KR102522835B1 - 제동제어모듈을 구비한 외골격 장치 - Google Patents

제동제어모듈을 구비한 외골격 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 외골격 장치는, 착용시에 인체의 등에 안착되는 본체(100)와 좌우측 회동체(200)를 포함하고, 상기 본체(100)에는 배터리(battery)와 컨트롤러(controller)가 장착되며, 상기 좌우측 회동체(200)는 중간 지지대(210)와 상기 중간 지지대의 상측에서 회동하는 상측 지지대(220)와, 상기 중간 지지대의 하측에서 회동하는 하측 지지대(230)와, 상기 하측 지지대의 하부에 결합되는 풋안착대(240)로 이루어지고, 상기 중간 지지대(210)에는 상측 지지대(220)를 회전시키는 상측 구동부(210U)와 하측 지지대(230)을 회전시키는 하측 구동부(230D)로 이루어지고, 상기 상측 및 하측 구동부(210U,210D)는 구동모터(211)와, 감속기(212)와, 구동모터 또는 감속기의 회전축의 회전을 구속하는 제동기(500)와, 상기 제동기의 제어하는 제동제어모듈(700)이 설치된다.

Description

제동제어모듈을 구비한 외골격 장치{WEARABLE EXOSKELETON APPARATUS WITH A BRAKING CONTROL MODULE}
본 발명은 외골격 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외골격 장치에 설치된 배터리의 전력이 소모되어 구동모터의 회전축이 자유회전하는 것을 방지하기 위한 외골격 장치에 관한 것이다.
최근 로봇기술의 발달로 인체의 움직임을 보조하는 근력보조 장치들이 개발되고 있다. 대부분의 근력보조 장치는 모터의 회전을 이용하여 움직임 동력을 발생시킨다.
일예로, 공개특허공보 제10-2019-0004854호는 착용식 근력보조장치 및 그 제어방법을 개시하고 있다. 상기 선행기술문헌은 착용자의 상체를 지지하는 메인 바디와, 상기 메인 바디의 양측에 각각 배치된 복수의 다리 풀리와, 상기 다리 풀리에 각각 연결된 복수의 와이어부가 설치되어 있으며, 복수의 와이어부에 인장력을 제공하여 복수의 다리풀리 각각을 회전시키는 구동력을 구비하고 있다.
대부분의 근력보조 장치는 인체의 관절을 대신하기 위하여 배터리, 모터의 회전수를 감속하기 위한 감속기, 풀리 등을 구비하고 있고, 이들을 구동하기 위하여 미리 저장된 구동제어에 따라 구동력을 발생시키고 있다.
근력보조 장치에 설치되는 배터리는 구동모터와 회로부에 필요한 전력을 공급하고 있으나, 사용상태에 따라 보다 빨리 충전량이 낮아질 수 있다. 근력보조 장치에는 충전된 전력량이 소정 충전량 이하인 경우 경고신호를 출력하도록 하고 있으나, 착용자가 이를 인지하지 못할 수도 있다. 만약 배터리가 완전히 방전되면, 구동모터에 인가되는 전원이 차단되고, 구동모터의 회전축은 자유회전하게 된다. 이에 따라 구동모터에 의해 회전되고 있는 다리 지지체를 지지하지 못하게 되고, 착용자는 무게중심을 잃고 넘어질 수 있다.
공개특허공보 제10-2019-0004854호, 착용식 근력 보조 장치 및 그 제어방법 등록특허공보 제10-1988078호, 착용식 근력 보조 장치 등록특허공보 제10-2163284호, 착용형 로봇 및 그 제어 방법 등록특허공보 제10-2142570호, 착용식 근력 보조 장치의 상완 모듈 및 이를 포함하는 착용식 근력 보조 장치
본 발명은 구동모터로 인가되는 전기의 차단시에 발생되는 회동체의 자유회전을 소정시간 제동할 수 있는 외골격 장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 외골격 장치는, 착용시에 인체의 등에 안착되는 본체(100)와 좌우측 회동체(200)를 포함하고, 상기 본체(100)에는 배터리(battery)와 컨트롤러(controller)가 장착되며, 상기 좌우측 회동체(200)는 중간 지지대(210)와 상기 중간 지지대의 상측에서 회동하는 상측 지지대(220)와, 상기 중간 지지대의 하측에서 회동하는 하측 지지대(230)와, 상기 하측 지지대의 하부에 결합되는 풋안착대(240)로 이루어지고, 상기 중간 지지대(210)에는 상측 지지대(220)를 회전시키는 상측 구동부(210U)와 하측 지지대(230)을 회전시키는 하측 구동부(230D)로 이루어지고, 상기 상측 및 하측 구동부(210U,210D)는 구동모터(211)와, 감속기(212)와, 구동모터 또는 감속기의 회전축의 회전을 구속하는 제동기(500)와, 상기 제동기의 제어하는 제동제어모듈(700)이 설치된다.
또한, 상기 제동기(500)는 회전축에 설치되는 회전판(rotor)과, 상기 회전판의 회전을 마찰력으로 구속하는 구속판(510)과, 상기 구속판을 전후진시키는 제어기로 이루어지고, 상기 구속판(510)에는 마찰편(513)이 하나 이상 설치되고, 라운드부와 상기 라운드부의 양측에 평면부로 이루어지며, 상기 일측 평면부는 구속판의 몸체에 고정된다.
본 발명에 따른 제동제어모듈(700)은 구동전원 검출부(710)와, 회전각도 검출부(720)와, 좌측 제동부(730L)와, 우측 제동부(730R)와, 전원부(740)로 이루어지고, 상기 전원부(740)는 배터리(battery)로부터 충전되도록 구성된다.
또한, 상기 구동전원 검출부(710)는 구동모터로 인가되는 전원의 on 또는 off 상태를 검출하고, 검출결과, 구동모터로 전기가 공급되지 않는 경우, 이벤트 신호를 생성하고, 상기 회전각도 검출부(720)는 컨트롤러(controller)로부터 중간 지지대(210)에 대한 상측 또는 하측 지지대(220,230)가 이루는 상측 및 하측 회전각도를 전송받고, 내장된 메모리에 저장하며, 상기 좌측 제동부(730L)는 좌측 회동체에 설치된 상하측 제동기(500)의 구동을 제어하고, 상기 우측 제동부(730R)는 우측 회동체에 설치된 상하측 제동기(500)의 구동을 제어하도록 구성된다.
또한, 상기 좌우측 제동부(730L,730R)는 이벤트 신호에 따라, 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기(500)에 설치된 구속판의 전후진 시점을 계산한다.
제어장치의 고장, 배터리의 소모 등 다양한 이유로 구동모터로 전기가 인가되지 않은 경우에, 구동모터의 회전축은 자유회전하게 되고, 상기 자유회전에 의해 외골격 장치는 자중에 의해 무게중심을 잃게 된다.
본 발명에 따르면, 전력이 공급되지 않은 상태에서, 회전축의 회전을 구속하고, 이후 직립상태까지 점차적으로 구속력을 감소시킨다. 이에 따라 외골격 장치를 착용하는 착용자는 자력에 의해 무게중심을 잃지 않고 안전하게 직립자세를 되돌아갈 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 외골격 장치를 착용자가 착용한 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 외골격 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 외골격 장치에 설치되는 회동체의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제동기의 일방향 및 타방향 사시도이다.
도 5는 제동기의 구속판의 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 제동제어모듈의 구성도이다.
도 7은 보행상태에서의 중간, 상측, 하측 지지대의 위치를 나타낸 것이다.
도 8은 구속판이 회전판을 구속하는 것을 나타낸 것이다.
도 9는 제동제어모듈에서 이루어지는 제동기의 제동방법을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 표현될 수 있다.
본 발명은 구동모터로 전기가 인가되지 않을 때, 보행상태에서 직립상태로 변화시킬 수 있는 제동유닛을 구비한 외골격 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 외골격 장치를 착용자가 착용한 상태를 나타낸 것이고, 도 2는 외골격 장치의 사시도이다.
본 발명에 따른 외골격 장치는 착용시에 인체의 등에 안착되는 본체(100)와 좌우측 회동체(200)를 포함한다.
상기 본체에는 배터리(battery)와 컨트롤러(controller)가 장착된다. 상기 배터리는 컨트롤러와 구동모터에 구동 에너지를 제공한다. 상기 배터리는 충전식으로 구성할 수 있다. 상기 컨트롤러(controller)는 회동체에 설치된 구동모터를 제어한다. 또 컨트롤러는 구동모터의 제어신호로부터, 회동체의 중간 지지대와 상측 지지대가 이루는 각도, 중간 지지대와 하측 지지대가 이루는 각도를 산출한다. 다른 실시예로서, 상기 각도 검출을 위해, 회동체에는 각도 검출을 위한 센서가 설치될 수 있다.
상기 본체와 좌우측 회동체는 각각 좌측 및 우측 연결대(CC)로 연결된다. 상기 연결대는 본체의 하부에서 좌측 및 우측으로부터 연장된 후, 전측으로 절곡된다.
상기 좌우측 회동체(200)는 중간 지지대(210)와 상기 중간 지지대의 상측에서 회동하는 상측 지지대(220)와, 상기 중간 지지대의 하측에서 회동하는 하측 지지대(230)와, 상기 하측 지지대의 하부에 결합되는 풋안착대(240)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 외골격 장치에 설치되는 회동체의 사시도이다.
상기 중간 지지대(210)에는 상측 구동부(210U)와 하측 구동부(210D)가 설치된다. 상기 상측 구동부는 상측 지지대(220)를 회전시키고, 상기 하측 구동부는 하측 지지대(230)를 회전시킨다.
상기 상측 및 하측 구동부(210U,210D)는 구동모터(211)와 감속기(212)를 포함할 수 있다. 상기 구동모터(211)는 회전력을 발생시키고, 감속기는 회전수를 감소시킨다.
추가적으로 상측 및 하측 구동부에는 제동기(500)와 제동제어모듈(700)이 구비될 수 있다. 상기 제동기는 좌측 및 우측 회동기에 설치되는 좌측 제동기와 우측 제동기(500L,500R)로 이루어질 수 있다. 제동기는 회전축의 회전력을 구속하고, 상기 제동제어모듈(700)은 제동기(500)를 제어한다.
본 발명에 따르면, 상기 제동기의 일측에는 감속기가 설치되고, 상기 제동기의 타측에는 상측 또는 하측 지지대(220,230)가 연결된다. 다른 실시예로서, 상기 제동기(500)는 구동모터와 감속기 사이에 설치될 수 있다. 이 경우, 감속기의 일측에는 제동기가 설치되고, 상기 감속기의 타측에는 상측 또는 하측 지지대(220,230)에 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제동기의 일방향 및 타방향 사시도이고, 도 5는 제동기의 구속판의 이미지이다.
본 발명에 따른 제동기는 회전축에 설치되는 회전판(rotor)과, 상기 회전판의 회전을 마찰력으로 구속하는 구속판(510)과, 상기 구속판을 전후진시키는 제어기(미도시)로 구성될 수 있다.
도면을 참조하면, 회전축에는 회전판(rotor)이 설치되어 있고, 상기 회전판의 측면에는 구속판이 설치된다. 상기 구속판은 후술하는 제동제어모듈(700)의 제어기에 의해 회전판으로 전진하거나 회전판으로부터 후진할 수 있다.
도 5를 참조하면, 구속판(510)은 원판 형상의 몸체(511)와, 상기 몸체의 중심에 형성되는 회전축홀(512)과, 상기 몸체의 일측 표면에 설치되는 마찰편(513)으로 이루어진다. 상기 마찰편은 몸체의 중심으로부터 방사상으로 적어도 하나 이상 설치될 수 있다. 상기 마찰편(513)은 반원 형상을 가지며, 라운드부와 상기 라운드부의 일측과 타측에 각각 형성되는 평면부로 이루어진다. 상기 일측 평면부는 리벳으로 몸체의 일측 표면에 고정되고, 상기 타측 평면부는 몸체의 일측 표면에 고정되어 있지 않다. 마찰편을 누르면, 마찰편의 라운드부는 눌러지고, 타측 평면부는 타측 방향으로 이동된다. 이와 같은 동작에 대하여는 도 8에서 후술한다.
상기 하측 지지대의 하측에는 풋안착대(240)이 결합된다. 풋안착대(240)는 착용자의 발목을 감싸는 안착고리(241)와, 상기 안착고리의 양측에 고정되고 착용자의 발바닥을 받치는 절곡대(242)로 이루어진다. 상기 안착고리(241)는 하측 지지대에 고정되는 고정 반원고리(241c)와 상기 고정 반원고리로부터 회동되는 회전 반원고리(241r)로 이루어질 수 있다. 실시예로서, 회전 반원고리를 고정 반원고리로부터 회동시키고, 착용자의 발목을 고정 반원고리의 내측에 안착시킨 후, 회전 반원 고리를 고정 반원고리에 닫아 체결할 수 있다.
상기 제동제어모듈(214)은 앞서 설명한 제동기(213)의 구동을 제어한다.
도 6은 본 발명에 따른 제동제어모듈의 구성도이다.
본 발명에 따른 제동제어모듈(700)은 구동전원 검출부(710)와, 회전각도 검출부(720)와, 좌측 제동부(730L)와, 우측 제동부(730R)와, 전원부(740)을 포함한다.
상기 구동전원 검출부(710)는 구동모터로 공급되는 전원을 검출한다. 상기 배터리(battery)에 충전된 전기는 구동모터로 공급되며, 구동전원 검출부는 구동모터로 인가되는 전원의 on 또는 off 상태를 검출한다. 검출결과, 구동모터로 전기가 공급되지 않는 경우, 이벤트 신호를 생성한다. 상기 이벤트 신호는 회전각도 검출부(720), 좌측 제동부(730L), 우측 제동부(730R)로 출력된다.
상기 회전각도 검출부(720)는 컨트롤러(controller)로부터 중간 지지대(210)에 대한 상측 또는 하측 지지대(220,230)가 이루는 상측 및 하측 회전각도를 전송받고, 내장된 메모리에 저장한다. 여기서 상측 회전각도는 중간 지지대에 대한 상측 지지대가 이루는 각도를 지칭하고, 상기 하측 회전각도는 중간 지지대에 대한 하측 지지대가 이루는 각도를 지칭한다.
회전각도 검출부는 이벤트 신호에 따라 메모리에 저장된 상측 및 하측 회전각도를 좌측 및 우측 제동부(730L,730R)로 출력한다.
상기 좌측 제동부(730L)는 좌측 회동체에 설치된 상하측 제동기(500)의 구동을 제어하고, 우측 제동부(730R)는 우측 회동체에 설치된 상하측 제동기(500)의 구동을 제어한다.
도 7은 보행상태에서의 중간, 상측, 하측 지지대의 위치를 나타낸 것이다.
보행상태에서는 중간 지지대에 대하여 상하측 지지대는 소정의 각도를 가진다. 이와 달리 직립상태에서는 중간 지지대에 대하여 상하측 지지대는 모두 180도 각도를 가지게 된다. 여기서 보행상태는 다리를 움직여 이동하는 상태를 지칭하고, 직립상태는 움직이지 않는 상태 즉, 차렷자세를 지칭한다.
도면을 참조하면, 회동체의 중간 지지대(210L)에 대하여 상측 지지대(230L)은 θ1의 각도를 가지며, 회동체의 중간 지지대(210L)에 대하여 하측 지지대(240L)은 θ2의 각도를 가지게 된다. 상기 각도는 상측 및 하측 회전각도로 구분되면, 상측 및 하측 회전각도는 보행상태에서 직립상태로 회전하기 위하여 요구되는 각도를 의미한다.
상기 좌측 및 우측 제동부(730L,730R)는 상기 이벤트 신호에 따라, 회전축의 회전판을 구속한 후, 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기(500)에 설치된 구속판의 전후진 시점을 계산한다. 상기 전후진 시점은 전진시점, 후퇴시작시점, 후퇴종료시점으로 이루어지며, 상기 전진시점은 구속판이 마찰력으로 회전판을 구속하는 시점을 지칭하고, 후퇴시작시점은 구속판이 회전판으로부터 멀어지기 시작하는 시점이며, 후퇴종료시점은 중간,상측,하측 지지대가 자중에 의해 보행상태에서 직립상태로 변화가 완료된 시점을 지칭한다.
도 8은 구속판이 회전판을 구속하는 것을 나타낸 것이다.
도 8(a)는 구속판이 회전판을 구속하지 않는 상태를 나타낸 것이다. 이 상태에서 배터리로부터 구동모터로 전기가 공급되지 않으면, 구속판(510)은 회전판(rotor)이 설치된 방향으로 이동한다. 이에 따라 도 8(b)에서 보는 바와 같이, 회전판에 설치된 마찰편(513)은 회전판에 의해 눌러지게 되고, 마찰력은 최대가 된다. 이어서, 계산된 후퇴속도로 구속판(510)을 후퇴시킨다. 이때 마찰편이 후퇴됨에 따라 회전판과의 마찰력은 점차적으로 작아지게 된다. 완전한 직립상태가 되면 구속판(510)은 회전판(rotor)으로부터 떨어지게 된다.
한편, 제동제어부의 전원부(740)은 배터리(battery)로부터 전원을 공급받아 충전된다. 상기 전원부는 구동전원 검출부, 회전각도 검출부, 좌측 및 우측 제동부에 필요한 전원을 공급한다.
도 9는 제동제어모듈에서 이루어지는 제동기의 제동방법을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 외골격 장치의 제동방법은, 중간 지지대에 대한 상측 및 하측 지지대의 회전각도를 저장하는 단계(S100)와, 상기 구동모터로 공급되는 전원이 인가되지 않는 경우, 이벤트 신호를 생성하는 단계(S200)와, 상기 이벤트 신호에 따라 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기의 전후진 시점을 출력하는 단계(S300)를 포함한다.
1. 중간 지지대에 대한 상측 및 하측 지지대의 회전각도를 저장하는 단계(S100);
이 단계는 회전각도 검출부에서 수행된다. 회전각도 검출부는 컨트롤러로부터 실시간으로 상측 및 하측 회전각도를 전송받는다. 상기 전송받은 상측 및 하측 회전각도는 메모리에 저장된다. 상기 상측 및 하측 회전각도는 중간 지지대(210)에 대한 상측 또는 하측 지지대(220,230)가 이루어는 각도를 지칭한다.
2. 구동모터로 공급되는 전원이 인가되지 않는 경우, 이벤트 신호를 생성하는 단계(S200);
이 단계는 구동전원 검출부에서 수행된다. 구동전원 검출부는 구동모터로 인가되는 전원의 공급여부를 검출한다. 구동모터로 전원이 공급되지 않는 경우, 중간 지지대, 상측 지지대, 하측 지지대는 자유 회전하게 되고, 이에 따라 외골격 장치의 무게중심은 급격하게 무너진다. 이 경우, 외골격 장치를 착용하는 착용자는 급격한 무게중심의 변화로 중심을 잃고 넘어질 수 있다.
구동전원 검출부는 제동기를 제어하여, 중간 지지대로부터 상하측 지지대가 자유회전하는 것을 구속한다.
3. 이벤트 신호에 따라 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기의 구속판의 구동시키는 단계(S300);
이 단계는 좌측 및 우측 제동부에서 수행된다. 좌우측 제동부는 이벤트 신호에 따라, 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기(500)에 설치된 구속판의 전후진 시점을 계산한다.
이에 따라, 제동부는 회전판을 구속한 후, 미리 계산된 속도에 따라 회전판으로부터 구속판의 후퇴시킨다. 회전판으로부터 구속판의 마찰편이 분리되는 시점은, 외골격 장치의 중간, 상측, 하측 지지대가 보행상태에서 직립상태로 변화가 완료되는 시점과 동일하다. 따라서 보행상태에서 직립상태로 이어지는 도중에는 회전판과 구속판의 마찰편은 접촉되어 마찰력을 발생시키는 상태가 유지된다.
배터리의 소모는 사용상태에 따라 소모되는 시간이 달라질 수 있다. 예기치 않은 경우 배터리의 방전에 의해 구동모터의 회전축은 자유회전하게 되고, 상기 자유회전에 의해 외골격 장치는 자중에 의해 무게중심을 잃게 된다.
본 발명에 따르면, 전력이 공급되지 않은 상태에서, 회전축의 회전을 구속하고, 이후 직립상태까지 점차적으로 구속력을 감소시킨다. 이에 따라 외골격 장치를 착용하는 착용자는 자력에 의해 무게중심을 잃지 않고 안전하게 직립자세를 되돌아갈 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100 : 본체 200 : 회동체
210 : 중간 지지대 210U : 상측 구동부
220D : 하측 구동부 211 : 구동모터
212 : 감속기 220 : 상측 지지대
230 : 하측 지지대 240 : 풋안착대
500 : 제동기 510 : 구속판
511 : 몸체 512 : 회전축홀
513 : 마찰편 700 : 제동제어모듈
710 : 구동전원 검출부 720 : 회전각도 검출부
730L : 좌측 제동부 530R : 우측 제동부
540 : 전원부

Claims (5)

  1. 착용시에 인체의 등에 안착되는 본체(100)와 좌우측 회동체(200)를 포함하고,
    상기 본체(100)에는 배터리(battery)와 컨트롤러(controller)가 장착되며,
    상기 좌우측 회동체(200)는 중간 지지대(210)와 상기 중간 지지대의 상측에서 회동하는 상측 지지대(220)와, 상기 중간 지지대의 하측에서 회동하는 하측 지지대(230)와, 상기 하측 지지대의 하부에 결합되는 풋안착대(240)로 이루어지고,
    상기 중간 지지대(210)에는 상측 지지대(220)를 회전시키는 상측 구동부(210U)와 하측 지지대(230)을 회전시키는 하측 구동부(230D)로 이루어지고,
    상기 상측 및 하측 구동부(210U,210D)는 구동모터(211)와, 감속기(212)와, 구동모터 또는 감속기의 회전축의 회전을 구속하는 제동기(500)와, 상기 제동기의 제어하는 제동제어모듈(700)이 설치되고,
    상기 제동제어모듈(700)은 구동전원 검출부(710)와, 회전각도 검출부(720)와, 좌측 제동부(730L)와, 우측 제동부(730R)와, 전원부(740)로 이루어지고, 상기 전원부(740)는 배터리(battery)로부터 충전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 외골격 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동기(500)는 회전축에 설치되는 회전판(rotor)과, 상기 회전판의 회전을 마찰력으로 구속하는 구속판(510)과, 상기 구속판을 전후진시키는 제어기로 이루어지고,
    상기 구속판(510)에는 마찰편(513)이 하나 이상 설치되고, 상기 마찰편은 라운드부와 상기 라운드부의 양측에 구비되는 평면부로 이루어지며, 상기 일측의 평면부는 구속판의 몸체에 고정되는 것을 특징으로 하는 외골격 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동전원 검출부(710)는 구동모터로 인가되는 전원의 on 또는 off 상태를 검출하고, 검출결과, 구동모터로 전기가 공급되지 않는 경우, 이벤트 신호를 생성하고,
    상기 회전각도 검출부(720)는 컨트롤러(controller)로부터 중간 지지대(210)에 대한 상측 또는 하측 지지대(220,230)가 이루는 상측 및 하측 회전각도를 전송받고, 내장된 메모리에 저장하며,
    상기 좌측 제동부(730L)는 좌측 회동체에 설치된 상하측 제동기의 구동을 제어하고,
    상기 우측 제동부(730R)는 우측 회동체에 설치된 상하측 제동기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 외골격 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 좌우측 제동부(730L,730R)는 이벤트 신호에 따라, 상측 및 하측 회전각도를 기초로 제동기(500)에 설치된 구속판의 전후진 시점을 계산하는 것을 특징으로 하는 외골격 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102665999B1 (ko) * 2024-01-21 2024-05-14 코스모로보틱스 주식회사 회귀 구동부를 갖는 외골격 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208344A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Equos Research Co Ltd 歩行補助装置
KR101705839B1 (ko) * 2016-11-16 2017-02-10 엑소아틀레트아시아 주식회사 보행 보조 장치
KR20190004854A (ko) 2017-07-04 2019-01-15 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치 및 그 제어방법
KR101988078B1 (ko) 2015-10-12 2019-06-12 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치
KR102142570B1 (ko) 2019-04-04 2020-08-10 현대자동차(주) 착용식 근력 보조 장치의 상완 모듈 및 이를 포함한 착용식 근력 보조 장치
KR102163284B1 (ko) 2013-09-26 2020-10-08 삼성전자주식회사 착용형 로봇 및 그 제어 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208344A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Equos Research Co Ltd 歩行補助装置
KR102163284B1 (ko) 2013-09-26 2020-10-08 삼성전자주식회사 착용형 로봇 및 그 제어 방법
KR101988078B1 (ko) 2015-10-12 2019-06-12 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치
KR101705839B1 (ko) * 2016-11-16 2017-02-10 엑소아틀레트아시아 주식회사 보행 보조 장치
KR20190004854A (ko) 2017-07-04 2019-01-15 현대자동차주식회사 착용식 근력 보조 장치 및 그 제어방법
KR102142570B1 (ko) 2019-04-04 2020-08-10 현대자동차(주) 착용식 근력 보조 장치의 상완 모듈 및 이를 포함한 착용식 근력 보조 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102665999B1 (ko) * 2024-01-21 2024-05-14 코스모로보틱스 주식회사 회귀 구동부를 갖는 외골격 장치
KR102665995B1 (ko) * 2024-01-21 2024-05-14 코스모로보틱스 주식회사 안전보행 기능을 갖는 외골격 장치

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