KR102498970B1 - Bidirectional power transmission device and exoskeleton robot including the same - Google Patents

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KR102498970B1
KR102498970B1 KR1020210105150A KR20210105150A KR102498970B1 KR 102498970 B1 KR102498970 B1 KR 102498970B1 KR 1020210105150 A KR1020210105150 A KR 1020210105150A KR 20210105150 A KR20210105150 A KR 20210105150A KR 102498970 B1 KR102498970 B1 KR 102498970B1
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driving
sliding
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주상훈
김광태
홍만복
신영준
김용철
우한승
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국방과학연구소
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Abstract

According to an embodiment, a bidirectional power transmission device connected to different first and second parts of a user to transmit force thereto comprises: a housing having a sliding space extending in a sliding direction; a sliding rail crossing the sliding space in the sliding direction; a first slider installed to be movable along the sliding rail; a first drive wire having one end connected to the first slider and the other end extending outside the housing to be connected to the first part of the user; a second slider installed to be movably along the sliding rail; a second drive wire having one end connected to the second slider and the other end extending outside the housing to be connected to the second part of the user; and a driving actuator installed in the housing to slidingly drive the second slider along the sliding rail. Therefore, the bidirectional power transmission device can transmit power to different body parts via two independent wires by using one driving actuator, thereby being advantageous in designing a compact and lightweight structure.

Description

양방향 동력 전달 장치 및 이를 포함하는 외골격 로봇{BIDIRECTIONAL POWER TRANSMISSION DEVICE AND EXOSKELETON ROBOT INCLUDING THE SAME}BIDIRECTIONAL POWER TRANSMISSION DEVICE AND EXOSKELETON ROBOT INCLUDING THE SAME}

이하의 설명은 양방향 동력 전달 장치 및 이를 포함하는 외골격 로봇에 관한 것이다.The following description relates to a bidirectional power transmission device and an exoskeleton robot including the same.

인체 보조를 돕기 위해 많은 외골격 로봇들이 개발되어 왔다. 그중 능동 구동 방식의 외골격 로봇은 전기식/유압식 구동기를 이용하여 인체가 필요로 하는 힘을 지원한다. 또한 최근 와이어 등을 이용해 유연하게 힘을 내는 외골격 로봇들이 개발되고 있는 실정이다.Many exoskeleton robots have been developed to help assist the human body. Among them, the active-driven exoskeleton robot uses electric/hydraulic actuators to support the force required by the human body. In addition, exoskeleton robots that flexibly generate force using wires have recently been developed.

기존 능동 외골격 로봇의 연구는 지원하고자 하는 관절마다 구동기가 배치되어 구동력을 이용해 인체를 보조한다. 하지만 인체의 보행 등을 지원할 때 관절의 특정 각도 영역에서 특정 시간 동안만 유효한 지원을 하고 나머지 영역에서는 큰 지원을 하지 않는 특성이 있었다.In the existing research on active exoskeleton robots, actuators are placed for each joint to be supported to assist the human body using driving force. However, when supporting the walking of the human body, there was a characteristic that effective support was provided only for a specific time in a specific angular area of the joint and no significant support was provided in the other areas.

특히 와이어 등을 사용하여 인체의 관절(발목, 무릎, 엉덩관절, 팔꿈치 등)을 보조하는 경우, 관절 이동의 모든 구간에 동력이 필요한 것이 아닌 특정 구간 혹은 방향(굽히는 동작 혹은 펴는 동작 등)에서만 동력전달이 요구되고 나머지 구간에서는 와이어의 특성상 보조하지 못하고 그저 운동에 맞추어 따라가는 것이 요구된다.In particular, when assisting joints (ankle, knee, hip joint, elbow, etc.) of the human body using wires, etc., power is not required for all sections of joint movement, but only in a specific section or direction (bending or stretching) Transmission is required, and in the rest of the section, it is not possible to assist due to the nature of the wire, and it is required to simply follow the movement.

이 경우 동력의 낭비가 발생하게 된다. 또한 인체의 팔 또는 다리와 같은 다관절구조를 보조할 경우, 관절 당 모터가 하나씩 사용되게 되면 보조장치의 비용 및 무게가 늘어나게 되어 보조장치의 운용성을 저해하는 요소로 작용하였다.In this case, power is wasted. In addition, when a multi-joint structure such as an arm or leg of the human body is assisted, when one motor is used per joint, the cost and weight of the assistive device increase, which acts as a factor impeding the operability of the assistive device.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.

일 실시 예의 목적은 양방향 동력 전달 장치 및 이를 포함하는 외골격 로봇을 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide a bi-directional power transmission device and an exoskeleton robot including the same.

사용자의 서로 다른 제 1 부분 및 제 2 부분 각각에 연결되어 힘을 전달하는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치는, 슬라이딩 방향을 따라서 연장된 슬라이딩 공간을 구비하는 하우징; 상기 슬라이딩 방향을 따라서 상기 슬라이딩 공간을 가로지르는 슬라이딩 레일; 상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 1 슬라이더; 일단은 상기 제 1 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 사용자의 제 1 부분에 연결되는 제 1 구동 와이어; 상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 2 슬라이더; 일단은 상기 제 2 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 사용자의 제 2 부분에 연결되는 제 2 구동 와이어; 및 상기 하우징에 설치되고 상기 제 2 슬라이더를 상기 슬라이딩 레일을 따라서 슬라이딩 구동시키는 구동 액추에이터를 포함할 수 있다.A bi-directional power transmission device according to an embodiment connected to different first and second parts of a user to transmit force includes a housing having a sliding space extending along a sliding direction; a sliding rail crossing the sliding space along the sliding direction; a first slider movably installed along the sliding rail; a first drive wire having one end connected to the first slider and the other end extending out of the housing and connected to a first part of the user; a second slider movably installed along the sliding rail; a second drive wire having one end connected to the second slider and the other end extending out of the housing and connected to a second part of the user; and a driving actuator installed in the housing and slidingly driving the second slider along the sliding rail.

상기 제 1 슬라이더는, 상기 제 2 슬라이더에 대해 상대적으로 상기 슬라이딩 방향 중 제 1 구동 방향으로 이격되어 위치하고, 상기 제 1 구동 와이어는 상기 제 1 슬라이더에 고정된 상태로 제 1 구동 방향을 따라서 상기 하우징의 외부로 연장되고, 상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 2 슬라이더에 고정된 상태로 상기 슬라이딩 방향 중 상기 제 1 구동 방향의 반대 방향인 제 2 구동 방향을 따라서 상기 하우징 외부로 연장될 수 있다.The first slider is positioned to be spaced apart from the second slider in a first driving direction among the sliding directions, and the first driving wire is fixed to the first slider and extends to the housing along the first driving direction. , and the second driving wire may extend outside the housing along a second driving direction opposite to the first driving direction among the sliding directions while being fixed to the second slider.

상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 제 1 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 제 1 슬라이더와 상기 제 2 슬라이더는 서로 결합되어 같이 슬라이딩 구동될 수 있다.When the second slider slides in the first driving direction and contacts the first slider by the driving of the driving actuator, the first slider and the second slider may be coupled to each other and driven together.

상기 제 1 슬라이더는, 상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 1 바디; 및 상기 제 1 바디로부터 상기 제 2 구동 방향으로 돌출 형성되는 그리퍼를 포함하고, 상기 제 2 슬라이더는, 상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 2 바디; 및 상기 제 2 바디에 형성되고 상기 그리퍼와 접촉할 경우 체결 가능한 파지 단차를 포함할 수 있다.The first slider may include a first body movably installed on the sliding rail; and a gripper protruding from the first body in the second driving direction, wherein the second slider includes: a second body movably installed on the sliding rail; and a gripping step that is formed on the second body and can be fastened when in contact with the gripper.

상기 하우징은, 상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 슬라이딩 공간의 구간 중 설정 위치에 설치되어, 상기 설정 위치 상에서 상기 제 1 슬라이더와 간섭되어 상기 제 1 슬라이더의 슬라이딩 이동을 제한하되, 상기 제 2 슬라이더에는 간섭되지 않는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.The housing is installed at a set position in the section of the sliding space based on the sliding direction, and interferes with the first slider on the set position to limit the sliding movement of the first slider, but interferes with the second slider. A stopper that does not become may be further included.

상기 하우징은, 상기 슬라이딩 방향에 수직한 측부에 상기 슬라이딩 공간에 연통되도록 관통 형성되고, 상기 슬라이딩 방향을 따라서 연장되는 가이드 슬롯을 더 포함하고, 상기 제 1 슬라이더는, 상기 제 1 바디로부터 상기 슬라이딩 방향의 축에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되어 상기 가이드 슬롯에 수용되는 가이드 핀을 더 포함하고, 상기 스토퍼는, 상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 가이드 슬롯의 구간 중 설정 위치에서 상기 가이드 핀과 간섭되도록 설치될 수 있다.The housing further includes a guide slot formed through a side perpendicular to the sliding direction so as to communicate with the sliding space and extending along the sliding direction, and the first slider extends from the first body in the sliding direction. Further comprising a guide pin protruding in a direction away from the axis of and accommodated in the guide slot, wherein the stopper is installed to interfere with the guide pin at a set position among the sections of the guide slot based on the sliding direction there is.

상기 가이드 슬롯은, 상기 스토퍼는 상기 슬라이딩 방향을 따라서 복수개로 서로 이격된 위치에서 상기 스토퍼가 설치될 수 있는 복수의 홈을 포함하고, 상기 스토퍼는, 상기 복수의 홈 중 상기 설정 위치 상의 홈에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다.The guide slot includes a plurality of grooves in which the stopper can be installed at a plurality of grooves spaced apart from each other along the sliding direction, and the stopper is detachable from the groove on the set position among the plurality of grooves can possibly be installed.

상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 제 1 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 그리퍼와 상기 파지 단차는 서로 스냅 핏 방식으로 결합되고, 상기 제 2 슬라이더에 결합된 상기 제 1 슬라이더가 상기 제 2 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 스토퍼에 접촉할 경우, 상기 스토퍼와 상기 제 1 슬라이더가 간섭됨에 따라서 상기 제 2 슬라이더가 상기 제 1 슬라이더로부터 분리될 수 있다.When the second slider slides in the first driving direction by the driving of the driving actuator and contacts the first slider, the gripper and the gripping step are coupled to each other in a snap fit manner, coupled to the second slider When the first slider slides in the second driving direction and contacts the stopper, the second slider may be separated from the first slider due to interference between the stopper and the first slider.

일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치는, 상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 슬라이더가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 1 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 1 센서; 상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 센서보다 상대적으로 상기 제 2 구동 방향으로 이격된 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 2 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 2 센서; 상기 제 1 슬라이더에 부착되어 상기 제 2 슬라이더와의 결합 여부를 계측하는 제 3 센서; 및 상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 사용자의 운동 상태를 파악하고, 상기 운동 상태에 기초하여 상기 구동 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The bidirectional power transmission device according to an embodiment includes: a first sensor installed at at least one point of a section in which the first slider slides in the sliding space to measure a movement of the first slider; a second sensor installed at at least one point in the sliding space, relatively spaced from the first sensor in the second driving direction, to measure the movement of the second slider; a third sensor attached to the first slider to measure whether or not it is engaged with the second slider; and a controller configured to determine an exercise state of the user based on a signal measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor, and to control driving of the driving actuator based on the exercise state.

사용자의 보행 운동을 보조하는 일 실시 예에 따른 외골격 로봇은, 사용자의 허벅지 부분에 고정되는 근위 고정부; 상기 허벅지 부분으로부터 연결되는 사용자의 발 뒤꿈치 부분에 고정되는 원위 고정부; 및 상기 근위 고정부 및 원위 고정부 각각에 연결되어 보행에 필요한 힘을 전달하는 양방향 동력 전달 장치를 포함할 수 있다.An exoskeleton robot according to an embodiment for assisting a user's walking motion includes a proximal fixing unit fixed to a user's thigh; a distal fixing part fixed to a user's heel part connected from the thigh part; and a bi-directional power transmission device connected to each of the proximal and distal fixing parts to transmit power required for walking.

상기 양방향 동력 전달 장치는, 슬라이딩 방향을 따라서 연장된 슬라이딩 공간을 구비하는 하우징; 상기 슬라이딩 방향을 따라서 상기 슬라이딩 공간을 가로지르는 슬라이딩 레일; 상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 1 슬라이더; 일단은 상기 제 1 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 근위 고정부에 연결되는 제 1 구동 와이어; 상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 2 슬라이더; 일단은 상기 제 2 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 원위 고정부에 연결되는 제 2 구동 와이어; 및 상기 하우징에 설치되고 상기 제 2 슬라이더를 상기 슬라이딩 레일을 따라서 슬라이딩 구동시키는 구동 액추에이터를 포함할 수 있다.The bi-directional power transmission device includes a housing having a sliding space extending along a sliding direction; a sliding rail crossing the sliding space along the sliding direction; a first slider movably installed along the sliding rail; a first driving wire having one end connected to the first slider and the other end extending out of the housing and connected to the proximal fixing part; a second slider movably installed along the sliding rail; a second driving wire having one end connected to the second slider and the other end extending out of the housing and connected to the distal fixing part; and a driving actuator installed in the housing and slidingly driving the second slider along the sliding rail.

상기 하우징은 상기 사용자의 등뒤에 착용 가능하게 고정되고, 상기 슬라이딩 방향이 지면과 수직한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 할 수 있다.The housing may be wearably fixed to the user's back, and the sliding direction may be oriented in a direction perpendicular to the ground.

상기 제 1 슬라이더는, 상기 제 2 슬라이더에 대해 상대적으로 상기 슬라이딩 방향 중 상측 방향인 제 1 구동 방향으로 이격되어 위치하고, 상기 제 1 구동 와이어는 상기 제 1 슬라이더에 고정된 상태로 제 1 구동 방향을 따라서 상기 하우징의 외부로 연장되어 상기 근위 고정부에 연결되고, 상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 2 슬라이더에 고정된 상태로 상기 슬라이딩 방향 중 하측 방향인 제 2 구동 방향을 따라서 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 원위 고정부에 연결될 수 있다.The first slider is spaced apart from the second slider in a first driving direction, which is an upward direction among the sliding directions, and the first driving wire is fixed to the first slider and is positioned in the first driving direction. Therefore, it extends to the outside of the housing and is connected to the proximal fixing part, and the second driving wire extends outside the housing along a second driving direction, which is a downward direction among the sliding directions, while being fixed to the second slider, It may be connected to the distal fixation part.

상기 양방향 동력 전달 장치는, 상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 슬라이더가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 1 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 1 센서; 상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 센서보다 상대적으로 상기 제 2 구동 방향으로 이격된 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 2 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 2 센서; 및 상기 제 1 슬라이더에 부착되어 상기 제 2 슬라이더와의 결합 여부를 계측하는 제 3 센서;를 더 포함하고, 상기 외골격 로봇은, 상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 사용자의 보행 상태를 파악하고, 상기 보행 상태에 기초하여 상기 구동 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The bi-directional power transmission device may include: a first sensor installed at at least one point of a section in which the first slider slides in the sliding space to measure a movement of the first slider; a second sensor installed at at least one point in the sliding space, relatively spaced from the first sensor in the second driving direction, to measure the movement of the second slider; and a third sensor attached to the first slider to measure whether or not it is engaged with the second slider, wherein the exoskeleton robot responds to signals measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor. Based on the walking state of the user, and based on the walking state, the control unit for controlling the driving of the driving actuator may further include.

상기 제 1 슬라이더는, 상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 1 바디; 및 상기 제 1 바디로부터 하측 방향으로 돌출 형성되는 그리퍼를 포함하고, 상기 제 2 슬라이더는, 상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 2 바디; 및 상기 제 2 바디에 형성되고 상기 그리퍼와 접촉할 경우 체결 가능한 파지 단차를 포함하고, 상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 상측으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 그리퍼와 상기 파지 단차는 서로 스냅 핏 방식으로 결합될 수 있다.The first slider may include a first body movably installed on the sliding rail; and a gripper protruding downward from the first body, wherein the second slider includes: a second body movably installed on the sliding rail; and a gripping step formed on the second body and capable of being fastened when in contact with the gripper, and when the second slider slides upward by the driving of the driving actuator and contacts the first slider, the gripper and The gripping steps may be coupled to each other in a snap fit manner.

상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 상기 제어부가 상기 근위 고정부 및 상기 원위 고정부가 설치된 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase)에 있는 것으로 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 구동 액추에이터를 구동을 통해, 상기 제 2 슬라이더를 상측 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉시킨 상태로 함께 상측으로 슬라이딩 구동시킬 수 있다.Based on the signal measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor, the control unit determines that the gait state of the user's legs installed with the proximal fixing unit and the distal fixing unit is in a stance phase. In this case, the control unit may slide the second slider upward by driving the driving actuator and slide the second slider upward together in a state of being in contact with the first slider.

상기 제어부가 상기 근위 고정부 및 상기 원위 고정부가 설치된 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase)의 종료 시점에 있는 것으로 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 구동 액추에이터를 통해 상기 제 2 슬라이더를 하측 방향으로 구동시켜, 상기 제 1 슬라이더가 하측으로 슬라이딩되도록 함으로써, 상기 제 1 구동 와이어를 인장시켜 상기 원위 고정부에 고정된 사용자의 발을 지면으로부터 상측으로 들어 올리도록 보조할 수 있다.When the control unit determines that the gait state of the user's legs installed with the proximal fixing unit and the distal fixing unit is at the end of the stance phase, the control unit moves the second slider downward through the drive actuator. By driving the first slider in a direction to slide the first slider downward, the first driving wire may be tensioned to assist in lifting the user's foot fixed to the distal fixing unit upward from the ground.

상기 하우징은, 상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 슬라이딩 공간의 구간 중 설정 위치에 설치되어, 상기 설정 위치 상에서 상기 제 1 슬라이더와 간섭되어 상기 제 1 슬라이더의 슬라이딩 이동을 제한하되, 상기 제 2 슬라이더에는 간섭되지 않는 스토퍼를 더 포함하고, 상기 제 2 슬라이더에 결합된 상기 제 1 슬라이더가 하측으로 슬라이딩하여 상기 스토퍼에 접촉할 경우, 상기 스토퍼와 상기 제 1 슬라이더가 간섭됨에 따라서 상기 제 2 슬라이더가 상기 제 1 슬라이더로부터 분리될 수 있다.The housing is installed at a set position in the section of the sliding space based on the sliding direction, and interferes with the first slider on the set position to limit the sliding movement of the first slider, but interferes with the second slider. and a stopper that does not function, and when the first slider coupled to the second slider slides downward and contacts the stopper, the stopper and the first slider interfere, so that the second slider moves to the first slider. It can be separated from the slider.

일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치 및 이를 포함하는 외골격 로봇에 의하면 하나의 구동 액추에이터를 이용하여 2 개의 독립적인 와이어를 통해 서로 다른 신체 부분 상으로 동력을 전달할 수 있어서, 구조를 컴팩트하고 경량으로 설계하기 유리한 이점이 존재한다.According to the bidirectional power transmission device and the exoskeleton robot including the same according to an embodiment, power can be transmitted to different body parts through two independent wires using one drive actuator, so the structure is designed to be compact and lightweight The following advantageous advantages exist.

도 1은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치를 포함하는 외골격 로봇을 착용한 사용자의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부의 슬라이더 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 최대로 상승된 상태를 도시하는 정면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 완충부를 나타내는 후면 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 결합된 상태로 구동되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 서로 분리된 상태를 도시하는 정면도이다.
1 is a view showing a user wearing an exoskeleton robot including a bi-directional power transmission device according to an embodiment.
2 is a block diagram of a bi-directional power transmission device according to an embodiment.
3 is a perspective view showing the structure of a bi-directional power transmission device according to an embodiment.
4 is a perspective view illustrating an internal slider structure of a bi-directional power transmission device according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram illustrating a driving state of a bi-directional power transmission device according to walking steps of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment.
6 is a perspective view illustrating a state in which an inner slider of a bi-directional power transmission device is coupled according to an exemplary embodiment.
7 is a diagram illustrating a driving state of a bi-directional power transmission device according to walking steps of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment.
8 is a front view illustrating a state in which an inner slider of the bi-directional power transmission device is maximally raised according to an exemplary embodiment.
9 is a rear perspective view illustrating a shock absorber according to an embodiment.
10 is a diagram illustrating a driving state of a bi-directional power transmission device according to walking steps of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment.
11 is a perspective view illustrating a state in which an inner slider of a bi-directional power transmission device is driven in a coupled state according to an embodiment.
12 is a front view illustrating a state in which inner sliders of the bi-directional power transmission device are separated from each other according to an exemplary embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment, the detailed description will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.

도 1은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치를 포함하는 외골격 로봇을 착용한 사용자의 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 블록도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부의 슬라이더 구조를 나타내는 사시도이다.1 is a diagram showing a user wearing an exoskeleton robot including a bi-directional power transmission device according to an embodiment, FIG. 2 is a block diagram of a bi-directional power transmission device according to an embodiment, and FIG. 3 is an embodiment. It is a perspective view showing the structure of a bi-directional power transmission device according to an embodiment, and FIG. 4 is a perspective view showing a slider structure inside the bi-directional power transmission device according to an embodiment.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 외골격 로봇(1)은 사용자의 신체에 착용된 상태로 서로 다른 부위의 관절에 각각 독립적으로 연결되는 와이어를 개별적으로 구동하는 양방향 동력 전달 장치(11)를 포함할 수 있고, 이를 통해 각각의 이관절 동작에 필요한 힘을 제공할 수 있다.1 to 4, the exoskeleton robot 1 according to an embodiment is a bi-directional power transmission device that individually drives wires independently connected to joints in different parts while being worn on a user's body ( 11), and through this, it is possible to provide the necessary force for each motion of the two joints.

이하의 설명에서, 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치(11)와 이를 포함하는 외골격 로봇(1)은 사용자의 다리의 허벅지 부분과 발 뒤꿈치 부분에 각각 연결되어 사용자의 보행 시 고관절, 무릎 관절 또는 발목 관절의 운동에 필요한 힘을 전달하는 구성으로 설명될 것이다.In the following description, the bidirectional power transmission device 11 according to an embodiment and the exoskeleton robot 1 including the same are connected to the thigh and heel portions of the user's leg, respectively, so that the user's hip joint, knee joint or It will be described as a configuration that transmits the force required for motion of the ankle joint.

다만, 이는 하나의 예시일 뿐 본 발명의 양방향 동력 전달 장치(11)와 외골격 로봇(1)은 사용자의 다른 신체 부위 또는 다른 관절 부위에 연결되어 다양한 관절 운동의 보조를 수행할 수 있다는 점을 밝혀둔다.However, it is revealed that this is only an example and that the bidirectional power transmission device 11 and the exoskeleton robot 1 of the present invention can be connected to other body parts or other joint parts of the user to assist in various joint movements. put

일 실시 예에 따른 외골격 로봇(1)은 사용자에 착용되고 하나의 구동원을 통해 적어도 하나 이상의 관절 운동에 필요한 힘을 제공하는 양방향 동력 전달 장치(11)와, 운동을 보조할 사용자의 관절을 기준으로 상대적으로 근위 부분에 고정되어 양방향 동력 전달 장치(11)에 연결되는 근위 고정부(12)와, 상기 관절을 기준으로 상대적으로 원위 부분에 고정되어 양방향 동력 전달 장치(11)에 연결되는 원위 고정부(13)와, 양방향 동력 전달 장치(11)의 구동을 제어하여 근위 고정부(12) 또는 원위 고정부(13)에 선택적으로 힘을 제공하는 제어부(14)를 포함할 수 있다.An exoskeleton robot 1 according to an embodiment includes a bi-directional power transmission device 11 that is worn on a user and provides force necessary for movement of at least one joint through one driving source, and a user's joint to assist movement. A proximal fixing part 12 fixed to a relatively proximal part and connected to the bi-directional power transmission device 11, and a distal fixing part fixed to a relatively distal part based on the joint and connected to the bi-directional power transmission device 11 (13) and a control unit 14 that controls driving of the bi-directional power transmission device 11 to selectively provide force to the proximal fixing part 12 or the distal fixing part 13.

도 1과 같이, 외골격 로봇(1)이 사용자의 보행 운동을 보조하도록 설치되는 경우, 양방향 동력 전달 장치(11)는 사용자에게 착용되는 형태로 장비될 수 있다. 예를 들어, 양방향 동력 전달 장치(11)는 사용자의 등 또는 허리 뒤로 착용되는 가방의 형태를 가질 수 있다.As shown in FIG. 1 , when the exoskeleton robot 1 is installed to assist a user's walking motion, the bi-directional power transmission device 11 may be worn by the user. For example, the bi-directional power transmission device 11 may have the form of a bag worn behind a user's back or waist.

이 경우, 근위 고정부(12)는 사용자의 허벅지 부분에 고정될 수 있고, 원위 고정부(13)는 사용자의 종아리 또는 발 뒤꿈치 부위에 고정될 수 있다.In this case, the proximal fixing part 12 may be fixed to the user's thigh, and the distal fixing part 13 may be fixed to the user's calf or heel.

일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치(11)는, 사용자의 서로 다른 제 1 부분 및 제 2 부분 각각에 연결되어 힘을 전달할 수 있다.The bi-directional power transmission device 11 according to an embodiment may transmit power by being connected to each of the first and second parts of the user.

도 1 내지 도 4와 같이 양방향 동력 전달 장치(11)가 사용자의 보행을 보조하는 구성일 경우, 이상의 서로 다른 제 1 부분 및 제 2 부분은 근위 고정부(12)와 원위 고정부(13)일 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4 , when the bi-directional power transmission device 11 is configured to assist the user in walking, the first and second parts that are different from each other are the proximal fixing part 12 and the distal fixing part 13. can

일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치(11)는 하우징(111), 슬라이딩 레일(112), 제 1 슬라이더(113), 제 1 구동 와이어(115a), 제 1 와이어 가이드(116a), 구동 액추에이터(119), 제 2 슬라이더(114), 제 2 구동 와이어(115b), 제 2 와이어 가이드(116b), 완충부(117), 제 1 센서(118a), 제 2 센서(118b) 및 제 3 센서(118c)를 포함할 수 있다.The bidirectional power transmission device 11 according to an embodiment includes a housing 111, a sliding rail 112, a first slider 113, a first driving wire 115a, a first wire guide 116a, a driving actuator ( 119), the second slider 114, the second driving wire 115b, the second wire guide 116b, the buffer 117, the first sensor 118a, the second sensor 118b, and the third sensor ( 118c).

하우징(111)은, 사용자의 신체에 착용되는 케이스형 부재일 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이 하우징(111)은 가방의 형태로 사용자에게 고정될 수 있는 별도의 스트랩 부재를 구비할 수 있다.The housing 111 may be a case-type member worn on a user's body. For example, as shown in FIG. 1 , the housing 111 may include a separate strap member that can be fixed to the user in the form of a bag.

예를 들어, 하우징(111)은 내부에서 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)가 슬라이딩될 수 있는 슬라이딩 공간(1111)과, 하우징(111)의 외부에 슬라이딩 공간(1111)이 노출되도록 연통되는 공간으로 형성되고 제 1 슬라이더(113)의 가이드 핀(1133)을 수용하여 슬라이딩 방향을 따라서 가이드 핀(1133)을 가이드하는 가이드 슬롯(1112)과, 슬라이딩 방향을 기준으로 가이드 슬롯(1112)의 구간 중에 설치되어 가이드 핀(1133)과 간섭됨으로써 제 1 슬라이더(113)의 슬라이딩 구동 변위를 제한하는 스토퍼(1113)를 포함할 수 있다.For example, the housing 111 has a sliding space 1111 in which the first slider 113 and the second slider 114 can slide inside, and the sliding space 1111 outside the housing 111 is exposed. A guide slot 1112 formed as a space in communication as much as possible and accommodating the guide pin 1133 of the first slider 113 to guide the guide pin 1133 along the sliding direction, and a guide slot 1112 based on the sliding direction ) It may include a stopper 1113 installed in the section and interfering with the guide pin 1133 to limit the sliding driving displacement of the first slider 113.

슬라이딩 방향은 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)가 슬라이딩 레일(112)을 따라서 1축 병진 운동을 하는 방향으로서, 제 1 슬라이더(113)가 제 2 슬라이더(114)에 대해 상대적으로 이격되어 있는 제 1 구동 방향과, 반대로 제 2 슬라이더(114)가 제 1 슬라이더(113)에 대해 상대적으로 이격되어 있는 제 2 구동 방향을 포함할 수 있다.The sliding direction is a direction in which the first slider 113 and the second slider 114 perform uniaxial translational motion along the sliding rail 112, and the first slider 113 moves relative to the second slider 114. Conversely, a spaced apart first driving direction and a second driving direction in which the second slider 114 is relatively spaced apart from the first slider 113 may be included.

예를 들어, 외골격 로봇(1)이 사용자의 보행 운동을 보조하는 구성일 경우, 도 1내지 4와 같이, 하우징(111)은 제 1 구동 방향은 상측으로, 그리고 제 2 구동 방향은 하측으로 배향된 구조로 사용자에게 장착될 수 있다. For example, when the exoskeleton robot 1 is configured to assist a user's walking motion, the housing 111 is oriented upward in the first driving direction and downward in the second driving direction, as shown in FIGS. 1 to 4 . It can be mounted on the user with a structured structure.

가이드 슬롯(1112)은 하우징(111)의 측부에 관통되고 슬라이딩 방향을 따라서 연장된 슬롯 구멍일 수 있다. 예를 들어, 가이드 슬롯(1112)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 슬라이딩 방향을 기준으로 하우징(111)의 마주보는 측벽에 형성될 수 있고, 이에 따라 제 1 슬라이더(113)의 가이드 핀(1133) 역시 슬라이딩 방향을 기준으로 양측으로 각각 돌출되는 한 쌍의 대칭적인 구조를 가질 수 있다.The guide slot 1112 may be a slot hole that penetrates the side of the housing 111 and extends along the sliding direction. For example, the guide slot 1112 may be formed on the opposite sidewall of the housing 111 in the sliding direction as shown in FIGS. 1 to 4, and thus the guide pin of the first slider 113. 1133 may also have a pair of symmetrical structures protruding on both sides in the sliding direction.

스토퍼(1113, 도 11 참조)는 슬라이딩 방향으로 연장된 가이드 슬롯(1112)의 설정 위치상에 설치되어, 가이드 슬롯(1112)에 삽입된 상태로 슬라이딩 방향으로 이동하는 가이드 핀(1133)의 이동을 제한할 수 있다.The stopper (1113, see FIG. 11) is installed on a set position of the guide slot 1112 extending in the sliding direction to prevent the movement of the guide pin 1133 moving in the sliding direction while inserted into the guide slot 1112. can be limited

예를 들어, 스토퍼(1113)는, 가이드 슬롯(1112)의 설정 위치 상에 설치되어, 제 1 슬라이더(113)와는 간섭될 수 있어서 제 1 슬라이더(113)의 슬라이딩 이동을 제한할 수 있지만, 제 2 슬라이더(114)에는 간섭되지 않을 수 있다.For example, the stopper 1113 is installed on the set position of the guide slot 1112 and may interfere with the first slider 113 to limit the sliding movement of the first slider 113, but 2 may not interfere with the slider 114.

예를 들어, 제 2 슬라이더(114)에 결합된 제 1 슬라이더(113)가 제 2 구동 방향(하측 방향)으로 슬라이딩하여 스토퍼(1113)에 접촉할 경우, 스토퍼(1113)와 제 1 슬라이더(113)가 서로 간섭됨에 따라서 제 2 슬라이더(114)는 제 1 슬라이더(113)로부터 제 2 구동 방향(하측 방향)으로 분리될 수 있다.For example, when the first slider 113 coupled to the second slider 114 slides in the second driving direction (downward direction) and contacts the stopper 1113, the stopper 1113 and the first slider 113 ) interfere with each other, the second slider 114 may be separated from the first slider 113 in the second driving direction (downward direction).

예를 들어, 스토퍼(1113)는 가이드 슬롯(1112)의 구간 중, 사용자가 설정된 위치에 개재하여 설치할 수 있도록, 가이드 슬롯(1112)에 탈부착 가능하게 설치될 수 있다. For example, the stopper 1113 may be detachably installed in the guide slot 1112 so that the guide slot 1112 may be interposed and installed in a set position by the user during the interval.

예를 들어, 가이드 슬롯(1112) 및 가이드 핀(1133)이 슬라이딩 축을 기준으로 서로 대향하는 형태의 한 쌍의 구조로 형성될 경우, 스토퍼(1113) 역시 한 쌍의 가이드 슬롯(1112)에서 서로 마주보는 위치에 설치되는 한 쌍의 구성을 가질 수 있다.For example, when the guide slot 1112 and the guide pin 1133 are formed as a pair of structures that face each other with respect to a sliding axis, the stopper 1113 also faces each other in the pair of guide slots 1112. It may have a pair of configurations installed in a viewing position.

이상의 경우, 가이드 슬롯(1112, 도 11 참조)은 슬라이딩 방향을 따라서 복수개로 서로 이격된 위치에서 스토퍼(1113)가 설치될 수 있는 복수의 홈을 포함할 수 있다.In the above case, the guide slot (1112, see FIG. 11) may include a plurality of grooves in which the stoppers 1113 may be installed at locations spaced apart from each other along the sliding direction.

이상의 구조에 의하면, 스토퍼(1113)는 슬라이딩 공간(1111) 중 사용자가 원하는 설정된 위치에서 제 1 슬라이더(113)의 슬라이딩 이동을 제한할 수 있기 때문에, 양방향 동력 전달 장치(11)를 통해 보조하는 운동의 종류 또는 사용자의 신체 구조적 특성에 따라, 스토퍼(1113)를 적합한 위치에 설치할 수 있는 이점이 존재한다.According to the above structure, since the stopper 1113 can limit the sliding movement of the first slider 113 at a set position desired by the user in the sliding space 1111, the motion assisted through the bi-directional power transmission device 11 There is an advantage in that the stopper 1113 can be installed at an appropriate location according to the type of the stopper or the structural characteristics of the user's body.

슬라이딩 레일(112)은, 슬라이딩 방향을 따라서 슬라이딩 공간(1111)을 가로지르도록 연장되는 부재로서, 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)에 연결되어 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)가 슬라이딩 방향을 따라서 구동할 수 있도록 가이드할 수 있다.The sliding rail 112 is a member that extends along the sliding direction to cross the sliding space 1111, and is connected to the first slider 113 and the second slider 114 so that the first slider 113 and the second The slider 114 may be guided to be driven along the sliding direction.

제 1 슬라이더(113)는, 제 1 구동 와이어(115a)에 연결된 상태로 슬라이딩 레일(112)을 따라 슬라이딩 구동될 수 있다. 예를 들어, 제 1 슬라이더(113)는 제 2 슬라이더(114)와 같은 슬라이딩 레일(112)을 따라 이동할 수 있고, 제 1 슬라이더(113)는 슬라이딩 방향 중 제 2 슬라이더(114)로부터 멀어지는 제 1 구동 방향(도면 상의 상측 방향)으로 제 1 구동 와이어(115a)로부터 연결될 수 있다.The first slider 113 may be slidably driven along the sliding rail 112 while connected to the first driving wire 115a. For example, the first slider 113 may move along the same sliding rail 112 as the second slider 114, and the first slider 113 may move in a first direction away from the second slider 114 in a sliding direction. It may be connected from the first driving wire 115a in the driving direction (upward direction on the drawing).

예를 들어, 제 1 슬라이더(113)는, 슬라이딩 레일(112)에 가이드되어 슬라이딩 방향을 따라서 이동하는 제 1 바디(1131)와, 제 1 바디(1131)에 고정되어 하우징(111) 외부로부터 연결되는 제 1 구동 와이어(115a)의 일단을 고정적으로 파지하는 제 1 와이어 고정부(1132)와, 제 1 바디(1131)로부터 슬라이딩 축에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되어 가이드 슬롯(1112)을 통과하는 가이드 핀(1133)과, 제 1 바디(1131)에서 제 2 슬라이더(114)를 마주보는 방향으로 돌출 형성되어 제 2 슬라이더(114)와 접촉할 경우 제 2 슬라이더(114)에 맞물려서 고정적으로 파지하는 그리퍼(1134)를 포함할 수 있다.For example, the first slider 113 is connected to a first body 1131 that is guided by the sliding rail 112 and moves along the sliding direction, and is fixed to the first body 1131 and connected from the outside of the housing 111. A first wire fixing part 1132 for fixedly holding one end of the first driving wire 115a, and a guide protruding from the first body 1131 in a direction away from the sliding axis and passing through the guide slot 1112 The pin 1133 protrudes from the first body 1131 in a direction facing the second slider 114, and when it comes into contact with the second slider 114, the gripper engages with the second slider 114 to hold it fixedly. (1134).

가이드 핀(1133)은, 도 1 내지 도 4와 같이 제 1 바디(1131)로부터 하우징(111)의 외측으로 돌출 형성되는 한 쌍의 부재로 형성되어, 하우징(111)의 대향하는 양 측부에 형성된 한 상의 가이드 슬롯(1112)에 각각 삽입된 상태로 제 1 바디(1131)와 함께 슬라이딩 방향을 따라서 슬라이딩 될 수 있다.The guide pins 1133 are formed as a pair of members protruding from the first body 1131 to the outside of the housing 111, as shown in FIGS. 1 to 4, and are formed on opposite sides of the housing 111. It can be slid along the sliding direction along with the first body 1131 while being inserted into the guide slots 1112 of one phase.

그리퍼(1134)는 제 1 바디(1131)로부터 제 2 구동 방향으로 돌출 형성되어, 제 2 슬라이더(114)의 파지 단차(1143)에 맞물린 상태로 결합될 수 있다.The gripper 1134 may protrude from the first body 1131 in the second driving direction and be engaged with the gripping step 1143 of the second slider 114 .

예를 들어, 그리퍼(1134)의 단부는, 제 2 슬라이더(114)의 파지 단차(1143) 부분의 단차 형상에 대응 또는 형합되는 형상의 단차가 형성될 수 있다.For example, the end of the gripper 1134 may have a step corresponding to or matching the step shape of the grip step 1143 of the second slider 114 .

예를 들어, 그리퍼(1134)는 도 4에 도시되는 바와 같이 슬라이딩 방향에 수직한 방향으로 이격되어 제 2 슬라이더(114)를 양측으로 파지할 수 있는 한 쌍의 돌출형 부재일 수 있다.For example, as shown in FIG. 4 , the grippers 1134 may be a pair of protruding members spaced apart in a direction perpendicular to the sliding direction to hold the second slider 114 on both sides.

예를 들어, 슬라이딩 방향에 수직한 방향을 따라서 이격된 한 쌍의 가이드 핀(1133)과 한 쌍의 그리퍼(1134)는 서로 각각의 위치에서 연결될 수 있다. 다시 말하면, 슬라이딩 축을 기준으로 일 방향으로 이격된 위치에 설치된 어느 하나의 그리퍼(1134)와 어느 하나의 가이드 핀(1133)은 서로 연결되어 있고, 타 방향으로 이격된 위치에 설치된 나머지 하나의 그리퍼(1134)와 나머지 하나의 가이드 핀(1133) 역시 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.For example, a pair of guide pins 1133 and a pair of grippers 1134 spaced apart along a direction perpendicular to the sliding direction may be connected to each other at respective positions. In other words, any one gripper 1134 installed at a position spaced apart in one direction based on the sliding axis and any one guide pin 1133 are connected to each other, and the other gripper installed at a position spaced apart in the other direction ( 1134) and the other guide pin 1133 may also have a structure connected to each other.

예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가이드 핀(1133)은 제 1 구동 방향(상측 방향)으로 갈수록 제 1 바디로부터 멀어지는 방향으로 비스듬한 각도로 돌출 형성될 수 있고, 한 쌍의 가이드 핀(1133) 각각으로부터 연결되는 한 쌍의 그리퍼(1134)는 슬라이딩 방향에 평행한 제 2 구동 방향으로 돌출 형성되는 구조를 가질 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the pair of guide pins 1133 may protrude at an oblique angle in a direction away from the first body in the first driving direction (upward direction), The pair of grippers 1134 connected from each of the pair of guide pins 1133 may have a structure protruding in a second driving direction parallel to the sliding direction.

이상의 구조에 의하면, 도 11 및 도 12에 도시되는 바와 같이, 결합된 상태의 제 1 슬라이더(113)와 제 2 슬라이더(114)가 상사점에 도달한 이후, 제 2 구동 방향(하측 방향)으로 슬라이딩하여 가이드 핀(1133)이 스토퍼(1113)에 간섭되는 지점에 이르렀을 경우, 한 쌍의 그리퍼(1134) 각각으로부터 연결되는 한 쌍의 가이드 핀(1133)은 각각 제 1 구동 방향을 따라서 비스듬한 각도로 절곡된 형상을 갖기 때문에, 한 쌍의 스토퍼(1113)는 한 쌍의 가이드 핀(1133)을 각각 안쪽 방향으로 밀어내는 방향으로의 힘을 제공할 수 있다.According to the above structure, as shown in FIGS. 11 and 12, after the first slider 113 and the second slider 114 in a coupled state reach the top dead center, they move in the second driving direction (downward direction). When the sliding guide pin 1133 reaches the point where it interferes with the stopper 1113, the pair of guide pins 1133 connected from each pair of grippers 1134 have an oblique angle along the first driving direction. Since it has a bent shape, the pair of stoppers 1113 may provide force in a direction of pushing the pair of guide pins 1133 inward, respectively.

이와 동시에, 한 쌍의 스토퍼(1113) 각각은 한 쌍의 가이드 핀(1133) 각각이 내측으로 회전하도록 만드는 지렛대의 받침점 역할을 수행함으로써, 가이드 핀(1133)으로부터 연결되는 한 쌍의 그리퍼(1134) 각각이 외측으로 벌어지도록 하여 그리퍼(1134)와 파지 단차(1143) 사이의 파지 상태가 쉽게 해제될 수 있게 한다.At the same time, each of the pair of stoppers 1113 serves as a fulcrum of a lever that causes each of the pair of guide pins 1133 to rotate inward, so that the pair of grippers 1134 connected from the guide pins 1133 Each of them is opened outward so that the gripping state between the gripper 1134 and the gripping step 1143 can be easily released.

제 1 구동 와이어(115a)는, 일단은 제 1 슬라이더(113)에 연결되고, 타단은 제 1 와이어 가이드(116a)를 따라 하우징(111) 외부로 안내되어 근위 고정부(12)에 연결될 수 있다.The first driving wire 115a has one end connected to the first slider 113 and the other end guided to the outside of the housing 111 along the first wire guide 116a and connected to the proximal fixing part 12. .

이상의 구조에 의하면, 제 1 슬라이더(113)가 슬라이딩 공간(1111) 내에서 슬라이딩 구동됨에 따라서, 제 1 구동 와이어(115a)를 매개로 제 1 슬라이더(113)와 근위 고정부(12) 사이에서 힘이 전달될 수 있다.According to the above structure, as the first slider 113 is slidably driven in the sliding space 1111, a force is generated between the first slider 113 and the proximal fixing part 12 via the first driving wire 115a. this can be transmitted.

예를 들어, 하우징(111)의 외부를 기준으로, 제 1 구동 와이어(115a)는 제 1 구동 방향으로부터 하우징(111)을 통과하여 슬라이딩 공간(1111)으로 진입할 수 있고, 슬라이딩 공간(1111) 내부에서도 제 1 구동 방향으로부터 제 1 슬라이더(113)의 제 1 와이어 고정부(1132)에 연결될 수 있다.For example, based on the exterior of the housing 111, the first driving wire 115a may pass through the housing 111 from the first driving direction and enter the sliding space 1111, and the sliding space 1111 It may be connected to the first wire fixing part 1132 of the first slider 113 from the first driving direction even inside.

슬라이딩 공간(1111)에서 제 1 구동 와이어(115a)의 일단은 제 1 슬라이더(113)의 제 1 와이어 고정부(1132)에 고정된 상태로 제 1 구동 방향으로 연장되고, 하우징(111)In the sliding space 1111, one end of the first driving wire 115a extends in the first driving direction while being fixed to the first wire fixing part 1132 of the first slider 113, and the housing 111

제 1 구동 방향(도면 상의 상측)으로부터 하우징(111)을 통과하여 슬라이딩 공간(1111) 내부로 From the first driving direction (upper side in the drawing) through the housing 111 into the sliding space 1111

제 1 와이어 가이드(116a)는, 하우징(111)의 외측으로 제 1 구동 와이어(115a)가 근위 고정부(12)까지 안내하도록 감싸는 튜브형 부재일 수 있다.The first wire guide 116a may be a tubular member that surrounds the outer side of the housing 111 to guide the first driving wire 115a to the proximal fixing part 12 .

예를 들어, 제 1 와이어 가이드(116a)는 하우징(111)의 부분 중 제 1 구동 방향으로부터 외부로 연장될 수 있다.For example, the first wire guide 116a may extend outward from a first driving direction among parts of the housing 111 .

구동 액추에이터(119)는, 슬라이딩 공간(1111)에 설치되어 슬라이딩 레일(112)을 따라서 제 2 슬라이더(114)를 슬라이딩 구동시킬 수 있다.The driving actuator 119 may be installed in the sliding space 1111 to slide and drive the second slider 114 along the sliding rail 112 .

예를 들어, 구동 액추에이터(119)는 제 2 슬라이더(114)를 제 1 구동 방향으로 슬라이딩 구동시킬 수 있다.For example, the driving actuator 119 may slide and drive the second slider 114 in the first driving direction.

예를 들어, 구동 액추에이터(119)는 슬라이딩 레일(112)에 설치되는 모터일 수 있고, 이 경우 슬라이딩 레일(112)은 제 2 슬라이더(114)에 스크류 방식 또는 리니어 가이드 방식으로 결합될 수 있다.For example, the driving actuator 119 may be a motor installed on the sliding rail 112, and in this case, the sliding rail 112 may be coupled to the second slider 114 in a screw method or a linear guide method.

제 2 슬라이더(114)는, 제 2 구동 와이어(115b)에 연결된 상태로 슬라이딩 레일(112)을 따라 슬라이딩 구동될 수 있다. 예를 들어, 제 2 슬라이더(114)는 구동 액추에이터(119)의 구동에 따라 슬라이딩 레일(112)에 의해 안내되어 슬라이딩 방향으로 슬라이딩 구동될 수 있다.The second slider 114 may be slidably driven along the sliding rail 112 while connected to the second driving wire 115b. For example, the second slider 114 may be guided by the sliding rail 112 and driven in a sliding direction according to the driving of the driving actuator 119 .

예를 들어, 제 2 슬라이더(114)는 슬라이딩 방향 중 제 1 슬라이더(113)로부터 멀어지는 제 2 구동 방향(도면 상의 하측 방향)에서 제 2 구동 와이어(115b)로부터 연결될 수 있다.For example, the second slider 114 may be connected from the second driving wire 115b in a second driving direction away from the first slider 113 (a downward direction in the drawing) of the sliding direction.

예를 들어, 제 2 슬라이더(114)는, 슬라이딩 레일(112)에 가이드되어 슬라이딩 방향을 따라서 이동하는 제 2 바디(1141)와, 제 2 바디(1141)에 고정되어 하우징(111) 외부로부터 연결되는 제 2 구동 와이어(115b)의 일단을 고정적으로 파지하는 제 2 와이어 고정부(1142)와, 제 2 바디(1141)에 형성되고 제 1 슬라이더(113)와 접촉할 경우 제 1 슬라이더(113)의 그리퍼(1134)에 맞물리도록 형성되는 파지 단차(1143)를 포함할 수 있다.For example, the second slider 114 is connected to a second body 1141 that is guided by the sliding rail 112 and moves along the sliding direction, and is fixed to the second body 1141 and connected from the outside of the housing 111. The second wire fixing part 1142 for holding one end of the second driving wire 115b fixedly and the first slider 113 formed on the second body 1141 and in contact with the first slider 113 It may include a grip step 1143 formed to engage with the gripper 1134 of the.

파지 단차(1143)는 제 1 슬라이더(113)의 그리퍼(1134)와 체결될 수 있도록, 제 2 바디(1141)의 측부에 형성될 수 있다.The grip step 1143 may be formed on the side of the second body 1141 so as to be engaged with the gripper 1134 of the first slider 113 .

예를 들어, 제어부(14)가 구동 액추에이터(119)를 구동하여 제 2 슬라이더(114)를 제 1 구동 방향(상측 방향)으로 슬라이딩 시켜 제 1 슬라이더(113)와 접촉시킬 경우, 그리퍼(1134)와 파지 단차(1143)는 서로 스냅 핏(snap-fit) 방식으로 결합될 수 있다.For example, when the control unit 14 drives the driving actuator 119 to slide the second slider 114 in the first driving direction (upward direction) to bring it into contact with the first slider 113, the gripper 1134 and the grip step 1143 may be coupled to each other in a snap-fit manner.

예를 들어, 그리퍼(1134)가 한 쌍의 구성으로 형성됨에 따라서, 파지 단차(1143)는 마찬가지로 제 2 바디(1141)의 양측에 각각 형성되는 한 쌍의 구성으로 형성될 수 있다.For example, as the gripper 1134 is formed as a pair, the grip step 1143 may also be formed as a pair formed on both sides of the second body 1141, respectively.

예를 들어, 그리퍼(1134)는 제 2 슬라이더(114)가 제 1 슬라이더(113)가 접촉할 경우, 한 쌍의 그리퍼(1134)가 제 2 슬라이더(114)의 제 2 바디(1141)의 양측을 감싸는 상태로 접근하여 제 2 바디(1141)의 양측에 각각 형성된 파지 단차(1143)에 결합되는 스냅 핏 방식을 통해 결합될 수 있다.For example, when the gripper 1134 is in contact with the second slider 114 and the first slider 113, the pair of grippers 1134 are attached to both sides of the second body 1141 of the second slider 114. It can be coupled through a snap fit method that is coupled to the grip step 1143 formed on both sides of the second body 1141 by approaching in a state of wrapping.

제 2 구동 와이어(115b)는, 일단은 제 2 슬라이더(114)에 연결되고, 타단은 제 2 와이어 가이드(116b)를 따라 하우징(111) 외부로 안내되어 원위 고정부(13)에 연결될 수 있다.The second drive wire 115b has one end connected to the second slider 114 and the other end guided to the outside of the housing 111 along the second wire guide 116b and connected to the distal fixing part 13. .

이상의 구조에 의하면, 제 2 슬라이더(114)가 슬라이딩 공간(1111) 내에서 슬라이딩 구동됨에 따라서, 제 2 구동 와이어(115b)를 매개로 제 1 슬라이더(113)와 근위 고정부(12) 사이에서 힘이 전달될 수 있다.According to the above structure, as the second slider 114 slides in the sliding space 1111, the force between the first slider 113 and the proximal fixing part 12 via the second driving wire 115b this can be transmitted.

제 2 와이어 가이드(116b)는, 하우징(111)의 외측으로 제 2 구동 와이어(115b)가 원위 고정부(13)까지 안내하도록 감싸는 튜브형 부재일 수 있다.The second wire guide 116b may be a tubular member that surrounds the outer side of the housing 111 to guide the second driving wire 115b to the distal fixing part 13 .

예를 들어, 하우징(111)의 외부를 기준으로, 제 2 구동 와이어(115b)는 제 2 구동 방향으로부터 하우징(111)을 통과하여 슬라이딩 공간(1111)으로 진입할 수 있고, 슬라이딩 공간(1111) 내부에서도 제 2 구동 방향으로부터 제 2 슬라이더(114)의 제 2 와이어 고정부(1142)에 연결될 수 있다.For example, based on the outside of the housing 111, the second driving wire 115b may pass through the housing 111 from the second driving direction and enter the sliding space 1111, and the sliding space 1111 It may be connected to the second wire fixing part 1142 of the second slider 114 from the second driving direction even inside.

예를 들어, 제 2 와이어 가이드(116b)는 하우징(111)의 부분 중 제 2 구동 방향으로부터 외부로 연장될 수 있다.For example, the second wire guide 116b may extend outward from the second driving direction of the portion of the housing 111 .

완충부(117)는, 슬라이딩 공간(1111) 중 제 1 구동 방향의 단부에 설치되어, 제 1 슬라이더(113)가 제 1 구동 방향으로의 최대 변위로 슬라이딩될 경우, 슬라이딩 공간(1111) 내에서의 충돌을 완충할 수 있다.The buffer part 117 is installed at the end of the sliding space 1111 in the first driving direction, and when the first slider 113 slides with the maximum displacement in the first driving direction, the sliding space 1111 can buffer the collision of

예를 들어, 완충부(117)는, 하우징(111)의 부분 중 제 1 구동 방향을 마주하는 부분에 설치되는 완충 프레임(1172)과, 완충 프레임(1172)에 설치되고 슬라이딩 방향을 따라서 하우징(111)을 관통하여 적어도 일부가 슬라이딩 공간(1111)으로 돌출 형성되는 완충 바(1171)와, 완충 프레임(1172)에 설치되어 완충 바(1171)에 탄성력을 제공하는 완충 스프링(1173)을 포함할 수 있다.For example, the buffer unit 117 includes a buffer frame 1172 installed in a portion of the housing 111 facing the first driving direction, and a housing installed in the buffer frame 1172 and sliding along the sliding direction ( 111) and a buffer spring 1173 installed in the buffer frame 1172 to provide elastic force to the buffer bar 1171 and a buffer bar 1171 at least partially protruding into the sliding space 1111. can

제 1 센서(118a)는, 슬라이딩 공간(1111) 중 제 1 슬라이더(113)가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 제 1 슬라이더(113)의 슬라이딩 위치 또는 운동 상태를 계측할 수 있다.The first sensor 118a is installed at at least one point in the sliding space 1111 where the first slider 113 slides, and can measure the sliding position or motion state of the first slider 113.

제 2 센서(118b)는, 슬라이딩 공간(1111) 중 제 2 슬라이더(114)가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 제 2 슬라이더(114)의 슬라이딩 위치 또는 운동 상태를 계측할 수 있다.The second sensor 118b is installed at at least one point in the sliding space 1111 where the second slider 114 slides, and can measure the sliding position or movement state of the second slider 114.

제 3 센서(118c)는, 제 1 슬라이더(113)에 설치되어 제 2 슬라이더(114)와의 결합 상태를 계측할 수 있다.The third sensor 118c is installed on the first slider 113 and can measure a coupling state with the second slider 114 .

예를 들어, 제 3 센서(118c)는 제 1 슬라이더(113)의 후면에 설치되어 제 2 슬라이더(114)와의 상대적인 거리를 측정하는 센서일 수 있다.For example, the third sensor 118c may be a sensor installed on the rear surface of the first slider 113 to measure a relative distance to the second slider 114 .

제어부(14)는 제 1 센서(118a), 제 2 센서(118b) 또는 제 3 센서(118c)에서 계측된 신호에 기초하여 사용자의 운동 상태를 파악할 수 있고, 운동 상태에 기초하여 상기 구동 액추에이터의 구동을 제어할 수 있다.The control unit 14 may determine the user's exercise state based on the signal measured by the first sensor 118a, the second sensor 118b or the third sensor 118c, and determine the motion state of the driving actuator based on the motion state. drive can be controlled.

예를 들어, 외골격 로봇(1)이 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 사용자의 보행을 보조하는 구성일 경우, 제어부는 제 1 센서(118a), 제 2 센서(118b) 또는 제 3 센서(118c)를 통해 계측된 신호에 기초하여 근위 고정부(12) 및 원위 고정부(13)가 연결된 사용자 다리의 보행 상태를 파악할 수 있다.For example, when the exoskeleton robot 1 has a configuration that assists a user's walking as shown in FIGS. Based on the signal measured through 118c), the walking state of the user's legs to which the proximal fixing part 12 and the distal fixing part 13 are connected can be grasped.

다른 예로, 제어부(14)는 양방향 동력 전달 장치(11)의 내부 구성으로 포함될 수 있고, 자체적으로 제 1 센서(118a), 제 2 센서(118b) 또는 제 3 센서(118c)에서 계측된 신호에 기초하여 구동 액추에이터(119)의 구동을 제어할 수 있다는 점을 밝혀둔다.As another example, the control unit 14 may be included as an internal component of the bi-directional power transmission device 11, and the control unit 14 itself may respond to signals measured by the first sensor 118a, the second sensor 118b, or the third sensor 118c. It should be noted that the driving of the drive actuator 119 can be controlled based on this.

도 5는 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 결합된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 최대로 상승된 상태를 도시하는 정면도이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 완충부를 나타내는 후면 사시도이다.5 is a diagram showing a driving state of a bi-directional power transmission device according to walking steps of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment, and FIG. 6 is a state in which an internal slider of the bi-directional power transmission device is coupled according to an embodiment. FIG. 7 is a view showing a driving state of a bi-directional power transmission device according to a walking step of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment, and FIG. 8 is a diagram of a bi-directional power transmission device according to an embodiment. This is a front view showing a state in which the inner slider is maximally raised, and FIG. 9 is a rear perspective view showing a shock absorber according to an embodiment.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 외골격 로봇(1)을 착용한 사용자가 보행 과정 중 발이 지면에 닿아 있는 입각기(stance phase) 과정에서 양방향 동력 전달 장치(11)의 구동 과정을 확인할 수 있다.5 to 9, the driving process of the bi-directional power transmission device 11 during the stance phase in which the user wearing the exoskeleton robot 1 according to an embodiment is in contact with the ground during walking. can confirm.

제어부(14)는 제 1 센서(118a), 제 2 센서(118b) 또는 제 3 센서(118c)에서 계측된 신호에 기초하여 근위 고정부(12) 및 원위 고정부(13)가 설치된 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase) 및 유각기(swing phase) 중 어느 보행 상태에 있는지 판단할 수 있다.The control unit 14 is based on the signal measured by the first sensor 118a, the second sensor 118b or the third sensor 118c, and the user's legs on which the proximal fixing part 12 and the distal fixing part 13 are installed. It is possible to determine whether the gait state is in a stance phase or a swing phase.

먼저 도 1과 사용자가 앞으로 디딤발을 내민 상태를 기준으로 도 5와 같이 반대쪽 발을 전방으로 스윙하면서 전진하는 과정에서 제어부(14)는 구동 액추에이터(119)를 구동하여 제 2 슬라이더(114)를 제 1 구동 방향(도면의 상측 방향)으로 슬라이딩 시킬 수 있고, 이에 따라 제 2 구동 와이어(115b)는 인장되어 근위 고정부(12)를 뒤쪽에서 잡아당김으로써, 사용자의 대퇴 관절을 후방으로 굴곡 되도록 힘을 보조할 수 있다.First, in the process of moving forward while swinging the opposite foot forward as shown in FIG. 5 based on FIG. 1 and the state in which the user puts the foot forward, the control unit 14 drives the driving actuator 119 to remove the second slider 114. It can be slid in one driving direction (upward direction in the drawing), and accordingly, the second driving wire (115b) is tensioned and pulls the proximal fixing part 12 from the back, so that the user's femoral joint is bent backward. can assist

이후, 구동 액추에이터(119)의 지속적인 구동에 의해서 제 2 슬라이더(114)는 제 1 구동 방향으로 슬라이딩 구동될 수 있고, 결국 제 2 슬라이더(114)는 제 1 슬라이더(113)의 위치까지 이동하여 서로 접촉됨과 동시에, 도 6에 도시되는 바와 같이 제 1 슬라이더(113)의 그리퍼(1134)가 제 2 슬라이더(114)의 파지 단차(1143)에 스냅 핏(snap-fit) 결합을 통해 맞물리게 되어 서로에 대해 결합될 수 있다.Thereafter, the second slider 114 may be slidably driven in the first driving direction by the continuous driving of the driving actuator 119, and eventually the second slider 114 moves to the position of the first slider 113 and mutually At the same time as being in contact, as shown in FIG. 6 , the gripper 1134 of the first slider 113 is engaged with the gripping step 1143 of the second slider 114 through a snap-fit coupling, so that each other can be combined for

이후, 도 7과 같이 사용자가 디딤발을 뒤로 밀어내는 과정까지 제 2 슬라이더(114)는 제 1 슬라이더(113)와 결합된 상태로 구동 액추에이터(119)의 구동에 의해 제 1 구동 방향으로의 최대 상사점까지 슬라이딩 될 수 있고, 이에 따라 제 2 슬라이더(114)는 도 8과 같이 슬라이딩 공간(1111)의 제 1 구동 방향의 단부로부터 돌출 형성된 완충 바(1171)에 접촉하여 완충 바(1171)를 제 1 구동 방향으로 밀어낼 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 7 , the second slider 114 is coupled to the first slider 113 until the user pushes the step foot backward, and the driving actuator 119 drives the maximum similarity in the first driving direction. 8, the second slider 114 comes into contact with the buffer bar 1171 protruding from the end of the sliding space 1111 in the first driving direction to remove the buffer bar 1171, as shown in FIG. 1 can be pushed in the driving direction.

예를 들어, 제어부(14)는 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)가 상사점에 도달했는지 여부를 통해 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase)의 종료 시점을 판단할 수 있고, 제어부(14)가 입각기가 종료되는 시점이라고 판단할 경우 구동 액추에이터(119)의 구동 방향을 전환할 수 있다.For example, the controller 14 may determine the end point of the stance phase of the gait state of the user's legs based on whether the first slider 113 and the second slider 114 have reached top dead center. The driving direction of the driving actuator 119 may be switched when the controller 14 determines that the stance phase ends.

이처럼, 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)가 상사점에 도달하게 될 경우, 근위 고정부(12)는 최대한 후방으로 당겨짐에 따라서, 사용자의 대퇴 관절 역시 최대의 후방 굴곡 각도를 이루도록 보조되어, 도 7과 같이 디딤발의 발끝으로 하여금 지면을 밀어내는 자세를 형성할 수 있다.In this way, when the first slider 113 and the second slider 114 reach the top dead center, the proximal fixing part 12 is pulled backward as much as possible so that the user's femoral joint also achieves the maximum backward flexion angle. Assisted, it is possible to form a posture in which the toe of the stepping foot pushes the ground as shown in FIG. 7 .

도 9에 도시되는 바와 같이, 완충 바(1171)가 제 1 구동 방향으로 밀어짐에 따라서 완충 프레임(1172)에 설치된 완충 스프링(1173)은 완충 바(1171)에 의해 슬라이딩 방향으로 압축되어 완충 바(1171)에 제 2 구동 방향으로의 복원력을 형성하여 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)의 슬라이딩 운동을 완충시킬 수 있다.As shown in FIG. 9, as the buffer bar 1171 is pushed in the first driving direction, the buffer spring 1173 installed in the buffer frame 1172 is compressed by the buffer bar 1171 in the sliding direction, The sliding motion of the first slider 113 and the second slider 114 may be buffered by forming a restoring force in the second driving direction at 1171 .

이상의 구조에 의하면, 구동 액추에이터(119)의 구동 방향이 전환된 직후, 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)는 완충 스프링(1173)의 복원력과 구동 액추에이터(119)에 의해 서로 결합된 상태로 제 2 구동 방향(하측 방향)으로 슬라이딩되기 시작하게 되면서, 제 1 슬라이더(113)로부터 연결되는 제 1 구동 와이어(115a)가 인장되어 원위 고정부(13)를 당기게 되며, 이를 통해 사용자의 발목 관절이 후방으로 굴곡되도록 보조함으로써 결과적으로 사용자의 발끝으로 하여금 지면을 후방으로 밀어내는 발끝 밀기(toe off) 동작을 수행하도록 보조할 수 있다.According to the above structure, immediately after the driving direction of the driving actuator 119 is switched, the first slider 113 and the second slider 114 are coupled to each other by the restoring force of the buffer spring 1173 and the driving actuator 119 As it starts to slide in the second driving direction (downward direction) in the state, the first driving wire 115a connected from the first slider 113 is tensioned and pulls the distal fixing part 13, through which the user's As a result of assisting the ankle joint to flex backward, it is possible to assist the user's toe to perform a toe-off motion of pushing the ground backward.

도 10은 일 실시 예에 따른 외골격 로봇을 착용한 사용자의 보행 단계에 따라 양방향 동력 전달 장치의 구동 상태를 나타내는 도면이고, 도 11은 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 결합된 상태로 구동되는 모습을 나타내는 사시도이고, 도 12는 일 실시 예에 따른 양방향 동력 전달 장치의 내부 슬라이더가 서로 분리된 상태를 도시하는 정면도이다.10 is a diagram showing a driving state of a bi-directional power transmission device according to walking steps of a user wearing an exoskeleton robot according to an embodiment, and FIG. 11 is a state in which an internal slider of the bi-directional power transmission device is coupled according to an embodiment. 12 is a front view showing a state in which the inner sliders of the bi-directional power transmission device are separated from each other according to an embodiment.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 외골격 로봇(1)을 착용한 사용자가 보행 과정 중 한쪽 발이 지면으로부터 떨어진 상태로 전진하는 유각기(swing phase) 과정에서 양방향 동력 전달 장치(11)의 구동 과정을 확인할 수 있다.10 to 12, in a swing phase in which a user wearing an exoskeleton robot 1 moves forward with one foot away from the ground during a walking process, a bi-directional power transmission device 11 ) can be checked.

입각기에서 사용자의 디딤발이 지면을 밀어낸 이후, 해당 디딤발은 지면으로부터 떨어지게 되며, 이후 제 1 슬라이더(113) 및 제 2 슬라이더(114)는 도 10에 도시되는 바와 같이 서로 결합된 상태로 중력 및 구동 액추에이터(119)의 구동에 의해 제 2 구동 방향으로 슬라이딩 된다.After the user's stepping foot pushes the ground in the stance phase, the corresponding stepping foot is separated from the ground, and then the first slider 113 and the second slider 114 are combined with each other as shown in FIG. It slides in the second driving direction by driving the driving actuator 119 .

이에 따라, 제 2 구동 와이어(115b)에 인가되던 인장력이 해제됨에 따라서, 후방으로 당겨졌던 근위 고정부(12), 즉 사용자의 허벅지 부분은 자연스럽게 전방으로 나아가고, 반대로 제 1 슬라이더(113)는 제 1 구동 와이어(115a)를 인장시킴으로써 원위 고정부(13), 즉 사용자의 발 끝으로 하여금 지면으로부터 이격되도록 들어올릴 수 있다.Accordingly, as the tensile force applied to the second driving wire 115b is released, the proximal fixing part 12 pulled backward, that is, the user's thigh naturally moves forward, and on the contrary, the first slider 113 moves forward. 1 By stretching the driving wire 115a, the distal fixing part 13, that is, the user's foot may be lifted apart from the ground.

이상의 구조에 의하면, 입각기가 종료된 사용자의 다리가 지면으로부터 떨어져 전방으로 스윙하는 과정에서, 발 끝이 하측으로 처지게 되어 지면과 간섭되지 않도록 지면으로부터 발을 들어올리는 힘을 제공할 수 있다.According to the above structure, in the process of swinging the user's leg away from the ground after the stance phase is finished, the toe tip droops downward to provide a force to lift the foot from the ground so as not to interfere with the ground.

이후, 도 10과 같이 사용자가 다리를 전방으로 내미는 과정에서, 제 1 슬라이더(113)는 제 2 슬라이더(114)와 결합된 상태로 제 2 구동 방향(하측 방향)으로 슬라이딩되어, 도 11과 같이 제 1 슬라이더(113)의 가이드 핀(1133)이 가이드 슬롯(1112)에 설치된 스토퍼(1113)에 간섭되는 위치까지 도달하게 될 수 있다.Thereafter, in the process of the user pushing the leg forward as shown in FIG. 10, the first slider 113 slides in the second driving direction (downward direction) while being coupled with the second slider 114, as shown in FIG. 11. The guide pin 1133 of the first slider 113 may reach a position where it interferes with the stopper 1113 installed in the guide slot 1112 .

이와 동시에, 제 2 슬라이더(114)는 자체 중력과 더불어, 사용자의 대퇴 관절이 전방으로 굴곡 운동함에 따라서, 근위 고정부(12)가 제 2 구동 와이어(115b)를 잡아 당기는 인장력을 통해, 지속적으로 제 2 구동 방향(하측 방향)으로의 힘이 인가될 수 있다.At the same time, the second slider 114 is continuously operated through the tensile force by which the proximal fixing part 12 pulls the second driving wire 115b as the user's femoral joint flexes forward along with its own gravity. A force in the second driving direction (downward direction) may be applied.

따라서, 결합된 상태로 슬라이딩 레일(112)을 따라서 함께 이동하였던 제 1 슬라이더(113)와 제 2 슬라이더(114)는, 제 2 구동 방향으로 슬라이딩 구동되는 과정에서 제 1 슬라이더(113)의 가이드 핀(1133)이 스토퍼(1113)와 간섭되는 시점에서 다시 분리될 수 있고, 도 11과 같이 제 2 슬라이더(114)는 제 1 슬라이더(113)와 분리되어 제 2 구동 방향을 따라 슬라이딩 될 수 있다.Therefore, the first slider 113 and the second slider 114, which moved together along the sliding rail 112 in a coupled state, slide in the second driving direction, and the guide pin of the first slider 113 When the stopper 1133 interferes with the stopper 1113, it can be separated again, and as shown in FIG. 11, the second slider 114 can be separated from the first slider 113 and slid along the second driving direction.

이와 동시에, 제 1 슬라이더(113)가 제 1 구동 와이어(115a)를 인장시키던 힘이 해제됨에 따라, 지면으로부터 들어올려졌던 원위 고정부(13), 즉 사용자의 발은 다시 지면을 디딜 수 있도록 지면을 향해 이동될 수 있다.At the same time, as the force that the first slider 113 used to tension the first driving wire 115a is released, the distal fixing part 13 lifted off the ground, that is, the user's foot returns to the ground so that it can step on the ground again. can be moved towards

결과적으로, 사용자는 전술한 도 1과 같이 전방으로 다리를 전진시키는 동시에 지면을 딛게 되는 상태가 되면서 해당 사용자의 다리는 유각기가 종료되고 다시 입각기에 접어들 수 있다.As a result, as shown in FIG. 1 described above, the user's leg moves forward while simultaneously stepping on the ground, and the user's leg may end the swing phase and enter the stance phase again.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the described method, and/or components of the described structure, device, etc. may be combined or combined in a different form from the described method, or other components or equivalents may be used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by

Claims (18)

사용자의 서로 다른 제 1 부분 및 제 2 부분 각각에 연결되어 힘을 전달하는 양방향 동력 전달 장치에 있어서,
슬라이딩 방향을 따라서 연장된 슬라이딩 공간을 구비하는 하우징;
상기 슬라이딩 방향을 따라서 상기 슬라이딩 공간을 가로지르는 슬라이딩 레일;
상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 1 슬라이더;
일단은 상기 제 1 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 사용자의 제 1 부분에 연결되는 제 1 구동 와이어;
상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 2 슬라이더;
일단은 상기 제 2 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 사용자의 제 2 부분에 연결되는 제 2 구동 와이어; 및
상기 하우징에 설치되고 상기 제 2 슬라이더를 상기 슬라이딩 레일을 따라서 슬라이딩 구동시키는 구동 액추에이터를 포함하는 양방향 동력 전달 장치.
In the bi-directional power transmission device that is connected to each of the different first and second parts of the user to transmit force,
a housing having a sliding space extending along a sliding direction;
a sliding rail crossing the sliding space along the sliding direction;
a first slider movably installed along the sliding rail;
a first drive wire having one end connected to the first slider and the other end extending out of the housing and connected to a first part of the user;
a second slider movably installed along the sliding rail;
a second drive wire having one end connected to the second slider and the other end extending out of the housing and connected to a second part of the user; and
and a driving actuator installed in the housing and slidingly driving the second slider along the sliding rail.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이더는, 상기 제 2 슬라이더에 대해 상대적으로 상기 슬라이딩 방향 중 제 1 구동 방향으로 이격되어 위치하고,
상기 제 1 구동 와이어는 상기 제 1 슬라이더에 고정된 상태로 제 1 구동 방향을 따라서 상기 하우징의 외부로 연장되고,
상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 2 슬라이더에 고정된 상태로 상기 슬라이딩 방향 중 상기 제 1 구동 방향의 반대 방향인 제 2 구동 방향을 따라서 상기 하우징 외부로 연장되는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 1,
The first slider is spaced apart from the second slider in a first driving direction among the sliding directions,
The first driving wire extends to the outside of the housing along a first driving direction while being fixed to the first slider,
The second driving wire is fixed to the second slider and extends outside the housing along a second driving direction opposite to the first driving direction among the sliding directions.
제 2 항에 있어서,
상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 제 1 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 제 1 슬라이더와 상기 제 2 슬라이더는 서로 결합되어 같이 슬라이딩 구동되는 것을 특징으로 하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 2,
When the second slider slides in the first driving direction by the driving of the driving actuator and contacts the first slider, the first slider and the second slider are coupled to each other and driven together to slide. power train.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이더는,
상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 1 바디; 및
상기 제 1 바디로부터 상기 제 2 구동 방향으로 돌출 형성되는 그리퍼를 포함하고,
상기 제 2 슬라이더는,
상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 2 바디; 및
상기 제 2 바디에 형성되고 상기 그리퍼와 접촉할 경우 체결 가능한 파지 단차를 포함하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 3,
The first slider,
a first body movably installed on the sliding rail; and
And a gripper protruding from the first body in the second driving direction,
The second slider,
a second body movably installed on the sliding rail; and
A bi-directional power transmission device comprising a gripping step formed on the second body and capable of being fastened when in contact with the gripper.
제 4 항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 슬라이딩 공간의 구간 중 설정 위치에 설치되어, 상기 설정 위치 상에서 상기 제 1 슬라이더와 간섭되어 상기 제 1 슬라이더의 슬라이딩 이동을 제한하되, 상기 제 2 슬라이더에는 간섭되지 않는 스토퍼를 더 포함하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 4,
the housing,
A stopper installed at a set position in the section of the sliding space based on the sliding direction and interfering with the first slider on the set position to limit the sliding movement of the first slider, but not interfering with the second slider. A bi-directional power transmission device further comprising.
제 5 항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 슬라이딩 방향에 수직한 측부에 상기 슬라이딩 공간에 연통되도록 관통 형성되고, 상기 슬라이딩 방향을 따라서 연장되는 가이드 슬롯을 더 포함하고,
상기 제 1 슬라이더는,
상기 제 1 바디로부터 상기 슬라이딩 방향의 축에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되어 상기 가이드 슬롯에 수용되는 가이드 핀을 더 포함하고,
상기 스토퍼는, 상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 가이드 슬롯의 구간 중 설정 위치에서 상기 가이드 핀과 간섭되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 5,
the housing,
Further comprising a guide slot formed through a side perpendicular to the sliding direction to communicate with the sliding space and extending along the sliding direction,
The first slider,
Further comprising a guide pin protruding from the first body in a direction away from the axis of the sliding direction and accommodated in the guide slot;
The stopper is a two-way power transmission device, characterized in that installed to interfere with the guide pin at a set position in the section of the guide slot based on the sliding direction.
제 6 항에 있어서,
상기 가이드 슬롯은,
상기 스토퍼는 상기 슬라이딩 방향을 따라서 복수개로 서로 이격된 위치에서 상기 스토퍼가 설치될 수 있는 복수의 홈을 포함하고,
상기 스토퍼는, 상기 복수의 홈 중 상기 설정 위치 상의 홈에 탈부착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 6,
The guide slot,
The stopper includes a plurality of grooves in which the stopper can be installed at a plurality of grooves spaced apart from each other along the sliding direction,
The stopper is a two-way power transmission device, characterized in that detachably installed in the groove on the set position among the plurality of grooves.
제 5 항에 있어서,
상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 제 1 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 그리퍼와 상기 파지 단차는 서로 스냅 핏 방식으로 결합되고,
상기 제 2 슬라이더에 결합된 상기 제 1 슬라이더가 상기 제 2 구동 방향으로 슬라이딩하여 상기 스토퍼에 접촉할 경우, 상기 스토퍼와 상기 제 1 슬라이더가 간섭됨에 따라서 상기 제 2 슬라이더가 상기 제 1 슬라이더로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 5,
When the second slider slides in a first driving direction by the driving of the driving actuator and comes into contact with the first slider, the gripper and the gripping step are coupled to each other in a snap-fit manner,
When the first slider coupled to the second slider slides in the second driving direction and contacts the stopper, the second slider is separated from the first slider as the stopper and the first slider interfere. A bidirectional power transmission device, characterized in that.
제 4 항에 있어서,
상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 슬라이더가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 1 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 1 센서;
상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 센서보다 상대적으로 상기 제 2 구동 방향으로 이격된 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 2 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 2 센서;
상기 제 1 슬라이더에 부착되어 상기 제 2 슬라이더와의 결합 여부를 계측하는 제 3 센서; 및
상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 사용자의 운동 상태를 파악하고, 상기 운동 상태에 기초하여 상기 구동 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 양방향 동력 전달 장치.
According to claim 4,
a first sensor installed at at least one point of a section in which the first slider slides in the sliding space to measure a motion of the first slider;
a second sensor installed at at least one point in the sliding space, relatively spaced from the first sensor in the second driving direction, to measure the movement of the second slider;
a third sensor attached to the first slider to measure whether or not it is engaged with the second slider; and
A bi-directional power transmission device further comprising a control unit that determines a user's movement state based on a signal measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor, and controls driving of the driving actuator based on the movement state .
사용자의 보행 운동을 보조하는 외골격 로봇에 있어서,
사용자의 허벅지 부분에 고정되는 근위 고정부;
상기 허벅지 부분으로부터 연결되는 사용자의 발 뒤꿈치 부분에 고정되는 원위 고정부; 및
상기 근위 고정부 및 원위 고정부 각각에 연결되어 보행에 필요한 힘을 전달하는 양방향 동력 전달 장치를 포함하고,
상기 양방향 동력 전달 장치는,
슬라이딩 방향을 따라서 연장된 슬라이딩 공간을 구비하는 하우징;
상기 슬라이딩 방향을 따라서 상기 슬라이딩 공간을 가로지르는 슬라이딩 레일;
상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 1 슬라이더;
일단은 상기 제 1 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 근위 고정부에 연결되는 제 1 구동 와이어;
상기 슬라이딩 레일을 따라서 이동 가능하게 설치되는 제 2 슬라이더;
일단은 상기 제 2 슬라이더에 연결되고 타단은 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 원위 고정부에 연결되는 제 2 구동 와이어; 및
상기 하우징에 설치되고 상기 제 2 슬라이더를 상기 슬라이딩 레일을 따라서 슬라이딩 구동시키는 구동 액추에이터를 포함하는 외골격 로봇.
In the exoskeleton robot that assists the walking motion of the user,
A proximal fixing unit fixed to the user's thigh;
a distal fixing part fixed to a user's heel part connected from the thigh part; and
A bi-directional power transmission device connected to each of the proximal fixing part and the distal fixing part to transmit power required for walking,
The bi-directional power transmission device,
a housing having a sliding space extending along a sliding direction;
a sliding rail crossing the sliding space along the sliding direction;
a first slider movably installed along the sliding rail;
a first driving wire having one end connected to the first slider and the other end extending out of the housing and connected to the proximal fixing part;
a second slider movably installed along the sliding rail;
a second driving wire having one end connected to the second slider and the other end extending out of the housing and connected to the distal fixing part; and
and a driving actuator installed in the housing and slidingly driving the second slider along the sliding rail.
삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 사용자의 등뒤에 착용 가능하게 고정되고, 상기 슬라이딩 방향이 지면과 수직한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
According to claim 10,
The exoskeleton robot of claim 1 , wherein the housing is wearably fixed to the back of the user, and the sliding direction is oriented in a direction perpendicular to the ground.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이더는, 상기 제 2 슬라이더에 대해 상대적으로 상기 슬라이딩 방향 중 상측 방향인 제 1 구동 방향으로 이격되어 위치하고,
상기 제 1 구동 와이어는 상기 제 1 슬라이더에 고정된 상태로 제 1 구동 방향을 따라서 상기 하우징의 외부로 연장되어 상기 근위 고정부에 연결되고,
상기 제 2 구동 와이어는 상기 제 2 슬라이더에 고정된 상태로 상기 슬라이딩 방향 중 하측 방향인 제 2 구동 방향을 따라서 상기 하우징 외부로 연장되어 상기 원위 고정부에 연결되는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
According to claim 12,
The first slider is spaced apart from the second slider in a first driving direction, which is an upward direction among the sliding directions,
The first driving wire extends to the outside of the housing along a first driving direction in a state fixed to the first slider and is connected to the proximal fixing part;
The exoskeleton robot of claim 1 , wherein the second driving wire is fixed to the second slider and extends out of the housing along a second driving direction, which is a downward direction among the sliding directions, and is connected to the distal fixing part.
제 13 항에 있어서,
상기 양방향 동력 전달 장치는,
상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 슬라이더가 슬라이딩 하는 구간 중 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 1 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 1 센서;
상기 슬라이딩 공간 중, 상기 제 1 센서보다 상대적으로 상기 제 2 구동 방향으로 이격된 적어도 하나 이상의 지점에 설치되어 상기 제 2 슬라이더의 움직임을 계측하는 제 2 센서; 및
상기 제 1 슬라이더에 부착되어 상기 제 2 슬라이더와의 결합 여부를 계측하는 제 3 센서;를 더 포함하고,
상기 외골격 로봇은,
상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 사용자의 보행 상태를 파악하고, 상기 보행 상태에 기초하여 상기 구동 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 외골격 로봇.
According to claim 13,
The bi-directional power transmission device,
a first sensor installed at at least one point of a section in which the first slider slides in the sliding space to measure a motion of the first slider;
a second sensor installed at at least one point in the sliding space, relatively spaced from the first sensor in the second driving direction, to measure the movement of the second slider; and
A third sensor attached to the first slider to measure whether or not it is engaged with the second slider;
The exoskeleton robot,
The exoskeleton robot further comprises a control unit that determines a walking state of the user based on a signal measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor, and controls driving of the driving actuator based on the walking state.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이더는,
상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 1 바디; 및
상기 제 1 바디로부터 하측 방향으로 돌출 형성되는 그리퍼를 포함하고,
상기 제 2 슬라이더는,
상기 슬라이딩 레일에 이동 가능하게 설치되는 제 2 바디; 및
상기 제 2 바디에 형성되고 상기 그리퍼와 접촉할 경우 체결 가능한 파지 단차를 포함하고,
상기 구동 액추에이터의 구동에 의해 상기 제 2 슬라이더가 상측으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉할 경우, 상기 그리퍼와 상기 파지 단차는 서로 스냅 핏 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
15. The method of claim 14,
The first slider,
a first body movably installed on the sliding rail; and
And a gripper protruding downward from the first body,
The second slider,
a second body movably installed on the sliding rail; and
It is formed on the second body and includes a gripping step that can be fastened when in contact with the gripper,
The exoskeleton robot of claim 1 , wherein, when the second slider slides upward and contacts the first slider by the driving of the driving actuator, the gripper and the gripping step are coupled to each other in a snap-fit manner.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 센서, 제 2 센서 또는 제 3 센서에서 계측된 신호에 기초하여 상기 제어부가 상기 근위 고정부 및 상기 원위 고정부가 설치된 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase)에 있는 것으로 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 구동 액추에이터를 구동을 통해, 상기 제 2 슬라이더를 상측 방향으로 슬라이딩하여 상기 제 1 슬라이더와 접촉시킨 상태로 함께 상측으로 슬라이딩 구동시키는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
15. The method of claim 14,
Based on the signal measured by the first sensor, the second sensor, or the third sensor, the control unit determines that the gait state of the user's legs installed with the proximal fixing unit and the distal fixing unit is in a stance phase. , the control unit slides the second slider upward by driving the drive actuator, and slides and drives the second slider upward together in a state of being in contact with the first slider.
제 16 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 근위 고정부 및 상기 원위 고정부가 설치된 사용자의 다리의 보행 상태가 입각기(stance phase)의 종료 시점에 있는 것으로 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 구동 액추에이터를 통해 상기 제 2 슬라이더를 하측 방향으로 구동시켜, 상기 제 1 슬라이더가 중력에 의해 하측으로 슬라이딩되도록 함으로써, 상기 제 1 구동 와이어를 인장시켜 상기 원위 고정부에 고정된 사용자의 발을 지면으로부터 상측으로 들어 올리도록 보조하는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
17. The method of claim 16,
When the control unit determines that the gait state of the user's legs installed with the proximal fixing unit and the distal fixing unit is at the end of the stance phase, the control unit moves the second slider downward through the drive actuator. driven in the direction so that the first slider slides downward by gravity, thereby tensioning the first driving wire to assist in lifting the user's foot fixed to the distal fixing part upward from the ground. exoskeleton robot.
제 17 항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 슬라이딩 방향을 기준으로 상기 슬라이딩 공간의 구간 중 설정 위치에 설치되어, 상기 설정 위치 상에서 상기 제 1 슬라이더와 간섭되어 상기 제 1 슬라이더의 슬라이딩 이동을 제한하되, 상기 제 2 슬라이더에는 간섭되지 않는 스토퍼를 더 포함하고,
상기 제 2 슬라이더에 결합된 상기 제 1 슬라이더가 하측으로 슬라이딩하여 상기 스토퍼에 접촉할 경우, 상기 스토퍼와 상기 제 1 슬라이더가 간섭됨에 따라서 상기 제 2 슬라이더가 상기 제 1 슬라이더로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 외골격 로봇.
18. The method of claim 17,
the housing,
A stopper installed at a set position in the section of the sliding space based on the sliding direction and interfering with the first slider on the set position to limit the sliding movement of the first slider, but not interfering with the second slider. contain more,
When the first slider coupled to the second slider slides downward and contacts the stopper, the second slider is separated from the first slider as the stopper and the first slider interfere exoskeleton robot.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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