KR20160005816A

KR20160005816A - 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20160005816A
Application number: KR1020140084336A
Authority: KR
Inventors: 홍영대; 이석원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-01-18

Abstract

착용자의 발바닥과 결합되는 발바닥모듈; 발바닥모듈에 마련되어 발바닥모듈과 지면의 접촉여부를 감지하는 테이프스위치; 발바닥모듈에 마련되어 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 측정하는 로드셀; 및 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하고 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하며, 발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 제어부;를 포함하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법이 소개된다.

Description

착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법 {SYSTEM AND METHOD FOR SENSING WALKING INTENTION OF WEARABLE ROBOT}

본 발명은 테이프스위치와 로드셀을 이용하여 착용자의 보행의도를 감지하여 제어함으로써 최초 보행시 착용자가 느끼는 부하를 덜어줄 수 있도록 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

착용식 로봇의 상태는 크게 직립과 보행의 두 가지 상황이 존재한다. 착용식 하지 로봇의 제어는 로봇의 상태에 따라 그 제어 방법이 다르기 때문에 로봇의 상태가 '양발지지 상태' 인지, '한발(왼발/오른발)지지 상태' 인지를 명확히 파악하여야 한다.

종래에는 로봇의 발바닥모듈 바닥면에 tape switch와 같은 센서를 부착하여 발바닥모듈의 지면과의 접촉 상태에 따라 로봇의 양발지지/한발지지 상태를 감지하였다. 즉, 로봇의 발을 착용자가 직접 들어올려 지면으로부터 떨어뜨려 한발지지 상태로 로봇의 상태를 변경하였다.

그러나 이와 같은 방법은 착용자가 다리를 들어올리는 동안 로봇의 무게에 의해 부하를 느끼게 된다.

따라서, 이러한 착용자의 보행의도를 미리 파악하여 그에 대응되는 로봇 발을 양중할 수 있는 힘을 미리 가한다면, 착용자가 느끼는 보행에 대한 부하를 현저히 저감하고, 가벼우면서 빠른 보행이 가능하도록 하는 장점이 있을 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1371756 B1

본 발명은 테이프스위치와 로드셀을 이용하여 착용자의 보행의도를 감지하여 제어함으로써 최초 보행시 착용자가 느끼는 부하를 덜어줄 수 있도록 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템은, 착용자의 발바닥과 결합되는 발바닥모듈; 발바닥모듈에 마련되어 발바닥모듈과 지면의 접촉여부를 감지하는 테이프스위치; 발바닥모듈에 마련되어 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 측정하는 로드셀; 및 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하고 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하며, 발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 제어부;를 포함한다.

테이프스위치는 발바닥모듈의 하부에 마련될 수 있다.

테이프스위치는 발바닥모듈의 전방부 및 후방부에 각각 마련될 수 있다.

로드셀은 발바닥모듈의 상부에 마련될 수 있다.

로드셀은 발바닥모듈의 전방부 양측에 하나씩 마련되고 후방부 양측에 하나씩 마련되어 총 4개가 마련될 수 있다.

발바닥모듈은 착용자의 좌측다리 발바닥과 결합되는 좌측발바닥모듈 및 착용자의 우측다리 발바닥과 결합되는 우측발바닥모듈로 구성되고, 테이프스위치 및 로드셀은 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈에 각각 마련될 수 있다.

제어부는 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

제어부는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

제어부는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법은, 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계; 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계; 및 발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 보행판단단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법은, 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계; 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계; 및 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 보행판단단계;를 포함한다.

보행판단단계는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

보행판단단계는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법에 따르면, 테이프스위치와 로드셀을 이용하여 착용자의 보행의도를 감지하여 제어함으로써 최초 보행시 착용자가 느끼는 부하를 덜어줄 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 끝단 구속형의 착용식 하지 로봇에 대하여, 테이프스위치를 통해 로봇의 보행 상태를 감지하고, 로드셀 센서를 통해 보행 동안 착용자가 로봇 발에 가하는 힘과 그 변화량을 측정함으로써, 양발지지 상태에서 한발지지 상태로 전환하여 보행하려는 의도를 빠르게 감지할 수 있다. 따라서 빠르게 보행 상태에 맞는 제어 알고리즘으로 로봇을 동작시켜 착용자가 보행하는 동안 느끼는 부하를 저감시킬 수 있다.

도 1 및 2는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템의 구성도.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템의 테이프스위치 및 로드셀을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법의 순서도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

도 1 및 2는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템의 구성도이고, 도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템의 테이프스위치 및 로드셀을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법의 순서도이다.

먼저 도 1과 2를 참고한다. 본 발명에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템은, 착용자(100)의 발바닥(120)과 결합되는 발바닥모듈(200); 발바닥모듈(200)에 마련되어 발바닥모듈(200)과 지면의 접촉여부를 감지하는 테이프스위치(240); 발바닥모듈(200)에 마련되어 착용자(100)의 발바닥(120)이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘을 측정하는 로드셀(220); 및 테이프스위치(240)를 통해 발바닥모듈(200)의 지면 접촉여부를 판단하고 로드셀(220)을 통해 착용자(100)의 발바닥(120)이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘을 계측하며, 발바닥모듈(200)이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥(120)이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자(100)가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 제어부(500);를 포함한다.

본 발명은 끝단 구속형 착용식 하지 로봇에 있어서, 착용자의 보행 의도를 감지하기 위한 알고리즘에 관한 것이다. 보행을 위한 착용식 로봇의 상태는 한발지지 상태와 양발지지 상태로 구분되고 각각의 상태에 따라 로봇의 제어 알고리즘이 달라지게 된다. 그러므로 착용자의 보행 의도를 정확히 감지하여야 보행 상태에 맞는 제어 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 발명은 로드셀 센서와 tape switch를 이용한 착용자의 보행 의도를 빠르게 감지하기 위한 알고리즘을 제안한다.

본 발명은 끝단 구속형 착용식 하지 로봇에 대하여, 각 관절에 회전형 구동기와 회전각을 측정할 수 있는 엔코더를 포함하는 관절 기구부, 윗면에 직사각형 배치로 4개의 로드셀 센서가 장착되어 있고 아랫면에 앞뒤로 2개의 tape switch가 장착되어 있는 착용식 로봇 발바닥모듈, 이 발바닥모듈로부터 측정된 센서 값들을 이용하여 착용자의 보행 의도를 감지하는 알고리즘으로 구성되어 있다.

먼저 발바닥모듈 아랫면에 장착되어 있는 tape switch를 통해 로봇 왼발/오른발의 지면과의 접촉 상태를 감지한다. 그리고 발바닥모듈 윗면에 장착되어 있는 로드셀 센서를 통해 보행 동안의 착용자가 로봇 발에 가하는 힘과 그 변화량을 측정하여 양발지지 상태에서 왼발/오른발지지 상태로 전환하여 보행하려는 의도를 감지하고 이렇게 감지된 보행 상태에 따라 그에 맞는 제어 알고리즘으로 로봇을 동작시킨다.

이에 따라, 본 발명은 끝단 구속형 착용식 하지 로봇에 대하여, tape switch를 통해 로봇의 보행 상태를 감지하고, 로드셀 센서를 통해 보행 동안 착용자가 로봇 발에 가하는 힘과 그 변화량을 측정함으로써, 양발지지 상태에서 한발지지 상태로 전환하여 보행하려는 의도를 빠르게 감지할 수 있다. 따라서 빠르게 보행 상태에 맞는 제어 알고리즘으로 로봇을 동작시켜 착용자가 보행하는 동안 느끼는 부하를 저감시킬 수 있다.

구체적으로, 도 1과 같이 착용자는 로봇에 허리측에서 구속(400)되고 발이 구속(210)된다. 그리고 로봇에는 각 관절마다 구동부(300)가 마련되고 회전을 측정하는 인코더가 마련된다. 제어부(500)는 착용자의 보행시 각 구동부(300)를 적절히 작동시켜 보행제어를 하게 된다. 양발지지시에는 구동부(300)가 지지력을 형성할 수 있도록 하고, 한발지지 혹은 보행시에는 그에 따라 보행의 제어를 수행하게 된다. 이러한 보행제어에 관하여는 종래에 제시된 다양한 선행기술들을 모두 사용할 수 있다.

착용자(100)가 보행을 하기 위해 한발을 드는 순간 도 2와 같이 다리가 들어올려지면 로봇은 보행제어를 시작하였다. 그러나 이 경우 착용자(100)가 발을 들어올린 후에야 구동부에서 구동력을 발생하였는바, 그 사이에 착용자(100)는 발을 들어올리는 부하를 감수하고 매뉴얼로 발을 들어올렸어야 했다.

그러나 본 발명은 발바닥모듈에 마련된 센서들의 계측값을 이용하여 보행의도를 미리 파악하고 보행의도가 파악된 시점부터 바로 보행제어를 시작할 수 있도록 구동력을 인가하는바, 보행시작에 돌입하기까지의 시점에서 착용자가 느끼는 부하를 현저히 저감시키고, 그에 따라 빠르고 신속한 보행이 가능하도록 하는 것이다.

구체적으로, 도 4와 같이 착용자의 발바닥과 결합되는 발바닥모듈(200)에 마련되어 발바닥모듈(200)과 지면의 접촉여부를 감지하는 테이프스위치(240)가 마련된다. 테이프스위치(240)는 단순히 온/오프식의 스위치로서 발바닥이 지면에 접촉하였는지 여부를 체크한다. 이러한 테이프스위치(240)는 발바닥모듈의 하부에 마련되고, 또한 테이프스위치(240)는 발바닥모듈의 전방부 및 후방부에 각각 마련될 수 있다. 이를 통해 전후 두 개의 테이프스위치의 값이 모두 일치하는 경우에만 데이터를 신뢰하고 그렇지 않은 경우에는 지면의 상태에 따른 노이즈로 구분할 수 있도록 한다.

한편, 도 3과 같이 발바닥모듈(200)에 마련되어 착용자의 발바닥이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘을 측정하는 로드셀(220)이 마련된다. 로드셀(220)은 발바닥모듈(200)의 상부에 마련될 수 있고, 특히 로드셀(220)은 발바닥모듈(200)의 전방부 양측에 하나씩 마련되고 후방부 양측에 하나씩 마련되어 총 4개(FL1,FL2,FL3,FL4 또는 FR1,FR2,FR3,FR4)가 마련될 수 있다. 이를 통해 통계적으로 합산된 로드셀(220)의 값을 사용하여 좀 더 정확한 보행의도를 파악할 수 있도록 한다.

그리고 제어부(500)는 테이프스위치(240)를 통해 발바닥모듈(200)의 지면 접촉여부를 판단하고 로드셀(220)을 통해 착용자의 발바닥(120)이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘을 계측하며, 발바닥모듈(200)이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥(120)이 발바닥모듈(200)에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 것이다.

특히, 발바닥모듈(200)은 착용자(100)의 좌측다리 발바닥과 결합되는 좌측발바닥모듈 및 착용자의 우측다리 발바닥과 결합되는 우측발바닥모듈로 구성되고, 테이프스위치(240) 및 로드셀(220)은 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈에 각각 마련될 수 있다.

그리고, 제어부(500)는 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부(500)는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법의 순서도이다.

본 발명의 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법은, 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계(S200); 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계(S200); 및 발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 보행판단단계(S300,S320,S400,S420);를 포함한다.

은 좌측발과 우측발의 테이프스위치의 값으로서 0 또는 1로서 지면 접촉여부를 나타낸다. 각 발에 두 개의 스위치가 마련된 경우에는 모두 값이 일치하는 경우에만 사용할 수 있을 것이다.

은 각 발에 마련된 로드셀들의 계측값의 합이고,

은 그 변화량을 나타낸다.

구체적으로, 본 발명의 또 다른 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법은, 테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계(S200); 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계(S200); 및 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 보행판단단계(S300,S320,S400,S420);를 포함한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 보행판단단계는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단(S400)할 수 있다.

그리고 보행판단단계는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단(S300)할 수 있다.

한편, 좌측발바닥모듈이나 우측발바닥모듈 중 하나만이 지면에 접촉된 경우(S220,S240)에는 한발 지지상태로 보아 한발 지지에 필요한 제어를 수행한다(S320,S420).

본 발명의 착용로봇의 보행의도감지시스템 및 그 제어방법에 따르면, 테이프스위치와 로드셀을 이용하여 착용자의 보행의도를 감지하여 제어함으로써 최초 보행시 착용자가 느끼는 부하를 덜어줄 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

200 : 발바닥모듈 220 : 로드셀
240 : 테이프센서 300 : 구동부
500 : 제어부

Claims

착용자의 발바닥과 결합되는 발바닥모듈;
발바닥모듈에 마련되어 발바닥모듈과 지면의 접촉여부를 감지하는 테이프스위치;
발바닥모듈에 마련되어 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 측정하는 로드셀; 및
테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하고 로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하며, 발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 제어부;를 포함하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 1에 있어서,
테이프스위치는 발바닥모듈의 하부에 마련된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 2에 있어서,
테이프스위치는 발바닥모듈의 전방부 및 후방부에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 1에 있어서,
로드셀은 발바닥모듈의 상부에 마련된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 4에 있어서,
로드셀은 발바닥모듈의 전방부 양측에 하나씩 마련되고 후방부 양측에 하나씩 마련되어 총 4개가 마련된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 1에 있어서,
발바닥모듈은 착용자의 좌측다리 발바닥과 결합되는 좌측발바닥모듈 및 착용자의 우측다리 발바닥과 결합되는 우측발바닥모듈로 구성되고, 테이프스위치 및 로드셀은 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 6에 있어서,
제어부는 좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 6에 있어서,
제어부는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 6에 있어서,
제어부는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템.
청구항 1의 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법으로서,
테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계;
로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계; 및
발바닥모듈이 지면에 접촉된 상태에서 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 보행의도가 있는 것으로 판단하여 로봇의 보행제어로 돌입하는 보행판단단계;를 포함하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법.
청구항 6의 착용로봇의 보행의도감지시스템을 제어하는 방법으로서,
테이프스위치를 통해 발바닥모듈의 지면 접촉여부를 판단하는 접촉판단단계;
로드셀을 통해 착용자의 발바닥이 발바닥모듈에 가하는 힘을 계측하는 하중계측단계; 및
좌측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 일측 발바닥이 일측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되어 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 일측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 보행판단단계;를 포함하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법.
청구항 11에 있어서,
보행판단단계는 좌측발바닥모듈과 좌측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 좌측 발바닥이 좌측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 좌측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법.
청구항 11에 있어서,
보행판단단계는 우측발바닥모듈과 우측발바닥모듈이 모두 지면에 접촉된 상태에서 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 감소되는 기울기를 갖고, 동시에 우측 발바닥이 우측 발바닥모듈에 가하는 힘이 일정값 이하가 되는 경우 착용자가 우측 다리의 보행의도가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 보행의도감지시스템 제어방법.