KR20210106775A

KR20210106775A - 착용형 작동 대형 로봇

Info

Publication number: KR20210106775A
Application number: KR1020200021703A
Authority: KR
Inventors: 박오연
Original assignee: 주식회사 에스에프이음
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2021-08-31

Abstract

본 발명은 내부에 형성된 공간에 착용자가 들어가서 외부 구동력없이 작동하는 착용형 작동 대형 로봇에 관한 것으로서, 후면커버와 후면커버에 상측으로 회동 가능하게 결합되는 전면커버를 구비하는 커버와 후면커버에 결합되어 착용자의 상반신을 고정시키는 지지프레임을 구비하는 몸체; 몸체의 양측에서 탈부착 가능하게 결합되며, 착용자의 양 팔이 끼워져 커버의 양측에 배치되는 팔부; 및 몸체의 하측에 배치되어 착용자의 양 다리가 삽입되어 대형 로봇의 다리를 형성하는 다리부;를 포함하며, 지지프레임은 후면커버의 전면에 병렬방향으로 배치되는 적어도 하나 이상의 수직 프레임; 수직 프레임을 수평방향으로 연결하는 적어도 하나 이상의 수평 프레임; 후면커버에서 전방으로 돌출형성되어 상단에 위치하는 수평 프레임의 상면 양측에 각각 결합되는 돌출구; 봉형상으로 형성되어 전방으로 돌출된 돌출구의 종단측에 결합되도록 수평방향으로 연장되는 팔 연결구; 및 수직 프레임 및 수평 프레임에 결합되어 착용자의 어깨에 걸리는 고정끈을 구비한다.

Description

착용형 작동 대형 로봇{Wearable large robot}

본 발명은 착용형 작동 대형 로봇에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 착용자가 쉽게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 착용후에도 착용자의 움직임을 보다 자유롭게 제공할 수 있는 착용형 작동 대형 로봇에 관한 것이다.

이벤트 행사에 도우미로 동물형상의 캐릭터를 갖는 대형 인형을 쓰는 경우가 있다. 동물형상의 캐릭터는 대부분이 성인들 키와 비슷한 크기로 형성되며, 합성수지재질로 형성되는 경우가 대부분이다. 이러한 동물형상의 캐릭터는 대부분 여자아이들이 호감을 많이 갖는 편이다.

한편, 최근에 대중매체를 통해 로봇 에니메이션이 많이 방영되고 있으며, 이러한 로봇 에니메이션에 대해서도 유아에서 성인들에 이르기까지 많은 관심을 갖고 있다.

그런데, 이러한 대형 착용 로봇은 로봇의 특성상 섬유재질로 만들 수 없다. 또한, 각 주요 관절을 몸통과 결합시켜 제작하게 되면 내부에 착용한 착용자의 움직임이 제한되어 자유롭게 움직일 수 없을 뿐만 아니라, 제작하는 방법에 있어서도 매우 어렵기 때문에 이러한 대형 착용 로봇을 제작하는 시도가 쉽게 이루어지고 있지 않은 실정이다.

(한국등록특허 제10-1378752호, 2014년 3월 21일)

본 발명의 목적은 착용자가 쉽게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 착용후에도 착용자의 움직임을 보다 자유롭게 제공할 수 있는 착용형 작동 대형 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 내부에 형성된 공간에 착용자가 들어가서 외부 구동력없이 작동하는 착용형 작동 대형 로봇은 후면커버와 후면커버에 상측으로 회동 가능하게 결합되는 전면커버를 구비하는 커버와 후면커버에 결합되어 착용자의 상반신을 고정시키는 지지프레임을 구비하는 몸체; 몸체의 양측에서 탈부착 가능하게 결합되며, 착용자의 양 팔이 끼워져 커버의 양측에 배치되는 팔부; 및 몸체의 하측에 배치되어 착용자의 양 다리가 삽입되어 대형 로봇의 다리를 형성하는 다리부;를 포함하며, 지지프레임은 후면커버의 전면에 병렬방향으로 배치되는 적어도 하나 이상의 수직 프레임; 수직 프레임을 수평방향으로 연결하는 적어도 하나 이상의 수평 프레임; 후면커버에서 전방으로 돌출형성되어 상단에 위치하는 수평 프레임의 상면 양측에 각각 결합되는 돌출구; 봉형상으로 형성되어 전방으로 돌출된 돌출구의 종단측에 결합되도록 수평방향으로 연장되는 팔 연결구; 및 수직 프레임 및 수평 프레임에 결합되어 착용자의 어깨에 걸리는 고정끈을 구비한다.

여기서, 팔부는 로봇팔의 외형을 형성하며, 착용자의 팔이 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성되는 팔커버; 팔커버의 상단에 결합되어 수평방향으로 연장된 팔 결합구가 삽입되는 가고정홀이 형성되어 팔커버를 상기 팔 결합구에 고정시키는 팔 연결구; 및 팔커버의 타단측에 결합되어 팔커버를 통해 삽입된 착용자의 파지를 제공하는 손잡이;를 구비할 수 있다.

여기서, 다리부는 바닥면에서 상측으로 소정거리 이격되어 착용자의 발바닥을 지지하는 발지지부; 발지지부에서 상측으로 연장되어 착용자의 종아리를 지지하면서 상측으로 연장되는 다리지지부; 발지지부의 후측에서 다리지지부의 후면이 감싸지도록 상측으로 연장되는 후면다리커버; 및 후면다리커버의 하단에서 다리지지부의 전면이 감싸지도록 회동가능하게 결합되어 발지지부와 착용자의 종아리 및 허벅지 영역이 노출되지 않도록 커버하는 전면다리커버;를 구비할 수 있다.

본 발명에 의한 착용형 작동 대형 로봇은 내부에 형성된 공간에 착용자가 들어가서 외부 구동력없이 작동할 수 있으며, 팔부 및 다리부가 몸체와 구조적으로 연결되는 것이 아니기 때문에, 연결 구성을 보다 간편하게 할 수 있으며, 착용자의 이동범위 및 동작을 보다 자유롭게 할 수 있으며, 확장 등도 보다 손쉽게 할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 전면커버가 상측으로 개방된 상태의 사진이다.
도 2는 도 1을 하측에서 상측을 바라본 상태의 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 몸체와 팔부의 연결 상태의 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 팔부에 구비된 손잡이의 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 다리부의 전면다리커버가 개방된 상태의 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 다리부의 전면다리커버가 개방된 상태의 상세 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 전면커버가 상측으로 개방된 상태의 사진이며, 도 2는 도 1을 하측에서 상측을 바라본 상태의 사진이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 몸체와 팔부의 연결 상태의 사진이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 팔부에 구비된 손잡이의 사진이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 다리부의 전면다리커버가 개방된 상태의 사진이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇의 다리부의 전면다리커버가 개방된 상태의 상세 사진이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 착용형 작동 대형 로봇(10)은 내부에 형성된 공간에 착용자가 들어가서 외부 구동력없이 작동할 수 있는 것으로서, 몸체(110), 팔부(130) 및 다리부(140)를 포함하여 구성된다.

몸체(110)는 착용자의 상반신을 커버하는 것으로서, 후면커버(111), 전면커버(112) 및 지지프레임(113)을 포함하여 구성된다.

후면커버(111)는 착용자의 상반신 후면을 가리는 역할을 하며, 후술하는 지지프레임(113)에 결합되어 지지프레임(120)을 지지하는 역할을 한다.

전면커버(112)는 후면커버(111)에 상측으로 회동 가능하게 결합되어, 착용자의 상반신 전면을 가리는 역할을 한다.

지지프레임(120)은 후면커버에(111) 결합되어 착용자의 상반신을 몸체(110)에 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 수직 프레임(121), 수평 프레임(122), 돌출구(123), 팔 연결구(124), 고정끈(125) 및 허리끈(126)을 포함하여 구성된다.

수직 프레임(121)은 후면커버(111)의 전방에 병렬방향으로 배치되는 적어도 하나 이상으로 구비되며, 후면커버(111)를 중심으로 좌우로 대칭으로 복수로 구비될 수 있다. 본 발명에서 양측에 있는 수직 프레임(121)은 착용자의 신체조건을 고려하여 대각선 방향으로 기울어지도록 배치되는 것이 바람직하지만, 그 배치방법이 이에 제한되는 것은 아니다.

수평 프레임(122)은 적어도 하나 이상으로 구비되어 수직 프레임(121)을 수평방향으로 연결한다. 연결은 볼트 또는 용접에 의해서 연결될 수 있는 것으로서, 그 연결방법이 제한되는 것은 아니다. 수평 프레임은 도 7과 같이 복수로 형성될 수 있으며, 중간에 위치하는 수평 프레임에 상하방향으로 복수의 고리가 형성될 수 있으며, 복수의 고리를 통해서 후측에 위치하는 후면커버(111)와 결합됨으로써 보다 안정적인 거치를 유도할 수 있게 된다. 또한, 수평 프레임(122) 사이사이에는 등을 편안하게 지지할 수 있는 쿠션재질의 쿠션부(128)가 배치될 수 있다.

돌출구(123)는 일단이 후면커버(111)에서 전면에 결합되고, 타단이 전방으로 돌출되며, 수평 프레임(122)의 상면 양측에 각각 결합된다. 이때, 돌출구(123)는 바깥측에 위치하는 돌출구(123)에서 내측으로 추가적으로 어깨지지 돌출구(1231)가 구비될 수 있다. 어깨지지 돌출구(1231)는 종단에 스폰지와 같은 쿠션층이 구비되어 착용자의 어깨에 하중이 무리하게 전달되지 않도록 할 수 있다.

팔 결합구(124)는 봉형상으로 형성되어 전방으로 돌출된 돌출구(123)의 종단측 상측에 결합되도록 수평방향으로 연장된다. 이때, 팔 결합구(124)는 수평 프레임(122)의 양단보다 더 바깥으로 좌우로 연장형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 연장된 팔 결합구(124)는 몸체(110)와 서로 독립적으로 구성되는 팔부(130)가 몸체(110)에 결합되도록 할 수 있다. 팔 결합구(124)는 로봇팔 및 신체조건을 고려하여 상하방향으로 가변적으로 위치가 이동하도록 결합될 수도 있다.

고정끈(125)은 수직 프레임(121) 및 수평 프레임(122)에 결합되어 착용자의 양쪽 어깨에서 허리방향으로 착용됨으로써, 몸체(110)가 착용자의 상반신에 착용되도록 할 수 있다.

허리끈(126)은 수직 프레임(121)의 하단에 결합되어 착용자의 허리를 감싸는 역할을 하는 것으로서, 고정끈(125)과 함께 착용자를 고정시켜 좀더 안정적인 착용을 통해 착용중에 분리되는 것을 방지할 수 있다.

팔부(130)는 몸체(110)의 양측에서 탈부착 가능하게 결합되며, 착용자의 양 팔이 끼워져 몸체(110)의 양측에 배치되는 것으로서, 팔커버(131), 팔 연결구(132) 및 손잡이(133)를 구비할 수 있다.

팔커버(131)는 로봇팔의 외형을 형성하며, 착용자의 팔이 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된다.

팔 연결구(132)는 대략적으로 원판형상으로 형성되며, 그 내부에 가고정홀(1321)이 형성된다. 가고정홀(1321)은 수평방향으로 연장된 팔 결합구(124)가 삽입되도록 안내할 수 있다. 따라서, 팔 결합구(132)에 팔 연결구(132)가 삽입되어 걸쳐치는 상태가 되어 팔부(130)의 하중은 팔 결합구(132)에 작용하게 되기 때문에 착용자에게 작용하는 하중은 거의 없게 된다.

손잡이(133)는 팔 연결구(132)는 팔커버(131)의 타단측에 결합되어 팔커버를 통해 삽입된 착용자의 파지를 제공하는 역할을 한다. 이때, 손잡이(133)는 팔부(130)의 손이 위치하는 끝단이 아니라 대략적으로 팔커버(131)의 중간에 위치하는 것이 바람직 하지만, 이는 팔부(130)의 길이에 따라 변경될 수 있는 것으로서, 팔부(130)의 배치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 팔부(130)의 손에는 초음파 센서 등 외부 물체를 감지할 수 있는 센서(미도시) 및 센서의 센싱에 따라 센싱 신호를 제공하는 스피커가 몸체의 내부에 구비될 수도 있다. 대형 로봇은 일반 성인의 키보다 크기 때문에 바닥의 시야 확보가 어려울 수 있다. 따라서, 팔부(130)를 움직일 때에 센서를 통해서 주위의 사물여부를 센싱하여 팔부(130)의 이동범위를 제어하여 팔부(130)가 주위에 있는 어린아이나 사물에 부딪히는 것을 방지할 수 있다.

다리부(140)는 몸체(110)의 하측에 배치되어 착용자의 양 다리가 삽입되어 대형 로봇의 다리를 형성하며, 바닥면에서 상측으로 소정거리 이격되어 착용자의 발바닥을 지지하는 것으로서, 발지지부(141), 후면다리커버(142) 및 전면다리커버(143)를 포함하여 구성된다. 다리부(140)는 착용자가 착용하는 것으로서, 몸체(110)의 하측에 배치될 뿐, 구조적으로 몸체(110)와 연결되지 않기 때문에 연결 구성을 보다 간편하게 할 수 있으며, 착용자의 이동범위 및 동작을 보다 자유롭게 할 수 있게 된다.

발지지부(141)는 바닥면에서 상측으로 연장되어 착용자의 종아리를 지지하면서 상측으로 연장되는 것으로서, 로봇발(1411), 고정구(1412), 발지지구(1413) 및 종아리지지구(1414)를 포함하여 구성된다.

로봇발(1411)은 바닥면에 지지하는 역할을 한다.

고정구(1412)는 일단이 로봇발(1411)의 하면에 결합되어 상측으로 연장된다. 고정구(1412)를 통해 착용자는 일반적인 성인남자의 키보다 높은 위치에 위치하게 된다.

발지지구(1413)는 고정구(1412)의 종단에 결합되어 착용자의 발바닥을 지지하는 역할을 한다.

종아리지지구(1414)는 발지지구(1413)의 상단에 결합되어 상측으로 연장되며, 사용자의 종아리 및 정강이를 감싸 고정할 수 있는 복수의 고정구를 구비할 수 있다. 따라서, 착용자의 발부터 종아리 영역이 다리부(140)에 고정됨으로써 착용자는 일반적이 보행을 통해서 이동할 수 있게 된다.

본 발명에서 미표시하였으나 사용자의 머리에 착용할 수 있는 헤드부가 더 포함되는 것은 자명한 사실이다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110 : 몸체 111 : 후면커버
112 : 전면커버 120 : 지지프레임
121 : 수직 프레임 122 : 수평 프레임
123 : 돌출구 124 : 팔 연결구
125 : 고정끈 126 : 허리끈
130 : 팔부 131 : 팔커버
132 : 팔 연결구 133 : 손잡이
140 : 다리부 141 : 발지지부
142 : 후면다리커버 143 : 전면다리커버

Claims

내부에 형성된 공간에 착용자가 들어가서 외부 구동력없이 작동하는 착용형 작동 대형 로봇에 있어서,
후면커버와 상기 후면커버에 상측으로 회동 가능하게 결합되는 전면커버를 구비하는 커버와 상기 후면커버에 결합되어 착용자의 상반신을 고정시키는 지지프레임을 구비하는 몸체;
상기 몸체의 양측에서 탈부착 가능하게 결합되며, 착용자의 양 팔이 끼워져 상기 몸체의 양측에 배치되는 팔부; 및
상기 몸체의 하측에 배치되어 착용자의 양 다리가 삽입되어 대형 로봇의 다리를 형성하는 다리부;를 포함하며,
상기 지지프레임은,
상기 후면커버의 전면에 병렬방향으로 배치되는 적어도 하나 이상의 수직 프레임;
상기 수직 프레임을 수평방향으로 연결하는 적어도 하나 이상의 수평 프레임;
상기 후면커버에서 전방으로 돌출형성되어 상단에 위치하는 상기 수평 프레임의 상면 양측에 각각 결합되는 돌출구;
봉형상으로 형성되어 전방으로 돌출된 상기 돌출구의 종단측에 결합되도록 수평방향으로 연장되는 팔 결합구; 및
상기 수직 프레임 및 상기 수평 프레임에 결합되어 착용자의 어깨에 걸리는 고정끈을 구비하는 것을 특징으로 하는 착용형 작동 대형 로봇.
제1항에 있어서,
상기 팔부는,
로봇팔의 외형을 형성하며, 착용자의 팔이 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성되는 팔커버;
상기 팔커버의 상단에 결합되어 수평방향으로 연장된 상기 팔 결합구가 삽입되는 가고정홀이 형성되어 상기 팔커버를 상기 팔 연결구에 고정시키는 팔 연결구; 및
상기 팔커버의 타단측에 결합되어 상기 팔커버를 통해 삽입된 착용자의 파지를 제공하는 손잡이;를 구비하는 것을 특징으로 하는 착용형 작동 대형 로봇.
제1항에 있어서,
상기 다리부는,
바닥면에서 상측으로 소정거리 이격되어 착용자의 발바닥을 지지하는 발지지부;
상기 발지지부에서 상측으로 연장되어 착용자의 종아리를 지지하면서 상측으로 연장되는 다리지지부;
상기 발지지부의 후측에서 상기 다리지지부의 후면이 감싸지도록 상측으로 연장되는 후면다리커버; 및
상기 후면다리커버의 하단에서 상기 다리지지부의 전면이 감싸지도록 회동가능하게 결합되어 상기 발지지부와 착용자의 종아리 및 허벅지 영역이 노출되지 않도록 커버하는 전면다리커버;를 구비하는 것을 특징으로 하는 착용형 작동 대형 로봇.