KR102630930B1 - Method, apparatus and computer program for assisting power of wearable robot - Google Patents

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양승태
이기욱
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주식회사 휴로틱스
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Abstract

본 발명은 컴퓨팅 장치에 의해 실시되어, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 것으로서, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계는 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 단계, 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계, 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하는 단계 및 체력수준의 판단 결과를 기반으로 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 수동으로 구동부의 출력을 제어하지 않아도 사용자의 체력 상태에 따라 능동적인 근력 운동 보조 또는 근력 보조가 이루어질 수 있어 하이브리드 형태의 운동 수행 능력을 용이하게 제공할 수 있고, 사용자에게 맞춤화된 동력 보조 관련 최적 프로파일을 확보 및 저장할 수 있어 웨어러블 로봇을 재사용하는 사용자로 하여금 보다 신속하고 정확한 구동부의 출력 세팅 값을 제공할 수 있다.The present invention is carried out by a computing device and includes the step of controlling the driving unit based on sensing data and exercise data. The step of controlling the driving unit based on the sensing data and exercise data includes controlling the driving unit based on the sensing data and exercise data. A step of acquiring exercise ability information, a step of determining the physical strength level based on the exercise ability information, a step of acquiring information about the adjustment direction of the driving part, and driving signal information corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical strength level. Includes acquisition steps. According to an embodiment of the present invention, active strength exercise assistance or strength assistance can be provided depending on the user's physical strength without the user manually controlling the output of the driving unit, so that a hybrid type of exercise performance ability can be easily provided. , it is possible to secure and save the optimal profile related to power assistance customized to the user, allowing users who reuse the wearable robot to provide faster and more accurate output setting values of the drive unit.

Description

웨어러블 로봇의 동력 보조 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램{Method, apparatus and computer program for assisting power of wearable robot}Method, apparatus and computer program for assisting power of wearable robot {Method, apparatus and computer program for assisting power of wearable robot}

본 발명은 웨어러블 로봇을 대상으로 하는 동력 보조 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명은 웨어러블 로봇을 착용하고 보행 등 운동을 실시하는 사용자를 대상으로 체력 수준을 판단하고, 판단 결과에 따라 움직임 과정에서 항력 또는 보완력을 제공하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a power assistance method, device, and computer program for wearable robots. In detail, the present invention relates to a technology that determines the physical strength level of a user who wears a wearable robot and performs exercise such as walking, and provides drag or complementary force during the movement process according to the judgment result.

웨어러블 로봇은 사용자가 의복을 착용하고 모터 등의 구동부에서 의복에 보조력을 전달하여 사용자의 움직임을 보조하는 장치이다. 상기와 같은 웨어러블 로봇은 보행보조 및 재활치료가 필요한 사용자가 용이하게 일상생활 또는 치료를 할 수 있도록 보조하며, 기존의 외골격형 재활 로봇과 비교했을 때 저중량 및 저부피로 구성되어 용이하게 취급 및 착용할 수 있다.A wearable robot is a device that assists the user's movements by wearing clothing and transmitting assistive force to the clothing from a driving part such as a motor. The wearable robot described above helps users who need walking assistance and rehabilitation treatment to easily carry out their daily lives or receive treatment. Compared to existing exoskeleton-type rehabilitation robots, the wearable robot has a low weight and volume, making it easy to handle and wear. can do.

하지만, 종래의 웨어러블 로봇의 경우, 사용자의 체력 상태에 맞추어 구동되지 않고 일괄적인 보조력만을 제공한다. 따라서, 종래의 웨어러블 로봇은 비교적 힘이 세거나 체력이 많은 사용자를 대상으로 보조 효과가 저하되며, 비교적 힘 또는 체력이 약한 사용자의 경우 보조력이 미약하여 일상생활 또는 치료 과정에서 효과가 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of conventional wearable robots, they do not operate in accordance with the user's physical condition and only provide uniform assistance. Therefore, the assistance effect of conventional wearable robots is reduced for users who are relatively strong or have a lot of stamina, and for users who are relatively strong or have a lot of stamina, the assistive power is weak, which reduces the effectiveness in daily life or during treatment. There is.

따라서, 웨어러블 로봇을 착용한 사용자가 움직임을 취함에 따라 체력 상태를 능동적으로 파악하고, 이를 기반으로 적절하게 힘을 보조할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop technology that can actively determine the physical strength of a user wearing a wearable robot as he or she moves and provide appropriate force support based on this.

본 발명의 다양한 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 체력 상태 및 움직임을 기반으로 필요한 힘만큼의 동력을 보조하는 것을 목적으로 한다.Various embodiments of the present invention are intended to solve the above problems, and the purpose is to provide power as much as necessary based on the user's physical condition and movement.

또한, 본 발명은 사용자의 상태에 따라 근력 운동을 보조하거나 근력 자체를 보조하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to assist muscle strength exercise or muscle strength itself depending on the user's condition.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

이를 위해, 본 발명은 컴퓨팅 장치에 의해 실시되어, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 것으로서, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계는 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 단계, 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계, 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하는 단계 및 체력수준의 판단 결과를 기반으로 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계를 포함한다.To this end, the present invention is implemented by a computing device and includes the step of controlling the driving unit based on sensing data and exercise data. The step of controlling the driving unit based on the sensing data and exercise data includes the step of controlling the driving unit based on the sensing data and exercise data. A step of acquiring exercise capacity information based on the step, a step of determining the physical strength level based on the exercise ability information, a step of acquiring information about the adjustment direction of the driving part, and a drive corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical strength level. It includes the step of acquiring signal information.

또한, 본 발명은 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계 이전에 사용자에 관한 기본 정보를 획득하는 단계 및 구동부에 관한 최적 파라미터 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 구동부는 최적 파라미터 정보에 대응하여 출력 제어된다.In addition, the present invention further includes obtaining basic information about the user and obtaining optimal parameter information about the driving unit before controlling the driving unit based on sensing data and exercise data, and the driving unit provides optimal parameter information. The output is controlled in response.

또한, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계 이전에 구동부에 관한 보조모드 여부를 입력받는 단계를 더 포함하고, 보조모드의 입력 시 구동부의 출력 제어가 실시된다.In addition, before the step of controlling the driving unit based on the sensing data and exercise data, the method further includes receiving an input as to whether the driving unit is in an auxiliary mode, and when the auxiliary mode is input, the output of the driving unit is controlled.

또한, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 단계는 기설정된 기준 시간 당 구동부의 회전수에 관한 정보를 획득하는 단계, 획득한 구동부의 회전수에 관한 정보를 기설정된 기준 회전수와 비교하는 단계 및 구동부의 회전수와 기준 회전수의 비교 결과에 기초하여 저체력정보 또는 고체력정보를 획득하는 단계를 포함한다.In addition, the step of acquiring exercise ability information based on sensing data and exercise data includes acquiring information about the rotation speed of the driving unit per preset reference time, and dividing the obtained information about the rotation speed of the driving unit into the preset reference rotation speed. It includes a step of comparing and obtaining low physical force information or high physical force information based on the comparison result between the rotation speed of the driving unit and the reference rotation speed.

또한, 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계는 저체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 낮은 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고, 획득한 저체력정보의 개수가 기설정된 제1기준 기록수를 초과할 시 체력수준의 판단이 실시된다.In addition, the step of determining the physical fitness level based on the exercise ability information further includes determining that the physical fitness level is low in response to the acquisition of low physical fitness information, and recording the first standard in which the number of acquired low physical fitness information is preset. If the number is exceeded, a judgment of physical fitness level is made.

또한, 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계는 고체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 높은 것으로 판단하는 단계를 더 포함하고, 획득한 고체력정보의 개수가 기설정된 제2기준 기록수를 초과할 시 체력수준의 판단이 실시된다.In addition, the step of determining the physical strength level based on the exercise ability information further includes determining that the physical strength level is high in response to the acquisition of the high strength information, and recording the second standard in which the number of acquired high strength information is preset. If the number is exceeded, a judgment of physical fitness level is made.

또한, 체력수준의 판단 결과를 기반으로 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계는 체력수준이 높은 것으로 판단될 시 구동부에 항력의 제공을 지시하는 단계 및 체력수준이 낮은 것으로 판단될 시 구동부에 보완력의 제공을 지시하는 단계를 포함한다.In addition, the step of acquiring drive signal information corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical strength level includes instructing the provision of drag to the driving unit when the physical strength level is judged to be high and the step of instructing the driving unit to provide drag when the physical strength level is judged to be low. It includes a step of instructing the provision of complementary power.

또한, 체력수준의 판단 결과를 기반으로 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계 이후, 구동신호정보를 기반으로 최적 파라미터 정보를 재획득하는 단계를 더 포함한다.In addition, after the step of acquiring drive signal information corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical fitness level, the step of re-obtaining optimal parameter information based on the drive signal information is further included.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 수동으로 구동부의 출력을 제어하지 않아도, 사용자의 체력 상태에 따라 능동적인 근력 운동 보조 또는 근력 보조가 이루어질 수 있어, 하이브리드 형태의 운동 수행 능력을 용이하게 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, active strength exercise assistance or strength assistance can be provided depending on the user's physical condition without the user manually controlling the output of the driving unit, thereby easily providing hybrid exercise performance ability. You can.

또한, 본 발명을 통해 힘이나 체력이 약한 사용자를 대상으로 심폐기능 강화 및 근지구력을 유도할 수 있다.In addition, through the present invention, it is possible to strengthen cardiorespiratory function and induce muscular endurance for users with weak strength or stamina.

또한, 본 발명을 통해 사용자에게 맞춤화된 동력 보조 관련 최적 프로파일을 확보 및 저장할 수 있어, 웨어러블 로봇을 재사용하는 사용자로 하여금 보다 신속하고 정확한 구동부의 출력 세팅 값을 제공할 수 있다.In addition, through the present invention, it is possible to secure and store an optimal profile related to power assistance customized to the user, allowing users who reuse the wearable robot to provide faster and more accurate output setting values of the driving unit.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 로봇의 동력 보조를 위한 시스템을 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치 내 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법을 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 정보를 입력하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조모드 여부를 입력받는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱데이터 및 운동데이터를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 출력 제어 및 최적 파라미터 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동능력 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동능력 정보에 기반하여 항력 또는 보완력을 부여하는 과정을 나타내는 도면이다.
Figure 1 is a diagram showing the overall system for power assistance of a wearable robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the configuration of a computing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram generally showing a power assistance method for a wearable robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the process of inputting basic information according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating a process for receiving input as to whether the auxiliary mode is available according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the process of acquiring sensing data and exercise data according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a process for controlling the output of a driver and obtaining optimal parameter information according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing a process for acquiring exercise ability information according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram illustrating a process for providing drag or complementary force based on athletic ability information according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the mentioned elements. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the referenced elements. Although “first”, “second”, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may also be a second component within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.As used in the specification, the term “unit” or “module” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and the “unit” or “module” performs certain roles. However, “part” or “module” is not limited to software or hardware. A “unit” or “module” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to run on one or more processors. Thus, as an example, a “part” or “module” refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, Includes procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided within components and “parts” or “modules” can be combined into smaller components and “parts” or “modules” or into additional components and “parts” or “modules”. Could be further separated.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms such as “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. are used as a single term as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if you flip a component shown in a drawing, a component described as "below" or "beneath" another component will be placed "above" the other component. You can. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Components can also be oriented in other directions, so spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.In this specification, a computer refers to all types of hardware devices including at least one processor, and depending on the embodiment, it may be understood as encompassing software configurations that operate on the hardware device. For example, a computer can be understood to include, but is not limited to, a smartphone, tablet PC, desktop, laptop, and user clients and applications running on each device.

본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “사용자”는 본 발명에 따른 웨어러블 로봇을 착용하고 보행 등 운동을 실시하는 주체이다.Before explaining the present invention in detail, a “user” is a subject who wears a wearable robot according to the present invention and performs exercises such as walking.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 로봇의 동력 보조를 위한 시스템을 전체적으로 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the overall system for power assistance of a wearable robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 컴퓨팅 장치(100) 및 웨어러블 로봇을 포함하고, 컴퓨팅 장치(100)의 제어 하에 웨어러블 로봇을 조정할 수 있다. 추가로, 사용자가 휴대하는 사용 단말(300)을 통해 웨어러블 로봇의 조정에 필요한 보조모드를 선택할 수 있으며, 이외에도 웨어러블 로봇의 조정과 관련된 각종 정보를 컴퓨팅 장치(100)를 통해 제공받을 수 있다.The present invention includes a computing device 100 and a wearable robot, and the wearable robot can be adjusted under the control of the computing device 100. Additionally, the user can select an assistance mode necessary for adjusting the wearable robot through the use terminal 300 carried by the user, and in addition, various information related to the adjustment of the wearable robot can be provided through the computing device 100.

컴퓨팅 장치(100)는 웨어러블 로봇의 구동 제어와 관련된 데이터 관리 장치이다. 이를 위해, 컴퓨팅 장치(100)는 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 웨어러블 로봇을 움직이는 구동부를 제어한다. 상세하게, 컴퓨팅 장치(100)는 운동능력 정보를 획득하고, 이를 기준으로 사용자의 체력수준을 판단하며, 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하고, 판단된 사용자의 체력수준을 기반으로 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득한다.The computing device 100 is a data management device related to driving control of a wearable robot. To this end, the computing device 100 controls the driving unit that moves the wearable robot based on sensing data and movement data. In detail, the computing device 100 acquires exercise ability information, determines the user's physical strength level based on this, obtains information regarding the adjustment direction of the driving unit, and adjusts the adjustment direction based on the determined physical strength level of the user. Acquire corresponding driving signal information.

웨어러블 로봇(200)는 사용자가 착용한 상태에서 보행 등 운동에 필요한 힘을 보조하는 구성이다. 이를 위해, 웨어러블 로봇(200)는 신체에 착용가능한 하나 이상의 부재 및 상기 부재와 와이어 등으로 연결된 상태에서 구동되어 와이어를 권취 및 권출함으로써 힘을 부여하는 구동부를 포함한다. 추가로, 구동부와 연결되어 센싱데이터 및 운동데이터를 획득하는 센서부가 더 구비될 수 있다.The wearable robot 200 is configured to assist the user with the force required for exercise such as walking while worn by the user. For this purpose, the wearable robot 200 includes one or more members that can be worn on the body and a driving unit that is driven while connected to the member with a wire, and applies force by winding and unwinding the wire. Additionally, a sensor unit connected to the drive unit to acquire sensing data and motion data may be further provided.

사용 단말(300)은 웨어러블 로봇의 동력 보조 과정에서 획득할 수 있는 각종 정보를 제공받고, 웨어러블 로봇을 착용한 후 보조모드 여부를 입력하기 위한 구성으로서, 사용자가 휴대하는 단말로 구비된다, 이를 위해, 사용 단말(300)은 적어도 일부분에 각종 정보를 육안으로 확인 및 입력할 수 있는 터치 가능한 디스플레이를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이를 통해 컴퓨팅 장치(100)에서 제공하는 다양한 UI(예: 보조모드 결정 UI, 체력수준 UI, 제어정보 UI 등)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용 단말(300)은 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 및 데스크탑 중 적어도 하나를 포함하여, 컴퓨팅 장치(100)로부터 웹 또는 앱 상으로 구현되는 선술한 UI를 제공받을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The use terminal 300 is configured to receive various information that can be obtained during the power assistance process of the wearable robot and to input whether or not to be in assistance mode after wearing the wearable robot, and is provided as a terminal carried by the user. For this purpose, , The use terminal 300 may include at least a portion of a touchable display that allows you to visually check and input various information, and various UIs (e.g., assistance mode determination) provided by the computing device 100 through the display. UI, physical strength level UI, control information UI, etc.) can be output. For example, the user terminal 300 may receive the above-described UI implemented on the web or app from the computing device 100, including at least one of a smartphone, tablet PC, laptop, and desktop, but is limited thereto. It doesn't work.

서버는 웨어러블 로봇의 동력 보조 과정에서 획득할 수 있는 일련의 정보들을 저장하는 구성이며, 상술한 일련의 구성들은 네트워크로 연결될 수 있다.The server is a configuration that stores a series of information that can be obtained during the power assistance process of the wearable robot, and the above-described series of configurations can be connected to a network.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100) 내 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the computing device 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(101) 및 메모리(102)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 네트워크 인터페이스(또는 통신 인터페이스), 스토리지(미도시), 버스(bus)(미도시)를 더 포함할 수 있다.The computing device 100 according to the present invention may include a processor 101 and a memory 102. In various embodiments, computing device 100 may further include a network interface (or communication interface), storage (not shown), and a bus (not shown).

일 실시예에서, 프로세서는 컴퓨팅 장치(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment, the processor may control the overall operation of each component of the computing device 100. The processor may be configured to include a Central Processing Unit (CPU), Micro Processor Unit (MPU), Micro Controller Unit (MCU), or any type of processor well known in the art.

다양한 실시예에서, 프로세서는 본 발명의 실시예들에 따른 방법(예: 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법)을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예: 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.In various embodiments, the processor may perform operations on at least one application or program for executing a method (eg, a power assistance method for a wearable robot) according to embodiments of the present invention. In various embodiments, the processor may include one or more cores (not shown), a graphics processing unit (not shown), and/or a connection path (e.g., bus, etc.) for transmitting and receiving signals to and from other components. .

다양한 실시예에서, 프로세서(101)는 프로세서 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.In various embodiments, the processor 101 includes random access memory (RAM) (not shown) and read-only memory (ROM) that temporarily and/or permanently store signals (or data) processed within the processor. , not shown) may be further included. Additionally, the processor may be implemented in the form of a system on chip (SoC) that includes at least one of a graphics processing unit, RAM, and ROM.

일 실시예에서, 프로세서(101)는 메모리(102)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 도 3 내지 도 9와 관련하여 설명될 방법을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션(instruction)을 실행함으로써, 기본 정보를 입력받는 동작, 보조모드 여부를 입력받는 동작, 최적 파라미터의 유무를 확인하는 동작, 센싱데이터 및 운동데이터를 획득하는 동작, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 동작, 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 동작, 조정 방향에 관한 정보를 수집하는 동작, 체력수준의 판단 결과를 기반으로 조정 방향에 관한 정보에 대응하는 구동신호정보를 획득 및 전송하는 동작, 구동부에 관한 제어정보를 획득하는 동작, 구동부에 관한 제어정보를 기반으로 하는 수정된 최적 파라미터를 획득하는 동작을 수행할 수 있다.In one embodiment, processor 101 may perform the method described with respect to FIGS. 3-9 by executing one or more instructions stored in memory 102. For example, by executing one or more instructions stored in memory, the processor receives basic information, receives input as to whether it is in an auxiliary mode, checks the presence or absence of optimal parameters, and acquires sensing data and exercise data. An action to acquire exercise ability information based on sensing data and exercise data, an action to determine physical strength level based on exercise ability information, an action to collect information about the direction of adjustment, and an action to determine physical strength level based on the results. An operation of acquiring and transmitting driving signal information corresponding to information about the adjustment direction, an operation of acquiring control information about the driving unit, and an operation of obtaining modified optimal parameters based on the control information about the driving unit can be performed. .

일 실시예에서, 메모리는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장할 수 있다. 메모리에는 프로세서의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.In one embodiment, memory may store various data, instructions and/or information. Programs (one or more instructions) for processing and controlling the processor can be stored in the memory. Programs stored in memory may be divided into a plurality of modules according to their functions.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법을 전체적으로 나타내는 도면이다.Figure 3 is a diagram generally showing a power assistance method for a wearable robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법은 컴퓨팅 장치(100)에 의해 실시되는 것으로서, 기본 정보를 입력하는 단계(s110), 보조모드 여부를 입력받는 단계(s120), 최적 파라미터를 획득하는 단계(s130), 센싱데이터를 획득하는 단계(s140), 운동데이터를 획득하는 단계(s150), 구동부를 제어하는 단계(s160) 및 수정된 최적 파라미터를 획득하는 단계(s170)를 포함한다.The power assistance method of a wearable robot according to the present invention is carried out by the computing device 100, and includes the steps of inputting basic information (s110), receiving input as to whether the assistance mode is in operation (s120), and obtaining optimal parameters ( s130), acquiring sensing data (s140), acquiring exercise data (s150), controlling the driving unit (s160), and obtaining modified optimal parameters (s170).

기본정보의 획득은 사용 단말(300)에서의 입력(예: 터치)에 따라 형성되는 기본정보가 컴퓨팅 장치(100)로 전달되는 것이다.Acquisition of basic information means that basic information formed according to an input (eg, touch) from the user terminal 300 is transmitted to the computing device 100.

보조모드 여부를 입력받는 것은 기본정보의 획득과 동일하게 사용 단말(300)에서의 입력에 따라 이루어지거나, 사용자에 관한 움직임 정보를 획득하고 이를 기반으로 보조모드 또는 대기모드의 실시 여부를 결정할 수 있다.Receiving input as to whether the assist mode is available can be done based on an input from the user terminal 300 in the same way as obtaining basic information, or motion information about the user can be obtained and based on this, it can be decided whether to implement the assist mode or standby mode. .

최적 파라미터의 획득은 컴퓨팅 장치(100)에 의해 실시되며, 최적 파라미터의 유무를 확인한 결과에 기반하여 기지정된 파라미터를 획득할 수도 있다.The acquisition of optimal parameters is performed by the computing device 100, and predetermined parameters may be obtained based on the result of checking the presence or absence of the optimal parameters.

센싱데이터 및 운동데이터의 획득은 보조모드 하에서 실시되며, 컴퓨팅 장치(100)는 센서부에 의해 획득되는 센싱데이터 및 운동데이터를 접수한다.Acquisition of sensing data and motion data is performed in an auxiliary mode, and the computing device 100 receives the sensing data and motion data acquired by the sensor unit.

구동부를 제어하는 과정은 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 이루어지며, 운동능력 정보를 획득하고, 체력수준을 판단하며, 구동부의 조정 방향을 획득하고, 판단된 체력수준을 기반으로 구동부의 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득 및 전송하는 과정을 순차적으로 거쳐 실시된다.The process of controlling the driving part is based on sensing data and exercise data, obtaining exercise capacity information, determining the physical strength level, obtaining the adjustment direction of the driving part, and adjusting the driving part's adjustment direction based on the determined physical strength level. This is carried out sequentially through the process of acquiring and transmitting the corresponding driving signal information.

수정된 최적 파라미터를 획득하는 것은 구동신호정보에 의해 제어되는 구동부로부터 제어정보를 획득하고 이를 기반으로 실시된다.Obtaining the modified optimal parameters is performed based on obtaining control information from a driving unit controlled by driving signal information.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 정보를 입력하는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the process of inputting basic information according to an embodiment of the present invention.

선술한 바와 같이, 기본 정보를 획득하는 단계(s110)는 사용 단말(300)에 의해 입력되거나 컴퓨팅 장치(100) 또는 서버에 선저장된 기본 정보를 불러오는 과정을 통해 이루어진다. 여기서, 기본 정보는 사용자에 관한 키, 몸무게, 성별 등 신체정보를 포함할 수 있고 이에 한정되지 않는다. 또다른 일례로서, 기본정보는 사용자가 보행 등의 운동을 실시하는데 있어 영향을 미칠 수 있는 특이사항(예: 병력)에 관한 정보가 더 포함될 수 있다.As described above, the step s110 of acquiring basic information is performed through a process of loading basic information input by the use terminal 300 or pre-stored in the computing device 100 or the server. Here, the basic information may include, but is not limited to, physical information about the user such as height, weight, and gender. As another example, the basic information may further include information about special information (e.g., medical history) that may affect the user's ability to exercise, such as walking.

또다른 실시예로서, 사용 단말(300)은 컴퓨팅 장치(100)를 통해 제공되는 별도의 UI(예: 기본 정보 입력 UI)를 통해 기본 정보를 입력 폼 형태로 형성하고, 이를 통해 형성된 기본 정보는 컴퓨팅 장치(100)로 회신될 수 있다. As another embodiment, the use terminal 300 forms basic information in the form of an input form through a separate UI (e.g., basic information input UI) provided through the computing device 100, and the basic information formed through this is A reply may be sent to computing device 100.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조모드 여부를 입력받는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating a process for receiving input as to whether the auxiliary mode is available according to an embodiment of the present invention.

보조모드 여부를 입력받는 단계(s120)는 웨어러블 로봇을 착용한 사용자를 대상으로 보조모드 또는 대기모드의 선택을 유도하는 것이다.The step (s120) of receiving input as to whether the assist mode is enabled is to guide the user wearing the wearable robot to select assist mode or standby mode.

웨어러블 로봇의 구동은 대기모드 및 보조모드로 구분된다. 대기모드는 사용자의 힘을 보조하는 보조력을 제공하지 않는 것으로서, 오프(off) 상태로 간주할 수 있다. 반면, 보조모드는 사용자의 힘을 보조하는 보조력이 구동부를 통해 작용되는 상태이다. 사용자는 상기와 같은 대기모드 또는 보조모드를 선택하고, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 선택에 기반하여 보조모드 또는 대기모드를 실시되도록 웨어러블 로봇에 형성된 구동부를 제어할 수 있다.The operation of a wearable robot is divided into standby mode and assistance mode. The standby mode does not provide assistance to assist the user's strength and can be considered an off state. On the other hand, the auxiliary mode is a state in which auxiliary force to assist the user's force is applied through the driving unit. The user selects the standby mode or the auxiliary mode as described above, and the computing device 100 can control the driving unit formed in the wearable robot to implement the auxiliary mode or the standby mode based on the user's selection.

한편, 웨어러블 로봇에 관한 보조모드로의 선택은 수동 접수 및 능동 접수로 구분될 수 있다.Meanwhile, selection of assistance mode for wearable robots can be divided into passive reception and active reception.

보조모드의 수동 접수는 사용 단말(300)을 통해 보조모드를 선택하는 것(s121)이며, 이를 위해 컴퓨팅 장치(100)를 통해 제공되는 별도의 UI(예: 보조모드 선택 UI)로 구현 가능하다. 또다른 실시예로서, 웨어러블 로봇에 연결된 별도의 입력수단(예: 버튼, 터치형 디스플레이)을 통해 보조모드로의 선택을 접수받을 수 있다.Manual reception of the auxiliary mode means selecting the auxiliary mode through the user terminal 300 (s121), and this can be implemented with a separate UI (e.g., auxiliary mode selection UI) provided through the computing device 100. . As another embodiment, selection of the assistance mode can be received through a separate input means (e.g., button, touch-type display) connected to the wearable robot.

보조모드의 능동 접수는 웨어러블 로봇을 착용한 사용자의 움직임에 기반하여 보조모드의 실시 여부를 능동적으로 판단 및 실시하는 것이다. 이를 위해, 움직임 정보를 획득하는 단계 및 움직임 정보를 기반으로 보조모드 실시를 결정하는 단계를 포함한다.Active reception of the assistive mode means actively determining and implementing the assistive mode based on the movements of the user wearing the wearable robot. To this end, it includes the steps of acquiring motion information and determining implementation of the assistance mode based on the motion information.

움직임 정보를 획득하는 단계(s122)는 웨어러블 로봇을 착용한 사용자를 대상으로 실시된다. 컴퓨팅 장치(100)는 센서부를 통해 사용자의 움직임에 관한 정보를 획득한다.The step s122 of acquiring movement information is performed on a user wearing a wearable robot. The computing device 100 obtains information about the user's movement through the sensor unit.

여기서, 사용자의 움직임 정보는 하지의 관절 회동에 관한 정보, 이동 거리에 관한 정도 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 컴퓨팅 장치(100)는 상기와 같은 움직임 정보를 기반으로 사용자의 걸음수를 연산 및 획득할 수 있다.Here, the user's movement information may include, but is not limited to, information about the joint rotation of the lower extremity, the degree of movement distance, etc. The computing device 100 may calculate and obtain the user's number of steps based on the above movement information.

움직임 정보를 기반으로 보조모드 실시를 결정하는 단계(s123)는 사용자가 실제 보행을 실시함에 따라 보조력의 제공이 필요한지 판단하는 목적으로 구비된다. 이를 위해, 컴퓨팅 장치(100)는 움직임 정보를 기반으로 사용자의 보행이 시작되었는지 판단한다. 상세하게, 컴퓨팅 장치(100)는 움직임 정보를 미리 지정된 기지정 걸음수와 비교하며, 비교 결과에 따라 보조모드를 실시한다. 컴퓨팅 장치(100)에 의해 먼저 획득한 움직임 정보 내 걸음수와 기지정 걸음수를 비교한다.The step (s123) of determining whether to implement the assistance mode based on the movement information is provided for the purpose of determining whether assistance needs to be provided as the user actually walks. To this end, the computing device 100 determines whether the user has started walking based on the movement information. In detail, the computing device 100 compares the movement information with a predetermined number of steps and executes the assistance mode according to the comparison result. The number of steps in the motion information first obtained by the computing device 100 is compared with the number of steps specified.

움직임 정보 내 걸음수가 기지정 걸음수를 초과하지 않는 경우, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 미보행 상태인 것으로 간주하고 대기모드를 실시한다.If the number of steps in the movement information does not exceed the preset number of steps, the computing device 100 determines that the user is not walking and enters standby mode.

반면, 움직임 정보에 반영된 사용자의 걸음수가 기지정 걸음수를 초과할 시, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 보행 상태인 것으로 판단하여 보조모드를 실시한다. 이에 따라, 컴퓨팅 장치(100)를 통한 구동부의 출력 제어가 실시될 수 있다.On the other hand, when the number of steps of the user reflected in the motion information exceeds the preset number of steps, the computing device 100 determines that the user is in a walking state and executes the assistance mode. Accordingly, output control of the driving unit may be performed through the computing device 100.

상기와 같이 사용자의 움직임에 대응하여 선택적으로 보조모드가 실시됨으로써, 움직이지 않으려는 사용자가 의도하지 않게 보조력을 제공받는 상황을 미연에 방지하고, 이에 따른 의도하지 않은 부상 및 배터리의 효율 저하 또한 방지할 수 있다.As described above, the assist mode is selectively implemented in response to the user's movement, thereby preventing a situation in which a user who does not want to move is unintentionally provided with assistive force, thereby preventing unintended injuries and reduced battery efficiency. It can be prevented.

아울러, 사용자의 보행 등 신체 움직임에 따라 자동으로 보조력을 제공받을 수 있다. 이는 사용자가 직접 손으로 보조모드의 실행을 위해 별도의 구성을 조작하지 않아도 되어 번거로움을 덜고, 신체가 불편한 사용자로 하여금 편의성을 극대화하는 효과를 가진다.In addition, assistive power can be automatically provided according to the user's body movements, such as walking. This has the effect of reducing inconvenience because the user does not have to manually manipulate a separate configuration to execute the assistance mode, and maximizes convenience for physically challenged users.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱데이터 및 운동데이터를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the process of acquiring sensing data and exercise data according to an embodiment of the present invention.

센싱데이터 및 운동데이터를 획득하기 이전에, 최적 파라미터 정보를 획득하는 단계가 선행될 수 있다.Before acquiring sensing data and exercise data, a step of acquiring optimal parameter information may be preceded.

최적 파라미터 정보를 획득하는 단계(s130)는 사용자의 보행에 적합한 보조 환경을 제공하기 위해 구비된다. 이를 위해, 컴퓨팅 장치(100)는 먼저 획득한 기본 정보를 기반으로 최적 파라미터 정보의 유무를 확인한다.The step s130 of acquiring optimal parameter information is provided to provide an assistive environment suitable for the user's walking. To this end, the computing device 100 first checks the presence or absence of optimal parameter information based on the acquired basic information.

최적 파라미터 정보는 구동부의 엔코더 값, 속도, 토크, IMU 데이터, 사용자의 보행 속도, 보행 균형에 관한 정보, 기준 시간 당 에너지 소모량 등을 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.Optimal parameter information may include, but is not limited to, the encoder value of the drive unit, speed, torque, IMU data, user's walking speed, information on walking balance, energy consumption per standard time, etc.

사용자가 본 발명에 따른 웨어러블 로봇을 착용하고 초회 보행 시, 컴퓨팅 장치(100)에 의해 기설정된 기존 파라미터가 먼저 선택되며, 구동부는 상기 기존 파라미터에 대응하여 출력 제어된다. 이후, 후술할 센싱데이터 및 운동데이터의 획득에 따른 구동부의 제어가 이루어지고, 구동부의 제어과정에서 획득하는 제어정보를 기반으로 최적 파라미터 정보가 형성된다. 이후, 동일한 사용자의 추가 보행 시, 먼저 사용된 기존 파라미터를 대체하는 최적 파라미터 정보가 선택되고, 구동부는 선택된 최적 파라미터 정보에 대응하여 출력 제어된다.When a user wears the wearable robot according to the present invention and walks for the first time, existing parameters preset by the computing device 100 are first selected, and the output of the driving unit is controlled in response to the existing parameters. Afterwards, the driving unit is controlled according to the acquisition of sensing data and motion data, which will be described later, and optimal parameter information is formed based on the control information acquired in the driving unit control process. Thereafter, during additional walking by the same user, optimal parameter information replacing the previously used existing parameters is selected, and the driving unit output is controlled in response to the selected optimal parameter information.

센싱데이터 및 운동데이터는 보조모드 하에서 수집될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 대기모드에서도 별도로 수집 및 저장될 수도 있다.Sensing data and exercise data can be collected in assist mode, but are not limited to this and can also be collected and stored separately in standby mode.

웨어러블 로봇을 착용한 사용자가 보행 등 관절을 사용한 동작을 실시함에 따라, 컴퓨팅 장치(100)는 신체 또는 웨어러블 로봇에 연결된 센서부를 통해 센싱데이터 및 운동데이터를 획득할 수 있다.As a user wearing a wearable robot performs a movement using joints, such as walking, the computing device 100 may acquire sensing data and movement data through a sensor unit connected to the body or the wearable robot.

센싱데이터를 획득하는 단계(s140)는 사용자의 움직임 및 이에 대응하는 구동부에 관한 데이터를 수집하는 것으로서, 컴퓨팅 장치(100)에 의해 실시된다. 센싱데이터는 센서부를 기반으로 실시간 측정되는 것으로서 관절 각도, 각속도, 가속도, 구동부의 엔코더 값, 속도, 토크, 사용전류, 와이어의 장력, 구동부에 인가되는 전류, 전압, 온도, 웨어러블 로봇의 GPS 값 등을 포함하며 이에 한정되지 않는다.The step s140 of acquiring sensing data collects data about the user's movements and the corresponding driving unit, and is performed by the computing device 100. Sensing data is measured in real time based on the sensor unit and includes joint angle, angular velocity, acceleration, encoder value of the driving part, speed, torque, current used, tension of the wire, current applied to the driving part, voltage, temperature, GPS value of the wearable robot, etc. Includes, but is not limited to.

운동데이터를 획득하는 단계(s150)는 먼저 획득한 센싱데이터를 기반으로 운동데이터를 연산 및 획득하는 것으로서, 컴퓨팅 장치(100)에 의해 실시된다. 상세하게, 컴퓨팅 장치(100)는 센싱데이터의 연산을 통해 운동데이터를 획득하며, 상기 운동데이터는 구동부에 관한 실시간 소비전력, 일률, 운동량, 사용자의 에너지 소모량, 보행 주기, 보행 속도, 보행 균형에 관한 정보 등을 포함하고 이에 한정되지 않는다.The step of acquiring exercise data (s150) involves calculating and acquiring exercise data based on the previously acquired sensing data, and is performed by the computing device 100. In detail, the computing device 100 acquires exercise data through calculation of sensing data, and the exercise data includes real-time power consumption, work rate, momentum, user's energy consumption, gait cycle, gait speed, and gait balance regarding the driving unit. It includes, but is not limited to, information about.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 출력 제어 및 최적 파라미터 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a process for controlling the output of a driver and obtaining optimal parameter information according to an embodiment of the present invention.

사용자가 웨어러블 로봇을 착용하고 움직이는 과정에서 센싱데이터 및 운동데이터가 수집되고, 이를 기반으로 구동부의 출력을 제어할 수 있다.Sensing data and movement data are collected while the user wears the wearable robot and moves, and the output of the driving part can be controlled based on this.

센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계(s160)는 사용자의 체력 상태에 따라 능동적으로 보조력을 선택적으로 제공하는 것으로서, 상기 보조력은 사용자가 발휘하는 힘에 반작용하는 항력 및 사용자가 가하는 힘과 동일한 방향으로 작용하여 보조하는 보완력으로 구분된다. 이 과정에서 구동부에 대한 제어정보가 형성되고, 컴퓨팅 장치(100)는 상기와 같은 제어정보를 획득하여 후술할 최적 파라미터의 갱신에 사용할 수 있다.The step (s160) of controlling the driving unit based on sensing data and exercise data actively and selectively provides assistive force according to the user's physical condition. The assistive force is the drag that reacts to the force exerted by the user and the user's It is classified into a complementary force that acts in the same direction as the applied force and assists. In this process, control information for the driving unit is formed, and the computing device 100 can obtain the above control information and use it to update optimal parameters, which will be described later.

이를 위해, 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 과정은 운동능력 정보를 획득하는 단계(s161), 체력수준을 판단하는 단계(s162), 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하는 단계(s163), 구동신호정보를 획득하는 단계(s164) 및 제어정보를 획득하는 단계(s165)를 포함한다.To this end, the process of controlling the driving unit based on sensing data and exercise data includes the steps of acquiring exercise ability information (s161), determining the physical strength level (s162), and obtaining information about the adjustment direction of the driving unit ( s163), obtaining driving signal information (s164), and obtaining control information (s165).

운동능력 정보를 획득하는 단계(s161)에서, 컴퓨팅 장치(100)는 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 사용자의 체력 상태를 정의하는 저체력정보 및 고체력정보를 선택적으로 획득한다.In the step s161 of acquiring exercise capacity information, the computing device 100 selectively acquires low-body strength information and high-body strength information that defines the user's physical strength state based on sensing data and exercise data.

이후, 컴퓨팅 장치(100)는 획득한 운동능력 정보를 기반으로 사용자의 체력수준을 최종 판단하고, 구동부의 조정 방향에 관한 정보와 연계하여 구동신호정보를 획득한다. 구동신호정보는 모터 등으로 구비되는 구동부가 웨어러블 로봇을 구성하는 와이어 등 신축수단을 권취 또는 권출하여 항력 또는 보완력이 가해지도록 제어하는 것이다.Thereafter, the computing device 100 makes a final determination of the user's physical strength level based on the acquired exercise ability information and acquires drive signal information in connection with information on the adjustment direction of the drive unit. The driving signal information controls the driving unit, such as a motor, to apply drag or complementary force by winding or unwinding the stretching means, such as wire, which constitutes the wearable robot.

이후, 컴퓨팅 장치(100)는 구동신호정보에 의해 출력이 제공되는 구동부에 관한 제어정보를 획득하고, 획득한 제어정보를 기반으로 최적 파라미터 정보를 수정 및 저장한다.Thereafter, the computing device 100 obtains control information regarding the driving unit whose output is provided by the driving signal information, and modifies and stores optimal parameter information based on the obtained control information.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동능력 정보를 획득하는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 8 is a diagram showing a process for acquiring exercise ability information according to an embodiment of the present invention.

운동능력 정보를 획득하는 단계(s161)는 구동부의 회전수에 관한 정보를 획득하는 단계(s1611), 구동부의 회전수에 관한 정보를 기설정된 기준 회전수와 비교하는 단계(s1612) 및 저체력정보 또는 고체력정보를 획득하는 단계(s1612a, s1612b)를 포함한다.The step of acquiring exercise capacity information (s161) includes acquiring information about the rotation speed of the driving unit (s1611), comparing the information about the rotation speed of the driving unit with a preset reference rotation speed (s1612), and low physical fitness information. Or it includes the step of acquiring solid force information (s1612a, s1612b).

구동부의 회전수에 관한 정보를 획득하는 단계(s1611)는 센서부와 연결되는 컴퓨팅 장치(100)가 기설정된 기준 시간(예: 10초) 동안 회전한 구동부의 회전수에 관한 정보를 획득하는 것이다. 이는 사용자의 체력 상태에 기반한 신체 움직임 상태를 파악하는 것이다. 이는 센싱데이터 및 운동데이터 기반으로 획득될 수 있다.In the step s1611 of acquiring information about the number of rotations of the driving unit, the computing device 100 connected to the sensor unit acquires information about the number of rotations of the driving section rotated for a preset reference time (e.g., 10 seconds). . This is to determine the state of body movement based on the user's physical strength. This can be obtained based on sensing data and exercise data.

구동부의 회전수에 관한 정보를 기설정된 기준 회전수와 비교하는 단계(s1612)는 체력저하 여부 또는 체력충분 여부를 확인하기 위한 것으로서, 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수행된다. 상세하게, 컴퓨팅 장치(100)는 기설정된 기준 회전수를 획득한 구동부의 회전수에 관한 정보와 비교한다. 또한, 컴퓨팅 장치(100)의 제어 하에 비교되는 구동부의 회전수는 미리 지정된 기준 간격(예: 3분)마다 반복 비교됨에 따라, 저체력정보 또는 고체력정보가 복수 개 획득 및 누계될 수 있다.The step (s1612) of comparing information about the rotation speed of the driving unit with the preset reference rotation speed is to check whether physical strength is reduced or physical strength is sufficient, and is performed by the computing device 100. In detail, the computing device 100 compares the preset reference rotation speed with the obtained information about the rotation speed of the driving unit. In addition, as the rotation speed of the driving unit compared under the control of the computing device 100 is repeatedly compared at predetermined reference intervals (eg, 3 minutes), a plurality of low physical force information or high physical force information may be acquired and accumulated.

기설정된 기준 회전수는 하한 모터 회전수 및 상한 모터 회전수를 포함한다. 하한 모터 회전수는 사용자의 체력저하를 판별하기 위한 기준 항목으로 사용되며, 미리 지정되어 저장된다. 또한, 상항 모터 회전수는 사용자의 체력이 충분한지 판단하기 위한 기준 항목으로 사용되며, 하한 모터 회전수와 동일하게 기설정되어 컴퓨팅 장치(100) 또는 별도의 서버에 저장된다.The preset reference rotation speed includes a lower limit motor rotation speed and an upper limit motor rotation speed. The lower limit motor rotation speed is used as a standard item to determine the user's physical decline, and is specified and stored in advance. In addition, the upper limit motor rotation speed is used as a standard item for determining whether the user's physical strength is sufficient, and is preset to be the same as the lower limit motor rotation speed and stored in the computing device 100 or a separate server.

구동부의 회전수가 하한 모터 회전수보다 큰 경우, 웨어러블 로봇을 착용한 사용자의 체력이 크게 저하되지 않은 경우를 의미한다.If the rotation speed of the driving part is greater than the lower limit motor rotation speed, it means that the physical strength of the user wearing the wearable robot is not significantly reduced.

반면, 구동부의 회전수가 하한 모터 회전수보다 작을 시, 사용자의 체력이 극도로 저하됨에 따라 관절 등 신체를 움직이는 속도가 현저히 느려짐을 의미한다. 이에 따라, 컴퓨팅 장치(100)는 저체력정보를 획득하는 단계(s1612a)를 실시하고, 저체력정보는 사용자의 기본 정보가 결합된 상태로 해당 사용자의 체력이 보충되어야 함을 의미하는 정보(예: 시간 당 구동부의 회전수 감소 그래프) 등을 포함할 수 있다.On the other hand, when the rotation speed of the driving part is less than the lower limit motor rotation speed, it means that the speed of moving the body, such as joints, becomes significantly slower as the user's physical strength is extremely reduced. Accordingly, the computing device 100 performs a step (s1612a) of acquiring low stamina information, and the low stamina information is information indicating that the user's stamina should be replenished in a state in which the user's basic information is combined (e.g. : A graph of the reduction in the number of rotations of the driving unit per hour), etc. may be included.

또한, 구동부의 회전수가 상한 모터 회전수보다 작은 경우, 사용자의 체력이 과도하네 높은 상태가 아니고, 적정 수준을 유지하는 것으로 간주될 수 있다.Additionally, when the rotation speed of the driving unit is less than the upper limit motor rotation speed, the user's physical strength is not excessively high and may be considered to be maintained at an appropriate level.

반면, 구동부의 회전수가 상한 모터 회전수보다 큰 경우, 사용자가 웨어러블 로봇을 착용한 상태에서 불필요한 구동부의 출력을 사용하면서 체력이 저하되지 않는 상태를 의미한다. 이에 기반하여, 컴퓨팅 장치(100)는 고체력정보를 획득하는 단계(s1612b)를 실시한다. 고체력정보는 저체력정보와 동일한 종류의 정보가 포함되되, 해당 사용자의 근력 운동이 필요함을 의미하는 정보(예: 근력 운동 필요 정보)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, if the rotation speed of the driving unit is greater than the upper limit motor rotation speed, it means that the user's physical strength is not reduced while using unnecessary output of the driving unit while wearing the wearable robot. Based on this, the computing device 100 performs a step (s1612b) of acquiring solid force information. High-strength information includes the same type of information as low-strength information, but may further include information indicating that the user needs strength exercise (e.g., strength exercise need information).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동능력 정보에 기반하여 항력 또는 보완력을 부여하는 과정을 나타내는 도면이다.Figure 9 is a diagram illustrating a process for providing drag or complementary force based on athletic ability information according to an embodiment of the present invention.

체력수준을 판단하는 단계(s162)는 선술한 운동능력 정보의 획득 이후에 실시되는 것으로서, 고체력정보 및 저체력정보의 획득 개수에 기반하여 사용자의 체력 수준에 관한 판단을 실시한다. 즉, 고체력정보 및 저체력정보의 수집이 충분할 경우에만 사용자에 관한 체력수준의 판단이 이루어진다.The step of determining the physical strength level (s162) is performed after obtaining the aforementioned exercise ability information, and determines the user's physical strength level based on the number of acquisitions of high strength information and low physical strength information. In other words, a determination of the user's physical fitness level is made only when the collection of high and low physical strength information is sufficient.

저체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 낮은 것으로 판단하는 단계(s162a)는 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수행되며, 저체력정보를 획득한 개수를 기설정된 제1기준 기록수(예: 3개)와 비교하며, 비교 결과에 따라 사용자의 체력수준이 낮은 것으로 판단한다.The step (s162a) of determining that the physical fitness level is low in response to the acquisition of low physical fitness information is performed by the computing device 100, and the number of acquired low physical fitness information is divided into a preset first standard record number (e.g., 3). ), and based on the comparison results, it is determined that the user's physical strength level is low.

저체력정보의 개수가 제1기준 기록수를 초과하지 않을 시, 사용자의 체력은 지속적으로 낮은 상태가 아닐 수도 있음을 의미한다. 즉, 저체력정보의 개수가 충분하지 않을 경우, 실제 사용자의 체력 상태가 일시적으로 낮은 것일 수도 있다. 상기와 같은 경우, 체력수준의 판단을 유보하며 기설정된 기준 간격만큼 획득되는 저체력정보의 누계를 대기한다.When the number of low stamina information does not exceed the first standard number of records, it means that the user's stamina may not be continuously low. In other words, if the number of low stamina information is not sufficient, the user's actual stamina may be temporarily low. In the case described above, the determination of the physical fitness level is postponed and the cumulative low physical fitness information obtained at a preset standard interval is waited.

반면, 저체력정보의 개수가 제1기준 기록수를 초과할 시, 사용자의 체력은 지속적으로 낮은 상태임을 의미한다. 상세하게, 저체력정보가 계속 기록되는 경우, 사용자의 체력이 회복되지 않을 가능성이 높은 상태임을 예측할 수 있다. 이에 따라, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 체력수준이 낮은 것으로 판단한다.On the other hand, when the number of low stamina information exceeds the first standard number of records, it means that the user's stamina is continuously low. In detail, if low stamina information is continuously recorded, it can be predicted that there is a high possibility that the user's stamina will not recover. Accordingly, the computing device 100 determines that the user's physical strength level is low.

고체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 높은 것으로 판단하는 단계(s162b)는 선술한 저체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 낮은 것으로 판단하는 단계와 동일한 원리로 실시되되, 획득한 고체력정보의 개수를 기설정된 제2기준 기록수(예: 5개)와 비교하여 사용자의 체력수준이 높은 것을 판단한다.The step (s162b) of determining that the physical strength level is high in response to the acquisition of high physical strength information is carried out on the same principle as the step of determining that the physical strength level is low in response to the acquisition of low physical strength information described above, except that the obtained high physical strength information It is determined that the user's physical strength level is high by comparing the number with the preset second standard number of records (e.g., 5).

고체력정보의 개수가 제2기준 기록수를 초과하지 않을 시, 체력수준의 판단 유보와 함께 기준 간격만큼 획득되는 고체력정보의 누적을 대기한다.If the number of high-force information does not exceed the second standard record number, judgment of the physical fitness level is postponed and the accumulation of high-force information obtained at the standard interval is waited.

고체력정보의 개수가 제2기준 기록수를 초과할 경우, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 체력수준이 높은 것으로 판단한다.If the number of high-strength information exceeds the second standard record number, the computing device 100 determines that the user's physical strength level is high.

상기와 같이 저체력정보 및 고체력정보의 개수가 기설된 제1기준 기록수 및 제2기준 기록수를 각각 초과할 시 체력수준의 판단이 실시됨으로써, 무분별한 사용자의 체력수준 판단에 따른 데이터 처리를 방지할 수 있고, 판단된 사용자의 체력수준에 관한 신뢰도를 높일 수 있다.As described above, when the number of low stamina information and high stamina information exceeds the existing first and second standard records, respectively, a determination of the stamina level is made, preventing data processing based on the user's indiscriminate judgment of the stamina level. This can be prevented and the reliability of the determined user's physical fitness level can be increased.

구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하는 단계(s163)는 사용자의 체력수준 판단에 따른 구동부의 제어의 기반이 되는 정보를 획득하는 것으로서, 이는 구동부의 조정 방향에 관한 정보로 구비된다. 상세하게, 컴퓨팅 장치(100)는 센서부로부터 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득한다.The step s163 of acquiring information about the adjustment direction of the driving unit is to obtain information that is the basis for controlling the driving unit according to the determination of the user's physical strength level, and is provided as information about the adjustment direction of the driving unit. In detail, the computing device 100 obtains information about the adjustment direction of the driving unit from the sensor unit.

여기서, 구동부의 조정 방향은 구동부가 와이어 등 신축수단을 권취 및 권출하는 방향을 의미하며, 또다른 의미로 사지를 펴거나 구부리는 방향일 수도 있다.Here, the adjustment direction of the drive unit refers to the direction in which the drive unit winds and unwinds the stretching means such as a wire, and in another sense, may be the direction in which the limb is straightened or bent.

일례로, 구동부의 조정 방향에 관한 정보는 “몸통으로부터 멀어지는 방향” 또는 “팔꿈치를 펴는 방향” 등으로 구비될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.For example, information regarding the direction of adjustment of the driving unit may be provided as “direction away from the torso” or “direction of extending the elbow,” etc., but is not limited thereto.

구동신호정보를 획득하는 과정(s164)은 먼저 획득한 구동부의 조정 방향에 관한 정보에 대응하여 컴퓨팅 장치(100)에 의해 이루어지며, 상기 구동신호정보는 체력수준의 판단 결과를 기반으로 획득할 수 있다.The process (s164) of acquiring the driving signal information is performed by the computing device 100 in response to the information regarding the adjustment direction of the driving unit obtained earlier, and the driving signal information can be obtained based on the result of determining the physical strength level. there is.

구동신호정보는 구동부에 항력의 제공을 지시하는 의미를 포함하거나 보완력의 제공을 지시하는 의미를 포함할 수 있으며, 이는 구동부에 항력의 제공을 지시하는 단계(s164a) 및 구동부에 보완력의 제공을 지시하는 단계(s164b)를 포함하고, 각 단계는 가변 가능한 순서를 가지거나 병렬 수행될 수도 있다.The driving signal information may include the meaning of instructing the provision of drag to the driving unit or the provision of complementary force, which includes the step of instructing the provision of drag to the driving unit (s164a) and the provision of complementary force to the driving unit. It includes a step (s164b) indicating, and each step may have a variable order or may be performed in parallel.

구동부에 항력의 제공을 지시하는 단계(s164a)는 사용자의 체력수준이 높은 것으로 판단될 시 항력이 가해지도록 구동부를 제어하는 것이다. 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 움직임에 반하는 항력이 작용하도록 구동부의 출력을 제어한다.The step (s164a) of instructing the driving unit to provide drag is to control the driving unit so that drag is applied when it is determined that the user's physical strength level is high. The computing device 100 controls the output of the driving unit so that a drag force acts against the user's movement.

일례로, 사용자가 “팔꿈치를 펴는 방향”으로 움직이고 있어 동일하게 구동부의 조정 방향이 기록되는 상태에서 사용자의 체력수준이 높은 경우, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 근력 운동을 보조하기 위해 “팔꿈치는 굽히는 방향”으로 구동부의 출력이 증가하도록 제어한다. 이에 따라, 체력이 저하되지 않은 상태의 사용자는 팔꿈치의 회동 과정에서의 저항을 받으면서 이를 기반으로 근력 향상 운동을 실시할 수 있다.For example, if the user's physical strength level is high while the user is moving in the “direction of extending the elbow” and the adjustment direction of the driving part is recorded in the same way, the computing device 100 may set the “elbow Controls the output of the drive unit to increase in the “bending direction.” Accordingly, a user whose physical strength is not reduced can perform muscle strength improvement exercises based on resistance received during the rotation of the elbow.

구동부에 보완력의 제공을 지시하는 단계(s164b)는 체력수준이 낮은 것으로 판단된 사용자에게 보완력을 부여하는 것으로서, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 움직임과 동일한 방향으로 보완력이 가해지도록 구동부의 출력을 제어한다.The step (s164b) of instructing the provision of complementary force to the driving unit is to provide complementary force to a user determined to have a low level of physical strength, and the computing device 100 adjusts the driving unit so that the complementary force is applied in the same direction as the user's movement. Controls output.

일례로, “팔꿈치를 펴는 방향”으로 움직이고 있는 사용자의 체력수준이 낮은 것으로 판단될 시, 컴퓨팅 장치(100)는 동일하게 “팔꿈치를 펴는 방향”으로 구동부의 출력이 증가하도록 제어한다. 이에 따라, 해당 사용자는 보다 적은 힘만으로도 동일한 각도로 팔꿈치를 펼 수 있다.For example, when it is determined that the physical strength level of the user moving in the “direction of straightening the elbow” is low, the computing device 100 controls the output of the driving unit to increase in the same “direction of straightening the elbow.” Accordingly, the user can straighten the elbow at the same angle with less force.

상기와 같은 사용자를 대상으로 하는 구동부의 항력 제공 또는 보완력 제공 제어를 통해, 체력수준이 높은 사용자를 대상으로 근력 운동, 심페기능 및 근지구력을 향상시킬 수 있도록 자연스럽게 유도할 수 있다.By controlling the drag or supplementary force of the driving unit for the users described above, it is possible to naturally induce users with a high level of physical strength to improve muscle strength exercise, cardiopulmonary function, and muscular endurance.

또한, 사용자의 체력 수준에 대응하는 힘 보조 또는 운동 유도 기능을 능동적으로 제공할 수 있어, 건강 증진 측면에서 현저한 효과를 가진다.In addition, it can actively provide force assistance or exercise induction functions corresponding to the user's physical strength level, which has a significant effect in terms of health promotion.

한편, 구동신호정보의 획득에 따라 출력 제어되는 구동부를 대상으로 제어정보가 획득되는 단계(s165)가 실시되며, 제어정보는 구동부의 가압 방향 전환 시간, 사용자의 체력수준에 관한 정보를 포함하며, 추가로 사용자에 관한 센싱데이터 및 운동데이터를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 구동부의 출력 제어에 필요한 최적 파라미터 정보의 갱신 준비가 완료되며, 컴퓨팅 장치(100)는 이에 대응하여 최적 파라미터 정보를 재획득하는 단계(s170)를 통해, 구동부의 출력에 관한 최적 파라미터 정보를 갱신한다.Meanwhile, a step (s165) in which control information is acquired for the driving unit whose output is controlled according to the acquisition of the driving signal information is performed, and the control information includes information on the pressing direction change time of the driving unit and the user's physical strength level, Additionally, it may further include sensing data and exercise data about the user. Through this, preparations for updating the optimal parameter information necessary for controlling the output of the drive unit are completed, and the computing device 100 re-acquires the optimal parameter information in response (s170), providing optimal parameter information for the output of the drive unit. Update .

상기와 같은 일련의 구성 및 과정을 통해, 사용자의 건강 증진 및 복지 측면에서의 근력 보조를 사용자의 체력 수준에 따라 맞춤형으로 제공할 수 있다. 또한, 본 발명을 통해 구동부의 출력에 사용되는 불필요한 전력 소모량을 절감할 수 있다.Through the series of configurations and processes described above, muscle strength assistance in terms of health promotion and welfare of the user can be provided customized according to the user's physical strength level. In addition, through the present invention, unnecessary power consumption used for the output of the driving unit can be reduced.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

100: 컴퓨팅 장치 200: 웨어러블 로봇
300: 사용 단말
100: Computing device 200: Wearable robot
300: terminal in use

Claims (10)

컴퓨팅 장치에 의해 실시되어, 구동부에 관한 보조모드 여부를 입력받는 단계; 및 센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계;를 포함하는 것으로서,
상기 보조모드의 입력 시 상기 구동부의 출력 제어가 실시되고,
상기 보조모드는 수동 접수 및 능동 접수로 구분되며,
상기 보조모드가 능동 접수로 구분된 경우, 사용자의 움직임을 기초로 보조모드 또는 대기모드의 실시 여부를 판단하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 사용자의 움직임을 기초로 보조모드의 실시 여부를 판단하는 단계는,
웨어러블 로봇을 착용한 상기 사용자를 대상으로 움직임 정보를 획득하는 단계;
상기 움직임 정보를 기반으로 상기 사용자의 보행이 시작되었는지 판단하는 단계;
상기 사용자의 보행이 시작되었다고 판단한 경우, 상기 움직임 정보를 기반으로 획득된 상기 사용자의 걸음수와 기지정 걸음수를 비교하는 단계; 및
상기 사용자의 걸음수가 상기 기지정 걸음수를 초과할 시 상기 보조모드를 실시하고, 상기 사용자의 걸음수가 상기 기지정 걸음수를 초과하지 않는 경우 상기 대기모드를 실시하는 단계;
를 포함하고,
센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계는,
센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 단계;
상기 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계;
상기 구동부의 조정 방향에 관한 정보를 획득하는 단계; 및
체력수준의 판단 결과를 기반으로 상기 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계;를 포함하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
A step performed by a computing device to receive input as to whether an auxiliary mode is available for the driving unit; And controlling the driving unit based on sensing data and motion data,
When the auxiliary mode is input, the output of the driver is controlled,
The auxiliary mode is divided into passive reception and active reception,
If the auxiliary mode is classified as active reception, determining whether to implement the auxiliary mode or standby mode based on the user's movements;
It further includes,
The step of determining whether to implement the assistance mode based on the user's movement is,
Obtaining movement information for the user wearing a wearable robot;
determining whether the user has started walking based on the movement information;
When it is determined that the user has started walking, comparing the number of steps of the user obtained based on the movement information with a predetermined number of steps; and
executing the assist mode when the user's number of steps exceeds the preset number of steps, and executing the standby mode when the user's number of steps does not exceed the preset number of steps;
Including,
The step of controlling the driving unit based on sensing data and exercise data is,
Obtaining exercise ability information based on sensing data and exercise data;
Determining physical fitness level based on the exercise ability information;
Obtaining information about the adjustment direction of the driving unit; and
A power assistance method for a wearable robot comprising: acquiring drive signal information corresponding to the adjustment direction based on a determination result of the physical strength level.
제 1 항에 있어서,
센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 구동부를 제어하는 단계 전에,
상기 사용자에 관한 기본 정보를 획득하는 단계; 및
상기 구동부에 관한 최적 파라미터 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하고,
상기 구동부는 상기 최적 파라미터 정보에 대응하여 출력 제어되는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 1,
Before controlling the driving unit based on sensing data and exercise data,
Obtaining basic information about the user; and
Further comprising: obtaining optimal parameter information regarding the driving unit,
A power assistance method for a wearable robot, wherein the driving unit is output controlled in response to the optimal parameter information.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
센싱데이터 및 운동데이터를 기반으로 운동능력 정보를 획득하는 단계는,
기설정된 기준 시간 당 구동부의 회전수에 관한 정보를 획득하는 단계;
획득한 구동부의 회전수에 관한 정보를 기설정된 기준 회전수와 비교하는 단계; 및
상기 구동부의 회전수 및 기준 회전수의 비교 결과에 기초하여 저체력정보 또는 고체력정보를 획득하는 단계;를 포함하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 1,
The step of acquiring exercise ability information based on sensing data and exercise data is,
Obtaining information about the number of rotations of the driving unit per preset reference time;
Comparing the obtained information about the rotation speed of the driving unit with a preset reference rotation speed; and
A power assistance method for a wearable robot comprising; acquiring low physical force information or high physical force information based on a comparison result between the rotation speed of the driving unit and the reference rotation speed.
제 4 항에 있어서,
상기 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계는,
상기 저체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 낮은 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하고,
획득한 상기 저체력정보의 개수가 기설정된 제1기준 기록수를 초과할 시, 체력수준의 판단이 실시되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 4,
The step of determining the physical strength level based on the exercise ability information is,
Further comprising: determining that the physical fitness level is low in response to the acquisition of the low physical fitness information,
A power assistance method for a wearable robot, characterized in that a determination of the physical fitness level is made when the number of obtained low physical fitness information exceeds a preset first standard number of records.
제 4 항에 있어서,
상기 운동능력 정보를 기반으로 체력수준을 판단하는 단계는,
상기 고체력정보의 획득에 대응하여 체력수준이 높은 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하고,
획득한 상기 고체력정보의 개수가 기설정된 제2기준 기록수를 초과할 시 체력수준의 판단이 실시되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 4,
The step of determining the physical strength level based on the exercise ability information is,
Further comprising: determining that the physical strength level is high in response to the acquisition of the high strength information,
A power assistance method for a wearable robot, characterized in that a determination of the physical strength level is performed when the number of obtained high-force information exceeds a preset second standard record number.
제 1 항에 있어서,
체력수준의 판단 결과를 기반으로 상기 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계는,
체력수준이 높은 것으로 판단될 시, 구동부에 항력의 제공을 지시하는 단계; 및
체력수준이 낮은 것으로 판단될 시, 구동부에 보완력의 제공을 지시하는 단계;를 포함하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 1,
The step of acquiring driving signal information corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical fitness level,
When it is determined that the physical strength level is high, instructing the driving unit to provide drag; and
A power assistance method for a wearable robot, comprising: instructing the driving unit to provide supplementary force when it is determined that the physical strength level is low.
제 1 항에 있어서,
체력수준의 판단 결과를 기반으로 상기 조정 방향에 대응하는 구동신호정보를 획득하는 단계 이후,
구동신호정보를 기반으로 최적 파라미터 정보를 재획득하는 단계;를 더 포함하는, 웨어러블 로봇의 동력 보조 방법.
According to claim 1,
After the step of acquiring driving signal information corresponding to the adjustment direction based on the determination result of the physical fitness level,
A power assistance method for a wearable robot, further comprising: reacquiring optimal parameter information based on drive signal information.
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 제1항의 방법을 수행하는, 장치.
A memory that stores one or more instructions; and
A processor executing the one or more instructions stored in the memory,
The apparatus wherein the processor performs the method of claim 1 by executing the one or more instructions.
하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
A computer program combined with a computer as hardware and stored on a computer-readable recording medium so as to perform the method of claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190032925A (en) * 2017-09-20 2019-03-28 삼성전자주식회사 Method and apparatus for updatting personalized gait policy
KR20210069557A (en) * 2019-12-03 2021-06-11 삼성전자주식회사 Method and apparatus for providing resistance to a user of a wearable device

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