데, 이로써 외골격부는 착용하기에 덜 인체공학적으로 된다.
또한, 외골격부의 이용은 매우 복잡하지 않은 적용예들, 예를 들어 공장에서 통상적으로 운반되어야 하는 물체의 하중과 물리적 특성을 자동적으로 식별하기 위하여 판매품이 보다 쉽게 배치됨을 가능하게 하는 정적인 적용예와 같은 적용예에 국한된다.
본 발명은 사용자의 적어도 한 가지의 움직임을 보호하는 방법으로서, 사용자에게 보다 인체공학적인 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 이에 대응되는 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 로봇 장치(robotic device)에 의하여 사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법이 제공되는바,
상기 움직임 보조 방법에 의하여, 로봇 장치는 적어도 다음과 같은 두 가지 모드:
- 기본 모드(default mode): 로봇 장치의 컴퓨터를 통한, 로봇 장치의 힘 서보제어(force servocontrol) 모드; 및
- 측정 모드: 상기 컴퓨터를 통한, 로봇 장치의 경로 서보제어(path servocontrol)로서, 상기 컴퓨터는 상기 로봇 장치의 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하는, 모드;에서 작동하게 될 수 있으며,
상기 움직임 보조 방법은:
로봇 장치에 의해 수행되는 움직임이 컴퓨터에 의해 인식(recognition)되는 동안, 로봇 장치의 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하기 위하여 기본 모드로부터 측정 모드로 전환함; 및
그 다음에, 상기 기본 모드에서 힘 서보제어를 수행하기 위하여 상기 저장된 힘을 이용하는 동안 기본 모드로 복귀함;을 포함한다.
그 결과, 본 발명은 경로 서보제어와 힘 서보제어 간으로 규칙적으로 전환함을 가능하게 하며, 이로써 경로 서보제어에서는 로봇 장치에 인가되는 외력에 관한 정보를 컴퓨터에 임시적으로 제공함이 가능하게 되고, 힘 서보제어에서는 그 움직임을 수행하는 사용자를 보조하는 역할을 하게 된다. 이로써, 로봇 장치의 우수한 작동을 얻는데 기여하게 된다.
또한 본 발명은 사용자가 직접적으로 착용해야 하거나 또는 사용자가 상호작용해야 하는 지표 요소들의 갯수를 제한함을 가능하게 한다.
이로써, 본 발명의 발명자들은, 사용자에 의하여 직접적으로 착용되어야 하는 어떠한 센서, 특히 어떠한 생체 센서없이, 그리고 종래의 경우에 있어서 로봇 장치에 의해 제공될 보조의 레벨을 사용자가 식별하기 위하여 사용했던 사용자/환경 인터페이스없이 작동하는 로봇 장치를 개발할 수 있었다.
본 발명은 사용자에게 보다 인체공학적인 움직임 보조를 제공한다.
또한 본 발명은 상대적으로 복잡한 적용예들에서 이용될 수 있다. 따라서 본 발명은 부지의 환경에서 이용될 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 컴퓨터는 로봇 장치에 의해 수행되는 적어도 한 가지의 움직임에 대한 자동 학습을 수행한다.
특정 실시예에서, 상기 자동 학습은 기본 모드 동안에 수행된다.
따라서, 컴퓨터가 로봇 장치의 가능한 움직이미들을 학습함에 따라서 서보제어의 두 가지 모드들 간의 전환이 더욱더 자주 이루어지고, 이로써 로봇 장치는 시간의 경과에 따라서 그 성능을 더욱더 향상시킬 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 자동 학습은 전용의 예비적 스테이지 동안에 수행된다.
특정 실시예에서, 상기 경로 서보제어는 일련의 위치들(a run of positions)을 거치는 서보제어이다.
특정 실시예에서, 상기 경로 서보제어는 속도 서보제어이다.
특정 실시예에서, 상기 로봇 장치는 외골격부이다.
또한 본 발명은 컴퓨터를 포함하는 로봇 장치도 제공하는바, 상기 컴퓨터는 로봇 장치의 힘 서보제어를 제공하도록 구성되고, 상기 컴퓨터는, 로봇 장치에 의해 수행되는 움직임이 인식되는 동안, 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하면서 로봇 장치에 경로 서보제어를 제공하도록 구성되어, 힘 서보제어로의 복귀 시에 힘 서보제어를 수행하기 위하여 상기 저장된 힘(들)을 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 본 발명에 관한 비제한적인 특정 실시예에 관한 하기의 상세한 설명으로부터 알 수 있다.
본 발명은 하기의 첨부 도면들을 참조로 하는 아래의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1 에는 본 발명의 특정 실시예에서의 로봇 장치의 개략도가 도시되어 있다.
도 2 에는 도 1 에 도시된 장치의 작동의 두 가지 모드 간의 천이를 나타내는 개략도가 도시되어 있다.
도 3a 에는 기본 모드에서 작동하는 도 1 의 장치가 개략적으로 도시되어 있다.
도 3b 에는 측정 모드에서 작동하는 도 1 의 장치가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1 을 참조하면, 여기에는 외골격부(1)에서 수행되는 방법의 특정 구현예가 예시적으로 도시되어 있다.
당연히, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니며, 본 발명의 방법은 임의의 유형의 로봇 장치, 예를 들어 협동 로봇(comanipulation robot), 항공기 또는 임의의 다른 운송 수단을 위한 안내 시스템, 등에서 구현될 수 있다. 또한 본 발명의 장치는 어떤 목표물을 조준 및 추적하기 위한 시스템일 수도 있다. 이미지 프로세싱에 의한 추적을 위하여, 이에 추가적으로 또는 대체(replacement)하여서, 상기 시스템은 목표물을 추적하기 위하여 사용자에 의해 안내 부재(예를 들어, 손잡이, 조이스틱, 등)에 인가되는 힘을 이용할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터가 안내 부재에 의해 추종되는 경로를 인식하자마자, 상기 컴퓨터는 안내 부재에 인가되는 힘을 판별하기 위하여 계산 모드(calculation mode)로 전환할 수 있다. 상기 로봇 장치(또는 로봇)은, 물체와 상호작용하고 그리고/또는 피곤하고 그리고/또는 고된 근육 활동을 수행하는데 필요한 힘을 보상하기 위하여 사용자에게 추가적인 힘을 전달하도록 구성될 수 있다.
본 예에서는, 전형적인 형태로서, 외골격부(1)가:
사용자에 의해 착용되는 기계 구조물(mechanical structure)(2)로서, 적어도 1 자유도를 갖는, 기계 구조물(2);
상기 기계 구조물(2)을 기계 구조물(2)의 상기 적어도 1 자유도로 움직이기 위하여 기계 구조물(2)와 연계되는 적어도 하나의 액츄에이터(3); 및
상기 액츄에이터(3)들을 제어하는 역할을 하는 컴퓨터(4);를 포함한다.
일 예로서, 상기 액츄에이터(3)는 모터일 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 외골격부(1)는 (기계 구조물(2)의 위치 및/또는 속도를 산출하기 위한) 적어도 하나의 경로 센서(5)를 더 포함한다. 일 예로서, 경로 센서(5)는 각도 위치 센서일 수 있다. 이 예에서, 경로 센서(5)는, 구성요소들 중 하나가 다른 하나에 대한 각도 위치를 측정하기 위하여, 기계 구조물(2)의 두 개의 관절식 구성요소들 사이에서 피봇 연결로서 배치된다.
바람직하게는, 외골격부(1)가 (기계 구조물(2)에 인가되는 (선형 힘 및/또는 토크일 수 있는) 한 가지 이상의 힘을 산출하기 위한) 적어도 하나의 힘 센서(6)를 더 포함한다. 일 예로서, 상기 힘 센서(6)는 토크 센서일 수 있다. 이 예에서, 힘 센서(6)는 기계 구조물(2)의 두 개의 관절식 구성요소들 간의 피봇을 구동하는 역할을 하는 액츄에이터(3)와 기계 구조물(2) 자체 사이에 위치한다.
도 2, 3a, 3b 를 참조하면, 외골격부(1)는 두 가지 상이한 모드, 즉 기본 모드와 측정 모드에서 작동할 수 있도록 구성된다.
기본 모드에서는, 컴퓨터(4)가 외골격부(1)의 힘 서보제어를 제공한다. "여기에서 힘"이라는 용어는 힘에 적절히 작동하는 서보제어와 토크에 작용하는 서보제어 모두를 포괄하는 개념이다.
바람직하게는, 이 기본 모드에서 컴퓨터(4)는 외골격부(1)에 의해 수행되는 움직임들을 동시에 자동 학습하는데, 이로써 그 움직임들은 사용자의 움직임들과 연계된다.
자동 또는 "기계" 학습은 종래의 알고리즘을 이용하는 대신에 체계적인 과정을 수행함으로써 변화가 발생함을 가능하게 하는 방법이라는 점을 상기할 필요가 있는데, 종래의 알고리즘은 의도된 작업을 수행하기에는 너무 제한이 많다. 이와 같은 유형의 학습은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있으며, 따라서 여기에서 상세히 설명하지는 않는다.
통상적으로, 컴퓨터(4)는 힘 서보제어 동안에(예를 들어, 외골격부(1)에 의해 사용자에게 인가되는 토크가 0 인 동안에) 외골격부(1)에 의해 수행되는 움직임들의 모델(model)들이 저장되어 있는 데이터베이스를 구비한다.
측정 모드에서는, 컴퓨터(4)가 외골격부(1)에 경로 서보제어를 인가한다. 여기에서 "경로"라는 용어는, (선택에 따라서, 각도 위치일 수 있는) 일련의 위치들을 서보제어함, 및 (예를 들어, 속도 곡선을 추종함에 의한) 속도를 서보제어함 모두에 의해 수행되는 서보제어를 포괄하는 것이다. 이 예에서는, 외골격부(1)의 일련의 위치들을 서보제어함에 의한 서보제어를 수행하는 것이 바람직하다.
이 점에 있어서, "일련의" 위치들을 서보제어한다는 것은, 외골격부(1)가 연속적인 위치들로서 정의되는 움직임을 재실행(reproduce)하게끔 유발된다는 것을 의미하기 위하여 사용되었다는 점에 유의해야 할 것이다.
이와 동시에, 측정 모드에서는, 컴퓨터(4)가 외골격부(1)의 외부에 있는 환경에 의해서 외골격부(1)에 인가된 힘(들)을 저장하는데, 이것은 후속하여 기본 모드로 전환하는 동안에 그 데이터를 힘 서보제어에 재입력(reinject)하기 위한 것이다.
이 측정 모드에서는, 컴퓨터(4)가 사용자의 움직임을 예상하고, 그에 대응되는 위치 서보제어를 외골격부(1)에 적용한다는 점에 유의해야 한다. 이것은, 외골격부(1)의 외부에 있는 환경에 의하여 외골격부(1)에 인가되고 있는 힘을 측정하여 사용자에 대한 어떤 직접적인 타격을 가능한 최소화시키는 역할을 한다.
바람직하게는, 이 측정 모드에서, 컴퓨터(4)는 상기 외골격부(1)의 외부에 있는 환경에 의하여 외골격부(1)에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 (그 힘의 방향을 안다면) 저장하고, 만일 그 힘의 방향을 모른다면 그 방향을 판별하기 위하여 적어도 두 가지 힘을 저장한다. 실제에서, 상기 적어도 두 가지 힘은 외골격부(1)에 대한 단일 물체의 작용으로부터 초래된 것일 수 있지만 이들은 상이한 순간(instant)들에서 측정된다. 이것은 외골격부(1)가 두 가지 순간들 사이에서 움직이기 때문이며, 그 동안에 힘은 변화하여 "두 가지" 힘의 인식이 이루어진다. 상이한 두 가지 순간들에서 행해진 힘들의 측정량을 비교함으로써, 컴퓨터(4)는 물체에 의하여 외골격부(1)에 인가된 작용의 결과적인 힘 및 방향을 산출할 수 있다.
아래에서는 외골격부(1)의 작동에 대해 설명한다.
초기 상태에서, 외골격부(1)는 기본 모드에 있다. 외골격부(1)는 힘 서보제어를 수행함으로써 작업을 수행하는 사용자를 보조한다. 이와 동시에, 컴퓨터(4)는 외골격부(1)에 의해 수행되는 움직임들을 자동적으로 학습하고 그 움직임들을 데이터베이스에 저장한다.
외골격부(1)에 의해 수행되고 있는 움직임이 컴퓨터(4)가 이미 학습하여 저장된 움직임에 해당된다고 컴퓨터(4)가 판별한 때에는, 컴퓨터(4)가 측정 모드로 전환된다. 통상적으로, 경로 센서(5)에 의하여 제공되는 신호들은 컴퓨터(4)에 의해 처리되며, 그 신호들 중 하나가 컴퓨터(4)가 알고 있는 신호에 해당되는 때에는 컴퓨터(4)가 외골격부(1)를 측정 모드로 전환시킨다.
또한 컴퓨터(4)는, 데이터베이스에 저장된 하나 이상의 움직임 모델들을 이용함으로써, 수신된 신호가 어떻게 변화할 것인지를 계속적으로 외삽(extrapolate)하는데, 이것은 외골격부(1)가 수행할 것으로 후정되는 움직임을 추산하기 위한 것이다. 상기 외골격부(1)에 관한 추정되는 움직임에 기초하여, 컴퓨터(4)는 외골격부(1)에 경로 서보제어를 적용한다.
측정 모드로 전환시, 사용자가 아니라 외골격부(1)가 움직임을 유발한다. 이와 같은 여건 하에서, 외부 환경에 의해 외골격부(1)에 인가되는 힘(들)을 견디는 것은 외골격부(1) 자체이다. 전술된 바와 같이, 측정 모드에서는, 사용자에 의하여 외골격부(1)에 직접 가해지는 힘이 무시할 수 있을 정도인 것으로 고려된다 (구체적으로, 자동 학습의 결과로서, 경로 서보제어가 사용자의 근육 힘을 보상한다).
힘 센서(6)에 의해 제공되는 데이터는, 컴퓨터(4)에 의하여 결정되는 경로를 따를 수 있기 위하여 외골격부(1) 자체가 환경에 가하는 힘(들)을 나타낸다. 컴퓨터(4)는, 힘 센서(6)에 의하여 제공되는 데이터에 기초해서, 외골격부(1)에 의한 보상을 위하여 외부 환경에 의해 외골격부(1)에 인가되는 힘(들)을 추론한다.
예를 들어, 만일 사용자가 어떤 근육 힘을 주지 않은 채로 무거운 물체를 운반한다면 사용자의 팔은 펼쳐질 것이지만, 실제로 측정 모드에서는 외골격부(1)가 액츄에이터(3)들의 작용의 결과로서 팔을 잡아준다. 운반되고 있는 물체에 의해 유발되는 토크는 힘 센서(6)에서 "마이크로 토션(micro torsion)" 효과에 의해 측정된다.
일단 이것이 판별되면, 컴퓨터(4)는 기본 모드로 전환된다. 사용자에 의해 전달되는 힘은 다시 외골격부(1)에 의해 전달되는 힘에 더해진다. 그러면 컴퓨터(4)는 힘 서보제어를 수행하기 위하여 그리고 필요한 경우에는 외부 환경에 의하여 외골격부(1)에 인가되는 힘(들)을 보상하기 위하여, 측정 모드에서의 작동 동안에 결정되는 외부 환경에 의하여 외골격부(1)에 인가되고 있는 힘(들)을 이용한다. 보다 정확히는, 측정 모드 동안에 측정되는 힘이 기본 모드에서 추산된 힘과 상이하다면, 측정 모드에서 측정된 힘에 도달하기 위하여 액츄에이터(3)(들)에 의해 인가되는 힘이 (액츄에이터들에 전달되는 동력을 조정함으로써) 증가된다. 외골격부(1)의 작동이 시작되면, 기본 모드로 고려되고, 외골격부(1)에 외부 환경으로부터의 힘이 인가되지 않는 것으로 고려된다.
그 다음, 외골격부(1)는 컴퓨터(4)가 알고 있는 움직임을 검출할 때까지 기본 모드로 작동한다.
작동의 일 예는 물체를 운반하는 작업이다.
사용자가 물체를 잡고 유지하려고 하거나 도는 사용자가 물체를 잡고 유지하고 있다는 것이, 사용자의 움직임으로부터 컴퓨터(4)에게 인식되는 때에는, 컴퓨터(4)가 측정 모드로 전환한다.
그 다음 컴퓨터(4)는, 물체를 보유 위하여 외골격부(1)가 인가할 필요가 있는 힘을 측정하고 (자동 학습의 결과로서, 경로 서보제어가 사용자의 근육 힘을 보상하기 때문), 그로부터 물체의 하중을 추론한다.
그 다음 컴퓨터(4)는 기본 모드로 복귀 전환하고, 적절한 힘 서보제어를 수행하기 위하여 물체의 측정된 하중을 이용한다.
당연히, 이것은 특정 작업의 예시적인 일 예일 뿐이다. 보다 일반적으로는, 컴퓨터(4)가 예를 들어 물체를 밀거나 당기는 등과 같은 상이한 움직임을 위한 측정 모드로 전환할 수 있다. 그 다음, 컴퓨터(4)는 물체에 의하여 외골격부(1)에 인가되는 힘 및 그 힘의 방향의 측정을 도모한다.
컴퓨터(4)는, 사용자의 움직임들에 대한 보조를 시간에 걸쳐서 적절하고, 정확하고, 동적인 방식으로 제공하기 위하여, 작동의 일 모드로부터 다른 모드로 규칙적으로 전환한다. 특정 실시예에서, 컴퓨터(4)는, 상기 컴퓨터(4)에 의해 학습된 움직임을 컴퓨터(4)가 인식할 때마다 측정 모드로 전환하도록 구성된다.
유리하게는, 측정 모드에서의 작동이 짧은 시간, 통상적으로는 0.3 내지 3.5 초 범위이고, 바람직하게는 0.5 내지 3 초 범위인 시간 동안 지속되며, 이것은 인가되는 외력을 판별하기에 충분한 길이만큼만의 시간이다. 이것은, 측정 모드에서의 작동이 사용자에게 인지되지 않게 또는 거의 인지되지 않게 하는 역할을 한다. 이것은, 외골격부(1)가 사용자에게 보다 더 인체공학적으로 되게 만든다. 또한 이것은 매우 긴 스테이지(stage) 동안 사용자의 움직임을 예상할 필요가 없게 함을 가능하게 한다.
전술된 외골격부(1)는 단지 두 개의 센서들, 즉 움직임에 관한 하나의 센서와 힘들에 관한 다른 하나의 센서만을 구비한다는 점에 유의한다.
또한, 전술된 외골격부(1)는, 외골격부(1)가 제공할 보조의 레벨을 사용자가 식별할 수 있게 해주는 어떠한 사용자/환경 인터페이스도 없이 작동한다. 나아가, 전술된 외골격부(1)는 사용자에 의해 직접 착용되는 어떠한 센서, 특히 어떠한 생체 센서도 없이 작동한다.
따라서 전술된 외골격부(1)는 특별히 인체공학적인 것으로 나타났다.
또한, 외골격부(1)는 부지의 환경(unknown environment)에서 사용자가 움직이는 경우에도 작동할 수 있다. 예를 들어, 외골격부(1)는, 운반되어야 하는 물체가 미리 정해진 하중을 가질 필요가 없는 조건 하에서 작동할 수 있다.
당연히, 본 발명은 여기에서 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 제공될 수 있는 다양한 실시예들을 포괄한다.
특히, 이 실시예에서는 기본 모드에서 컴퓨터가 로봇 장치의 작동 동안에 로봇 장치에 의해 수행되는 적어도 하나의 움직임을 자동적으로 학습하지만, 이에 추가적으로 또는 변형예로서, 컴퓨터가 전용 학습 스테이지) 동안에 로봇 장치에 의해 수행되는 적어도 하나의 움직임에 관한 자동 학습을 수행하는 것도 가능하다 (이 경우, 로봇 장치는 사용자가 작업을 수행함을 보조하기 위해서가 아니라 컴퓨터의 훈련을 위해서만 사용된다). 추가적으로 또는 변형예로서, 컴퓨터는 힘 서보제어 하에서 로봇 장치에 의하여 수행되는 움직임들의 모델들의 미리 정해진 목록을 포함하는 데이터베이스를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 장치는 위에서 설명된 것보다 많은 다수의 경로 센서들 및/또는 힘 센서들을 포함하거나 이들과 연계될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 비용, 실현성, 인체공학, 유지보수, 등의 이유로 인하여, 지표 요소들의 갯수를 제한하는 것이 바람직하다.
위의 예에서는 모든 것이 로봇 장치에 통합되었으나, 구성요소들 중 일부(예를 들어, 상기 장치의 전력 공급원)가 상기 장치로부터 이격된 것일 수 있다.
상기 장치는 사용자에 의해 직접 착용되는 어떠한 센서없이 작동되기에 적합하지만, 사용자는 예를 들어 장치 오작동의 경우의 여분을 위한 목적으로 센서를 착용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 로봇 장치(robotic device)(1)에 의하여 사용자의 적어도 한 가지 움직임을 보조하기 위한 방법으로서,
    상기 로봇 장치는, 사용자가 로봇 장치(1)에 제공되어 있는 적어도 하나의 센서를 제외한 어떠한 센서도 착용하지 않고서, 그리고 제공되는 보조의 레벨을 사용자가 식별하기 위한 어떠한 사용자/환경 인터페이스(user/environment interface)도 없이 작동하고,
    상기 움직임 보조 방법에 의하여, 로봇 장치는 적어도 다음과 같은 두 가지 모드:
    - 기본 모드(default mode): 로봇 장치의 컴퓨터(4)를 통한, 로봇 장치의 힘 서보제어(force servocontrol) 모드; 및
    - 측정 모드: 상기 컴퓨터를 통한, 로봇 장치의 경로 서보제어(path servocontrol) 모드로서, 상기 컴퓨터는 상기 로봇 장치의 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하는, 모드;에서 작동하게 될 수 있으며,
    상기 움직임 보조 방법은:
    로봇 장치에 의해 수행되는 움직임이 컴퓨터에 의해 이미 학습되고 저장되어 있는 것으로 컴퓨터에 의해 인식(recognition)되는 동안, 로봇 장치의 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하기 위하여 기본 모드로부터 측정 모드로 전환함; 및
    그 다음에, 상기 기본 모드에서 힘 서보제어를 수행하기 위하여 상기 저장된 힘을 이용하는 동안 기본 모드로 복귀함;을 포함하는, 움직임 보조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터(4)는 로봇 장치에 의해 수행되는 적어도 한 가지의 움직임에 대한 자동 학습을 수행하는, 움직임 보조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자동 학습은 기본 모드 동안에 수행되는, 움직임 보조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 자동 학습은 전용의 예비적 스테이지 동안에 수행되는, 움직임 보조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경로 서보제어는 연속적인 위치들을 거치는 서보제어인, 움직임 보조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    경로 서보제어은 속도 서보제어인, 움직임 보조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇 장치가 외골격부인, 움직임 보조 방법.
  8. 컴퓨터(4)를 포함하는 로봇 장치(1)로서,
    상기 컴퓨터(4)는 로봇 장치의 힘 서보제어를 제공하도록 구성되고,
    상기 컴퓨터(4)는, 로봇 장치에 의해 수행되는 움직임이 컴퓨터에 의해 이미 학습되고 저장되어 있는 것으로 인식되는 동안, 외부 환경에 의하여 로봇 장치에 인가되는 적어도 한 가지 힘을 저장하면서 로봇 장치에 경로 서보제어를 제공하도록 구성되어, 힘 서보제어로의 복귀 시에 힘 서보제어를 수행하기 위하여 상기 저장된 힘(들)을 이용할 수 있고,
    상기 로봇 장치는, 사용자가 로봇 장치(1)에 제공되어 있는 적어도 하나의 센서를 제외한 어떠한 센서도 착용하지 않고서, 그리고 제공되는 보조의 레벨을 사용자가 식별하기 위한 어떠한 사용자/환경 인터페이스도 없이 작동하는, 로봇 장치.
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