KR20140064217A - Wearable robot with parallel links - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 착용로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 하지 착용부의 골격 구조를 병렬로 구성하여 착용로봇의 허리부에 가해지는 하중을 지면으로 전달하는 것에 의해 허리부에 가해지는 하중을 감소시키고, 상지 착용부의 기울기를 무게 중심이 균형을 이루도록 조절하는 것에 의해 고관절부를 중심으로 하는 상지 착용부의 회전모멘트를 최소화시켜 착용로봇의 자세 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 병렬 링크형 착용로봇에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wearable robot, and more particularly, to a wearable robot having a skeleton structure of a wearer's foot in parallel to transmit a load applied to a waist of a wear robot to a ground, The present invention relates to a parallel link type wearing robot which is capable of improving the posture safety of a wearing robot by minimizing the rotational moment of the upper limb wearing part about the hip joint part by adjusting the inclination of the upper part wearing part so as to balance the center of gravity.
일반적으로, 착용로봇은 인체와 유사한 관절 작용을 수행하는 링크들이 인체에 착용될 수 있는 형상으로 유기적으로 결합되어 제작된다. 이러한 착용로봇은 사용자에게 착용되어 상지 또는 하지 근력을 보조함으로써 별도의 외부 기계의 도움없이 사용자가 일반적인 인간의 근력 한계를 벗어나는 근력이 요구되는 고 하중 작업을 수행할 수 있도록 한다.Generally, a wearable robot is constructed by organically coupling a link that performs a joint action similar to a human body to a shape that can be worn on the human body. Such a wearable robot is worn by a user and assists the upper limbs or the lower extremity muscles so that the user can perform a high load operation requiring a muscle force beyond the general human muscular limit without the aid of a separate external machine.
상술한 바와 같이 종래기술의 착용로봇이, 착용로봇을 착용한 작업자가 인간의 근력 한계를 벗어나는 근력이 요구되는 고 하중 작업을 수행할 수 있도록 하기 위해서는, 골격 구조에 인간의 근력을 보조하는 보조력을 제공하는 유압구동기 또는 구동 모터 등의 관절부의 회전력을 제공하는 보조 기구들이 장착된다.As described above, in order for a wearer robot of the prior art to perform a high-load work requiring a wearer who wears the wearer's robotic muscle beyond the muscle strength limit of the human body, an assist force Such as a hydraulic actuator or a drive motor, which provide the rotational force of the joint portion.
도 1은 상술한 바와 같은 관절부의 회전력을 제공하기 위하여 유압구동기를 보조 기구로 구비한 종래기술의 착용로봇(1)의 개략적인 관절 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 관절부에 구동모터가 내장된 종래기술의 착용로봇(2)의 개략적인 관절 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic joint structure of a conventional wearing robot 1 having a hydraulic actuator as an auxiliary mechanism for providing a rotational force of the joint part as described above, 1 is a view showing a schematic joint structure of a wearable robot 2 of the prior art.
도 1 및 도 2의 종래기술의 착용로봇(1, 2)은 하지 착용로봇의 예를 나타내는 것으로, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)로 구성된다. 하지 착용부(L)는 대퇴골격부(10), 종아리골격부(20), 신발착용부(30)로 구성된다. 그리고 하지 착용부(L)의 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)는 슬관절부(60)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 종아리골격부(20)와 신발착용부(30)는 발목관절부(80)에 의해 회전 가능하게 연결된다.The wearing robots 1 and 2 of the prior art shown in Figs. 1 and 2 show an example of a base wear robot and are composed of an upper wear part B and a lower wear part L. The under wear portion L is composed of a
또한, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)는 고관절부(40)에 의해 회전 가능하게 연결 구성된다.The upper and lower wear parts B and L are rotatably connected by the hip
이 경우, 도 1의 착용로봇(1)은 관절부의 회전 근력의 보조를 위해 유압식 고관절구동기(50)와 유압식 슬관절구동기(70)를 구비하여 유압력에 의해 작업자의 근력을 보조하도록 구성된다. 그리고 도 2의 착용로봇(2)은 고관절부(40), 슬관절부(60) 및 발목관절부(80)의 내부에 고관절구동모터(50a), 슬관절구동모터(70a)가 각각 같이 장착되어 모터 구동력에 의해 인간의 근력을 보조하도록 구성된다.In this case, the wearing robot 1 of Fig. 1 is provided with a hydraulic type
상술한 구성에서 상기 슬관절부(60)는 주로 착용로봇 전체를 지지하여 주는 기능을 수행하며, 고관절부(40)는 상체를 지지하면서 상체를 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 특히 고관절부(40)의 움직임으로 착용자가 자세를 잡게 된다. In the above-described configuration, the knee
그러나 상술한 종래기술의 도 1 및 도 2의 착용로봇(1, 2)들은 하지 착용부(L)가 독립적인 골격 구조를 이루고 있어, 착용 로봇의 허리부에 가해지는 하중이 신발착용부(30)를 통해 지면으로 전달되지 못하여 착용로봇의 허리부인 고관절부(40)로 집중되고, 이에 의해 작업자의 허리에 가해지는 하중이 가중되어 작업자의 부담이 커지는 문제점을 발생시킨다.However, the wear robots 1 and 2 of the prior art of the prior art described above are constructed such that the under wear portion L has an independent skeleton structure, and a load applied to the waist portion of the wear robot is transmitted to the
또한, 상술한 종래기술의 착용로봇(1,2)들은 경사각도에 따라 상지 착용부(B)의 기울기가 가변되지 않고, 항상 하지 착용부(L)에 대하여 일정한 각도를 가지게 되므로, 경사각도에 따른 무게 중심의 균형을 잡지 못하는 구조를 가진다. 따라서, 작업자가 착용로봇(1, 2)을 착용한 후, 착용로봇(1, 2)을 이용하여 중량물을 지고 경사부 등을 움직일 경우, 전체 무게중심이 앞이나 뒤로 쏠리는 현상이 발생하여, 고관절부(40)를 중심으로 하는 상지 착용부(B)의 회전 모멘트가 커지게 되어 전도될 위험성 또한 커지는 문제점을 가지게 된다.In addition, the above-described prior art wearing robots 1 and 2 have a constant inclination angle with respect to the under wear portion L without changing the inclination of the upper wear portion B according to the inclination angle, So that the center of gravity can not be balanced. Therefore, when the worker wears the wearable robots 1 and 2 and then moves the inclined parts or the like by using the wearable robots 1 and 2, the entire center of gravity tends to move forward or backward, The rotational moment of the upper wearable portion B centering on the
또한, 전체 무게중심을 쉽게 잡기 위해 고관절 구동부의 구동력을 크게 하고자 해도 착용로봇 전체 무게가 증가하게 되어, 무게 중심의 균형을 맞추는 것이 어렵게 된다. 이에 따라 무게 중심의 균형을 맞출 수 있도록 하기 위해 고관절 구동부의 구동력 크기를 더욱 크게 하면 착용로봇의 하중이 증가하여 무게 중심의 균형을 맞추는 것이 더욱 어렵게 되는 악순환이 반복된다.Further, even if the driving force of the hip joint driving part is increased in order to easily catch the entire weight center, the entire weight of the worn robot is increased, making it difficult to balance the center of gravity. Accordingly, if the driving force of the hippocampal driving unit is further increased in order to balance the center of gravity, the load of the wearing robot is increased and it becomes more difficult to balance the center of gravity.
따라서, 종래기술의 착용로봇은 고관절 구동력 이상의 힘은 착용자가 부담하게 되는데, 일반적으로 착용자가 부담하는 무게의 한계가 40kg 내외로 전문가들이 보고 있기 때문에, 착용로봇을 착용하여 작업을 수행하는 작업자에게는 큰 부담으로 작용하는 문제점 또한 가진다.Therefore, in the wearable robots of the prior art, the wearer is burdened with a force exceeding the hip joint driving force. Generally, the weight of the wearer is limited to about 40 kg. Therefore, It also has the problem of acting as a burden.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 착용로봇(1,2)들이 가지는 문제점을 해소하기 위하여, 하지 착용부(L)와 병렬로 배치되는 병렬링크부를 하지 착용부(L)에 부가하여, 착용로봇의 허리부(고관절부(40))에 가해지는 하중을 병렬링크부와 신발착용부(30)를 통해 지면으로 전달하도록 하여, 착용로봇의 허리에 가해지는 하중을 경감시키고, 이에 의해 작업자가 부담하는 하중을 경감시킬 수 있도록 하는 병렬링크형 착용로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the problems of the above-described prior art wearing robots 1 and 2, the present invention is characterized in that a parallel link portion arranged in parallel with the under wear portion L is attached to the under wear portion L, The load applied to the waist portion (the hip joint portion 40) of the robot is transmitted to the ground via the parallel link portion and the
또한, 본 발명은 하지 착용부(L)와 병렬로 배치되는 병렬링크부의 길이를 가변시킬 수 있도록 하는 구성하고, 병렬링크부의 길이 가변에 따라 하지 착용부(L)에 대한 상지 착용부(B)의 기울기를 무게 중심의 균형을 유지하도록 조절할 수 있도록 하는 것에 의해, 고관절부(40)를 중심으로 하는 상지 착용부(B)의 회전 모멘트를 최소화시킴으로써, 착용로봇의 전도 위험을 최소화시킬 수 있도록 하는 병렬링크형 착용로봇을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, according to the present invention, the length of the parallel link portion disposed in parallel with the under wear portion L can be varied, and the length of the parallel link portion can be varied, So that the risk of the wearing robot can be minimized by minimizing the rotational moment of the upper wearer B around the
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇은, 상지 착용부(B);와, 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)는 슬관절부(60)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 종아리골격부(20)와 신발착용부(30)는 발목관절부(80)에 의해 회전 가능하게 연결되도록 구성되며, 상기 상지착용부(B)와 고관절부(40)를 형성하도록 결합되는 하지 착용부(L);를 포함하여 구성되는 착용로봇에 있어서,The parallel link type walking robot according to the present invention includes an upper body wearing part B and a
상기 하지 착용부(L)는, 상기 상지 착용부(B)의 기울기를 조절하도록 하지착용부(L)와 병렬로 결합되는 길이 가변 가능한 병렬링크부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The under wear portion L may further include a parallel link portion which is connected to the wearer L in parallel to adjust the inclination of the upper wearer B.
상기 병렬링크부는, 일 단부는 상기 상지 착용부(B)에 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와, 상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,The parallel link portion has a parallel
상기 종아리골격부병렬링크는, 상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와, 상기 상부링크의 하부에 배치되고 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와, 상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The calf skeleton parallel link includes an upper link rotatably coupled to an upper end of the parallel
상기 병렬링크부는, 또한, 일 단부는 상기 상지 착용부(B)에 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와, 상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,The parallel link portion is also rotatably coupled at one end to the parallel
상기 대퇴골격부병렬링크는, 상단부가 상기 상지 착용부(B)에 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와, 하단부가 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와, 상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The femoral joint parallel link includes an upper link in which an upper end is rotatably coupled to the upper wear part B, a lower link in which a lower end is rotatably coupled to the parallel link knee
상기 병렬링크부는, 또한, 상기 고관절부(40)를 중심으로 회전되도록 결합되는 고관절부보조병렬링크(170);와, 상기 고관절부보조병렬링크(170)의 착용로봇의 뒤쪽으로 돌출된 단부에서 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 상기 상지착용부(B)의 사이에 결합되는 고관절부유연구동기(180);와, 일단부는 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되고, 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 종아리골격부병렬링크(120)의 상단부에 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와, 일단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 결합되고, 타단부는 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,The parallel link unit further includes a
상기 종아리골격부병렬링크는, 상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와, 상기 상부링크의 하부에 배치되고 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와, 상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The calf skeleton parallel link includes an upper link rotatably coupled to an upper end of the parallel
상기 병렬링크부는, 또한, 상기 고관절부(40)를 중심으로 회전되도록 결합되는 고관절부보조병렬링크(170);와, 상기 고관절부보조병렬링크(170)의 착용로봇의 뒤쪽으로 돌출된 단부에서 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 상기 상지착용부(B)의 사이에 결합되는 고관절부유연구동기(180);와, 일단부는 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되고, 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 종아리골격부병렬링크(120)의 상단부에 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와, 일단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 결합되고, 타단부는 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,The parallel link unit further includes a
상기 대퇴골격부병렬링크는, 상단부가 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와, 하단부가 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와, 상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The femoral joint parallel link includes an upper link whose upper end is rotatably coupled with the hip joint fixed
상기 대퇴골격부병렬링크는, 또는 상기 종아리골격부병렬링크는, 탄성식 또는 유압식 댐퍼부(124)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The femoral joint parallel link or the calf skeleton parallel link may further include an elastic or
상기 상부링크의 하단부와 상기 하부링크의 상단부는 서로 반대 방향의 수나사부 또는 암나사부로 형성되고,The lower end of the upper link and the upper end of the lower link are formed as male threads or female threads in mutually opposite directions,
상기 길이조절부의 상부와 하부에는 상기 상부링크의 하단부와 상기 하부링크의 상단부에 형성되는 나사부에 대응하는 암나사부 또는 수나사부가 형성되어, 상기 길이조절부의 회전에 따라 상부와 하부가 서로 반대 방향의 나사 회전을 수행하여 길이가 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The upper and lower portions of the length adjuster are provided with a female screw portion or male screw portion corresponding to a screw portion formed at a lower end portion of the upper link and an upper end portion of the lower link, And the length is variable by performing rotation.
상기 길이조절부는 유압실린더 형태로 구성되고, 상기 상부링크와 상기 하부링크는 상기 유압실린더의 양측에 결합되어 전체 길이가 가변되는 실린더로드로 형성될 수도 있다.The length adjuster may be formed in the form of a hydraulic cylinder, and the upper link and the lower link may be formed as cylinder rods which are coupled to both sides of the hydraulic cylinder and whose overall length is variable.
상기 병렬링크부는, 또한, 상기 슬관절부(60)에 일단부가 회전 가능하게 결합되고 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 이격링크(165);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The parallel link portion may further include a spaced
상기 하지 착용부(L)는, 또한, 상기 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)의 배면에 결합되는 슬관절구동기(70)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The underwearing portion L further includes a
상기 하지 착용부(L)는, 또한, 상기 슬관절부(60)의 내부에 장착되는 슬관절부구동모터(70a)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The under wearable portion L may further include a knee joint driving
상기 병렬링크부는, 상기 하지 착용부(L)의 전면, 배면 또는 측면의 위치 중 어느 하나의 위치에 설치될 수 있다.The parallel link portion may be installed at any position of the front surface, the back surface, or the side surface of the underwear portion L.
상술한 구조를 가지는 본 발명의 착용로봇은, 하지 착용부(L)와 병렬로 배치되는 병렬링크부를 하지 착용부(L)에 부가하여, 착용로봇의 허리부(고관절부(40))에 가해지는 하중을 병렬링크부와 신발착용부(30)를 통해 지면으로 전달하도록 하여, 착용로봇의 허리에 가해지는 하중을 경감시키고, 이에 의해 작업자가 부담하는 하중을 경감시키는 효과를 제공한다.The worn robot according to the present invention having the above-described structure has a parallel link portion arranged in parallel with the under wear portion L in addition to the under wear portion L so as to be applied to the waist portion (the hip joint portion 40) The load applied to the waist of the wearing robot is reduced by transmitting the losing load through the parallel link portion and the
또한, 본 발명의 착용로봇은 하지 착용부(L)와 병렬로 배치되는 병렬링크부의 길이를 가변시킬 수 있도록 하는 구성하고, 병렬링크부의 길이 가변에 따라 하지 착용부(L)에 대한 상지 착용부(B)의 기울기를 무게 중심의 균형을 유지하도록 조절할 수 있도록 하는 것에 의해, 착용로봇의 경사 각도에 무관하게 상지 착용부의 기울기를 지면에 대하여 무게 균형을 유지하는 위치로 유지시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the wear robot of the present invention may be configured so that the length of the parallel link portion disposed in parallel with the under wear portion L can be varied, and the length of the parallel link portion may be varied depending on the length of the parallel link portion, The inclination of the upper arm portion B can be adjusted so as to maintain the balance of the center of gravity so that the inclination of the upper arm wearing portion can be maintained at a position where the weight balance is maintained with respect to the ground regardless of the inclination angle of the wearing robot to provide.
또한, 본 발명의 착용로봇은, 하지 착용부(L)와 병렬로 배치되는 병렬링크부의 길이를 가변시키는 것에 의해, 하지 착용부(L)에 대한 상지 착용부(B)의 기울기를 무게 중심의 균형을 유지하는 기울기를 가지도록 조절할 수 있어, 고관절부(40)를 중심으로 하는 상지 착용부(B)의 회전 모멘트를 최소화시킴으로써, 착용로봇의 전도 위험을 최소화시키는 효과를 제공한다.The worn robot of the present invention can change the length of the parallel link portion disposed in parallel with the under wear portion L to change the inclination of the upper wear portion B relative to the under wear portion L to the center of gravity So that the rotation moment of the upper wearer B centering around the
또한, 본 발명의 착용로봇은, 착용로봇의 경사 각도에 무관하게 상지 착용부(B)의 기울기를 지면에 대하여 무게 균형을 유지하는 위치로 유지시키게 되므로, 착용로봇을 착용한 작업자가 최소한의 힘만으로 균형을 잡을 수 있도록 함으로써, 작업자가 부담해야 하는 하중 부담을 최소화시키는 효과를 제공한다.In addition, since the wear robot of the present invention keeps the inclination of the upper wearer B at a position where the weight balance is maintained with respect to the ground regardless of the inclination angle of the wear robot, So that it is possible to minimize the load burden that the operator has to bear.
또한, 본 발명의 착용로봇은, 착용로봇의 무게 중심의 균형을 일치시키는 것에 의해 관절부의 구동력이 작은 상태에서도 유효하게 구동할 수 있게 되므로, 구동력 제공을 위한 기구들의 크기와 용량을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라, 착용로봇 전체의 무게와 크기를 현저히 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the wearable robot of the present invention can be effectively driven even when the driving force of the joint part is small by matching the balance center of gravity of the wearable robot, so that the size and capacity of the mechanisms for providing the driving force can be reduced , Thereby providing an effect of significantly reducing the weight and size of the entire wearing robot.
도 1은 상술한 바와 같은 관절부의 회전력을 제공하기 위하여 유압구동기를 보조 기구로 구비한 종래기술의 착용로봇(1)의 개략적인 관절 구조를 나타내는 도면,
도 2는 관절부에 구동모터가 내장된 종래기술의 착용로봇(2)의 개략적인 관절 구조를 나타내는 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 일 실시예에 따르는 길이조절부(125)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(100)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 다른 실시예에 따르는 탄성식 또는 유압식의 댐퍼부(124)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(200)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 길이조절부(125)를 구비하고, 슬관절구동모터(70a)에 의해 구동력을 발생시키는 수동고관절형 착용로봇(300)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 유압식의 고관절부유연구동기(180)를 구비한 능동고관절형 착용로봇(400)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 유압식의 고관절부유연구동기(180)를 구비하고, 병렬링크가 하지 착용부(L)의 뒤쪽에 배치된 능동고관절형 착용로봇(500)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic joint structure of a wearable robot 1 of the prior art having a hydraulic actuator as an auxiliary mechanism for providing a rotational force of the joint part as described above,
FIG. 2 is a view showing a schematic joint structure of a conventional wearing robot 2 in which a driving motor is incorporated in a joint part,
3 and 4 are views showing the construction and operation state of a passive hip joint
5 is a view showing the configuration and operation state of a passive
6 is a schematic view showing a configuration of a passive hip
FIG. 7 is a view showing the configuration and operation state of an active hip
FIG. 8 is a block diagram of a parallel link type wearing robot according to another embodiment of the present invention, which is provided with a hydraulic type hip
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.
본 발명의 실시예의 설명에서, 종래기술과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호화 구성명칭을 사용하며, 상지 착용부와 하지 착용부는 각각의 서로 다른 구성의 착용로봇의 구조에서 종래기술에서와 같이 상지 착용부는 B로 하지 착용부는 L로 도면 부호를 사용하여 설명한다.In the description of the embodiment of the present invention, the same reference numerals denote the same constituent elements as the conventional art, and in the structure of the wearing robot in which the upper and lower wearer parts have different configurations, B and the wearing part is denoted by L and the reference numerals are used.
본 발명의 병렬 링크 형 착용로봇은 도 3 내지 도 6의 수동고관절형 착용로봇(100, 200, 300)과 도 7 및 도 8의 능동고관절형 착용로봇(400, 500)으로 구성될 수 있다.The parallel link type wearing robot of the present invention can be composed of the manual hip
도 3 내지 도 6의 상기 수동고관절형 착용로봇(100, 200, 300)은 상지 착용부(B)의 중심의 위치를 조절하기 위한 가변링크로서의 다수의 병렬링크와, 병렬링크의 길이를 조절하는 길이조절부(125)와, 상체를 유연하게 잡아주는 탄성식 또는 유압식의 댐퍼부(124)를 포함하여 구성된다.The manual hip joint-
그리고 도 7 및 도 8의 상기 능동고관절형 착용로봇(400, 500)은 상체의 중심 위치와 착용자가 유연함을 느낄 수 있도록 유연제어를 수행하는 고관절부유연구동기(180)를 포함하여 구성된다.The active hip joint
먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하여 수동고관절형 착용로봇(100, 200, 300)에 대하여 설명한다.First, the manual hip
도 3 및 도 4는 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 일 실시예에 따르는 길이조절부(125)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(100)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 다른 실시예에 따르는 탄성식 또는 유압식의 댐퍼부(124)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(200)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 길이조절부(125)를 구비하고, 슬관절구동모터(70a)에 의해 구동력을 발생시키는 수동고관절형 착용로봇(300)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이다.3 and 4 are views showing the construction and operation of a passive haptic wearing
도 3 내지 도 6의 병렬링크의 길이를 조절하는 길이조절부(125)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(100, 200, 300)의 기본 골격구조는 종래기술과 같이, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)로 구성된다.The basic skeleton structure of the manual hip joint
상기 상지 착용부(B)는 L자 형상으로 형성되어, 내부에 제어부, 센서, 구동을 위한 유압유체탱크, 배터리 등이 장착되도록 구성된다.The upper wearer B is formed in an L shape and is configured to be equipped with a control unit, a sensor, a hydraulic fluid tank for driving, and a battery.
상기 하지 착용부(L)는 대퇴골격부(10), 종아리골격부(20), 신발착용부(30)로 구성된다. 그리고 하지 착용부(L)의 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)는 슬관절부(60)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 종아리골격부(20)와 신발착용부(30)는 발목관절부(80)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 또한, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)는 고관절부(40)에 의해 회전 가능하게 연결 구성된다.The under wear portion L is composed of a
그리고 도 3 내지 도 5의 착용로봇(100, 200)은 단부가 각각 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)의 뒷면 측에 결합되는 유압식 슬관절구동기(70)를 구비하여 유압력에 의해 작업자의 근력을 보조하도록 구성된다.The
또한, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)는 대퇴골격부병렬링크(110)가 결합되는 돌출부(40a)를 형성하도록 상지 착용부(B)의 안착부의 단부에서 일정 위치 내측의 위치에서 회전 가능하게 결합되어 형성되는 고관절부(40)에 의해 회전 가능하게 연결 구성된다.The upper and lower wearer's B and L are positioned at a position inside the predetermined position at the end of the seating portion of the upper wearer B so as to form a
그리고, 상기 슬관절부(60)에는 일단부가 회전 가능하게 결합되는 이격링크(165)가 장착되고, 이격링크(165)의 타 단부에는, 일단부가 상기 돌출부(40a)의 단부와 회전 가능하게 대퇴골격부병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되는 대퇴골격부병렬링크(110)의 단부의 타단부가 병렬링크슬관절부(160)를 형성하도록 회전 가능하게 구성된다.One end of the
상술한 구성에서 상기 슬관절부(60)는 주로 착용로봇 전체를 지지하여 주는 기능을 수행하며, 고관절부(40)는 상체를 지지하면서 상체를 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 특히 고관절부(40)의 움직임으로 착용자가 자세를 잡게 된다.In the above-described configuration, the knee
상술한 구성은 도 3 내지 도 5에서 동일하다.The above-described configuration is the same in Fig. 3 to Fig.
차이점으로는, 도 3 및 도 4의 착용로봇은 길이조절부(125)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(100)이다.3 and 4 are the manual hip joint
도 3 및 도 4의 길이조절부(125)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(100)은, 대퇴골격부병렬링크(110)의 하단부에서 일단부가 병렬링크슬관절부(160)를 형성하고 타단부는 신발착용부(30)와 결합되는 제1종아리골격부병렬링크(120a)를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 제1종아리골격부병렬링크(120a)는 전체 길이를 조절할 수 있도록 상부링크(121)와 하부링크(123) 및 상부링크(121)와 하부링크(123) 사이의 길이를 조절하도록 상부링크(121)와 하부링크(123)의 사이에서 결합되는 길이조절부(125)를 포함하여 구성된다.The manual hip
이때 상기 상부링크(121)의 하단부와 상기 하부링크(123)의 상단부는 서로 반대 방향의 수나사부 또는 암나사부로 형성되고, 상기 길이조절부(125)의 상부와 하부에는 상기 상부링크(121)의 하단부와 상기 하부링크(123)의 상단부에 형성되는 나사부에 대응하는 나사부가 형성되어, 길이조절부(125)의 회전에 따라 상부와 하부가 서로 반대 방향의 나사 회전을 수행하여 제1종아리골격부병렬링크(120a)의 전체 길이가 신장 또는 수축되도록 구성될 수 있다.At this time, the lower end of the
또한, 상기 길이조절부(125)는 유압실린더 형태로 구성되고, 상기 상부링크(121)와 상기 하부링크(123)는 상기 유압실린더의 양측에 결합되는 실린더로드로 구성되어, 상기 제1종아리골격부병렬링크(120a)의 길이를 조절하도록 구성될 수도 있다.The
상술한 구성의 나사식 또는 유압식의 길이조절 기능은 길이조절부(125)의 길이를 수동 또는 자동으로 제어하는 것에 의해 제1종아리골격부병렬링크(120a)의 길이를 수동 또는 자동으로 조절하도록 구성될 수도 있다.The screw or hydraulic length adjusting function of the above-mentioned configuration is configured to manually or automatically control the length of the
또한, 상기 병렬링크슬관절부(160)와 슬관절부(60)의 사이에는, 양단부가 각각이 회전 가능하도록 상기 병렬링크슬관절부(160)와 슬관절부(60)에 양측 단부 각각이 결합되는 이격링크(165)가 결합된다. 상기 이격링크(165)는 대퇴골격부(10)와 대퇴골격부병렬링크(110), 종아리골격부(20)와 제1종아리골격부병렬링크(120a)가 일정 간격을 유지하도록 한다.Between the parallel
상술한 구성을 가지는 도 3 및 도 4의 수동고관절형 착용로봇(100)은, 도 4와 같이, 하중체에 대한 작업을 수행하고자 하는 경우 길이조절부(125)를 이용하여 제1종아리병렬링크(120a)의 길이를 수축시킨다. 제1종아리병렬링크(120a)의 길이가 수축되면, 대퇴골격부병렬링크(110)가 돌출부(40a)를 고관절부(40)를 중심으로 시계 방향으로 회전시켜 상지 착용부(B)의 자세를 앞으로 기울어지도록 하여 무게 중심의 균형을 유지하도록 한다. 이에 의해 작업자가 착용로봇(100)을 착용한 상태에서 하중체를 들어올리거나, 운반하는 등의 작업을 수행하기 위하여 슬관절구동기(70)의 구동에 의해 하지 착용부(L)가 접혀지거나 펼쳐지는 경우에도 상지 착용부(B)는 항상 앞쪽으로 기울어진 상태를 유지하게 되어 항상 무게 중심의 균형이 유지된다.
The manual hip joint
도 5의 길이조절부(125)와 탄성식 또는 유압식의 댐퍼부(124)를 구비한 수동고관절형 착용로봇(200)은, 상부링크(121)와 길이조절부(125)와 하부링크(123)에 더하여 하부링크(123)의 하단부와 신발착용부(30)의 사이에 탄성식 또는 유압식의 충격을 흡수하는 댐퍼부(124)를 더 포함하는 제2종아리골격부병렬링크(120b)를 포함하여 구성된다.The manual hip joint
상기 도 5의 착용로봇(200)은 상기 댐퍼부(124)에 의해 작업자가 착용로봇(200)을 착용한 상태에서 작업을 수행하는 경우, 착용로봇(200)의 구동 중에 발생하는 충격을 흡수하여 상지 착용부(B)로 전달되는 충격을 흡수하여, 상지 착용부(B)의 구동에 유연성을 제공한다.
When the worker wears the
도 6은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 길이조절부(125)를 구비하고, 슬관절구동모터(70a)에 의해 구동력을 발생시키는 수동고관절형 착용로봇(300)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이다.6 is a schematic view showing a configuration of a passive hip
도 6의 착용로봇(300)은, 도 3 내지 도 5의 구성을 가지는 착용로봇(100, 200)에서 구동력을 제공하기 위한 슬관절구동기(70) 대신 슬관절부(60)에 장착되는 슬관절구동모터(70a)를 포함하여 구성된다.The wearing
상술한 구성을 가지는 도 6의 착용로봇(200)의 종아리병렬링크는 도 6에서 상부링크(121)와 하부링크(123)와 길이조절부(125)와 댐퍼부(124)를 포함하여 구성되는 제2종아리골격부병렬링크(120b)로 도시되어 있으나, 도 3 및 도 4의 제1종아리골격부병렬링크(120a)로 구성될 수도 있다.6 having the above-described configuration includes the
도 6의 착용로봇(300)은 구동력을 슬관절구동모터(70a)에 의해 제공받는 것을 제외하고는 도 3 내지 도 5의 착용로봇(100, 200)과 동일한 구성 및 작용을 수행하므로 그 상세한 작용의 설명은 생략한다.
The wearing
상술한 도 3 내지 도 6의 착용로봇(100, 200, 300)의 구성에서 대퇴골격부병렬링크(110)와 이격링크(165)와 상기 제1종아리골격부병렬링크(120a) 또는 제2종아리골격부병렬링크(120b)로 구성도는 병렬링크부가 하지 착용부(L)의 앞쪽에 배치 구성되는 것으로 도시하였으나, 상기 별령링크부는 상기 하지 착용부(L)의 뒤쪽에 배치되도록 구성될 수 있다. 이 경우 상기 대퇴골격부병렬링크(110)의 상단부는 고관절부(40)의 뒤쪽에서 상지 착용부(B)에 대퇴골격부병렬링크(110)의 상단부를 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1종아리골격부병렬링크(120a) 또는 제2종아리골격부병렬링크(120b)의 하단부는 신발착용부(30)의 뒷꿈치를 돌출 형성하여 회전 가능하게 결합시키며, 병렬링크슬관절부(160)가 슬관절부(60)의 뒤쪽에 위치하도록 이격링크(165)를 결합시키게 된다.
In the configuration of the wearing
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 능동고관절형 착용로봇(400, 500)에 대하여 설명한다.Next, the active hip joint wearing
도 7은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 유압식의 고관절부유연구동기(180)를 구비한 능동고관절형 착용로봇(400)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 병렬 링크형 착용로봇의 또 다른 실시예에 따르는 유압식의 고관절부유연구동기(180)를 구비하고, 병렬링크가 하지 착용부(L)의 뒤쪽에 배치된 능동고관절형 착용로봇(500)의 구성 및 작동 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a view showing the configuration and operation state of an active hip joint wearing
도 7 및 도 8의 착용로봇(400, 500) 또한 도 3 내지 도 6의 착용로봇과 같이, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)로 구성된다.The
상지 착용부(B)는 L자 형상으로 형성되어, 내부에 제어부, 센서, 구동을 위한 유압유체탱크, 배터리 등이 장착되도록 구성된다.The upper portion wearing portion B is formed in an L shape and is configured so that a control portion, a sensor, a hydraulic fluid tank for driving, a battery, and the like are mounted inside.
하지 착용부(L)는 대퇴골격부(10), 종아리골격부(20), 신발착용부(30)로 구성된다. 그리고 하지 착용부(L)의 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)는 슬관절부(60)에 의해 회전 가능하게 연결되고, 종아리골격부(20)와 신발착용부(30)는 발목관절부(80)에 의해 회전 가능하게 연결된다. 또한, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)는 고관절부(40)에 의해 회전 가능하게 연결 구성된다. The under wear portion L is composed of a
대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)의 뒷면 측에는 유압식 슬관절구동기(70)가 구비되어 구동력을 제공하도록 구성된다. 이와 달리 도 6과 같이, 슬관절구동기(70)를 대체하여 슬관절구동모터(70a)를 구비하도록 구성될 수도 있다.A hydraulic knee
이때, 상지 착용부(B)와 하지 착용부(L)는 고관절부(40)를 형성하며 회전 가능하게 단부끼리 연결된다.At this time, the upper and lower wear parts (B) and (L) form the hip joint part (40) and are rotatably connected to each other at their ends.
그리고 고관절부보조병렬링크(170)가 고관절부(40)를 중심으로 회전 가능하게 고관절부(40)에 결합되고, 일단부는 대퇴골격부병렬링크(110)의 단부와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합된다. 그리고 상지 착용부(B)의 뒤쪽 하부에 위치하는 단부와 상지 착용부(B)의 사이에는 유압식의 고관절부유연구동기(180)가 결합 구성된다.The hip
도 7 및 도 8의 착용로봇(400, 500)의 차이점을 설명하면, 도 7의 착용로봇(400)은, 상기 슬관절부(60)에 일단부가 회전 가능하게 결합되는 이격링크(165)가 장착되고, 이격링크(165)의 타 단부는 상기 돌출부(40a)의 단부와 회전 가능하게 대퇴골격부병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되는 대퇴골격부병렬링크(110)의 단부의 타단부가 병렬링크슬관절부(160)를 형성하도록 회전 가능하게 결합된다. 또한 병렬링크슬관절부(160)와 신발착용부(30)의 사이에는 일단부는 병렬링크슬관절부(160)에 회전가능하게 결합되고 타단부는 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크(120)가 결합 구성된다. 이때 상기 종아리골격부병렬링크(120)는 제1종아리골격부병렬링크(120a) 또는제2종아리골격부병렬링크(120b)로 대체 구성될 수도 있다.7 will be described. The wearing
도 8의 착용로봇(500)은 도 7과 달리, 상기 대퇴골격부병렬링크(110), 이격링크(165), 종아리골격부병렬링크(120) 또는 제1종아리골격부병렬링크(120a) 또는 제2종아리골격부병렬링크(120b)로 구성되는 병렬링크부가 하지 착용부(L)의 뒤쪽에 구성된다.8, the
상술한 구성에서 상기 슬관절부(60)는 주로 착용로봇 전체를 지지하여 주는 기능을 수행하며, 고관절부(40)는 상체를 지지하면서 상체를 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 특히 고관절부(40)의 움직임으로 착용자가 자세를 잡게 된다.In the above-described configuration, the knee
상술한 구성을 가지는 도 7 및 도 8의 능동고관절형 착용로봇(400, 500)은, 슬관절구동기(70)(또는 슬관절구동모터(70a, 도 6 참조)의 구동에 의해 하지 착용부(L)가 펼쳐지거나 접혀지는 경우에 따라, 고관절부유연구동기(180)가 상지 착용부(B)를 앞쪽으로 일정 각도 기울어진 상태를 유지함으로써 무게 중심의 균형을 유지하게 된다.
The active hip
상술한 본 발명의 실시예의 착용로봇의 구성 중 상기 댐퍼부(124)는 유압식 댐퍼와 탄성식 댐퍼가 결합되는 복합댐퍼를 포함하여 구성될 수도 있다.The
또한, 본 발명의 착용로봇에서 슬관절구동기(70)는 슬관절구동모터(70a)로 대체 구성되고, 슬관절구동모터(70a)는 슬관절구동기(70)로 대체 구성되는 등 구동수단은 다양하게 변형 실시될 수 있다.In addition, in the wearing robot of the present invention, the knee
또한, 상술한 본원 발명의 실시예에서는 제1종아리골격부병렬링크(120a) 또는 제2종아리골격부병렬링크(120b)가 길이가 가변되는 것으로 하여 본 발명의 착용로봇을 설명하였으나, 본 발명의 착용로봇은, 대퇴골격부병렬링크(110)가, 상부링크와 하부링크 및 상부링크와 하부링크의 길이를 가변시키도록 상부링크와 하부링크에 결합되는 길이조절부를 포함하여 길이가 가변되도록 구성될 수도 있다.In addition, in the embodiment of the present invention described above, the wearable robot of the present invention is described in which the length of the first calf skeleton
또한, 상기 대퇴골격부병렬링크(110)에도 댐퍼부(124)가 구비될 수도 있다.In addition, the femoral compartment
상술한 본원 발명의 구성에서, 상기 병렬링크부는, 상기 하지 착용부(L)의 전면, 배면 또는 측면의 위치 중 어느 하나의 위치에 선택적으로 설치될 수 있다.In the above-described configuration of the present invention, the parallel link portion may be selectively installed at any position of the front surface, the back surface, or the side surface of the underwear portion L.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 병렬링크형 착용로봇(100, 200, 300, 400, 500)들은, 무게 중심의 균형을 위해 착용자의 허리에서 받쳐야 할 하중을 병렬링크부의 구현으로 신발착용부(30)와 지면으로 전달되도록 함으로써, 작업자의 하중 부담을 최소화시킬 수 있도록 한다.The parallel link type worn
또한, 본 발명의 병렬링크형 착용로봇(100, 200, 300, 400, 500)들은, 병렬링크부의 길이를 가변시키는 것은 상지착용부(B) 무게 중심의 균형을 유지하도록 하므로, 고관절부(40)를 중심으로 하는 상지 착용부(B)의 회전 모멘트를 최소화시키는 것에 의해, 착용로봇의 전도 위험을 최소화시켜, 작업 안전성을 향상시키게 된다.The parallel link type worn
100, 200, 300: 수동고관절형 착용로봇
B: 상지 착용부 L: 하지 착용부
10: 대퇴골격부 20: 종아리골격부
30: 신발착용부 40: 고관절부 40a: 돌출부
50: 고관절유압구동기 60: 슬관절부
70: 슬관절구동기 70a: 슬관절구동모터
80: 발목관절부 110: 대퇴골격부병렬링크
120: 종아리골격부병렬링크 120a: 제1종아리골격부병렬링크
120b: 제2종아리골격부병렬링크 140b: 병렬링크관절부
160: 병렬링크슬관절부 165: 이격링크
170: 고관절부보조병렬링크 180: 고관절부유연구동기100, 200, 300: Passive Hip Wear Robot
B: upper limb wearing part L: not wearing part
10: femur compartment 20: calf skeleton
30: shoe wearing part 40: hip
50: Hip joint hydraulic actuator 60: Knee joint part
70: knee
80: ankle joint 110: femoral joint parallel link
120: calf skeleton
120b: second calf skeleton
160: parallel link knee joint 165:
170: Hip assistant Joe Byeonryul Link 180: Hip flap study
Claims (12)
상기 하지 착용부(L)는,
상기 상지 착용부(B)의 기울기를 조절하도록 하지착용부(L)와 병렬로 결합되는 길이 가변 가능한 병렬링크부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.The calf skeleton portion 20 and the shoe wearing portion 30 are rotatably connected to each other by ankle portion 60. The upper and lower leg portions 10 and 20 are rotatably connected by a knee portion 60, And a wearer arm (L) rotatably connected by the joint part (80) and coupled to form the upper joint (B) and the hip joint (40)
The underwearing portion (L)
The parallel link type wearing robot according to claim 1 or 2, further comprising a parallel link unit that is connected to the wearer (L) in parallel to adjust the inclination of the upper wearer (B).
일 단부는 상기 상지 착용부(B)에 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와,
상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,
상기 종아리골격부병렬링크는,
상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와,
상기 상부링크의 하부에 배치되고 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와,
상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus of claim 1,
A femoral joint parallel link having one end rotatably coupled to the upper limb attachment portion B and a parallel link hinge portion 140b formed at the lower end thereof to form a parallel link knee joint 160; ,
An upper end rotatably coupled to the parallel link knee joint part 160 and a lower end rotatably coupled to the shoe attaching part 30;
The calf skeleton parallel link includes:
An upper link rotatably coupled to an upper end of the parallel link knee joint 160,
A lower link disposed at a lower portion of the upper link and having a lower end rotatably coupled to the shoe wearing portion 30;
And a length adjuster coupled between the upper link and the lower link to vary lengths of the upper link and the lower link.
일 단부는 상기 상지 착용부(B)에 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와,
상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되고, 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,
상기 대퇴골격부병렬링크는,
상단부가 상기 상지 착용부(B)에 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와,
하단부가 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와,
상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus of claim 1,
A femoral joint parallel link having one end rotatably coupled to the upper limb attachment portion B and a parallel link hinge portion 140b formed at the lower end thereof to form a parallel link knee joint 160; ,
An upper end rotatably coupled to the parallel link knee joint part 160 and a lower end rotatably coupled to the shoe attaching part 30;
The femoral joint parallel link includes:
An upper link rotatably coupled to the upper extremity wearing part B,
A lower link rotatably coupled to the parallel link knee joint 160 at a lower end thereof,
And a length adjuster coupled between the upper link and the lower link to vary lengths of the upper link and the lower link.
상기 고관절부(40)를 중심으로 회전되도록 결합되는 고관절부보조병렬링크(170);와,
상기 고관절부보조병렬링크(170)의 착용로봇의 뒤쪽으로 돌출된 단부에서 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 상기 상지착용부(B)의 사이에 결합되는 고관절부유연구동기(180);와,
일단부는 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되고, 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 종아리골격부병렬링크(120)의 상단부에 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와,
일단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 결합되고, 타단부는 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,
상기 종아리골격부병렬링크는,
상기 병렬링크슬관절부(160)에 상단부가 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와,
상기 상부링크의 하부에 배치되고 하단부는 상기 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와,
상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus of claim 1,
A hip joint secured link 170 coupled to rotate about the hip joint 40,
A hip joint suspending study synchronizer 180 coupled between the hip joint guide link 170 and the upper wearer B at an end protruding rearward of the wear robot of the hip joint assisted dovetail link 170;
The other end of the parallel link knee joint part 160 is connected to the upper end of the calf skeleton parallel link 120. The other end of the parallel link knee joint part 160 forms a parallel link hinge part 140b, A femoral collimated parallel link,
And a calf skeleton parallel link at one end forming the parallel link knee section 160 and the other end rotatably coupled to the shoe wearing section 30,
The calf skeleton parallel link includes:
An upper link rotatably coupled to an upper end of the parallel link knee joint 160,
A lower link disposed at a lower portion of the upper link and having a lower end rotatably coupled to the shoe wearing portion 30;
And a length adjuster coupled between the upper link and the lower link to vary lengths of the upper link and the lower link.
상기 고관절부(40)를 중심으로 회전되도록 결합되는 고관절부보조병렬링크(170);와,
상기 고관절부보조병렬링크(170)의 착용로봇의 뒤쪽으로 돌출된 단부에서 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 상기 상지착용부(B)의 사이에 결합되는 고관절부유연구동기(180);와,
일단부는 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 결합되고, 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 종아리골격부병렬링크(120)의 상단부에 회전 가능하게 결합되는 대퇴골격부병렬링크;와,
일단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)를 형성하며 결합되고, 타단부는 신발착용부(30)에 회전 가능하게 결합되는 종아리골격부병렬링크;를 포함하고,
상기 대퇴골격부병렬링크는,
상단부가 상기 고관절부보조병렬링크(170)와 병렬링크고관절부(140b)를 형성하며 회전 가능하게 결합되는 상부링크;와,
하단부가 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 하부링크;와,
상기 상부링크와 상기 하부링크의 길이를 가변시키도록 상기 상부링크와 상기 하부링크의 사이에 결합되는 길이조절부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus of claim 1,
A hip joint secured link 170 coupled to rotate about the hip joint 40,
A hip joint suspending study synchronizer 180 coupled between the hip joint guide link 170 and the upper wearer B at an end protruding rearward of the wear robot of the hip joint assisted dovetail link 170;
The other end of the parallel link knee joint part 160 is connected to the upper end of the calf skeleton parallel link 120. The other end of the parallel link knee joint part 160 forms a parallel link hinge part 140b, A femoral collimated parallel link,
And a calf skeleton parallel link at one end forming the parallel link knee section 160 and the other end rotatably coupled to the shoe wearing section 30,
The femoral joint parallel link includes:
An upper link having an upper end rotatably coupled to the hip joint fixed link 170 and the parallel link hinge 140b,
A lower link rotatably coupled to the parallel link knee joint 160 at a lower end thereof,
And a length adjuster coupled between the upper link and the lower link to vary lengths of the upper link and the lower link.
탄성식 또는 유압식 댐퍼부(124)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the femoral compartment parallel link, or the calf skeleton parallel link,
Further comprising an elastic or hydraulic damper portion (124).
상기 상부링크의 하단부와 상기 하부링크의 상단부는 서로 반대 방향의 수나사부 또는 암나사부로 형성되고,
상기 길이조절부의 상부와 하부에는 상기 상부링크의 하단부와 상기 하부링크의 상단부에 형성되는 나사부에 대응하는 암나사부 또는 수나사부가 형성되어,
상기 길이조절부의 회전에 따라 상부와 하부가 서로 반대 방향의 나사 회전을 수행하여 길이가 가변되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.The method according to any one of claims 2 to 5,
The lower end of the upper link and the upper end of the lower link are formed as male threads or female threads in mutually opposite directions,
A female screw portion or a male screw portion corresponding to a screw portion formed at a lower end portion of the upper link and an upper end portion of the lower link is formed at an upper portion and a lower portion of the length adjusting portion,
Wherein the upper and lower portions are configured to be rotated in opposite directions to each other in accordance with the rotation of the length adjusting portion.
상기 길이조절부는 유압실린더 형태로 구성되고,
상기 상부링크와 상기 하부링크는 상기 유압실린더의 양측에 결합되어 전체 길이가 가변되는 실린더로드로 형성될 수도 있다.The method according to any one of claims 2 to 5,
Wherein the length adjuster is configured in the form of a hydraulic cylinder,
The upper link and the lower link may be formed as cylinder rods which are coupled to both sides of the hydraulic cylinder and whose overall lengths are variable.
상기 슬관절부(60)에 일단부가 회전 가능하게 결합되고 타단부는 상기 병렬링크슬관절부(160)에 회전 가능하게 결합되는 이격링크(165);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.The parallel link unit according to any one of claims 2 to 5,
And a spaced link (165) rotatably coupled to the knee joint (60) at one end and rotatably coupled to the parallel link knee joint (160) at the other end. Wearing robots.
상기 대퇴골격부(10)와 종아리골격부(20)의 배면에 결합되는 슬관절구동기(70)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus according to claim 1,
And a knee joint actuator (70) coupled to a rear surface of the femur compartment (10) and the calf skeleton (20).
상기 슬관절부(60)의 내부에 장착되는 슬관절부구동모터(70a)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus according to claim 1,
And a knee joint part driving motor (70a) mounted inside the knee joint part (60).
상기 하지 착용부(L)의 전면, 배면 또는 측면의 위치 중 어느 하나의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 병렬 링크형 착용로봇.[2] The apparatus of claim 1,
Is provided at a position on the front surface, the back surface, or the side surface of the underwear (L).
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