KR20220032315A - 착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 높이조절 허리 링크가 적용된 착용로봇 - Google Patents

착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 높이조절 허리 링크가 적용된 착용로봇 Download PDF

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Abstract

사용자의 신체조건에 맞추어 높이를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 착용 로봇의 높이조절 허리 링크가 개시된다. 상기 허리 링크는, 몸체부, 상기 몸체부의 상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 잠금 또는 해제하는 잠금부, 및 상기 잠금부에 연결되어 잠금 또는 해제를 실행시키기 위한 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 높이조절 허리 링크가 적용된 착용로봇 {Waist link having adjustable height and Wearable robot having the same}
본 발명은 착용 로봇 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사용자의 신체조건에 맞추어 높이를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 높이 조절 메커니즘을 갖는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 높이조절 허리 링크가 적용된 착용로봇에 대한 것이다.
일반적으로, 장애 또는 노화 등으로 인해 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위하여 근력 지원용 착용형 로봇이 개발되어 사용되고 있다. 또한, 이러한 근력 지원용 착용형 로봇은 의료, 복지 분야뿐만 아니라 군사, 산업 자동화 분야에서도 근력 증강 및 보조를 위하여 다양한 시스템으로 개발되고 있다.
상기 근력 지원용 착용형 로봇은 사람의 다리에서 대퇴부에 착용되며 액추에이터에 의해 회전 작동되는 대퇴부 링크, 상기 대퇴부 작동체에 회전 가능하게 연결되어 액추에이터에 의해 회전 작동되는 아랫다리 링크, 허리 링크를 포함한다.
그런데, 허리 링크의 경우, 허리 링크를 서로 맞물리고 나서 볼트로 고정하거나 또는 높이 조절별 부품 교체를 통하여 길이를 조정하였다. 따라서, 사용자가 직접 링크 길이를 조절하는데 제한적이었다.
또한, 사용자의 신체에 맞게 로봇을 분해하고 재조립하는데 많은 노력이 필요하고, 사용 보조자가 지원하여 링크를 시험마다 조정해야 하는 불편함도 있었다.
1. 한국등록특허번호 제10-1693795호(등록일자: 2017년01월02일)
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 사용자의 신체조건에 맞추어 높이를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 이를 적용한 착용 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실제 운전 시 조정된 높이 링크부가 미끄러지지 않도록 함으로써 사용자 안정성을 유지할 수 있는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 이를 적용한 착용 로봇을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 사용자의 신체조건에 맞추어 높이를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 착용 로봇의 높이조절 허리 링크를 제공한다.
상기 허리 링크는 몸체부; 상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 잠금 또는 해제하는 잠금부; 상기 잠금부에 연결되어 잠금 또는 해제를 실행시키기 위한 손잡이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체부는 사각형상으로서, 상기 사각형상의 세로변을 이루는 제 1 세로변 플레이트 및 제 2 세로변 플레이트; 및 상기 세로변과 맞닿도록 가로변을 이루는 상기 제 1 세로변 플레이트 및 상기 제 2 세로변 플레이트의 일단에 연결되는 제 1 가로변 플레이트 및 상기 제 1 세로변 플레이트 및 상기 제 2 세로변 플레이트의 타단에 연결되는 제 2 가로변 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잠금부는, 상기 몸체부와 물리적으로 연결되지 않으며 외주면에 상기 잠금 또는 해제를 위한 걸림홈이 형성되는 고정부; 상기 제 2 가로변 플레이트의 표면에 물리적으로 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징; 및 상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 걸림홈에 걸리는 걸쇠부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 걸쇠부는 상기 고정부를 기준으로 제 1 걸쇠 및 상기 제 1 걸쇠와 대칭되는 제 2 걸쇠로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잠금부는, 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 일단에 각각 힌지 연결되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 타단은 상기 하우징의 내부에는 설치되는 고정축과 힌지 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 외주면에는 각각 제 1 스프링 및 제 2 스프링이 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바는 상기 제 2 가로변 플레이트의 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 가로변 플레이트(330)의 상기 하부에는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스토퍼에는 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김은 허용하되, 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 일측을 고정하기 위해 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단차에 의해 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링은 압축력을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 압축력으로 인해 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김을 해제 시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 복원되어, 고정부의 상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부는 원통형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바와 상기 고정부간 접촉면 증가를 위해 상기 제 1 걸림홈이 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 내측면을 따라 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바와의 접촉부위까지 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원통형상의 후면 외주면에는 상기 높이 조절에 대한 상기 상하 방향의 이동 거리를 제한하기 위해 제 2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중공의 내측벽에 상기 제 2 걸림홈을 따라 슬라이딩되는 사각형의 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 걸림홈 및 상기 제 2 걸림홈은 상기 원통형상에서 평탄면이 패인 형태로 놓이는 홈인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 손잡이의 당김시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 벌어지게 되어, 고정부의 상기 제 1 걸림홈으로부터 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 이탈되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 등받이부; 상기 등받이부의 하부와 연결되는 허리 링크; 및 상기 허리 링크의 하부와 연결되는 골반 링크;를 포함하며, 상기 허리 링크는, 몸체부; 상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 해제하는 잠금부; 상기 잠금부에 연결되어 해제를 실행시키기 위한 손잡이;를 포함하며, 상기 잠금부는, 상기 몸체부의 상기 해제를 위한 제 1 걸림홈이 형성되는 고정부; 상기 몸체부에 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 제 1 걸쇠 및 제 2 걸쇠; 및 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 일단에 각각 힌지 연결되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하며, 상기 손잡이의 당김시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 벌어지게 되어, 상기 제 1 걸림홈으로부터 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 이탈되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇을 제공한다.
또 다른 한편으로는, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 등받이부; 상기 등받이부의 하부와 연결되는 허리 링크; 및 상기 허리 링크의 하부와 연결되는 골반 링크;를 포함하며, 상기 허리 링크는, 몸체부; 상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 해제하는 잠금부; 상기 잠금부에 연결되어 해제를 실행시키기 위한 손잡이;를 포함하며, 상기 잠금부는, 상기 몸체부의 상기 해제를 위한 제 1 걸림홈이 형성되는 고정부; 상기 몸체부에 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 제 1 걸쇠 및 제 2 걸쇠; 및 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 일단에 각각 힌지 연결되며 외주면에 각각 제 1 스프링 및 제 2 스프링이 삽입되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하며, 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 압축력으로 인해 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김을 해제 시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 복원되어, 상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇을 제공한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 변경될 때마다 손쉽게 허리 링크의 높이 조절이 가능하여 다수의 사용자 모두에게 적합한 인체 체결 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 실제 운전 시 조정된 높이 링크부가 미끄러지지 않도록 함으로써 사용자 안정성을 유지 할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 착용 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 허리 링크의 부분 확대 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 허리 링크의 해제(즉 릴리즈) 동작 개념을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 잠금부의 스프링 수축에 따는 동작을 보여주는 부분 확대 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 허리 링크의 잠금(즉 락) 동작 개념을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 잠금부의 스프링 복원에 따른 동작을 보여주는 부분 확대 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 잠금부의 후면 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 잠금부의 후면 확대 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 잠금부의 전면 확대 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 착용 로봇의 높이조절 허리 링크 및 이를 적용한 착용 로봇을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 착용 로봇(100)의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 도 1을 참조하면, 착용 로봇(100)은, 등받이부(110), 등받이부(110)의 하부와 연결되는 허리 링크(120), 허리 링크(120)의 하부에 골반 링크(130), 골반 링크(130)의 하부에 연결되는 허벅지 링크(140), 허벅지 링크(140)와 연결되는 종아리 링크(150), 종아리 링크(150)에 연결되는 발 링크(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
등받이부(110)는 사용자가 메는 부분으로서, 사용자의 상체에 고정되는 부분이다. 상기 등받이부(100)에는 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(미도시), 제어를 위한 제어기(미도시), 제어기의 제어에 따라 유압을 각 구동 부위에 공급하는 유압 공급부(미도시) 등이 설치된다.
허리 링크(120)는 골반 링크(130)의 상부에 위치하고, 상기 등받이부(110)의 하부에 연결됨으로써, 상기 등받이부(110)와 골반 링크(130)를 연결해주는 역할을 한다.
골반 링크(130)는 허벅지 링크(140)의 상부에 위치하고, 상기 허리 링크(120)의 하부에 연결됨으로써, 상기 허리 링크(120)와 허벅지 링크(140)를 연결해주는 역할을 한다.
허벅지 링크(140), 종아리 링크(150), 발 링크(160)는 착용 로봇(100)의 하지부를 이루는 것으로, 대칭으로 구성된다. 즉, 허벅지 링크(140), 종아리 링크(150), 발 링크(160)는 좌측 및 우측으로 이루어진다. 또한, 허벅지 링크(140)와 골반 링크(130)사이에는 액추에이터(미도시)가 설치되고, 허벅지 링크(130)와 종아리 링크(140)사이, 종아리 링크(140)와 발 링크(150)사이에는 관절부(미도시)가 구성된다. 관절부는 단순하게 힌지 구조물일 수도 있고, 구동계를 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 허리 링크(120)의 부분 확대 사시도이다. 도 2를 참조하면, 허리 링크(120)의 측면에는 손잡이(210)가 설치된다. 이 손잡이(210)를 잡아당겨 허리 링크(120)의 높이(즉 길이)를 조절한다. 손잡이(210)는 좌우 양측에 구비된다.
도 3은 도 2에 도시된 허리 링크(120)의 해제(즉 릴리즈) 동작 개념을 보여주는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 허리 링크(120)는, 몸체부(300), 몸체부(300)의 표면에 배치되어 몸체부(300)의 높이를 조절하기 위해 상기 몸체부(300)를 잠금 또는 해제하는 잠금부(360), 잠금부(360)에 연결되어 잠금 또는 해제를 실행시키기 위한 손잡이(210) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(300)는 사각형상으로, 세로변과 가로변으로 이루어진다. 세로변에는 제 1 세로변 플레이트(320-1) 및 제 2 세로변 플레이트(320-2)가 구성되고, 가로변에는 제 1 가로변 플레이트(310) 및 제 2 가로변 플레이트(330)가 구성된다. 부연하면, 제 1 세로변 플레이트(320-1) 및 제 2 세로변 플레이트(320-2)의 일단은 제 1 가로변 플레이트(310)에 연결되고, 제 1 세로변 플레이트(320-1) 및 제 2 세로변 플레이트(320-2)의 타단은 제 2 가로변 플레이트(310)에 연결된다.
제 1 세로변 플레이트(320-1), 제 2 세로변 플레이트(320-2), 제 1 가로변 플레이트(310) 및 제 2 가로변 플레이트(330)는 일체로 형성될 수 있다. 즉, 금형틀에 의해 일체로 형성될 수 있다.
제 1 세로변 플레이트(320-1) 및 제 2 세로변 플레이트(320-2)가 제 2 가로변 플레이트(330)와 맞닿는 모서리에는 힌지(341-1,341-2)를 통해 결합되는 제 1 및 제 2 연장 플레이트(340-1,340-2)가 형성된다. 제 1 및 제 2 연장 플레이트(340-1,340-2)는 말단으로 갈수록 경사진 형상이다.
제 2 가로변 플레이트(310)의 정면 표면에 잠금부(360)가 구성된다. 잠금부(360)는 해제 또는 잠금을 수행하는 기능을 한다. 부연하면, 사용자가 손잡이(210)에 대해 잡아당기기(pull) 동작을 실행하면 잠금부(360)는 해제되어 몸체부(300)가 위쪽 방향으로 이동하게 된다. 이와 달리, 사용자가 손잡이(210)에 대해 복원(return) 동작을 실행하면, 잠금부(360)는 잠금되어 몸체부(300)가 아래쪽 방향으로 이동하게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 잠금부(360)의 스프링 수축에 따른 동작을 보여주는 부분 확대 사시도이다. 도 4를 참조하면, 잠금부(360)는, 몸체부(300)에 연결되지 않고 등받이부(110)에 고정되는 고정부(420), 상기 고정부(420)가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징(450), 하우징(450)의 내측에 설치되어 고정부(420)에 걸리는 걸쇠부(430), 걸쇠부(430)의 양단에 연결되어 걸쇠부(430)를 벌리거나 조이는 바(410-1,410-2), 바(410-1,410-2)의 외주면에 삽입되는 스프링(411-1,411-2) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
고정부(420)는 몸체부(300)에 연결되지 않고 등받이부(110)에 고정된다. 즉, 고정부(420)는 몸체부(300)와 별도로 구성된 후, 물리적으로는 독립적이다. 이 고정부(420)의 외주면에는 잠금 또는 해제를 통해 높이 조절을 위해 걸림홈(431)이 일정 간격으로 형성된다. 물론, 걸쇠부(430)가 제 1 걸쇠부(430-1) 및 제 2 걸쇠부(430-2)로 이루어짐에 따라 걸림홈(431)도 고정부(420)의 외주면에 대칭되게 형성될 수 있다. 고정부(420)는 원통관이 될 수 있다. 걸림홈(431)들의 간격은 약 1~2cm가 될 수 있다. 또한, 걸림홈(431)은 평탄면이 패인 형태로 형성된 홈이 되다. 측면에서 보면 "["형상이다.
하우징(450)은 내부에 원통형의 중공이 형성되며, 몸체부(300)에 물리적으로 연결된다. 따라서, 하우징(450)은 몸체부(300)의 제 2 가로변 플레이트(330)의 표면에 일체로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(450)을 별도로 구성한 후 볼팅 방식을 이용하여 제 2 가로변 플레이트(330)의 표면에 고정 조립하는 방식도 가능하다. 하우징(450)은 박스형상으로 도시되어 있으나, 원통형, 육각형 등의 형상도 가능하다. 또한, 하우징(450)의 내측벽에는 사각형의 돌출부(452)가 형성된다. 이 돌출부(452)는 고정부(420)의 외주면에 형성되는 걸림홈(미도시)의 평탄면내에서 위아래 슬라이딩된다. 따라서, 높이의 이동 제한이 가능하다.
걸쇠부(430)는 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)로 이루어지며, 고정부(420)를 기준으로 서로 대칭되게 설치된다. 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)의 말단은 힌지 방식으로 각각 제 1 및 제 2 바(410-1,410-2)에 연결된다. 이러한 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)가 안에서 밖으로, 밖에서 안으로 이동될 수 있도록 하우징(450)의 측면에는 개방부(451)가 형성된다. 물론, 이러한 개방부(451)를 기준으로 위아래 단차가 형성될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 바(410-1,410-2)의 외주면에 각각 제 1 및 제 2 스프링(411-1,411-2)이 삽입된다. 따라서, 사용자가 손잡이(210)를 양손으로 잡아당기면, 스프링(411-1,411-2)이 수축된다. 물론, 이때, 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)는 집게처럼 바깥쪽으로 벌어진다. 제 1 및 제 2 스프링(411-1,411-2)의 고정을 위해 제 2 가로변 플레이트(330)의 통로 내측에는 스토퍼(401)가 형성된다.
부연하면, 제 2 가로변 플레이트(330)의 하부에는 제 1 및 제 2 바(410-1,410-2)를 삽입하기 위한 통로가 형성된다. 통로는 제 2 가로변 플레이트(330)의 표면에 형성될 수도 있고 내면에 형성될 수도 있다. 물론, 이 통로는 하우징(450)이 배치되는 부분에는 형성되지 않을 수 있다. 스토퍼(401)에는 단차가 형성된다. 부연하면, 스프링(411-1,411-2)이 배치되는 부분의 지름이 다른 부분의 지름보다 크다. 따라서, 스프링(411-1,411-2)의 말단이 이 단차에 의해 고정된다.
몸체부(300)는 위쪽 방향으로 움직인다. 물론, 이를 위해 몸체부(300)의 하단이 상단에 스프링(미도시)이 설치되어 백패부(110)에 연결된다. 만일 몸체부(300)의 상단에 스프링이 연결되면, 스프링이 압축된 상태로 설치된다. 즉, 이와 달리, 몸체부(300)의 하단에 스프링이 연결되면, 스프링이 인장된 상태로 설치된다.
도 5는 도 2에 도시된 허리 링크(120)의 잠금(즉 락) 동작 개념을 보여주는 사시도이다. 도 5를 참조하면, 도 3 내지 도 4에 따른 손잡이(210)를 잡아당긴 후, 손잡이(210)를 놓으면 제 1 및 제 2 스프링(411-1,411-2)이 복원되면서 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)가 걸림홈(431)에 삽입되어 고정된 상태이다.
도 6은 도 3에 도시된 잠금부(360)의 스프링 복원에 따른 동작을 보여주는 부분 확대 사시도이다. 도 6을 참조하면, 사용자가 손잡이(210)를 바깥쪽으로 잡아당김에 따라 스토퍼(401)에 의해 압축되었던 스프링(411-1,411-2)이 사용자가 손잡이(210)를 놓음에 따라 복원된다. 부연하면, 스토퍼(401)에 형성된 단차에 의해 제 1 스프링(411-1) 및 제 2 스프링(411-2)은 압축력을 형성한다. 따라서, 제 1 바(410-1) 및 제 2 바(410-2)의 당김을 해제시, 제 1 바(410-1) 및 제 2 바(410-2)가 스프링(411-1,411-2)의 복원에 따라 안쪽으로 이동한다. 이러한 이동에 따라 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)가 집게손가락처럼 조여져 걸림홈(431)에 삽입 맞물리게 된다. 부연하면, 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)가 고정부(420)의 걸림홈(431)에 삽입되면서 고정부(420)의 외주면을 감싸는 형태이다.
도 7은 도 2에 도시된 잠금부(360)의 후면 사시도이다. 도 7을 참조하면, 손잡이(210)는 정면에서 보면 우측 손잡이(700-1)와 좌측 손잡이(700-2)의 쌍으로 구성된다. 우측 손잡이(700-1)와 좌측 손잡이(700-2)는 고리 형태이며, 각각 제 1 바(410-1) 및 제 2 바(410-2)의 말단에 연결된다.
고정부(420)의 후면 외주면에는 상하 이동 거리를 제한하기 위해 걸림홈(701)이 형성된다. 부연하면, 고정부(420)는 원통형이고, 이 원통형의 일부를 평탄하게 함으로써 위아래에 단차가 형성된다. 따라서, 하우징(450)의 중공 내측벽에도 사각형의 돌출부(도 4의 452)가 형성된다. 즉, 이 돌출부(452)가 걸림홈(701)의 위아래에 형성되는 단차에 걸리게 됨으로써 상하 이동 거리가 제한된다. 걸림홈(701)은 평판면이 패인 형태로 놓이는 홈이다. 즉, 측면에서 보면, "[" 형상이다.
도 8은 도 7에 도시된 잠금부(360)의 후면 확대 사시도이다. 도 8을 참조하면, 바(410-1,410-2)는 양단에 힌지 결합을 위한 제 1 및 제 2 말단(810,820)이 형성된다. 제 1 말단(810) 및 제 2 말단(820)은 다른 부분에 비해 둥근 곡면 형상이며 중상에 홀(812)이 형성된다. 또한, 제 2 말단(820)에서 제 1 말단(810)으로 갈수록 폭이 넓어진다. 제 1 말단(810)은 고정축(811)에 결합된다. 고정축(811)은 하우징(450)의 내면에 고정 설치되고, 이 고정축(811)이 제 1 말단(810)에 형성된 홀에 삽입된다. 고정축(811)은 맨 위쪽 부위의 지름이 다른 아래쪽 부위의 지름보다 작게 단차를 갖는다. 따라서, 이 단차에 의해 제 1 말단(810)이 더 이상 아래쪽으로 내려가지 않고 삽이 체결된다.
제 2 말단(820)은 바(410-1,410-2)의 바 말단(812)에 연결된다. 바(410-1,410-2)는 봉형상이다. 제 2 말단(820)은 중간에 중간홈이 있는 형상으로, 이 중간홈에 바(410-1,410-2)의 말단(812)이 삽입되어 체결되는 구조이다. 즉, 바 말단(812)은 양쪽이 단차를 두고 까여진 형태이다. 이 바 말단(812)이 제 2 말단(820)에 삽입된다. 물론, 바 말단(812)의 양면에는 원형의 회전부(미도시)가 돌출되게 형성되고, 이 회전부가 홀(812)에 삽입된다.
따라서, 제 1 말단(810) 및 제 2 말단(820)은 힌지 방식으로 결합되어 회전이 가능하게 된다. 제 1 및 제 2 걸쇠(410-1,410-2)의 제 2 말단(820) 사이에는 잠금 스프링(미도시)이 연결될 수 있다. 부연하면, 손잡이(700-1,700-2)의 양쪽 당김후 해제되면, 제 1 및 제 2 걸쇠(410-1,410-2)가 걸림홈(431)에 안정적으로 삽입되어 고정되도록 잠금 스프링(미도시)의 복원을 이용하는 것이다.
도 9는 도 8에 잠금부(360)의 전면 확대 사시도이다. 도 9를 참조하면, 고정축(811)이 2개로 구성되며, 이 2개의 고정축(811)에 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)의 말단(820)이 각각 연결된다.
한편, 걸림홈(431)에 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)가 삽입시, 제 1 바(410-1) 및 제 2 바(410-2)와 상기 고정부(420)간 접촉면 증가를 위해 상기 제 1 걸림홈(431)이 상기 제 1 걸쇠(430-1) 및 상기 제 2 걸쇠(430-2)의 내측면을 따라 상기 제 1 바(410-1) 및 상기 제 2 바(410-2)와의 접촉부위까지 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 고정축(811)을 1개로만 구성하고, 이 고정축(811)에 제 1 걸쇠(430-1) 및 제 2 걸쇠(430-2)의 말단(820)을 모두 연결하는 것도 가능하다. 이 경우, 제 1 걸쇠(430)와 제 2 걸쇠(430-2)는 도 8에서 기술한 바와 같이, 어느 하나는 바말단(812)과 같이 형성되고, 다른 하나는 제 2 말단(820)처럼 벌어진 구조가 된다. 물론, 이 경우, 걸림홈(431)의 위치도 더 앞쪽으로 이동될 수 있다.
또 다른 한편으로, 제 1 걸쇠(430)와 제 2 걸쇠(430-2)를 두지 않고, 제 1 바(410-1) 및 제 2 바(410-2)를 하나로 연결하고, 이 중심에 보조 지지 박스를 결합시켜 도 8에 도시된 걸림홈(701)에서 위아래로 슬라이딩하게 하는 방식도 가능하다. 물론, 이 경우, 하우징(450)도 구성될 필요가 없다.
100: 착용 로봇 110: 등받이부
120: 허리 링크 130: 골반 링크
140: 허벅지 링크 150: 종아리 링크
160: 발 링크
210: 손잡이
300: 몸체부
310: 제 1 가로변 플레이트
320-1,320-2: 제 1 및 제 2 세로변 플레이트
330: 제 2 가로변 플레이트
360: 잠금부
420: 고정부
430: 걸쇠부 431: 걸림홈
450: 하우징 451: 개방부
452: 돌출부
410-1,410-2: 제 1 및 제 2 바
411-1,411-2: 제 1 스프링 및 제 2 스프링
701: 걸림홈

Claims (20)

  1. 몸체부;
    상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 잠금 또는 해제하는 잠금부;
    상기 잠금부에 연결되어 잠금 또는 해제를 실행시키기 위한 손잡이;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부는 사각형상으로서,
    상기 사각형상의 세로변을 이루는 제 1 세로변 플레이트 및 제 2 세로변 플레이; 및
    상기 세로변과 맞닿도록 가로변을 이루는 상기 제 1 세로변 플레이트 및 상기 제 2 세로변 플레이트의 일단에 연결되는 제 1 가로변 플레이트 및 상기 제 1 세로변 플레이트 및 상기 제 2 세로변 플레이트의 타단에 연결되는 제 2 가로변 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 잠금부는,
    상기 몸체부의 상기 잠금 또는 상기 해제를 위한 제 1 걸림홈이 형성되는 고정부;
    상기 제 2 가로변 플레이트에 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징; 및
    상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 걸쇠부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 걸쇠부는 상기 고정부를 기준으로 제 1 걸쇠 및 상기 제 1 걸쇠와 대칭되는 제 2 걸쇠로 이루어지며,
    상기 잠금부는, 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠 일단에 각각 힌지 연결되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠 타단은 상기 하우징의 내부에는 설치되는 고정축과 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 외주면에는 각각 제 1 스프링 및 제 2 스프링이 삽입되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 바 및 상기 제 2 바는 상기 제 2 가로변 플레이트의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 2 가로변 플레이트의 상기 하부에는 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스토퍼에는 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김은 허용하되, 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 일측을 고정하기 위해 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단차에 의해 상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링은 압축력을 형성하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 압축력으로 인해 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김을 해제 시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 복원되어, 고정부의 상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정부는 원통형상인 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바와 상기 고정부간 접촉면 증가를 위해 상기 제 1 걸림홈이 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 내측면을 따라 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바와의 접촉부위까지 형성되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 원통형상의 후면 외주면에는 상기 높이 조절에 대한 상기 상하 방향의 이동 거리를 제한하기 위해 제 2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 중공의 내측벽에 상기 제 2 걸림홈을 따라 슬라이딩되는 사각형의 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 걸림홈 및 상기 제 2 걸림홈은 상기 원통형상에서 평탄면이 패인 형태로 놓이는 홈인 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 손잡이의 당김시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 벌어지게 되어, 고정부의 상기 제 1 걸림홈으로부터 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 이탈되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 높이조절 허리 링크.
  18. 등받이부;
    상기 등받이부의 하부와 연결되는 허리 링크; 및
    상기 허리 링크의 하부와 연결되는 골반 링크;를 포함하며,
    상기 허리 링크는,
    몸체부;
    상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 해제하는 잠금부;
    상기 잠금부에 연결되어 해제를 실행시키기 위한 손잡이;를 포함하며,
    상기 잠금부는
    상기 몸체부의 상기 해제를 위한 제 1 걸림홈이 형성되는 고정부;
    상기 몸체부에 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징;
    상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 제 1 걸쇠 및 제 2 걸쇠; 및
    상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 일단에 각각 힌지 연결되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하며,
    상기 손잡이의 당김시, 상기 제 1 바및 상기 제 2 바가 벌어지게 되어, 상기 제 1 걸림홈으로부터 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 이탈되는 것을 특징으로 하는 높이조절 허리 링크가 적용된 착용 로봇.
  19. 등받이부;
    상기 등받이부의 하부와 연결되는 허리 링크; 및
    상기 허리 링크의 하부와 연결되는 골반 링크;를 포함하며,
    상기 허리 링크는,
    몸체부;
    상기 몸체부의 일측에 배치되어 상기 몸체부의 높이 조절을 위해 상기 몸체부를 해제하는 잠금부;
    상기 잠금부에 연결되어 잠금을 실행시키기 위한 손잡이;를 포함하며,
    상기 잠금부는
    상기 몸체부의 상기 잠금을 위한 제 1 걸림홈이 형성되는 고정부;
    상기 몸체부에 연결되며, 상기 고정부가 삽입되는 중공이 내부에 형성되어 상하 방향으로 이동되는 하우징;
    상기 하우징의 내측에 설치되어 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 제 1 걸쇠 및 제 2 걸쇠; 및
    상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠의 일단에 각각 힌지 연결되며 외주면에 각각 제 1 스프링 및 제 2 스프링이 삽입되는 제 1 바 및 제 2 바;를 포함하며,
    상기 제 1 스프링 및 상기 제 2 스프링의 압축력으로 인해 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 당김을 해제 시, 상기 제 1 바 및 상기 제 2 바가 복원되어, 상기 제 1 걸림홈에 상기 제 1 걸쇠 및 상기 제 2 걸쇠가 삽입되는 것을 특징으로 하는 높이조절 허리 링크가 적용된 착용 로봇.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 바 및 상기 제 2 바의 말단 사이에 잠금 스프링이 연결되는 것을 특징으로 하는 높이조절 허리 링크가 적용된 착용 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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