KR102516208B1

KR102516208B1 - 착용형 부하 리프트 장치

Info

Publication number: KR102516208B1
Application number: KR1020210156616A
Authority: KR
Inventors: 김광태; 우한승; 김용철; 신영준; 주상훈
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2023-03-29

Abstract

본 발명의 목적은 착용자의 앉는 동작에서 착용자의 체중을 지렛대의 원리로 부하에 전달하여 부하를 직접적으로 들어올리는 착용형 부하 리프트 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 정강이 체결부로 정강이에 체결되는 정강이 프레임, 상기 정강이 프레임과 무릎관절부로 연결되고 허벅지 체결부로 허벅지에 체결되는 허벅지 프레임, 상기 무릎관절부에 설치되는 지렛대, 및 일단으로 상기 허벅지 체결부에 연결되어 상기 지렛대를 경유하여 다른 일단으로 부하에 걸리는 와이어를 포함한다.

Description

착용형 부하 리프트 장치 {Wearable Load Lifting Device}

본 발명은 착용형 부하 리프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근로자가 무릎 이하의 높이에서 손으로 물건을 파지하여 들어올리는 동작을 보조해 주는 착용형 부하 리프트 장치에 관한 것이다.

알려진 바에 따르면, 착용형 로봇은 인체에 착용하는 로봇으로써 착용자의 근력을 보조하거나 환자의 재활을 목적으로 연구개발 되어왔고, 근래에는 일상 보행 보조용으로 많은 관심을 받았다. 착용형 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 공장이나 현장의 근로자를 대상으로 작업보조를 위하여 그 수요가 꾸준히 증가하고 있다.

　착용형 로봇은 모터 및 감속기 등으로 구성되는 구동장치를 이용하는 능동형 착용로봇, 별도의 전원공급 없이 스프링 등의 탄성체와 기구 구조물을 이용하는 수동형 착용로봇으로 구분할 수 있다. 현장 근로자용 착용로봇은 현재 단순 반복 동작 업무를 단편적으로 보조하고 유지 보수가 용이한 수동형 착용로봇으로 주로 개발되고 있다.

현장 근로자용 수동형 착용로봇의 개발분야에는 착용자가 짐을 들어올리는 자세를 보조하는 기구장치가 한 분야이다. 이 기구장치는 대부분 착용자가 짐을 들어올리는 과정 중, 착용자의 앉는 동작에서 착용자의 체중을 탄성체에 위치에너지로 저장하고, 착용자가 일어서는 동작에서 저장된 위치에너지를 이용한다.

착용로봇의 착용자가 무릎 이하의 높이에서 손으로 부하(Load)를 파지하여 들어올리고자 할 때, 기존의 방법들에서는 탄성체를 이용하여 착용자의 앉는 동작에서 소모되는 에너지를 위치에너지로 저장하고 일어설 때 이 저장된 에너지를 리프팅 보조력으로 이용하였다.

그러나 수동형으로 구현되기 때문에 부하의 중량에 따라 탄성체의 강성을 조절하기 어려운 문제가 있으며, 모터를 이용하여 능동으로 구현할 경우 추가적인 에너지가 필요하다는 단점이 발생한다. 고강성의 탄성체를 이용할 경우 앉는데 추가적인 에너지가 필요할 수 있으며, 고강성의 탄성체를 버티기 위한 기구장치가 커지고 무거워지는 단점이 발생한다.

본 발명의 목적은 착용자의 앉는 동작에서 착용자의 체중을 지렛대의 원리로 부하에 전달하여 부하를 직접적으로 들어올리는 착용형 부하 리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 정강이 체결부로 정강이에 체결되는 정강이 프레임, 상기 정강이 프레임과 무릎관절부로 연결되고 허벅지 체결부로 허벅지에 체결되는 허벅지 프레임, 상기 무릎관절부에 설치되는 지렛대, 및 일단으로 상기 허벅지 체결부에 연결되어 상기 지렛대를 경유하여 다른 일단으로 부하에 걸리는 와이어를 포함한다.

상기 무릎관절부는 상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임을 탄성적으로 연결하는 탄성연결체를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성연결체는 무릎 뒤에서 상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장할 수 있다.

상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임 중 적어도 어느 하나는 앉을 때 양자의 최소간격을 설정하는 스토퍼를 구비할 수 있다.

상기 와이어는 상기 허벅지 체결부와 상기 지렛대에 이르는 제1 길이(L1) 및 상기 지렛대에서 상기 부하에 이르는 제2 길이(L2)를 가질 수 있다.

착용자가 서 있는 상태에서 상기 제1 길이(L1)는 최소로 설정되고, 상기 제2 길이(L2)는 최대로 설정되며, 착용자가 않아 있는 상태에서 상기 제1 길이(L1)는 최대로 설정되고, 상기 제2 길이(L2)는 최소로 설정될 수 있다.

상기 허벅지 체결부는 상기 와이어의 일단이 연결되고 상기 와이어의 길이를 조절하고 고정하는 와이어 조절부를 더 구비할 수 있다.

상기 지렛대는 각도 조절부와 길이 조절부 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.

상기 와이어가 상기 지렛대 상에서 제1 길이 및 제2 길이의 변화하도록 상기 지렛대는 경유하는 상기 와이어를 지지하는 아이볼트를 구비할 수 있다.

상기 와이어의 다른 일단은 L자형 또는 후크형 부하 체결부를 더 구비할 수 있다.

상기 무릎관절부는 능동구동기를, 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임, 상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임, 상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임, 및 일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어를 더 포함하고, 상기 엉덩이관절부는 상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 탄성적으로 연결하는 상부 탄성연결체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임, 상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임, 상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임, 및 일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어를 더 포함하고, 상기 엉덩이관절부는 상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 능동적으로 구동 연결하는 능동구동기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 발에 대응하여 지면에 닿는 발 프레임, 및 상기 발 프레임과 상기 정강이 프레임을 연결하는 발목관절부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치는, 정강이 체결부로 정강이에 체결되는 정강이 프레임, 상기 정강이 프레임과 무릎관절부로 연결되고 허벅지 체결부로 허벅지에 체결되는 허벅지 프레임, 상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임을 탄성적으로 연결하는 탄성연결체, 상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임, 상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임, 상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 탄성적으로 연결하는 상부 탄성연결체, 상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임, 및 일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어를 포함할 수 있다.

상기 상부 탄성연결체는 엉덩이 앞에서 상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 정강이 프레임과 허벅지 프레임을 탄성연결체로 연결하고, 와이어의 일단을 허벅지 체결부에 연결하고 회전관절부에 설치되는 지렛대를 경유하는 와이어의 다른 일단으로 부하에 걸면, 착용자가 않는 동작에서 소모되는 위치에너지를 별도의 에너지 변환없이 탄성에너지로 저장하여 부하의 리프팅에 직접 이용할 수 있다.

착용자는 가벼운 물건을 들어올릴 경우에는 서서히 앉으면서 힘을 빼고, 무거운 물건을 들어올릴 때는 강하게 힘을 빼는 방법으로 착용형 부하 리프트 장치를이용할 수 있다. 즉, 착용자는 소모되는 자신의 위치에너지를 제어하여 이용할 수 있다.

일 실시예는 탄성연결체를 적용하므로 착용자의 힘과 체중을 고려하여 적용되는 스프링을 선정하는 종래와 달리 체중이 많이 나가는 착용자의 체중을 직접적으로 이용할 수 있고, 착용자가 힘을 빼는 것을 적절히 조절하므로 탄성연결체 선정에서 높은 자유도를 가진다.

일 실시예는　탄성연결체에 능도구동기를 추가로 적용하는 경우, 탄성연결체의 강성을 낮출 수 있으므로 일상 보행에 저항감을 줄일 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 정강이 프레임과 허벅지 프레임을 탄성연결체로 연결하며, 엉덩이 프레임과 등 프레임을 상부 탄성연결체로 연결하고, 상부 와이어의 일단을 어깨 프레임에 연결하고 다른 일단으로 부하에 걸면, 착용자가 앉는 동작에서부터 부하를 들고 일어설 때까지 소모되는 위치에너지를 탄성연결체 및 상부 탄성연결체에 의하여 탄성에너지로 저장하여 부하의 리프팅에 연속적으로 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치를 분해한 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 착용형 부하 리프트 장치를 결합한 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1 또는 도 2의 착용형 부하 리프트 장치를 인체에 착용한 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1 또는 도 2의 착용형 부하 리프트 장치를 인체에 착용 전과 착용하고 사용하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치를 분해한 상태를 도시한 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치를 분해한 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 착용형 부하 리프트 장치를 결합한 상태를 도시한 측면도이며, 도 3은 도 1 또는 도 2의 착용형 부하 리프트 장치를 인체에 착용한 상태를 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 실시예의 착용형 부하 리프트 장치(100)는 착용자의 발에 대응하고 발에 착용되어 지면에 닿는 발 프레임(10), 정강이에 대응하는 정강이 프레임(20) 및 허벅지에 대응하는 허벅지 프레임(30)을 포함한다.

정강이 프레임(20)은 발 프레임(10)에 발목관절부(40)로 연결되고 정강이 체결부(21)로 착용자의 정강이에 체결된다. 발목관절부(40)는 수동형 회전관절로 형성되어 발목 운동이 자유롭게 한다.

허벅지 프레임(30)은 정강이 프레임(20)과 무릎관절부(50)로 연결되고 허벅지 체결부(31)로 착용자의 허벅지에 체결된다. 무릎관절부(50)는 스프링이나 탄성체를 이용하여 수동형으로 형성할 수 있고, 모터를 이용하는 능동형으로 형성할 수도 있다.

무릎관절부(50)는 허벅지 프레임(30)과 정강이 프레임(20)의 연결 포인트를 형성한다. 무릎관절부(50)의 회전중심은 착용자와 일치하게 구현하므로 착용자의 무릎운동 시 정강이 프레임(20)은 착용자에게 불편함이 없도록 운용될 수 있다.

무릎관절부(50)는 정강이 프레임(20)과 허벅지 프레임(30)을 탄성적으로 연결하고 착용자의 무릎 관절에 대응하는 탄성연결체(60)를 더 포함한다. 제1 실시예의 착용형 부하 리프트 장치(100)는 무릎관절부(50)에 설치되는 지렛대(70), 및 와이어(80)를 포함한다.

탄성연결체(60)는 무릎 뒤에서 정강이 프레임(20)과 허벅지 프레임(30)에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장한다. 일례로써, 탄성연결체(60)는 토션 스프링으로 형성될 수 있다. 정강이 프레임(20)과 허벅지 프레임(30)이 펴진 상태에서는 위치에너지를 가지며, 탄성연결체(60)의 탄성을 극복하고 접힌 상태에서는 위치에너지가 탄성에너지로 변화되어 저장된 상태이다.

정강이 프레임(20)과 허벅지 프레임(30) 중 적어도 하나는 앉을 때 양자의 최소간격을 설정하는 스토퍼(22)를 구비한다. 본 실시예에서는 정강이 프레임(20)에 스토퍼(22)가 구비되어 허벅지 프레임(30)의 작동을 구속한다. 즉 스토퍼(22)는 허벅지 프레임(30)이 과도하게 회전되어 착용자가 주저 앉는 것을 방지한다. 즉 착용자의 부상을 방지할 수 있다.

와이어(80)는 일단으로 허벅지 체결부(31)에 연결되어 지렛대(70)를 경유하여 다른 일단으로 부하(L)에 걸린다. 와이어(80)는 허벅지 체결부(31)와 지렛대(70)에 이르는 제1 길이(L1) 및 지렛대(70)에서 부하(L)에 이르는 제2 길이(L2)를 가진다.

허벅지 체결부(31)는 와이어(80)의 일단이 연결되고 와이어(80)의 길이를 조절하고 고정하는 와이어 조절부(32)를 구비한다. 와이어 조절부(32)는 착용자의 신체에 상응하도록 와이어(80)의 길이를 조절할 수 있고, 조절한 상태로 와이어(80)를 고정시킬 수 있도록 구성된다.

와이어 조절부(32)에 고정된 와이어(80)는 정강이 프레임(20) 즉 지렛대(70)의 아이볼트(73)를 통과하고, 발 프레임(10) 근방의 손으로 부하(L)의 파지 부위까지 느슨하게 조절한 후 고정된다. 와이어(80) 끝단에 구비되는 부하 체결부(81)를 L자형 또는 후크형으로 선택하여 적용한다. 부하 체결부(81)는 착용자가 들어올려질 부하(L)에 체결된다.

지렛대(70)는 각도 조절부(71)와 길이 조절부(72)를 구비한다. 각도 조절부(71)와 길이 조절부(72) 및 아이볼트(73)는 적절한 지렛대 포인트를 잡아서 고정한다. 지렛대(70)는 각도 조절부(71) 및 길이 조절부(72)를 구비하여 2가지의 자유도로 와이어(80) 및 부하(L)가 착용자의 정강이와 이격되는 거리를 설정하고, 제1, 제2 길이(L1, L2)를 설정할 수 있다.

즉 공간상에서 와이어(80)를 잡아주는 아이볼트(73)의 위치를 자유롭게 조절한 후 고정할 수 있다. 따라서 앉는 동작에서 착용자에게 아이볼트(73)가 방해하는 것을 방지할 수 있고, 지렛대의 원리를 극대화시킬 수도 있다.

지렛대(70)는 아이볼트(73)를 구비한다. 아이볼트(73)는 지렛대(70)의 단부에 구비되어 와이어(80)가 지렛대(70) 상에서 제1, 제2 길이(L1, L2)가 변화하도록 경유하는 와이어(80)를 지지한다. 즉 아이볼트(73)는 경유하는 와이어(80)의 이탈을 방지한다.

와이어(80)의 다른 일단은 L자형 또는 후크형 부하 체결부(81)를 구비한다. 부하 체결부(81)는 부하에 결합되어 부하(L)에 힘을 전달하기 용이하게 한다.

도 4는 도 1 또는 도 2의 착용형 부하 리프트 장치를 인체에 착용 전과 착용하고 사용하는 상태를 도시한 측면도이다. 도 4를 참조하면, 인체에 착용하기 전(도 4의 a 참조) 상태에서 인체에 착용한 상태이다(도 4의 b 참조).

착용한 상태는 와이어 조절부(32)에 의하여 와이어(80)가 길이 조절되어 고정되고, 아이볼트(73)에서 각도 조절부(71) 및 길이 조절부(72)에 의하여 길이 및 회전이 고정된 상태이다.

사용자는 사전 연습을 통하여 와이어(80)의 길이를 조정한다. 이때 제1 길이(L1)와 제2 길이(L2)가 설정된다. 제1 길이(L1)와 제2 길이(L2)의 합(L1+L2)은 상수로 유지되고 착용자가 앉는 동작을 수행하면(도 4의 c) 제1 길이(L1)가 증가하고 제2 길이(L2)가 감소하여 부하(L)가 들어올려지게 된다. 이때 무릎관절부(50)의 탄성연결체(60)는 착용자의 위치에너지를 저장하고 있으며, 이의 도움을 받아 착용자는 적당히 들어올려진 부하(L)를 완전히 들어올릴 수 있다.

와이어(80)를 보면, 착용자가 서 있는 상태에서 제1 길이(L1)는 최소로 설정되고, 제2 길이(L2)는 최대로 설정된다(도 4의 b). 착용자가 않아 있는 상태에서 제1 길이(L1)는 최대로 설정되고, 제2 길이(L2)는 최소로 설정된다.

착용자가 선 상태에서 앉으므로 제1 길이(L1)가 증가하면서 동시에 제2 길이(L2)가 감소하면서 와이어(80)는 착용자가 부하(L)를 들어올리는 힘을 보조할 수 있다.

한편, 무릎관절부(50)는 모터 등으로 구성되는 능동구동기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 능동구동기는 정강이 프레임과 허벅지 프레임 중 일측에 고정되어 다른 일측에 회전력을 전달할 수 있도록 연결된다. 또한 능동구동기는 착용자의 일어나는 동작 및 일상 보조를 가능하게 할 수도 있다.

이하 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제1 실시예와 비교하여 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 착용형 부하 리프트 장치를 분해한 상태를 도시한 측면도이다. 도 5를 참조하면, 제2 실시예의 착용형 부하 리프트 장치(200)는 하부 장치인 제1 실시예의 착용형 부하 리프트 장치(100)에 상부 장치를 더 포함한다.

즉 상부 장치는 엉덩이 프레임(210), 등 프레임(220), 어깨 프레임(230) 및 상부 와이어(240)를 포함한다. 상부 장치는 상부 와이어(240)를 이용하여 착용자의 팔 힘을 또한 줄이는 방안을 나타낸다.

엉덩이 프레임(210)은 허벅지 프레임(30)에 고정 연결된다. 등 프레임(220)은 엉덩이 프레임(210)에 엉덩이관절부(250)로 연결되고 몸체결부(252)로 착용자의 몸에 체결된다. 엉덩이관절부(250)는 스프링이나 탄성체를 이용하여 수동형으로 형성할 수 있고, 모터를 이용하는 능동형으로 형성할 수 있다.

엉덩이관절부(250)는 등 프레임(220)과 엉덩이 프레임(210)의 연결 포인트를 형성한다. 엉덩이관절부(250)의 회전중심은 착용자와 일치하게 구현하므로 착용자의 허리운동 시 등 프레임(220)은 착용자에게 불편함이 없도록 운용될 수 있다. 엉덩이관절부(250)는 엉덩이 프레임(210)과 등 프레임(220)을 탄성적으로 연결하고 착용자의 엉덩이에 대응하는 상부 탄성연결체(260)를 포함한다.

상부 탄성연결체(260)는 엉덩이 뒤에서 엉덩이 프레임(210)과 등 프레임(220)에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장한다. 엉덩이 프레임(210)과 등 프레임(220)이 펴진 상태에서는 위치에너지를 가지며, 상부 탄성연결체(260)의 탄성을 극복하고 접힌 상태에서는 위치에너지가 탄성에너지로 변화되어 저장된 상태이다.

어깨 프레임(230)은 등 프레임(220)에 고정 연결된다. 어깨 프레임(230)은 전방에서 핸들링부(231)를 직각으로 더 형성한 것을 예시하고 있으나, 핸들링부(231)는 제한된 각도 범위 내에서 선택적으로 고정되는 자유도를 가질 수 있다. 핸들링부(231)는 와이어(240)의 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.

상부 와이어(240)는 일단으로 어깨 프레임(230)의 핸들링부(231)에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸린다. 상부 와이어(240)의 다른 일단은 L자형 또는 후크형 부하 체결부(81)를 구비한다. 부하 체결부(81)는 부하(L)에 결합되어 부하(L)에 힘을 전달하기 용이하게 한다.

핸들링부(231)는 와이어(240)의 길이를 조절한다. 착용형 부하 리프트 장치(200)는 등 프레임(220)과 어깨 프레임(230)에서 연속동작으로 나온 와이어(240)의 도움을 받은 후, 허벅지 프레임(30)에서 연속동작으로 나온 와이어(80)의 도움을 받을 수 있게 한다.

즉 착용자는 앉은 상태에서 일어나는 동작에서는 무릎관절부(50)에 위치한 탄성연결체(60)의 보조를 받고, 부하(L)를 들어올리는 동작에서는 엉덩이관절부(250)에 위치한 탄성연결체(260)의 보조를 받을 수 있다.

한편, 엉덩이관절부(250)는 모터 등으로 구성되는 능동구동기(미도시)를 더포함할 수 있다. 능동구동기는 엉덩이 프레임과 등 프레임 중 일측에 고정되어 다른 일측에 회전력을 전달할 수 있도록 연결된다. 또한 능동구동기는 착용자의 들어올리는 동작 및 일상 보조를 가능하게 할 수도 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 발 프레임 20: 정강이 프레임
21: 정강이 체결부 22: 스토퍼
30: 허벅지 프레임 31: 허벅지 체결부
32: 와이어 조절부 40: 발목관절부
50: 무릎관절부 60: 탄성연결체
70: 지렛대 71: 각도 조절부
72: 길이 조절부 73: 아이볼트
80: 와이어 100, 200: 착용형 부하 리프트 장치
210: 엉덩이 프레임 220: 등 프레임
230: 어깨 프레임 231: 핸들링부
240: 상부 와이어 250: 엉덩이관절부
252: 몸체결부 260: 상부 탄성연결체
L: 부하 L1, L2: 제1, 제2 길이

Claims

정강이 체결부로 정강이에 체결되는 정강이 프레임;
상기 정강이 프레임과 무릎관절부로 연결되고 허벅지 체결부로 허벅지에 체결되는 허벅지 프레임;
상기 무릎관절부에 설치되는 지렛대; 및
일단으로 상기 허벅지 체결부에 연결되어 상기 지렛대를 경유하여 다른 일단으로 부하에 걸리는 와이어
를 포함하는 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항에 있어서,
상기 무릎관절부는,
상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임을 탄성적으로 연결하는 탄성연결체를 더 포함하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제2 항에 있어서,
상기 탄성연결체는
무릎 뒤에서 상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제3 항에 있어서,
상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임 중 적어도 어느 하나는 앉을 때 양자의 최소간격을 설정하는 스토퍼를 구비하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항에 있어서,
상기 와이어는
상기 허벅지 체결부와 상기 지렛대에 이르는 제1 길이(L1) 및 상기 지렛대에서 상기 부하에 이르는 제2 길이(L2)를 가지는, 착용형 부하 리프트 장치.
제5 항에 있어서,
착용자가 서 있는 상태에서 상기 제1 길이(L1)는 최소로 설정되고, 상기 제2 길이(L2)는 최대로 설정되며,
착용자가 않아 있는 상태에서 상기 제1 길이(L1)는 최대로 설정되고, 상기 제2 길이(L2)는 최소로 설정되는, 착용형 부하 리프트 장치.
제5 항에 있어서,
상기 허벅지 체결부는
상기 와이어의 일단이 연결되고 상기 와이어의 길이를 조절하고 고정하는 와이어 조절부를 더 구비하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제5 항에 있어서,
상기 지렛대는
각도 조절부와 길이 조절부 중 적어도 하나를 구비하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제5 항에 있어서,
상기 와이어가 상기 지렛대 상에서 제1 길이 및 제2 길이의 변화하도록 상기 지렛대는
경유하는 상기 와이어를 지지하는 아이볼트를 구비하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어의 다른 일단은
L자형 또는 후크형 부하 체결부를 더 구비하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무릎관절부는 능동구동기를, 더 포함하는 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임;
상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임;
상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임; 및
일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어
를 더 포함하고,
상기 엉덩이관절부는
상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 탄성적으로 연결하는 상부 탄성연결체를 포함하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임;
상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임;
상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임; 및
일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어
를 더 포함하고,
상기 엉덩이관절부는
상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 능동적으로 구동 연결하는 능동구동기를 포함하는, 착용형 부하 리프트 장치.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
발에 대응하여 지면에 닿는 발 프레임; 및
상기 발 프레임과 상기 정강이 프레임을 연결하는 발목관절부를 더 포함하는, 착용형 부하 리프트 장치.
정강이 체결부로 정강이에 체결되는 정강이 프레임;
상기 정강이 프레임과 무릎관절부로 연결되고 허벅지 체결부로 허벅지에 체결되는 허벅지 프레임;
상기 정강이 프레임과 상기 허벅지 프레임을 탄성적으로 연결하는 탄성연결체;
상기 허벅지 프레임에 연결되는 엉덩이 프레임;
상기 엉덩이 프레임에 엉덩이관절부로 연결되고 몸체결부로 몸에 체결되는 등 프레임;
상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임을 탄성적으로 연결하는 상부 탄성연결체;
상기 등 프레임에 연결되는 어깨 프레임; 및
일단으로 상기 어깨 프레임에 연결되어 다른 일단으로 부하에 걸리는 상부 와이어
를 포함하는 착용형 부하 리프트 장치.
제15 항에 있어서,
상기 상부 탄성연결체는
엉덩이 앞에서 상기 엉덩이 프레임과 상기 등 프레임에 연결되어 위치에너지를 탄성에너지로 저장하는, 착용형 부하 리프트 장치.