KR20180119388A - 상지 재활 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 재활치료 효율을 높이고 재활 운동 시에 관절의 부담을 줄여주며, 다양한 출력 응답이 가능한 상지 재활 로봇을 제공한다. 여기서, 상지 재활 로봇은 제1구동모듈, 제1베이스모듈, 제2구동모듈 그리고 회전모듈을 포함한다. 제1구동모듈은 하모닉 드라이브의 플렉스 스플라인과 결합되고 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제1동력이 출력되는 출력부와, 출력부와 일체로 구비되되 출력부의 외측에 구비되고 외부로부터 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제2동력이 입력되는 입력부를 가진다. 제1베이스모듈은 출력부 및 입력부와 결합되고, 제1축을 중심으로 회전하며, 외부로부터 제2동력을 입력받아 제1구동모듈에 전달하고 제1구동모듈로부터 제1동력을 제공받는다. 제2구동모듈은 제1베이스모듈에 결합되고, 제1축에 수직한 제2축을 중심으로 하는 회전력을 출력한다. 그리고 회전모듈은 제1베이스모듈에 결합되고, 제2구동모듈에서 제공하는 회전력에 의해 제2축에 평행한 축 방향을 중심으로 회전한다.

Description

상지 재활 로봇{UPPER LIMB REHABILITATION ROBOT}

본 발명은 상지 재활 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재활치료 효율을 높이고 재활 운동 시에 관절의 부담을 줄여주며, 다양한 출력 응답이 가능한 상지 재활 로봇에 관한 것이다.

하모닉 드라이브(Harmonic Drive)는 감속기의 일종이다. 일반적으로, 하모닉 드라이브는 원통형의 서큘러 스플라인(Circular Spline), 컵 형태의 플렉스 스플라인(Flex Spline) 및 웨이브 제너레이터(Wave Generator)로 구성된다. 웨이브 제너레이터는 통상 타원 형상을 이루며 플렉스 스플라인의 내측에 설치된다. 웨이브 제너레이터가 장착된 플렉스 스플라인은 서큘러 스플라인의 내주면에 설치된다. 일반적으로 서큘러 스플라인 내주면과 플렉스 스플라인 외주면에는 치형이 가공되어 미끌림이 발생되지 않도록 구성된다.

하모닉 드라이브는 소형, 경량이면서도 고감속비를 얻을 수 있고, 전달 토크의 용량이 크며, 백래시(Backlash)가 작기 때문에 정밀한 감속비를 얻기 위한 장치, 예를 들면, 여러 분야의 로봇 등에 널리 이용되고 있다.

산업현장에서 주로 활용되던 로봇의 사용 영역이 최근에는 확장되고 있으며, 특히 고령화 사회를 앞두고 거동이 불편한 노인이나 환자, 장애인들이 활용할 수 있는 재활치료용 로봇으로 보급 및 활용되고 있다. 재활치료용 로봇은 사용자가 반복 훈련이 가능하도록 하는 반복성과, 의사 또는 치료사가 요구하는 동작을 정확하게 구현하여 사용자가 훈련할 수 있도록 하는 정확성과, 사용자의 반응 및 치료효과 등을 수치화하여 측정할 수 있는 정량성의 장점으로 인해 활용 범위가 넓어지고 있다.

한편, 재활치료용 로봇 중, 뇌졸중으로 마비된 손, 팔 어깨 등 상지 재활치료나, 무릎, 골반 등의 관절 재활 치료 등에 사용되는 재활치료용 로봇은 사용자와 로봇의 물리적 상호작용을 중요하다. 예를 들어, 사용자의 관절 운동력이 충분하지 못한 경우에는 사용자의 부상을 방지하기 위하여 관절 운동 방향으로 회전되도록 동력을 제공함으로써 부하를 줄여주는 것이 필요하다. 또한, 사용자의 관절 운동력이 충분한 경우에는 운동 효과가 증가될 수 있도록 관절 운동의 반대 방향으로 부하를 증가시키는 등의 제어가 필요하다. 따라서 사용자의 운동력을 감지하고, 이에 따라 신속하고 다양하게 출력을 피드백 할 수 있는 구동장치가 요구된다. 또한, 상지의 각 관절 회전이 자연스럽게 이루어질 수 있도록 하여 재활 효율을 높이고 재활 운동 시에 관절의 부담을 줄여주기 위한 설계가 요구된다.

공개특허공보 제2012-0095585호(2015.08.29. 공개)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 재활치료 효율을 높이고 재활 운동 시에 관절의 부담을 줄여주며, 다양한 출력 응답이 가능한 상지 재활 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 하모닉 드라이브의 플렉스 스플라인과 결합되고 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제1동력이 출력되는 출력부와, 상기 출력부와 일체로 구비되되 상기 출력부의 외측에 구비되고 외부로부터 상기 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제2동력이 입력되는 입력부를 가지는 제1구동모듈; 상기 출력부 및 상기 입력부와 결합되고, 상기 제1축을 중심으로 회전하며, 외부로부터 상기 제2동력을 입력받아 상기 제1구동모듈에 전달하고 상기 제1구동모듈로부터 상기 제1동력을 제공받는 제1베이스모듈; 상기 제1베이스모듈에 결합되고, 상기 제1축에 수직한 제2축을 중심으로 하는 회전력을 출력하는 제2구동모듈; 그리고 상기 제1베이스모듈에 결합되고, 상기 제2구동모듈에서 제공하는 회전력에 의해 상기 제2축에 평행한 축 방향을 중심으로 회전하는 회전모듈을 포함하는 상지 재활 로봇을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1베이스모듈은 상기 입력부와 연결되고 상기 제2축에 평행한 방향으로 연장 구비되는 제1베이스부와, 상기 제1베이스부의 하측에 이격 구비되고, 상기 제2구동모듈 및 상기 회전모듈과 결합되는 제1마운트부와, 상기 제1베이스부 및 상기 제1마운트부를 연결하고, 상기 제1마운트부가 상기 제2축에 평행한 방향으로 왕복 이동하도록 안내하는 안내부를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1베이스부는 상기 입력부와 결합되어 상기 입력부와 함께 회전하고, 상기 출력부가 외측으로 노출되도록 관통공이 형성되는 제1결합부와, 상기 제1결합부와 결합되고 상기 제2축에 평행한 방향으로 구비되는 플레이트부와, 상기 관통공에 구비되고, 상기 출력부와 결합되며, 상기 출력부와 함께 회전하는 제2결합부와, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 사이에 밀착 구비되어 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 형상이 변형되지 않도록 보강력을 제공함과 동시에, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부가 독립적으로 회전되도록 지지하는 보강부와, 상기 제1결합부의 상부에 구비되고, 상기 보강부를 덮어 상기 보강부의 이탈을 방지하는 커버부를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 안내부는 상기 제1베이스부의 하면에 상기 제2축에 평행한 방향으로 결합되고 상기 제1베이스부와 함께 이동되는 제1레일과, 상기 제1마운트부의 상면에 구비되고, 상기 제1레일과 결합되어 상기 제1레일이 상기 제2축에 평행한 방향으로 이동되도록 안내하는 제1가이드 블록과, 상기 제1마운트부에 구비되고, 상기 제1레일의 측면을 가압하여 상기 제1베이스부의 이동을 선택적으로 구속하는 스토퍼부를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스토퍼부는 상기 제1마운트부의 상면에 구비되는 한 쌍의 지지블록과, 상기 지지블록을 연결하는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 관통 구비되는 회전바와, 상기 지지플레이트의 외측에 위치되는 상기 회전바의 일단부에 구비되는 레버와, 상기 지지블록의 사이에 위치되는 상기 회전바의 타단부에 구비되어 상기 회전바와 함께 회전하되, 회전각도에 따라 상기 제1레일의 측면을 선택적으로 밀착 가압하는 가압블록을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전모듈은 상기 제2구동모듈에 연결되고 상기 제2구동모듈에서 출력하는 상기 회전력을 제공받아 상기 제2축을 중심으로 회전하며, 외주면에 원주방향으로 나선홈이 형성되는 구동휠부와, 반원링 형상으로 형성되는 링바디부와, 상기 링바디부의 일측면에 상기 링바디부의 원주방향을 따라 구비되는 제2레일과, 상기 제1마운트부에 구비되고, 상기 제2레일이 원주방향으로 슬라이딩 되도록 결합되는 제2가이드 블록과, 상기 나선홈에 감기도록 구비되되, 일단부는 상기 링바디부의 외주면에 일방향을 따라 연장되어 상기 링바디부의 일단부에 형성되는 결합홈에 삽입 고정되고, 타단부는 상기 링바디부의 외주면에 타방향을 따라 연장되어 상기 링바디부의 타단부에 고정되며, 상기 구동휠부의 회전 시에 감김 및 풀림이 동시에 이루어지면서 상기 링바디부를 회전시키는 와이어부를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링바디부는 상기 와이어부의 타단부가 결합되는 조절블록과, 상기 조절블록 및 상기 링바디부에 결합되고, 상기 조절블록의 위치를 조절하여 상기 와이어부의 장력을 조절하는 조절부재를 더 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링바디부의 외주면에는 상기 와이어부의 일단부 및 타단부가 각각 결합되도록 원주방향으로 안착홈이 더 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전모듈에 결합되고, 상기 제1축 및 상기 제2축에 수직한 제3축을 중심으로 하는 회전력을 출력하는 제3구동모듈과, 상기 제3구동모듈에 결합되고, 상기 제3구동모듈에서 제공하는 회전력에 의해 상기 제3축을 중심으로 회전하는 제2베이스모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1구동모듈에 결합되고, 상기 제1축 및 상기 제2축에 수직한 제3축에 평행한 축 방향을 중심으로 하는 회전력을 상기 제1구동모듈에 제공하는 제4구동모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어부는 변형부의 변형률을 기초로, 구동축의 회전방향 및 회전수 중 하나 이상이 조절되도록 제어할 수 있으며, 이를 통해, 사용자와 물리적 상호작용 및 다양한 출력 응답이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 보강부는 제1결합부 및 제2결합부의 형상 변형이 방지되도록 하여 입력부에 제1축을 중심으로 하는 회전력만 입력되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 제1구동모듈은 더욱 정확한 제1동력을 출력할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈 및 제1베이스모듈을 중심으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈의 단면도이다.
도 6은 도 2의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈 및 제1베이스모듈의 작동 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제2구동모듈 및 회전모듈을 중심으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제2구동모듈 및 회전모듈을 중심으로 나타낸 분해사시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈 및 제1베이스모듈을 중심으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈의 단면도이다.

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 상지 재활 로봇은 제1구동모듈(100), 제1베이스모듈(200), 제2구동모듈(300) 그리고 회전모듈(400)을 포함할 수 있다.

그리고, 제1구동모듈(100)은 구동부(110), 하모닉 드라이브(130), 입출력부(150), 측정부(170) 그리고 제어부(180)를 포함할 수 있다.

구동부(110)는 고정자(111), 회전자(112)를 가질 수 있다. 고정자(111)는 전자력이 발생되도록 코일이 감겨진 형태일 수 있으며, 코일에 전류가 흐르게 되면 전자력이 발생될 수 있다. 회전자(112)는 자석(Magnet)일 수 있으며, 고정자(111)에서 발생되는 전자력에 의해 회전될 수 있다. 고정자(111)는 구동축(113)과 결합될 수 있으며, 이를 통해, 고정자(111)가 회전하게 되면, 구동축(113)은 고정자(111)와 함께 회전될 수 있다. 구동축(113)은 제1베어링(114) 및 제2베어링(115)에 의해 회전이 가능하도록 지지될 수 있다.

구동축(113)은 축방향으로 관통 형성되는 관통홀(116)을 가지도록 형성될 수 있으며, 관통홀(116)에는 코어튜브부(117)가 구비될 수 있다. 코어튜브부(117)는 구동축(113)과 동일한 중심축을 가지도록 구비될 수 있다. 또한, 코어튜브부(117)는 코어튜브부(117)의 외주면이 구동축(113)의 내주면과 이격되도록 구비될 수 있다. 이를 통해 구동축(113)은 코어튜브부(117)와 독립적으로 회전될 수 있다. 코어튜브부(117)는 축방향으로 관통 형성되는 통로부(118)를 가질 수 있다. 통로부(118)는 내측으로 케이블(미도시)이 지나가도록 하는 통로 기능을 할 수 있다. 상기 케이블은 전원케이블 및 통신케이블을 포함할 수 있으며, 각각의 구동모듈에 형성되는 통로부를 통해 지나가도록 설치될 수 있다.

그리고, 구동부(110)는 제1하우징(120), 제2하우징(121) 및 커버하우징(122)을 가질 수 있으며, 각각의 하우징(120,121,122)은 서로 결합 고정될 수 있다. 구동부(110)의 회전자(112)가 회전하게 되면, 코어튜브부(117), 제1하우징(120), 제2하우징(121) 및 커버하우징(122)이 고정된 상태에서, 제1베어링(114) 및 제2베어링(115)에 의해 구동축(113)은 회전할 수 있게 된다.

하모닉 드라이브(130)는 구동축(113)과 결합될 수 있다. 하모닉 드라이브(130)는 웨이브 제너레이터(131), 서큘러 스플라인(134) 및 플렉스 스플라인(135)을 가질 수 있다.

웨이브 제너레이터(131)는 결합링부(132) 및 회전링부(133)를 가질 수 있다. 그리고, 결합링부(132)는 구동축(113)에 결합되어 구동축(113)과 함께 회전할 수 있다. 또한, 회전링부(133)는 결합링부(132)의 외주면에 구비될 수 있다. 회전링부(133)는 베어링일 수 있으며, 타원형상으로 형성될 수 있다.

서큘러 스플라인(134)은 웨이브 제너레이터(131)의 외주면, 구체적으로는 회전링부(133)의 외주면과 이격된 상태로 회전링부(133)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다. 서큘러 스플라인(134)의 내주면에는 치형(미도시)이 형성될 수 있다. 또한, 서큘러 스플라인(134)은 커버하우징(122)과 결합되어 회전하지 않도록 고정될 수 있다.

플렉스 스플라인(135)은 기어부(136), 제1연결부(137), 제2연결부(138) 및 회전중량부(139)를 가질 수 있다.

기어부(136)는 웨이브 제너레이터(131)의 회전링부(133) 및 서큘러 스플라인(134)의 사이에 구비될 수 있다. 기어부(136)는 웨이브 제너레이터(131)의 회전링부(133)로부터 회전력을 전달받아 서큘러 스플라인(134)과 부분적으로 맞물리는 기어 결합되어 회전할 수 있다. 구체적으로, 기어부(136)의 외주면에는 서큘러 스플라인(134)의 내주면에 형성되는 치형과 맞물리는 치형(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 구동축(113)이 회전하게 되면 결합링부(132)와 함께 타원형상의 회전링부(133)가 회전하면서 기어부(136)에서 회전링부(133)의 장축 부분에 가압되는 부분이 순차적으로 외측으로 밀려나게 된다. 그러면, 기어부(136)에서 외측으로 밀리는 부분이 서큘러 스플라인(134)의 치형과 맞물리게 된다. 기어부(136)의 치형의 개수는 서큘러 스플라인(134)의 치형의 개수보다 적을 수 있으며, 따라서, 기어부(136)는 웨이브 제너레이터(131)의 회전량보다 작은 회전량으로 웨이브 제너레이터(131)의 회전방향과 반대방향으로 회전할 수 있다.

제1연결부(137)는 기어부(136)와 연결될 수 있으며, 구동축(113)과 평행하게 형성될 수 있다. 그리고, 제2연결부(138)는 제1연결부(137)와 연결될 수 있으며, 구동축(113)의 중심 방향으로 형성될 수 있다.

그리고, 회전중량부(139)는 제2연결부(138)에 연결될 수 있다. 회전중량부(139)는 연결지지부(140)와 결합될 수 있으며, 연결지지부(140)는 회전중량부(139)의 회전을 지지할 수 있다.

연결지지부(140)는 고정연결부(141), 회전연결부(142) 및 제3베어링(143)을 가질 수 있다. 고정연결부(141)는 코어튜브부(117)에 결합 고정될 수 있으며, 외주면에는 제3베어링(143)이 결합될 수 있다.

그리고, 회전연결부(142)는 제3베어링(143)에 결합될 수 있으며, 이를 통해, 회전연결부(142)는 고정연결부(141)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 회전연결부(142)는 플렉스 스플라인(135)의 회전중량부(139)의 내주면에 밀착 결합될 수 있으며, 플렉스 스플라인(135)과 함께 회전될 수 있다.

또한, 고정연결부(141)의 외주면에는 원주방향을 따라 그루브(144)가 형성될 수 있다. 그루브(144)는 고정연결부(141)의 길이방향을 따라 복수개가 형성될 수 있다.

플렉스 스플라인(135)의 내측 공간(S)과, 구동축(113) 및 코어튜브부(117)의 사이 공간에는 구동축(113)의 회전이 원활하게 이루어지도록 그리스(Grease)와 같은 윤활유가 채워질 수 있다. 고정연결부(141)에 형성되는 복수의 그루브(144)는 윤활유의 일부가 수용되도록 하여 구동축(113)의 회전 시에 발생하는 열에 의해 윤활유의 점성이 낮아지더라도 윤활유가 필요 이상으로 유동되는 것이 방지되도록 할 수 있다.

입출력부(150)는 출력부(151), 입력부(152) 및 변형부(153)를 가질 수 있다.

출력부(151)는 플렉스 스플라인(135)의 회전중량부(139)와 결합될 수 있으며, 이를 통해, 출력부(151)는 플렉스 스플라인(135)과 함께 회전될 수 있다. 출력부(151)에서는 플렉스 스플라인(135)로부터 제공되는 회전력인 제1동력이 출력될 수 있다. 출력부(151)에는 원주방향을 따라 제1결합공(154)이 미리 정해진 간격으로 형성될 수 있다.

입력부(152)는 상기 제1지름보다 큰 제2지름을 가지도록 형성될 수 있다. 입력부(152)에는 원주방향을 따라 제2결합공(155)이 미리 정해진 간격으로 형성될 수 있다. 제2결합공(155)에는 제1베이스모듈(200)이 결합부재(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 그리고, 제1베이스모듈(200)이 회전함에 따라 발생되는 회전력인 제2동력은 입력부(152)에 입력될 수 있다. 제1동력 및 제2동력은 제1축(10)을 중심으로 하는 회전력일 수 있다.

입력부(152)의 외주면에는 제4베어링(160)이 결합될 수 있으며, 제4베어링(160)의 외주면에는 고정하우징(161)이 구비될 수 있다. 고정하우징(161)은 내측에 플렉스 스플라인(135) 및 입출력부(150)가 위치되도록 형성될 수 있다. 고정하우징(161)의 일단부는 서큘러 스플라인(134)과 결합될 수 있으며, 고정하우징(161)의 타단부에는 고정링(162)이 결합될 수 있다. 고정링(162)은 제4베어링(160)의 일측면을 가압하여 제4베어링(160)의 이탈이 방지되도록 구비될 수 있다.

변형부(153)는 입력부(152) 및 출력부(151)를 연결할 수 있다. 변형부(153)는 원주방향을 따라 미리 정해진 간격으로 형성될 수 있다. 출력부(151)에서 출력되는 상기 제1동력과, 입력부(152)로 입력되는 상기 제2동력이 서로 다른 크기 또는 서로 다른 방향의 회전력인 경우, 변형부(153)는 변형될 수 있다.

측정부(170)는 센싱부(171) 및 처리부(172)를 가질 수 있다. 센싱부(171)는 변형부(153)에 구비될 수 있으며, 변형부(153)의 변형률을 측정할 수 있다. 센싱부(171)는 스트레인 게이지(Strain Gage)일 수 있다. 센싱부(171)는 변형부(153)의 변형률을 측정신호로 전달할 수 있다. 센싱부(171)는 복수개가 구비될 수 있다.

처리부(172)는 센싱부(171)로부터 전달되는 측정신호를 처리할 수 있다. 예를 들면, 처리부(172)는 센싱부(171)에서 전달되는 아날로그의 측정신호를 디지털 신호로 처리할 수 있다. 처리부(172)는 측정신호를 처리하는 처리소자(미도시) 및 배선 등을 포함할 수 있으며, 처리소자 및 배선 등이 실장되는 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다.

제어부(180)는 처리부(172)에서 전달되는 측정신호를 기초로, 구동부(110)의 작동을 제어할 수 있다. 처리부(172) 및 제어부(180)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 제어부(180)는 처리부(172)에서 전달되는 측정신호, 즉, 변형부(153)의 변형률을 기초로, 구동축(113)의 회전방향 및 회전수 중 하나 이상이 조절되도록 제어할 수 있다.

본 발명에서 제1동력은 제1구동모듈(100)에서 출력되는 힘이고, 제2동력은 사용자(예를 들면, 재활치료자)에 의해 제1베이스모듈(200)을 통해 제1구동모듈(100)에 입력되는 힘일 수 있다. 예를 들어, 사용자의 관절 운동력이 충분하지 못한 경우에는 사용자의 부상을 방지하기 위하여 관절 운동 방향으로 회전되도록 동력을 제공함으로써 부하를 줄여주는 것이 필요하다. 이 경우, 제어부(180)는 사용자에 의해 전달되는 제2동력과 동일한 방향의 제1동력이 출력될 수 있도록, 구동부(110)의 회전방향 및 회전수를 제어하여 상기 제1동력의 크기를 조절할 수 있다. 그리고, 사용자의 관절 운동력이 충분한 경우에는 운동 효과가 증가될 수 있도록 부하를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 사용자의 관절 운동의 반대 방향의 제1동력이 출력될 수 있도록, 구동부(110)의 회전방향을 제어하고, 필요한 경우 회전수를 더 제어할 수 있다. 이처럼, 제어부(180)는 입출력부(150)를 통해 입력되는 힘을 기초로 출력되는 힘을 조절할 수 있으며, 이를 통해, 사용자와 물리적 상호작용 및 다양한 출력 응답이 가능할 수 있다. 본 발명에서 제2구동모듈(300), 제3구동모듈(500) 및 제4구동모듈(700)은 제1구동모듈(100)과 동일한 구성을 가질 수 있다. 그리고 제어부는 각 구동모듈(100,300,500,700)별로 제어되도록 마련되거나, 각 구동모듈(100,300,500,700)을 통합하여 제어하도록 마련될 수 있다. 제어부는 각 구동모듈(100,300,500,700)로 입력되는 동력 및 출력되는 동력을 제어할 수 있다.

도 6은 도 2의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제1구동모듈 및 제1베이스모듈의 작동 예시도이다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 더 포함하여 설명한다.

제1베이스모듈(200)은 제1베이스부(210), 제1마운트부(230) 그리고 안내부(240)를 가질 수 있다.

그리고, 제1베이스부(210)는 제1결합부(211), 플레이트부(212), 제2결합부(220), 보강부(224) 및 커버부(225)를 가질 수 있다.

제1결합부(211)는 제1구동모듈(100)의 입력부(152)에 대응되도록 형성될 수 있다. 그리고, 제1결합부(211)에는 입력부(152)의 제2결합공(155)에 대응되도록 제3결합공(213)이 형성될 수 있다. 또한, 제1결합부(211)에는 관통공(214)이 형성될 수 있다. 제1결합부(211)가 입력부(152)에 결합되면 출력부(151)는 관통공(214)을 통해 외측으로 노출될 수 있다. 제1결합부(211)의 내주면에는 제1단차부(215)가 단차 형성될 수 있으며, 제1결합부(211)의 상부에는 제2단차부(216)가 형성될 수 있다.

플레이트부(212)는 제1결합부(211)와 결합될 수 있다. 플레이트부(212)는 제2축(20)에 평행한 방향으로 연장 구비될 수 있다. 여기서, 제2축(20)은 제1축(10)에 수직한 축을 의미하며, 제2구동모듈(300)의 중심축에 해당될 수 있다.

제2결합부(220)는 제1결합부(211)의 관통공(214)으로 삽입되어 출력부(151)와 결합될 수 있다. 제2결합부(220)는 결합플랜지부(221)와 보강배리어부(222)를 가질 수 있다.

결합플랜지부(221)는 출력부(151)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 결합플랜지부(221)에는 원주방향을 따라 출력부(151)의 제1결합공(154)에 대응되는 제4결합공(223)이 형성될 수 있으며, 제1결합공(154) 및 제4결합공(223)에 결합되는 결합부재(미도시)에 의해 결합플랜지부(221)는 출력부(151)와 결합되어 출력부(151)와 함께 회전할 수 있다.

보강배리어부(222)는 관통공(214)에 위치되어 제1결합부(211)의 내주면과 이격되어 구비될 수 있다.

보강부(224)는 제1결합부(211) 및 제2결합부(220)의 사이에 밀착 구비될 수 있다. 구체적으로, 보강부(224)는 제1결합부(211)의 내주면에 형성되는 제1단차부(215)에 결합되어 보강배리어부(222)에 밀착되도록 구비될 수 있다. 보강부(224)는 보강배리어부(222)의 외측 상부에 구비될 수 있다. 이를 통해, 보강배리어부(222)는, 하부는 출력부(151)에 결합되고 상부는 보강부(224)에 의해 견고하게 지지되어 형상이 변형되지 않도록 지지될 수 있다.

본 발명에서, 사용자가 상지를 움직이면 제1베이스모듈(200)이 회전하게 되고, 제1베이스모듈(200)의 회전력, 즉, 제2동력은 입력부(152)를 통해 입력된다. 그런데, 사용자가 상지를 움직일 때에는 제1축(10)을 중심으로 하는 회전력만 발생하는 것이 아니라, 다양한 축을 중심으로 하는 회전력이 발생할 수 있다. 따라서, 제1베이스부(210)에는 제1축(10)을 중심으로 하는 회전력과 함께 다양한 축을 중심으로 하는 회전력이 제공될 수 있다. 보강부(224)는 제1결합부(211) 및 제2결합부(220)의 형상 변형이 방지되도록 하여 입력부(152)에 제1축(10)을 중심으로 하는 회전력이 입력되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 제1구동모듈(100)은 더욱 정확한 제1동력을 출력할 수 있다.

또한, 보강부(224)는 제1결합부(211) 및 제2결합부(220)가 독립적으로 회전되도록 제1결합부(211) 및 제2결합부(220)를 지지할 수 있다. 즉, 제1베이스부(210)의 회전 시에 제2결합부(220)는 제1베이스부(210)의 회전력에 의해 연동하여 회전되지 않을 수 있다. 따라서, 입출력부(150)가 정지된 상태에서, 제1베이스부(210)의 회전에 의해 입력부(152)로 제2동력이 입력되고, 입력된 제2동력이 변형부(153)를 통해 출력부(151)로 전달될 때, 출력부(151)에는 정지된 상태를 유지하려는 관성력이 작용하여 변형부(153)에서 변형이 발생하고, 발생되는 변형이 측정될 수 있다.

변형부(153)의 변형률에 따라 출력되는 제1동력은 출력부(151)로 출력되는데, 출력부(151)에서 출력되는 제1동력은 변형부(153)를 통해 입력부(152)로 전달되고, 제1베이스부(210)로 전달되어 제1베이스부(210)를 회전시킬 수 있다.

커버부(225)는 제1결합부(211)의 제2단차부(216)에 결합될 수 있으며, 커버부(225)에는 제1결합부(211)에 형성되는 제3결합공(213)에 대응되는 제5결합공(226)이 형성될 수 있다. 제3결합공(213) 및 제5결합공(226)에는 결합부재(미도시)가 결합될 수 있으며, 이를 통해, 커버부(225)는 제1결합부(211)에 결합될 수 있다. 커버부(225)는 제1결합부(211)에 결합되어 보강부(224)를 덮을 수 있으며, 이를 통해, 보강부(224)의 이탈이 방지될 수 있다.

제1마운트부(230)는 제1베이스부(210)의 하측에 이격 구비될 수 있다. 제1마운트부(230)에는 제2구동모듈(300) 및 회전모듈(400)이 결합될 수 있다. 제2구동모듈(300)은 제1브래킷(231)에 의해 제1마운트부(230)와 연결될 수 있다. 제1마운트부(230)에는 연결플랜지(232)가 구비될 수 있다.

안내부(240)는 제1레일(241), 제1가이드블록(242) 및 스토퍼부(243)를 가질 수 있다.

제1레일(241)은 플레이트부(212)의 하면에 구비될 수 있다. 제1레일(241)은 제2축(20)에 팽행한 방향으로 구비될 수 있으며, 제1베이스부(210)와 함께 이동될 수 있다. 제1레일(241)은 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 서로 이격되어 구비될 수 있다.

제1가이드블록(242)은 제1마운트부(230)의 상면에 구비될 수 있다. 제1가이드블록(242)은 제1레일(241)과 결합될 수 있으며, 제1레일(241)이 제2축(20)에 팽행한 방향으로 이동되도록 안내할 수 있다.

스토퍼부(243)는 제1마운트부(230)에 구비될 수 있으며, 지지블록(244), 지지플레이트(245), 회전바(246), 레버(247) 및 가압블록(248)을 가질 수 있다.

지지블록(244)은 제1마운트부(230)의 상면에 구비될 수 있으며, 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 지지플레이트(245)는 지지블록(244)을 연결할 수 있다.

회전바(246)는 지지플레이트(245)를 관통하여 구비될 수 있다. 회전바(246)의 일단부는 지지플레이트(245)의 외측에 위치되고, 회전바(246)의 타단부는 지지블록(244)의 사이에 위치될 수 있다.

레버(247)는 회전바(246)에서 지지플레이트(245)의 외측에 위치되는 회전바(246)의 일단부에 구비될 수 있다. 사용자는 레버(247)를 회전시켜 회전바(246)를 회전시킬 수 있다.

가압블록(248)은 지지블록(244)의 사이에 위치되는 회전바(246)의 타단부에 구비될 수 있다. 가압블록(248)은 회전바(246)와 함께 회전할 수 있다. 가압블록(248)은 회전바(246)의 축방향에 수직한 단면형상이 사각형의 형상을 가질 수 있다. 가압블록(248)은 회전각도에 따라 제1레일(241)의 측면을 선택적으로 밀착 가압할 수 있다. 즉, 도 6에 도시되는 바와 같이, 가압블록(248)의 각진 부분이 상측에 위치되는 상태인 경우, 가압블록(248)은 제1레일(241)의 측면을 밀착 가압할 수 있으며, 이에 따라 제1베이스부(210)는 이동되지 않도록 구속될 수 있다. 반면에, 도 7에서 보는 바와 같이, 레버(247) 및 회전바(246)가 회전하여 가압블록(248)의 상면이 제1레일(241)의 측면을 가압하지 못하는 경우, 제1레일(241)과 결합된 제1베이스부(210) 및 제1가이드블록(242)에 결합된 제1마운트부(230)는 제2축(20) 방향을 따라 상대 이동할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제2구동모듈 및 회전모듈을 중심으로 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 상지 재활 로봇의 제2구동모듈 및 회전모듈을 중심으로 나타낸 분해사시도이다.

도 8 내지 도 10을 더 포함하여 보는 바와 같이, 회전모듈(400)은 구동휠부(410), 링바디부(420), 제2레일(430) 및 와이어부(440)를 가질 수 있다.

구동휠부(410)는 제2구동모듈(300)에 연결될 수 있으며, 제2구동모듈(300)에서 출력하는 회전력을 제공받아 제2축(20)을 중심으로 회전할 수 있다. 구동휠부(410)의 외주면에는 원주방향으로 나선홈(411)이 형성될 수 있다.

링바디부(420)는 반원링 형상으로 형성될 수 있다. 링바디부(420)의 일단부에는 결합홈(421)이 형성될 수 있다. 결합홈(421)은 링바디부(420)의 내측으로 형성될 수 있다. 결합홈(421)은 와이어부(440)의 외측지름에 대응되는 내측지름을 가질 수 있으며, 와이어부(440)가 삽입 고정될 수 있다. 링바디부(420)의 일단부에는 결합홈(421)과 연결되는 제1고정홈(422)이 형성될 수 있다. 제1고정홈(422)은 링바디부(420)의 외주면을 향하는 방향으로 링바디부(420)의 표면에 함몰 형성될 수 있다. 그리고, 링바디부(420)의 타단부에는 제2고정홈(423)이 링바디부(420)의 외주면을 향하는 방향으로 링바디부(420)의 표면에 함몰 형성될 수 있다.

제2레일(430)은 링바디부(420)의 일측면에 구비될 수 있다. 제2레일(430)은 링바디부(420)의 원주방향을 따라 구비될 수 있다.

제2가이드블록(431)은 제1마운트부(230)의 연결플랜지(232)에 결합될 수 있다. 제2가이드블록(431)은 가이드홈(432)을 가질 수 있으며, 가이드홈(432)에는 제2레일(430)이 결합될 수 있다. 제2레일(430)은 가이드홈(432)에 결합된 상태로 이동할 수 있으며, 이를 통해, 제2레일(430)은 제2가이드블록(431)에 결합된 상태에서 원주방향으로 슬라이딩 될 수 있다.

와이어부(440)는 구동휠부(410)의 나선홈(411)에 감기도록 구비될 수 있다. 그리고, 와이어부(440)의 일단부는 링바디부(420)의 외주면에 일방향을 따라 연장되어 링바디부(420)의 일단부에 형성되는 결합홈(421)에 삽입되어 고정될 수 있다. 이때, 와이어부(440)의 일단부는 제1고정홈(422)에 결합되어 링바디부(420)에 안정적으로 결합될 수 있다.

또한, 와이어부(440)의 타단부는 링바디부(420)의 외주면에 타방향을 따라 연장되어 링바디부(420)의 타단부에 고정될 수 있다. 이때, 와이어부(440)의 타단부는 제2고정홈(423)에 결합되어 링바디부(420)에 안정적으로 결합될 수 있다.

제2구동모듈(300)에서 제2축(20)을 중심으로 하는 회전력을 출력하면, 구동휠부(410)는 제2축(20)을 중심으로 좌우 회전할 수 있다. 이에 따라, 구동휠부(410)에 감긴 와이어부(440)는 감김 및 풀림이 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 도 9를 참고하면, 구동휠부(410)가 시계방향으로 회전하면, 와이어부(440)에서 링바디부(420)의 일단부에 고정되도록 연장되는 부분은 구동휠부(410)에 감기게 되고, 와이어부(440)에 링바디부(420)의 타단부 에 고정되도록 연장되는 부분은 구동휠부(410)에서 풀리게 된다. 따라서, 링바디부(420)는 제2축(20)에 평행한 축 방향을 중심으로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 마찬가지로, 구동휠부(410)가 반시계 방향으로 회전되면 링바디부(420)는 시계방향으로 회전될 수 있다.

링바디부(420)의 양단부에는 연결링(424)이 결합될 수 있다. 연결링(424)에는 사용자의 상지를 고정하기 위한 벨트(미도시)가 연결될 수 있다.

그리고, 링바디부(420)는 조절블록(425) 및 조절부재(426)를 더 가질 수 있다.

조절블록(425)은 링바디부(420)의 타단부에 구비될 수 있으며, 조절블록(425)에는 와이어부(440)의 타단부가 결합될 수 있다.

그리고, 조절부재(426)는 조절블록(425) 및 링바디부(420)에 결합될 수 있다. 조절부재(426)는 링바디부(420)에 나사 결합될 수 있다. 따라서, 조절부재(426)가 링바디부(420)에 깊이 삽입 결합되도록 조절되면, 조절블록(425)이 조절부재(426)와 함께 이동하게 되면서 와이어부(440)를 당겨 와이어부(440)의 장력이 증가될 수 있다. 그리고, 조절부재(426)가 링바디부(420)에서 빠져 나오는 방향으로 조절되면, 조절블록(425)이 조절부재(426)와 함께 이동하게 되면서 와이어부(440)의 장력이 감소될 수 있다.

한편, 링바디부(420)의 외주면에는 링바디부(420)의 원주방향으로 안착홈(427)이 더 형성될 수 있다. 링바디부(420)의 외주면에 감기는 와이어부(440)는 안착홈(427)에 결합될 수 있기 때문에, 와이어부(440)는 더욱 안정적으로 링바디부(420)에 결합될 수 있다.

도 1을 참조하면, 회전모듈(400)은 제2축(20)에 평행한 축을 중심으로 회전이 가능하기 때문에, 재활 운동 시에 상지를 비트는 회전움직인에 대해서도 대응되는 회전동작이 가능할 수 있으며, 이를 통해, 재활 운동 시에 관절의 부담을 줄여줄 수 있다.

그리고, 상지 재활 로봇은 제3구동모듈(500), 제2베이스모듈(600) 및 제4구동모듈(700)을 더 포함할 수 있다.

제3구동모듈(500)은 회전모듈(400)과 결합될 수 있다. 구체적으로, 제3구동모듈(500)은 제2브래킷(510)에 의해 회전모듈(400)의 타단부에 연결될 수 있다. 제3구동모듈(500)은 제3축(30)을 중심으로 하는 회전력을 출력할 수 있다. 여기서, 제3축(30)은 제1축(10) 및 제2축(20)에 수직한 축을 의미하며, 제3구동모듈(500)의 중심축에 해당될 수 있다.

그리고, 회전모듈(400)의 일단부에는 제3브래킷(520)이 결합될 수 있다.

제2베이스모듈(600)은 제2베이스부(610) 및 제2마운트부(620)를 가질 수 있다.

제2베이스부(610)는 제2마운트부(620)와 결합되고 제2축(20)에 평행한 방향으로 왕복 이동되도록 구비될 수 있다.

제2마운트부(620)는 일단부는 제3구동모듈(500)에 결합되고, 타단부는 제3브래킷(520)에 결합될 수 있다. 제2마운트부(620) 및 제3브래킷(520)은 회전운동이 가능하도록 하는 조인트부(630)를 매개로 연결될 수 있다.

제2마운트부(620)는 제3구동모듈(500)에서 제공하는 회전력에 의해 회전될 수 있으며, 이에 따라, 제2베이스모듈(600)은 제3축(30)을 중심으로 회전할 수 있다.

제4구동모듈(700)은 제4브래킷(710)에 의해 제1구동모듈(100)에 결합될 수 있다. 제4구동모듈(700)은 제3축(30)에 평행한 축 방향을 중심으로 하는 회전력을 제1구동모듈(100)에 제공할 수 있다. 제4구동모듈(700)은 상지 재활 로봇이 설치되는 메인 프레임(미도시)에 결합될 수 있다.

제1,제2,제3구동모듈(100,300,500), 제1,제2베이스모듈(200,600) 및 회전모듈(400)은 제4구동모듈(700)의 중심축을 기준으로 회전할 수 있다. 그리고, 제2,제3구동모듈(300,500), 제1,제2베이스모듈(200,600) 및 회전모듈(400)은 제1축(10)을 기준으로 회전할 수 있다. 또한, 제3구동모듈(500) 및 제2베이스모듈(600)은 회전모듈(400)의 회전 중심축을 기준으로 회전할 수 있어, 다양한 형태의 회전동작이 효과적으로 구현될 수 있다.

제2구동모듈(300), 제3구동모듈(500) 및 제4구동모듈(700)은 제1구동모듈(100)과 동일한 구성을 가질 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제1축 20: 제2축
30: 제3축 100: 제1구동모듈
130: 하모닉 드라이브 131: 웨이브 제너레이터
134: 서큘러 스플라인 135: 플렉스 스플라인
150: 입출력부 151: 출력부
152: 입력부 153: 변형부
170: 측정부 180: 제어부
200: 제1베이스모듈 210: 제1베이스부
211: 제1결합부 220: 제2결합부
221: 결합플랜지부 222: 보강배리어부
224: 보강부 240: 안내부
300: 제2구동모듈 400: 회전모듈
410: 구동휠부 420: 링바디부
430: 제2레일 440: 와이어부
500: 제3구동모듈 600: 제2베이스모듈
700: 제4구동모듈

Claims (10)

1. 하모닉 드라이브의 플렉스 스플라인과 결합되고 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제1동력이 출력되는 출력부와, 상기 출력부와 일체로 구비되되 상기 출력부의 외측에 구비되고 외부로부터 상기 제1축을 중심으로 하는 회전력인 제2동력이 입력되는 입력부를 가지는 제1구동모듈;
   상기 출력부 및 상기 입력부와 결합되고, 상기 제1축을 중심으로 회전하며, 외부로부터 상기 제2동력을 입력받아 상기 제1구동모듈에 전달하고 상기 제1구동모듈로부터 상기 제1동력을 제공받는 제1베이스모듈;
   상기 제1베이스모듈에 결합되고, 상기 제1축에 수직한 제2축을 중심으로 하는 회전력을 출력하는 제2구동모듈; 그리고
   상기 제1베이스모듈에 결합되고, 상기 제2구동모듈에서 제공하는 회전력에 의해 상기 제2축에 평행한 축 방향을 중심으로 회전하는 회전모듈을 포함하는 상지 재활 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1베이스모듈은
   상기 입력부와 연결되고 상기 제2축에 평행한 방향으로 연장 구비되는 제1베이스부와,
   상기 제1베이스부의 하측에 이격 구비되고, 상기 제2구동모듈 및 상기 회전모듈과 결합되는 제1마운트부와,
   상기 제1베이스부 및 상기 제1마운트부를 연결하고, 상기 제1마운트부가 상기 제2축에 평행한 방향으로 왕복 이동하도록 안내하는 안내부를 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1베이스부는
   상기 입력부와 결합되어 상기 입력부와 함께 회전하고, 상기 출력부가 외측으로 노출되도록 관통공이 형성되는 제1결합부와,
   상기 제1결합부와 결합되고 상기 제2축에 평행한 방향으로 구비되는 플레이트부와,
   상기 관통공에 구비되고, 상기 출력부와 결합되며, 상기 출력부와 함께 회전하는 제2결합부와,
   상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 사이에 밀착 구비되어 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 형상이 변형되지 않도록 보강력을 제공함과 동시에, 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부가 독립적으로 회전되도록 지지하는 보강부와,
   상기 제1결합부의 상부에 구비되고, 상기 보강부를 덮어 상기 보강부의 이탈을 방지하는 커버부를 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
4. 제2항에 있어서,
   상기 안내부는
   상기 제1베이스부의 하면에 상기 제2축에 평행한 방향으로 결합되고 상기 제1베이스부와 함께 이동되는 제1레일과,
   상기 제1마운트부의 상면에 구비되고, 상기 제1레일과 결합되어 상기 제1레일이 상기 제2축에 평행한 방향으로 이동되도록 안내하는 제1가이드 블록과,
   상기 제1마운트부에 구비되고, 상기 제1레일의 측면을 가압하여 상기 제1베이스부의 이동을 선택적으로 구속하는 스토퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스토퍼부는
   상기 제1마운트부의 상면에 구비되는 한 쌍의 지지블록과,
   상기 지지블록을 연결하는 지지플레이트와,
   상기 지지플레이트에 관통 구비되는 회전바와,
   상기 지지플레이트의 외측에 위치되는 상기 회전바의 일단부에 구비되는 레버와,
   상기 지지블록의 사이에 위치되는 상기 회전바의 타단부에 구비되어 상기 회전바와 함께 회전하되, 회전각도에 따라 상기 제1레일의 측면을 선택적으로 밀착 가압하는 가압블록을 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
6. 제2항에 있어서,
   상기 회전모듈은
   상기 제2구동모듈에 연결되고 상기 제2구동모듈에서 출력하는 상기 회전력을 제공받아 상기 제2축을 중심으로 회전하며, 외주면에 원주방향으로 나선홈이 형성되는 구동휠부와,
   반원링 형상으로 형성되는 링바디부와,
   상기 링바디부의 일측면에 상기 링바디부의 원주방향을 따라 구비되는 제2레일과,
   상기 제1마운트부에 구비되고, 상기 제2레일이 원주방향으로 슬라이딩 되도록 결합되는 제2가이드 블록과,
   상기 나선홈에 감기도록 구비되되, 일단부는 상기 링바디부의 외주면에 일방향을 따라 연장되어 상기 링바디부의 일단부에 형성되는 결합홈(421)에 삽입 고정되고, 타단부는 상기 링바디부의 외주면에 타방향을 따라 연장되어 상기 링바디부의 타단부에 고정되며, 상기 구동휠부의 회전 시에 감김 및 풀림이 동시에 이루어지면서 상기 링바디부를 회전시키는 와이어부를 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
7. 제6항에 있어서,
   상기 링바디부는
   상기 와이어부의 타단부가 결합되는 조절블록과,
   상기 조절블록 및 상기 링바디부에 결합되고, 상기 조절블록의 위치를 조절하여 상기 와이어부의 장력을 조절하는 조절부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
8. 제6항에 있어서,
   상기 링바디부의 외주면에는 상기 와이어부의 일단부 및 타단부가 각각 결합되도록 원주방향으로 안착홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
9. 제1항에 있어서,
   상기 회전모듈에 결합되고, 상기 제1축 및 상기 제2축에 수직한 제3축을 중심으로 하는 회전력을 출력하는 제3구동모듈과,
   상기 제3구동모듈에 결합되고, 상기 제3구동모듈에서 제공하는 회전력에 의해 상기 제3축을 중심으로 회전하는 제2베이스모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동모듈에 결합되고, 상기 제1축 및 상기 제2축에 수직한 제3축에 평행한 축 방향을 중심으로 하는 회전력을 상기 제1구동모듈에 제공하는 제4구동모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 재활 로봇.

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