KR102416734B1

KR102416734B1 - 착용형 보조장치

Info

Publication number: KR102416734B1
Application number: KR1020200127509A
Authority: KR
Inventors: 나병훈; 권철민
Original assignee: 주식회사 엔젤로보틱스
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-07-05
Also published as: KR20220043749A

Abstract

본 발명은 착용형 보조장치를 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 착용시키는 착용유닛의 사용성과 착용성이 향상되고, 관절 구동기에서 제공되는 보조력이 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 안정적으로 전달될 수 있는 착용형 보조장치에 관한 것이다.

Description

착용형 보조장치{WEARABLE ASSISTING DEVICE}

본 발명은 착용형 보조로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 착용형 보조장치를 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 착용시키는 착용유닛의 사용성과 착용성이 향상되고, 관절 구동기에서 제공되는 보조력이 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 안정적으로 전달될 수 있는 착용형 보조장치에 관한 것이다.

최근 일상 생활이 불가능한 신체능력을 가진 장애인, 환자 또는 노약자를 위한 착용형 보조장치 또는 체력이나 신체능력을 강화하기 위한 산업용 또는 군사용 착용형 보조장치의 개발이 진행되고 있다.

장애인, 환자 또는 노약자를 위한 착용형 보조장치의 경우에는 신체 능력, 요구되는 보조력의 크기 또는 역할에 따라 완전마비 장애인용 착용형 보조장치와 노약자 또는 부분마비 환자 또는 장애인용 착용형 보조장치로 분류될 수 있다.

이러한 착용형 보조장치의 경우, 배터리와 컨트롤러 등이 구비되며 착용자의 등에 장착되는 본체, 각각의 관절을 구동하기 위한 고관절 및 슬관절에 장착되는 관절 구동기, 각각의 관절 구동기에 연결되고 착용자의 대퇴 또는 하퇴를 지지하기 위한 지지유닛을 포함하는 형태가 주를 이루고 있다.

상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛에는 적어도 하나의 착용유닛이 구비될 수 있으며, 이와 같은 착용유닛은 고관절 구동기 또는 슬관절 구동기의 구동에 의한 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛의 보조력을 대퇴와 하퇴에 각각 전달하기 위하여 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 착용되는 구성이다.

이와 같은 착용유닛은 합성수지 또는 합성피혁 등으로 구성되며 별도의 프레임 등의 골격이 생략된 지지부를 대퇴 또는 하퇴에 장착하기 위하여, 지지부에 밴드를 연결하고 벨크로 또는 버틀 등이 적용하여 대퇴 또는 하퇴에 고정하는 방식이 주로 고려되었으나, 각각의 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛에 적어도 하나 이상 구비되므로 그 개수가 많아 착용자가 로봇을 착용하거나 벗는 시간이 많이 소요되었다.

또한, 합성수지 또는 합성피혁 등으로 구성된 지지부는 유연성이 있어서 편안한 착용감을 제공할 수 있으나, 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛의 구동력을 대퇴 또는 하퇴에 정확하게 전달하기 어려운 구조였다. 즉, 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛이 구동되더라도 지지부가 쏠리거나 변형되는 경우, 착용형 보조로봇의 보조력을 충분히 활용하기 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0101848호(2019.09.02 공개)

본 발명은 착용형 보조장치를 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 착용시키는 착용유닛의 사용성과 착용성이 향상되고, 관절 구동기에서 제공되는 보조력이 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 안정적으로 전달될 수 있는 착용형 보조장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 착용자의 고관절 측면 영역에 장착되는 한 쌍의 고관절 구동기; 상기 고관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 대퇴 지지유닛; 상기 대퇴 지지유닛 단부에 장착되는 한 쌍의 슬관절 구동기; 상기 슬관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 하퇴 지지유닛; 및, 상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛에 각각 적어도 하나가 장착되며, 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 후방이 착용되어 상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛의 보조력을 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 전달하기 위한 적어도 하나의 착용유닛;을 포함하고, 상기 착용유닛은 상기 대퇴 지지유닛 또는 상기 하퇴 지지유닛에 장착되는 장착부재, 상기 장착부재에 회전가능하게 장착되는 제1 지지부 및 상기 장착부재에 장착되며 상기 제1 지지부와 연동되어 회전하는 제2 지지부를 포함하며, 상기 착용유닛은 상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 전개 또는 폴딩시 상기 제2 지지부 또는 상기 제1 지지부가 함께 전개 또는 폴딩되는 착용형 보조로봇을 제공할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 장착부재에 각각 힌지 장착되며, 반대 방향 연동 회전되기 위한 기어결합되는 기어부를 구비한 제1 기어부재와 제2 기어부재를 구비할 수 있다.

그리고, 상기 제1 기어부재와 상기 제2 기어부재에 체결되어 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 둘레를 감싸는 방향으로 연장되는 제1 연장부재 및 제2 연장부재를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 연장부재 및 상기 제2 연장부재는 상기 제1 기어부재 및 제2 기어부재의 단부 외측을 감싸도록 단차를 가지며 체결될 수 있다.

또한, 상기 연장부재 및 상기 기어부재는 일체로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 중 어느 하나의 지지부는 연장부재 단부에 회전 가능하게 체결되되, 연장부재의 회전 방향으로 연동하여 회전하는 커버부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 커버부재는 상기 연장부재에 연동하여 상기 커버부재를 회전시키기 위한 연결부재에 회전 가능하게 체결될 수 있다.

그리고, 상기 연결부재의 일단은 상기 장착부재에 축결합되고, 상기 연결부재의 타단은 상기 커버부재의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되고, 상기 커버부재 단부의 두께 방향 외측단은 상기 연장부재의 단부에 축결합될 수 있다.

또한, 상기 연결부재의 타단은 상기 커버부재의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되기 위하여 절곡된 절곡부를 가질 수 있다.

여기서, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 전개 범위는 상기 연결부재의 절곡부의 외주면이 상기 커버부재의 내측 단부에 지지되어 회전을 차단하는 범위일 수 있다.

또한, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 각각 연장부재와 커버부재가 구비되고, 상기 제1 연장부재와 상기 제2 연장부재는 하방으로 경사지게 연장된 형상으로 구성되며, 상기 연결부재의 일단은 상기 장착부재 하부와 축연결 부재를 매개로 연결되며, 상기 연결부재의 타단은 상기 연장부재와 함께 상기 커버부재에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 착용형 보조장치는 한 쌍의 지지부를 구비하고, 어느 하나의 지지부의 회전 동작이 다른 하나의 지지부의 회전 동작에 연동되도록 하여 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 대한 착용유닛의 착용 과정 또는 탈착 과정의 사용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 착용형 보조장치에 의하면, 지지부가 프레임 또는 골격 구조를 형성하며 착용자의 대퇴 또는 하퇴를 지지하므로 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛의 보조력이 안정적으로 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 전달되도록 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 착용형 보조장치의 하나의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 착용형 보조장치에 장착되는 착용유닛의 양방향 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 착용형 보조장치에 장착되는 착용유닛의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 착용형 보조장치의 착용유닛의 분해 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 착용형 보조장치의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 착용형 보조장치에 적용되는 하나의 실시예의 사시도를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 착용형 보조장치의 사시도를 도시하며, 도 2는 본 발명에 따른 착용형 보조장치에 장착되는 착용유닛의 양방향 사시도를 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 명세서에서 상기 착용형 보조장치(1000)은 장애인, 노약자 또는 환자(이하, '착용자'라 함)의 하체에 착용하여, 보행 동작을 보조하는 로봇일 수 있다. 여기서 보행 동작을 보조한다는 의미는 하체의 운동 기능이 일부 존재하는 착용자의 독립적인 보행을 가능하도록 고관절과 슬관절에 부족한 근력 등을 보전하기 위한 구동력을 제공한다는 의미이다.

본 발명에 따른 착용형 보조장치(1000)는 착용자의 고관절 측면 영역에 장착되는 한 쌍의 고관절 구동기(100a, 100b); 상기 고관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 대퇴 지지유닛(200a, 200b); 상기 대퇴 지지유닛 단부에 장착되는 한 쌍의 슬관절 구동기(100c, 100d); 상기 슬관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 하퇴 지지유닛(200c, 200d); 및, 상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛에 각각 적어도 하나가 장착되며, 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 후방이 착용되어 상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛의 보조력을 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 전달하기 위한 적어도 하나의 착용유닛;을 포함하고, 상기 착용유닛(600)은 상기 대퇴 지지유닛(200a, 200b) 또는 상기 하퇴 지지유닛(200c, 200d)에 장착되는 장착부재, 상기 장착부재에 회전가능하게 장착되는 제1 지지부(601) 및 상기 장착부재에 장착되며 상기 제1 지지부(601)와 연동되어 회전하는 제2 지지부(602)를 포함하며, 상기 착용유닛(600)은 상기 제1 지지부(601) 또는 상기 제2 지지부(602) 전개 또는 폴딩시 상기 제2 지지부(602) 또는 상기 제1 지지부(601)가 함께 전개 또는 폴딩되는 특징을 갖는다.

이하 설명되는 착용형 보조로봇은 하나의 실시예에 해당되며, 고관절과 슬관절에 각각 관절 구동기가 구비되고, 각각의 관절 구동기에 대퇴 또는 하퇴를 지지하기 위한 지지유닛이 연결되며, 각각의 지지유닛에 적어도 하나의 착용유닛이 구비되어 보조력을 전달하는 착용형 보조장치라면 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

도 1에 도시된 착용형 보조장치(1000)는 착용자의 등판 후방에 배치되는 본체부(500)와, 상기 본체부(500)에서 아래로 연장되어 착용자의 각각의 다리를 지지하는 한 쌍의 다리 유닛을 포함할 수 있다.

상기 본체부(500)는 몸체유닛(400)에 장착되며, 한 쌍의 다리 유닛 역시 몸체유닛(400) 양단에 장착될 수 있다.

여기서, 상기 다리 유닛은 고관절과 슬관절에 각각 구비되어 대퇴와 하퇴에 보조 토크를 제공하여 착용자의 독립 보행을 보조할 수 있다.

따라서, 각각의 다리 유닛의 고관절과 슬관절 대응영역에는 구동 토크 제공을 위한 구동장치가 구비될 수 있다. 각각의 구동장치는 각각 구동모터를 구비하는 관절 구동기(100)로 구성될 수 있다.

각각의 다리유닛은 한 쌍의 고관절 구동기(100a, 100b), 각각 한 쌍의 고관절 구동기(100a, 100b)에 연결되어 착용자의 대퇴를 지지 또는 보조하는 한 쌍의 대퇴 지지유닛(200a, 200b), 한 쌍의 대퇴 지지유닛(200a, 200b) 하단에 연결되는 한 쌍의 슬관절 구동기(100c, 100d), 한 쌍의 슬관절 구동기(100c, 100d)에 연결되어 착용자의 하퇴를 지지 또는 보조하는 한 쌍의 하퇴 지지유닛(200c, 200d) 그리고 각각의 하퇴 지지유닛(200c, 200d) 하단에 연결되며 착용자의 발을 지지하는 한 쌍의 족유닛(300a, 300b)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 관절 구동기(100a, 100b, 100c, 100d)를 착용자의 고관절과 슬관절 관절부위에 각각 설치할 수 있으며, 골반과 대퇴가 만나는 부위에 고관절 구동기(100a, 100b)가 설치되고, 대퇴와 하퇴 경계의 무릎 부위에 슬관절 구동기(100c, 100d)가 설치될 수 있다. 도 1에 도시된 착용형 보조장치(1000)는 착용자의 고관절과 슬관절에만 관절 구동기(100)가 구비되는 예가 도시되었으나, 필요에 따라 발목관절에도 별도의 구동장치를 구비할 수 있다.

그리고, 각각의 대퇴 지지유닛(200a, 200b) 및 하퇴 지지유닛(200c, 200d)에는 착용자의 대퇴와 하퇴를 대퇴 지지유닛(200a, 200b) 및 하퇴 지지유닛(200c, 200d)에 고정하기 위한 적어도 하나의 착용유닛(600)를 구비할 수 있으며, 각각의 관절 구동기(100)에서 제공되는 구동력은 결국 착용유닛(600)를 통해 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 전달되어 독립 보행을 보조하게 될 수 있다.

이와 같은 한 쌍의 다리유닛은 착용자의 측면을 따라 배치되고, 전술한 상기 본체부(500)는 착용자의 상체 등판 후방에 배치되므로, 상기 몸체유닛(400)을 통해 상기 본체부가 후방에 장착되며, 상기 몸체유닛(400)은 착용자의 허리 영역을 감싸며 장착되고, 상기 몸체유닛(400)의 양단은 착용자의 허리 측면 영역으로 연장 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 착용형 보조장치를 구성하는 착용유닛(600)은 각각 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛에 적어도 하나 이상 구비되고, 각각의 착용유닛은 회전 가능하게 연결되는 2개의 지지부(601, 602)가 구비되고, 각각의 지지부는 회전이 가능한 구조로 구성되되, 2개의 지지부 중 어느 하나의 지지부가 회전시 다른 하나의 회전부는 연동하여 함께 회전하는 특징을 갖는다. 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 착용형 보조장치(1000)에 장착되는 착용유닛(600)의 단면도를 도시하며, 도 4는 본 발명에 따른 착용형 보조장치(1000)의 착용유닛(600)의 분해 사시도를 도시한다.

각각의 착용유닛(600)은 대퇴 지지유닛 또는 하퇴 지지유닛에 장착 또는 체결되기 위한 장착부재(610)를 구비할 수 있다. 상기 장착부재(610)는 제1 지지부(601)와 제2 지지부(602)가 각각 회전가능하게 축결합되되, 상호 연동 회전될 수 있다.

상기 제1 지지부(601)와 상기 제2 지지부(602)는 어느 하나의 지지부의 회전시 다른 하나의 지지부가 연동회전되도록 기어부재를 구비할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 지지부(601)와 상기 제2 지지부(602)는 상기 장착부재(610)에 각각 힌지 장착되며, 반대 방향 연동 회전되기 위한 기어결합되는 기어부를 구비한 제1 기어부재(620)와 제2 기어부재(630)를 구비할 수 있다.

각각의 기어부재(620, 630)의 내측 단부에 구비된 기어부재의 단부의 외주면에 복수 개의 평행한 기어이(620t, 630t)가 형성되는 방법으로 기어부가 구비될 수 있다.

상기 제1 기어부재(620)와 제2 기어부재(630)는 연결 부위에 각각 체결되는 기어부가 연결 부위 단부에 각각 구비되어 기어결합(연결)된 상태로 장착부재(610)에 장착될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 장착부재(610)는 2분할(610a, 610b)되어 각각의 기어부재(620, 630)의 측면에 구비된 회전축이 장착되도록 측면 방향으로 체결될 수 있다. 따라서, 각각의 기어부재(620, 630)가 장착부재(610) 내에 각각 축결합되며 각각의 기어부가 결합된 상태에서 어느 하나의 지지부를 구성하는 기어부재가 회전하면 다른 하나의 기어부재가 구비된 지지부(601, 602) 역시 연동하여 회전될 수 있다.

그리고, 상기 제1 기어부재(620)와 상기 제2 기어부재(630)에 체결되어 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 둘레를 감싸는 방향으로 연장되는 제1 연장부재(640) 및 제2 연장부재(650)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 착용유닛(600)은 착용자의 대퇴 또는 하퇴를 감싸 지지하는 구조이므로 대퇴 또는 하퇴를 안정적으로 지지하기 위하여 지지면적을 증대하기 위하여 연장부재를 구비할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기어부재(620) 외주면에 제1 연장부재(640)가 장착되고 상기 제2 기어부재(630) 외주면에 제2 연장부재(650)가 장착될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 착용형 보조장치(1000)의 착용유닛(600)은 도 1에 도시된 바와 같이 착용공간이 대퇴 또는 하퇴를 지지하기 위하여 원호 형태로 구성되고, 나머지 개방된 부위는 합성섬유 또는 합성피혁 등으로 구성된 착용부와 밴드 등으로 연결되는 구조를 가질 수 있다.

그러나, 착용자의 대퇴 또는 하퇴를 안정적으로 지지하며 편안한 착용감을 위하여 착용유닛(600)의 내주면은 어느 정도의 길이를 가지며 곡면으로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 각각의 착용유닛(600)의 지지부는 기어부재와 함께 연장부재를 구비하여 지지부의 길이를 길게 확장할 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기어부재(620, 630) 외주면에 연장부재(640, 650)는 별도로 구성되어 체결될 수도 있으나, 일체로 구성되어도 무방하다. 즉, 제1 지지부(601)의 기어부재와 연장부재는 일체로 구성되고, 길이가 더 길 필요가 있는 제2 지지부(602)의 기어부재와 연장부재는 분리하여 구성될 수도 있다.

상기 지지부(601, 602)를 구성하는 기어부재와 연장부재를 분리하여 구성하는 경우 재질을 달리하여 구성할 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 기어부재는 연동 회전이 가능하도록 강도 또는 경도가 높은 제질로 구성되고, 연장부재는 착용감이 향상되도록 유연한 재질로 구성될 수도 있다.

상기 지지부(601, 602)를 구성하는 기어부재와 연장부재를 분리구성 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 연장부재(640) 및 상기 제2 연장부재(650)는 상기 제1 기어부재(620) 및 제2 기어부재(630)의 단부 외측을 감싸도록 단차(640s)를 가지며 체결되도록 하여 지지부(601, 602) 내주면이 단차 없는 곡면으로 구성되도록 할 수도 있다.

상기 지지부(601, 602)에 기어부재(620, 630)에 연장부재(640, 650)를 체결하는 이유와 마찬가지로 상기 제1 지지부(601) 및 상기 제2 지지부(602) 중 어느 하나의 지지부는 연장부재 단부에 회전 가능하게 체결되되, 연장부재의 회전 방향으로 연동하여 회전하는 커버부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 상기 제1 지지부(601)는 연장부재(640)만 구비되고, 제2 지지부(602)는 연장부재(650)와 함께 커버부재(670)가 더 구비되는 예를 도시한다.

상기 커버부재(670) 역시 제2 연장부재(650)에 대하여 회전이 가능하도록 축결합됨과 동시에 상기 제2 연장부재(650)와 회전이 연동되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1 지지부(601)와 제2 지지부(602)가 연결 각도가 변경되는 경우, 상기 제2 지지부(602)의 제2 기어부재(630)는 제1 지지부(601)의 제1 기어부재(620)와 연동하여 연결각도가 변경되며, 상기 제2 지지부(602)에 구비된 커버부재(670)는 제2 기어부재(630)에 고정된 제2 연장부재(650)와 함께 회전하되, 상기 제2 연장부재(650)의 회전과 연동하여 회전될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 커버부재(670)의 내측 단부는 상기 제2 지지부(602)의 연장부재(650) 및 상기 연결부재(660)의 타단에 함께 연결되되, 상기 커버부재(670)의 내측 단부는 각각 상기 제2 지지부(602)의 연장부재(650) 및 상기 연결부재(660)의 타단에 각각 회전 가능하도록 이중 축결합되는 구조일 수 있다.

그리고, 상기 연결부재(660)의 일단은 상기 제2 기어부재(630)와 함께 상기 장착부재(610)에 독립적으로 축결합될 수 있다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(660)의 일단은 상기 장착부재(610)에 축결합되고, 상기 연결부재(660)의 타단은 상기 커버부재(670)의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되고, 상기 커버부재(670)의 단부의 두께 방향 외측단은 상기 제2 연장부재(650)의 단부에 축결합되도록 결합될 수 있다.

그리고, 상기 연결부재(660)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 원호 형상으로 구성될 수 있으나, 상기 연결부재의 타단은 상기 커버부재(660)의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되기 위하여 절곡된 절곡부를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 제1 지지부(601)와 상기 제2 지지부(602)의 전개 범위는 상기 제2 지지부(602)의 연결부재(660)의 절곡부의 외주면이 상기 커버부재(670)의 내측 단부에 지지되어 회전이 차단되는 범위일 수 있다. 즉, 상기 연결부재(660)는 갈고리 형태로 구성되어 상기 커버부재(660) 중심부에 형성된 슬롯 내부의 위치에서 상기 커버부재(670)에 대하여 축결합될 수 있다.

따라서, 상기 제1 지지부(601)의 제1 기어부재(620)가 회전하면, 상기 제1 기어부재(620)에 기어 결합된 상기 제2 지지부(602)의 제2 기어부재(630)가 회전하게 되고, 상기 제2 기어부재(630)의 회전에 의하여 상기 제2 기어부재(630)에 고정된 제2 연장부재(650)의 회전시 상기 제2 연장부재(650)에 축결합된 상기 커버부재(670)는 종속되어 회전되되, 상기 커버부재(670)는 두께방향 내측단에서 연결부재(660)에도 축결합된 상태이므로 추가적인 회전이 가능하게 된다.

따라서, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(660)가 단부에서 내측으로 절곡되어 형성된 절곡부의 외주면이 상기 커버부재(670)의 단부에 지지되어 제1 지지부(601)와 제2 지지부(602)의 추가적인 전개가 차단되고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 지지부가 회전되면, 상기 제2 지지부(602)의 커버부재(670)는 제2 지지부(602)의 제2 연장부재(650)에 의하여 제1 지지부(601)에 대한 회전각이 연동되어 회전되고, 추가적으로 상기 제2 지지부(602)의 연결부재(660)에 의하여 상기 커버부재(670)의 상기 제2 연결부재(650)에 대한 연결각도가 동일한 방향으로 변경될 수 있다.

즉, 상기 연장부재에 대한 상기 커버부재는 내전 또는 외전시 더 큰 회전 동작으로 회전되어 착용자가 착용시 어느 하나의 지지부만 회전시켜도 나머지 지지부도 회전함과 동시에 가장 긴 길이를 갖는 커버부재의 회전 변위가 커 착용유닛 착용시 사용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 착용유닛 전개 동작의 횟수를 줄이면서도 커버부재의 전개 범위가 증폭되어, 어느 하나의 지지부를 조금만 벌려도 커버부재는 크게 회전되어 착용공간을 확보할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 착용형 보조장치(1000)의 다른 실시예의 사시도를 도시하며, 도 6은 도 5에 도시된 착용형 보조장치(1000)에 적용되는 하나의 실시예의 사시도를 도시한다. 전술한 실시예들과 중복된 설명은 생략한다.

도 1에 도시된 착용형 보조장치(1000)의 착용유닛(600) 중 대퇴 지지유닛의 사타구니 영역에 장착되는 착용유닛(600b)을 밴드부재 등으로 묶는 구조를 적용하는 경우 착용위치가 민감한 부위라 착용 과정에서도 번거롭고 착용 상태에서도 불편함 또는 통증을 느끼는 착용자가 존재할 수 있다.

따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서 어느 하나의 착용유닛(600)을 구성하는 연장부재(640, 650)은 기어부재(620, 630)에서 원주방향으로 연장되는 형상이 아닌 하방으로 경사지게 연장되는 형태로 구성될 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예는 제1 지지부(601)와 제2 지지부(602) 중 커버부재는 제 지지부(602)에만 구비되는 예를 도시하였으나, 도 6에 도시된 실시예에 따른 착용유닛(600)은 제1 지지부(601)와 제2 지지부(602) 모두 연장부재(640, 650)와 커버부재(670a, 670b)를 구비하고, 연장부재(640, 650)는 커버부재(670a, 670b)가 대퇴를 감싸는 위치를 하방으로 변경하기 위하여 경사진 하방으로 연장되는 구조를 가질 수 있다.

따라서, 상기 착용부재(610)가 대퇴 지지유닛 상부, 즉 고관절 구동기 근방에 장착되어도 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 연장부재(640, 650)가 하방 경사지게 연장되어 커버부재(670a, 670b)와 연장부재(640, 650)가 착용자의 대퇴를 감싸는 경우에도 사타구니 내측 상부와 간섭되지 않아 착용자의 불편함 또는 통증을 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 제1 지지부(601)의 제1 연장부재(640)와 제2 지지부(602)의 제2 연장부재(650)가 각각 대각선 방향으로 연장되어도 장착부재(610)와 연결부재, 커버부재와 연장부재 및 연결부재와 연장부재의 결합축은 수직방향으로 배치되고, 상기 커버부재의 타단이 경사진 하방으로 연장된 연장부재와 축결합되고 일단이 장착부재(610)에 장착되도록 하기 위하여 상기 연결부재(660a, 660b)의 일단과 상기 장착부재(610)는 축연결 부재(662)가 추가로 개재될 수 있다.

상기 축연결 부재(662)는 상기 연결부재의 일단과 상기 장착부재(610)의 높이차를 보상하며 축연결을 가능하게 할 수 있다.

이와 같이, 대퇴 지지유닛에 장착되는 최상부 착용유닛(600)의 경우, 한 쌍의 제1 지지부와 제2 지지부가 각각 연결부재와 커버부재를 구비하고, 상기 연장부재는 경사 하방으로 연장되고, 그 단부에서 연장부재가 원주방향으로 연결되므로 별도의 밴드부재 등이 생략되어도 착용자의 대퇴를 편안한 착용감을 갖도록 지지할 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서도 각각의 연결부재를 별도의 밴드부재 등으로 연결하여 더욱 안정적인 보조력을 착용자의 대퇴에 전달할 수도 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

1000 : 착용형 보조장치
100 : 관절 구동기
200 : 대퇴 지지유닛 하퇴 지지유닛
300 : 족유닛
400 : 몸체유닛
500 : 본체부
600 : 착용유닛

Claims

착용자의 고관절 측면 영역에 장착되는 한 쌍의 고관절 구동기;
상기 고관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 대퇴 지지유닛;
상기 대퇴 지지유닛 단부에 장착되는 한 쌍의 슬관절 구동기;
상기 슬관절 구동기에 의하여 구동되며, 착용자의 대퇴에 회전 보조력을 제공하는 하퇴 지지유닛; 및,
상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛에 각각 적어도 하나가 장착되며, 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 후방이 착용되어 상기 대퇴 지지유닛 및 상기 하퇴 지지유닛의 보조력을 착용자의 대퇴 또는 하퇴에 전달하기 위한 적어도 하나의 착용유닛;을 포함하고,
상기 착용유닛은 상기 대퇴 지지유닛 또는 상기 하퇴 지지유닛에 장착되는 장착부재, 상기 장착부재에 회전가능하게 장착되는 제1 지지부 및 상기 장착부재에 장착되며 상기 제1 지지부와 연동되어 회전하는 제2 지지부를 포함하며, 상기 착용유닛은 상기 제1 지지부 또는 상기 제2 지지부 전개 또는 폴딩시 상기 제2 지지부 또는 상기 제1 지지부가 함께 전개 또는 폴딩되고,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 서로 반대 방향에서 연동 회전되기 위하여 부분적으로 기어 결합되는 제1 기어부재와 제2 기어부재를 구비하고,
상기 제1 기어부재와 상기 제2 기어부재 중 적어도 하나의 기어부재는 연장부재 단부에 체결되되, 상기 연장부재의 회전 방향으로 연동하여 회전하는 커버부재를 더 포함하고,
상기 커버부재는 상기 연장부재에 연동하여 상기 커버부재를 회전시키기 위한 연결부재에 회전 가능하게 체결되고,
상기 연결부재의 일단은 상기 장착부재에 축결합되고, 상기 연결부재의 타단은 상기 커버부재의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되고, 상기 커버부재 단부의 두께 방향 외측단은 상기 연장부재 단부에 축결합되며,
상기 연결부재의 타단은 상기 커버부재의 단부의 두께 방향 내측단에 축결합되기 위하여 절곡된 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 기어부재와 상기 제2 기어부재에 체결되어 착용자의 대퇴 또는 하퇴의 둘레를 감싸는 방향으로 연장되는 제1 연장부재 및 제2 연장부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.
제3항에 있어서,
상기 제1 연장부재 및 상기 제2 연장부재는 상기 제1 기어부재 및 제2 기어부재의 단부 외측을 감싸도록 단차를 가지며 체결되는 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.
제3항에 있어서,
상기 연장부재 및 상기 기어부재는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 전개 범위는 상기 연결부재의 절곡부의 외주면이 상기 커버부재의 내측 단부에 지지되어 회전을 차단하는 범위인 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.
제1항에 있어서,
상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는 각각 연장부재와 커버부재가 구비되고, 상기 제1 연장부재와 상기 제2 연장부재는 하방으로 경사지게 연장된 형상으로 구성되며, 상기 연결부재의 일단은 상기 장착부재 하부와 축연결 부재를 매개로 연결되며, 상기 연결부재의 타단은 상기 연장부재와 함께 상기 커버부재에 연결되는 것을 특징으로 하는 착용형 보조로봇.