KR20180019512A

KR20180019512A - 강화 장갑의 제어 시스템

Info

Publication number: KR20180019512A
Application number: KR1020177031341A
Authority: KR
Inventors: 요한 잉배스트; 마틴 오스카 구스타프 이왈드슨
Original assignee: 바이오서보 테크놀로지스 악티에보락
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2018-02-26
Also published as: US10786022B2; WO2016174083A1; JP2018517575A; EP3288721B1; ES2748975T3; US20180116310A1; JP6755885B2; EP3288721A1

Abstract

손가락(101-105)을 가지는 강화 장갑(100)의 제어 시스템(200)으로, 상가 장갑 손가락들의 손바닥 측(106) 상의 다른 측정 위치(211-218)들에서 손가락(11-15)과 접촉면 간의 각각의 접촉력을 검출하는 접촉력 센서 수단(210)을 구비하고, 각 장갑 손가락에 파지력을 부과하여 이들을 파지 위치를 향해 절곡하도록 더 구성되며, 센서 수단으로부터 측정값을 판독하여 이 측정값에 기초한 파지력 강화 피드백 루프를 사용하여 상기 파지력을 제어하도록 더 구성된다.
본 발명은 어떤 측정값들을 포함하는 소정의 패턴이 감지되는데, 상기 패턴이 검출되지 않을 때는 작동 수단이 제1 프로그램에 따라 제어되고, 또한 상기 패턴이 검출되면 제2 프로그램에 따라 제어되며, 제1 및 제2 프로그램이 다른 것을 특징으로 한다.

Description

강화 장갑의 제어 시스템

본 발명은 강화 장갑(strengthening glove), 달리 말해 사람 손에 착용되어 손의 하나 이상의 손가락의 파지 운동(gripping movement)을 강화하는데 사용되도록 구성된 장갑의 피드백 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 장갑 자체와 함께 이러한 장갑을 작동시키는 방법에도 관련된다.

이러한 강화 장갑은 강화될 각 손가락에 개별적인 구동 유닛(drive unit)을 배치하거나 강화될 각 손가락의 특정 점에 미는 및/또는 당기는 힘을 인가하기 위해 인공 건(腱; 힘줄)(artificial tendon) 등의 와이어 또는 케이블 등을 사용하는 다른 작동 원리들을 사용하여 공지되어 있다. 예를 들어 전기 또는 공압(pneumatic) 구동 기구가 채택될 수 있다.

이러한 장갑의 한 예가 US 8,029,414 B2에 기재되어 있는데, 강화될 손가락에 고정된 인공 건을 사용하고, 중앙 제어 유닛에 구동되어 건(腱)들에 번갈아(in turn) 당기는 힘을 인가한다.

이러한 장갑은 장갑을 착용한 사람 손의 운동을 일반적인 강화를 제공하도록 작동된다. 예를 들어, 사람 손이 물체를 파지할 때, 사용자에 의해 인가된 파지력이 증폭되어 파지를 강화한다.

이러한 장갑을 사용할 때의 문제점은 특정한 작용이 특정한 도움을 필요로 한다는 것이다. 예를 들어 물체를 운반(carry)할 때는 강화 장갑의 도움을 받더라도 사용자가 장시간에 걸쳐(over time) 충분히 강한 파지를 유지하기 어렵다는 것이다. 이는 예를 들어 근육 또는 신경 손상을 가진 많은 환자 그룹이 해당하는 경우이다.

US 2013226350 A1은 별도의 제어 장치를 사용하여 기동되는(initiated) 특정한 파지 특징들을 가지는 강화 장갑을 개시한다.

본 발명은 이 문제들을 장갑의 강화 작용을 수행하기 위한 피드백 루프(feedback loop)에 사용되는 동일한 센서 위치로부터의 입력을 사용하여 기동되는 다른 제어 프로그램을 사용하는 제어 시스템과 이를 사용하는 강화 장갑과 함께 이런 기능을 구현하는 방법을 제공함으로써 해결한다.

이에 따라, 본 발명은 적어도 하나의 장갑 손가락을 가지는 강화 장갑의 제어 시스템에 관련되는데, 이 제어 시스템은 장갑을 착용한 사람 손에 의해 수행되는 파지 운동을 강화하도록 구성되고, 이 시스템은 상기 적어도 하나의 장갑 손가락의 손바닥 측(palm side)의 적어도 두 다른 측정 위치에서 각 장갑 손가락을 착용한 각 사람 손가락과 상기 파지 운동이 적용되는 각 접촉면 간의 각 접촉력을 검출(detect)하도록 구성된 적어도 하나의 접촉력 검출 센서 수단을 구비하고, 이 제어 시스템은 상기 장갑 손가락들의 각 하나에 파지력을 부과(impart)하여 제어되는(in question) 장갑 손가락을 착용한 해당 사람 손가락이 파지 위치를 향해 절곡(bend)되도록 하는 적어도 하나의 작동 수단(actuating means)을 더 구비하며, 이 제어 시스템이 상기 측정 위치들의 각각으로부터 각 측정값을 판독(read)하고 이 측정값에 기초한 파지력 강화 피드백 루프를 사용하여 상기 적어도 하나의 작동 수단에 의해 인가되는 각 파지력을 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 구비하고,

이 시스템은, 제어 장치가 이러한 측정값들을 포함하는(comprising) 소정의 패턴을 검출하도록 구성되고, 제어 장치가 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되지 않을 때는 제1 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하고, 상기 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되면 제2 제어 상태로 전환하여 제2 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하며, 제1 및 제2 프로그램이 다른 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 장갑 손가락을 가지는 강화 장갑을 작동시키는 방법에도 관련되는데, 이 장갑은 장갑을 착용한 사람 손에 의해 수행되는 파지 운동을 강화시키도록 구성되고, 이 장갑은 상기 적어도 하나의 장갑 손가락의 손바닥 측의 적어도 두 다른 측정 위치에서 각 장갑 손가락을 착용한 각 사람 손가락과 상기 파지 운동이 적용되는 각 접촉면 간의 각 접촉력을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 접촉력 검출 센서 수단을 구비하고, 이 장갑은 상기 장갑 손가락들의 각 하나에 파지력을 부과하여 제어되는 장갑 손가락을 착용한 해당 사람 손가락이 파지 위치를 향해 절곡되도록 하는 적어도 하나의 작동 수단을 더 구비하며, 이 장갑은 상기 측정 위치들의 각각으로부터 각 측정값을 판독하고 이 측정값에 기초한 파지력 강화 피드백 루프를 사용하여 상기 적어도 하나의 작동 수단에 의해 인가되는 각 파지력을 제어하도록 구성된 제어 장치를 더 구비하고,

이 방법은,

a) 이러한 측정값들을 포함하는 소정의 패턴을 검출하는 단계와;

b) 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되지 않을 때는 제어 장치가 제1 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하도록 하는 단계와; 그리고

c) 상기 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되면 제어 장치가 제2 제어 상태로 전환하여 제2 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하도록 하는 단계를 구비하고,

제1 및 제2 프로그램이 다른 것을 특징으로 한다.

이하에서, 본 발명이 본 발명의 예시적 실시예들과 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것인데, 도면에서:
사람 손에 착용되고 본 발명에 따른 제어 시스템을 구비한, 본 발명에 따른 강화 장갑의 사시도;
도 2는 센서 수단을 더 보이는, 도 1의 장갑의 사시도;
도 3a는 제1 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 장갑의 사시도;
도 3b는 압력 검출 패턴을 더 보이는, 도 3a의 장갑의 사시도;
도 4a는 제2 작동 모드에 있는 본 발명에 따른 장갑의 사시도;
도 4b는 압력 검출 패턴을 더 보이는, 도 3a의 장갑의 사시도;
도 4c는 해제 압력 검출 패턴을 더 보이는, 도 3a의 장갑의 사시도;
도 5는 해제 압력 검출 패턴을 보이는 본 발명에 따른 장갑의 사시도; 그리고
도 6은 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
모든 도면들은 유사하거나 대응하는 부분들에 대해 동일한 참조번호들을 공유한다.

도 1은 본 발명에 따른 강화 장갑(100)을 착용한 사람 손(10)을 도시한다. 강화 장갑(100)은 역시 본 발명에 따른 제어 시스템(200)을 구비한다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따라 장갑(100)은 적어도 하나의 장갑 손가락을 구비한다. 도 1에서, 다섯 개의 장갑 손가락(101-105)들이 예시의 목적으로 도시되어 있다. 장갑(100)은 예를 들어 US 8,029,414에 기재된 것과 유사한 프로그램 등 통상적인 것일 수 있는 피드백 제어 프로그램에 따라 장갑을 착용한 사람 손(10)에 의해 수행되는 파지 운동(gripping movement)을 강화하도록 구성되어 있다.

장갑(100)이 상기 제어 프로그램을 수행할 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따라 제어 시스템(200)은, 적어도 하나의 장갑 손가락(101-105)의 손바닥 측(106)의 적어도 두 다른 측정 위치(211-218)들(도 3b, 4b 참조)에서 각 장갑 손가락을 착용한 각 사람 손가락(11-15)과 상기 파지 운동이 적용되는 상기 각 측정 위치(211-218)에서의 각 접촉면(도 3a, 4a, 5a 참조) 간의 각 접촉력을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 접촉력 검출 센서 수단(210)을 구비한다. 이에 따라, 상기 측정 위치(211-218)들은 하나의 단일한 손가락 및/또는 다른 손가락들 상에 배치될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제어 프로그램을 수행할 수 있도록 하기 위해, 제어 시스템(200)은 또한 장갑 손가락(101-105)들의 각 하나에 파지력을 부과하여 제어되는 장갑 손가락(101-105)을 착용한 해당 사람 손가락(11-15)이 파지 위치를 향해 절곡(bend)되도록 하는 적어도 하나의 작동 수단(actuating means; 240)(도 1에 전체적으로 도시됨)을 더 구비한다. 도면들에서, 동일한 구성의(one and the same) 작동 수단(240)들이 다섯 손가락(101-105)들 중의 각 하나에 이러한 파지력을 부과하도록 배치되어 있다. 그러나 예를 들어 각 하나의 손가락에 각각 작동하는 몇 개의 작동 수단들이 병렬로 배치되거나; 및/또는 다섯 개의 제외되는 장갑 손가락들보다 적은 수로 배치될 수 있다. 하나의 작동 수단이 손가락을 연신(延伸; extend)하도록 구성되고 다른 하나가 제어되는 손가락을 절곡하도록 구성되는 등 하나보다 많은 작동 수단들이 하나의 단일한 특정 손가락 상에 작동할 수도 있다. 이상의 것들의 조합 역시 가능하다.

뿐만 아니라, 제어 시스템(200)은 상기 프로그램의 수행을 담당하며 작동 수단(240)에 연결되는 제어 장치(230)를 구비한다. 이에 따라, 제어 장치(230)는 상기 프로그램을 규정하는 작동 로직(operating logic)을 구비하거나 이에 대한 억세스(access)를 가진다. 예를 들어, 이러한 로직은 제어 장치(230) 내에 구비되어 기계적으로 구현될 수도 있지만, 바람직하기로 제어 장치(230)는 전자 하드웨어 회로 및/또는 더 바람직하기로 상기 제어 프로그램을 구현하도록 구성된 소프트웨어로 프로그래밍된 디지털 프로세서를 구비할 수 있다. 더 구체적으로, 제어 장치(230)는 상기 측정 위치들의 각각에 대한 센서 수단(210)으로부터의 측정값을 판독하여 작동 수단(240)을 통해 각 제어 손가락(101-105)들에 인가되는 파지력을 제어하도록 구성된다. 센서 수단(210)은 예를 들어 전기 케이블(도면에는 도시 안 됨)을 통해 제어 장치(230)에 연결된다.

작동 수단(240)은 예를 들어 건(腱; tendon; 250)을 통한 손가락(11-15)의 절곡(후술함)을 전기 모터를 통해 건(250)을 당김으로써 장갑(100)의 손가락(101-105)을 당기도록 제어하는 등의 통상적인 구성이 될 수 있다.

이에 따라, 상기 제어는 상기 프로그램을 사용하여 수행되는데, 이는 상기 측정값을 입력 파라미터로 기초하는 파지력 강화 피드백 루프를 구비하거나 이로 구성된다. 달리 말해, 제어 장치(230)는 현재의(current) 접촉력 측정값을 수신하여, 이 값들을 입력 파라미터로 연산을 수행하고, 그리고 상기 연산의 출력값에 기초하여 작동 수단(240)을 제어함으로써 파지력 강화 프로그램이 장갑(100)을 착용한 손(10)의 파지 운동의 효율적인 강화 또는 증폭을 달성하도록 한다. 이 방식의 피드백 프로그램은 예를 들어 US 8,029,414 B2로부터 잘 알려진 것이다. 그러므로 여기서는 상세히 설명하지 않는다.

그러나 본 발명에 따르면, 제어 장치(230)가 센서 수단(210)의 각 측정 위치(211-218)들에 대한 전술한 측정값들의 적어도 부분집합(subset)을 포함하는 소정의 촉발 패턴(triggering pattern)을 더 검출하도록 구성된다. 뿐만 아니라, 제어 장치(230)는 제1 제어 상태에 있고 상기 패턴이 제어 장치(230)에 검출되지 않을 때는 제1 프로그램에 따라 작동 수단(240)을 제어하고, 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되면 제2 제어 상태로 전환하여 작동 수단(240)을 제2 프로그램에 따라 제어하며, 제1 및 제2 프로그램은 다르다. 이러한 촉발 패턴은 이하에서 간단히 “패턴”으로 지칭될 것이다.

이에 따라, 제어 장치(230)는 제1 프로그램을 사용하는 “제1” 제어 상태와 함께 각각의 제2 프로그램을 사용하는 몇 개의 “제2” 제어 상태에서 작동할 수 있다(하나보다 많은 제2 프로그램들이 있는 경우에 대해 아래 참조). 이에 따라, 제어 장치(230)가 제1 또는 제2 제어 상태로 전환될 때 대응하는 제1 또는 제2 프로그램이 즉시, 제어 장치(230)가 상기 작동 수단(240)을 제어하는 데 사용된다. 상기 제어 상태들 간의 전환은 다음에 예시되는 것과 같이 어떤 사건들에 의해 예측 가능한 방식으로 촉발된다(triggered).

여기서 “프로그램”이라는 용어는 센서 수단(210)의 측정값을 판독하여 작동 수단(240)에 공급된 실제 현재의 제어 상태에 대하여 작동 수단(2400의 제어를 위한 제어 데이터를 연상하는 알고리즘을 지칭한다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 예를 들어 손가락(11-15)이 현재 특정한 표면을 가압하는 것에 대응하여 특정한 경우에 장갑(100)의 특정한 손가락(101-105)이 예를 들어 0.1N의 파지력으로 절곡된다는 사실은 이러한 의미에서의 “프로그램”을 구성하지 않는다. 그 대신 “프로그램”은 센서 수단(210)으로부터의 측정 데이터의 주어진 세트(set)에 기초하여 적절한 절곡력(bending force)(또는 다른 어떤 작동 수단(240) 제어 파라미터)을 연산하고 논리적 규칙의 어떤 세트에 따라 가변 입력 데이터에 기초하여 가변 제어 파라미터들을 산출하는 방법을 규정한다. 이에 따라, 하나의 특정한 프로그램 하에 전형적으로 다른 입력 센서 수단(210)에 기초하여 다른 작동 수단(240) 제어들이 결과될 것이다. 두 프로그램들은 또한, 예를 들어 다른 입력값들을 달리 고려하든가 또는 다른 작동 수단에만 제어 정보를 공급하는 등으로 다르다.

여기서 “측정 위치”라는 용어는 센서 수단(210)을 사용하여 상기 접촉력이 측정되는 위치를 지칭한다. 이러한 측정 위치는 점 형태(point-like)이거나 어느 정도의 표면 연장(certain surface extension)을 가질 수 있다.

여기서 사용된 ”패턴”은 센서 수단(210)으로부터의 측정 데이터의 특정한 조합을 지칭하는데, 필수적은 아니지만 바람직하기로 모든 상기 측정 위치들로부터의 데이터를 포함하고, 또한 가능하기로, 예를 들어 제어 장치(230)가 측정한 각 건(150)들의 종방향 위치 등의 하나 또는 몇 개의 소정의 손가락(101-105)의 위치 및/또는 각도들 역시 포함한다. 이러한 “패턴”은 “측정위치 213 및 215들에서 측정한 접촉력 값이 동시에 적어도 35[단위]” 등 접촉력의 절대값(absolute force value) 및/또는 “측정위치 218에서 측정한 접촉력 값이 다른 어떤 측정 위치 211-217로부터 동시에 판독된 접촉력 값의 적어도 2배” 등 접촉력의 상대값(relative force value)으로 규정될 수 있다. 패턴은 또한 “측정 위치 213에서 측정한 접촉력 값이 처음으로 원래 값의 적어도 5배로 상승했다가 원래 값으로 감소하고, 이어서 측정 위치 211이 적어도 5배 수준으로 상승했다가 원래 수준으로 복귀” 등의 시간 종속성(time dependence) 역시 포함할 수 있다. 필수적은 아니지만 이 패턴이 단지 한 측정 위치로부터의 데이터만이 아니라 적어도 두 다른 측정 위치들로부터의 데이터를 포함하는 것이 바람직하다.

매우 바람직한 실시예를 따르면, 상기 패턴은 그 정상적인(normal) 사용중 상기 제1 프로그램에 입력 파라미터로 사용될 적어도 하나의 측정 위치로부터의 측정값을 포함한다. 바람직하기로, 모든 측정 위치(211-218)들이 제1 제어 프로그램에 사용될 이러한 측정 위치들이다. 달리 말해, 상기 패턴에 사용되는 측정 위치는 상기 패턴의 검출을 촉발시키는 기능만을 하는 것은 없다. 달리 말해, 예를 들어 특정 제어 상태로 수동 전환하여 측정 프로그램을 시작시키는 주변에 배치된 버튼이 없어, 이런 버튼은 장갑(100)의 일반적 파지 강화 프로그램에 참여하지 않는다.

바람직한 실시예를 따르면, 촉발 패턴(triggering pattern)은 상기 센서 측정값들에 부가하여, 제어 장치(230)에 의해 측정된 적어도 하나의 장갑(100)의 손가락(101-105)의 측정된 각도 또는 위치를 포함한다. 예를 들어, 촉발 패턴이 검출되려면 센서 수단(210)으로부터의 감지된 접촉력 측정값의 어떤 소정의 패턴에 부가하여, 하나 또는 몇 개의 특정한 장갑(100)의 손가락(101-105)이 “파지 위치를 향한 완전 연신 위치(fully extended position)로부터 적어도 25%” 등 각각의 특정한 소정의 위치 또는 각도에 있다는 것을 제어 장치(230)가 감지해야 한다.

이러한 제어 시스템(200)과 이러한 장갑(100)을 사용하여 특정한 제2 제어 프로그램이 이에 따라 구현되어 장갑(100) 자체를 사용하는 사용자의 기동(起動; activating)에 대응하는 패턴에 의해 촉발될 수 있다. 특히 장갑의 정상적인 파지력 강화 사용중 사용되는 접촉력 센서 수단(210)이 이러한 제2 제어 프로그램의 촉발에 사용되므로 몇 가지 이점들이 발생된다.

첫째로, 이러한 제2 제어 상태로의 전환을 촉발하여 제2 제어 프로그램을 촉발하도록 구성된 외부 또는 추가적 제어 인터페이스 부품들이 필요 없다.

둘째로, 인체공학적으로 정상적(sound)일 뿐 아니라 특정 상황에 따라 직감적인 방식으로 신속하고 자연스럽게 해당 패턴들을 기동시킴으로써 장갑(100)의 사용자가 특정한 과업을 수행할 수 있게 하도록 패턴들이 규정될 수 있다. 이는 장갑(100)에 보다 안락하고 인체공학적인 사용뿐 아니라 종래의 경우보다 훨씬 광범위한 상황들에 걸쳐 더 효율적이고 유연한 사용자에 대한 도움을 제공한다.

셋째로, 패턴 검출과 제2 프로그램 로직은 예를 들어 간단한 소프트웨어 업데이트에 의해 제어 장치(230) 내에 쉽게 구현될 수 있으므로, 이러한 개선된 기능이 신속하고 용이하며 저렴한 방식으로 구현될 수 있다. 또한 시간에 경과에 따른 사용자 요구의 변화 또는 심지어 특정한 일시적 상황에서의 사용자의 현재 요구에 대한 임시변통적인(on the fly) 부응(cater)에 따라 지속적으로 업데이트될 수 있다.

이하에 특히 도 3a-4c에 연계하여 이러한 패턴과 제2 제어 프로그램의 바람직한 실시예들을 설명한다.

전술한 바와 같이, 상기 패턴은 센서 수단(210)이 특정한 각 측정 위치(211-218)들에서 측정한 측정값들의 특정한 소정 방식의 조합들로 구성된다. 이는 센서 수단(210)이 장갑(100)의 손가락(101-105)들의 연속적 표면을 따라서라도 몇 개의 위치(211-218)들에서 압력 및/또는 접촉력을 측정하도록 배치된 동일한 형태의 센서가 됨으로써 구현될 수 있다. 그러나 센서 수단(210)이 상기 각 측정 위치(211-218)에 차례로 배치되어 중앙 처리 유닛에 연결되거나 제어 장치(230)에 직접 연결되는 적어도 두 다른(distinct) 접촉력 센서들을 구비하는 것이 바람직하다. 도면들에서 센서 수단(210)은 각 측정 위치(211-218)마다 하나의 이런 센서들을 구비한다.

위에 암시된 바와 같이, 몇 개의 다른 제2 프로그램들이 존재할 수 있는데, 각각의 해당 제2 제어 상태는 적어도 하나의 특정한 각각의 촉발 패턴에 의해 기동(activate)된다. 여기서 제2 제어 상태 및 프로그램에 관해 설명하는 것은 개별적인 제2 제어 상태들 및 프로그램들에 대해서도 일반적으로 유효하다.

바람직하기로, 전술한 제1 프로그램은 가능하기로 종래의 방식과 같이 전술한 상기 피드백 루프를 구현하도록 구성된다.

일반적으로 제2 프로그램은, 제2 프로그램이 센서 수단(210)에서 판독된 측정값에 기초하여 이를 사용하는 알고리즘을 규정하고, 상기 검출된 패턴에 의해 촉발되었을 때 작동 수단(240)을 특정한 사용의 경우 특정한 목적을 달성하도록 제어한다는 점에서 제1 프로그램과 더욱 유사하다. 그러나 일부 제2 프로그램에서, 작동 수단(240)의 제어는 측정된 접촉력 값에 독립적일 수 있다. 모든 경우들에서 제1 및 제2 프로그램들 간의 알고리즘이 다르다.

더 구체적으로, 바람직한 실시예에 따라 제2 프로그램은 적어도 하나의 손가락을 소정의 각 절곡 위치로 절곡(bending)한 다음, (예를 들어 제어 장치(230)가 정상적인 기존의 기능을 사용하여 내부적으로 측정하여 상기 절곡 위치에 도달했을 때), 제어되는(in question) 장갑(100)의 손가락(101-105)을 소정의 절곡 위치에 정지 상태로(still) 지탱(hold)하는 과정을 포함할 수 있다. 이는 몇 개의 각 손가락(101-105)에 관련될 수 있고, 예를 들어 무거운 물체를 어떤 방향(orientation)에 지탱하거나 후술하는 바와 같이 백(bag)을 운반하기 위한 제2 프로그램의 일부로 사용될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에서, 제2 프로그램은, 예를 들어 제어되는 손가락(101-105)의 현재 절곡 위치와 무관하게 소정의 각 절곡력을 적어도 하나의 장갑(100)의 손가락(101-105)에 인가하는 과정을 포함한다. 소정의 절곡력은 현재 검출된 해당 접촉력 측정값에 관한 절대력 또는 상대력으로 사전 설정될 수 있다. 예로서, 이 방식의 제2 프로그램은 특정한 상황에서 하나 또는 몇 개의 특정한 손가락에 제1 프로그램이 지배하는 경우에 비해 초 강화(super-normal strengthening)을 부과하는 데 사용될 수 있다.

제2 프로그램 특징의 이 예들은 같거나 다른 손가락들에 자유롭게 조합될 수 있다. 이는 제3의 바람직한 실시예에서도 마찬가지인데, 이에 따르면 제2 프로그램은 장갑(100)의 손가락(101-105)에 외부에서 인가된 절곡력이 존재할 때 이 외부 인가 절곡력에 저항하는 반력(反力; counter force)을 인가함으로써 적어도 하나의 장갑(100)의 손가락(101-105)의 현재 절곡 위치를 유지하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 절곡력은 제어 장치(230)의 정상적인 기존의 기능을 사용하여 검출 및 측정될 수 있다.

특히 이 유지를 간단한 방식으로 달성하기 위해, 제어 장치(230)가 자동 잠김(self-locking) 구동 장치를 구비하여, 장갑(100)의 손가락(101-105)의 현재 절곡 위치의 유지가 상기 구동 장치에 대한 전력을 단순히 차단(switch off)함으로써 달성되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 자기 잠김 구동 장치의 한 예는 웜 드라이브(worm drive)로 작동되는 푸시-풀 나사(pushing/pulling screw)를 사용하여 밀거나 및/또는 당기는 힘을 생성하고, 이를 각 장갑(100)의 손가락(101-105)에 인가하는 구성의 것이다. 여기서, 웜 드라이브의 나사 피치 등은 상기 나사에 인가된 외부의 종방향 힘이 웜 드라이브를 이동시키지 못하도록 선택된다.

작동 수단(240)은 외골격(exoskeleton) 방식 구조 등의 강성(stiff) 바(bar) 및 관절(joint)들을 구비할 수 있다. 이 예로는 DE102012002785A1를 참조할 수 있다. 그러나 전술한 자기 잠금 기능이 도면들에 도시된 현재의 경우에 특히 유용한데, 여기서 적어도 하나의 장갑(100)의 손가락(101-105)에 작동하는 작동 수단(240)은 제어되는 장갑(100)의 손가락(101-105)의 체결점(fastening point; 255)에 연결되는 각각의 인공 건을 구비하고, 이 건(250)은, 제어 장치(230)가 각 건(250)에 각각의 견인력을 인가하고 그 결과 제어되는 장갑(100)의 손가락(101-105)을 당김으로써, 제어될 손가락(101-105)을 절곡시키도록 구성된다. 이 건은 통상적인 보든 케이블(Bowden cable)을 통해 제어 장치(230)에 부착될 수 있다. 이 경우, 작동 수단은 단순히 전술한 웜 구동 나사 등의 자기 잠금 기구만을 구비할 수 있는데, 이는 상기 견인력을 부과하여 제어될 건(150)의 길이를 조정하는 데 사용된다. 체결점(255)은 또한 건(250)들과 미끄럼 가능한 맞물림(slidable engagement)을 제공할 수도 있다.

한 번에 제1 또는 제2 프로그램 중의 하나만이 제어 장치(230)에 사용될 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴이 검출될 때는 제어 장치(230)가 제1로부터 제2 제어 상태로 전환, 달리 말해 작동 수단(240)을 제어하는 데 제1 프로그램의 사용을 중단하고 대신 상기 패턴에 대응하는 제2 프로그램의 사용을 시작한다. 바람직하기로, 이 제2 프로그램은, 이후 제1 제어 상태 및 이에 따른 제1 제어 프로그램이 다시 사용되거나 대응 제2 프로그램이 사용될 다른 제2 상태에 해당하는 어떤 판단 기준이 충족될 때까지 사용된다.

예를 들어, 이 판단 기준은 다른 제2 제어 상태에 해당하는 촉발 패턴일 수 있는데, 이 경우 다른 제2 프로그램은 바람직하기로 즉시 개시된다.

다른 판단 기준은 사용된 제2 상태가 더 이상 검출되지 않는다는 것에 관련된 촉발 패턴일 수 있다. 달리 말해, 제어 장치(230)가 제2 제어 상태에 있을 때 제어 장치(230)는 소정의 촉발 패턴의 소실(disappearance)을 검출하도록 구성된다. 패턴의 소실을 검출하는 즉시, 제2 프로그램이 차단(disengage)되고 제1 프로그램이 다시 시작될 수 있다. 그러나 바람직하기로는 제2 프로그램이 차단되고 나서 상기 센서 수단으로부터 소정의 시간 주기 동안 소정의 촉발 패턴이 판독되지 않는 이후에만 제1 프로그램이 다시 시작되는데, 이 시간 주기는 바람직하기로 적어도 1초, 더 바람직하기로 적어도 3초, 일부 바람직한 경우에 적어도 10초이다. 이에 따라. 이것은 제2 프로그램의 기능이 결과적으로 정지하기 전에 어떤 짧은 타임아웃(timeout) 기간 동안 사용자가 손을 휴식(rest)할 수 있게 하는 타임아웃 기능이다.

다른 판단 기준은 제어 장치(230)이 소정의 해제(release) 패턴을 검출하도록 구성되는 것인데, 이는 전술한 촉발 패턴과 유사하지만 해제 명령(release instruction) 또는 제1 프로그램의 개시와 연계되어 있다. 여기서, 해제 패턴은 상기 센서 수단(210)이 각 측정 위치(211-218)들에서 측정한 측정값들의 패턴으로, 제2 제어 상태에 있을 때 제어 수단(230)에 의해 검출된다. 이 경우, 제어 장치(230)는 상기 해제 패턴이 검출되면 즉시 작동 수단(240)을 다시 제1 프로그램을 따르게 제어하도록 구성된다. 이러한 해제 패턴은 예를 들어 전술한 타임아웃 기능을 중단(override)시키는 데 사용된다. 이에 따라 다른 제어 상태가 이러한 제어 패턴들에 연계되더라도, 각각은 특정한 제2 프로그램이 사용될 상황에 쉽게 도달 가능하고 인체공학적으로 구성되고, 동일한(one and same) 구성의 해제 패턴이 제어 장치(230)에 의해 구현되는 모든 제2 프로그램들에 공통되는 것이 바람직하다.

이하에서, 바람직한 제2 프로그램의 여러 가지 특정한 실시예들을 도면들을 참조하여 설명한다.

도 3a는 사람 손(10) 상의 장갑(100)을 도시하는데 사용자는 손잡이(20)로 백을 운반한다. 이 경우, 도 3b에 검은 원으로 도시한 촉발 패턴을 검출한 제어 장치(230)에 의해 제2 프로그램이 개시된다. 측정 위치(216)가 어떤 임계값 이상의 접촉력을 보고하고 다른 접촉 위치(211-215; 217-218)들이 각각의 어떤 다른 임계값 미만의 접촉력을 보고하면, 제어 장치(230)는 이에 따라 제2 프로그램을 개시시킨다. 이 경우, 예를 들어 손가락(13)의 소정의 절곡 각도 미만의 검출된 절곡 등 특정한 손가락의 절곡 역시 촉발 패턴의 일부가 될 수 있다.

그러면, 제2 프로그램은 제어 장치(230)가 손가락(13 및 14) 또는 손가락(13, 14 및 15) 등 하나 또는 복수의 손가락을, 가능하기로 소정의 절곡력(BF)으로 백, 가방 또는 유사한 운반 물품의 손잡이(20)를 지탱하도록 된 절곡 위치로 구동하게 하도록 구성된다. 또한 제2 프로그램은 제어 장치(230)가 그 다음에 손잡이(20)에 의해 상기 하나 또는 복수의 손가락(13, 14 또는 13, 14, 15)에 인가되는 손가락을 펴는 힘(finger straightening force)에 저항하는 반력(反力; counter force; CF)을 인가하게 하도록 구성된다.

이 특정한 예에서는, 일반적인 경우와 같이 제어 장치(230)가 제1 제어 상태에 있을 때는 상기 손가락을 펴는 힘에 저항하는 반력(CF)이 인가되지 않는 것이 바람직하다.

이에 따라 이 예에서는, 사용자가 손잡이(20)를 측정 위치(216)에 놓고 손(10)을 올린다. 그러면 측정 위치(216)가 어떤 압력을 보고하고, 그 결과 제2 프로그램이 개시되어 장갑(100)이 백의 손잡이(20)를 운반을 위해 파지(grip)하도록 한다.

도 3a 및 3b에 도시된 예는 본 발명의 바람직한 측면(aspect)을 설명하는데, 즉 사람 손(10)이 강화 장갑(100)을 착용하고 특정한 물체(20)에 관련하여 특정한 파지 행위를 수행할 때 센서 수단(210)에 의해 정상적으로(normally) 판독된 센서 수단(210) 측정 패턴에 해당하는 촉발 패턴에 따라, 제어 장치(230)가 제1 제어 상태에 있을 때는 할 수 없는 방식으로 제2 프로그램에 의해 이 행위가 강화, 보조 또는 유지된다. 이에 따라, 정상적인 손가락 강화 피드백 루프인 제1 프로그램에 따른 손가락(13, 14, 15)의 파지는 각각의 소정의 위치로 이 손가락들을 절곡시키거나 측정 위치(216)이 전술한 압력을 보고한 결과로 반력(CF)을 부과하지 않는다.

도 3a 및 3b는 또한 이에 따라 상기 촉발 패턴이 적어도 하나의 특정한 상기 측정 위치(211-218)의 제1 그룹을 구비하는 바람직한 실시예도 도시하는데, 이 그룹의 각 측정 위치의 측정값은 적어도 하나의 특정한 상기 측정 위치(211-218)의 제2 그룹의 측정값들보다 현저히 더 강한, 바람직하기로 적어도 10배 더 강한 개별적 접촉력을 나타내고, 제1 및 제2 그룹은 측정 위치들을 공유하지 않는다(disjoint). 도 3b에서, 제1 그룹은 위치 216만을 포함하며, 나머지 위치 211-215; 217-218들은 제2 그룹에 포함된다.

이에 따라 제1 그룹은 중지(long finger; 13)의 몸쪽 지골(proximal phalange)에 해당하는 장갑 손가락(103) 상에 배치된 측정 위치(216)를 가진다. 이와는 달리 제1 그룹의 약지(ring finger; 14)의 몸쪽 지골에 배치된 측정 위치(도시 안 됨) 역시 사용될 수 있을 것이다.

상기 제1 그룹이 이와는 달리 상기 사람 손의 약지(14)에 대응하는 장갑 손가락(204)의 중간 지골 상에 배치된 하나 또는 복수의 측정 위치(도시 안 됨)만을 구비하거나; 또는 사람 손(10)의 약지(14) 또는 소지(15)에 대응하는 장갑 손가락(204, 205)의 척골(ulnar) 측 상에 배치된 하나 또는 복수의 측정 위치(도시 안 됨)만을 구비할 수도 있다.

도 4a-4c는 본 발명에 따른 제2 프로그램의 두 번째 예를 도시하는데, 사용자는 진공청소기의 손잡이나 버스의 핸들바(handlebar) 등 어떤 직경을 가지는 막대형(bar-like) 구조(30)의 파지에 도움을 받고 있다. 이 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이 측정 위치의 제1 그룹은 장갑(100)의 손가락(102, 102)의 엄지(11)와 검지(12)의 기부(base)에 배치된 위치(212, 214)들을 구비한다. 이들 위치(212, 214)가 어떤 최소 압력을 제어 장치(230)에 보고하고 다른 위치(211: 213-218)들은 그러지 않을 때, 촉발 패턴이 검출되어 도 4a에 도시된 제2 프로그램이 개시된다. 촉발 패턴은 또한 손가락(103 및/또는 104) 등 하나 이상의 장갑(100)의 손가락의 절곡의 검출을 포함할 수도 있다.

이와는 달리 기동 프로그램(activation program)이 장갑(100)의 손바닥(106) 상에 배치된 측정 위치(도시 안 됨)를 포함할 수도 있다.

이 예에서, 제2 프로그램은 완전히 절곡되거나 구조(30)의 저항에 의해 더 이상 절곡될 수 없을 때까지 절곡된 다음 절곡력(BF)을 인가하여 구조(30) 상에 지탱(hold)하는 손가락(103, 104), 바람직하기로 또한 손가락(105)의 절곡 과정을 포함한다.

촉발 패턴이 또한 시각 측면(time aspect)을 포함하는 것이 바람직한 것이 이 경우인데, 촉발 패턴은 상기 접촉력 패턴이 적어도 1초 등 특정한 시간 주기 이상 중단 없이 검출될 때까지 검출되지 않는다. 바람직하기로, 촉발 패턴이 검출되기 위해서는 손가락(103, 104 및 105)의 어떤 최소 절곡 역시 이 시간 주기 전체에 걸쳐 검출되어야 한다.

전술한 바와 같이, 두 예(3a-3b; 4a=4c)에서 해당 촉발 패턴이 더 이상 검출되지 않는 결과 제2 프로그램이 정지될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 부가하여, 제어 장치(230)에 해제 패턴이 검출될 수 있는 것이 바람직하다. 도 4a는 이러한 해제 패턴의 예를 도시하는데, 장갑(100)의 검지(102)를 가능하기로 소정의 최소 시간 주기 동안 “흔들기(waving)" 방향(WD)으로 운동 또는 흔든다. 사용자가 이 운동을 수행함에 따라 제2 프로그램은 제어 장치(230)에 의해 즉시 중단(drop by)되고 정상적인 피드백 루프가 다시 수행된다. 이러한 해제 패턴이 하나 또는 복수의 특정한 손가락의 위치 및/또는 운동을 포함하므로, 관련된 손가락 또는 손가락들은 상기 제1 그룹 내의 어떤 측정 위치(211-218)도 지탱하지 않고, 또한 제2 프로그램은 사용자가 해제 패턴 운동들을 수행하는 것을 방해하는 방식의 상기 관련된 손가락 또는 손가락들을 제어하는 과정을 포함하지 않는 것이 바람직하다.

도 4c에 도시된 해제 패턴은 또한 도 3a-3b에 도시된 예에도 사용될 수 있다. 대체적인 해제 패턴이 도 5에 도시되어 있는데, 이에 따르면 각각 장갑(100)의 엄지(101)와 검지(102) 끝의 측정 위치(211, 213)들이 전술한 제1 그룹과 유사한 그룹을 형성한다. 이 측정 위치(211, 213)들이 적어도 소정의 값보다 신속히 증가하는 각각의 압력을 동시에 보고하면 제2 프로그램이 즉시 해제된다. 이러한 동시의 압력 증가는 예를 들어 사용자가 엄지(11) 끝을 검지(12) 끝에 누름으로써 부과될 수 있다.

도면들에는 도시되지 않은 세 번째 예는 어셈블리 시퀀스(assembly sequence) 보조 기능인데, 여기서 제2 프로그램은 어떤 소정의 시간 주기 동안 강한 파지를 부과한 다음 장갑(100)을 완전히 개방하는 과정을 포함한다. 이 경우, 해단 촉발 패턴은 적절한 측정 위치들을 통해 특정한 물체를 특정한 방향으로 지탱(hold)하는 데 이어서 하나 또는 두 가볍게(light) 검출되는 압력 피크(peak)들을 검출하는 과정을 포함할 수 있다.

대응하는 직관적 촉발 패턴을 가지는 더 많은 제어 프로그램들이 많은 다르고 다양한 응용분야에 고려될 수 있다.

도 6은 전술한 방식의 강화 장갑(100)을 작동시키는 본 발명에 따른 방법의 방법 단계들을 도시한다.

바람직한 단계 301에서, 제어 시스템(200)을 구비하는 장갑(100)이 제공된다. 이 단계는 장갑(100)을 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 관련한 또는 나중의 단계(302)에서 제어 장치(230)가 전술한 제1 제어 상태로 진입하는데, 그러면 전술한 제1 제어 프로그램이 개시되고, 그 결과 장갑(100)이 전술한 바와 같이 사용자의 파지를 자동으로 강화하도록 기능한다.

단계 303에서, 제어 장치(230)는 상기 제1 제어 상태에 있는 동안, 역시 전술된 센서 수단(210)으로부터 측정값을 판독한다. 단계 304에서, 제어 장치(230)가 전술한 측정값의 소정의 촉발 패턴을 검출하여 측정값들이 촉발 패턴에 해당하면, 제어 장치(230)는 자동으로 제2 제어 상태로 전환됨으로써 단계 306에서 제2 제어 프로그램이 자동으로 개시된다. 그렇지 않으면 제어 장치(230)는 제1 제어 상태에 남아, 단계 305에서 작동 수단(240)을 제1 프로그램에 따라 제어하여 사용자의 손(10)의 상기 자동 피드백 강화를 제공하고, 그 다음 방법은 단계 303으로 복귀된다.

단계 307에서, 제어 장치(303)가 제2 제어 상태에 있는 동안 단계 303과 유사하게 (단계 303에서와 동일한 측정 위치들로부터의) 센서(210)의 측정값들이 제어 장치(230)에 다시 판독된다.

다시 단계 311에서, 단계 304에서 촉발 패턴이 검출되었으므로 제어 장치(230)는 작동 수단(240)이 해당 제2 프로그램에 따라 제어되도록 한다. 그 다음, 방법은 단계 307로 복귀된다.

전술한 바와 같이 하나 또는 복수의 소정의 판단 기준 중의 적어도 하나가 충족되면, 제어 장치(230)는 다시 제1 제어 상태 또는 다른 제2 제어 상태로 전환될 수 있고 이에 따라 제2 프로그램에 따른 제어가 정지된다.

즉 단계 308에서, 제어 장치(230)는 제2 제어 상태에 있는 동안 판독된 측정값이 전술한 해제 패턴에 해당하는지 여부를 판단하여, 그렇다면 방법은 단계 312로 진행되고, 여기서 제1 제어 상태로 다시 전환하여 그 결과 제1 프로그램이 다시 개시되고, 그 다음 방법은 단계 303으로 복귀되도록 구성된다.

단계 309에서, 제어 장치(230)는 제2 제어 상태에 있는 동안 판독된 측정값이 아직 단계 304에서 검출된 촉발 패턴에 해당하는지 여부를 판단하여, 그렇다면 방법은 단계 311로 진행된다. 그렇지 않다면 단계 310에서 촉발 패턴이 마지막으로 검출된 이후 타임아웃 주기가 만료(expire)했는지 여부를 검토하여 그렇다면 단계 312로 진행한다. 여기서 제1 제어 상태로 다시 전환하여 그 결과 제1 프로그램이 다시 개시되고, 그 다음 방법은 단계 303으로 복귀되도록 구성된다.

도 7에 도시된 방법은 이러한 작동 방법의 여러 가지 가능한 예들 중의 하나임을 알아야 한다. 예를 들어, 복수의 다른 촉발 패턴들이 복수의 각 제어 상태/프로그램을 개시시키도록 구성되면, 단계 304는 상기 촉발 패턴들 중의 어는 것이 검출되었는가에 따라 복수의 가능한 분기(branch)들을 포함할 수 있다. 마찬가지로 단계 308에서 다른 촉발 패턴이 검출되면, 다음 단계 312에서 제1 제어 상태가 아니라 해당 제2 제어 상태가 개시될 수 있다.

이상에서 몇 개의 예시적 실시예들이 설명되었으나 당업자에게는 본 발명의 기본적 개념을 벗어나지 않고도 이들 실시예들에 많은 변경들을 구성할 수 있음이 자명하다.

예를 들어, 측정 위치들은 도면들에 도시된 것과 다른 위치에 자리할 수 있을 것이다.

기동 패턴(Activation pattern)들 역시, 제어 장치(230)가 전술한 바에 따라 장갑(100)을 제어하는 것 이외의 다른 기능을 촉발하는 데 사용될 수도 있다. 그 한 예는 제어 장치(230)가 사용자가 손(10)을 흔드는 것을 검출하면 제어 장치(230)가 장갑(100)이 완전히 꺼지도록 전환하는 것이다. 다른 기동 패턴은 제어 장치(230)가 사용자에게 배터리 상태를 통보하거나 블루투스 기술을 사용하는 들 무선 통신 기능을 작동시키도록 촉발할 수 있다.

일반적으로, 전술한 예들은 적용가능한대로 자유롭게 조합될 수 있다.

이에 따라 본 발명은 상기 실시예들로 제한되지 않으며 첨부된 청구항들의 최대 범위에 걸쳐 변화될 수 있다.

Claims

적어도 하나의 장갑 손가락(101-105)을 가지는 강화 장갑(100)의 제어 시스템(200)으로, 이 제어 시스템이 장갑을 착용한 사람 손(10)에 의해 수행되는 파지 운동을 강화하도록 구성되고, 이 시스템이 상기 적어도 하나의 장갑 손가락의 손바닥 측(106)의 적어도 두 다른 측정 위치(211-218)에서 각 장갑 손가락을 착용한 각 사람 손가락과 상기 파지 운동이 적용되는 각 접촉면 간의 각 접촉력을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 접촉력 검출 센서 수단(210)을 구비하고, 이 제어 시스템이 상기 장갑 손가락들의 각 하나에 파지력을 부과하여 제어되는 장갑 손가락을 착용한 해당 사람 손가락이 파지 위치를 향해 절곡되도록 하는 적어도 하나의 작동 수단(240)을 더 구비하며, 이 제어 시스템이 상기 측정 위치들의 각각으로부터 각 측정값을 판독하고 이 측정값에 기초한 파지력 강화 피드백 루프를 사용하여 상기 적어도 하나의 작동 수단에 의해 인가되는 각 파지력을 제어하도록 구성된 제어 장치(230)를 더 구비하는 강화 장갑의 제어 시스템에서,
제어 장치가 이러한 측정값들을 포함하는 소정의 패턴을 검출하도록 구성되고, 제어 장치가 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되지 않을 때는 제1 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하고, 상기 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되면 제2 제어 상태로 전환하여 제2 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하며, 제1 및 제2 프로그램이 다른 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 1에서,
제어 장치(230)가 상기 제2 제어 상태에서 상기 소정의 패턴의 소실을 검출하고, 그 결과 상기 제1 제어 상태로 다시 전환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 2에서,
상기 제2 제어 상태에서 상기 소정의 패턴이 상기 센서 수단(210)으로부터 바람직하기로 적어도 1초인 소정의 시간 주기 동안 판독되지 않은 이후에만 상기 소정의 패턴의 소실을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
패턴이 상기 측정값들에 부가하여 적어도 하나의 장갑(100)의 손가락(101-105)의 측정된 각도 또는 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
센서 수단(210)이 상기 각 측정 위치(211-218)에 각각 배치된 적어도 두 다른 접촉력 센서들을 구비하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
제2 프로그램이 적어도 하나의 손가락(101-105)을 소정의 각 절곡 위치를 향해 절곡시킨 뒤, 손가락을 소정의 절곡 위치에 지탱하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 5 또는 6에서,
제2 프로그램이 소정의 각 절곡력(BF)을 적어도 하나의 손가락(101-105)에 인가하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
제2 프로그램이, 외부에서 인가되는 절곡력이 존재할 때 외부적으로 인가되는 절곡력에 대항하는 반력(CF)을 인가함으로써 적어도 하나의 손가락(101-105)을 현재의 절곡 위치에 유지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 8에서,
제어 장치가 자기 잠금 구동 장치를 구비하고, 상기 현재의 절곡 위치의 유지가 단순히 구동 장치에 대한 전원을 차단함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 6-9 중의 어느 한 항에서,
제2 프로그램이 하나 또는 복수의 손가락(101-105)을 백, 가방 또는 유사한 운반 물품의 손잡이(20)를 지탱하도록 된 절곡 위치로 절곡시키고, 그 다음 손잡이에 의해 상기 하나 또는 복수의 손가락에 인가되는 손가락을 펴는 힘에 저항하는 반력(CF)을 인가하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
청구항 10에서,
제어 장치가 제1 프로그램에 따라 작동 수단(240)을 제어할 때는 상기 손가락을 펴는 힘에 저항하는 상기 반력(CF)이 인가되지 않는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
제1 프로그램이 상기 피드백 루프를 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
적어도 하나의 손가락(101-105)의 작동 수단(240)이 제어되는 장갑 손가락에 연결되는 각각의 건(250)을 구비하고, 이 건이 제어 장치(230)가 건에 당기는 힘을 인가하고 그 결과 제어되는 손가락에도 인가함으로써 제어되는 손가락(11-15)을 절곡시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
상기 패턴이, 사람 손(10)이 강화 장갑(100)을 착용한 상태로 특정 물체(20;30)에 관련된 특정한 파지 동작을 수행할 때 센서 수단(210)에 의해 정상적으로 판독된 패턴에 해당하고, 이 동작은 제어 장치(230)가 제1 프로그램에 따라 작동 수단(240)을 제어할 때는 이뤄지지 않을 방식으로 제2 프로그램에 의해 강화, 보조 또는 유지되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
상기 패턴 내의 측정값들이 적어도 하나의 특정한 상기 측정 위치(211-218)의 제1 그룹에 해당하고, 각각의 접촉력을 나타내는 각 측정값이 적어도 하나의 특정한 상기 측정 위치들의 제2 그룹의 모든 측정값들보다 바람직하기로 적어도 10배로 현저히 더 강하며, 제1 및 제2 그룹은 측정 위치들을 공유하지 않는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에서,
제어 장치(230)가 제2 제어 상태에 있는 동안 상기 센서 수단(210)으로부터의 측정값을 포함하는 소정의 해제 패턴을 검출하도록 구성되고, 상기 해제 패턴이 검출되면 제어 장치가 즉시 제1 제어 상태로 다시 전환되는 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 제어시스템(200).
선행하는 항들 중의 어느 한 항에 따른 제어 시스템(200)을 구비하여, 장갑을 착용한 사람 손(10)의 파지 동작을 강화하는 강화 장갑(100).
적어도 하나의 장갑 손가락(103-105)을 가지는 강화 장갑(100)을 작동시키는 방법으로, 이 장갑이 장갑을 착용한 사람 손(10)에 의해 수행되는 파지 운동을 강화시키도록 구성되고, 이 장갑이 상기 적어도 하나의 장갑 손가락의 손바닥(106) 측의 적어도 두 다른 측정 위치(211-218)에서 각 장갑 손가락을 착용한 각 사람 손가락(11-15)과 상기 파지 운동이 적용되는 각 접촉면 간의 각 접촉력을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 접촉력 검출 센서 수단(210)을 구비하고, 이 장갑은 상기 장갑 손가락들의 각 하나에 파지력을 부과하여 제어되는 장갑 손가락을 장착한 해당 사람 손가락이 파지 위치를 향해 절곡되도록 하는 적어도 하나의 작동 수단(240)을 더 구비하며, 이 장갑은 상기 측정 위치들의 각각으로부터 각 측정값을 판독하고 이 측정값에 기초한 파지력 강화 피드백 루프를 사용하여 상기 적어도 하나의 작동 수단에 의해 인가되는 각 파지력을 제어하도록 구성된 제어 장치(240)를 더 구비하는 강화 장갑의 작동 방법에서,
이 방법이,
a) 이러한 측정값들을 포함하는 소정의 패턴을 검출하는 단계와;
b) 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되지 않을 때는 제어 장치가 제1 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하도록 하는 단계와; 그리고
c) 상기 제1 제어 상태에서 상기 패턴이 검출되면 제어 장치가 제2 제어 상태로 전환하여 제2 프로그램에 따라 작동 수단을 제어하도록 하는 단계를 구비하고,
제1 및 제2 프로그램이 다른 것을 특징으로 하는
강화 장갑의 작동 방법.