KR20190108864A - 근력 보조 로봇용 자세 복원 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛은 메인 콘트롤 유닛의 양측에 회전 가능하게 배치되는 한 쌍의 다리 구동부와, 상기 메인 콘트롤 유닛의 양측부와 상기 한 쌍의 다리 구동부의 상단을 연결하며, 탄성력을 사용하여 상기 한 쌍의 다리 구동부를 초기 위치로 복귀시키는 위치 복원부를 포함한다.

Description

근력 보조 장치용 자세 복원 유닛{POSITION RESTORING UNIT FOR WEARABLE ROBOT}

본 발명은 탄성력을 사용하여 다리 구동부를 초기 위치로 복귀시킬 수 있는 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛에 관한 것이다.

최근 로봇 관련 기술의 폭넓은 적용에 따라, 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위한 보행을 보조할 수 있는 장치가 널리 사용되고 있다.

일반적으로 보행보조장치는 사용자가 탑승한 후 전동식으로 구동되는 탑승식 장치와, 사용자가 착용하고 보행 등의 재활 훈련을 하는 착용식 장치가 있다.

착용식(wearable type) 장치는 다관절의 골격 구조를 갖는 일종의 로봇이다. 이는 사용자가 착용했을 때 사용자의 근력을 보조하는 역할을 한다. 착용식 장치는 모터 등의 구동장치로부터 발생되는 구동력을 사용자에게 제공함으로써 근력을 보조한다. 착용식 로봇의 일 예가 대한민국 공개특허 공개번호 10-2013-0045777(공개일: 2013년 05월 06일)에 개시된다.

도 1은 종래의 근력 보조 로봇을 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조 하면, 종래의 근력 보조 로봇은 인체의 하체에 착용하여 다리의 근력을 보조하여 사용자의 편안한 보행과 지속적인 근력보행이 가능하도록 구성된다.

상기 근력 보조 로봇은 도 1에 도시되는 바와 같이 크게, 허리 착용부(11), 대퇴부 부재(12), 정강이 부재(14) 및 풋 링크(16)를 포함한다.

여기서, 근력 보조 로봇은, 허리 착용부를 중심으로 양측에 한 쌍의 다리 구동부가 배치된다. 상기 한 쌍의 다리 구동부 각각은, 대퇴부 부재(12), 정강이 부재(14) 및 풋 링크(16)를 갖는다.

그리고, 상기 대퇴부 부재(12)와 허리 착용부(11)의 사이에는 사용자의 대퇴부 움직임을 보조하는 고관절 액츄에이터(13)가 설치된다. 상기 정강이 부재(14)와 대퇴부 부재(12)의 사이에는 정강이 움직임을 보조하기 위한 슬관절 액츄에이터(15)가 설치된다.

종래에는, 상기와 같이 고관절 액츄에이터(13)와, 슬관절 액츄에이터(15)를 갖는 한 쌍의 다리 구동부를 사용하여 사용자의 보행을 보조한다. 여기서, 상기 고관절 액츄에이터(13)와, 슬관절 액츄에이터(15)는 사용자 보행시 보조력을 형성할 뿐, 보조력을 형성하지 않는 경우 대퇴부 부재(12), 정강이 부재(14)가 원위치로 위치되도록 구동되지 않는다.

이에 따라, 종래에는, 근력 보조 로봇을 사용하지 않는 경우, 한 쌍의 다리 구동부에 포함되는 대퇴부 부재(12), 정강이 부재(14) 등의 부재가 원래의 자세로 복귀되지 못한다.

따라서, 종래에는, 근력 보조 로봇을 거치대에 걸어 보관하는 경우, 다리 구동부는, 각 다리 구동부 자체의 무게로 인해 원래 자세로 복귀되지 못하여 일측으로 치우쳐져 불안정하게 보관 되는 문제점이 있다.

더하여, 사용자가 근력 보조 로봇을 착용한 상태에서, 보행이 이루어지는 동안에 상기와 같이 원위치로의 복귀력이 작용되지 않음으로 인해, 불안정한 보행 보조를 이루게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 근력 로봇 장치를 거치하는 동안, 한 쌍의 다리 구동부를 초기 자세로 복귀시키는 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 사용자가 근력 로봇 장치를 착용하여 다리의 자세를 변경하는 동안, 탄성력을 사용하여 사용자의 다리 자세를 초기 위치로 안정적으로 유도할 수 있는 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛을 제공하는 것이다.

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 장치용 자세 복원 유닛은, 메인 콘트롤 유닛의 양측부와 상기 한 쌍의 다리 구동부의 상단을 탄성력을 갖는 위치 복원부를 통해 연결하여, 상기 한 쌍의 다리 구동부를 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

본 발명에 따른 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛은, 한 쌍의 다리 구동부를 탄성력을 갖는 위치 복원부를 통해 메인 컨트롤 유닛에 연결하여, 다리 자세가 연속적으로 변경되는 동안에 한 쌍의 다리 구동부를 탄성적으로 복귀시킬 수 있다.

본 발명에 따른 배선 안내 유닛은 각 구동부로 연결되는 배선들을 메인 컨트롤 유닛에서 이동 가능하게 지지하여, 허리폭 조절시 배선들의 길이를 일정하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 배선들이 일정 힘 이상으로 당겨져 단선이 발생되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른, 배선 안내 유닛은 각 구동부로 연결되는 배선들을 메인 컨트롤 유닛에서 일정한 간격을 이루도록 지지하여, 배선들이 이동되는 상태에서 서로 접촉이 발생되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해, 어느 하나의 배선이 손상되더라도 물리적 접촉으로 인한 전기적 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 근력 보조 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 근력 보조 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 근력 보조 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 근력 로봇 장치를 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자세 복원 유닛의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 탄성 스프링의 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 한 쌍의 다리 구동부가 좌우로 벌어지는 동작을 보여주는 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 위치 복원부를 통해 다리 구동부가 초기 위치로 복귀되는 상태를 보여주는 도면들이다.
도 11은 본 발명에 따른 탄성 스프링의 다른 연결의 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 탄성 스프링의 타단에 대한 연결 위치의 변경이 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 탄성 스프링이 다수로 구비되는 예를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 탄성 스프링의 다른 고정의 예를 보여주는 도면이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

최근 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위해 신체에 착용하는 웨어러블 타입(wearable type)의 근력 보조 장치가 개발되어 사용된다.

이하에서는 근력 보조 장치는 하체 근력이 저하된 사용자를 위한 하체 착용식 근력 보조 장치를 예로 하여 그 구조를 간략하게 설명하기로 한다(이하에서 사용자는 근력 보조 장치를 착용하는 사람으로 정의한다).

먼저, 본 발명에 따른 근력 보조 장치용 고관절 지지 유닛가 채택되는 근력 보조 장치의 전체적인 구성을 설명한다.

도 2는 본 발명의 근력 보조 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 근력 보조 장치의 측면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 근력 보조 장치(1)는 사용자가 하체에 착용하고 보행 등의 재활 훈련을 할 때 사용자의 하체 근력을 보조한다.

본 발명에 따른 근력 보조 장치(1)는 크게 기능 제어를 위한 메인 컨트롤 유닛(2)과, 서브 컨트롤 유닛(3), 사용자의 골반과 허리측에 장착되는 메인 프레임 유닛(4)과, 서브 프레임 유닛(5), 사용자의 다리 쪽에 장착되는 레그 유닛(6)과, 신발을 고정하기 위한 신발 고정 유닛(7)을 포함한다.

메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 프레임 유닛(4) 상에 구비되며, 사용자의 허리 쪽에 위치한다. 메인 컨트롤 유닛(2)은 사용자의 신체 사이즈에 따라 메인 프레임 유닛(4)의 폭을 조절할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤 유닛(2)은 근력 보조 장치의 동작을 위해 전원을 제공하는 배터리 팩을 구비할 수 있다. 메인 컨트롤 유닛(2)에는 서브 프레임 유닛(5)이 결합된다.

서브 프레임 유닛(5)은 사용자의 허리를 지지하고, 허리에 결합되는 부분이다. 서브 프레임 유닛(5)은 원터치 방식으로 길이 조절이 가능한 벨트에 의해 사용자의 허리에 장착된다. 사용자의 허리와 접촉되는 부분은 충격 흡수가 가능한 소재가 부착되어 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.

메인 프레임 유닛(4)은 메인 컨트롤 유닛(2)을 지지하며, 사용자의 골반 일측에서 타측까지를 감싸는 형태를 갖는다. 메인 프레임 유닛(4)은 대략 'U'자 형상으로, 절곡된 부분에 메인 컨트롤 유닛(2)이 장착된다. 메인 프레임 유닛(4)의 절곡된 부분은 사용자의 허리 쪽에 위치한다. 메인 프레임 유닛(4)의 양단부는 사용자의 다리를 향해 하향 배치된다. 따라서 메인 프레임 유닛(4)은 양측에 경사진 부분이 존재하게 되는데, 이 부분에 서브 컨트롤 유닛(3)이 각각 구비된다.

서브 컨트롤 유닛(3)은 사용자의 근력을 보조하는 보조력의 강약을 조절하는 부분이다. 서브 컨트롤 유닛(3)은 회전 다이얼 방식으로 보조력을 조절할 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)에는 보조력의 정도를 램프로 표시하는 인디케이터가 구비될 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3) 내부에 보조력을 제공하는 구동수단이 구비될 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)의 하측에 레그 유닛(6)이 결합된다.

레그 유닛(6)은 사용자의 양쪽 다리에 각각 착용되어야 하므로 한 쌍으로 구비된다. 레그 유닛(6)은 사용자의 허벅지 쪽에 장착되는 어퍼 레그 프레임(6a)과, 어퍼 레그 프레임(6a) 상에 구비되어 보조력을 제공하는 레그 구동부(6b)와, 사용자의 종아리 쪽에 장착되는 로어 레그 프레임(6d)과, 사용자의 다리를 감싸는 벨트(6c)를 포함한다.

어퍼 레그 프레임(6a) 및 로어 레그 프레임(6d), 레그 구동부(6b)는 사용자의 보행 시 관절 부위의 원활한 굽힘 운동을 위해 사용자의 다리 측면에 배치된다. 어퍼 레그 프레임(6a) 및 로어 레그 프레임(6d)에는 원터치 다이얼 방식으로 길이가 조절되는 벨트(6c)가 각각 구비된다.

어퍼 레그 프레임(6a) 및 로어 레그 프레임(6d)은 벨트(6c)에 의해 사용자의 다리에 탈착 가능하게 결합된다. 어퍼 레그 프레임(6a) 및 로어 레그 프레임(6d)은 레그 구동부(6b)를 기준으로 사용자의 무릎 관절 운동 방향에 대응하는 방향으로 회전된다.

어퍼 레그 프레임(6a)의 상측은 메인 프레임 유닛(4)의 고관절 구조에 의해 바깥쪽으로 소정 각도 벌어질 수 있다. 또한, 어퍼 레그 프레임(6a) 및 로어 레그 프레임(6d)은 사용자의 다리 각도에 대응하여 안쪽 또는 바깥쪽으로 각도 조절이 가능한 다관절 구조를 가질 수 있다.

레그 구동부(6b)는 모터와 기어 세트 등으로 구성될 수 있으며, 사용자가 다리를 움직일 때 사용자의 근력을 보조하는 보조력을 발생시킨다. 레그 구동부(6b)는 적절한 보조력을 발생시킬 수 있는 모터 및 기어 세트 이외에 다른 구성품으로 대체될 수 있다. 로어 레그 프레임(6d)의 하단에 신발 고정 유닛(7)이 결합된다.

신발 고정 유닛(7)은 레그 유닛(6)에 결합되며, 사용자가 신발을 신은 상태에서 사용자의 발을 지지한다. 신발 고정 유닛(7)은 사용자의 신발이 삽입되는 부분의 길이 조절이 가능하다. 따라서 신발 고정 유닛(7)은 신발 사이즈에 상관없이 모든 사용자의 신발을 고정시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 근력 로봇 장치를 보여주는 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자세 복원 유닛의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 탄성 스프링의 배치 상태를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조 하면, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자세 복원 유닛은 근력 로봇 장치(1)에 설치된다.

본 발명에 따른 근력 로봇 장치(1)는 메인 컨트롤 유닛(2)을 갖는다. 상기 매인 컨트롤 유닛(2)은 한 쌍의 서브 프레임 유닛(5)과 연결된다. 상기 한 쌍의 서브 프레임 유닛(5)은 사용자의 허리를 감싸도록 벤딩된다.

상기 메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 피씨비(미도시)가 설치되는 본체부(200)를 갖는다. 상기 본체부(200)의 양측부 하단에는 한 쌍의 연결부(210)가 설치된다.

상기 한 쌍의 연결부(210)는 플레이트 형상으로 형성된다. 상기 한 쌍의 연결부(210)는 본체부(200)의 하단 양측부에서 서로 설정된 거리로 이격 된다. 그리고, 상기 한 쌍의 연결부(210)의 하단은 외측으로 일정 길이 연장 형성된다.

한편, 상기 본체부(200)의 양측부에는 한 쌍의 다리 구동부(1a)가 배치된다. 상기 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 서로 대칭을 이루도록 배치된다.

상기 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 메인 프레임 유닛(4)과, 레그 유닛(6) 및 신발 고정 유닛(7)을 포함한다. 상기 레그 유닛(6) 및 신발 고정 유닛(7)의 구성은 상술한 구성과 동일하여 설명을 생략한다.

상기 메인 프레임 유닛(4)에는 사용자의 고관절로의 보조력을 제공하는 서브 컨트롤 유닛(3)이 설치된다.

상기 메인 프레임 유닛(4)은 사용자의 고관절을 감싸도록 벤딩되어 형성된다.

상기와 같이 구성되는 각 다리 구동부(1a)의 메인 프레임 유닛(4)은 본체부(200)의 양측부 하단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

여기서, 각각의 다리 구동부(1a)는 안내부(100)에 의해 회전이 안내될 수 있다.

상기 안내부(100)의 구성을 설명한다.

상기 안내부(100)는 레일 부재(110)와, 이동 부재(120)로 구성될 수 있다.

상기 레일 부재(110)는, 본체부(200)의 양측부 하단에 형성되는 상기 연결부(210) 각각의 하단에 설치될 수 있다.

상기 레일 부재(110)는 상방으로 볼록한 곡률을 이루도록 형성되어, 곡률을 이루는 이동 경로를 제공한다.

상기 이동 부재(120)는 한 쌍의 다리 구동부(1a) 상단에 각각 설치된다. 상기 이동 부재(120)는, 각 메인 프레임 유닛(4)으로부터 돌출된다. 돌출되는 이동 부재(120)는, 상기 레일 부재(110)에 레일 결합되어 상기의 이동 경로를 따라 이동될 수 있다.

이에 따라, 각각의 다리 구동부(1a)는, 해당 이동 부재(120)가 해당 레일 부재(110)를 따라 이동됨을 통해, 좌우측 방향을 따라 회전될 수 있다. 이는, 한 쌍의 다리 구동부(1a)가 좌우로 벌어지는 동작을 가능하게 할 수 있다.

상기와 같은 구성에서, 본 발명에 따른 근력 보조 장치는 위치 복원부(200)를 구비한다.

상기 위치 복원부(200)의 구성을 도 5 및 도 6을 참조 하여 설명한다.

본 발명에 따른 위치 복원부(200)는 한 쌍의 메인 프레임 유닛(4)과, 본체부(200)의 양측부 하단을 탄성적으로 연결하여, 한 쌍의 다리 구동부(1a)가 원위치 또는 초기 위치로 복귀시키는 탄성 복원력을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 위치 복원부(300)는 탄성 스프링(310)을 포함할 수 있다. 상기 탄성 스프링(310)은 미리 설정된 탄성력 또는 탄성 복원력을 가질 수 있다.

상기 탄성 스프링(310)은 한 쌍으로 구비되어, 본체부(200)의 양측부 하단에 각각 배치된다.

각각의 탄성 스프링(310)의 일단은 본체부(200)의 하단에 형성되는 각 연결부(210)의 하단에 연결있다.

그리고, 각각의 탄성 스프링(310)의 타단은 각 메인 프레임 유닛(4)에 구비되는 이동 부재(120)의 일정 위치에 연결될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 탄성 스프링(320)은 한 쌍의 다리 구동부(1a)가 서로 평행을 이루는 상태에서, 한 쌍의 다리 구동부(1a)를 경계로 하는 축선을 기준으로 예각(θ)을 형성하는 초기 자세를 이룰 수 있다. 이때, 한 쌍의 탄성 스프링(310)은 압축된 상태를 이룬다.

도 6을 참조 하여, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 고정 방식을 설명한다.

본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 일단은 본체부(200)의 양측부 하단에 형성되는 연결부(210) 상단에 연결된다.

상기 탄성 스프링(310)의 타단에는 고정 부재(330)가 설치될 수 있다.

메인 프레임 유닛(4)에 형성되는 이동 부재(120)의 일정 위치에는 고정홈(121)이 형성된다.

여기서, 상기 고정 부재(330)는, 상기 고정홈(121)에 끼워져 고정될 수 있다.

이때, 상기 고정홈(121)의 형성 위치는 탄성 스프링(310)이 상술한 바와 같이 예각(θ)을 이루는 위치에 형성될 수 있다.

더하여, 탄성 스프링(310)의 일단에는 회전 부재(320)가 설치된다. 상기 회전 부재(320)는 연결부(210)에 형성되는 회전홈(211)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.

다음은, 상기의 구성을 참조 하여, 본 발명에 따른 근력 보조 장치용 자세 복원 유닛의 작용을 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 한 쌍의 다리 구동부자 좌우로 벌어지는 동작을 보여주는 도면이고, 도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 위치 복원부를 통해 다리 구동부가 초기 위치로 복귀되는 상태를 보여주는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조 하면, 본 발명에 따른 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 좌우방향을 따라 회전이 가능할 수 있다. 즉, 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 안쪽 또는 바깥쪽으로 회전될 수 있다.

이때, 회전되는 해당 다리 구동부(1a)의 메인 프레임 유닛(4)에 설치된 이동 부재(120)는, 해당 레일 부재(110)의 이동 경로를 따라 회전될 수 있다.

이와 동시에, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)은 탄성 복원력이 형성되도록 탄성적으로 늘어날 수 있다.

즉, 탄성 스프링(310)의 일단은 해당 본체부(200)의 연결부에 연결된 상태를 유지한다. 그리고, 탄성 스프링(310)의 타단은 회전되는 이동 부재(120)에 연결된 상태로 그 고정 위치가 점진적으로 이동될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)은 초기 자세에서의 예각(θ) 보다 큰 예각(θ1)을 이루도록 외측으로 벌어지게 될 수 있다.

아울러, 해당 탄성 스프링(310)의 타단 위치가 이동 부재(120)의 이동에 따라 이동되면, 상기 탄성 스프링(310)은 일정의 탄성 복원력을 가지도록 늘어나게 될 수 있다.

이와 같은 상태에서, 회전된 다리 구동부(1a)에 제공된 회전력이 제거되는 경우, 회전된 다리 구동부(1a)는 탄성 복원력이 형성된 탄성 스프링(310)에 의해 원위치 또는 초기 위치로 복귀되도록 회전될 수 있다.

여기서, 상기 회전력이 제거되는 경우는, 크게 두 가지로 나뉘어질 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 근력 보조 로봇을 별도의 거치대에 걸어 보관하는 경우이다. 이때, 근력 보조 로봇(1)의 일정 부분은 거치대에 걸린다. 그리고, 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 지면으로부터 이격되는 상태를 이룰 수 있다. 따라서, 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 자체 중량 만이 존재한다.

여기서, 한 쌍의 다리 구동부(1a)와 본체부(200)의 양측부 하단을 연결하는 탄성 스프링(310)은 탄성 복원력을 사용하여 한 쌍의 다리 구동부를 초기 위치에 위치되도록 탄성적으로 회전시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 거치대에 걸린 상태에서 서로 평행을 이루고 지면으로부터 수직을 이루는 자세를 유지하여 보관될 수 있다.

둘째, 사용자가 근력 로봇 장치를 착용한 상태에서, 해당 다리를 좌우로 회전시킨 이후 원위치로 위치되도록 이동하는 상태일 수 있다. 이때, 해당 다리 구동부(1a)는 사용자의 다리 회전에 따라 도 7에 보여지는 바와 같이 회전될 수 있다. 그리고, 회전된 이후 힘을 제거하면, 회전된 다리 구동부(1a)는 해당 탄성 스프링(310)의 탄성 복원력에 의해 초기 위치로 이동되도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 위치 복원부(300)는, 사용자가 다리 근력을 보조받기 위해 해당 위치로 다리 구동부(1a)를 회전시키고, 원위치로 복귀하고자 하는 경우, 다리 구동부(1a)를 설정된 초기 위치로의 안정적인 이동을 가능하게 할 수 있다.

이에 따라, 도 9 및 도 10에 보여지는 바와 같이, 회전된 다리 구동부(1a)는 초기 위치로 탄성적으로 복귀될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 탄성 스프링의 다른 연결의 예를 보여주는 도면이다.

도 11을 참조 하면, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 타단에는 고정 부재(330')가 설치된다. 그리고, 메인 프레임 유닛(4)에 형성되는 이동 부재(120)에는 고정 부재(330')와 결합되는 고정홈(212')이 형성된다.

여기서, 상기 고정 부재(330')는 상기 탄성 스프링(120)의 타단에서 회전 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 고정 부재(330')와 상기 고정홈(212')은 서로 스크류 결합될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 일단은 해당 본체부(200)의 연결부(210)에 연결되고, 그 타단은 고정 부재(330')가 고정홈(212')에서 스크류 결합되어 상하 위치가 조절 가능할 수 있다.

즉, 탄성 스프링(310)의 타단에 설치된 고정 부재(330')가 고정홈(212')에 결합되는 정도에 따라 상하 위치가 가변 될 수 있다. 아울러, 탄성 스프링(310)은 상기 고정 부재(330')의 위치에 따라 압축 또는 이완되는 양이 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 탄성 스프링(310)은 탄성 복원력의 설정을 가변시켜, 장치의 장기 사용으로 인해 해당 탄성 스프링(310)의 탄성 복원력이 변경되는 경우, 이를 조율할 수 있는 이점을 갖는다.

도 12는 본 발명에 따른 탄성 스프링의 타단에 대한 연결 위치의 변경이 가능한 예를 보여주는 도면이다.

도 12를 참조 하면, 본 발명에 따른 이동 부재(120)에는 고정홈(212)이 형성된다.

여기서, 상기 고정홈(212)은 다수를 이루어 이동 부재(120)에 형성될 수도 있다. 다수를 이루는 고정홈(212)은 이동 부재(120)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 형성될 수 있다.

상기 고정홈(212)은 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 타단에 설치되는 고정 부재(330)가 끼워져 고정되는 홈이다.

따라서, 본 발명에서는, 탄성 스프링(310)의 타단에 설치된 고정 부재(330)를 다수의 고정홈(212) 중 어느 하나에 고정함으로써, 탄성 스프링(310)의 타단에 대한 고정 위치를 변경할 수 있다.

이에, 본 발명은 탄성 스프링(310)의 타단 고정 위치를 변경시켜, 탄성 스프링(310) 자체의 탄성 복원력을 변경 설정할 수 있다. 따라서, 본 발명은 다리 구동부(1a)의 복귀 탄성력을 조율할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 탄성 스프링이 다수로 구비되는 예를 보여주는 도면이다.

도 13을 참조 하면, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)은 다수로 구비될 수 있다. 다수로 구비되는 탄성 스프링(310)은 해당 연결부(210) 및 이동 부재(120)의 다수 위치를 탄성적으로 연결할 수 있다.

따라서, 다리 구동부(1a)를 초기 위치로 복귀시키는 경우, 더 안정적인 탄성력을 통해 복귀시킬 수 있다.

더하여, 탄성 스프링(310)을 다수로 사용하기 때문에, 어느 하나의 탄성 스프링(310)이 파손되더라도, 탄성 복원력이 일정 이하의 수준으로 상실되는 문제를 방지할 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 탄성 스프링의 다른 고정의 예를 보여주는 도면이다.

도 14를 참조 하면, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 일단에는, 구 형상의 제 1고정구(320”)가 설치된다. 상기 탄성 스프링(310)의 타단에는, 구 형상의 제 2고정구(330”)가 설치된다.

그리고, 연결부(210)의 양측부 하단에는, 상기 제 1고정구(320”)가 끼워져 고정된다. 상기 제 1고정구(320”)의 회전을 안내하는 제 1안내홀(211”)이 형성된다.

상기 이동 부재(120)에는, 상기 제 2고정구(330”)가 끼워져 고정되고, 상기 제 2고정구(330”)의 회전을 안내하는 제 2안내홀(212”)이 형성된다.

본 발명에 따른 한 쌍의 다리 구동부(1a)는 상술한 안내부(100)를 통해 좌우 회전이 가능하다.

이때, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)은 다리 구동부(1a)가 회전되는 경우, 초기 위치로 탄성적으로 복귀시킨다.

여기서, 탄성 스프링(310)의 양단은 다리 구동부(1a)의 회전에 따라 물리적으로 피로도가 집중되는 영역이다.

따라서, 본 발명에 따른 탄성 스프링(310)의 양단은 해당 연결 위치에서 회전되는 것이 좋다.

즉, 탄성 스프링(310)이 회전되는 경우, 제 1고정구(320”)는 제 1안내홀(211”)에 연결된 상태에서 스위블 회전될 수 있다. 또한, 제 2고정구(330”)는 제 2안내홀(212”)에 연결된 상태에서 스위블 회전될 수 있다.

상기와 같이 탄성 스프링(310)의 양단이 해당 연결된 위치에서 스위블 회전이 가능하게 연결됨으로써, 해당 연결 부분에서의 파손이 효율적으로 방지될 수 있다.

나아가, 다리 구동부(1a)를 초기 위치로 복귀함에 있어서의 오작동을 미연에 방지할 수도 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

1: 근력 보조 장치 2: 메인 컨트롤 유닛
3: 서브 컨트롤 유닛 4: 메인 프레임 유닛
5: 서브 프레임 유닛 6: 레그 유닛
7: 신발 고정 유닛 100 : 안내부
110 : 레일 부재 120 : 이동 부재
200 : 본체부 210 : 안내부
300 : 위치 복원부 310 : 탄성 스프링
320 : 회전 부재 330 : 고정 부재

Claims (10)

1. 메인 콘트롤 유닛;
   상기 메인 콘트롤 유닛의 양측에 회전 가능하게 배치되는 한 쌍의 다리 구동부;
   상기 메인 콘트롤 유닛의 양측부와 상기 한 쌍의 다리 구동부의 상단을 연결하며, 탄성력을 사용하여 상기 한 쌍의 다리 구동부를 초기 위치로 복귀시키는 위치 복원부를 포함하는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 메인 콘트롤 유닛의 양측부와 상기 한 쌍의 다리 구동부의 상단은,
   안내부를 통해 연결되되,
   상기 안내부는,
   상기 메인 콘트롤 유닛의 양측부 하단에 설치되어 이동 경로를 형성하는 레일 부재와,
   상기 한 쌍의 다리 구동부 각각의 상단에 설치되어, 상기 이동 경로를 따라 이동되는 이동 부재를 포함하는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 위치 복원부는,
   일정의 탄성 복원력을 이루는 탄성 스프링을 포함하되,
   상기 탄성 스프링의 일단은, 상기 메인 콘트롤 유닛의 양측부 하단에 연결되고,
   상기 탄성 스프링의 타단은, 상기 이동 부재에 연결되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 탄성 스프링의 타단에는, 고정 부재가 설치되고,
   상기 이동 부재의 일정 위치에는, 상기 고정 부재가 끼움 고정되는 고정홈이 형성되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 고정 부재는,
   상기 고정홈에 스크류 결합되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 고정홈은,
   상기 이동 부재의 길이 방향을 따라 일정의 간격을 이루어 다수로 형성되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
7. 제 3항에 있어서,
   상기 탄성 스프링은,
   다수로 구비되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
8. 제 3항에 있어서,
   상기 탄성 스프링의 일단에는, 구 형상의 제 1고정구가 설치되고,
   상기 탄성 스프링의 타단에는, 구 형상의 제 2고정구가 설치되고,
   상기 메인 컨트롤 유닛의 양측부 하단에는, 상기 제 1고정구가 끼워져 고정되고, 상기 제 1고정구의 회전을 안내하는 제 1안내홀이 형성되고,
   상기 이동 부재에는, 상기 제 2고정구가 끼워져 고정되고, 상기 제 2고정구의 회전을 안내하는 제 2안내홀이 형성되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
9. 제 3항에 있어서,
   상기 메인 콘트롤 유닛은,
   본체부와,
   상기 본체부의 양측부 하단에 하방으로 돌출되는 한 쌍의 연결부를 포함하되,
   상기 레일 부재는,
   상기 한 쌍의 연결부의 하단에 설치되며, 상방으로 볼록한 곡률을 통해, 상기 이동 경로를 형성하고,
   상기 탄성 스프링의 일단은, 상기 한 쌍의 연결부 각각의 상단에 연결되는,
   근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.
   
10. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성 스프링은,
    상기 초기 상태에서, 상기 한 쌍의 다리 구동부의 경계를 이루는 축선으로부터 예각을 형성하는,
    근력 보조 장치용 자세 복원 유닛.

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