KR20230103282A

KR20230103282A - 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇

Info

Publication number: KR20230103282A
Application number: KR1020210194055A
Authority: KR
Inventors: 정광욱; 이범우
Original assignee: (주)맨엔텔
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2023-07-07

Abstract

본 발명은 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에서는, 환자 이승을 위한 이승보조로봇에 있어서, 복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈; 동력을 발생시키는 주행 모터와, 상기 주행 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전 부재와, 상기 주행 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 주행 엔코더를 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승보조로봇을 주행시키는 주행 모듈; 승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 이승 모터와, 상기 이승 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 이승 엔코더와, 하기 상부 모듈에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈; 상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈; 상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈; 상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승보조로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈; 상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승보조로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈; 및 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승보조로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈을 포함하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇을 제공한다.
본 발명은 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에서는, 환자 이승을 위한 이승보조로봇에 있어서, 복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈; 동력을 발생시키는 주행 모터와, 상기 주행 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전 부재와, 상기 주행 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 주행 엔코더를 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승보조로봇을 주행시키는 주행 모듈; 승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 이승 모터와, 상기 이승 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 이승 엔코더와, 하기 상부 모듈에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈; 상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈; 상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈; 상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승보조로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈; 상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승보조로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈; 및 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승보조로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈을 포함하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇을 제공한다.

Description

운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇{TRANSFER ASSISTANT ROBOT ABLE TO COLLECT OPERATIONAL DATA}

본 발명은 이승보조로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇에 관한 것이다.

일반적으로 환자를 침대 또는 휠체어로 이승하기 위하여, 간호사 또는 간병인은 들것을 이용하여 환자를 직접 들어 올린 후, 수동으로 운반하고 있다.

하지만, 이러한 방식은 환자가 의식이 없거나 움직임에 의해 악화될 수 있는 손상 또는 불구를 가진 경우, 침대 또는 휠체어로부터 들것으로 이승시키는데 있어 보다 큰 주의가 요구되며, 특히 환자가 매우 무거울 경우 더욱 큰 주의가 요구된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 간병인을 도와 환자를 쉽게 이승시키는 이승보조로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0036253호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용 실태를 확인할 수 있는 데이터 항목을 포함하는 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 환자 이승을 위한 이승보조로봇에 있어서, 복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈; 동력을 발생시키는 주행 모터와, 상기 주행 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전 부재와, 상기 주행 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 주행 엔코더를 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승보조로봇을 주행시키는 주행 모듈; 승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 이승 모터와, 상기 이승 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 이승 엔코더와, 하기 상부 모듈에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈; 상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈; 상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈; 상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승보조로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈; 상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승보조로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈; 및 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승보조로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈을 포함하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하는 감지정보 수신부; 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 신호 처리하는 입력신호 처리부; 상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승보조로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승보조로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부; 및 응급정지를 위한 비상신호를 생성하여 상기 제어부에 제공하는 응급정지 버튼을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 리얼타임클럭을 활용하여 사용날짜를 포함하는 일시정보를 생성하고, 사용날짜, 이동거리정보, 이동시간정보, 높이조절정보, 사용자 체중정보 및 응급정지정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 운영 데이터를 수집할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 주행 엔코더는, 상기 주행 모터의 회전수를 측정하여 이동거리로 환산하고 상기 이승보조로봇의 이동거리로 정의되는 상기 이동거리정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하고, 상기 주행 모터의 회전을 검지하여 이동시간으로 환산하고 상기 이승보조로봇의 이동시간으로 정의되는 상기 이동시간정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며, 상기 이승 엔코더는, 상기 이승 모터의 회전을 검지하여 상기 승하강 모듈의 승강거리로 환산하고, 상기 이승보조로봇의 이승높이로 정의되는 상기 높이조절정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며, 상기 로드셀은, 환자의 탑승을 검지하여 상기 환자의 탑승 전후에 따른 상기 승하강 모듈의 출력값으로 환산하고, 상기 이승보조로봇의 이승 대상자 몸무게 측정으로 정의되는 상기 사용자 체중정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며, 상기 응급정지 버튼은, 상기 응급정지 버튼의 눌림 횟수를 검지하여 상기 이승보조로봇의 응급정지 횟수로 정의되는 상기 응급정지정보를 생성하여 상기 제어부로 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압력감지수단은, 상기 바퀴 고정 프레임과 상기 캐스터 프레임 체결부로부터 인가되는 압력을 감지하여 압력감지정보를 상기 제어 모듈로 출력하되, 상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 모두로부터 압력이 인가되면 제1 압력감지정보를 출력하고, 상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 중 어느 하나로부터 압력이 인가되면 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 응급정지정보를 수신한 후 상기 눌림 횟수를 저장하고, 상기 눌림 횟수가 표시되도록 출력할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 데이터 항목을 포함하는 운영 데이터 수집하여 이승보조로봇의 사용 실태를 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 확인된 사용 실태를 바탕으로 이승보조로봇의 문제점을 파악하여 기능 추가 및 성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 이승보조로봇이 추락을 감지할 경우 자동으로 주행을 정지시켜 환자를 보호할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 지도정보를 활용하여 더욱 정밀하게 이승보조로봇의 주행을 제어함으로써 추락 방지 성능을 높여 환자 보호 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 도 1의 상부 모듈의 작동 예시를 나타내는 도면들이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 1의 제1 감지모듈의 구조를 상세하게 나타내는 도면들이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 도 1의 제2 감지모듈의 작동을 상세하게 나타내는 도면들이다.
도 5는 도 1의 주행 모듈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 승하강 모듈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 제어 모듈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇(10)은 베이스 모듈(100), 주행 모듈(200), 승하강 모듈(300), 상부 모듈(400), 슬링 모듈(500), 제1 감지 모듈(600), 제2 감지모듈(700) 및 제어 모듈(800)을 포함할 수 있다.

상기 베이스 모듈(100)은 상기 이승보조로봇(10)의 베이스를 형성할 수 있다. 이를 위하여, 상기 베이스 모듈(100)은 복수의 바퀴(50)가 설치되는 한쌍의 캐스터 프레임(110)과, 상기 한쌍의 캐스터 프레임(110)을 연결하며 상기 주행 모듈(200)이 결합되는 베이스 프레임(120)을 포함할 수 있다.

상기 주행 모듈(200)은 상기 베이스 모듈(100)에 결합되어 상기 이승보조로봇(10)을 주행시킬 수 있다. 이를 위하여, 도 5를 더 참조하면, 상기 주행 모듈(200)은 동력을 발생시키는 주행 모터(210)와, 상기 주행 모터(210)로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전 부재(220)와, 상기 주행 모터(210)의 회전을 측정 및/또는 검지하는 주행 엔코더(230)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 주행 모듈(200)은 전후 좌우로 상기 이승보조로봇(10)의 이동시 동력으로 상기 회전 부재(220)를 회전시켜 주행보조 역할을 수행하고, 추락 감지시 상기 제어 모듈(800)의 제어에 따라 회전을 강제로 정지시켜 상기 이승보조로봇(10)의 이동을 정지시킬 수 있다.

또한, 상기 주행 모듈(200)은 상기 주행 엔코더(230)를 이용하여 상기 주행 모터(210)의 회전수를 측정하여 상기 이승보조로봇(10)의 이동거리로 환산하고, 상기 주행 엔코더(230)를 이용하여 상기 주행 모터(210)의 회전을 검지하여 상기 이승보조로봇(10)의 이동시간으로 환산할 수 있다. 이를 위하여, 상기 주행 엔코더(230)는 상기 주행 모터의 회전수를 측정하여 이동거리로 환산하고 상기 이승보조로봇(10)의 이동거리로 정의되는 이동거리정보를 생성하여 상기 제어 모듈(800)의 제어부(830)로 제공하고, 상기 주행 모터(210)의 회전을 검지하여 이동시간으로 환산하고 상기 이승보조로봇(10)의 이동시간으로 정의되는 이동시간정보를 생성하여 상기 제어 모듈(800)의 제어부(830)로 제공할 수 있다.

상기 승하강 모듈(300)은 상기 베이스 모듈(100)에 결합되어 상하로 승하강할 수 있다. 이러한 상기 승하강 모듈(300)은 상기 상부 모듈(400)과 결합되며, 경우에 따라 상기 상부 모듈(400)을 승하강시킬 수 있다. 이를 위하여, 도 6을 더 참조하면, 상기 승하강 모듈(300)은 승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 이승 모터(310)와, 상기 이승 모터(310)의 회전을 측정 및/또는 검지하는 이승 엔코더(320)와, 상기 상부 모듈(400)에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀(330)을 포함할 수 있다.

상기 승하강 모듈(300)은 상기 이승 엔코더(320)를 이용하여 상기 이승 모터(310)의 회전을 검지하여 상기 승하강 모듈(300)의 승강거리로 환산할 수 있다. 이를 위하여, 상기 이승 엔코더(320)는 상기 이승 모터(310)의 회전을 검지하여 상기 이승보조로봇(10)의 승강거리로 환산하고, 상기 이승보조로봇(10)의 이승높이로 정의되는 높이조절정보를 생성하여 상기 제어모듈(800)의 제어부(830)로 제공할 수 있다.

또한, 상기 승하강 모듈(300)은 상기 로드셀(330)을 이용하여 상기 상부 모듈(400)에 가해지는 압력을 측정하여 환자(사용자) 탑승 후의 상기 승하강 모듈(300)의 출력값으로 환산할 수 있다. 이를 위하여, 상기 로드셀(330)은 환자의 탑승을 검지하여 상기 환자의 탑승 전후에 따른 상기 승하강 모듈(300)의 출력값으로 환산하고, 상기 이승보조로봇(10)의 이승 대상자 몸무게 측정으로 정의되는 상기 사용자 체중정보를 생성하여 상기 제어모듈(800)의 제어부(830)로 제공할 수 있다.

상기 상부 모듈(400)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합되어 설정된 패턴으로 구동될 수 있다. 이를 위하여, 상기 상부 모듈(400)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합되는 중앙 프레임(410), 상기 중앙 프레임(410)의 일측에 결합되어 동작하는 제1측 프레임(420) 및 상기 중앙 프레임(410)의 타측에 결합되어 동작하는 제2측 프레임(430)을 포함할 수 있다.

도 2(a) 내지 도 2(d)를 더 참조하면, 상기 중앙 프레임(410)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합된 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 제1측 프레임(420)은 상기 중앙 프레임(410)의 좌측에 결합된 일 측부의 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 제2측 프레임(430)은 상기 중앙 프레임(410)의 우측에 결합된 일 측부의 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다.

이러한 상기 상부 모듈(400)은 상기 중앙 프레임(410), 상기 제1측 프레임(420), 상기 제2측 프레임(430) 각각의 회전을 이용하여 다양한 형태를 형성할 수 있다.

상기 슬링 모듈(500)은 상기 상부 모듈(400)에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지할 수 있다. 이를 위하여, 상기 슬링 모듈(500)은 상기 제1측 프레임(420) 및 상기 제2측 프레임(430) 각각에 결합되어 슬링을 지지하는 암(arm)을 포함할 수 있다.

상기 제1 감지 모듈(600)은 상기 베이스 모듈(100)에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승보조로봇(10)의 이동을 감지하여 제1 감지정보(이동감지정보)를 출력할 수 있다.

도 3(a) 및 도 3(b)를 더 참조하면, 상기 제1 감지 모듈(600)은 상기 베이스 모듈(100)의 캐스터 프레임(110)에 설치되어 전방으로 초음파를 방사하는 초음파 센서(610)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 초음파 센서(610)는 상기 캐스터 프레임(110)의 일측 단부에 결합되며, 전방의 물체 및/또는 상기 이승보조로봇(10)의 이동을 감지할 수 있다.

상기 제2 감지 모듈(700)은 상기 복수의 바퀴(50) 각각에 설치되며, 상기 이승보조로봇(10)의 추락을 감지하여 제2 감지정보(추락감지정보)를 출력할 수 있다.

도 4(a) 내지 도 4(d)를 더 참조하면, 상기 제2 감지 모듈(700)은 상기 베이스 모듈(100)에 상기 바퀴(50)를 결합시키기 위하여 상기 바퀴(50)를 고정하는 바퀴 고정 프레임(710), 상기 베이스 모듈(100)의 캐스터 프레임(110)의 하부에 결합되며 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합되는 캐스터 프레임 체결부(720), 상기 캐스터 프레임 체결부(720)를 상기 바퀴 고정 프레임(710)으로부터 이격시키는 탄성부재(730) 및 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 사이에 배치되어 압력을 감지하는 압력감지수단(740)을 포함할 수 있다.

상기 바퀴 고정 프레임(710)은 하부에 상기 바퀴(50)가 결합되고, 상부에 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 체결부재(750)를 이용하여 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 상기 캐스터 프레임 체결부(720)의 승강 돌기(725)와 상기 탄성부재(730)를 수용하는 수용홈(715)을 포함할 수 있다.

다만, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 결합시 내부에 상기 압력감지수단(740)이 배치되는 공간을 형성하도록 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 도 4의 (c)와 같이 상기 체결부재(750)와 결합되는 체결부가 상기 캐스터 프레임 체결부(720)를 향해 돌출되는 체결 돌기(718)를 포함할 수 있다.

상기 캐스터 프레임 체결부(720)는 상기 캐스터 프레임(110)의 하부에 결합되고 상기 체결부재(750)를 이용하여 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 결합될 수 있다. 이러한 상기 캐스터 프레임 체결부(720)는 상기 수용홈(715)에 수용되는 복수의 승강 돌기(725)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 바퀴(50)의 주행에 따라 상하를 움직일 수 있다. 예를 들면, 상기 바퀴(50)가 지면에 접촉하여 주행할 경우, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 수용홈(715)의 바닥면에 접촉할 수 있다. 또한, 상기 바퀴(50)가 지면으로 분리될 경우, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 탄성부재(730)에 의해 상기 수용홈(715)의 바닥면으로부터 떨어질 수 있다.

상기 탄성부재(730)는 상기 수용홈(715)에 배치되어 상기 승강 돌기(725)를 감싸는 스프링으로 형성될 수 있다.

상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 상기 캐스터 프레임 체결부(720)로부터 인가되는 압력을 감지하여 압력감지정보를 상기 제어 모듈(800)로 출력할 수 있다. 이때, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 모두로부터 압력이 인가되면 상기 제2 감지정보로 제1 압력감지정보를 출력하고, 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 중 어느 하나로부터 압력이 인가되면 상기 제2 감지정보로 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다.

예를 들면, 도 4의 (a) 및 (b)와 같이 상기 이승보조로봇(10)의 정상 주행시 상기 바퀴(50)가 지면을 따라 주행하면서 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 서로 접촉하여 근접하게 되고, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)에 의해 가압되어 상기 제1 압력감지정보를 출력할 수 있다.

또한, 도 4의 (c) 및 (d)와 같이 상기 이승보조로봇(10)의 추락시 상기 바퀴(50)가 지면으로부터 떨어져 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 서로 멀어지게 되고, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 중 부착된 어느 하나에 의해 가압되어 상기 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다.

다만, 상기 압력감지수단(740)은 실시형태에 따라 상기 이승보조로봇(10)의 정상 주행시 상기 제1 압력감지정보를 출력하지 않고, 상기 이승보조로봇(10)의 추락시에만 상기 제2 압력감지정보를 출력하도록 설정될 수 있다.

이러한 상기 압력감지수단(740)은 압전소자, 스위치, 힘센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 압력감지수단(740)은 추락 위험 감지시 상기 제어 모듈(800)로 감지정보를 전달하되, 예컨대 상기 이승보조로봇(10)의 정상 주행시 온(On) 신호로 저전압(low volt) 신호를 출력하고, 상기 이승보조로봇(10)의 추락 감지시 오프(Off) 신호로 고전압(High volt) 신호를 출력할 수 있다. 이때, 저전압 신호와 고전압 신호는 상기 이승보조로봇(10)의 정상 주행시 상기 압력감지수단(740)에서 감지되는 전압의 변동폭을 고려하여 설정된 기준전압에 의해 구분될 수 있다.

상기 제어 모듈(800)은 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승보조로봇(10)의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 도 7을 더 참조하면, 상기 제어 모듈(800)은 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하는 감지정보 수신부(810), 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 신호 처리하는 입력신호 처리부(820), 상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승보조로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승보조로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부(830), 및 응급정지를 위한 비상신호를 생성하여 상기 제어부(830)에 제공하는 응급정지 버튼(840)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 응급정지 버튼(840)은 상기 응급정지 버튼(840)의 눌림 횟수를 검지하여 상기 이승보조로봇(10)의 응급정지 횟수로 정의되는 상기 응급정지정보를 생성하여 상기 제어부(830)로 제공할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(830)는 상기 제2 감지정보로 상기 제2 압력감지정보를 수신한 경우, 상기 이승보조로봇(10)의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈(200)을 제어하여 상기 이승보조로봇(10)의 주행을 정지시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(830)는 상기 응급정지 버튼(840)으로부터 비상신호를 수신한 경우, 상기 이승보조로봇(10)의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈(200)을 제어하여 상기 이승보조로봇(10)의 주행을 정지시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부(830)는 마이크로칩의 리얼타임클럭(Real Time Clock: RTC)을 활용하여 사용날짜를 포함하는 일시정보를 생성하고, 상기 사용날짜, 상기 이동거리정보, 상기 이동시간정보, 상기 높이조절정보, 상기 사용자 체중정보 및 상기 응급정지정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 운영 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 상기 제어부(830)는 상기 응급정지정보를 수신한 후 상기 눌림 횟수를 저장하고, 상기 눌림 횟수가 표시되도록 출력할 수 있다.

이와 함께, 상기 제어 모듈(800)은 추락 감지를 알리도록 경고음을 발생시키거나, 경고등을 점멸할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어 모듈(800)은 경고음 발생부(미도시) 및/또는 경고등(미도시)을 구비할 수 있다.

한편, 상기 제어 모듈(800)은 자체적으로 지도정보를 저장하거나, 외부로부터 지도정보를 수신하여 지면의 고저를 미리 예상하고, 상기 제2 감지정보의 수신여부에 따라 상기 이승보조로봇의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈(200)을 제어하여 상기 이승보조로봇(10)의 주행을 정지시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어 모듈(800)은 외부로부터 지도정보를 수신하는 통신장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 통신장치는 유선 및/또는 무선으로 상기 지도정보를 수신할 수 있다.

이러한 상기 제어 모듈(800)은 상기 지도정보를 활용하여 더욱 정밀하게 상기 이승보조로봇(10)의 주행을 제어함으로써 추락 방지 성능을 높여 환자 보호 효과를 높일 수 있다.

또 한편, 상기 제어 모듈(800)은 제어판넬과 같은 디스플레이 장치를 구비하여 상기 이승보조로봇(10)의 운행 현황과 상기 응급정지 버튼(840)의 눌림 횟수를 표시하고, 간병인과 같은 사용자에게 효과적으로 운행 현황을 알릴 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 환자를 태우고 이동하는 이승보조로봇이 추락을 감지할 경우 자동으로 주행을 정지시켜 환자를 보호할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 이승보조로봇
100: 베이스 모듈
200: 주행 모듈
300: 승하강 모듈
400: 상부 모듈
500: 슬링 모듈
600: 제1 감지 모듈
700: 제2 감지모듈
800: 제어 모듈

Claims

환자 이승을 위한 이승보조로봇에 있어서,
복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈;
동력을 발생시키는 주행 모터와, 상기 주행 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전 부재와, 상기 주행 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 주행 엔코더를 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승보조로봇을 주행시키는 주행 모듈;
승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 이승 모터와, 상기 이승 모터의 회전을 측정 및/또는 검지하는 이승 엔코더와, 하기 상부 모듈에 가해지는 압력을 측정하는 로드셀을 포함하고, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈;
상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈;
상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈;
상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승보조로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈;
상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승보조로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈; 및
상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승보조로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈;
을 포함하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇.
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하는 감지정보 수신부;
상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 신호 처리하는 입력신호 처리부;
상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승보조로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승보조로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부; 및
응급정지를 위한 비상신호를 생성하여 상기 제어부에 제공하는 응급정지 버튼;
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
리얼타임클럭을 활용하여 사용날짜를 포함하는 일시정보를 생성하고,
사용날짜, 이동거리정보, 이동시간정보, 높이조절정보, 사용자 체중정보 및 응급정지정보 중 적어도 하나의 항목을 포함하는 운영 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇.
제3항에 있어서,
상기 주행 엔코더는,
상기 주행 모터의 회전수를 측정하여 이동거리로 환산하고 상기 이승보조로봇의 이동거리로 정의되는 상기 이동거리정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하고, 상기 주행 모터의 회전을 검지하여 이동시간으로 환산하고 상기 이승보조로봇의 이동시간으로 정의되는 상기 이동시간정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며,
상기 이승 엔코더는,
상기 이승 모터의 회전을 검지하여 상기 승하강 모듈의 승강거리로 환산하고, 상기 이승보조로봇의 이승높이로 정의되는 상기 높이조절정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며,
상기 로드셀은,
환자의 탑승을 검지하여 상기 환자의 탑승 전후에 따른 상기 승하강 모듈의 출력값으로 환산하고, 상기 이승보조로봇의 이승 대상자 몸무게 측정으로 정의되는 상기 사용자 체중정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하며,
상기 응급정지 버튼은,
상기 응급정지 버튼의 눌림 횟수를 검지하여 상기 이승보조로봇의 응급정지 횟수로 정의되는 상기 응급정지정보를 생성하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 응급정지정보를 수신한 후 상기 눌림 횟수를 저장하고, 상기 눌림 횟수가 표시되도록 출력하는 것을 특징으로 하는, 운영 데이터 수집이 가능한 이승보조로봇.