KR20220060241A - 외골격 타입의 착용 로봇 - Google Patents

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KR20220060241A
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김중호
김윤영
천주영
현동진
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현대자동차주식회사
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서울대학교산학협력단
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Abstract

착용자의 몸통에 연결된 제1고정부; 제1고정부에 회전 가능하도록 연결된 제1연결부; 제1연결부로부터 이격되어 배치되며, 제1연결부와 제1링크조립체로 연결된 제2연결부; 및 착용자의 팔 또는 다리에 연결되고, 제2연결부와 제2링크조립체로 연결된 제2고정부;를 포함하는 외골격 타입의 착용 로봇이 소개된다.

Description

외골격 타입의 착용 로봇 {EXOSKELETON TYPE WEARABLE ROBOT}
본 발명은 외회 및 내회 방향의 회전 조인트를 구형의 4바 매커니즘으로 대체함으로써 회전중심을 착용자 관절의 회전중심와 일치시키고, 굴곡 및 신전 방향의 회전 조인트를 4바 매커니즘으로 대체함으로써 하나의 액추에이터만으로도 보행에 필요한 굴곡과 신전 및 외전과 내전 모멘트를 동시에 보조할 수 있어 보다 자연스로운 보행 보조를 가능하게 하는 외골격 타입의 착용 로봇에 관한 것이다.
기존 외골격 로봇의 힙 조인트 메커니즘들은 회전 조인트들이 직렬로 연결 된 형태였다. 따라서, 로봇의 힙 조인트의 회전 중심과 착용자의 고관절의 회전 중심이 일치하지 않아 착용감이 떨어지고 모션의 범위가 한정되는 문제가 있었다.
또한, 하나의 구동기만을 사용할 경우에는 굴곡과 신전 방향의 모멘트 보조만이 가능하였기 때문에 보행에 필요한 굴곡과 신전 외에도 외전과 내전 모멘트의 동시 보조가 불가능한 문제가 있었다.
외전과 내전 모멘트의 동시 보조를 위해서는 추가적인 구동기가 필요하였는데, 구동기의 추가에 따라 로봇의 중량이 증대되고, 이에 의해 반응성이 떨어지며 착용자에게 부담을 주는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
US 9610208 B2
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 외회 및 내회 방향의 회전 조인트를 구형의 4바 매커니즘으로 대체함으로써 회전중심을 착용자 관절의 회전중심와 일치시키고, 굴곡 및 신전 방향의 회전 조인트를 4바 매커니즘으로 대체함으로써 하나의 액추에이터만으로도 보행에 필요한 굴곡과 신전 및 외전과 내전 모멘트를 동시에 보조할 수 있어 보다 자연스로운 보행 보조를 가능하게 하는 외골격 타입의 착용 로봇을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외골격 타입의 착용 로봇은, 착용자의 몸통에 연결된 제1고정부; 제1고정부에 회전 가능하도록 연결된 제1연결부; 제1연결부로부터 이격되어 배치되며, 제1연결부와 제1링크조립체로 연결된 제2연결부; 및 착용자의 팔 또는 다리에 연결되고, 제2연결부와 제2링크조립체로 연결된 제2고정부;를 포함하고, 제1링크조립체, 제2연결부, 제2링크조립체를 연결하는 각각의 연결점의 회전중심이 착용자의 관절중심을 향하도록 배치될 수 있다.
제1고정부는 착용자의 허리에 연결되고, 제2고정부는 착용자의 허벅지에 연결되며, 착용자의 관절중심은 고관절의 중심일 수 있다.
제1연결부와 제2연결부, 제1링크조립체와 제2링크조립체를 구성하는 복수의 링크들은 착용자의 관절중심을 감싸는 구 형상의 일부인 곡면 형상일 수 있다.
제1연결부는 착용자의 후방에 배치되고, 일단이 제1고정부의 후면에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.
제1링크조립체는 한쌍의 링크로 구성되고, 제1링크조립체는 제1연결부 및 제2연결부와 함께 4바 매커니즘을 구성할 수 있다.
제2링크조립체는 한쌍의 링크로 구성되고, 제2링크조립체는 제2연결부 및 제2고정부와 함께 4바 매커니즘을 구성할 수 있다.
제2연결부는 일측이 제1링크조립체를 통하여 제1연결부에 연결되고 타측이 제2링크조립체를 통하여 제2고정부에 연결될 수 있다.
제1연결부는 착용자의 후방에 배치되고, 제2고정부는 착용자의 측방에 배치되며, 제2연결부는 제1연결부와 제2고정부의 사이에 배치될 수 있다.
제1링크조립체의 순간회전축은 착용자의 관절중심에서 수직방향으로 연장된 수직축이며, 제1링크조립체의 순간회전축을 중심으로 내회 및 외회 운동이 구현될 수 있다.
제2링크조립체의 순간회전축은 외전 또는 내전 및 굴곡 또는 신전 운동에 따라 변화될 수 있다.
제2링크조립체의 순간회전축은 착용자의 관절중심을 향할 수 있다.
제1고정부는 착용자의 허리에 연결되고, 제2고정부는 착용자의 허벅지에 연결되며, 착용자의 관절중심은 고관절의 중심이고, 착용자의 보행 입각기에서 제2링크조립체의 순간회전축은 외전 운동과 신장 운동 성분의 합이 나타내는 방향에서 내전 운동과 굴곡 운동 성분의 합이 나타내는 방향으로 변화될 수 있다.
제1고정부와 제1연결부를 연결하는 연결점에는 액추에이터가 마련되고, 액추에이터는 제1고정부를 기준으로 제1연결부에 회전력을 제공할 수 있다.
제1고정부, 제1연결부, 제1링크조립체, 제2연결부, 제2링크조립체, 제2고정부를 각각 연결하는 복수의 연결점들 중 적어도 하나 이상의 연결점에는 회전각센서가 마련될 수 있다.
본 발명의 외골격 타입의 착용 로봇에 따르면, 외회 및 내회 방향의 회전 조인트를 구형의 4바 매커니즘으로 대체함으로써 회전중심을 착용자 관절의 회전중심와 일치시키고, 굴곡 및 신전 방향의 회전 조인트를 4바 매커니즘으로 대체함으로써 하나의 액추에이터만으로도 보행에 필요한 굴곡과 신전 및 외전과 내전 모멘트를 동시에 보조할 수 있어 보다 자연스로운 보행 보조를 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 확대 사시도.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 외회 및 내회 움직임을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 발생되는 모멘트의 변화를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 발생되는 모멘트의 변화를 나타낸 도식.
도 10 내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 제2링크조립체의 보행시 순간회전축의 변화를 설명하는 도면.
도 18 내지 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 출력되는 모멘트를 나타낸 그래프.
도 20 내지 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 사이즈 조절기능을 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 확대 사시도이며, 도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 외회 및 내회 움직임을 설명하기 위한 도면이고, 도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 발생되는 모멘트의 변화를 나타낸 그래프이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 발생되는 모멘트의 변화를 나타낸 도식이고, 도 10 내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 제2링크조립체의 보행시 순간회전축의 변화를 설명하는 도면이며, 도 18 내지 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 출력되는 모멘트를 나타낸 그래프이고, 도 20 내지 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 사이즈 조절기능을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 외골격 타입의 착용 로봇은, 착용자의 몸통에 연결된 제1고정부(100); 제1고정부(100)에 회전 가능하도록 연결된 제1연결부(200); 제1연결부(200)로부터 이격되어 배치되며, 제1연결부(200)와 제1링크조립체(300)로 연결된 제2연결부(400); 및 착용자의 팔 또는 다리에 연결되고, 제2연결부(400)와 제2링크조립체(500)로 연결된 제2고정부(600);를 포함하고, 제1링크조립체(300), 제2연결부(400), 제2링크조립체(500)를 연결하는 각각의 연결점의 회전중심이 착용자의 관절중심을 향하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 경우 외골격 타입의 착용 로봇에 관한 것으로서, 착용자의 외부에서 골격을 이루며 착용자의 움직임을 지지하도록 한다. 따라서 외골격 로봇으로서 로봇의 회전중심이 최대한 착용자의 회전중심과 일치되도록 하는 것이 중요하다. 착용중심이 서로 일치되지 않을 경우 이질감이 느껴지게 되어 착용자로 하여금 불편함이 발생하게 된다.
구체적으로, 도 1 내지 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 경우 착용자의 다양한 부분에 장착되어 구동이 가능하나, 특히 제1고정부(100)는 착용자의 허리(W)에 연결(120)되고, 제2고정부(600)는 착용자의 허벅지(L)에 연결(620)되며, 착용자의 관절중심은 고관절의 중심일 수 있다. 이를 통하여 착용자의 보행시 착용자의 다리(L)를 보조하도록 구성하는 것이 가능하고, 근본적으로는 착용자의 고관절의 움직임을 보조하도록 하는 것이다.
구체적으로, 제1고정부(100)는 착용자의 허리(W)에 연결된다. 제1고정부(100)는 착용자의 허리(W)에 고정됨으로써 착용자의 보행시에도 그 위치가 유지되는 것으로 볼 수 있다. 그리고 제1고정부(100)에는 제1연결부(200)가 연결된다. 제1연결부(200)는 모터(M)를 통하여 제1고정부(100)에 연결되어 모터(M)의 구동시 제1연결부(200)는 회전을 하게 되며 착용자의 보행을 보조한다.
이러한 제1연결부(200)는 착용자의 후방에 배치되고, 일단이 제1고정부(100)의 후면에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고 제1연결부(200)는 좌측과 우측에 각각 배치되어 좌우 허벅지를 모두 독립적으로 지지하도록 할 수 있다.
제1연결부(200)의 끝단에는 제1연결부(200)로부터 이격되어 배치되며, 제1연결부(200)와 제1링크조립체(300)로 연결된 제2연결부(400)가 마련된다. 제2연결부(400)는 중심이 꺾인 바(bar) 타입으로써 도시된 바와 같이 일측이 제1링크조립체(300)와 연결되고, 타측이 제2링크조립체(500)와 연결된다. 그리고 제1링크조립체(300)는 한 쌍의 링크(310,320)로 구성되고, 제1링크조립체(300)는 제1연결부(200) 및 제2연결부(400)와 함께 4바 매커니즘을 구성할 수 있다. 또한, 제2링크조립체(500)는 한 쌍의 링크(510,520)로 구성되고, 제2링크조립체(500)는 제2연결부(400) 및 제2고정부(600)와 함께 4바 매커니즘을 구성할 수 있다.
즉, 제2연결부(400)는 4바 매커니즘을 통하여 제1연결부(200) 및 제2고정부(600)와 연결되는 것이다. 그리고 제2고정부(600)는 착용자의 팔 또는 다리에 연결되고, 제2연결부(400)와 제2링크조립체(500)로 연결된다. 그리고 제1링크조립체(300), 제2연결부(400), 제2링크조립체(500)를 연결하는 각각의 연결점의 회전중심은 착용자의 관절중심을 향하도록 배치됨으로써 로봇의 회전중심과 착용자의 관절의 회전중심이 일치되어 로봇의 움직임시 착용자의 입장에서 이질감이 없도록 하는 것이다.
구체적으로, 제1연결부(200)와 제2연결부(400), 제1링크조립체(300)와 제2링크조립체(500)를 구성하는 복수의 링크들은 착용자의 관절중심을 감싸는 구 형상의 일부인 곡면 형상일 수 있다. 즉, 각각의 링크들과 파트들이 모두 구 형상의 곡면 상에 배치되고, 형상 역시 그러한 구 형상을 감싸도록 곡면으로 형성됨으로써 실제 로봇의 회전 중심이 착용자 관절의 회전 중심에 위치되도록 하는 것이다.
한편, 제2연결부(400)는 일측이 제1링크조립체(300)를 통하여 제1연결부(200)에 연결되고 타측이 제2링크조립체(500)를 통하여 제2고정부(600)에 연결될 수 있다. 그리고 제1연결부(200)는 착용자의 후방에 배치되고, 제2고정부(600)는 착용자의 측방에 배치되며, 제2연결부(400)는 제1연결부(200)와 제2고정부(600)의 사이에 배치될 수 있다.
또한, 제1링크조립체(300)의 순간회전축은 착용자의 관절중심에서 수직방향으로 연장된 수직축(X1)이며, 제1링크조립체(300)의 순간회전축을 중심으로 내회 및 외회 운동이 구현될 수 있다. 도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 외회 및 내회 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 경우 제1연결부(200)와 제1링크조립체(300) 및 제2연결부(400)가 이루는 첫번째 4바 매커니즘의 도식도이다. 첫번째 4바 매커니즘은 구형의 좌표상에 배치되는 것으로 이해될 수 있으며, 도 3과 같이 개념적으로 표현이 가능하다. 도 3의 경우에서와 같이 제2연결부(400번 링크)의 제1연결부(200번 링크)에 대한 순간적인 움직임은 조인트 304와 301을 지나는 구 상의 곡선과 조인트 303과 302를 지나는 구 상의 곡선의 교점과 구의 중심을 연결한 축을 기준으로 회전운동을 하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 제1링크조립체가 4바 매커니즘을 이루고 이 4바 매커니즘이 구 상에서 회전을 하기 때문에 결국 허벅지(L)의 외회 및 내회 운동을 구현하게 되는 것이다.
도 4의 경우와 같이 제1연결부(200)와 제1링크조립체(300) 및 제2연결부(400)가 이루는 첫번째 4바 매커니즘은 수직의 축 X1을 기준으로 회전하는 외회 및 내회 움직임을 구현하도록 한다. 이에 따라 도 5의 경우와 같이 제1링크조립체(300)는 착용자의 엉덩이 후방에 위치하면서도 고관절의 내회 및 외회 움직임이 가능하도록 하기 때문에 착용자 다리의 회전시에도 걸림이 없도록 하여 이질감을 줄이고 ROM(RANGE OF MOTION)을 증대시킬 수 있도록 한다.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 발생되는 모멘트의 변화를 나타낸 그래프이다. 사람의 보행 주기는 입각기(stance phase)와 유각기(swing phase)로 이루어져 있다. 발을 땅에 딛게 되는 입각기에는 신체가 지면 반력(GRF: ground reaction force)를 받기 때문에 근육이 발생시키는 모멘트가 증대된다. 따라서 본 발명의 로봇은 우선, 입각기에서 필요한 고관절 모멘트의 방향을 구현할 수 있는 구조를 제시한다. 도 6 내지 8은 입각기에 필요한 고관절의 모멘트를 나타낸다. 입각기 동안에는 도 6과 같이 외전 모멘트(Abduction)의 증대-감소-증대-감소가 나타남을 알 수 있다. 그리고 도 7과 같이 신전-굴곡-신전의 모멘트가 나타남을 앙 수 있다. 또한 외회와 내회의 모멘트는 매우 작게 나타남을 알 수 있다.
이러한 모멘트의 변화를 종합하면 도 9와 같이 회전(Rotation) 성분의 값은 매우 작고 외회(Abduction) 성분의 값이 +를 유지하는 동안 신전(Extension) 성분의 값이 +에서 -로 변함을 알 수 있다. 즉, 입각기 안에서 고관절 모멘트의 축의 방향은 개략적으로 도 9와 같이 Extension/Flexion 축과 Adduction/Abduction축이 있는 평면 내에서 변경되며, Abduction 방향과 Extension 방향의 중간에서 Abduction 방향과 Flexion 방향의 중간으로 이동하는 형태를 지닌다.
도 10 내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 제2링크조립체의 보행시 순간회전축의 변화를 설명하는 도면이다.
도 10 및 11은 20도 후방으로 신전되는 경우를 나타내고, 도 12 및 13은 중립 상태이며, 도 14 및 15는 전방으로 20도 굴곡되는 경우이고, 도 16 및 17은 전방으로 40도 굴곡되는 경우를 나타낸다.
제2고정부(600)의 링크와 제2연결부(400)의 링크는 1 자유도를 갖는 구형 4바 매커니즘(조인트 501,502,503,504)를 통해 연결되어 있다. 제2고정부(600)의 제2연결부(400)에 대한 순간적인 움직임은 도 10 및 11과 같이
조인트 501과 502를 지나는 구 상의 곡선과 조인트 504와 503을 지나는 구 상의 곡선의 교점과 구의 중심을 연결한 축(X2)을 기준으로 회전운동을 하는 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라 도 10 내지 17과 같이 착용자가 신전에서부터 굴곡까지의 움직임을 가질 때, 제2고정부(600)의 제2연결부(400)에 대한 순간 회전축이 Adduction 축과 Flexion 축 사이에서 Flexion 축 방향으로 이동한 뒤에, Flexion 축과 Abduction 축 사이로 이동한다.
도 18 내지 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 보행 입각기에 출력되는 모멘트를 나타낸 그래프로서, 보행 입각기에 필요한 모멘트 방향과 고관절 조인트 메커니즘이 보행 입각기에 착용자에게 가해 줄 수 있는 출력 모멘트의 방향을 비교한 그래프이다. 도 18은 모멘트 방향을 spherical coordinate에서 보았을 때, Z축 방향으로 이루는 각도인
Figure pat00001
값을 나타내며, 도 19는 XY평면에서의 각도인
Figure pat00002
값을 나타낸다. 그리고 그래프에서 a는 로봇의 출력모멘트이고 b는 착용자의 보행 입각기에 필요한 모멘트이다. 모멘트의 크기가 큰 주요 중간 부분에서 출력 모멘트와 필요 모멘트의 각도가 잘 맞는 것을 확인할 수 있다. 특히,
Figure pat00003
값이 모멘트 성분 중 abduction 방향 모멘트와 flexion 방향 모멘트 간의 비율과 관련되는데, 주요 구간 (20%~90%)에서 거의 일치함을 확인할 수 있다. 즉, 제안하는 고관절 조인트 메커니즘을 사용하면, 하나의 구동기만 사용하여도 보행에 필요한 방향의 3차원 모멘트를 구현할 수 있음을 알 수 있다.
이에 따라 제1고정부(100)와 제1연결부(200)를 연결하는 연결점에는 액추에이터(M)가 마련되고, 액추에이터(M)는 제1고정부(100)를 기준으로 제1연결부(200)에 회전력을 제공할 수 있다. 이러한 액추에이터(M)는 모터를 예로 들 수 있으며, 하나의 모터(M)만으로도 외전/내전 및 굴곡/신전의 움직임을 모두 자연스럽게 표현하며 착용자의 보행에 지지력을 제공하는 것이 가능하다. 그리고 각각의 4바 매커니즘의 동역학적 분석 및 역기구학적 분석을 위하여 각각의 매커니즘에 링크 회전각을 측정하는 회전각센서(S1,S2)가 마련될 수 있다. 따라서, 제1고정부(100), 제1연결부(200), 제1링크조립체(300), 제2연결부(400), 제2링크조립체(500), 제2고정부(600)를 각각 연결하는 복수의 연결점들 중 적어도 하나 이상의 연결점에는 회전각센서(S1,S2)가 마련될 수 있다.
도 20 내지 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 외골격 타입의 착용 로봇의 사이즈 조절기능을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 고정부에는 좌우로 한 쌍의 제1연결부(200)가 연결되고, 각 제1연결부(200)의 사이 거리는 제1연결부(200)의 슬라이딩에 의해 조절이 가능하다. 이를 통하여 착용자의 체형에 맞도록 제1연결부(200)와 모터(M)의 측방향으로의 위치 조정이 가능하다. 그리고 착용자의 허벅지(L)에는 제2고정부(600)가 연결(620)되며, 제2고정부(600) 역시 착용자의 허벅지(L)에 결합되는 부분(620)과 상대적인 거리 조정이 가능하다.
본 발명의 외골격 타입의 착용 로봇에 따르면, 외회 및 내회 방향의 회전 조인트를 구형의 4바 매커니즘으로 대체함으로써 회전중심을 착용자 관절의 회전중심와 일치시키고, 굴곡 및 신전 방향의 회전 조인트를 4바 매커니즘으로 대체함으로써 하나의 액추에이터만으로도 보행에 필요한 굴곡과 신전 및 외전과 내전 모멘트를 동시에 보조할 수 있어 보다 자연스로운 보행 보조를 가능하게 한다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 제1고정부 200 : 제1연결부
400 : 제2연결부 600 : 제2고정부

Claims (14)

  1. 착용자의 몸통에 연결된 제1고정부;
    제1고정부에 회전 가능하도록 연결된 제1연결부;
    제1연결부로부터 이격되어 배치되며, 제1연결부와 제1링크조립체로 연결된 제2연결부; 및
    착용자의 팔 또는 다리에 연결되고, 제2연결부와 제2링크조립체로 연결된 제2고정부;를 포함하고,
    제1링크조립체, 제2연결부, 제2링크조립체를 연결하는 각각의 연결점의 회전중심이 착용자의 관절중심을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1고정부는 착용자의 허리에 연결되고, 제2고정부는 착용자의 허벅지에 연결되며, 착용자의 관절중심은 고관절의 중심인 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1연결부와 제2연결부, 제1링크조립체와 제2링크조립체를 구성하는 복수의 링크들은 착용자의 관절중심을 감싸는 구 형상의 일부인 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1연결부는 착용자의 후방에 배치되고, 일단이 제1고정부의 후면에 회전 가능하도록 연결된 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1링크조립체는 한쌍의 링크로 구성되고, 제1링크조립체는 제1연결부 및 제2연결부와 함께 4바 매커니즘을 구성하는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제2링크조립체는 한쌍의 링크로 구성되고, 제2링크조립체는 제2연결부 및 제2고정부와 함께 4바 매커니즘을 구성하는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제2연결부는 일측이 제1링크조립체를 통하여 제1연결부에 연결되고 타측이 제2링크조립체를 통하여 제2고정부에 연결된 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  8. 청구항 1에 있어서,
    제1연결부는 착용자의 후방에 배치되고, 제2고정부는 착용자의 측방에 배치되며, 제2연결부는 제1연결부와 제2고정부의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  9. 청구항 1에 있어서,
    제1링크조립체의 순간회전축은 착용자의 관절중심에서 수직방향으로 연장된 수직축이며, 제1링크조립체의 순간회전축을 중심으로 내회 및 외회 운동이 구현되는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  10. 청구항 1에 있어서,
    제2링크조립체의 순간회전축은 외전 또는 내전 및 굴곡 또는 신전 운동에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  11. 청구항 10에 있어서,
    제2링크조립체의 순간회전축은 착용자의 관절중심을 향하는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  12. 청구항 11에 있어서,
    제1고정부는 착용자의 허리에 연결되고, 제2고정부는 착용자의 허벅지에 연결되며, 착용자의 관절중심은 고관절의 중심이고, 착용자의 보행 입각기에서 제2링크조립체의 순간회전축은 외전 운동과 신장 운동 성분의 합이 나타내는 방향에서 내전 운동과 굴곡 운동 성분의 합이 나타내는 방향으로 변화되는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  13. 청구항 1에 있어서,
    제1고정부와 제1연결부를 연결하는 연결점에는 액추에이터가 마련되고, 액추에이터는 제1고정부를 기준으로 제1연결부에 회전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
  14. 청구항 1에 있어서,
    제1고정부, 제1연결부, 제1링크조립체, 제2연결부, 제2링크조립체, 제2고정부를 각각 연결하는 복수의 연결점들 중 적어도 하나 이상의 연결점에는 회전각센서가 마련된 것을 특징으로 하는 외골격 타입의 착용 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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