KR102599247B1 - 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇은, 사용자의 각 신체 부위에 착용되는 복수의 어시스트를 포함하는 착용부, 복수의 어시스트 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 연결부, 복수의 어시스트 중 어느 하나에 마련되어, 복수의 어시스트를 통합 제어하는 메인 제어부 및, 복수의 어시스트 중에서 메인 제어부가 마련되지 않은 나머지 어시스트를 독립적으로 제어하도록 적어도 하나 마련되는 서브 제어부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 복수의 어시스트가 사용 조건에 따라 상호 연결 또는 분리되어 모듈형으로 각각 독립 구동 가능함으로써, 사용 편의성과 함께 효율이 우수하다.
Description
본 발명은 모듈형 외골격 로봇에 관한 것에 관한 것으로서, 고관절, 슬관절, 발목관절의 각 모듈별 장착 및 탈착에 의한 독립적인 운용이 가능하며 필요에 따라 보행 보조 모드 또는 재활 치료 모드로 사용 가능하여 효율이 우수한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 근력 지원을 위한 외골격 로봇의 지지 거치부는 소정 하중물의 리프팅(Lifting) 동작시에 가슴부위를 밀어주거나, 등쪽에 위치하여 허리를 당겨주는 방식으로 근력 지원이 이루어진다. 이러한 외골격 로봇의 관절 구동 모듈은 가스 스프링, 코일 스프링, 태엽 스프링 등과 같은 스프링에 탄성에너지를 저장하여 근력 지원에 이용한다. 특히, 관절 구동 모듈은 신체의 요추 및 천추 부위의 인대와 요추 관절 부위에 저장된 탄성력을 출력하여 하중물을 들어 올리거나 옮길 때에 사용자가 앞으로 굽히거나 뒤틀릴 때의 부하를 감소시켜 근력 지원 역할을 수행하게 된다.
한편, 일반적인 보행 및 근력 지원을 위한 외골격 로봇은 일체형으로 고관절, 슬관절, 발목관절 및 발 부분까지 분리되지 않은 상태에서 구동된다. 이로 인해, 외골격 로봇이 보조기능으로써 각 부위를 독립적으로 사용하지 못하는 불편함이 있으며, 각 부위별 사용이 가능하더라도 전체가 제어되는 효율 저하가 있다. 뿐만 아니라, 외골격 로봇의 각 부위별 연결에 의한 무게 증가로 인해 전원 소모량도 증가된다.
이에 따라, 근래에는 외골격 로봇을 각 부위별로 독립적으로 운용시켜 사용 효율을 향상시키기 위한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 인체를 지지하는 각 부위를 각각 독립적으로 장착 및 탈착하여 운용할 수 있으며, 보행 보조 기능 및 재활 치료 기능을 수행할 수 있어 사용 효율성을 향상시킬 수 있는 하지 관절별 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇은, 사용자의 각 신체 부위에 착용되는 복수의 어시스트를 포함하는 착용부, 상기 복수의 어시스트 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 연결부, 상기 복수의 어시스트 중 어느 하나에 마련되어, 상기 복수의 어시스트를 통합 제어하는 메인 제어부 및, 상기 복수의 어시스트 중에서 상기 메인 제어부가 마련되지 않은 나머지 어시스트를 독립적으로 제어하도록 적어도 하나 마련되는 서브 제어부를 포함한다.
또한, 상기 복수의 어시스트는 상기 사용자의 상지, 하지 또는 전신의 각 관절 부위에 착용되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 착용부는, 상기 사용자의 엉덩이(Hip)에 착용되어, 고관절 구동을 어시스트하는 힙-어시스트, 상기 사용자의 무릎(Knee)에 착용되어, 슬관절 구동을 어시스트하는 니-어시스트, 상기 사용자의 발목(Ankle)에 착용되어, 발목관절 구동을 어시스트하는 앵클-어시스트 및, 상기 사용자의 발(Foot)에 착용되어, 족관절 구동을 어시스트하는 풋-어시스트를 포함하여, 상기 사용자의 하지에 착용될 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는 상기 힙-어시스트에 마련되고, 상기 서브 제어부는 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트를 연결하는 상기 적어도 하나의 연결부에 각각 마련될 수 있다.
또한, 상기 힙-어시스트가 단독으로 상기 사용자에 착용되거나, 상기 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 힙 및 니-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 연결부는 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글(Toggling) 방식 중 적어도 어느 하나의 연결방식으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는 상위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 센싱수단 및 전원공급수단 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 상기 복수의 어시스트를 통합 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 서브 제어부는 하위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 구동수단, 구동원, 감속수단 및 엔코더 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 상기 메인 제어부와의 연결에 의해 상기 복수의 어시스트를 구동 제어하거나, 상기 복수의 어시스트를 각각 독립적으로 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는, 센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고, 상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며, 상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)될 수 있다.
또한, 상기 서브 제어부는, 센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고, 상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며, 상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)될 수 있다.
또한, 상기 메인 및 서브 제어부는, 보행 보조 모드에서 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에는 상기 전달 토크를 0으로 생성하여, 상기 보행 보조 모드로 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 동작 속도에 비례하여 지원 토크를 하기 수학식 2에 의해 생성하며,
[수학식 2]
상기 사용자의 대퇴부, 경골 및 발이 움직이는 방향으로 토크를 전달하여, 상기 보행 보조 모드 판단을 위한 기설정된 각 인자별 가중치를 적용할 수 있다.
또한, 상기 메인 및 서브 제어부는, 재활 치료 모드에서 상기 사용자의 각 관절별 가동 범위, 속도 및 시간을 포함하는 구동 조건을 기 설정한 후, 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에는 입력 토크와 출력 토크를 상호 비교하여, 상기 재활 치료 모드로 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 전달 토크가 생성되면, 상기 사용자의 보행에 대한 피드백을 위한 토크를 생성 및 입력하여 사용 토크와 비교하여 보정된 토크를 상기 사용자의 관절별 토크로 전달하며, 상기 피드백을 위한 토크는 에 의해 계산될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 측면에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇은, 사용자의 신체에 착용되는 복수의 어시스트를 포함하는 착용부, 상기 복수의 어시스트 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 연결부, 상기 복수의 어시스트를 보행 보조 모드 또는 재활 치료 모드 중 어느 하나의 구동 모드로 구동 제어하는 메인 제어부 및, 상기 메인 제어부와 전기적으로 연결되어 제어되거나, 독립적으로 구동 제어 가능하도록, 상기 복수의 어시스트 중 적어도 어느 하나와 연결되는 적어도 하나의 서브 제어부를 포함한다.
또한, 상기 복수의 어시스트는 상기 사용자의 상지, 하지 또는 전신의 각 관절 부위에 착용되도록 마련되며, 상기 복수의 어시스트 중 어느 하나에 상기 메인 제어부가 마련되고, 상기 서브 제어부는 상기 복수의 어시스트를 상호 연결하는 상기 연결부에 마련될 수 있다.
또한, 상기 착용부는, 상기 사용자의 엉덩이(Hip)에 착용되어, 고관절 구동을 어시스트하는 힙-어시스트, 상기 사용자의 무릎(Knee)에 착용되어, 슬관절 구동을 어시스트하는 니-어시스트, 상기 사용자의 발목(Ankle)에 착용되어, 발목관절 구동을 어시스트하는 앵클-어시스트 및, 상기 사용자의 발(Foot)에 착용되어, 족관절 구동을 어시스트하는 풋-어시스트를 포함하여, 상기 사용자의 하지에 착용될 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는 상기 힙-어시스트에 마련되고, 상기 서브 제어부는 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트를 연결하는 상기 적어도 하나의 연결부에 각각 마련될 수 있다.
또한, 상기 힙-어시스트가 단독으로 상기 사용자에 착용되거나, 상기 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 힙 및 니-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나, 상기 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 연결부는 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글(Toggling) 방식 중 적어도 어느 하나의 연결방식으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는 상위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 센싱수단 및 전원공급수단 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 서브 제어부는 하위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 구동수단, 구동원, 감속수단 및 엔코더 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 및 서브 제어부는, 센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고, 상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며, 상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)될 수 있다.
또한, 상기 메인 및 서브 제어부는, 상기 보행 보조 모드에서 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에는 상기 전달 토크를 0으로 생성하여, 상기 보행 보조 모드로 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 동작 속도에 비례하여 지원 토크를 하기 수학식 2에 의해 생성하며,
[수학식 2]
상기 사용자의 대퇴부, 경골 및 발이 움직이는 방향으로 토크를 전달하여, 상기 보행 보조 모드 판단을 위한 기설정된 각 인자별 가중치를 적용할 수 있다.
또한, 상기 메인 및 서브 제어부는, 상기 재활 치료 모드에서 상기 사용자의 각 관절별 가동 범위, 속도 및 시간을 포함하는 구동 조건을 기 설정한 후, 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에는 입력 토크와 출력 토크를 상호 비교하여, 상기 재활 치료 모드로 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 전달 토크가 생성되면, 상기 사용자의 보행에 대한 피드백을 위한 토크를 생성 및 입력하여 사용 토크와 비교하여 보정된 토크를 상기 사용자의 관절별 토크로 전달하며, 상기 피드백을 위한 토크는 에 의해 계산될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 사용자의 움직임을 보조할 수 있는 외골격 로봇이 각 모듈별 장착 및 탈착에 의한 독립적인 운용이 가능하도록 마련됨으로써, 사용자의 사용성과 접근성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 사용자의 신체를 각 관절별로 구동을 어시스트할 수 있도록 복수의 어시스트를 마련하여 필요에 따라 복수의 어시스트 중 적어도 어느 하나를 선택하거나 다른 어시스트와 연결할 수 있어, 기존의 고정식 외골격 로봇에 비교하여 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
셋째, 사용자가 외골격 로봇을 착용한 상태에서 보행하는 보행 보조 모드를 비롯하여, 사용자가 의자에 앉아서 재활 치료를 수행하는 좌식 재활 치료 모드도 하나의 외골격 로봇으로 구현할 수 있다. 그로 인해, 보행 보조 또는 재활 치료 모드 등과 같이 다양한 사용 형태로 사용자에게 제공됨에 따른, 하나의 외골격 로봇으로 다양한 기능을 구현함에 따른 경제성 향상의 효과도 기대할 수 있다.
넷째, 상위 제어기인 메인 제어부와, 메인 제어부와 유무선 통신을 통해 신호 교환 가능한 하위 제어기인 서브 제어부가 복수의 어시스트 사이에 마련됨으로써, 외골격 로봇의 통합 구동 제어 및 단독 구동 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇을 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 착용부의 힙-어시스트와 니-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 착용부의 니-어시스트와 앵클-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 착용부의 힙-어시스트, 니-어시스트 및 앵클-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 메인 및 서브 제어부의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇의 보행 보조 모드에서의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 순서도이다. 그리고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇의 재활 치료 모드에서의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇을 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 착용부의 힙-어시스트와 니-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 착용부의 니-어시스트와 앵클-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 착용부의 힙-어시스트, 니-어시스트 및 앵클-어시스트가 연결부에 의해 연결된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 메인 및 서브 제어부의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇의 보행 보조 모드에서의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 순서도이다. 그리고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇의 재활 치료 모드에서의 제어 알고리즘을 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1 및 도 2를 참고하면 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇(1)이 개략적으로 도시된다. 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇(1)은 착용부(10), 연결부(20), 메인 제어부(30) 및 서브 제어부(40)를 포함한다.
착용부(10)는 사용자(H)의 각 신체 부위에 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)로 착용된다. 여기서, 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)는 사용자(H)의 관절 부위에 대응하도록 복수개 마련된다. 본 실시예에서는 도 1 및 도 2와 같이, 착용부(10)가 사용자(H)의 허리 아래 즉, 하지에 착용되는 것으로 예시한다. 이를 위해, 착용부(10)는 힙-어시스트(11), 니-어시스트(12), 앵클-어시스트(13) 및 풋-어시스트(14)를 포함할 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 착용부(10)각 사용자(H)의 하지의 움직임을 지지하기 위해 하지에 착용하는 것으로 예시하나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 착용부(10)가 사용자(H)의 상지 영역에도 착용 가능하도록 복수의 어시스트(미도시)를 포함할 수 있으며, 상지 및 하지 즉, 전신에 모두 착용되는 변형예도 가능하다.
힙-어시스트(11)는 사용자(H)의 엉덩이(Hip)에 착용되어, 고관절(Hip joint) 구동을 어시스트한다. 니-어시스트(12)는 사용자(H)의 무릎(Knee)에 착용되어, 슬관절(knee joint) 구동을 어시스트한다. 앵클-어시스트(13)는 사용자(H)의 발목(Ankle)에 착용되어, 발목관절(Ankle joint) 구동을 어시스트한다. 또한, 풋-어시스트(14)는 사용자(H)의 발(Foot)에 착용되어, 족관절(foot joint) 구동을 어시스트한다. 이러한 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트(11)(12)(13)(14)는 각각 사용자(H)의 엉덩이, 니, 앵클 및 발목에 밀착되도록 착용되며, 각각 개별적으로 분리 가능하다. 또한, 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트(11)(12)(13)(14)는 일종의 탄성을 가지는 벨트와 같은 적어도 하나 이상의 착용수단으로 마련될 수 있다.
한편, 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트(11)(12)(13)(14)의 형상, 두께 및 개수 등은 도 1 및 도 2의 도시로만 한정되지 않는다.
연결부(20)는 착용부(10)의 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14) 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시킨다. 이러한 연결부(20)는 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글(Toggling) 방식 중 적어도 어느 하나의 연결방식으로 마련된다. 즉, 연결부(20)는 서로 다른 두 부재를 상호 연결시킬 수 있는 다양한 연결방식 중 어느 하나의 방식이 적용된다. 여기서, 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글방식은 기 공지된 기술로부터 이해 가능하므로, 자세한 설명은 생략한다.
참고로, 연결부(20)는 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)들을 착탈 가능하게 상호 연결시키는 구성을 메인 특징으로 한다. 그로 인해, 연결부(20)는 상술한 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글방식 중 어느 하나로 채용되어 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)들을 사용자가 간편하게 상호 연결 또는 분리시킨다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 연결부(20)를 이용하여 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)가 연결된 상태가 개략적으로 도시된다.
도 3을 참고하면, 힙-어시스트(11)와 니-어시스트(12)가 연결부(20)에 의해 상호 연결된 HKO(Hip-Knee-Orthosis)가 도시되며, 도 4에서는 니-어시스트(12), 앵클-어시스트(13) 및 풋-어시스트(14)가 연결부(20)에 의해 상호 연결된 KAFO(Knee-Ankle-Foot Orthosis)가 도시된다. 또한, 도 5를 참고하면, 힙-어시스트(11), 니-어시스트(12) 및 앵클-어시스트(13)가 연결부(20)에 의해 상호 연결된 상태가 도시된다. 참고로, 도 1 및 도 2와 같이, 힙-어시스트(11), 니-어시스트(12), 앵클-어시스트(13) 및 풋-어시스트(14)가 모두 연결부(20)에 의해 연결된 HKAFO(Hip-Knee-Ankle-Foot Orthosis)도 가능하다.
이상과 같이, 착용부(10)의 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)들은 앵클 및 풋-어시스트(13)(14)가 상호 연결된 AFO(Ankle-Foot ??Orthosis)인 앵클-풋 모듈, 니, 앵클 및 풋-어시스트(12)(13)(14)가 상호 연결된 KAFO(Knee-Ankle-Foot Orthosis)인 니-앵클-풋 모듈, 힙 및 니-어시스트(11)(12)가 상호 연결된 HKO(Hip-Knee-Orthosis)인 힙-니 모듈, 힙-어시스트(11) 단독으로 마련되는 HA(Hip Assist)인 힙 모듈 및 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트(11)(12)(13)(14)가 모두 연결된 HKAFO(Hip-Knee-Ankle-Foot Orthosis)인 힙-니-앵클-풋 모듈로 마련될 수 있다. 정리하면, 착용부(10)는 연결부(20)에 의해 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)들이 상호 연결 및 분리됨으로써, 사용자의 사용 조건에 따라 앵클-풋 모듈, 니-앵클-풋 모듈, 힙-니 모듈, 힙 모듈 및 힙-니-앵클-풋 모듈 중 적어도 어느 하나의 모듈로 제공될 수 있는 것이다.
이렇게 착용부(10)가 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)를 구비하여, 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)가 사용 요건에 따라 다양한 형태로 연결될 수 있다. 그로 인해, 모듈형 외골격 로봇(1)이 하지 보행 보조 또는 재활 치료 등에 적합하도록 다양한 형태로 모듈 변형이 가능하다.
메인 제어부(30)는 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14) 중 어느 하나에 마련되어, 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)를 통합 제어한다. 이러한 메인 제어부(30)는 도 2의 도시와 같이, 힙-어시스트(11)에 마련될 수 있다. 그러나, 꼭 이에 한정하는 것은 아니며, 니-어시스트(12), 앵클-어시스트(13) 및 풋-어시스트(14) 중 어느 하나에 마련될 수도 있다.
한편, 메인 제어부(30)는 상위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 센싱수단 및 전원공급수단 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그로 인해, 메인 제어부(30)는 사용자가 착용부(10)를 착용한 상태에서의 근력 변화를 감지하여 유/무선으로 연결된 통신수단을 통해 후술할 서브 제어부(40)로 제어 신호를 송수신할 수 있다. 본 실시예에서는 도 2와 같이 메인 신호라인(31)을 통해 후술할 서브 제어부(40)로 제어 신호를 송수신하는 것으로 예시한다.
서브 제어부(40)는 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14) 중에서 메인 제어부(30)가 마련되지 않은 나머지 어시스트들을 각각 독립적으로 제어하기 위해 적어도 하나 마련된다. 이러한 서브 제어부(40)는 메인 제어부(30)와 전기적으로 연결되어 통합 제어되거나, 각각 독립된 구동 제어 수단으로 마련될 수 있다. 이를 위해, 서브 제어부(40)는 메인 제어부(30)와 마찬가지로, 하위 제어수단, 무선통신수단, 유선통신수단 및 센싱수단 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서브 제어부(40)는 자세히 도시되지 않았으나, 구동수단, 구동원, 감속수단 및 엔코더 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 독립적인 구동이 가능하다.
한편, 본 실시예에서는 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 메인 제어부(30)가 힙-어시스트(11)에 마련되고, 서브 제어부(40)는 니, 앵클 및 풋-어시스트(12)(13)(14)를 상호 연결하는 연결부(20)에 마련되는 것으로 예시한다. 이러한 서브 제어부(40)의 설치 위치, 개수 등은 도시된 예로만 한정되지 않으며, 다양한 변형예가 가능함은 당연하다.
또한, 도 2의 도시와 같이, 메인 제어부(30)는 이웃하는 서브 제어부(40)와 메인 신호라인(31)을 통해 상호 전기적으로 연결되고, 서브 제어부(40)들은 이웃하는 서브 제어부(40)와 서브 신호라인(41)을 통해 상호 전기적으로 연결되는 것으로 예시한다. 그러나, 도시된 예로만 한정되지 않고, 메인 및 서브 제어부(30)(40)가 상호 무선으로 연결되는 것과 같이, 다양한 변형예가 가능하다.
이상과 같이, 메인 제어부(30)는 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14) 중 어느 하나인 힙-어시스트(11)에 마련되어 모듈형 외골격 로봇(1)의 통합적인 제어 신호를 발생시키며, 서브 제어부(40)는 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)를 각각 개별적으로 제어한다. 그로 인해, 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14)들은 통합 또는 단독 구동이 가능하다.
보다 구체적으로, 메인 제어부(30)는 모듈형 외골격 로봇(1)의 주된 보행 보조 및 재활 치료를 위한 제어기가 탑재된다. 참고로, 기본적으로 복수의 어시스트(11)(12)(13)(14) 각각에 마련된 서브 제어부(40)의 센싱수단은 상위 제어기인 메인 제어부(30)와 유/무선 통신이 가능하며, 유/무선 통신을 사용하여 하위 제어기인 서브 제어부(40)의 센서 신호가 상위 제어기인 메인 제어부(30)로 전송된다.
메인 및 서브 제어부(30)(40)가 상호 연결된 경우, 상위 제어기인 메인 제어부(30)에서 통합적인 구동 제어가 이루어진다. 예컨대, 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트(11)(12)(13)(14)가 모두 연결된 HKAFO일 때, 복수의 서브 제어부(40)에 마련된 고관절 센서, 슬관절 센서 및 족관절 센서를 조합하여 힙-어시스트(11)에 마련된 메인 제어부(30)에서 구동이 운용된다. 또한, 니, 앵클 및 풋-어시스트(12)(13)(14)가 연결된 KAFO일 때는, 서브 제어부(40)에 마련된 슬관절 및 족관절 센서를 기반으로 슬관절 제어기 즉, 니-조인트(Knee joint)에 마련된 서브 제어부(40)에서 독립적으로 구동이 운용된다.
아울러, 앵클 및 풋-어시스트(13)(14)가 연결된 AFO에서는 사용자(H)의 발목에 위치하는 연결부(20)에 마련된 서브 제어부(40)의 족관절센서(미도시)를 이용하여 독립적인 구동을 운용할 수 있다. 또한, HA 및 HKO는 HA에 마련된 메인 제어부(30)를 구동모듈 제어기로써, 운용 가능하다. 여기서, 메뉴구성은 앱 구현 및 PC GUI구현이 가능하며, 데이터 전송은 유선 또는 무선 연결이 가능하다.
이상과 같은 메인 및 서브 제어부(30)(40)의 제어 알고리즘을 도 6을 참고하여, 보다 자세히 설명한다.
메인 제어부(30)는 입력된 센서 신호(32)를 통해 사용자(H)의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)(33)을 이용하여, 토크(Torque)를 추정한다(34). 또한, 메인 제어부(30)는 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)(35)로 제공하여, 각 관절의 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령한다(36), 이때, 조인트 토크/포지션은 단계 34에서 추정된 토크와 함께 토크 컨트롤러(35)로 피드백(37)된다.
서브 제어부(40)의 제어 알고리즘은 상술한 메인 제어부(30)의 제어 알고리즘과 유사함으로써, 독립적인 구동이 가능하다. 보다 구체적으로, 서브 제어부(40)는 센서 신호(42)를 입력 받아 사용자(H)의 바디/레그 역학(43)을 이용하여, 토크를 추정한다(44). 서브 제어부(40)는 추정된 토크를 토크 컨트롤러(45)로 제공하여, 조인트 토크/포지션을 명령한다(46). 이때, 조인트 토크/포지션은 단계 44에서 추정된 토크와 함께 토크 컨트롤러(45)로 피드백(47)된다.
이상과 같이, 메인 및 서브 제어부(30)(40)의 각각 독립적인 모듈 구동을 통해, 사용자(H)와 모듈형 외골격 로봇(1) 사이의 인지적인 상호 작용 기반의 조인트 토크 즉, 관절 토크를 제어할 수 있다.
도 7을 참고하여, 모듈형 외골격 로봇(1)을 이용한 보행 보조 모드에서의 제어 알고리즘(100)을 설명한다.
도 7을 참고하면, 보행 보조 모드에서의 관절 각도 즉, 조인트 각도(q)를 측정한다(110). 이때, 조인트 각도(q)는 메인 및 서브 제어부(30)(40)에 각각 마련된 센싱수단을 통해 측정될 수 있다.
이렇게 측정된 조인트 각도(q)는 단계 120에서 사각지대 요인(dead zone factor)을 나타내는 d값과 절대값을 비교한다. 만약, 조인트 각도(q)의 절대값이 사각지대 요인값인 d보다 크면, 관절 속도 및 가속도를 측정한다(130). 그로 인해, 하기 수학식 1과 같은 전달 토크가 생성되어(140), 보행 보조 기능을 운용하게 된다.
여기서, 는 전달 토크이다.
또한, 단계 120에서 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(d)보다 작으면, 전달 토크는 0으로 생성하여, 보행 보조 기능을 운용한다(125).
참고로, 보행 보조 기능시, 동작 속도에 비례하여 지원 토크를 생성하며, 이는 다음 수학식 2와 같다.
이때, 사용자(H)의 대퇴부, 경골 및 발이 움직이는 방향으로 토크를 전달하며, 보행 보조 모드 판단을 위한 기설정된 각 인자별 가중치를 적용한다.
도 8을 참고하여, 모듈형 외골격 로봇(1)을 이용한 재활 치료 모드에서의 제어 알고리즘(200)을 설명한다.
우선, 재활 치료 모드에서는 기본적인 각 관절별 구동 조건 즉, 가동 범위, 속도 및 시간 등을 사용자가 입력하여 설정한 상태에서, 재활 치료 동작이 제어된다.
기본적인 관절에 따른 구동조건이 입력된 상태에서, 관절 각도 즉, 조인트 각도(q)가 측정된다(210). 측정된 관절 각도(q)의 절대값은 사각지대 요인(d)과 비교하며(220), 관절 각도(q)의 절대값이 사각지대 요인(d)보다 클 경우에는 관절 속도 및 가속도를 측정한다(230). 그로 인해, 도 7에서 설명한 보행 보조 모드에서와 마찬가지로, 수학식 1을 이용하여 전달 토크가 생성되어(240), 재활 치료 모드 기능을 운용하게 된다. 여기서, 전달 토크 생성단계(240)는 동작 속도에 비례하여 지원 토크를 생성한다.
전달 토크가 생성되면(240), 재활 치료 모드가 작동 운용된다. 여기서, 사용자 보행에 대한 피드백을 위한 토크를 생성 및 입력하여 사용 토크와 비교하여 보정된 토크를 관절별 토크로 전달하게 된다. 이때, 피드백을 위한 토크는 상술한 수학식 2를 이용해 계산될 수 있다.
만약, 단계 220에서 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(d)보다 작으면, 입력 토크와 출력 토크를 상호 비교하여 재활 치료 모드를 운용한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 외골격 로봇 H: 사용자
10: 착용부 11: 힙-어시스트
12: 니-어시스트 13: 앵클-어시스트
14: 풋-어시스트 20: 연결부
30: 메인 제어부 31: 메인 신호라인
40: 서브 제어부 41: 서브 신호라인
10: 착용부 11: 힙-어시스트
12: 니-어시스트 13: 앵클-어시스트
14: 풋-어시스트 20: 연결부
30: 메인 제어부 31: 메인 신호라인
40: 서브 제어부 41: 서브 신호라인
Claims (26)
- 사용자의 각 신체 부위에 착용되는 복수의 어시스트를 포함하는 착용부;
상기 복수의 어시스트 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 연결부;
상기 복수의 어시스트 중 어느 하나에 마련되어, 상기 복수의 어시스트를 통합 제어하는 메인 제어부; 및
상기 복수의 어시스트 중에서 상기 메인 제어부가 마련되지 않은 나머지 어시스트를 독립적으로 제어하도록 적어도 하나 마련되는 서브 제어부;
를 포함하며,
상기 메인 및 서브 제어부는, 보행 보조 모드 또는 재활 치료 모드에서 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 보행 보조 모드에서 상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에 상기 전달 토크를 0으로 생성하여 상기 보행 보조 모드로 구동 제어하거나,
상기 재활 치료 모드에서 상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에 입력 토크와 출력 토크를 상호 비교하여 상기 재활 치료 모드로 구동 제어하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 어시스트는 상기 사용자의 상지, 하지 또는 전신의 각 관절 부위에 착용되도록 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 착용부는,
상기 사용자의 엉덩이(Hip)에 착용되어, 고관절 구동을 어시스트하는 힙-어시스트;
상기 사용자의 무릎(Knee)에 착용되어, 슬관절 구동을 어시스트하는 니-어시스트;
상기 사용자의 발목(Ankle)에 착용되어, 발목관절 구동을 어시스트하는 앵클-어시스트; 및
상기 사용자의 발(Foot)에 착용되어, 족관절 구동을 어시스트하는 풋-어시스트;
를 포함하여,
상기 사용자의 하지에 착용되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제3항에 있어서,
상기 메인 제어부는 상기 힙-어시스트에 마련되고,
상기 서브 제어부는 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트를 연결하는 상기 적어도 하나의 연결부에 각각 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제3항에 있어서,
상기 힙-어시스트가 단독으로 상기 사용자에 착용되거나,
상기 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 힙 및 니-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연결부는 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글(Toggling) 방식 중 적어도 어느 하나의 연결방식으로 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 메인 제어부는 상위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 센싱수단 및 전원공급수단 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 상기 복수의 어시스트를 통합 구동 제어하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 서브 제어부는 하위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 구동수단, 구동원, 감속수단 및 엔코더 중 적어도 어느 하나를 포함하여,
상기 메인 제어부와의 연결에 의해 상기 복수의 어시스트를 구동 제어하거나, 상기 복수의 어시스트를 각각 독립적으로 구동 제어하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 메인 제어부는,
센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고,
상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며,
상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 서브 제어부는,
센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고,
상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며,
상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 삭제
- 제1항에 있어서,
동작 속도에 비례하여 지원 토크를 하기 수학식 2에 의해 생성하며,
[수학식 2]
상기 사용자의 대퇴부, 경골 및 발이 움직이는 방향으로 토크를 전달하여, 상기 보행 보조 모드 판단을 위한 기설정된 각 인자별 가중치를 적용하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제1항에 있어서,
상기 메인 및 서브 제어부는, 재활 치료 모드에서 상기 사용자의 각 관절별 가동 범위, 속도 및 시간을 포함하는 구동 조건을 기 설정한 후에 상기 수학식 1에 의해 상기 전달 토크를 생성하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제13항에 있어서,
상기 전달 토크가 생성되면, 상기 사용자의 보행에 대한 피드백을 위한 토크를 생성 및 입력하여 사용 토크와 비교하여 보정된 토크를 상기 사용자의 관절별 토크로 전달하며, 상기 피드백을 위한 토크는 에 의해 계산되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 사용자의 신체에 착용되는 복수의 어시스트를 포함하는 착용부;
상기 복수의 어시스트 중 적어도 두개 이상을 상호 분리 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 연결부;
상기 복수의 어시스트를 보행 보조 모드 또는 재활 치료 모드 중 어느 하나의 구동 모드로 구동 제어하는 메인 제어부; 및
상기 메인 제어부와 전기적으로 연결되어 제어되거나, 독립적으로 구동 제어 가능하도록, 상기 복수의 어시스트 중 적어도 어느 하나와 연결되는 적어도 하나의 서브 제어부;
를 포함하며,
상기 메인 및 서브 제어부는,
상기 보행 보조 모드 또는 재활 치료 모드에서 측정된 조인트 각도의 절대값이 사각지대 요인(dead zone factor)보다 클 경우, 관절 속도 및 가속도를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 전달 토크를 생성하며,
[수학식 1]
여기서, 는 전달 토크이다.
상기 보행 보조 모드에서 상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에 상기 전달 토크를 0으로 생성하여 상기 보행 보조 모드로 구동 제어하거나,
상기 재활 치료 모드에서 상기 조인트 각도의 절대값이 상기 사각지대 요인보다 작을 경우에 입력 토크와 출력 토크를 상호 비교하여 상기 재활 치료 모드로 구동 제어하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 복수의 어시스트는 상기 사용자의 상지, 하지 또는 전신의 각 관절 부위에 착용되도록 마련되며,
상기 복수의 어시스트 중 어느 하나에 상기 메인 제어부가 마련되고,
상기 서브 제어부는 상기 복수의 어시스트를 상호 연결하는 상기 연결부에 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 착용부는,
상기 사용자의 엉덩이(Hip)에 착용되어, 고관절 구동을 어시스트하는 힙-어시스트;
상기 사용자의 무릎(Knee)에 착용되어, 슬관절 구동을 어시스트하는 니-어시스트;
상기 사용자의 발목(Ankle)에 착용되어, 발목관절 구동을 어시스트하는 앵클-어시스트; 및
상기 사용자의 발(Foot)에 착용되어, 족관절 구동을 어시스트하는 풋-어시스트;
를 포함하여,
상기 사용자의 하지에 착용되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제17항에 있어서,
상기 메인 제어부는 상기 힙-어시스트에 마련되고,
상기 서브 제어부는 상기 니, 앵클 및 풋-어시스트를 연결하는 상기 적어도 하나의 연결부에 각각 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제17항에 있어서,
상기 힙-어시스트가 단독으로 상기 사용자에 착용되거나,
상기 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 힙 및 니-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되거나,
상기 힙, 니, 앵클 및 풋-어시스트가 상기 연결부로 연결되어 상기 사용자에 착용되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연결부는 볼트 고정체결방식, 슬라이드 버튼방식 또는 토글(Toggling) 방식 중 적어도 어느 하나의 연결방식으로 마련되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 메인 제어부는 상위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 센싱수단 및 전원공급수단 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
상기 서브 제어부는 하위 제어수단, 배터리수단, 무선통신수단, 유선통신수단, 구동수단, 구동원, 감속수단 및 엔코더 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 메인 및 서브 제어부는,
센서 신호가 입력되면 상기 사용자의 바디(Body)/레그(leg) 역학(Dynamics)을 이용하여 토크(Torque)를 추정하고,
상기 추정된 토크를 토크 컨트롤러(Torque controller)로 제공하여, 조인트 토크(Joint Torque)/포지션(Position)을 명령하며,
상기 조인트 토크/포지션은 상기 추정된 토크와 함께 상기 토크 컨트롤러로 피드백(Feedback)되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 삭제
- 제15항에 있어서,
동작 속도에 비례하여 지원 토크를 하기 수학식 2에 의해 생성하며,
[수학식 2]
상기 사용자의 대퇴부, 경골 및 발이 움직이는 방향으로 토크를 전달하여, 상기 보행 보조 모드 판단을 위한 기설정된 각 인자별 가중치를 적용하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제15항에 있어서,
상기 메인 및 서브 제어부는, 상기 재활 치료 모드에서 상기 사용자의 각 관절별 가동 범위, 속도 및 시간을 포함하는 구동 조건을 기 설정한 후에 상기 수학식 1에 의해 상기 전달 토크를 생성하는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇. - 제25항에 있어서,
상기 전달 토크가 생성되면, 상기 사용자의 보행에 대한 피드백을 위한 토크를 생성 및 입력하여 사용 토크와 비교하여 보정된 토크를 상기 사용자의 관절별 토크로 전달하며, 상기 피드백을 위한 토크는 에 의해 계산되는 보행 보조 및 재활기기를 위한 모듈형 외골격 로봇.
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- 2021-08-20 KR KR1020210109826A patent/KR102599247B1/ko active IP Right Grant
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