KR20190101274A - 효율적인 다리 지지가 가능한 다리 고정부 및 이를 포함하는 근력 보조 로봇 - Google Patents

효율적인 다리 지지가 가능한 다리 고정부 및 이를 포함하는 근력 보조 로봇 Download PDF

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KR20190101274A
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박규태
손정규
유선일
이원준
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇은 사용자의 골반에 대향되도록 위치되는 메인 프레임 유닛과, 상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛과, 상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하되, 상기 레그 유닛은 일단부가 상기 메인 프레임 유닛에 연결되고 타단부가 상기 풋 유닛에 연결된 레그 프레임부와, 상기 레그 프레임부에 장착된 다리 고정부를 포함하고, 상기 다리 고정부는 메인 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 일측에 힌지 결합된 제1 서브 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 타측에 힌지 결합된 제2 서브 지지구조를 포함한다.

Description

효율적인 다리 지지가 가능한 다리 고정부 및 이를 포함하는 근력 보조 로봇{LEG FIXING PART FOR EFFECTIVELY SUPPORT THE LEG AND POWER ASSISTING ROBOT HAVING THE SAME}
본 발명은 효율적인 다리 지지가 가능한 다리 고정부 및 이를 포함하는 근력 보조 로봇에 관한 것이다.
근래에 들어 로봇 관련 기술은 폭넓은 분야에 적용되고 있다. 이 중에서 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위한 근력 보조 로봇은 널리 사용되고 있다.
근력 보조 로봇은 다관절의 골격 구조를 갖는 일종의 로봇이다. 사용자가 근력 보조 로봇을 착용한 상태에서 보행할 때, 근력 보조 로봇은 사용자의 근력을 보조하는 역할을 한다. 이를 위해 근력 보조 로봇은 보조력을 사용자에게 제공함으로써 사용자의 보행을 보조한다. 보조력은 모터 등의 구동장치로부터 발생된다.
이러한 근력 보조 로봇은 사용자의 허리, 다리 및 신발(또는, 족부)에 착용된다. 근력 보조 로봇은 사용자의 각 신체 부위에 착용되도록 다수의 구성 요소를 갖는다. 그리고 다수의 구성 요소 중 모터와 같은 구동부는 사용자의 신체의 관절 부위에 보조력을 전달하는 중요한 역할을 한다.
또한, 근력 보조 로봇은 사용자의 허리, 다리 및 신발(또는, 족부)에 고정된다. 근력 보조 로봇에 있어서, 탈부착 메커니즘은 근력 보조 로봇 이용의 신속성과, 사용자의 동작 편의성을 결정하는 중요한 요소이다.
근력 보조 로봇의 종래기술은 국내공개특허(KR 2014-0121371: 근력 지원용 착용형 로봇)와 미국공개특허(US 2016-0331624: 착용식 동작 보조 장치)로 개시되어 있다. 이를 참조하여 종래기술에 따른 근력 보조 로봇에 대하여 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 근력 지원용 착용형 로봇의 구성도이다. 근력 지원용 착용형 로봇은 착용부재(10), 대퇴부 지지부재(20), 아랫다리 지지부재(30), 발 지지부재(40), 제1구동기기(50), 제2구동기기(60) 및 제어기기(70)를 포함한다.
착용부재(10)는 사용자의 허리 부분에 착용된다. 대퇴부 지지부재(20)는 사용자의 대퇴부에 착용된다. 그리고 대퇴부 지지부재(20)는 착용부재(10)에 회전 가능하도록 연결된다. 아랫다리 지지부재(30)는 대퇴부 지지부재(20)의 하단부에 회전 가능하도록 연결된다. 발 지지부재(40)는 아랫다리 지지부재(30)의 하단부에 회전 가능하도록 연결되고 사용자의 발에 착용된다. 제1구동기기(50)는 모터를 포함하고 대퇴부 지지부재(20)를 회전시킨다. 제2구동기기(60)는 모터를 포함하고 아랫다리 지지부재(30)를 회전시킨다.
도 2는 도 1에 도시한 근력 지원용 착용형 로봇에 있어서, 착용부재 대퇴부 지지부재의 구성도이다. 착용부재 대퇴부 지지부재(20)는 대퇴부 지지몸체부(21), 대퇴부 착용몸체부(22) 및 대퇴부 착용위치조절부(24)를 포함한다.
대퇴부 착용몸체부(22)는 대퇴부 착용위치조절부(24)에 장착된다. 대퇴부 착용위치조절부(24)는 대퇴부 지지몸체부(21)에 상방향 및 하방향으로 이동(화살표 A로 도시함)이 가능하도록 결합된다. 대퇴부 착용위치조절부(24)는 대퇴부 착용몸체부(22)를 상방향 및 하방향으로 이동시킨다. 이에 따라 사용자의 체형에 맞도록 대퇴부 착용몸체부(22)는 착용위치가 상방향 및 하방향으로 조절된다.
대퇴부 착용위치조절부(24)는 제1 대퇴부 가로이동바(24a)와 제2 대퇴부 가로이동바(24b)를 포함한다. 제2 대퇴부 가로이동바(24b)는 제1 대퇴부 가로이동바(24a)에 이동가능하도록 결합된다. 제1 대퇴부 가로이동바(24a)에 대한 제2 대퇴부 가로이동바(24b)의 이동에 의해, 대퇴부 착용위치조절부(24)는 가로 방향(화살표 B로 도시함)으로 길이조절이 가능하게 된다. 이에 따라 상기 대퇴부 착용몸체부(22)는 좌방향 및 우방향으로 이동된다.
또한, 대퇴부 착용몸체부(22)는 대퇴부 착용위치조절부(24)에 회전가능하도록 힌지 결합된다.
그러나 착용위치조절부(24)가 상방향, 하방향, 좌방향 및 우방향로 이동됨에 따라, 근력 지원용 착용형 로봇은 대퇴부 착용몸체부(22)의 위치가 선형으로 조정되는 기술구성만을 포함한다. 그리고 근력 지원용 착용형 로봇은 사용자의 다리의 두께 방향으로 가변되는 지지구조를 포함하지 않는다. 이에 따라 근력 지원용 착용형 로봇은 사용자의 다리를 안정적으로 지지할 수 없다는 문제점을 지니고 있다.
또한, 근력 지원용 착용형 로봇은 착용위치조절부(24)의 이동 변위를 제한하는 스토퍼 구조를 포함하지 않는다. 이에 따라 근력 지원용 착용형 로봇은 착용위치조절부(240)의 과도한 변위로 인해 사용자의 안전성이 저해될 수 있는 문제점을 지니고 있다.
도 3은 종래기술에 따른 착용식 동작 보조 장치의 구성도이다. 착용식 동작 보조 장치(10')는 허리 프레임(11'), 하부 프레임(12') 및 제어부(18')를 포함한다. 허리 프레임(11')에는 하부 프레임(12')과 제어부(18')가 결합된다.
그리고 하부 프레임(12')에는 대퇴 커프 지지구조(100')가 장착된다.
도 4는 도 3에 도시한 착용식 동작 보조 장치에 있어서, 대퇴 커프 지지구조의 구성도이다. 대퇴 커프 지지구조(100')는 고정부재(110'), 브라켓 부재(132') 및 커프 지지부재(130')를 포함한다.
브라켓 부재(132')는 고정부재(110')에 결합된다. 브라켓 부재(132')에는 원호형 가이드 구멍(135')이 형성된다. 커프 지지부재(130')는 원호형 가이드 구멍(135')에 결합된다. 커프 지지부재(130')는 원호형 가이드 구멍(135')을 따라 이동된다. 이에 따라 화살표(C로 표시함)방향으로 회동가능하도록, 커프 지지부재(130')는 고정부재(110')에 결합되고, 커프 지지부재(130')는 사용자의 다리 두께방향으로 이동이 가능하게 된다.
고정부재(110')에는 고리형 벨트 연결부(114')가 형성된다. 커프 지지부재(130')에는 고리형 벨트 연결부(137')가 형성된다. 벨트는 고정부재(110')의 고리형 벨트 연결부(114')와 커프 지지부재(130')의 고리형 벨트 연결부(137')에 연결된다.
그러나 착용식 동작 보조 장치(10')는 커프 지지부재(130')로 다리의 일측을 지지하는 지지구조만을 포함한다. 이에 따라 착용식 동작 보조 장치(10')는 다리를 안정적으로 지지할 수 없는 문제점을 지니고 있다. 사용자는 착용식 동작 보조 장치를 안정적으로 착용하고 장시간 보행할 수 없게 된다.
본 발명은 사용자의 다리 두께방향으로 다리 지지부를 조정할 수 있는 근력 보조 로봇을 제공하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 사용자의 다리 두께방향으로 다리 지지부가 이동되고, 다리 지지부가 사용자의 다리를 양측에서 지지하는 구조를 이용함으로써, 사용자의 다리 두께와 무관하게 근력 보조 로봇을 착용할 수 있고, 사용자의 다리가 밀착되도록 지지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 중증 장애를 갖는 재활환자들이 다리 지지부를 조정하고 안전하게 사용할 수 있는 근력 보조 로봇을 제공하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 양 발의 내측방향 또는 외측방향으로 다리 지지부가 회동되고, 스토퍼에 의해 회동범위가 제한되는 구조를 이용함으로써, 다리 지지부의 과대변위를 미연에 방지하고, 근력 보조 로봇의 사용대상을 확장시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 사용자가 안정감을 갖고, 장시간 착용할 수 있는 근력 보조 로봇을 제공하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 다리 고정부의 중심부에 다리를 지지시키고, 다리 고정부의 양측부로 다리를 지지하는 구조를 이용함으로써, 다리를 지지하는 힘이 분산되고 사용자에게 안정감과 편안함을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇은 사용자의 다리 두께방향으로 지지구조가 조정되는 다리 고정부를 포함한다. 즉, 본 발명은 메인 지지구조의 일측에 힌지 결합된 제1 서브 지지구조와 메인 지지구조의 타측에 힌지 결합된 제2 서브 지지구조를 포함한다. 그리고 탄성부재에 의해, 제1 서브 지지구조와 제2 서브 지지구조는 메인 지지구조에 결합된다. 이를 통해, 본 발명의 지지구조는 사용자의 다리 두께방향으로 조정되고 사용자의 다리는 양측에서 지지된다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇은 양 발의 내측방향 또는 외측방향으로 회동되는 다리 고정부를 포함한다. 즉, 본 발명은 근력 보조 로봇의 레그 프레임부에 다리 고정부가 회동가능하도록 결합된다. 이를 통해 본 발명의 다리 고정부는 양 발의 내측방향 또는 외측방향으로 지지구조가 조정됨에 따라, 근력 보조 로봇의 사용자는 대상자가 확장된다. 그리고 근력 보조 로봇의 다리 고정부는 레그 프레임부에 대한 회동범위를 제한하는 스토퍼를 포함한다. 이를 통해 본 발명의 지지구조는 회동범위가 제한되어 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇은 안정감을 갖도록 다리를 양측에서 지지하는 다리 고정부를 포함한다. 즉, 본 발명은 메인 지지구조의 일측에 힌지 결합된 제1 서브 지지구조와 메인 지지구조의 타측에 힌지 결합된 제2 서브 지지구조를 포함한다. 이를 통해, 본 발명의 다리 고정부는 메인 지지구조에 다리가 지지되고 제1 서브 지지구조와 제2 서브 지지구조에 의해 다리가 양측에서 지지됨에 따라 안정감과 편안함을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇의 다리 고정부는 다리가 메인 지지구조를 중심으로 제1 서브 지지구조와 제2 서브 지지구조가 회동된다. 그리고 사용자의 다리 두께에 맞도록 다리 고정부는 조정된다. 이에 따라, 근력 보조 로봇은 사용자의 다리 두께와 무관하게 남녀노소 누구나 사용가능하게 된다. 또한, 제1 서브 지지구조와 제2 서브 지지구조는 메인 지지구조에 탄성적으로 지지됨에 따라 사용자의 다리에 밀착된다. 이에 따라, 근력 보조 로봇은 간편한 착용이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇의 다리 고정부는 양 발의 내측방향 또는 외측방향으로 다리 고정부가 회동된다. 이에 따라 근력 보조 로봇의 다리 고정부는 사용자에 다리에 맞도록 보다 정확한 조정이 가능하게 된다. 그리고 양 발의 내측방향 또는 외측방향으로 발이 굽은 중증 장애를 갖는 재활환자들은 자신의 신체형상 맞도록 다리 고정부를 조정하여 사용할 수 있다. 이에 따라 근력 보조 로봇을 사용할 수 있는 대상자의 범위를 최대한 확장시킬 수 있게 된다. 또한 다리 고정부의 회동은 스토퍼에 의해 회동되는 변경범위가 제한된다. 이에 따라 사용자가 근력 보조 로봇을 착용한 상태에서 넘어지거나 외력이 가해질 경우에도, 다리 고정부가 과대 변위되어 발생될 수 있는 피해를 미연에 방지할 수 있고 안전하게 사용 가능하게 된다.
본 발명에 따른 근력 보조 로봇의 다리 고정부는 메인 지지구조에 다리가 지지되고, 제1 서브 지지구조와 제2 서브 지지구조는 다리의 양측을 지지한다. 이에 따라 다리 고정부는 다리를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 사용자는 안정감을 갖고 장시간 착용이 가능하게 된다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 근력 지원용 착용형 로봇의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 근력 지원용 착용형 로봇에 있어서, 착용부재 대퇴부 지지부재의 구성도이다.
도 3은 종래기술에 따른 착용식 동작 보조 장치의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시한 착용식 동작 보조 장치에 있어서, 대퇴 커프 지지구조의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 근력 보조 로봇의 개략적의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇에 있어서, 다리 고정부의 기술구성에 대한 개념도이다.
도 8은 도 7에 도시한 근력 보조 로봇에 있어서, 제1 실시예에 따른 다리 고정부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 다리 고정부에 있어서, 벨트 결합구조체의 결합이 해제된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시한 다리 고정부의 개략적인 평면도이다.
도 11은 도 9에 도시한 다리 고정부에 있어서, 메인 프레임, 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임의 분해사시도이다.
도 12는 도 11에 도시한 내측 메인 프레임, 내측 제1 서브 프레임 및 내측 제2 서브 프레임이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 13은 도 11에 도시한 다리 고정부의 사용상태도이다.
도 14는 도 9에 도시한 다리 고정부의 사용상태도이다.
도 15는 도 7에 도시한 근력 보조 로봇에 있어서, 제2 실시예에 따른 다리 고정부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 저면도이다.
도 17은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 분해 사시도이다.
도 18은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 사용상태도이다.
도 19는 도 8에 도시한 다리 고정부의 개략적인 단면도이다.
도 20은 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 분해사시도이다.
도 21은 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 제1 사용상태도이다.
도 22는 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 제2 사용상태도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 '보조력'이란 사용자의 근력이 발생되는 방향과 동일한 방향에 대하여 부가적으로 제공되는 외력을 의미한다. '보조력'은 전기 모터 또는 유압 펌프와 같이 외력을 발생시키는 장치로부터 특정 방향으로 제공될 수 있다.
본 명세서에서 '절곡'이란 제1 방향에서 굴절되어 제1 방향과 다른 제2 방향으로 휘어지거나 꺾이도록 연장되는 것을 의미한다.
본 발명에서 '힌지 결합'이란 경첩 등과 같이 결합체가 결합대상에 대하여 회전가능하도록 결합된 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시한 근력 보조 로봇의 개략적인 측면도이다.
사용자가 하체에 착용하고 보행 등의 재활 훈련을 할 때, 근력 보조 로봇(A)은 사용자의 하체 근력을 보조한다. 근력 보조 로봇(A)은 메인 컨트롤 유닛(2), 서브 컨트롤 유닛(3), 메인 프레임 유닛(4), 서브 프레임 유닛(5), 레그 유닛(6) 및 풋 유닛(7)을 포함한다.
사용자가 근력 보조 로봇(A)을 착용할 경우, 메인 컨트롤 유닛(2)은 사용자의 허리에 대향되도록 위치된다. 사용자의 신체 사이즈에 맞도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 프레임 유닛(4)의 폭을 조절할 수 있다. 메인 컨트롤 유닛(2)은 배터리 팩을 구비할 수 있다. 메인 컨트롤 유닛(2)에는 서브 프레임 유닛(5)이 결합된다.
사용자의 허리를 지지하기 위해, 서브 프레임 유닛(5)은 사용자의 허리에 착용된다. 서브 프레임 유닛(5)은 원터치 다이얼 방식으로 길이 조절이 가능한 벨트 결합부(5a)를 포함한다. 벨트 결합부(5a)는 사용자의 허리를 근력 보조 로봇(A)에 고정시킨다. 사용자의 허리와 접촉되는 서브 프레임 유닛(5)의 일면은 충격 흡수가 가능한 소재로 이루어질 수 있다. 충격 흡수가 가능한 소재는 사용자의 착용감을 향상시킨다.
메인 프레임 유닛(4)은 메인 컨트롤 유닛(2)에 결합된다. 메인 프레임 유닛(4)은 사용자의 골반 일측에서 타측까지를 감싸는 형태를 갖는다. 이를 위해 메인 프레임 유닛(4)은 대략 ‘U’자 형상으로 형성된다.
메인 프레임 유닛(4)의 절곡된 부분은 사용자의 허리에 대향되도록 위치한다. 메인 프레임 유닛(4)의 절곡된 부분에는, 메인 컨트롤 유닛(2)이 위치될 수 있다. 메인 프레임 유닛(4)의 양단은 사용자의 다리를 따라 하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
서브 컨트롤 유닛(3)은 메인 프레임 유닛(4)에 결합된다. 서브 컨트롤 유닛(3)은 사용자의 근력을 보조하는 보조력의 강약을 조절한다. 서브 컨트롤 유닛(3)은 회전식 다이얼을 포함한다. 사용자는 회전식 다이얼을 이용하여 보조력을 조절할 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)에는, 보조력의 크기를 램프로 표시하는 인디케이터가 구비될 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)에는, 보조력을 제공하는 구동수단이 구비된다. 서브 컨트롤 유닛(3)의 하단부에는 레그 유닛(6)이 결합된다.
레그 유닛(6)은 사용자의 양쪽 다리에 각각 착용되도록 한 쌍으로 이루어진다. 레그 유닛(6)은 레그 프레임부(6a, 6d), 레그 구동부(6b), 로어 레그 프레임부(6d), 다리 고정부(6c)를 포함한다.
그리고 레그 프레임부(6a, 6b)는 메인 프레임 유닛(4)에 연결된다. 레그 프레임부(6a, 6b)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)를 포함한다. 어퍼 레그 프레임부(6a)는 사용자의 허벅지를 지지하기 위한 것이다. 어퍼 레그 프레임부(6a)의 일단부는 메인 프레임 유닛(4)에 연결되고, 어퍼 레그 프레임부(6a)의 타단부는 로어 레그 프레임부(6d)에 연결된다.
레그 구동부(6b)는 어퍼 레그 프레임부(6a)에 결합되고, 레그 구동부(6b)는 어퍼 레그 프레임부(6a)에 보조력을 제공한다.
로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 종아리를 지지하기 위한 것이다. 다리 고정부(6c)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)에 각각 결합된다. 그리고 다리 고정부(6c)는 사용자의 허벅지와 종아리를 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)에 각각 탈착 가능하도록 결합시킨다.
다리 고정부(6c)는 벨트를 포함한다. 벨트의 길이는 다이얼 방식으로 조절된다.
사용자가 보행할 경우 관절 부위의 원활한 굽힘 동작을 위해, 어퍼 레그 프레임부(6a), 레그 구동부(6b) 및 로어 레그 프레임부(6d)는 사용자 다리에 대향되도록 위치된다.
레그 구동부(6b)를 기준으로, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 무릎 관절 운동 방향에 대응되도록 움직인다.
어퍼 레그 프레임부(6a)는 메인 프레임 유닛(4)의 고관절 구조에 의해 외측으로 소정 각도 벌어질 수 있다. 어퍼 레그 프레임부(6a) 및 로어 레그 프레임부(6d)는 안쪽 또는 바깥쪽으로 각도 조절이 가능한 다관절 구조를 포함할 수 있다.
사용자가 다리를 움직일 때, 레그 구동부(6b)는 사용자의 근력을 보조하는 보조력을 발생시킨다. 레그 구동부(6b)는 보조력을 발생시킬 수 있는 모터 및 기어 세트를 포함할 수 있다. 참고로, 레그 구동부(6b)는 보조력을 발생시킬 수 있는 다양한 구동수단으로 구성될 수 있다.
로어 레그 프레임부(6d)의 하단부에는, 사용자의 발 또는 신발을 고정시키기 위한 풋 유닛(7)이 결합된다.
풋 유닛(7)은 사용자의 맨발(barefoot) 또는 사용자의 신발을 고정시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 풋 유닛(7)에 사용자의 신발이 고정되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
풋 유닛(7)은 레그 유닛(6)의 하단에 결합되며, 풋 유닛(7)은 사용자의 신발을 지지한다. 풋 유닛(7)에서 사용자의 신발이 삽입되는 부분의 길이는 조절 가능하다. 풋 유닛(7)은 사용자의 신발을 감싸고 신발을 고정시키는 고정부재를 포함한다. 풋 유닛(7)은 사용자의 신발에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 풋 유닛(7)은 고정부재를 이용하여 신발을 착탈시키는 고정구조를 포함할 수 있다. 
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇의 다리 고정부에 대하여 보다 자세히 기술한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조 로봇에 있어서, 다리 고정부의 기술구성에 대한 개념도이다.
다리 고정부(100)는 메인 지지구조(110)와 서브 지지구조(120)를 포함한다. 서브 지지구조(120)는 복수로 이루어질 수 있다. 이에 대한 일례로서 서브 지지구조(120)는 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)를 포함한다. 메인 지지구조(110)의 일측에는, 제1 서브 지지구조(121)가 결합된다. 메인 지지구조(110)의 타측에는, 제2 서브 지지구조(122)가 결합된다. 또한 메인 지지구조(110)에는, 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)가 각각 회동가능하도록 결합될 수 있다.
제1 서브 지지구조(121)는 벨트(121a)와 벨트 결합구조체(121b)를 포함한다. 벨트(121a)는 사용자의 다리를 감싸기 위한 것이다. 벨트(121a)는 제1 서브 지지구조(121)에 인출가능하도록 수납된다. 벨트(121a)는 벨트 결합구조체(122b)에 연결된다. 벨트(122a)에 벨트 결합구조체(122b)의 일단부가 연결된 상태로, 벨트 결합구조체(122b)의 타단부는 제2 서브 지지구조(122)에 탈착가능하도록 결합된다.
제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)의 사이 공간에 의해, 다리 고정부(100)의 개방영역이 형성된다. 개방영역을 통해 사용자의 다리는 다리 고정부(100)에 삽입된다. 그리고 벨트(121a)가 제1 서브 지지구조(121)로부터 인출되면서, 벨트 결합구조체(121b)는 제2 서브 지지구조(122)에 탈착가능하도록 결합된다.
이에 따라 다리 고정부(100)의 개방영역은 커버되고, 다리는 다리 고정부(100)에 고정된다. 이 때, 사용자의 다리는 메인 지지구조(110)에 일차적으로 접촉지지된다. 그리고 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)에 의해, 사용자의 다리는 양측에서 지지된다. 즉, 메인 지지구조(110)를 중심으로, 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)는 회동가능한 구조로 이루어진다. 이에 따라 사용자의 다리 두께와 무관하게, 사용자의 다리는 다리 고정부(100)에 고정된다.
그리고 벨트(121a)가 다리 고정부(100)에 사용자의 다리를 고정시키지 않을 경우, 벨트(121a)는 제1 서브 지지구조(121)에 수납된다. 이에 따라 벨트(121a)의 오염과 훼손은 방지된다. 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)는 사용자의 다리를 양측에서 지지하는 안정적인 구조로 이루어진다. 제1 서브 지지구조(121)와 제2 서브 지지구조(122)는 사용자의 다리를 감싸도록 곡면부를 포함한다. 이에 따라 다리 고정부(100)는 사용자의 다리를 효과적으로 지지하는 구조로 이루어진다.
도 8은 도 7에 도시한 근력 보조 로봇에 있어서 제1 실시예에 따른 다리 고정부를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 9는 도 8에 도시한 다리 고정부에 있어서, 벨트 결합구조체의 결합이 해제된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 10은 도 9에 도시한 다리 고정부의 개략적인 평면도이다.
다리 고정부(1000)는 어퍼 레그 프레임부(도 5에 6a으로 도시함)에 각각 장착되는 한 쌍의 허벅지 고정부로 구현된다. 또한 다리 고정부(1000)는 로어 레그 프레임부(도 5에 6d로 도시함)에 각각 장착되는 한 쌍의 종아리 고정부로도 구현된다. 또한, 사용자가 근력 보조 로봇(A)을 착용하고 동일한 조작이 가능하도록, 다리 고정부(1000)는 한 쌍의 서로 대칭된 형상으로 이루어질 수 있다.
다리 고정부(1000)는 메인 지지구조(1100), 제1 서브 지지구조(1200) 및 제2 서브 지지구조(1300)를 포함한다. 메인 지지구조(1100)의 일측에는 제1 서브 지지구조(1200)가 결합된다. 메인 지지구조(1100)의 타측에는 제2 서브 지지구조(1300)가 결합된다. 즉, 메인 지지구조(1100)가 중심부에 위치되고 일측에 제1 서브 지지구조(1200)가 위치되고, 타측에 제2 서브 지지구조(1300)가 위치된다.
메인 지지구조(1100)는 메인 프레임(1110)과 레그 결합 프레임(1120)을 포함한다.
메인 프레임(1110)은 사용자의 다리가 접촉되고, 사용자의 다리를 지지하기 위한 것이다. 이를 위해, 메인 프레임(1110)은 굴곡면을 갖는 사각 프레임 형상으로 이루어질 수 있다. 그리고 메인 프레임(1110)의 세부형상은 후술되는 도 11을 통해 보다 자세히 기술한다.
메인 프레임(1110)의 내측에는 사용자의 다리가 지지되고, 메인 프레임(1110)의 외측에는 레그 결합 프레임(1120)이 결합된다.
레그 결합 프레임(1120)은 메인 프레임(1110)을 어퍼 레그 프레임부(도 5에 6a로 도시함)에 결합시키기 위한 것이다. 레그 결합 프레임(1120)은 사각 프레임으로 형성될 수 있다. 그리고 레그 결합 프레임(1120)에는 중공홀(1121)이 형성될 수 있다. 중공홀(1121)에는 어퍼 레그 프레임부(6a) 또는 로어 레그 프레임부(6d)가 삽입된다.
즉, 메인 프레임(1110)에 레그 결합 프레임(1120)이 결합된 상태로, 메인 프레임(1110)에 어퍼 레그 프레임부(6a) 또는 로어 레그 프레임부(6d)가 삽입결합됨에 따라, 메인 프레임(1110)은 근력 보조 로봇(A)에 장착된다.
제1 서브 지지구조(1200)는 제1 서브 프레임(1210), 벨트 결합구조체(1220) 및 벨트(1230)를 포함한다. 제1 서브 프레임(1210)은 메인 지지구조(1100)의 메인 프레임(1110)에 힌지 결합된다. 이를 위한 제1 서브 프레임(1210)의 세부형상은 후술되는 도 11을 통해 보다 자세히 기술한다.
벨트 결합구조체(1220)는 벨트 결합 바디(1221)와 벨트 결합 플레이트(1222)를 포함한다. 벨트 결합 바디(1221)는 일측에 벨트(1230)가 결합되고, 타측에 벨트 결합 플레이트(1222)가 결합된다.
벨트 결합 플레이트(1222)는 제2 서브 지지구조(1300)에 탈부착 가능하도록 결합된다. 벨트 결합 플레이트(1222)에는 슬릿(1222a)이 형성된다. 그리고 슬릿(1222a)는 래치스틱(도 19에 1323a로 도시함)이 삽입되기 위한 것이다.
벨트(1230)의 일측은 벨트 결합 바디(1221)에 연결되고, 벨트(1230)의 타측은 제1 서브 프레임(1210)에 입출 가능하도록 수납된다. 이에 따라 벨트 결합 바디(1221)는 벨트(1230)에 의해 제1 서브 프레임(1210)에 연결된다. 또한 벨트(1230)는 탄성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
다음으로 제2 서브 지지구조(1300)는 제2 서브 프레임(1310) 및 와이어 권취 구조체(1320)를 포함한다. 제2 서브 프레임(1310)의 내측에는 사용자의 다리가 지지되고, 제2 서브 프레임(1310)의 외측에는 와이어 권취 구조체(1320)가 결합된다. 사용자의 다리를 효과적으로 지지하기 위해, 제2 서브 프레임(1310)의 내측은 굴곡면을 갖도록 이루어질 수 있다. 제2 서브 프레임(1310)은 메인 지지구조(1100)의 메인 프레임(1110)에 힌지 결합된다. 이를 위한 제2 서브 프레임(1310)의 세부형상은 후술되는 도 11을 통해 보다 자세히 기술한다.
와이어 권취 구조체(1320)는 제2 서브 프레임(1310)에 대한 벨트 결합구조체(1220)의 고정 또는 해제를 조작한다. 또한, 와이어 권취 구조체(1320)는 벨트(1230)에 연결된 와이어(도 19에 1326으로 도시함)의 권취를 조작한다. 와이어 권취 구조체(1320)의 조작에 의해 벨트의 길이는 조정된다. 그리고 와이어 권취 구조체(1320)의 세부구성과 이를 통한 벨트 길이조정은 도 20 및 도 21을 통해 후술한다.
그리고 메인 프레임(1110)에 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)이 결합될 경우, 다리 고정부(1000)는 전체적으로 "C"형상으로 이루어진다. 이를 위해 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)의 내측면은 서로 대칭된 곡면을 갖도록 이루어질 수 있다.
메인 지지구조(1100), 제1 서브 지지구조(1200) 및 제2 서브 지지구조(1300)에는 각각 쿠션(cushion)(1130, 1240, 1330)이 결합될 수 있다. 쿠션(1130, 1240, 1330)은 사용자에게 부드러운 질감 및 탄력을 제공하기 위한 것이다. 그리고 쿠션(1130, 1240, 1330)은 소프트 폼, 쿠션시트 등으로 다양하게 구현될 수 있다. 세척이 용이하고 탈부착이 가능하도록, 쿠션(1130, 1240, 1330)은 벨크로를 포함할 수 있다.
도 11은 도 9에 도시한 다리 고정부에 있어서, 메인 프레임, 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임의 분해사시도이다. 도 12는 도 11에 도시한 내측 메인 프레임, 내측 제1 서브 프레임 및 내측 제2 서브 프레임이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
메인 프레임(1110)은 내측 메인 프레임(1110a), 외측 메인 프레임(1110b) 및 탄성부재(1110c)를 포함한다.
내측 메인 프레임(1110a)의 내측에는 사용자의 다리가 접촉지지되고, 내측 메인 프레임(1110a)의 외측에는 외측 메인 프레임(1110b)이 결합된다. 다리의 형상을 고려하여, 내측 메인 프레임(1110a)은 굴곡면을 갖는 사각 프레임 형상으로 이루어질 수 있다.
내측 메인 프레임(1110a)의 일단부에는, 제1 서브 힌지 결합구조부인 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)가 형성된다. 그리고 내측 메인 프레임(1110a)의 타단부에는, 제2 서브 힌지 결합구조부인 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)가 형성된다. 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)에는 제1 서브 프레임(1210)이 힌지 결합된다. 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에는 제2 서브 프레임(1310)이 힌지 결합된다.
또한, 내측 메인 프레임(1110a)의 일단부 상부 및 하부에, 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)가 각각 형성될 수 있다. 내측 메인 프레임(1110a)의 타단부 상부 및 하부에, 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)가 각각 형성될 수 있다.
힌지결합 구조의 일실시예로서, 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)와 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)는 홈으로 이루어진다. 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)에는 홈에 대응되는 돌기가 각각 형성된다.
그리고 홈에 돌기가 삽입되어, 메인 프레임(1110)에 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)이 각각 힌지결합될 수 있다.
힌지결합 구조의 다른 일실시예로서, 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)와 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에는 관통홀이 형성된다. 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)에는 관통홀에 대응되는 홀이 각각 형성된다. 그리고 고정핀을 관통홀과 홀에 삽입하여, 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)은 메인 프레임(1110)에 각각 힌지결합될 수 있다.
다음으로, 탄성부재(1110c)는 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)을 각각 메인 프레임(1110)에 탄성적으로 지지시키기 위한 것이다.
이를 위해 탄성부재(1110c)는 제1 탄성부재(1111c)와 제2 탄성부재(1112c)를 포함한다. 제1 탄성부재(1111c)는 제1 서브 프레임(1210)을 탄성적으로 지지하기 위한 것이다. 제2 탄성부재(1112c)는 제2 서브 프레임(1310)을 탄성적으로 지지하기 위한 것이다.
제1 탄성부재(1111c)와 제2 탄성부재(1112c)는 각각 양단부가 인출된 원통형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 탄성부재(1111c)의 일단부에는 제1 탄성 일단 지지핀(1111c')이 형성되고, 제1 탄성부재(1111c)의 타단부에는 제1 탄성 타단 지지핀(1111c")이 형성된다. 또한, 제2 탄성부재(1112c)의 일단부에는 제2 탄성 일단 지지핀(1112c')이 형성되고, 제2 탄성부재(1112c)의 타단부에는 제2 탄성 타단 지지핀(1112c")이 형성된다.
제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)에는 제1 삽입홈(1111a')이 형성된다. 그리고 제1 삽입홈(1111a')에는 제1 탄성부재(1111c)가 수용된다.
제1 삽입홈(1111a')에 제1 탄성부재(1111c)가 삽입될 경우, 제1 탄성 일단 지지핀(1111c')은 제1 삽입홈(1111a')의 측벽에 지지된다.
제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에는 제2 삽입홈(1112a')이 형성된다. 그리고 제2 삽입홈(1112a')에는 제2 탄성부재(1112c)가 수용된다.
제2 삽입홈(1112a')에 제2 탄성부재(1112c)가 삽입될 경우, 제2 탄성 일단 지지핀(1112c')은 제2 삽입홈(1112a')의 측벽에 지지된다.
외측 메인 프레임(1110b)은 내측 메인 프레임(1110a)에 대응되도록 형성된다. 즉, 내측 메인 프레임(1110a)의 외측을 커버하도록, 외측 메인 프레임(1110b)은 내측 메인 프레임(1110a)에 대응되는 형상으로 이루어진다. 그리고 외측 메인 프레임(1110b)은 내측 메인 프레임(1110a)의 외측에 결합된다.
다음으로, 제1 서브 프레임(1210)은 내측 제1 서브 프레임(1210a)과 외측 제1 서브 프레임(1210b)을 포함한다.
내측 제1 서브 프레임(1210a)의 내측에는 사용자의 다리가 접촉지지되고, 내측 제1 서브 프레임(1210a)의 외측에는 외측 제1 서브 프레임(1210b)이 결합된다. 다리의 형상을 고려하여, 내측 제1 서브 프레임(1210a)은 굴곡면을 갖는 사각 프레임 형상으로 이루어질 수 있다.
내측 제1 서브 프레임(1210a)의 일단부에는 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)에 대응되는 제1 메인 프레임 결합구조부(1211a)가 형성된다.
또한, 제1 메인 프레임 결합구조부(1211a)에는 제1 탄성 타단 지지핀(1111c")이 결합되는 제1 탄성부재 결합홈(1211a')이 형성된다.
메인 프레임(1110)에 대한 제1 서브 프레임(1210)의 탄성 지지구조는 다음과 같이 구현된다. 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)에는, 제1 메인 프레임 결합구조부(1211a)가 힌지 결합된다. 이때, 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)의 제1 삽입홈(1111a')에 제1 탄성부재(1111c)가 삽입되고, 제1 탄성부재(1111c)의 제1 탄성 일단 지지핀(1111c')은 제1 삽입홈(1111a')의 측벽에 지지된다. 그리고 제1 탄성부재(1111c)의 제1 탄성 타단 지지핀(1111c")은 제1 탄성부재 결합홈(1211a')에 지지된다.
이에 따라 제1 서브 프레임(1210)은 제1 탄성부재(1111c)에의해 메인 프레임(1110)에 탄성적으로 지지된 상태가 된다. 그리고 제1 서브 프레임(1210)이 메인 프레임(1110)에 힌지결합되어 회동될 경우, 제1 탄성부재(1111c)의 제1 탄성 일단 지지핀(1111c')은 제1 삽입홈(1111a')의 측벽에 지지되고, 제1 탄성 타단 지지핀(1111c")은 제1 탄성부재 결합홈(1211a')에 지지된다. 그리고 제1 탄성부재(1111c)는 압축 또는 팽창된다.
또한, 내측 제1 서브 프레임(1210a)에는 벨트(1230)의 입출을 위한 벨트 입출 홀(1212a)이 형성된다.
외측 제1 서브 프레임(1210b)은 내측 제1 서브 프레임(1210a)에 대응되도록 형성된다. 즉, 외측 제1 서브 프레임(1210b)은 내측 제1 서브 프레임(1210a)의 외측을 커버하도록, 외측 제1 서브 프레임(1210b)은 내측 제1 서브 프레임(1210a)에 대응되는 형상으로 이루어진다. 그리고 외측 제1 서브 프레임(1210b)은 내측 제1 서브 프레임(1210a)의 외측으로 결합된다.
다음으로, 제2 서브 프레임(1310)은 내측 제2 서브 프레임(1310a)과 외측 제2 서브 프레임(1310b)을 포함한다.
내측 제2 서브 프레임(1310a)의 내측에는 사용자의 다리가 접촉지지되고, 내측 제2 서브 프레임(1310a)의 외측에는 외측 제2 서브 프레임(1310b)이 결합된다. 다리의 형상을 고려하여, 내측 제2 서브 프레임(1310a)은 굴곡면을 갖는 사각 프레임 형상으로 이루어질 수 있다.
내측 제2 서브 프레임(1310a)의 일단부에는 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에 대응되는 제2 메인 프레임 결합구조부(1311a)가 형성된다.
또한, 제2 메인 프레임 결합구조부(1311a)에는 제2 탄성 타단 지지핀(1112c")이 결합되는 제2 탄성부재 결합홈(1311a')이 형성된다.
메인 프레임(1110)에 대한 제2 서브 프레임(1310)의 탄성 지지구조는 다음과 같이 구현된다. 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에는, 제2 메인 프레임 결합구조부(1311a)가 힌지 결합된다. 이때, 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)의 제2 삽입홈(1112a')에는 제2 탄성부재(1112c)가 삽입되고, 제2 탄성부재(1112c)의 제2 탄성 일단 지지핀(1112c')은 제2 삽입홈(1112a')에 지지된다. 그리고 제2 탄성부재(1112c)의 제2 탄성 타단 지지핀(1112c")은 제2 탄성부재 결합홈(1311a')에 지지된다.
이에 따라 제2 서브 프레임(1310)은 제2 탄성부재(1112c)에의해 메인 프레임(1110)에 탄성적으로 지지된 상태가 된다. 그리고 제2 서브 프레임(1310)이 메인 프레임(1110)에 힌지결합되어 회동될 경우, 제2 탄성부재(1112c)의 제2 탄성 일단 지지핀(1112c')은 제2 삽입홈(1112a')의 측벽에 지지되고, 제2 탄성 타단 지지핀(1112c")은 제2 탄성부재 결합홈(1311a')에 지지된다. 그리고 제2 탄성부재(1112c)는 압축 또는 팽창된다.
또한, 내측 제2 서브 프레임(1310a)에는 삽입홀(1312a)이 형성된다. 그리고 삽입홀(1312a)에는 벨트 결합 플레이트(1222)가 삽입된다.
외측 제2 서브 프레임(1310b)은 내측 제2 서브 프레임(1310a)에 대응되도록 형성된다. 즉, 외측 제2 서브 프레임(1310b)은 내측 제2 서브 프레임(1310a)의 외측을 커버하도록, 외측 제2 서브 프레임(1310b)은 내측 제2 서브 프레임(1310a)에 대응되는 형상으로 이루어진다. 그리고 외측 제2 서브 프레임(1310b)은 내측 제2 서브 프레임(1310a)의 외측으로 결합된다. 또한, 외측 제2 서브 프레임(1310b)에는 와이어 권취 구조체(1320)가 장착된다.
이에 따라 제2 서브 프레임(1310)이 제2 탄성부재(1112c)에 의해 탄성적으로 지지된 상태로, 제2 서브 프레임(1310)은 메인 프레임(1110)의 타측에 힌지 결합 된다.
또한, 탄성 지지구조의 다른 실시예로서 탄성부재는 판상으로 형성될 수 있다. 그리고 탄성부재의 일단은 메인 프레임에 결합되고, 탄성부재의 타단은 서브 프레임에 결합된다. 이에 따라 서브 프레임은 탄성부재에 의해 메인 프레임에 탄성적으로 지지될 수 있다.
그리고 외측 메인 프레임(1110b)의 일측에는, 제1 서브 프레임(1210)의 이동을 제한하기 위한 제1 스토퍼(1113a)가 형성된다. 외측 메인 프레임(1110b)의 타측에는, 제2 서브 프레임(1310)의 이동을 제한하기 위한 제2 스토퍼(1114a)가 형성된다. 제1 스토퍼(1113a)는 제1 서브 프레임(1210)의 회동영역에 위치된다. 제2 스토퍼(1114a)는 제2 서브 프레임(1310)의 회동영역에 위치된다.
여기에서 회동영역은 제1 서브 프레임(1210)과 제2 서브 프레임(1310)이 각각 외측 메인 프레임(1110b)에 결합된 상태에서 이동되는 영역을 의미한다.
외측 메인 프레임(1110b)의 일측 단부에서, 제1 스토퍼(1113a)는 외측을 향해 돌출되도록 형성된다. 제1 스토퍼(1113a)는 제1 서브 프레임 결합구조부(1111a)에 대향되도록 위치될 수 있다.
제1 스토퍼(1113a)의 상단부는 외측 제1 서브 프레임(1210b)이 외측 메인 프레임(1110b)에 결합되는 상단부 보다 더 높이 위치된다. 이에 따라 제1 서브 프레임(1210)이 메인 프레임(1110)에 대하여 소정의 각도로 회동한 후, 제1 서브 프레임(1210)는 제1 스토퍼(1113a)에 접촉되고 회동이 제한된다.
또한, 외측 메인 프레임(1110b)의 타측단부에서, 제2 스토퍼(1114a)는 외측을 향해 돌출되도록 형성된다. 제2 스토퍼(1114a)는 제2 서브 프레임 결합구조부(1112a)에 대향되도록 위치될 수 있다.
외측 제2 서브 프레임(1310b)이 외측 메인 프레임(1110b)에 결합되는 상단부 보다 제2 스토퍼(1114a)의 상단부는 더 높이 위치된다. 이에 따라, 제2 서브 프레임(1310)이 메인 프레임(1110)에 대하여 소정의 각도로 회동한 후, 제2 서브 프레임(1310)은 제2 스토퍼(1114a)에 접촉되고 회동이 제한된다.
도 13은 도 11에 도시한 다리 고정부의 사용상태도이다.
메인 지지구조(1100)의 양측에는, 제1 서브 지지구조(1200)와 제2 서브 지지구조(1300)가 각각 회동가능하도록 힌지 결합된다. 또한, 제1 서브 지지구조(1200)와 제2 서브 지지구조(1300)는 각각 제1 탄성부재(1111c)와 제2 탄성부재(1112c)에 의해 탄성적으로 지지된다.
이에 따라, 제1 서브 지지구조(1200)와 제2 서브 지지구조(1300)는 다리 고정부(1000)의 개방영역(O) 내측과 외측으로 회동되고, 다리 고정부(1000)의 개방영역(O)으로 복귀된다.
제1 서브 지지구조(1200)가 개방영역의 외측으로 소정각도 이상 회동될 경우, 외측 제1 서브 프레임(1210b)은 제1 스토퍼(1113a)에 접촉되어 회동이 제한된다. 제2 서브 지지구조(1300)가 개방영역(O)의 외측으로 소정각도 이상 회동될 경우, 외측 제2 서브 프레임(1310b)은 제2 스토퍼(1114a)에 접촉되어 회동이 제한된다. 제1 스토퍼(1113a)와 제2 스토퍼(1114a)의 위치에 따라, 제1 서브 지지구조(1200)와 제2 서브 지지구조(1300)의 회동각이 설정된다.
도 14는 도 9에 도시한 다리 고정부의 개략적인 사용상태도이다.
탄성부재의 결합구조를 통해, 다리 고정부(1000)의 개방영역은 설정된다. 즉, 메인 지지구조(1100)에 결합된 제1 서브 지지구조(1200)의 기준위치는 제1 탄성부재(도 11에 1111c로 도시함)에 의해 P1으로 설정된다. 메인 지지구조(1100)에 결합된 제2 서브 지지구조(1300)의 기준위치는 제2 탄성부재(도 11에 1112c로 도시함)에 의해 P2로 설정된다.
제1 서브 지지구조(1200)의 기준위치(P1)에서 개방영역의 내측으로, 제1 서브 지지구조(1200)는 25°까지 회동된다. 제1 서브 지지구조(1200)의 기준위치(P1)에서 개방영역의 외측으로, 제1 서브 지지구조(1200)는 25°까지 회동된다. 그리고 제1 서브 지지구조(1200)가 외측으로 회동되는 범위는 제1 스토퍼(1113a)에 의해 설정된다. 이에 따라, 제1 서브 지지구조(1200)는 기준위치(P1)에서 -25°내지 +25°의 범위로 회동된다.
또한, 제1 서브 지지구조(1200)는 제1 탄성부재에 의해 탄성적으로 지지됨에 따라, 제1 서브 지지구조(1200)는 기준위치(P1)에서 -25°까지는 수동으로 회동되고, 제1 서브 지지구조(1200)는 기준위치(P1)에서 +25°까지 자동으로 회동된다. 즉, 제1 서브 지지구조(1200)가 기준위치(P1)에서 +25°까지 회동된 경우, 제1 서브 지지구조(1200)는 기준위치(P1)로 자동 복원된다.
제2 서브 지지구조(1300)의 기준위치(P2)에서 개방영역의 내측으로, 제2 서브 지지구조(1300)는 20°까지 회동된다. 제2 서브 지지구조(1300)의 기준위치(P2)에서 개방영역의 외측으로, 제1 서브 지지구조(1200)는 40°까지 회동된다. 그리고 제2 서브 지지구조(1300)가 외측으로 회동되는 범위는 제2 스토퍼(1114a)에 의해 설정된다. 이에 따라, 제2 서브 지지구조(1300)는 기준위치(P1)에서 -20°내지 +40°의 범위로 회동된다.
또한, 제2 서브 지지구조(1300)는 제2 탄성부재에 의해 탄성적으로 지지됨에 따라, 제2 서브 지지구조(1300)는 기준위치(P2)에서 -20°까지는 수동으로 회동되고, 제2 서브 지지구조(1300)는 기준위치(P2)에서 +40°까지 자동으로 회동된다. 즉, 제2 서브 지지구조(1300)가 기준위치(P1)에서 +40°까지 회동된 경우, 제2 서브 지지구조(1300)는 기준위치(P2)로 자동복원된다.
도 15는 도 7에 도시한 근력 보조 로봇에 있어서, 제2 실시예에 따른 다리 고정부의 개략적인 사시도이다. 도 16은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 저면도이다. 도 17은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 분해 사시도이다.
도 8에 도시한 다리 고정부(1000)와 비교하여, 다리 고정부(2000)는 메인 프레임과 레그 결합 프레임의 결합구조만이 상이하다.
다리 고정부(2000)는 메인 지지구조(2100), 제1 서브 지지구조(2200) 및 제2 서브 지지구조(2300)를 포함한다.
메인 지지구조(2100)는 메인 프레임(2110)과 레그 결합 프레임(2120)을 포함한다. 제1 서브 지지구조(2200)는 제1 서브 프레임(2210), 벨트 결합구조체(2220) 및 벨트(2230)를 포함한다. 또한, 메인 프레임(2110)은 소정각도로 레그 결합 프레임(2120)에 회동가능하도록 힌지 결합된다.
이를 위해 메인 프레임(2110)에는, 레그 결합 프레임(2120)이 결합되는 레그 결합구조부(2111)가 형성된다. 레그 결합 프레임(2120)에는, 레그 결합구조부(2111)에 대응되는 메인 결합구조부(2121)가 형성된다. 레그 결합구조부(2111)는 메인 결합구조부(2121)에 힌지결합 된다.
도 17은 결합구조부에 대한 일례를 도시한 것으로서, 메인 프레임(2110)의 일단부에는 레그 결합구조부(2111)가 형성된다. 레그 결합구조부(2111)는 메인 프레임(2110)으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 레그 결합구조부(2111)의 양단부에는 홈(2111a)이 형성된다. 레그 결합구조부(2111)에 대향되도록, 레그 결합 프레임(2120)의 일단부에는 메인 결합구조부(2121)가 형성된다. 또한, 레그 결합구조부(2111)의 양측에 위치되도록, 레그 결합 프레임(2120)에는 서로 대향되는 한 쌍의 메인 결합구조부(2121)가 형성된다.
메인 결합구조부(2121)에는 레그 결합구조부(2111)의 홈(2111a)에 대응되는 돌기(2121a)가 형성된다.
그리고 레그 결합구조부(2111)의 홈(2111a)에 한 쌍의 메인 결합구조부(2121)의 돌기(2121a)가 삽입된다. 이에 따라, 메인 프레임(2110)은 레그 결합 프레임(2120)에 회동가능하도록 힌지 결합된다.
메인 프레임(2110)의 상부에는 레그 결합구조부(2111)가 형성될 수 있다. 레그 결합 프레임(2120)의 상부에는 메인 결합구조부(2121)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 양 발의 내측방향으로 메인 프레임(2110)은 레그 결합 프레임(2120)에 대하여 회동가능하게 된다.
레그 결합구조부(2111)에는, 레그 결합 프레임(2120)에 대한 회동 각도를 제한하는 스토퍼(2111b)가 형성된다. 레그 결합 프레임(2120)에 대향되도록, 스토퍼(2111b)는 레그 결합구조부(2111)로부터 돌출된다. 스토퍼(2111b)는 레그 결합 프레임(2120)에 대한 메인 프레임(2110)의 회동영역에 위치된다.
따라서 메인 프레임(2110)이 소정각도로 회동될 경우, 레그 결합 프레임(2120)는 스토퍼(2111b)에 접한다. 이에 따라 레그 결합 프레임(2120)에 대한 메인 프레임(2110)의 회동은 제한된다. 스토퍼(2111b)의 형성위치 및 돌출형상에 따라, 레그 결합 프레임(2120)에 대한 메인 프레임(2110)의 회동범위가 설정될 수 있다.
이에 더하여, 레그 결합구조부(2111) 및 메인 결합구조부(2121)에는 탄성부재(미도시)가 장착될 수 있다. 그리고 메인 프레임(2110)은 레그 결합 프레임(2120)에 대하여 회동 후 원래 위치로 복원될 수도 있다.
도 18은 도 15에 도시한 다리 고정부의 개략적인 사용상태도이다.
메인 프레임(2110)은 레그 결합 프레임(2120)에 결합된다. 메인 결합구조부(2121)는 레그 결합구조부(도 17에 2111로 도시함)에 힌지 결합된다. 즉,
레그 결합구조부(2111)의 양단부에 형성된 홈(2111a)에 메인 결합구조부(2121)의 돌기(2121a)가 삽입된다. 이에 따라 메인 프레임(2110)은 레그 결합 프레임(2120)에 대하여 회동된다.
또한 메인 프레임(2110)이 레그 결합 프레임(2120)에 대하여 소정각도로 회동된 후, 레그 결합 프레임(2120)은 스토퍼(2111b)에 접한다. 이에 따라 레그 결합 프레임(2120)에 대한 메인 프레임(2110)의 회동각도는 제한되고, 메인 프레임(2110)은 더 이상 회동되지 않는다. 그리고 메인 프레임(2110)의 과도한 회동은 방지되고, 사용자는 안전하게 근력 보조 로봇을 착용할 수 있게된다.
그리고 도 18은 스토퍼(2111b)에 의해 메인 프레임(2110)의 회동각이 20°로 제한된 일실시예를 도시한 것이다.
도 19는 도 8에 도시한 다리 고정부의 개략적인 단면도이다. 도 20은 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 분해사시도이다.
제1 서브 지지구조(1200)의 제1 서브 프레임(1210)에는 벨트(1230)가 입출 가능하도록 수용된다. 벨트(1230)의 일단부는 벨트 결합구조체(1220)에 결합되고, 벨트(1230)의 타단부는 와이어(1326)에 결합된다. 벨트 결합구조체(1220)는 벨트 결합 바디(1221)와 벨트 결합 플레이트(1222)를 포함한다. 벨트 결합 바디(1221)의 일단부에는 벨트(1230)가 결합되고, 벨트 결합 바디(1221)의 타단부에는 벨트 결합 플레이트(1222)가 결합된다. 벨트 결합 플레이트(1222)에는 슬릿(1222a)이 형성된다.
제2 서브 지지구조(1300)는 제2 서브 프레임(1310)과 와이어 권취 구조체(1320)를 포함한다. 와이어 권취 구조체(1320)는 제2 서브 프레임(1310)에 내재된다.
그리고 와이어 권취 구조체(1320)는 버튼식 다이얼(1321), 와이어 권취 바디(1322), 래치걸이(1323), 와이어 권취부재(1324), 판 스프링(1325), 와이어(1326) 및 래치걸이 고정부재(1327)를 포함한다.
버튼식 다이얼(1321)은 와이어 권취 바디(1322)에 회동 가능하도록 결합된다. 버튼식 다이얼(1321)은 와이어(1326)의 권취를 위해 회동 가능하도록 와이어 권취 바디(1322)에 결합된다. 그리고 버튼식 다이얼(1321)은 버튼(1321a), 다이얼바디(1321b), 와이어 조작부재(1321c)를 포함한다.
다이얼바디(1321b)에 버튼(1321a)과 와이어 조작부재(1321c)가 결합된다. 그리고 와이어 조작부재(1321c)에는 와이어 조작홀(1321c')이 형성된다. 와이어 권취 바디(1322)에는 벨트 결합 플레이트(1222)를 고정하기 위한 래치걸이(1323)가 결합된다. 와이어 권취 바디(1322)를 선형으로 이동시킴에 따라, 버튼식 다이얼(1321)은 래치걸이(1323)를 상방향 및 하방향으로 이동시킬 수 있다.
래치걸이(1323)는 래치스틱(1323a), 래치걸이 바디(1323b), 래치걸이 돌기(1323c) 및 래치걸이 결합돌기(1323d)를 포함한다. 래치스틱(1323a)은 벨트 결합 플레이트(1222)의 슬릿(1222a)에 삽입되어 벨트 결합 플레이트(1222)의 이동을 제한한다. 래치스틱(1323a)은 래치걸이 바디(1323b)의 일단부에 하방향으로 돌출되도록 형성된다. 래치걸이 바디(1323b)의 내측으로 돌출되도록, 래치걸이 돌기(1323c)는 래치걸이 바디(1323b)에 형성된다. 그리고 래치걸이 바디(1323b)의 타단부에 돌출되도록, 래치걸이 결합돌기(1323d)는 래치걸이 바디(1323b)에 형성된다.
와이어 권취 바디(1322)에는 래치걸이(1323), 버튼식 다이얼(1321) 및 와이어 권취부재(1324)가 결합된다. 와이어 권취 바디(1322)에는 래치걸이 가이드 홈(1322a), 래치걸이 지지부재(1322b) 및 와이어 홀(1322c)이 형성된다. 그리고 래치걸이 가이드 홈(1322a)에는 래치걸이(1323)의 래치걸이 돌기(1323c)가 안착된다. 래치걸이 돌기(1323c)는 래치걸이 지지부재(1322b)에 의해 일방향으로 이동이 제한된다. 래치걸이 결합돌기(1323d)는 래치걸이 고정부재(1327)에 의해 와이어 권취 바디(1322)에 결합된다.
와이어 권취부재(1324)는 와이어 권취 바디(1322)에 내재된다. 와이어 권취부재(1324)의 측면에는, 와이어가 삽입되는 홀(1324a)이 형성된다. 와이어 권취부재(1324)의 중심부에는, 돌기(1324b)가 형성된다. 버튼식 다이얼(1321)의 이동에 따라, 돌기(1324b)는 와이어 권취부재(1324)와 버튼식 다이얼(1321)을 선택적으로 연결시킨다. 그리고 와이어 홀(1322c)은 와이어(1326)를 와이어 권취 바디(1322)의 내측으로 관통시킨다. 와이어(1326)는 와이어 홀(1322c)을 통해 와이어 권취부재(1324)로 통한다.
그리고 돌기(1324b)는 와이어 조작부재(1321c)의 와이어 조작홀(1321c')에 선택적으로 결합된다. 돌기(1324b)에 와이어 조작홀(1321c')이 결합될 경우, 와이어 권취부재(1324)는 버튼식 다이얼(1321)의 회동에 의해 회동된다. 그리고 와이어 조작홀(1321c')이 돌기(1324b)로부터 이탈될 경우, 와이어 권취부재(1324)는 버튼식 다이얼(1321)에 제약받지 않고 회동가능하게 된다.
와이어 권취부재(1324)에는 탄성부재인 판 스프링(1325)이 삽입 결합된다. 그리고 판 스프링(1325)에는 와이어(1326)가 연결된다. 와이어(1326)의 이동에 따라, 판 스프링(1325)은 압축 또는 복원된다. 그리고 판 스프링(1325)이 압축 후 복원될 경우, 판 스프링(1325)은 와이어 권취부재(1324)를 회동시킨다.
도 21은 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 제1 사용상태도이다.
벨트(1230)는 제1 서브 프레임(1210)으로부터 인출되고, 벨트 결합구조체(1220)는 제2 서브 프레임(1310)에 탈착 가능하도록 결합된다. 그리고 벨트 결합 플레이트(1222)의 슬릿(1222a)에는 와이어 권취 구조체(1320)의 래치스틱(1323a)이 삽입된다.
와이어(1326)는 와이어 권취부재(1324)로부터 인출되고, 판 스프링(1325)은 압축된 상태가 된다. 이 경우, 버튼식 다이얼(1321)은 와이어 권취부재(1324)의 돌기(1324b)에 결합된 상태이다.
이때 사용자가 벨트(1230)의 길이를 조절하기 위해 버튼식 다이얼(1321)을 회동시키면, 와이어 권취부재(1324)는 버튼식 다이얼(1321)의 회동에 연동되고, 와이어(1326)는 와이어 권취부재(1324)에 감긴다.
그리고 와이어(1326)가 화살표 방향으로 이동됨에 따라, 와이어(1326)에 연결된 벨트(1230)는 제1 서브 프레임(1210)으로 유입된다. 이에 따라, 외부로 노출된 벨트(1230)의 길이는 조정되고, 사용자는 다리에 맞도록 벨트의 길이를 조절할 수 있게 된다.
또한, 다리의 근육은 앉아 있을 때와 서 있을 때의 형상 및 크기가 상이하다. 본 발명에 따른 다리 고정부는 벨트 결합구조체를 고정한 후에 벨트의 길이조정이 가능하다. 이에 따라 사용자는 앉아서 근력 보조 로봇을 착용하고, 사용자는 일어 선 상태에서 다리에 맞도록 벨트의 길이를 조절할 수 있게 된다.
도 22는 도 19에 도시한 다리 고정부의 개략적인 제2 사용상태도이다.
벨트 결합구조체(1220)의 결합상태를 해제하기 위해, 버튼식 다이얼(1321)은 제2 서브 프레임(1310)의 외측방향으로 잡아당겨진다. 버튼식 다이얼(1321)에 연동되어, 래치스틱(1323a)은 벨트 결합 플레이트(1222)의 슬릿(1222a)으로부터 이탈된다. 또한 버튼식 다이얼(1321)이 이동될 경우, 와이어 조작부재(1321c)의 와이어 조작홀(1321c')은 와이어 권취부재(1324)의 돌기(1324b)로부터 결합 해제된다.
그리고 판 스프링(1325)의 복원력에 의해, 와이어 권취부재(1324)는 회동된다. 와이어 권취부재(1324)의 회동에 의해, 와이어(1326)는 와이어 권취부재(1324)에 감긴다. 그리고 화살표로 도시한 바와 같이, 벨트(1230)는 제1 서브 프레임(1210)의 내부에 수납되도록 이동된다.
버튼식 다이얼(1321)의 간단한 조작으로 벨트(1230)가 자동으로 감김에 따라, 사용자는 빠르고 간편하게 다리 고정부의 고정된 상태를 해제시킬 수 있다.
또한, 다리 고정부(1000)를 사용하지 않을 경우, 벨트(1230)는 제1 서브 프레임(1210)에 수납된다. 이에 따라 벨트(1230)의 오염과 훼손은 방지된다.
또한 도 19 내지 도 22는 제1 실시예에 따른 다리 고정부의 와이어 권취 구조체, 벨트 결합구조체 및 벨트의 세부구성, 유기적 결합 및 작동관계를 도시한 것이나, 제2 실시예에 따른 다리 고정부도 도 19 내지 도 22와 동일하게 구현된다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 다리 고정부 1100: 메인 지지구조
1110: 메인 프레임 1120: 레그 결합 프레임
1230: 벨트 1300: 제2 서브 지지구조
1320: 와이어 권취 구조체

Claims (20)

  1. 사용자의 골반에 대향되도록 위치되는 메인 프레임 유닛;
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛; 및
    상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하되,
    상기 레그 유닛은 일단부가 상기 메인 프레임 유닛에 연결되고 타단부가 상기 풋 유닛에 연결된 레그 프레임부와, 상기 레그 프레임부에 장착된 다리 고정부를 포함하고,
    상기 다리 고정부는 메인 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 일측에 힌지 결합된 제1 서브 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 타측에 힌지 결합된 제2 서브 지지구조를 포함하는
    근력 보조 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 지지구조의 일측에는 제1 서브 힌지 결합구조부가 형성되고, 상기 메인 지지구조의 타측에는 제2 서브 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 제1 서브 지지구조에는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 대응되고 상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 힌지 결합된 제1 메인 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 제2 서브 지지구조부에는 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 대응되고 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 힌지 결합된 제2 메인 힌지 결합구조부가 형성된
    근력 보조 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 지지구조는
    상기 제1 서브 힌지 결합구조부와 상기 제1 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제1 탄성부재와, 상기 제2 서브 힌지 결합구조부와 상기 제2 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제2 탄성부재를 포함하는
    근력 보조 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메인 지지구조는
    상기 레그 프레임부에 결합되는 레그 결합 프레임과, 상기 레그 결합 프레임에 결합된 메인 프레임을 포함하고,
    상기 메인 프레임에는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부와 상기 제2 서브 힌지 결합구조부가 형성된
    근력 보조 로봇.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 프레임은
    내측 메인 프레임과, 상기 내측 메인 프레임에 결합되는 외측 메인 프레임을 포함하고,
    상기 내측 메인 프레임의 일측에는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부가 형성되고, 상기 내측 메인 프레임의 타측에는 상기 제2 서브 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 외측 메인 프레임의 일단부에는 제1 서브 지지구조의 회동영역에 위치되는 제1 스토퍼가 형성되고, 상기 외측 메인 프레임의 타단부에는 제2 서브 지지구조의 회동영역에 위치되는 제2 스토퍼가 형성된
    근력 보조 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 스토퍼는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 대향되도록 상기 외측 메인 프레임의 외측으로 돌출되도록 형성되고,
    상기 제2 스토퍼는 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 대향되도록 상기 외측 메인 프레임의 외측으로 돌출되도록 형성된
    근력 보조 로봇.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 서브 지지구조는 제1 서브 프레임을 포함하고,
    상기 제1 서브 프레임은 내측 제1 서브 프레임과, 상기 내측 제1 서브 프레임에 결합된 외측 제1 서브 프레임을 포함하고,
    상기 내측 제1 서브 프레임의 일단부에는 상기 제1 메인 프레임 결합구조부가 형성된
    근력 보조 로봇.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 스토퍼의 상단부는 상기 외측 제1 서브 프레임이 상기 외측 메인 프레임에 결합되는 상단부에 비하여 더 높이 위치된
    근력 보조 로봇.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 서브 지지구조는 제2 서브 프레임을 포함하고,
    상기 제2 서브 프레임은 내측 제2 서브 프레임과, 상기 내측 제2 서브 프레임에 결합된 외측 제2 서브 프레임을 포함하고,
    상기 내측 제2 서브 프레임의 일단부에는 상기 제2 메인 프레임 결합구조부가 형성된
    근력 보조 로봇.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 스토퍼의 상단부는 상기 외측 제2 서브 프레임이 상기 외측 메인 프레임에 결합되는 상단부에 비하여 더 높이 위치된
    근력 보조 로봇.
  11. 사용자의 골반에 대향되도록 위치되는 메인 프레임 유닛;
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛; 및
    상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하되,
    상기 레그 유닛은 일단부가 상기 메인 프레임 유닛에 연결되고 타단부가 상기 풋 유닛에 연결된 레그 프레임부와, 상기 레그 프레임부에 장착된 다리 고정부를 포함하고,
    상기 다리 고정부는 상기 레그 프레임부에 대하여 회동가능하도록 상기 레그 프레임부에 결합되고, 상기 다리 고정부에는 상기 레그 프레임부에 대한 상기 다리 고정부의 회동범위를 제한하는 스토퍼가 형성된
    근력 보조 로봇.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다리 고정부는 상기 레그 프레임부에 결합되는 레그 결합 프레임과, 상기 레그 결합 프레임에 힌지 결합된 메인 프레임을 포함하는
    근력 보조 로봇.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 메인 프레임에는 레그 결합구조부가 형성되고, 상기 레그 결합 프레임에는 상기 레그 결합구조부에 대응되는 메인 결합구조부가 형성되고,
    상기 레그 결합구조부는 상기 메인 결합구조부에 힌지 결합된
    근력 보조 로봇.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 메인 프레임에 형성되고,
    상기 스토퍼는 상기 레그 결합 프레임에 대한 상기 메인 프레임의 회동영역에 위치되도록 돌출된
    근력 보조 로봇.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 다리 고정부는
    메인 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 일측에 힌지 결합된 제1 서브 지지구조와, 상기 메인 지지구조의 타측에 힌지 결합된 제2 서브 지지구조를 포함하고,
    상기 메인 지지구조는 상기 레그 결합 프레임과, 상기 메인 결합 프레임을 포함하는
    근력 보조 로봇.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 메인 지지구조의 일측에는 제1 서브 힌지 결합구조부가 형성되고, 상기 메인 지지구조의 타측에는 제2 서브 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 제1 서브 지지구조에는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 대응되고 상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 힌지 결합된 제1 메인 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 제2 서브 지지구조부에는 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 대응되고 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 힌지 결합된 제2 메인 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 메인 지지구조는
    상기 제1 서브 힌지 결합구조부와 상기 제1 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제1 탄성부재와, 상기 제2 서브 힌지 결합구조부와 상기 제2 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제2 탄성부재를 포함하는
    근력 보조 로봇.
  17. 서브 힌지 결합구조부가 형성된 메인 지지구조; 및
    상기 서브 힌지 결합구조부에 회동가능하도록 결합되는 메인 힌지 결합구조부가 형성된 서브 지지구조를 포함하고,
    상기 메인 지지구조는 상기 서브 힌지 결합구조부와 상기 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 탄성부재를 포함하는
    근력 보조 로봇의 다리 고정부.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 서브 힌지 결합구조부는 상기 메인 지지구조의 일측에 형성된 제1 서브 힌지 결합구조부와, 상기 메인 지지구조의 타측에 형성된 제2 서브 힌지 결합구조부를 포함하고,
    상기 서브 지지구조는
    상기 제1 서브 힌지 결합구조부에 회동가능하도록 결합되는 제1 메인 힌지 결합구조부가 형성된 제1 서브 지지구조와, 상기 제2 서브 힌지 결합구조부에 회동가능하도록 결합되는 제2 메인 힌지 결합구조부가 형성된 제2 서브 지지구조를 포함하고,
    상기 탄성부재는
    상기 제1 서브 힌지 결합구조부와 상기 제1 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제1 탄성부재와, 상기 제2 서브 힌지 결합구조부와 상기 제2 메인 힌지 결합구조부에 결합되는 제2 탄성부재를 포함하는
    근력 보조 로봇의 다리 고정부.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 메인 지지구조는
    레그 프레임부에 결합되는 레그 결합 프레임과, 상기 레그 결합 프레임에 결합된 메인 프레임을 포함하고,
    상기 메인 프레임은 내측 메인 프레임과, 상기 내측 메인 프레임에 결합되는 외측 메인 프레임을 포함하고,
    상기 내측 메인 프레임의 일단부에는 상기 제1 서브 힌지 결합구조부가 형성되고, 상기 내측 메인 프레임의 타단부에는 상기 제2 서브 힌지 결합구조부가 형성되고,
    상기 외측 메인 프레임의 일단부에는 상기 제1 서브 지지구조의 회동영역에 위치되는 제1 스토퍼가 형성되고, 상기 외측 메인 프레임의 타단부에는 상기 제2 서브 지지구조의 회동영역에 위치되는 제2 스토퍼가 형성된
    근력 보조 로봇의 다리 고정부.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 메인 프레임에는 상기 레그 결합 프레임에 대한 상기 메인 프레임의 회동영역에 위치되도록 스토퍼가 돌출 형성된
    근력 보조 로봇의 다리 고정부.
KR1020180085552A 2018-02-22 2018-07-23 효율적인 다리 지지가 가능한 다리 고정부 및 이를 포함하는 근력 보조 로봇 KR20190101274A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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