KR20200107751A - Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform - Google Patents
Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200107751A KR20200107751A KR1020190140919A KR20190140919A KR20200107751A KR 20200107751 A KR20200107751 A KR 20200107751A KR 1020190140919 A KR1020190140919 A KR 1020190140919A KR 20190140919 A KR20190140919 A KR 20190140919A KR 20200107751 A KR20200107751 A KR 20200107751A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wheelchair platform
- enhancing
- wheel
- strength
- wheelchair
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/06—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs with obstacle mounting facilities, e.g. for climbing stairs, kerbs or steps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/08—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs foldable
- A61G5/0808—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs foldable characterised by a particular folding direction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/08—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs foldable
- A61G5/0808—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs foldable characterised by a particular folding direction
- A61G5/0833—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs foldable characterised by a particular folding direction folding front to back, e.g. reducing or expanding the overall depth of the wheelchair
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/1051—Arrangements for steering
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/1081—Parts, details or accessories with shock absorbers or other suspension arrangements between frame and seat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/1089—Anti-tip devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/12—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet
- A61G5/125—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet for arms
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Handcart (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
아래의 설명은 근력증강 휠체어 플랫폼 및 근력증강 휠체어의 플랫폼의 주행 방법에 관한 것이다.The following description relates to a strength-enhanced wheelchair platform and a driving method of the platform of the strength-enhanced wheelchair.
근력증강 휠체어(또는 근력 보조 휠체어)는 휠체어의 사용자나 조작자의 수동조작을 기본으로 하되, 모터를 사용하여 바퀴를 회전시킴으로써 사용자나 조작자의 구동을 보조할 수 있는 휠체어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 한국등록특허 제10-1779912호는 편광필터를 이용하여 사용자 입력 토크를 감지하는 근력 보조 휠체어를 개시하고 있다.The strength-enhancing wheelchair (or strength-assisted wheelchair) is based on a manual operation of a user or operator of a wheelchair, but may refer to a wheelchair capable of assisting the driving of a user or operator by rotating a wheel using a motor. For example, Korean Patent Registration No. 10-1779912 discloses a strength assist wheelchair that senses a user input torque using a polarization filter.
휠체어를 조작하는 조작자의 조작 의도에 따라 구동부를 제어할 수 있는 근력증강 휠체어 플랫폼 및 근력증강 휠체어의 플랫폼의 주행 방법을 제공한다.It provides a strength-enhancing wheelchair platform capable of controlling a driving unit according to an operator's operating intention for operating a wheelchair, and a driving method of the platform of the strength-enhancing wheelchair.
근력증강 휠체어 플랫폼의 주행 방법에 있어서, 상기 근력증강 휠체어는, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들의 측면 및 후면에 배치된 복수의 센서; 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 회전을 위한 동력을 전달하는 구동부; 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 주행 방법은, 상기 제어부가 상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서가 측정한 물리력의 크기 및 상기 물리력이 측정된 센서의 위치 중 적어도 하나에 기반하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 대한 조작 의도를 결정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 상기 조작 의도에 따라 주행되도록 상기 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 주행 방법을 제공한다.In the driving method of the strength-enhancing wheelchair platform, the strength-enhancing wheelchair includes: a plurality of sensors disposed on side surfaces and rear surfaces of a handle of the strength-enhancing wheelchair platform; A driving unit for transmitting power for rotation of the left and right wheels of the muscle enhancing wheelchair platform; And a control unit for controlling the driving unit, wherein the driving method includes the control unit based on at least one of a magnitude of a physical force measured by at least one sensor among the plurality of sensors and a position of a sensor at which the physical force is measured. Determining an operation intention for the strength-enhanced wheelchair platform; And controlling, by the control unit, the driving unit so that the muscle strength wheelchair platform is driven according to the manipulation intention.
일측에 따르면, 상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고, 상기 구동부를 제어하는 단계는, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 상기 조작 의도에 따른 움직임을 위한 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 가상의 회전속도를 계산하는 단계; 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴에 배치된 센서를 통해 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 실제 회전속도를 측정하는 단계; 상기 가상의 회전속도와 상기 실제 회전속도간의 비교를 통해 상기 좌측 바퀴를 위한 제1 피드백 및 상기 우측 바퀴를 위한 제2 피드백을 생성하는 단계; 및 상기 조작 의도에 따른 움직임에 따라 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 주행하도록 상기 좌측 모터로 상기 제1 피드백을, 상기 우측 모터로 상기 제2 피드백을 각각 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, the driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel, and the step of controlling the driving unit is based on the manipulation intention of the muscle-enhancing wheelchair platform. Calculating virtual rotational speeds of the left wheel and the right wheel for a corresponding movement; Measuring an actual rotation speed of the left wheel and the right wheel through sensors disposed on the left wheel and the right wheel; Generating a first feedback for the left wheel and a second feedback for the right wheel through comparison between the virtual rotational speed and the actual rotational speed; And transmitting the first feedback to the left motor and the second feedback to the right motor so that the muscle strength wheelchair platform travels according to a movement according to the manipulation intention.
다른 측면에 따르면, 상기 구동부를 제어하는 단계는, 상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 바퀴에 추가 동력을 전달하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, in the controlling of the driving unit, when the position of the sensor from which the physical force is measured is a first side of the handle, a first side of the handle opposite to the first side of the left wheel and the right wheel 2 It may be characterized in that the driving unit is controlled to transmit additional power to the wheels corresponding to the side surfaces.
또 다른 측면에 따르면, 상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고, 상기 구동부를 제어하는 단계는, 상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 제1 측면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제1 물리력 및 후면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제2 물리력을 인식하는 단계; 상기 제1 물리력 및 상기 제2 물리력에 기초하여 상기 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 상기 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정하는 단계; 상기 조작 의도에 따라 상기 제1 물리력의 적어도 일부를 상쇄하기 위해, 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 모터에 적용하기 위한 추가 토크를 결정하는 단계; 및 상기 제1 토크, 상기 제2 토크 및 상기 추가 토크에 따라 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel, and the controlling of the driving unit includes a position of a sensor in which the physical force is measured. Recognizing a first physical force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the first side surface and a second physical force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the rear surface, when is the first side of the handle; Determining a first torque to be applied to the left motor and a second torque to be applied to the right motor based on the first physical force and the second physical force; In order to offset at least a portion of the first physical force according to the manipulation intention, an additional torque to be applied to a motor corresponding to a second side of the handle opposite to the first side of the left motor and the right motor is determined Step to do; And controlling the left motor and the right motor according to the first torque, the second torque, and the additional torque.
또 다른 측면에 따르면, 상기 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 상기 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정하는 단계는, 상기 제1 측면에서의 조작에 따라 측정되는 상기 제1 물리력 및 상기 제2 물리력을 이용하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 후면에서의 조작에 대응하는 제3 물리력 및 제4 물리력을 계산하는 단계; 및 상기 제3 물리력에 비례하는 상기 제1 토크를 계산하고, 상기 제4 물리력에 계산하는 제2 토크를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the determining of the first torque to be applied to the left motor and the second torque to be applied to the right motor includes the first physical force and the second physical force measured according to an operation on the first side. Calculating a third physical force and a fourth physical force corresponding to an operation on the rear side of the strength-enhancing wheelchair platform by using; And calculating the first torque proportional to the third physical force, and calculating a second torque calculated to the fourth physical force.
또 다른 측면에 따르면, 상기 주행 방법은, 상기 제어부가 제1 환경에서의 상기 복수의 센서의 입력과 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 속도간의 관계에 대한 정보를 포함하도록 미리 생성된 속도경로(velocity trajectory)를 확인하는 단계; 상기 제어부가 제2 환경에서의 상기 복수의 센서의 제1 입력에 따른 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 제1 속도를 결정하는 단계; 상기 제어부가 상기 속도경로를 통해 상기 제1 입력에 대응하는 제2 속도를 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 속도를 상기 제1 속도에서 상기 제2 속도로 변경하기 위해 요구되는 토크를 결정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 결정된 토크를 상기 구동부에 반영하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the driving method includes a velocity trajectory generated in advance so that the control unit includes information on a relationship between the input of the plurality of sensors in the first environment and the speed of the strength-enhancing wheelchair platform. Confirming; Determining, by the control unit, a first speed of the muscle enhancing wheelchair platform according to a first input of the plurality of sensors in a second environment; Detecting, by the control unit, a second speed corresponding to the first input through the speed path; Determining, by the control unit, a torque required to change the speed of the muscle enhancing wheelchair platform from the first speed to the second speed; And reflecting, by the control unit, the determined torque to the driving unit.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 환경은 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 탑승자가 탑승하지 않은 상태로 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 평평한 경로를 주행하는 환경을 포함하고, 상기 제2 환경은 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 탑승자가 탑승하였거나 또는 경사가 포함된 경로를 주행하는 환경을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the first environment includes an environment in which the strength-enhanced wheelchair platform travels on a flat path without a passenger on the strength-enhanced wheelchair platform, and the second environment is the strength-enhanced wheelchair platform It may be characterized in that it includes an environment in which the occupant is on board or traveling on a path including a slope.
또 다른 측면에 따르면, 상기 속도경로가 포함하는 속도는 동역학모델과 슬립이 나지 않는 모델구속조건을 통해 산출되는 가속도를 적분함으로써 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the speed included in the speed path may be calculated by integrating an acceleration calculated through a dynamic model and a model constraint condition in which no slip occurs.
컴퓨터 장치와 결합되어 상기 방법을 컴퓨터 장치에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.In combination with a computer device, there is provided a computer program stored on a computer-readable recording medium for executing the method on the computer device.
상기 방법을 컴퓨터 장치에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.A computer-readable recording medium in which a program for executing the method is recorded on a computer device is provided.
근력증강 휠체어 플랫폼에 있어서, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들의 측면 및 후면에 배치된 복수의 센서; 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 회전을 위한 동력을 전달하는 구동부; 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서가 측정한 물리력의 크기 및 상기 물리력이 측정된 센서의 위치 중 적어도 하나에 기반하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 대한 조작 의도를 결정하고, 상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 상기 조작 의도에 따라 주행되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼을 제공한다.A strength-enhancing wheelchair platform, comprising: a plurality of sensors disposed on side and rear sides of a handle of the strength-enhancing wheelchair platform; A driving unit for transmitting power for rotation of the left and right wheels of the muscle enhancing wheelchair platform; And a control unit for controlling the driving unit, wherein the control unit includes at least one of a magnitude of a physical force measured by at least one sensor among the plurality of sensors and a position of a sensor at which the physical force is measured, and the muscle strength wheelchair platform It provides a strength-enhancing wheelchair platform, characterized in that the control unit determines an operation intention for and controls the driving unit so that the strength-enhancing wheelchair platform is driven according to the operation intention.
근력증강 휠체어 플랫폼에 있어서, 하부가 후륜 좌우 바퀴와 연결되고, 상부가 등받이를 형성하는 메인 프레임; 일측이 전륜 우측 바퀴와 연결되고, 타측이 제1 회전 조인트를 통해 상기 메인 프레임의 상부 우측과 연결되는 우측 프레임; 일측이 전륜 좌측 바퀴와 연결되고, 타측이 제2 회전 조인트를 통해 상기 메인 프레임의 상부 좌측과 연결되는 좌측 프레임; 및 상기 메인 프레임이 형성하는 등받이 하단의 우측과 제3 회전 조인트를 통해 연결되고, 상기 등받이 하단의 좌측과 제4 회전 조인트를 통해 연결되며, 상기 우측 프레임의 내부 측면과 제5 회전 조인트를 통해 연결되며, 상기 좌측 프레임의 내부 측면과 제6 회전 조인트를 통해 연결되는 시트 프레임을 포함하고, 상기 제1 회전 조인트는 상기 메인 프레임의 상부 우측의 제1 홈에 형성된 제1 슬라이딩 조인트와 연결되고, 상기 제2 회전 조인트는 상기 메인 프레임의 상부 좌측의 제2 홈에 형성된 제2 슬라이딩 조인트와 연결되고, 상기 제1 슬라이딩 조인트 및 상기 제2 슬라이딩 조인트에 연결된 리니어 액추에이터를 통해 상기 제1 슬라이딩 조인트 및 상기 제2 슬라이딩 조인트가 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈을 따라 각각 올라감에 따라 상기 좌측 프레임, 상기 우측 프레임 및 상기 시트 프레임이 상기 제1 회전 조인트 내지 상기 제6 회전 조인트를 따라 폴딩되는 것을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼을 제공한다.In the muscle enhancing wheelchair platform, the lower portion is connected to the rear wheel left and right wheels, the upper portion of the main frame to form a back; A right frame having one side connected to the right front wheel and the other side connected to the upper right side of the main frame through a first rotation joint; A left frame having one side connected to the left front wheel and the other side connected to the upper left side of the main frame through a second rotation joint; And a right side of the lower part of the backrest formed by the main frame and connected through a third rotation joint, connected through a left side of the lower part of the backrest and a fourth rotation joint, and connected through an inner side of the right frame and a fifth rotation joint. And a seat frame connected to an inner side surface of the left frame through a sixth rotation joint, and the first rotation joint is connected to a first sliding joint formed in a first groove at an upper right of the main frame, and the The second rotary joint is connected to a second sliding joint formed in a second groove on the upper left of the main frame, and is connected to the first sliding joint and the second sliding joint through a linear actuator. 2 As the sliding joint rises along the first groove and the second groove, the left frame, the right frame, and the seat frame are folded along the first to sixth rotation joints. Provides a wheelchair platform for strength enhancement.
일측에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 일측이 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임과 제7 회전 조인트 및 제8 회전 조인트를 통해 연결되어 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 앞쪽으로 펼쳐지거나 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임 내부쪽으로 접히는 발판; 및 상기 발판이 접히는 것을 감지하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 폴딩 모드로 전환하고, 상기 발판이 펴지는 것을 감지하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 주행 모드로 전환하는 제1 센서를 더 포함할 수 있다.According to one side, the strength-enhancing wheelchair platform has one side connected to the left frame and the right frame through a seventh rotation joint and an eighth rotation joint, and spreads to the front of the muscle strength wheelchair platform, or the left frame and the right frame A footrest that folds inward; And a first sensor configured to detect the folding of the footrest to switch the muscle-enhancing wheelchair platform to a folding mode, and to switch the muscle-enhancing wheelchair platform to a driving mode by detecting that the footrest is unfolded.
다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 발판과 하나의 링크로 연결되어 상기 발판이 접히는 경우, 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴가 지면에 닿는 위치보다 상대적으로 더 앞쪽에서 지면에 닿아 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴를 띄우는 폴딩용 롤러를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the strength-enhancing wheelchair platform is connected to the footrest by one link so that when the footrest is folded, the left front wheel and the right front wheel contact the ground relatively more than the ground contacting the ground. It may further include a folding roller for floating the left front wheel and the right front wheel.
또 다른 측면에 따르면, 상기 폴딩용 롤러와 상기 발판이 연결되는 링크는 상기 발판이 접히는 경우의 상기 폴딩용 롤러의 수직 위쪽의 지점이거나 또는 상기 지점의 앞쪽인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the link between the folding roller and the scaffold may be a point vertically above the folding roller when the scaffold is folded or may be a front of the point.
또 다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 폴딩 시, 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴의 휠 위치를 교정하기 위한 휠 위치 교정 모듈을 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the muscle strength wheelchair platform may further include a wheel position correction module for correcting the wheel positions of the left front wheel and the right front wheel when the left frame and the right frame are folded.
또 다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임에 원호 형태의 기둥을 통해 연결되는 좌우 팔걸이를 더 포함하고, 상기 좌우 팔걸이는 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 폴딩 시 상기 원호 형태의 기둥이 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 내부로 삽입되는 형태로 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임 각각에 대해 접히는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the muscle strength wheelchair platform further comprises left and right armrests connected to the left frame and the right frame through an arc-shaped column, and the left and right armrests are the left and right frames when folding the It may be characterized in that the circular arc-shaped column is inserted into the left frame and the right frame, and is folded for each of the left frame and the right frame.
또 다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 메인 프레임의 하부에 구성되어 근력증강 휠체어 플랫폼의 앞부분을 들어올리기 위해 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 조작하는 조작자가 밟도록 구성되는 티핑레버; 및 상기 티핑레버에 가해지는 압력에 따라 작동하는 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치가 작동되는 경우, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 동작 모드를 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the strength-enhancing wheelchair platform is configured under the main frame, the tipping lever configured to step on an operator who operates the strength-enhancing wheelchair platform to lift the front portion of the strength-enhancing wheelchair platform; And a switch that operates according to the pressure applied to the tipping lever, and when the switch is operated, the operation mode of the muscle strength wheelchair platform may be changed.
또 다른 측면에 따르면, 상기 스위치가 작동되는 경우, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 앞으로 이동시키도록 상기 후륜 좌우 바퀴로 동력을 전달하도록 상기 동작 모드가 변경되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, when the switch is operated, the operation mode may be changed to transmit power to the left and right rear wheels so as to move the muscle enhancing wheelchair platform forward.
또 다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 주행을 제어하기 위한 복수의 센서들을 포함하여 상기 메인 프레임의 상부에 연결되는 핸들을 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the strength-enhancing wheelchair platform may further include a handle connected to an upper portion of the main frame including a plurality of sensors for controlling the driving of the strength-enhancing wheelchair platform.
또 다른 측면에 따르면, 상기 복수의 센서는 상기 핸들의 측면 및 후면에 배치되는 복수의 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the plurality of sensors may include a plurality of strain gauges disposed on side surfaces and rear surfaces of the handle.
또 다른 측면에 따르면, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼은 상기 핸들에 형성되어 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 모드에 따라 또는 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향 전환에 따라 기설정된 리이팅을 출력하는 LED 모듈을 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the strength-enhancing wheelchair platform further includes an LED module that is formed on the handle and outputs a preset rating according to a mode of the strength-enhancing wheelchair platform or according to a direction change of the strength-enhancing wheelchair platform. I can.
휠체어를 조작하는 조작자의 조작 의도에 따라 구동부를 제어할 수 있는 근력증강 휠체어 플랫폼 및 근력증강 휠체어의 플랫폼의 주행 방법을 제공할 수 있다.It is possible to provide a strength-enhancing wheelchair platform capable of controlling a driving unit according to an operation intention of an operator operating a wheelchair and a driving method of the platform of the strength-enhancing wheelchair.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 모습의 예를 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 후면 모습의 예를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 근력증강 휠체어 플랫폼의 메인 프레임과 우측 프레임간의 연결 예를 도시한 도면들이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 발판 구조의 예를 도시한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 내부 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 주해 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들 및 핸들에 배치된 복수의 센서의 예를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 있어서, 조작 의도에 따라 구동부를 제어하는 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 예를 도시한 블록도이다.1 to 4 are views showing an example of the appearance of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of the rear view of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams illustrating an example of a connection between a main frame and a right frame of a strength-enhancing wheelchair platform in an embodiment of the present invention.
9 to 13 are views showing an example of the scaffold structure of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing an example of the internal configuration of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart showing an example of an annotation method for a strength-enhancing wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
16 and 17 are views showing examples of a handle and a plurality of sensors disposed on the handle of a wheelchair platform for enhancing muscle strength according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram illustrating an example of a process of controlling a driving unit according to an operation intention according to an embodiment of the present invention.
19 is a block diagram showing an example of a computer device according to an embodiment of the present invention.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 모습의 예를 도시한 도면들이다. 도 1 내지 도 4의 실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 기존 전동 휠체어의 공간적 한계를 극복하고 보관성과 수납성을 향상시키기 위해 자동 접이식 구조를 갖는 전동 휠체어의 형태로 구현될 수 있다. 이때, 도 1은 주행 상태의 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 우측면 모습의 예를, 도 2는 주행 상태의 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 좌측면 모습의 예를, 도 3은 보관 및/또는 수납을 위해 폴딩(polding)된 상태의 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 우측면 모습의 예를, 도 4는 보관 및/또는 수납을 위해 폴딩된 상태의 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 좌측면 모습의 예를 각각 나타내고 있다.1 to 4 are views showing an example of the appearance of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention. The strength-enhancing
도 1 내지 도 4를 참조하면, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 메인 프레임(110), 후륜 우측 바퀴(120-1), 후륜 좌측 바퀴(120-2), 전륜 우측 바퀴(130-1), 전륜 좌측 바퀴(130-2), 우측 프레임(140-1), 좌측 프레임(140-2) 및 시트 프레임(150)을 포함할 수 있다. 이에 더해 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 복수의 센서들이 포함된 핸들(210)을 더 포함할 수 있다.1 to 4, the strength-enhancing
메인 프레임(110)은 하부(110-1)에 후륜 좌우 바퀴가 연결되고, 상부(110-2)에 등받이를 형성할 수 있다.The
또한, 우측 프레임(140-1)은 일측이 전륜 좌측 바퀴(130-2)와 연결되고, 타측이 제1 회전 조인트를 통해 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측과 연결될 수 있다. 도 1 및 도 3에서 제1 곡선 양방향 화살표(160-1)는 제1 회전 조인트를 통해 우측 프레임(140-1)의 타측이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측에 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있다.In addition, the right frame 140-1 may have one side connected to the left front wheel 130-2, and the other side connected to the right side of the upper part 110-2 of the
또한, 좌측 프레임(140-2)은 일측이 전륜 우측 바퀴(130-1)와 연결되고, 타측이 제2 회전 조인트(160-2)를 통해 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측과 연결될 수 있다. 도 2 및 도 4에서 제2 곡선 양방향 화살표(160-2)는 제2 회전 조인트를 통해 좌측 프레임(140-2)의 타측이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 좌측에 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있다.In addition, the left frame 140-2 has one side connected to the front right wheel 130-1, and the other side is the upper right side 110-2 of the
또한, 시트 프레임(150)은 메인 프레임(110)이 형성하는 등받이 하단의 우측과 제3 회전 조인트를 통해 연결될 수 있으며, 등받이 하단의 좌측과 제4 회전 조인트를 통해 연결될 수 있다. 도 1 및 도 3에서 제3 곡선 양방향 화살표(170-1)는 제3 회전 조인트를 통해 시트 프레임(150)이 메인 프레임(110)이 형성하는 등받이 하단의 우측과 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있으며, 도 2 및 도 4에서 제4 곡선 양방향 화살표(170-2)는 제4 회전 조인트를 통해 시트 프레임(150)이 메인 프레임(110)이 형성하는 등받이 하단의 좌측과 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있다.In addition, the
또한, 시트 프레임(150)은 우측 프레임(140-1)의 내부 측면과 제5 회전 조인트를 통해 연결될 수 있으며, 좌측 프레임(140-2)의 내부 측면과 제6 회전 조인트를 통해 연결될 수 있다. 도 1 및 도 3에서 제5 곡선 양방향 화살표(180-1)는 제5 회전 조인트를 통해 시트 프레임(150)이 우측 프레임(140-1)의 내부 측면에 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있으며, 도 2 및 도 4에서 제6 곡선 양방향 화살표(180-2)는 제6 회전 조인트를 통해 시트 프레임(150)이 좌측 프레임(140-2)의 내부 측면에 연결되어 회전될 수 있음을 나타내고 있다.In addition, the
이때, 제1 회전 조인트는 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측의 제1 홈(190-1)에 형성된 제1 슬라이딩 조인트와 연결될 수 있고, 제2 회전 조인트는 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 좌측의 제2 홈(190-2)에 형성된 제2 슬라이딩 조인트와 연결될 수 있다.In this case, the first rotation joint may be connected to the first sliding joint formed in the first groove 190-1 on the right side of the upper portion 110-2 of the
이 경우, 제1 슬라이딩 조인트 및 제2 슬라이딩 조인트에 각각 설치된 리니어 액추에이터를 통해 제1 슬라이딩 조인트 및 제2 슬라이딩 조인트가 제1 홈(190-1) 및 제2 홈(190-2)을 따라 각각 올라감에 따라 우측 프레임(140-1), 좌측 프레임(140-2) 및 시트 프레임(150)이 제1 회전 조인트 내지 제6 회전 조인트를 따라 폴딩될 수 있다. 이에 따라, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 도 1 및 도 2의 주행 상태에서 도 3 및 도 4의 보관 및/또는 수납을 위해 폴딩된 상태로 자동으로 변경될 수 있다. 역으로, 제1 슬라이딩 조인트 및 제2 슬라이딩 조인트에 각각 설치된 리니어 액추에이터를 통해 제1 슬라이딩 조인트 및 제2 슬라이딩 조인트가 제1 홈(190-1) 및 제2 홈(190-2)을 따라 각각 내려감에 따라 우측 프레임(140-1), 좌측 프레임(140-2) 및 시트 프레임(150)이 제1 회전 조인트 내지 제6 회전 조인트를 따라 펴질 수 있다. 이에 따라, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 도 3 및 도 4의 보관 및/또는 수납을 위해 폴딩된 상태에서 도 1 및 도 2의 주행 상태로 자동으로 변경될 수 있다.In this case, the first sliding joint and the second sliding joint rise along the first and second grooves 190-1 and 190-2 through linear actuators respectively installed in the first and second sliding joints. Accordingly, the right frame 140-1, the left frame 140-2, and the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 후면 모습의 예를 도시한 도면이다. 도 5는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 형성하는 프레임들의 후면 구조를 나타내고 있다. 이때, 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측에는 우측 프레임(140-1)이 제1 회전 조인트(510-1)를 통해 연결될 수 있으며, 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 좌측에는 좌측 프레임(140-2)이 제2 회전 조인트(510-2)를 통해 연결될 수 있다. 이때, 제1 회전 조인트(510-1)와 제2 회전 조인트(510-2)는 리니어 액추에이터(520)에 연결될 수 있다. 리니어 액추에이터(520)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 전력을 이용하여 위아래로 이동하도록 구현될 수 있다. 이때, 리니어 액추에이터(520)가 위아래로 이동함에 따라 리니어 액추에이터(520)에 연결된 제1 회전 조인트(510-1)와 제2 회전 조인트(510-2) 역시 위 아래로 이동될 수 있으며, 제1 회전 조인트(510-1)와 제2 회전 조인트(510-2)를 통해 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측과 좌측에 연결된 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 으로 접힐 수 있으며, 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)이 메인 프레임(110) 방향으로 접힘에 따라 시트 프레임(150) 역시 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 접히면서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 폴딩 상태로 변환될 수 있다.5 is a view showing an example of the rear view of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention. 5 shows the rear structure of the frames forming the muscle
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 근력증강 휠체어 플랫폼의 메인 프레임과 우측 프레임간의 연결 예를 도시한 도면들이다. 앞서 설명한 바와 같이, 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측에는 우측 프레임(140-1)이 제1 회전 조인트(510-1)를 통해 연결될 수 있다. 또한, 제1 회전 조인트(510-1)는 리니어 액추에이터(520)에 연결될 수 있다. 이때, 리니어 액추에이터(520)가 위쪽 방향으로 올라가게 되면, 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 우측에 형성되는 제1 홈(190-1) 내부에 형성되는 가이드 롤러(710)를 이용하여 제1 회전 조인트(510-1)가 제1 홈(190-1)을 따라 위로 올라가면서 우측 프레임(140-1)이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 접히게 된다. 좌측 프레임(140-2) 역시 리니어 액추에이터(520)가 위쪽 방향으로 올라감에 따라 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 좌측에 형성되는 제2 홈(190-2) 내부에 형성되는 가이드 롤러(미도시)를 이용하여 제2 회전 조인트(510-2)가 제2 홈(190-2)을 따라 위로 올라가면서 좌측 프레임(140-2)이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 접히게 된다. 이처럼, 우측 프레임(140-1)과 좌측 프레임(140-2)이 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 접히게 되면, 앞서 설명한 바와 같이, 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)과 제5 회전 조인트 및 제6 회전 조인트를 통해 연결되는 시트 프레임(150) 역시 이동하게 된다. 이때, 시트 프레임(150)이 메인 프레임(110)이 형성하는 등받이 하단의 우측과 제3 회전 조인트를 통해 연결되고, 등받이 하단의 좌측과 제4 회전 조인트를 통해 연결되어 있기 때문에 시트 프레임(150) 역시 메인 프레임(110)의 상부(110-2) 방향으로 접히게 된다. 따라서, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 폴딩 상태로 변환될 수 있다.6 to 8 are diagrams illustrating an example of a connection between a main frame and a right frame of a strength-enhancing wheelchair platform in an embodiment of the present invention. As described above, the right frame 140-1 may be connected to the right side of the upper portion 110-2 of the
리니어 액추에이터(520)는 일례로, 적재력이 500N이고, 속도가 33mm/sec인 장치로서 폴딩에 필요한 힘을 안정적으로 내면서도 너무 길지 않은 폴딩 시간을 구현해내는 제품으로 선택될 수 있다.The
메인 프레임(110)의 상부(110-2)에 형성되는 제1 홈(190-1) 및 제2 홈(190-2)은 상부(110-2)를 알루미늄 파이프로 구현하고, 알루미늄 파이프의 장공으로 제1 홈(190-1) 및 제2 홈(190-2)을 구현함으로써, 프레임과 리니어 가이드의 두 가지 역할을 수행하도록 함으로써, 부품 수와 무게를 줄일 수 있다.The first groove 190-1 and the second groove 190-2 formed in the upper portion 110-2 of the
또한, 가이드 롤러(710)는 메인 프레임(110)의 상부(110-2)를 구현하는 알루미늄 파이프의 일정한 내부 공차를 활용하여 알루미늄 파이브 내부에 삽입됨으로써 가이드 롤러(710)의 앞뒤 움직임을 방지할 수 있다. 또한, 가이드 롤러(710)를 폴리옥시메틸렌(Poly Oxy Methylene)으로 가공하여 소음을 줄이고 좌우 움직임을 방지할 수 있다.In addition, the
또한, 제1 회전 조인트(510-1)와 제2 회전 조인트(510-2)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 폴딩 시 가해지는 수직항력을 버틸 수 있는 경도의 우레탄 몰드 베어링을 통해 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)에 연결될 수 있다. In addition, the first rotation joint (510-1) and the second rotation joint (510-2) are the right frame through urethane mold bearings of hardness that can withstand the vertical drag applied when the muscle
또한, 이때, 우레탄 몰드 베어링이 포함하는 우레탄 쿠션을 통해 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 폴딩이나 주행 시 제1 회전 조인트(510-1)와 제2 회전 조인트(510-2)를 구성하는 샤프트와 프레임의 장공(제1 홈(190-1) 및 제2 홈(190-2)) 사이의 충격과 마찰로 인한 소음을 방지할 수 있다.In addition, at this time, the shaft constituting the first rotation joint (510-1) and the second rotation joint (510-2) when folding or driving the muscle
한편, 제작, 조립 및/또는 부품에서 발생할 수 있는 오차로 인해 리니어 액추에이터(520)의 최고점 높이가 달라질 것을 고려하여 최고점에서 양쪽 또는 어느 한쪽에 마이크로 스위치(810)를 설치 및 활용할 수 있다. 리니어 액추에이터(520)가 위쪽으로 이동하다가 최고점에 도달하면 샤프트 홀더가 마이크로 스위치(810)를 누르며 최고점에 도달했음을 인식할 수 있게 된다. 이 경우, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 폴딩 구동이 멈출 수 있다. 실시예에 따라 리니어 액추에이터(520)의 최저점의 위치에도 마이크로 스위치가 활용될 수도 있다. 최저점의 마이크로 스위치로부터 신호가 수신되면, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 폴딩 상태(폴딩 모드)에서 주행 상태(주행 모드)로의 변환을 중지할 수 있다.On the other hand, considering that the height of the maximum point of the
도 9 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 발판 구조의 예를 도시한 도면들이다.9 to 13 are views showing an example of the scaffold structure of the muscle strength wheelchair platform according to an embodiment of the present invention.
근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)와 제7 회전 조인트 및 제8 회전 조인트를 통해 연결되는 발판(910)을 더 포함할 수 있다. 이때, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 폴딩할 때 발판(910)이 펴져 있으면 발판(910)이 바닥에 끌릴 위험이 있고, 폴딩 후에도 휠체어 전체 전후 길이가 상대적으로 길어질 수 있다. 따라서, 도 9에 나타난 바와 같이, 발판(910)은 제7 회전 조인트 및 제8 회전 조인트를 통해 회전하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 앞쪽으로 펼쳐지거나 또는 도 11에 나타난 바와 같이, 우측 프레임(140-1) 및 좌측 프레임(140-2)의 내부쪽으로 접힐 수 있다. 이때, 발판(910)이 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)를 위한 캐스터의 회전 범위에 간섭되지 않도록 발판(910)의 크기가 결정될 수 있다.The strength-enhancing
한편, 도 11은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 올바르게 폴딩 상태로 변환된 예와, 캐스터 간섭에 따라 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 폴딩 상태로 변환되지 못하는 예를 각각 나타내고 있다. 이를 방지하기 위해 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 우측 프레임(140-1) 및 우측 프레임(140-2)의 폴딩 시, 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)의 휠 위치(캐스터의 회전 위치)를 교정하기 위한 휠 위치 교정 모듈을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 발판(910)은 펼쳐지거나 접히는 경우에 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)의 휠 위치가 기본 위치가 되도록 조절하기 위한 물리적인 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 휠 위치 교정 모듈은 발판(910)에 설치되는 물리적인 구조에 대응할 수 있다. 다른 예로, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 폴딩 시 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 자동으로 약간 회전시킴으로써, 휠 위치가 중력에 따라 기본 위치가 되도록 조절할 수 있다. 여기서 기본 위치는 캐스터의 휠을 통해 회전하는 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 정면에 평행하게 배치된 위치를 의미할 수 있다. 이 경우, 휠 위치 교정 모듈은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 구동부를 제어하는 제어부에 포함될 수 있다. 또 다른 예시로, 캐스터의 각도를 알 수 있는 센서를 통해 캐스터가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 폴딩에 방해가 되는 경우에 폴딩을 제한할 수 있다. 또 다른 예시로 캐스터를 회전시키기 위한 약한 모터를 더 설치하여 캐스터의 휠을 안정된 위치로 밀어줄 수도 있다. 이처럼 휠 위치 교정 모듈은 다양한 방식으로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 포함될 수 있다.Meanwhile, FIG. 11 shows an example in which the strength-enhancing
이때, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 도 10의 실시예에서와 같이 폴딩용 롤러(1010)를 더 포함할 수 있다. 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 폴딩 상태로 변환할 때 발판(910)을 접고 폴딩용 롤러(1010)를 지면에 내리는 것을 강제하기 위해서, 발판(910)과 폴딩용 롤러(1010)는 하나의 링크로 연결될 수 있다. 이때, 폴딩용 롤러(1010)는 발판(910)이 접히는 경우, 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)가 지면에 닿는 위치보다 상대적으로 더 앞쪽에서 지면에 닿아 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)를 띄우도록 구성될 수 있다. 이러한 폴딩용 롤러(1010)는 전륜 우측 바퀴(130-1) 및 전륜 좌측 바퀴(130-2)를 위한 캐스터 대신 지면에 접지하여 휠체어의 각도를 유지하며 안정적으로 폴딩을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 폴딩용 롤러(1010)와 발판(910)이 연결되는 링크는 발판(910)이 접히는 경우의 폴딩용 롤러(1010)의 수직 위쪽의 지점이거나 또는 상기 지점의 앞쪽에 위치하도록 구현될 수 있다.At this time, the strength-enhancing
한편, 발판(910)은 접히는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 래치 락(1210)이 있어서 펼치는 방향으로의 움직임을 방지하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에서 폴딩용 롤러(1010)의 위치를 유지시키는 역할을 할 수 있다. 이 경우, 폴딩용 롤러(1010)는 지면에 계속 닿아있는 상태가 될 수 있다. 사용자는 위에 나온 팁(1220)을 밀어 래치 락(1210)을 해제할 수 있다.On the other hand, when the
한편, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 발판(910)이 접히는 것을 감지하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 폴딩 상태(폴딩 모드)로 전환하고, 발판(910)이 펴지는 것을 감지하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 주행 상태(주행 모드)로 전환하는 제1 센서를 더 포함할 수 있다. 도 13은 제1 센서로서 발판(910)의 접힘 및/또는 펼침을 감지하기 위한 마이크로 스위치(1310)가 구현된 예를 나타내고 있다.On the other hand, the strength-enhancing
이와 같이, 기존 전동휠체어에서 사용되는 가로 접이식 방식은 사용자가 접혀진 휠체어를 세워야 하는 별도의 행위가 필요한 반면, 본 발명의 실시예들에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 폴딩 메커니즘을 적용하여 보관 및/또는 수납 시 물리적 제약을 극복하고 사용성을 높일 수 있게 된다. 또한, 자동으로 접히고 접혔을 때 서 있는 구조를 갖기 때문에 많은 힘을 필요로 하는 과정이 없으며, 따라서 누구나 폴딩 기능을 사용할 수 있다. 또한, 폴딩 버튼은 버튼에는 로커 스위치를 사용하여 직관성을 높임.In this way, the horizontal folding method used in the existing electric wheelchair requires a separate action in which the user has to stand the folded wheelchair, whereas the muscle
또한, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 폴딩하려는 사용자의 의도가 반영되도록 발판 구조물을 설계하여 탑승자가 휠체어를 사용 중일 때 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 폴딩 되는 것을 방지할 수 있으며, 휠체어를 세워서 보관 할 수 있다는 점을 통해 다수의 휠체어들을 함께 보관하면서 바로 사용하는 공항과 같은 환경에서 더욱 효과적일 수 있다.In addition, by designing the scaffolding structure to reflect the user's intention to fold the strength-enhancing
또한, 로봇청소기나 무선 진공청소기와 같은 충전 스테이션이 존재하는 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 폴딩 메커니즘이 더욱 효과적일 수 있다.In addition, when a charging station such as a robot cleaner or a wireless vacuum cleaner exists, the folding mechanism according to embodiments of the present invention may be more effective.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 내부 구성의 예를 도시한 도면이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 주행 방법의 예를 도시한 흐름도이다.14 is a view showing an example of the internal configuration of the strength-enhancing wheelchair platform according to an embodiment of the present invention, Figure 15 is a flow chart showing an example of a driving method of the strength-enhancing wheelchair platform according to an embodiment of the present invention to be.
도 14에 나타난 바와 같이, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 복수의 센서(1410), 제어부(1420) 및 구동부(1430)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 센서(1410)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 핸들(210)의 측면 및 후면에 배치될 수 있다. 또한, 구동부(1430)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 우측 바퀴 및 좌측 바퀴(일례로, 후륜 우측 바퀴(120-1) 및 후륜 좌측 바퀴(120-2))의 회전을 위한 동력을 전달할 수 있다. 또한, 제어부(1420)는 구동부(1430)를 제어할 수 있다. 일실시예로, 제어부(1420)는 컴퓨터 장치의 형태로 구현되어 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 포함될 수 있다. 또한, 구동부(1430)는 좌측 바퀴 및 우측 바퀴에 배치되어 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 실제 회전속도를 측정하기 위한 센서(1431)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 14, the strength-enhancing
이 경우, 도 15의 주행 방법이 포함하는 단계들(1510 및 1520)은 제어부(1420)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치가 포함하는 적어도 하나의 프로세서는 컴퓨터 장치의 메모리에 로딩된 운영체제의 코드나 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 제어 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 프로세서는 컴퓨터 장치에 저장된 코드가 제공하는 제어 명령에 따라 컴퓨터 장치가 도 15의 방법이 포함하는 단계들(1510 및 1520)을 수행하도록 컴퓨터 장치를 제어할 수 있다.In this case, steps 1510 and 1520 included in the driving method of FIG. 15 may be performed by the
단계(1510)에서 제어부(1420)는 복수의 센서(1410) 중 적어도 하나의 센서가 측정한 물리력의 크기 및 물리력이 측정된 센서의 위치 중 적어도 하나에 기반하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 대한 조작 의도를 결정할 수 있다.In
단계(1520)에서 제어부(1420)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 조작 의도에 따라 주행되도록 구동부(1430)를 제어할 수 있다.In
도 16 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들 및 핸들에 배치된 복수의 센서의 예를 도시한 도면이다.16 and 17 are views showing examples of a handle and a plurality of sensors disposed on the handle of a wheelchair platform for enhancing muscle strength according to an embodiment of the present invention.
기존 휠체어의 조작자가 후방에서만 기존 휠체어를 밀 수 있었던 환경과 달리 본 실시예에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼(100)은 조작자가 측면에서도 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 조작할 수 있도록 핸들(210)의 후면뿐만 아니라 측면에도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 도 15는 핸들(210)을 보다 자세히 나타내고 있다. 일례로, 핸들(210)의 가로 프레임은 알루미늄 프로파일을 이용하여 제작될 수 있고, 핸들(210)의 나머지 구조물은 3D 프린터 출력을 통해 제작될 수 있다. 또한, 핸들(210)에는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 모드에 따라 또는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 방향 전환에 따라 기설정된 리이팅을 출력하는 LED 모듈이 형성될 수도 있다.Unlike the environment in which the operator of the existing wheelchair could push the existing wheelchair only from the rear, the strength-enhancing
또한, 도 16는 핸들(210)의 후면에 배치된 제1 후면 센서(1710) 및 제2 후면 센서(1720), 그리고 핸들(210)의 좌측면에 배치된 측면 센서(1730)의 예를 나타내고 있다. 오른손잡이가 더 많다는 점에서 핸들(210)의 좌측면에만 측면 센서(1730)가 배치된 예를 나타내고 있으나, 실시예에 따라 왼손잡이를 위해 핸들(210)의 우측면에 측면 센서(1730)가 배치되거나 다양한 상황을 고려하여 핸들(210)의 좌측과 우측 각각에 측면 센서(1730)가 배치되는 것도 고려될 수 있다. 이때, 핸들(210)에 배치되는 복수의 센서들(1710 내지 1730)은 조작자가 핸들(210)에 가하는 힘을 인식하고, 인식된 힘에 따라 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 대한 조작자의 조작 의도를 판단하여 조작 의도대로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 구동을 제어하기 위해 활용될 수 있다. 복수의 센서(1410)는 도 16의 센서들(1710 내지 1730)과 같이 핸들(210)의 측면 및 후면에 배치되어 조작자에 의해 전달되는 힘을 측정하기 위한 복수의 스트레인 게이지를 포함할 수 있다.In addition, FIG. 16 shows an example of a first
예를 들어, 도 17에 나타난 바와 같이, 조작자가 양손으로 제1 후면 센서(1710)와 제2 후면 센서(1710)를 밀면서 조작하는 경우에 가해지는 힘의 방향은 y축이 될 수 있다. 이때, FL이나 FR 중 어느 하나가 다른 하나보다 크다는 것은 조작자의 모션의 의도가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 회전임을 의미할 수 있다. 예를 들어, FL이 FR보다 크다는 것은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 오른쪽으로 회전시키고자 하는 조작자의 조작 의도를 의미할 수 있다. 역으로 FR이 FL보다 크다는 것은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 왼쪽으로 회전시키고자 하는 조작자의 조작 의도를 의미할 수 있다.For example, as shown in FIG. 17, when the operator operates while pushing the first
반면, 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 좌측면에서 한 손으로 측면 센서(1730)를 밀면서 조작하는 경우에는 힘이 x축 방향의 Fx와 y 축 방향의 Fy로 인식될 수 있다. 만약, 측면 센서(1730)가 존재하지 않는 경우에는 측면에 작용하는 조작자의 힘을 감지할 없기 때문에 조작자는 수동으로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 이동을 제어해야 한다. 반면, 본 실시예에서는 이러한 측면 센서(1730)를 통해 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 측면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)를 조작하는 경우에도 조작자의 조작 의도를 파악하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 이동을 제어하도록 제어부(1420)가 구동부(1430)를 제어할 수 있게 된다. 조작자의 측면 조작이 가능해지는 경우, 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 측면에서 탑승자와 소통을 하며 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 조작할 수 있게 된다.On the other hand, when the operator operates while pushing the
한편, 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 좌측면에서 한 손으로 측면 센서(1730)를 밀면서 조작하면서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 정면 방향으로 이동시키고자 하는 조작 의도를 가진 경우, x축 방향의 Fx에 의해 원하지 않는 우측 방향으로의 회전 모멘트가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 걸리게 된다. 이 경우, 제어부(1420)는 센서들(1730)을 통해 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 정면으로 이동시키고자 하는 조작 의도를 결정한 경우, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 우측 바퀴에 동력을 추가로 전달함으로써, 우측 방향으로의 회전 모멘트를 상쇄시킬 수 있다.On the other hand, when the operator has the intention to move the strength-enhancing
이 경우, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 기울어진 노면을 가로질러서 이동하거나 탑승자가 좌우로 흔들려서 좌우의 대칭성이 깨진 경우에도 항상 대칭적인 평지에서와 같은 느낌으로 조작이 가능해질 수 있으며, 좌우 측면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 조작하는 경우에도 한 방향으로 걸리는 회전 모멘트나 좌우에 걸리는 힘의 차이를 보상하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)를 밸런스 있게 조작할 수 있게 된다. 따라서 핸들의 미는 위치에 따른 조작 의존성을 제거하고 항상 직관적으로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 주행이 가능해질 수 있다.In this case, even when the strength-enhancing
도 18은 본 발명의 일실시예에 있어서, 조작 의도에 따라 구동부를 제어하는 과정의 예를 도시한 도면이다. 보다 구체적인 예로, 구동부(1430)는 좌측 바퀴(1810, 일례로 후륜 좌측 바퀴(120-2))로 동력을 전달하는 좌측 모터와 우측 바퀴(1820, 일례로, 후륜 우측 바퀴(120-1))로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1420)는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 조작 의도에 따른 움직임을 위한 좌측 바퀴(1810) 및 우측 바퀴(1820)의 가상의 회전속도(가상의 바퀴(1830)의 회전속도)를 계산하고, 좌측 바퀴(1810) 및 우측 바퀴(1820)에 배치된 센서(1431)를 통해 좌측 바퀴(1810) 및 우측 바퀴(1820)의 실제 회전속도를 측정하고, 가상의 회전속도와 실제 회전속도간의 비교를 통해 좌측 바퀴(1810)를 위한 제1 피드백 및 우측 바퀴(1820)를 위한 제2 피드백을 생성할 수 있다. 이때, 제어부(1420)는 조작 의도에 따른 움직임에 따라 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 주행하도록 좌측 바퀴(1810)를 위한 좌측 모터로 제1 피드백을, 우측 바퀴(1820)를 위한 우측 모터로 제2 피드백을 각각 전달할 수 있다. 이 경우, 좌측 모터와 우측 모터는 전달된 피드백에 따라 좌측 바퀴(1810) 및/또는 우측 바퀴(1820)에 동력을 추가함으로써 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 조작 의도에 따라 이동하도록 제어할 수 있다.18 is a diagram illustrating an example of a process of controlling a driving unit according to an operation intention according to an embodiment of the present invention. In a more specific example, the
보다 구체적인 예로, 제어부(1420)는 물리력이 측정된 센서의 위치가 핸들의 제1 측면인 경우, 좌측 바퀴(1810) 및 우측 바퀴(1820) 중 제1 측면의 반대편인 핸들(210)의 제2 측면에 대응하는 바퀴에 추가 동력을 전달하도록 구동부(1430)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 조작자가 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 좌측면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)를 조작함에 따라 핸들(210)의 좌측면의 센서에서 물리력이 측정된 경우, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 우측으로 회전 모멘트가 걸리기 때문에 제어부(1420)는 우측 바퀴(1820)에 추가 동력을 전달하도록 구동부(1430)를 제어함으로써, 우측으로의 회전 모멘트를 상쇄시켜 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 정면 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.As a more specific example, when the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the handle, the
또 다른 실시예로, 제어부(1420)는 물리력이 측정된 센서의 위치가 핸들(210)의 제1 측면인 경우, 제1 측면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 방향으로 작용하는 제1 물리력 및 후면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 방향으로 작용하는 제2 물리력을 인식할 수 있다. 일례로, 제1 물리력은 도 17에서 설명한 힘 Fx에 대응할 수 있으며, 제2 물리력은 도 17에서 설명한 힘 Fy에 대응할 수 있다. 이때, 제어부(1420)는 제1 물리력 및 제2 물리력에 기초하여 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정할 수 있다. 이를 위해, 제어부(1420)는 제1 측면에서의 조작에 따라 측정되는 제1 물리력 및 제2 물리력을 이용하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 후면에서의 조작에 대응하는 제3 물리력 및 제4 물리력을 계산하고, 제3 물리력에 비례하는 제1 토크를 계산하고, 제4 물리력에 계산하는 제2 토크를 계산할 수 있다. 이 경우, 제어부(1420)는 결정된 조작 의도에 따라 제1 물리력의 적어도 일부를 상쇄하기 위해, 좌측 모터 및 우측 모터 중 제1 측면의 반대편인 핸들의 제2 측면에 대응하는 모터에 적용하기 위한 추가 토크를 결정할 수 있으며, 제1 토크, 제2 토크 및 추가 토크에 따라 좌측 모터 및 우측 모터를 제어할 수 있다. 다시 말해, 추가 토크는 제1 측면에서 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 방향으로 작용하는 제1 물리력을 상쇄시키기 위한 힘일 수 있다.In another embodiment, when the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the
한편, 조작자의 조작 위치뿐만 아니라, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 기울어진 노면을 가로질러서 이동하거나 탑승자의 좌우 비대칭 또는 바퀴 및 노면의 비대칭성에 따른 좌우 밸런스의 차이가 발생하게 된다. 이 경우에도 제어부(1420)는 센서들(1730)을 통해 조작자의 조작 의도를 결정한 후, 이러한 조작 의도에 따라 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 이동될 수 있도록 구동부(1430)를 제어할 수 있다.On the other hand, not only the operator's operating position, but also the strength-enhancing
일실시예로, 제어부(1420)는 제1 환경에서의 복수의 센서(1410)의 입력과 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 속도간의 관계에 대한 정보를 포함하도록 미리 생성된 속도경로(velocity trajectory)를 확인할 수 있다. 여기서, 속도경로가 포함하는 속도는 동역학모델과 슬립이 나지 않는 모델구속조건을 통해 산출되는 가속도를 적분함으로써 계산될 수 있다. 속도경로는 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 복수의 센서(1410)에 가해지는 힘에 따른 실제 속도와 마찰모델 등을 포함할 수 있다. 이러한 속도경로를 기반으로 피드백 제어 입력과 피드포워드(feedforward) 제어 입력이 생성될 수 있다. 여기서 피드포워드 제어 입력은 복수의 센서(1410)를 통해 인식되는 힘에 비례하도록 구동부(1430)를 제어하기 위한 힘(앞서 실시예들에서 설명한 동력이나 토크)을 제공하는 것을 의미할 수 있으며, 피드백 제어 입력은 휠체어 플랫폼(100)을 조작 의도에 따라 이동시키기 위해 추가로 제공되어야 할 힘(앞서 실시예들에서 설명한 동력이나 토크)을 의미할 수 있다. 이때, 제어부(1420)는 제2 환경에서의 복수의 센서(1410)의 제1 입력에 따른 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 제1 속도를 결정할 수 있다. 이 경우, 제어부(1420)는 속도경로를 통해 제1 입력에 대응하는 제2 속도를 검출하고, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 속도를 제1 속도에서 제2 속도로 변경하기 위해 요구되는 토크를 결정한 후, 결정된 토크를 구동부(1430)에 반영할 수 있다. 일부 세부적인 힘의 차이는 조작자가 전달하는 힘을 통해 적응적으로 해결될 수 있다.In one embodiment, the
일례로, 제1 환경은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 탑승자가 탑승하지 않은 상태로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 평평한 경로를 주행하는 환경을 포함할 수 있다. 또한, 제2 환경은 근력증강 휠체어 플랫폼(100)에 탑승자가 탑승하였거나 또는 경사가 포함된 경로를 주행하는 환경을 포함할 수 있다. 다시 말해, 조작자는 탑승자의 무게나 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 주행하는 경로의 경사에 무관하게, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 제1 환경(탑승자가 탑승하지 않은 상태로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)이 평평한 경로를 주행하는 환경)에서 주행하는 것과 동일한 느낌으로 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 조작할 수 있게 된다.As an example, the first environment may include an environment in which the strength-enhancing
이처럼, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 조작자는 탑승자의 무게나 경사의 기울기와 무관하게 같은 힘 크기를 이용하여 근력증강 휠체어 플랫폼(100)을 조작할 수 있으며, 근력증강 휠체어 플랫폼(100)의 조작에 요구되는 힘이 동일하기 때문에 조작자의 근력과 무관하게 사용될 수 있다. 또한, 경사로에서 어떤 방향으로 움직여도 평지처럼 밀면서 이동할 수 있으며 경사로 내에서의 회전도 자연스럽게 처리될 수 있다.In this way, the operator of the strength-enhancing
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 예를 도시한 블록도이다. 컴퓨터 장치(1900)는 도 19에 도시된 바와 같이, 메모리(1910), 프로세서(1920), 통신 인터페이스(1930) 그리고 입출력 인터페이스(1940)를 포함할 수 있다. 메모리(1910)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 여기서 ROM과 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치는 메모리(1910)와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 컴퓨터 장치(1900)에 포함될 수도 있다. 또한, 메모리(1910)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(1910)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 메모리(1910)로 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 인터페이스(1930)를 통해 메모리(1910)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 구성요소들은 네트워크(1960)를 통해 수신되는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 컴퓨터 장치(1900)의 메모리(1910)에 로딩될 수 있다.19 is a block diagram showing an example of a computer device according to an embodiment of the present invention. The
프로세서(1920)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(1910) 또는 통신 인터페이스(1930)에 의해 프로세서(1920)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(1920)는 메모리(1910)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.The
통신 인터페이스(1930)는 네트워크(1960)를 통해 컴퓨터 장치(1900)가 다른 장치(일례로, 앞서 설명한 저장 장치들)와 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 컴퓨터 장치(1900)의 프로세서(1920)가 메모리(1910)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이나 명령, 데이터, 파일 등이 통신 인터페이스(1930)의 제어에 따라 네트워크(1960)를 통해 다른 장치들로 전달될 수 있다. 역으로, 다른 장치로부터의 신호나 명령, 데이터, 파일 등이 네트워크(1960)를 거쳐 컴퓨터 장치(1900)의 통신 인터페이스(1930)를 통해 컴퓨터 장치(1900)로 수신될 수 있다. 통신 인터페이스(1930)를 통해 수신된 신호나 명령, 데이터 등은 프로세서(1920)나 메모리(1910)로 전달될 수 있고, 파일 등은 컴퓨터 장치(1900)가 더 포함할 수 있는 저장 매체(상술한 영구 저장 장치)로 저장될 수 있다.The
입출력 인터페이스(1940)는 입출력 장치(1950)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 마이크, 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(1940)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 입출력 장치(1950)는 컴퓨터 장치(1900)와 하나의 장치로 구성될 수도 있다.The input/
또한, 다른 실시예들에서 컴퓨터 장치(1900)는 도 19의 구성요소들보다 더 적은 혹은 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(1900)는 상술한 입출력 장치(1950) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.Further, in other embodiments, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 휠체어를 조작하는 조작자의 조작 의도에 따라 구동부를 제어할 수 있는 근력증강 휠체어 플랫폼 및 근력증강 휠체어의 플랫폼의 주행 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a strength-enhancing wheelchair platform and a driving method of the platform of the strength-enhanced wheelchair capable of controlling a driving unit according to an operation intention of an operator operating a wheelchair.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or device described above may be implemented as a hardware component or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, such as one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. Can be embodyed in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The medium may be one that continuously stores a program executable by a computer, or temporarily stores a program for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording means or storage means in a form in which a single piece of hardware or several pieces of hardware are combined. The medium is not limited to a medium directly connected to a computer system, but may be distributed on a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks, and And a ROM, RAM, flash memory, and the like, and may be configured to store program instructions. In addition, examples of other media include an app store that distributes applications, a site that supplies or distributes various software, and a recording medium or storage medium managed by a server. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims fall within the scope of the following claims.
Claims (25)
상기 근력증강 휠체어는,
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들의 측면 및 후면에 배치된 복수의 센서;
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 회전을 위한 동력을 전달하는 구동부; 및
상기 구동부를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 주행 방법은,
상기 제어부가 상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서가 측정한 물리력의 크기 및 상기 물리력이 측정된 센서의 위치 중 적어도 하나에 기반하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 대한 조작 의도를 결정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 상기 조작 의도에 따라 주행되도록 상기 구동부를 제어하는 단계
를 포함하는 주행 방법.In the driving method of the muscle enhancing wheelchair platform,
The strength enhancing wheelchair,
A plurality of sensors disposed on the side and rear of the handle of the muscle enhancing wheelchair platform;
A driving unit for transmitting power for rotation of the left and right wheels of the muscle enhancing wheelchair platform; And
A control unit that controls the driving unit
Including,
The driving method,
Determining, by the control unit, an intention to operate the strength-enhancing wheelchair platform based on at least one of a magnitude of a physical force measured by at least one of the plurality of sensors and a position of a sensor in which the physical force is measured; And
The control unit controlling the driving unit so that the muscle enhancing wheelchair platform is driven according to the manipulation intention
Driving method comprising a.
상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고,
상기 구동부를 제어하는 단계는,
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 상기 조작 의도에 따른 움직임을 위한 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 가상의 회전속도를 계산하는 단계;
상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴에 배치된 센서를 통해 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 실제 회전속도를 측정하는 단계;
상기 가상의 회전속도와 상기 실제 회전속도간의 비교를 통해 상기 좌측 바퀴를 위한 제1 피드백 및 상기 우측 바퀴를 위한 제2 피드백을 생성하는 단계; 및
상기 조작 의도에 따른 움직임에 따라 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 주행하도록 상기 좌측 모터로 상기 제1 피드백을, 상기 우측 모터로 상기 제2 피드백을 각각 전달하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 1,
The driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel,
Controlling the driving unit,
Calculating virtual rotational speeds of the left wheel and the right wheel for movement of the strength-enhancing wheelchair platform according to the manipulation intention;
Measuring an actual rotation speed of the left wheel and the right wheel through sensors disposed on the left wheel and the right wheel;
Generating a first feedback for the left wheel and a second feedback for the right wheel through comparison between the virtual rotational speed and the actual rotational speed; And
Transmitting the first feedback to the left motor and the second feedback to the right motor so that the muscle strength wheelchair platform travels according to the movement according to the manipulation intention
Driving method comprising a.
상기 구동부를 제어하는 단계는,
상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 바퀴에 추가 동력을 전달하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 1,
Controlling the driving unit,
When the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the handle, the left wheel and the right wheel, among the left and right wheels, to transmit additional power to a wheel corresponding to the second side of the handle, which is opposite to the first side. Driving method characterized in that to control the driving unit.
상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고,
상기 구동부를 제어하는 단계는,
상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 제1 측면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제1 물리력 및 후면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제2 물리력을 인식하는 단계;
상기 제1 물리력 및 상기 제2 물리력에 기초하여 상기 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 상기 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정하는 단계;
상기 조작 의도에 따라 상기 제1 물리력의 적어도 일부를 상쇄하기 위해, 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 모터에 적용하기 위한 추가 토크를 결정하는 단계; 및
상기 제1 토크, 상기 제2 토크 및 상기 추가 토크에 따라 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터를 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 1,
The driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel,
Controlling the driving unit,
When the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the handle, a first physical force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the first side and a first force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the rear side 2 recognizing physical force;
Determining a first torque to be applied to the left motor and a second torque to be applied to the right motor based on the first physical force and the second physical force;
In order to offset at least a portion of the first physical force according to the manipulation intention, an additional torque to be applied to a motor corresponding to a second side of the handle opposite to the first side of the left motor and the right motor is determined Step to do; And
Controlling the left motor and the right motor according to the first torque, the second torque, and the additional torque
Driving method comprising a.
상기 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 상기 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정하는 단계는,
상기 제1 측면에서의 조작에 따라 측정되는 상기 제1 물리력 및 상기 제2 물리력을 이용하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 후면에서의 조작에 대응하는 제3 물리력 및 제4 물리력을 계산하는 단계; 및
상기 제3 물리력에 비례하는 상기 제1 토크를 계산하고, 상기 제4 물리력에 계산하는 제2 토크를 계산하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 4,
Determining a first torque to be applied to the left motor and a second torque to be applied to the right motor,
Calculating a third physical force and a fourth physical force corresponding to an operation on the rear side of the strength-enhancing wheelchair platform by using the first physical force and the second physical force measured according to the operation on the first side; And
Calculating the first torque proportional to the third physical force, and calculating a second torque calculated to the fourth physical force
Driving method comprising a.
상기 제어부가 제1 환경에서의 상기 복수의 센서의 입력과 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 속도간의 관계에 대한 정보를 포함하도록 미리 생성된 속도경로(velocity trajectory)를 확인하는 단계;
상기 제어부가 제2 환경에서의 상기 복수의 센서의 제1 입력에 따른 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 제1 속도를 결정하는 단계;
상기 제어부가 상기 속도경로를 통해 상기 제1 입력에 대응하는 제2 속도를 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 속도를 상기 제1 속도에서 상기 제2 속도로 변경하기 위해 요구되는 토크를 결정하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 결정된 토크를 상기 구동부에 반영하는 단계
를 더 포함하는 주행 방법.The method of claim 1,
Checking, by the control unit, a velocity trajectory previously generated to include information on a relationship between the inputs of the plurality of sensors in the first environment and the speed of the strength-enhancing wheelchair platform;
Determining, by the control unit, a first speed of the muscle enhancing wheelchair platform according to a first input of the plurality of sensors in a second environment;
Detecting, by the control unit, a second speed corresponding to the first input through the speed path;
Determining, by the control unit, a torque required to change the speed of the muscle enhancing wheelchair platform from the first speed to the second speed; And
Reflecting, by the control unit, the determined torque to the driving unit
Driving method further comprising a.
상기 제1 환경은 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 탑승자가 탑승하지 않은 상태로 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 평평한 경로를 주행하는 환경을 포함하고,
상기 제2 환경은 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 탑승자가 탑승하였거나 또는 경사가 포함된 경로를 주행하는 환경을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 6,
The first environment includes an environment in which the strength-enhancing wheelchair platform travels on a flat path without a passenger on the strength-enhancing wheelchair platform,
The second environment is a driving method, characterized in that it includes an environment in which an occupant boards the strength-enhancing wheelchair platform or travels a path including a slope.
상기 속도경로가 포함하는 속도는 동역학모델과 슬립이 나지 않는 모델구속조건을 통해 산출되는 가속도를 적분함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 주행 방법.The method of claim 6,
The speed included in the speed path is calculated by integrating an acceleration calculated through a dynamic model and a model constraint condition in which no slip occurs.
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 핸들의 측면 및 후면에 배치된 복수의 센서;
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 좌측 바퀴 및 우측 바퀴의 회전을 위한 동력을 전달하는 구동부; 및
상기 구동부를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서가 측정한 물리력의 크기 및 상기 물리력이 측정된 센서의 위치 중 적어도 하나에 기반하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼에 대한 조작 의도를 결정하고,
상기 제어부가 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 상기 조작 의도에 따라 주행되도록 상기 구동부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.In the muscle enhancing wheelchair platform,
A plurality of sensors disposed on the side and rear of the handle of the muscle enhancing wheelchair platform;
A driving unit for transmitting power for rotation of the left and right wheels of the muscle enhancing wheelchair platform; And
A control unit that controls the driving unit
Including,
The control unit,
Determining an intention to manipulate the strength-enhancing wheelchair platform based on at least one of the magnitude of the physical force measured by at least one of the plurality of sensors and the position of the sensor where the physical force is measured
The control unit controls the driving unit so that the muscle enhancing wheelchair platform is driven according to the manipulation intention
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 상기 조작 의도에 따른 움직임을 위한 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 가상의 회전속도를 계산하고,
상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴에 배치된 센서를 통해 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴의 실제 회전속도를 측정하고,
상기 가상의 회전속도와 상기 실제 회전속도간의 비교를 통해 상기 좌측 바퀴를 위한 제1 피드백 및 상기 우측 바퀴를 위한 제2 피드백을 생성하고,
상기 조작 의도에 따른 움직임에 따라 상기 근력증강 휠체어 플랫폼이 주행하도록 상기 좌측 모터로 상기 제1 피드백을, 상기 우측 모터로 상기 제2 피드백을 각각 전달하는 것
를 포함하는 것을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 11,
The driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel,
The control unit,
Calculate a virtual rotational speed of the left wheel and the right wheel for movement according to the manipulation intention of the muscle enhancing wheelchair platform,
Measure the actual rotation speed of the left wheel and the right wheel through sensors disposed on the left wheel and the right wheel,
A first feedback for the left wheel and a second feedback for the right wheel are generated through a comparison between the virtual rotation speed and the actual rotation speed,
Delivering the first feedback to the left motor and the second feedback to the right motor so that the muscle-enhancing wheelchair platform travels according to the movement according to the manipulation intention
Strengthening wheelchair platform, characterized in that it comprises a.
상기 제어부는,
상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 바퀴에 추가 동력을 전달하도록 상기 구동부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 11,
The control unit,
When the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the handle, the left wheel and the right wheel, among the left and right wheels, to transmit additional power to a wheel corresponding to the second side of the handle, which is opposite to the first side. Controlling the drive
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 구동부는 상기 좌측 바퀴로 동력을 전달하는 좌측 모터 및 상기 우측 바퀴로 동력을 전달하는 우측 모터를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 물리력이 측정된 센서의 위치가 상기 핸들의 제1 측면인 경우, 상기 제1 측면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제1 물리력 및 후면에서 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향으로 작용하는 제2 물리력을 인식하고,
상기 제1 물리력 및 상기 제2 물리력에 기초하여 상기 좌측 모터에 적용될 제1 토크 및 상기 우측 모터에 적용될 제2 토크를 결정하고,
상기 조작 의도에 따라 상기 제1 물리력의 적어도 일부를 상쇄하기 위해, 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터 중 상기 제1 측면의 반대편인 상기 핸들의 제2 측면에 대응하는 모터에 적용하기 위한 추가 토크를 결정하고,
상기 제1 토크, 상기 제2 토크 및 상기 추가 토크에 따라 상기 좌측 모터 및 상기 우측 모터를 제어하는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 11,
The driving unit includes a left motor that transmits power to the left wheel and a right motor that transmits power to the right wheel,
The control unit,
When the position of the sensor from which the physical force is measured is the first side of the handle, a first physical force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the first side and a first force acting in the direction of the strength-enhancing wheelchair platform from the rear side 2 Recognize physical force,
Determine a first torque to be applied to the left motor and a second torque to be applied to the right motor based on the first physical force and the second physical force,
In order to offset at least a portion of the first physical force according to the manipulation intention, an additional torque to be applied to a motor corresponding to a second side of the handle opposite to the first side of the left motor and the right motor is determined and,
Controlling the left motor and the right motor according to the first torque, the second torque and the additional torque
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
하부가 후륜 좌우 바퀴와 연결되고, 상부가 등받이를 형성하는 메인 프레임;
일측이 전륜 우측 바퀴와 연결되고, 타측이 제1 회전 조인트를 통해 상기 메인 프레임의 상부 우측과 연결되는 우측 프레임;
일측이 전륜 좌측 바퀴와 연결되고, 타측이 제2 회전 조인트를 통해 상기 메인 프레임의 상부 좌측과 연결되는 좌측 프레임; 및
상기 메인 프레임이 형성하는 등받이 하단의 우측과 제3 회전 조인트를 통해 연결되고, 상기 등받이 하단의 좌측과 제4 회전 조인트를 통해 연결되며, 상기 우측 프레임의 내부 측면과 제5 회전 조인트를 통해 연결되며, 상기 좌측 프레임의 내부 측면과 제6 회전 조인트를 통해 연결되는 시트 프레임
을 포함하고,
상기 제1 회전 조인트는 상기 메인 프레임의 상부 우측의 제1 홈에 형성된 제1 슬라이딩 조인트와 연결되고,
상기 제2 회전 조인트는 상기 메인 프레임의 상부 좌측의 제2 홈에 형성된 제2 슬라이딩 조인트와 연결되고,
상기 제1 슬라이딩 조인트 및 상기 제2 슬라이딩 조인트에 연결된 리니어 액추에이터를 통해 상기 제1 슬라이딩 조인트 및 상기 제2 슬라이딩 조인트가 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈을 따라 각각 올라감에 따라 상기 좌측 프레임, 상기 우측 프레임 및 상기 시트 프레임이 상기 제1 회전 조인트 내지 상기 제6 회전 조인트를 따라 폴딩되는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.In the muscle enhancing wheelchair platform,
A main frame having a lower portion connected to the left and right rear wheels and having an upper portion forming a backrest;
A right frame having one side connected to the right front wheel and the other side connected to the upper right side of the main frame through a first rotation joint;
A left frame having one side connected to the left front wheel and the other side connected to the upper left side of the main frame through a second rotation joint; And
The main frame is connected through a third rotation joint and a left side of the lower back of the backrest formed by the main frame, and is connected through a fourth rotation joint and an inner side of the right frame, and is connected through a fifth rotation joint and , A seat frame connected to the inner side of the left frame through a sixth rotation joint
Including,
The first rotation joint is connected to a first sliding joint formed in a first groove on the upper right of the main frame,
The second rotation joint is connected to a second sliding joint formed in a second groove on the upper left of the main frame,
As the first sliding joint and the second sliding joint rise along the first and second grooves, respectively, through a linear actuator connected to the first and second sliding joints, the left frame and the right side The frame and the seat frame are folded along the first to the sixth rotation joint
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
일측이 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임과 제7 회전 조인트 및 제8 회전 조인트를 통해 연결되어 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 앞쪽으로 펼쳐지거나 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임 내부쪽으로 접히는 발판; 및
상기 발판이 접히는 것을 감지하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 폴딩 모드로 전환하고, 상기 발판이 펴지는 것을 감지하여 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 주행 모드로 전환하는 제1 센서
를 더 포함하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 15,
One side of the left frame and the right frame and the seventh rotation joint and the eighth rotation joint through the footrest that spreads out to the front of the muscle strength wheelchair platform or folds inside the left frame and the right frame; And
A first sensor that detects the folding of the footrest to switch the strength-enhancing wheelchair platform to a folding mode, and switches the strength-enhancing wheelchair platform to a driving mode by detecting that the footrest is unfolded
Strengthening wheelchair platform further comprising a.
상기 발판과 하나의 링크로 연결되어 상기 발판이 접히는 경우, 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴가 지면에 닿는 위치보다 상대적으로 더 앞쪽에서 지면에 닿아 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴를 띄우는 폴딩용 롤러
를 더 포함하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 16,
When the scaffold is connected to the scaffold by one link and the scaffold is folded, a folding to float the left front wheel and the right front wheel by contacting the ground relatively further forward than the position where the left front wheel and the right front wheel contact the ground Dragon roller
Strengthening wheelchair platform further comprising a.
상기 폴딩용 롤러와 상기 발판이 연결되는 링크는 상기 발판이 접히는 경우의 상기 폴딩용 롤러의 수직 위쪽의 지점이거나 또는 상기 지점의 앞쪽인 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 17,
The link between the folding roller and the scaffold is a point vertically above the folding roller when the scaffold is folded, or is in front of the point.
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 폴딩 시, 상기 전륜 좌측 바퀴 및 상기 전륜 우측 바퀴의 휠 위치를 교정하기 위한 휠 위치 교정 모듈
을 더 포함하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 15,
Wheel position correction module for correcting wheel positions of the left front wheel and the right front wheel when the left frame and the right frame are folded
Strengthening wheelchair platform further comprising a.
상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임에 원호 형태의 기둥을 통해 연결되는 좌우 팔걸이
를 더 포함하고,
상기 좌우 팔걸이는 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 폴딩 시 상기 원호 형태의 기둥이 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임의 내부로 삽입되는 형태로 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임 각각에 대해 접히는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 15,
Left and right armrests connected to the left frame and the right frame through an arc-shaped column
Including more,
The left and right armrests are folded for each of the left frame and the right frame in a form in which the arc-shaped pillar is inserted into the left frame and the right frame when the left frame and the right frame are folded.
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 메인 프레임의 하부에 구성되어 근력증강 휠체어 플랫폼의 앞부분을 들어올리기 위해 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 조작하는 조작자가 밟도록 구성되는 티핑레버; 및
상기 티핑레버에 가해지는 압력에 따라 작동하는 스위치
를 더 포함하고,
상기 스위치가 작동되는 경우, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 동작 모드를 변경하는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 15,
A tipping lever configured to step on an operator who operates the strength-enhancing wheelchair platform to lift the front portion of the strength-enhancing wheelchair platform, which is configured under the main frame; And
A switch that operates according to the pressure applied to the tipping lever
Including more,
When the switch is operated, changing the operation mode of the muscle enhancing wheelchair platform
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 스위치가 작동되는 경우, 상기 근력증강 휠체어 플랫폼을 앞으로 이동시키도록 상기 후륜 좌우 바퀴로 동력을 전달하도록 상기 동작 모드가 변경되는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 21,
When the switch is operated, the operation mode is changed to transmit power to the rear left and right wheels to move the muscle enhancing wheelchair platform forward
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 주행을 제어하기 위한 복수의 센서들을 포함하여 상기 메인 프레임의 상부에 연결되는 핸들
을 더 포함하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 15,
A handle connected to the upper portion of the main frame including a plurality of sensors for controlling the driving of the muscle enhancing wheelchair platform
Strengthening wheelchair platform further comprising a.
상기 복수의 센서는 상기 핸들의 측면 및 후면에 배치되는 복수의 스트레인 게이지를 포함하는 것
을 특징으로 하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 23,
The plurality of sensors includes a plurality of strain gauges disposed on the side and rear surfaces of the handle
Strengthening wheelchair platform, characterized in that.
상기 핸들에 형성되어 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 모드에 따라 또는 상기 근력증강 휠체어 플랫폼의 방향 전환에 따라 기설정된 리이팅을 출력하는 LED 모듈
을 더 포함하는 근력증강 휠체어 플랫폼.The method of claim 23,
An LED module formed on the handle and outputting a preset rating according to the mode of the muscle enhancing wheelchair platform or changing the direction of the muscle enhancing wheelchair platform
Strengthening wheelchair platform further comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210052339A KR102279500B1 (en) | 2019-03-08 | 2021-04-22 | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20190026670 | 2019-03-08 | ||
KR20190026610 | 2019-03-08 | ||
KR1020190026610 | 2019-03-08 | ||
KR1020190026670 | 2019-03-08 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210052339A Division KR102279500B1 (en) | 2019-03-08 | 2021-04-22 | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200107751A true KR20200107751A (en) | 2020-09-16 |
KR102347237B1 KR102347237B1 (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=72669467
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190140919A KR102347237B1 (en) | 2019-03-08 | 2019-11-06 | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform |
KR1020200003897A KR102374698B1 (en) | 2019-03-08 | 2020-01-10 | Power-Assisted Wheelchair Platform |
KR1020210052339A KR102279500B1 (en) | 2019-03-08 | 2021-04-22 | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200003897A KR102374698B1 (en) | 2019-03-08 | 2020-01-10 | Power-Assisted Wheelchair Platform |
KR1020210052339A KR102279500B1 (en) | 2019-03-08 | 2021-04-22 | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (3) | KR102347237B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102428007B1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-08-02 | (주)피플인소프트 | A Customized Method of Power assisted Wheelchair Control for User’s Muscle Strength Improvement |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101242460B1 (en) * | 2011-05-09 | 2013-03-18 | 한국산업기술대학교산학협력단 | Walking Support Machine for Conveniently and Safely Guiding in Ramp/Obstacles Section |
JP2016182268A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | シャープ株式会社 | Walking assisting device, method for controlling walking assisting device, and program to cause computer to control walking assisting device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2898969B1 (en) * | 1998-07-10 | 1999-06-02 | 技術研究組合医療福祉機器研究所 | Walking aid |
KR101124072B1 (en) | 2010-10-14 | 2012-03-20 | 주식회사 청우메디칼 | Walking supporter |
KR101731351B1 (en) * | 2011-02-25 | 2017-04-28 | 엘지전자 주식회사 | Control sensor system |
JP6318842B2 (en) * | 2014-05-20 | 2018-05-09 | 株式会社リコー | Conveying equipment |
-
2019
- 2019-11-06 KR KR1020190140919A patent/KR102347237B1/en active IP Right Grant
-
2020
- 2020-01-10 KR KR1020200003897A patent/KR102374698B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-04-22 KR KR1020210052339A patent/KR102279500B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101242460B1 (en) * | 2011-05-09 | 2013-03-18 | 한국산업기술대학교산학협력단 | Walking Support Machine for Conveniently and Safely Guiding in Ramp/Obstacles Section |
JP2016182268A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | シャープ株式会社 | Walking assisting device, method for controlling walking assisting device, and program to cause computer to control walking assisting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200107780A (en) | 2020-09-16 |
KR20210049741A (en) | 2021-05-06 |
KR102279500B1 (en) | 2021-07-20 |
KR102374698B1 (en) | 2022-03-16 |
KR102347237B1 (en) | 2022-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4867823B2 (en) | Inverted wheel type moving body and control method thereof | |
KR102428624B1 (en) | All-attitude human-machine interaction vehicle cross-reference to related applications | |
CN102452394A (en) | Electric vehicle and method for controlling the same | |
US11844734B2 (en) | Mobile body | |
US9317039B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
KR20130057648A (en) | Attitude control system for wheelchair in slope and method for controlling process | |
US20200150709A1 (en) | Device and system for controlling a transport vehicle | |
KR102279500B1 (en) | Power assisted wheelchair platform and driving method for the power assisted wheelchair platform | |
JP2009101484A (en) | Inversion traveling robot and its control method | |
US9139224B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
KR101969143B1 (en) | Gyro cart | |
US10384539B2 (en) | Operating handle | |
KR101741105B1 (en) | System and Method for Controlling Device Based on Electric Wheel Chair | |
JP2017169861A (en) | Assist device and assist method | |
US12023284B2 (en) | Moving body | |
JP4844369B2 (en) | vehicle | |
JP5167077B2 (en) | Mobile body and control method thereof | |
KR102468606B1 (en) | Onboard service robot and control method of the same | |
JP6245244B2 (en) | Pedestrian drive device and method for controlling walker drive device | |
US20200393866A1 (en) | Device and system for controlling a transport vehicle | |
JP6815258B2 (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP2018172058A (en) | Inverted pendulum type vehicle | |
JP6119580B2 (en) | Inverted type moving body control method | |
WO2022216201A1 (en) | A patient transfer device | |
WO2015181874A1 (en) | Transfer assistance device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |