WO2017160108A1 - 기립 보행 보조 로봇 - Google Patents

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WO2017160108A1
WO2017160108A1 PCT/KR2017/002865 KR2017002865W WO2017160108A1 WO 2017160108 A1 WO2017160108 A1 WO 2017160108A1 KR 2017002865 W KR2017002865 W KR 2017002865W WO 2017160108 A1 WO2017160108 A1 WO 2017160108A1
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WO
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user
standing
exoskeleton
lower body
joint
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/002865
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English (en)
French (fr)
Inventor
김호연
Original Assignee
(주)크레템
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements

Definitions

  • the present invention relates to a standing walking assistance robot that assists standing and walking of the elderly, disabled, or patient, and assists walking and rehabilitation exercises.
  • the walking assistance device assists in rehabilitation exercises that restore the walking ability of a person who temporarily loses walking ability, or assists a person who has lost some walking ability permanently for walking alone.
  • a person who is severely lost in walking ability or very weak in strength enough to use a wheel chair may have difficulty using it alone without the help of others.
  • a person using a conventional walking assistance device can walk only after standing with his arm or upper body leaning on the walking assistance device, but a serious person cannot stand and lean on the walking assistance device without the help of another person. The usefulness of the device is halved.
  • the present invention provides a standing walking assistance robot that assists a person who has lost walking ability to get up from a sitting position and perform a walking movement without help of another person.
  • a standing walking assistance robot that lifts the upper body wearing harness to raise a person who has lost the walking ability and assists in walking movement.
  • the present invention the lower body exoskeleton for supporting the lower body of the user and provides an external force (movement) to move the lower body, the standing support arm to raise the user in a sitting position, and the lower body exoskeleton and the standing support arm, And a main body which moves by sensing a response of the lower body supported by the lower body exoskeleton, or the standing assist arm by pulling up the upper body wearing harness worn on the upper body of the user to cause the user.
  • a standing walker assistance robot Provide a standing walker assistance robot.
  • One end of the standing auxiliary arm is provided with a magnet of a permanent magnet and an electromagnet
  • the upper body wearing harness is provided with a magnet attaching member made of a ferromagnetic material that attracts force with the magnet.
  • the distal end of the arm may move upward while in contact with the magnet attachment member to pull up the upper body wearing harness.
  • a hook is provided at a distal end of the standing auxiliary arm, and the upper body wearing harness is provided with a hook fastening member detachably fastened to the hook, and the standing supporting arm is fastened to the hook fastening member.
  • the distal end of the arm may move upward to pull the upper body wearing harness up.
  • the lower extremity exoskeleton is located in correspondence with the position of the hip joint (coxa) of the user standing up, the first drive joint (joint) capable of power rotation corresponding to the rotation range of the hip joint, the position corresponding to the position of the knee joint of the user
  • a second drive joint rotatably driven corresponding to the rotation range of the knee joint, a footrest supporting the user's foot, a femoral exoskeleton connecting the first drive joint and the second drive joint, and the second drive joint
  • it can be provided with a shin exoskeleton connecting the scaffold.
  • the lower body exoskeleton is provided with at least one sensor for detecting the movement of the lower body of the user, and when the lower body movement of the user is detected by the at least one sensor, the first drive joint and the second drive joint At least one of the user may rotate to amplify the lower body movement of the user.
  • the lower extremity exoskeleton is provided with at least one sensor for detecting the movement of the lower body of the user, if the at least one sensor detects that the movement of the lower body of the user does not follow the movement of the lower exoskeleton, the lower extremity exoskeleton At least one of the first driving joint and the second driving joint may move so that the movement of the lower body tracks the movement of the lower body of the user.
  • the lower extremity exoskeleton may further include a pelvic support harness for contacting and supporting the pelvis of the user, and a knee support harness for contacting and supporting the knee of the user.
  • the lower extremity exoskeleton which is coupled to the thigh exoskeleton, is worn in close contact with the thigh of the user, the thigh wearing harness that connects the thigh exoskeleton with the thigh of the user, and the shin is coupled to the exoskeleton, It may be further provided with a calf wearing harness which is worn to be in close contact with the calf of the user and connects the shin exoskeleton with the shin of the user.
  • the standing walking assistance robot of the present invention may further include a driving wheel that rotates power to advance the standing walking assistance robot.
  • a person who does not have the ability to stand up and walk on their own can easily rise in a sitting position without the help of another person, and after walking with the help of an erect walking robot after wearing the lower extremity exoskeleton in their lower body, You can do a walking rehabilitation exercise that suits your current condition.
  • the lower body can not move at their own will, but the upper body can move by their own will can walk alone through the assistance of the standing walking assistance robot of the present invention, can perform walking rehabilitation training.
  • FIG. 1 is a side view showing a standing walking assistance robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration for implementing the function of the standing walking assistance robot of the present invention.
  • 3 to 6 are views sequentially showing a process using the standing walking assistance robot of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating another example of a configuration in which a standing assistance arm of the standing walking assistance robot of FIG. 1 is connected to an upper body wearing harness worn by a user.
  • FIG. 1 is a side view showing a standing walking assistance robot according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram showing an example of a configuration for implementing the function of the standing walking assistance robot of the present invention.
  • the standing walking assistance robot 10 according to an embodiment of the present invention is a user 3 (see Fig. 3), such as the elderly, disabled, patients, etc. who have lost walking ability without the help of others
  • a robot that assists to walk in a sitting position and performs walking motion includes a main body 11, a lower extremity exoskeleton 40 supported by the main body 11, and a standing support arm 20.
  • the lower body exoskeleton 40 supports the lower body 6 (see FIG. 3) of the user 3 and provides an external force for the lower body 6 to move.
  • the standing assistance arm 20 stands up in the sitting position of the user 3.
  • the main body 11 is located in front of the user 3 in a state where the user 3 stands by the standing assistance arm 20 and wears the lower extremity exoskeleton 40.
  • the lower side of the main body is provided with a pair of driving wheels (17) for power rotation to advance the standing walking assistance robot (10).
  • An electric motor may be provided inside the main body 11 to supply power to the driving wheel 17.
  • the lower side of the main body 11 is provided with a pair of auxiliary wheels 18 supporting the main body 11 together with the pair of drive wheels 17 so that the main body 11 stands stably and does not fall over.
  • the pair of auxiliary wheels 18 are fastened and supported by an auxiliary wheel support 15 extending rearward from the bottom of the main body 11.
  • the pair of auxiliary wheels 18 rotates idling so as not to interfere with the progress of the body 11 when the pair of drive wheels 17 are power rotating.
  • the drive wheel 17 or the auxiliary wheel 18 may also pivot about an imaginary pivot central axis extending in the vertical direction so that the main body 11 can convert the traveling direction to the left or the right.
  • the pair of armrests 35 are fastened and supported on the upper part of the main body 11 and extend rearward.
  • the armrest 35 is provided with an input stick 65 as an example of an input unit for inputting an operation command to the lower extremity exoskeleton 40, the standing assistance arm 20, or the drive wheel 17.
  • the input stick 65 is only an example of an input unit for operating command input.
  • the input unit may include a graphical user interface (GUI) with a touch screen panel or a remote controller capable of wireless operation.
  • GUI graphical user interface
  • Lower extremity exoskeleton 40 is provided with a pair to correspond to a pair of legs of the user (3).
  • the pair of lower extremities exoskeleton 40 is respectively located in correspondence with the position of the hip joint (coxa) of the user 3 (see FIG. 6) standing up and the first drive joint rotatable in correspondence with the rotation range of the hip joint ( joint (not shown), a second drive joint (not shown) positioned corresponding to the position of the knee joint of the user 3 and capable of power rotation corresponding to the rotation range of the knee joint, the foot of the user 3 Foot 62 to support the, femoral exoskeleton 45 for connecting the first drive joint and the second drive joint, shin exoskeleton 50 for connecting the second drive joint and the footrest 62, the user And a pelvis support harness 41 for contacting and supporting the pelvis of (3), and a knee support harness 46 for contacting and supporting the knee of the user 3.
  • the first drive joint is located inside the pelvic support harness 41 or is provided inside the pelvic support harness 41 and is covered by the pelvic support harness 41, and the second drive joint is inside the knee support harness 46. It is not shown in FIG. 1 because it is positioned or provided inside the knee support harness 46 and is covered by the knee support harness 46. Similarly, an electric motor for powering the first drive joint is covered by the pelvic support harness 41, and an electric motor for powering the second drive joint is provided to the knee support harness 46. As it is obscured, it is not shown in FIG.
  • the first drive joint may be connected to and supported by the rear end of the armrest 35, or may be connected to and supported by a separate lower extremity exoskeleton support (not shown) that is fastened to the main body 11 and extends backward.
  • the pair of lower extremities exoskeleton 40 further includes thigh wearing harness 53 and calf wearing harness 57, respectively.
  • the thigh wearing harness 53 is coupled to the thigh exoskeleton 45 and is worn to be in close contact with the thigh of the user 3 to connect the thigh exoskeleton 45 with the thigh of the user 3.
  • the calf wearing harness 57 is coupled to the shin exoskeleton 50 and is worn to be in close contact with the calf of the user 3 to link the shin exoskeleton 50 and the shin of the user 3.
  • Reference numerals '55' and '59' are fixing means such as, for example, straps for closely fitting the thigh wearing harness 53 and the calf wearing harness 57 to the thighs and calves of the user 3.
  • reference numeral 63 denotes a fixing means such as, for example, a strap for fixing the foot of the user 3 to be fixedly supported on the footrest 62.
  • the lower body exoskeleton 40 is provided with at least one sensor (not shown) for detecting the movement of the lower body of the user (3).
  • the pelvis support harness 41 or the first drive joint may be provided with a sensor for detecting the rotational direction and the rotational force of the hip joint of the user (3).
  • the knee support harness 46 or the second drive joint may be provided with a sensor for detecting the rotational direction and the rotational force of the knee joint of the user (3).
  • the standing auxiliary arm 20 is for raising the user 3 (see FIG. 3) in a sitting position, and includes a first rod 21 rotatably coupled to an upper portion of the main body 11 and the first rod 21.
  • the second rod 24 is rotatably coupled to the end of the first rod 21.
  • a first arm joint (not shown) is a medium for connecting the first rod 21 and the main body 11, and rotates the first rod 21 with respect to the main body 11.
  • the second arm joint 23 is a medium for connecting the first rod 21 and the second rod 24 to rotate the second rod 24 with respect to the first rod 21.
  • An electric motor for powering the first arm joint and an electric motor for powering the second arm joint 23 are not disclosed in the drawing.
  • the standing assistance arm 20 pulls up the upper body wearing harness 70 (see FIG. 4) worn on the upper body of the user 2 to raise the user 3 in a sitting position.
  • 4 shows an upper body wearing harness in the form of a vest as an example of the upper body wearing harness 70.
  • the upper body wearing harness 70 includes a vest 71 that can be flexibly bent according to the movement of the upper body 4, and a frame 73 fixedly coupled to the outside of the vest 71.
  • the front surface of the frame 73 is provided with a magnet attachment member 75A made of a ferromagnetic material.
  • the end 26 of the second rod 24 of the standing support arm 20 is provided with an electromagnet. Accordingly, when the electromagnet of the end 26 is operated in a state where the front face of the upper body 4 of the user 3 in the sitting position and the end 26 of the standing support arm 20 are in close proximity, the electromagnet and the The attraction force due to the magnetic field acts between the magnet attachment members 75A so that the end 26 is attached to the magnet attachment member 75A.
  • the first arm joint (not shown) and the second arm joint 23 operate such that the end 26 of the standing auxiliary arm 20 moves upward while being in contact with the magnet attachment member 75A, the upper body wearing harness 70 is pulled up so that the user 3 wearing the upper body wearing harness 70 rises up effortlessly as shown in FIG. 6.
  • the same function can be implemented even if a permanent magnet is provided in place of the electromagnet at the end 26 of the standing auxiliary arm 20.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating another example of a configuration in which a standing assistance arm of the standing walking assistance robot of FIG. 1 is connected to an upper body wearing harness worn by a user. 1, 4, and 7 together, the hook 28 is connected to the distal end 26 of the standing auxiliary arm 20, and the upper body wearing harness 70 is replaced with the magnet attachment member 75A.
  • a hook fastening member 75B is detachably fastened to the hook 28.
  • the hook fastening member 75B is a member in which a small diameter portion 77 having a relatively small diameter and a large diameter portion 76 having a relatively large diameter are formed stepped, and the small diameter portion 77 is formed on the front surface of the frame 73. It is fixedly attached to the front surface.
  • the hook 28 is a ring-shaped member that is approximately parabolic, and the radius of curvature of the lower portion 29 of the hook 28 is larger than the small diameter portion 77 of the hook fastening member 75B, but the large diameter portion ( Smaller than 76).
  • the transverse width of the upper portion of the opening 31 formed by the hook 28 than the hook lower portion 29 is larger than the large diameter portion 76.
  • the upper end of the hook 28 is provided with a small ring-shaped string connection portion 30. Tie a knot to connect one end of the string 33 to the string connecting portion 30, and although not shown in FIG. 7, the other end of the string 33 to the end 26 of the standing support arm 20.
  • the hook 28 can be connected to the distal end 26 of the standing assistance arm 20.
  • the hook 28 is close to the front surface of the upper body wearing harness 70 such that the large diameter portion 76 of the hook fastening member 75B protrudes forward through the opening 31 of the hook 28.
  • the hook lower portion 29 supports the small diameter portion 77 of the hook fastening member 75B and is blocked by the large diameter portion 76 and the hook 28 is hooked. It is fastened to the member 75B.
  • the standing walking assistance robot 10 of the present invention operates the standing assistance arm 20, a pair of lower extremity exoskeleton 40, and a pair of driving wheels 17 to operate.
  • the drive unit 69 includes an electric motor (not shown) that provides rotational power to a first arm joint (not shown) of the standing auxiliary arm 20, and a second arm joint 23 of the standing auxiliary arm 20.
  • Electric motor that provides rotational power to the first drive joint (not shown) of the lower extremity exoskeleton 40, and a second drive joint of the lower body exoskeleton 40.
  • An electric motor (not shown) for providing rotational power to (not shown), and an electric motor (not shown) for providing rotational power to the drive wheel 17 are included.
  • the sensing unit 68 includes at least one sensor (not shown) for detecting the movement of the lower body 6 of the user 3, which is provided in the lower body exoskeleton 40 as described above.
  • the control unit 67 grasps the state of the user 3 (see FIG. 6) by a detection signal transmitted from at least one sensor included in the sensing unit 68, and includes the driving unit 69 in the driving unit 69.
  • the control signal for operating the electric motor is transmitted to the electric motor.
  • the control unit 67 transmits a control signal to the electric motor so that the electric motor included in the drive unit 69 operates to correspond to the set value input through the above-described input unit.
  • the control unit 67 transmits a drive signal corresponding to the specified walking speed and stride length to the electric motor of the drive unit 69, and the first drive joint (not shown) and the second drive joint of the lower extremity exoskeleton 40 (Not shown) and the drive wheel 17 operate in correspondence with the specified walking speed and stride length.
  • the movement of the lower body 6 of the user 3 is caused by the movement of the lower body 6 through the detection signal detected by the at least one sensor included in the sensing unit 68 during the operation of the lower body exoskeleton 40 and the driving wheel 17.
  • control unit 67 transmits an appropriate control signal and the lower extremity exoskeleton 40 by the control signal to follow the movement of the lower body 6 of the user 3. At least one of the first drive joint and the second drive joint moves, and the drive wheel 17 also rotates. That is, the walking speed and the stride length of the lower body exoskeleton 40 are reduced in accordance with the state of the user 3, and the rotation speed of the drive wheel 17 is also reduced.
  • the user 3 wears the lower body exoskeleton 40 as shown in FIG.
  • the control unit 67 transmits an appropriate control signal.
  • At least one of the first drive joint and the second drive joint of the lower extremity exoskeleton 40 is moved by the control signal so that the movement of the lower body 6 of the user 3, that is, the walking motion, is amplified. 17) Also rotate.
  • FIG. 3 to 6 are views sequentially showing a process using the standing walking assistance robot of FIG.
  • the lower body 6 may not move freely at will, but the upper body 4 may use the standing walking assistance robot 10 alone by the user 3 who can move freely.
  • the user 3 approaches the standing assistance assistance robot 10 from the rear while riding on a wheel chair 1.
  • the user 3 wears the upper body wearing harness 70 on the upper body 4. Since the upper body wearing harness 70 includes a vest 71, the upper body wearing harness 70 is easy to be worn by the user 3, and the upper body wearing harness 70 is pulled upward while being worn to fit the upper body 4. 4) do not fall out.
  • the user 3 approaches the wheel chair 1 closer to the standing walking assistance robot 10, raises his foot on the footrest 62 and fastens it with the fixing means 63, and the calf wear harness. Wear (57) to fit the calf. Then, by pressing one button of an input unit such as a remote controller, the electromagnet at the end 26 of the standing auxiliary arm 20 is operated, and the standing auxiliary arm end 26 is placed on the front of the upper body wearing harness 70. It attaches to 75 A of magnet attachment members.
  • an input unit such as a remote controller
  • a first arm joint (not shown) and a second arm allow the user 3 to press the other button of the input unit such as the remote controller so that the end 26 of the standing assistance arm 20 moves upward.
  • the arm joint 23 is operated.
  • the user 3 rises up from the wheel chair 1 and becomes a standing posture.
  • the thigh wearing harness 53 is worn to be in close contact with the thigh. Accordingly, the pelvis of the user 3 is contact-supported by the pelvic support harness 41, and the knee of the user 3 is contact-supported by the knee support harness 46.
  • the state shown in FIG. 6 is a state in which the user 3 is ready to walk alone using the standing walking assistance robot 10.
  • the user may input a set value through the input unit to start walking. .
  • the user 3 may support his / her arm 5 on the armrest 35 and hold the input stick 65 by hand to change the walking speed and walking direction.
  • the control unit 67 reflects the detection result of the sensing unit 68 to drive the driving unit. The operation of 69 is controlled.
  • the present invention is applicable to a standing walking assistance robot.

Abstract

보행 능력을 상실한 사람이 타인의 도움 없이 앉은 자세에서 일어나서 보행 운동을 하도록 보조하는 기립 보행 보조 로봇이 개시된다. 개시된 기립 보행 보조 로봇은, 사용자의 하체를 지지하며 하체가 움직이도록 외력(外力)을 제공하는 하체 외골격, 사용자를 앉은 자세에서 세워 일으키는 기립 보조 암, 및 하체 외골격 및 기립 보조 암을 지지하며, 입력된 이동 명령에 의해, 또는 하체 외골격에 지지된 하체의 반응을 감지하여 이동하는 본체를 구비한다. 기립 보조 암은 사용자의 상체에 착용된 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올려 사용자를 일으킨다.

Description

기립 보행 보조 로봇
본 발명은 노약자, 장애인, 또는 환자의 기립과 보행을 보조하고 보행 재활 운동을 보조하는 기립 보행 보조 로봇에 관한 것이다.
고령화 사회의 도래와 헬스 케어(health care)에 대한 관심 증대로 인해 노약자, 장애인, 환자 등 보행 능력을 상실한 사람들의 보행을 돕는 보행 보조 장치들이 개시되고 있다. 보행 보조 장치는 일시적으로 보행 능력을 상실한 사람의 보행 능력을 회복시키는 재활 운동을 보조하거나, 영구적으로 보행 능력을 일부 상실한 사람이 혼자서 보행하는 것을 보조한다.
그런데, 종래의 보행 보조 장치는 휠체어(wheel chair)를 이용해야 할 정도로 보행 능력이 심하게 상실된 사람이나 근력이 매우 약한 사람은 타인의 도움 없이 혼자서 이용하기에는 어려움이 있다. 부연하면, 종래의 보행 보조 장치를 이용하는 사람은 상기 보행 보조 장치에 팔 또는 상체를 기대고 선 이후에야 보행이 가능한데, 상태가 심각한 사람은 타인의 도움 없이는 일어서서 보행 보조 장치에 기댈 수도 없어, 보행 보조 장치의 유용성이 반감되고 있다.
본 발명은 보행 능력을 상실한 사람이 타인의 도움 없이 앉은 자세에서 일어나서 보행 운동을 하도록 보조하는 기립 보행 보조 로봇을 제공한다.
본 발명은, 보행 능력을 상실한 사람이 상체 착용 하네스를 착용하면, 상기 상체 착용 하네스를 들어 올려 상기 보행 능력을 상실한 사람을 일으켜 세우고 보행 운동을 하도록 보조하는 기립 보행 보조 로봇을 제공한다.
본 발명은, 사용자의 하체를 지지하며 상기 하체가 움직이도록 외력(外力)을 제공하는 하체 외골격, 상기 사용자를 앉은 자세에서 세워 일으키는 기립 보조 암, 및 상기 하체 외골격 및 상기 기립 보조 암을 지지하며, 입력된 이동 명령에 의해, 또는 상기 하체 외골격에 지지된 하체의 반응을 감지하여 이동하는 본체를 구비하고, 상기 기립 보조 암은 상기 사용자의 상체에 착용된 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올려 상기 사용자를 일으키는 기립 보행 보조 로봇을 제공한다.
상기 기립 보조 암의 말단에는 영구 자석 및 전자석 중 하나의 자석이 구비되고, 상기 상체 착용 하네스에는 상기 자석과의 사이에 인력(引力)이 작용하는 강자성체로 이루어진 자석 부착 부재가 구비되어, 상기 기립 보조 암의 말단이 상기 자석 부착 부재에 접촉된 채 상향 이동하여 상기 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올릴 수 있다.
상기 기립 보조 암의 말단에는 후크(hook)가 구비되고, 상기 상체 착용 하네스에는 상기 후크에 착탈 가능하게 체결되는 후크 체결 부재가 구비되어, 상기 후크가 상기 후크 체결 부재에 체결된 상태로 상기 기립 보조 암의 말단이 상향 이동하여 상기 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올릴 수 있다.
상기 하체 외골격은, 일어선 사용자의 고관절(coxa)의 위치와 대응되게 위치하며 상기 고관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제1 구동 조인트(joint), 상기 사용자의 무릎 관절의 위치와 대응되게 위치하며 상기 무릎 관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제2 구동 조인트, 상기 사용자의 발을 지지하는 발판, 상기 제1 구동 조인트와 상기 제2 구동 조인트를 연결하는 대퇴부 외골격, 및 상기 제2 구동 조인트와 상기 발판을 연결하는 정강이 외골격을 구비할 수 있다.
상기 하체 외골격에는 상기 사용자의 하체의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서(sensor)가 구비되고, 상기 적어도 하나의 센서에 의해 상기 사용자의 하체 움직임이 감지되면 상기 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 상기 사용자의 하체 움직임이 증폭되도록 회전할 수 있다.
상기 하체 외골격에는 상기 사용자의 하체의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서가 구비되고, 상기 사용자의 하체의 움직임이 상기 하체 외골격의 움직임을 따라가지 못하는 것으로 상기 적어도 하나의 센서가 감지하면, 상기 하체 외골격의 움직임이 상기 사용자의 하체의 움직임을 추종하도록 상기 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 움직일 수 있다.
상기 하체 외골격은, 상기 사용자의 골반을 접촉 지지하는 골반 지지 하네스(harness), 및 상기 사용자의 무릎을 접촉 지지하는 무릎 지지 하네스를 더 구비할 수 있다.
상기 하체 외골격은, 상기 대퇴부 외골격에 결합된 것으로, 상기 사용자의 허벅지에 밀착되도록 착용되어 상기 대퇴부 외골격과 상기 사용자의 대퇴부를 연계하는 허벅지 착용 하네스(harness), 및 상기 정강이 외골격에 결합된 것으로, 상기 사용자의 종아리에 밀착되도록 착용되어 상기 정강이 외골격과 상기 사용자의 정강이를 연계하는 종아리 착용 하네스를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 기립 보행 보조 로봇은, 상기 기립 보행 보조 로봇을 진행시키기 위해 동력 회전하는 구동 휠(wheel)을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스스로 일어설 능력과 보행 능력이 없는 사람이 타인의 도움 없이 쉽게 앉은 자세에서 일어날 수 있고, 일어난 자세에서 하체 외골격을 자신의 하체에 착용한 후에 기립 보행 보조 로봇의 도움으로 보행을 할 수 있으며, 자신의 현재 상태에 맞게 적절한 보행 재활 운동을 할 수 있다. 부연하면, 하체는 자신의 의지대로 움직일 수 없으나 상체는 자신의 의지대로 움직일 수 있는 사람이 본 발명의 기립 보행 보조 로봇의 보조를 통하여 혼자서 보행할 수 있고, 보행 재활 훈련을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기립 보행 보조 로봇을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 기립 보행 보조 로봇의 기능 구현을 위한 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 기립 보행 보조 로봇을 이용하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 기립 보행 보조 로봇의 기립 보조 암(arm)과 사용자가 착용한 상체 착용 하네스를 연결하는 구성의 다른 일 예를 도시한 사시도이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기립 보행 보조 로봇을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기립 보행 보조 로봇을 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 기립 보행 보조 로봇의 기능 구현을 위한 구성의 일 예를 도시한 블록도이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기립 보행 보조 로봇(10)은 보행 능력을 상실한 노인, 장애인, 환자 등과 같은 사용자(3)(도 3 참조)가 타인의 도움 없이 앉은 자세에서 일어나서 보행 운동을 하도록 보조하는 로봇으로서, 본체(11)와, 상기 본체(11)에 지지되는 하체 외골격(40) 및 기립 보조 암(arm)(20)을 구비한다. 하체 외골격(40)은 사용자(3)의 하체(6)(도 3 참조)를 지지하며 상기 하체(6)가 움직이도록 외력(外力)을 제공한다. 기립 보조 암(20)은 사용자(3)를 앉은 자세에서 세워 일으킨다.
본체(11)는 사용자(3)가 기립 보조 암(20)에 의해 기립되고 하체 외골격(40)을 착용한 상태에서 상기 사용자(3)의 전방(前方)에 위치한다. 본체의 하측에는 기립 보행 보조 로봇(10)을 진행시키기 위해 동력 회전하는 한 쌍의 구동 휠(wheel)(17)이 구비된다. 본체(11) 내부에는 상기 구동 휠(17)에 동력을 공급하는 전동 모터(motor)가 구비될 수 있다. 본체(11)의 하측에는 본체(11)가 안정적으로 서 있고 쓰러지지 않도록 한 쌍의 구동 휠(17)과 함께 본체(11)를 지지하는 한 쌍의 보조 휠(18)이 구비된다. 상기 한 쌍의 보조 휠(18)은 본체(11)의 하부에서 후방으로 연장된 보조 휠 지지대(15)에 체결 지지된다. 상기 한 쌍의 보조 휠(18)은 한 쌍의 구동 휠(17)이 동력 회전할 때 본체(11)의 진행을 방해하지 않도록 아이들링(idling) 회전한다. 본체(11)가 진행 방향을 좌측 또는 우측으로 변환할 수 있도록 구동 휠(17) 또는 보조 휠(18)이 상하 방향으로 연장된 가상의 피봇(pivot) 중심축에 대해 피봇 회전할 수도 있다.
한 쌍의 팔걸이(35)는 본체(11)의 상부에 체결 지지되어 후방으로 연장된다. 상기 팔걸이(35)에는 하체 외골격(40), 기립 보조 암(20), 또는 구동 휠(17)에 작동 명령을 입력하기 위한 입력 유닛의 일 예로서, 입력 스틱(stick)(65)이 마련된다. 다만, 상기 입력 스틱(65)은 작동 명령 입력을 위한 입력 유닛의 일 예에 불과하다. 예를 들어, 입력 유닛은, 터치스크린 패널(touch screen panel)을 구비한 GUI(graphic user interface) 또는 무선 조작이 가능한 리모트 콘트롤러(remote controller)를 포함할 수도 있다.
하체 외골격(40)은 사용자(3)의 한 쌍의 다리에 대응되게 한 쌍이 구비된다. 한 쌍의 하체 외골격(40)은 각각, 일어선 사용자(3)(도 6 참조)의 고관절(coxa)의 위치와 대응되게 위치하며 상기 고관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제1 구동 조인트(joint)(미도시), 상기 사용자(3)의 무릎 관절의 위치와 대응되게 위치하며 상기 무릎 관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제2 구동 조인트(미도시), 상기 사용자(3)의 발을 지지하는 발판(62), 상기 제1 구동 조인트와 상기 제2 구동 조인트를 연결하는 대퇴부 외골격(45), 상기 제2 구동 조인트와 상기 발판(62)을 연결하는 정강이 외골격(50), 상기 사용자(3)의 골반을 접촉 지지하는 골반 지지 하네스(harness)(41), 및 상기 사용자(3)의 무릎을 접촉 지지하는 무릎 지지 하네스(46)를 구비한다.
상기 제1 구동 조인트는 골반 지지 하네스(41) 내측에 위치하거나 골반 지지 하네스(41) 내부에 마련되어 상기 골반 지지 하네스(41)에 가려지고, 상기 제2 구동 조인트는 무릎 지지 하네스(46) 내측에 위치하거나 무릎 지지 하네스(46) 내부에 마련되어 상기 무릎 지지 하네스(46)에 가려지므로, 도 1에서 도시되지 않는다. 마찬가지로, 상기 제1 구동 조인트에 동력을 제공하는 전동 모터(motor)는 상기 골반 지지 하네스(41)에 가려지고, 상기 제2 구동 조인트에 동력을 제공하는 전동 모터는 상기 무릎 지지 하네스(46)에 가려지므로, 도 1에서 도시되지 않는다. 상기 제1 구동 조인트는 상기 팔걸이(35)의 후단에 연결 지지될 수도 있고, 본체(11)에 체결 지지되어 후방으로 연장된 별개의 하체 외골격 지지대(미도시)에 연결 지지될 수도 있다.
상기 한 쌍의 하체 외골격(40)은 각각 허벅지 착용 하네스(harness)(53)와 종아리 착용 하네스(57)를 더 구비한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 허벅지 착용 하네스(53)는 대퇴부 외골격(45)에 결합되며, 사용자(3)의 허벅지에 밀착되도록 착용되어 대퇴부 외골격(45)과 사용자(3)의 대퇴부를 연계한다. 종아리 착용 하네스(57)는 정강이 외골격(50)에 결합되며, 사용자(3)의 종아리에 밀착되도록 착용되어 정강이 외골격(50)과 사용자(3)의 정강이를 연계한다. 참조번호 '55' 및 '59'는 허벅지 착용 하네스(53)와 종아리 착용 하네스(57)를 사용자(3)의 허벅지 및 종아리에 밀착 착용하기 위한 예컨대, 스트랩(strap)과 같은 고정 수단이다. 또한, 참조번호 '63'은 사용자(3)의 발이 발판(62)에 고정 지지되도록 고정하는 예컨대, 스트랩과 같은 고정 수단이다.
하체 외골격(40)에는 사용자(3)의 하체의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서(sensor)(미도시)가 구비된다. 예를 들어, 상기 골반 지지 하네스(41) 또는 상기 제1 구동 조인트에 사용자(3)의 고관절의 회전 방향과 회전력을 감지하는 센서가 구비될 수 있다. 또한, 상기 무릎 지지 하네스(46) 또는 상기 제2 구동 조인트에 사용자(3)의 무릎 관절의 회전 방향과 회전력을 감지하는 센서가 구비될 수 있다.
기립 보조 암(20)은 사용자(3)(도 3 참조)를 앉은 자세에서 세워 일으키기 위한 것으로, 본체(11)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 제1 로드(rod)(21)와, 상기 제1 로드(21)의 말단에 회전 가능하게 결합되는 제2 로드(24)를 구비한다. 제1 암 조인트(미도시)는 상기 제1 로드(21)와 상기 본체(11)를 연결하는 매개체로서, 상기 제1 로드(21)를 상기 본체(11)에 대해 동력 회전시킨다. 제2 암 조인트(23)는 상기 제1 로드(21)와 상기 제2 로드(24)를 연결하는 매개체로서, 상기 제2 로드(24)를 상기 제1 로드(21)에 대해 동력 회전시킨다. 상기 제1 암 조인트에 동력을 제공하는 전동 모터(motor)와, 상기 제2 암 조인트(23)에 동력을 제공하는 전동 모터는 도면에 개시되지 않는다.
기립 보조 암(20)은 사용자(2)의 상체에 착용되는 상체 착용 하네스(harness)(70)(도 4 참조)를 위로 끌어 올려, 앉은 자세의 사용자(3)를 일으켜 세운다. 도 4에는 상체 착용 하네스(70)의 일 예로서 조끼(vest) 형태의 상체 착용 하네스가 도시되어 있다. 상기 상체 착용 하네스(70)는 상체(4)의 움직임에 따라 유연하게 구부러질 수 있는 조끼(71)와, 상기 조끼(71)의 외측에 고정 결합된 프레임(frame)(73)을 구비한다. 상기 프레임(73)의 전면(前面)에는 강자성체로 이루어진 자석 부착 부재(75A)가 구비된다.
기립 보조 암(20)의 제2 로드(24)의 말단(26)에는 전자석이 구비된다. 따라서, 앉은 자세의 사용자(3)의 상체(4) 전면(前面)과 기립 보조 암(20)의 말단(26)이 근접된 상태에서 상기 말단(26)의 전자석을 작동시키면, 상기 전자석과 상기 자석 부착 부재(75A) 사이에 자기장에 의한 인력(引力)이 작용하여 상기 말단(26)이 상기 자석 부착 부재(75A)에 부착된다. 이처럼 기립 보조 암(20)의 말단(26)이 자석 부착 부재(75A)에 접촉된 채 상향 이동하도록 상기 제1 암 조인트(미도시)와 제2 암 조인트(23)가 작동하면, 상체 착용 하네스(70)가 위로 끌어 올려져 도 6에 도시된 바와 같이 상기 상체 착용 하네스(70)를 착용한 사용자(3)가 힘들이지 않고 일어서게 된다. 한편, 상기 기립 보조 암(20)의 말단(26)에 전자석을 대신하여 영구 자석이 구비되어도 동일한 기능이 구현될 수 있다.
도 7은 도 1의 기립 보행 보조 로봇의 기립 보조 암(arm)과 사용자가 착용한 상체 착용 하네스를 연결하는 구성의 다른 일 예를 도시한 사시도이다. 도 1, 도 4, 및 도 7을 함께 참조하면, 기립 보조 암(20)의 말단(26)에 후크(28)가 연결되고, 상체 착용 하네스(70)에는 자석 부착 부재(75A) 대신에 상기 후크(28)에 착탈 가능하게 체결되는 후크 체결 부재(75B)가 구비된다. 상기 후크 체결 부재(75B)는 상대적으로 직경이 작은 소직경부(77)와 상대적으로 직경이 큰 대직경부(76)가 단차지게 형성된 부재로서, 상기 소직경부(77)가 프레임(73)의 전면(前面)에 고정 부착된다.
상기 후크(28)는 대략 포물선에 가까운 링(ring) 형상의 부재로서, 후크(28)의 하부(29)의 곡률 반경은 후크 체결 부재(75B)의 소직경부(77)보다는 크지만 대직경부(76)보다는 작다. 그리고, 상기 후크(28)에 의해 형성되는 개구(31) 중에서 상기 후크 하부(29)보다 상측 부분의 횡방향 폭은 상기 대직경부(76)보다 크다. 후크(28)의 상단부에는 작은 링(ring) 형상의 끈 연결부(30)가 마련된다. 매듭을 묶어 끈(33)의 일 측 단부를 상기 끈 연결부(30)에 연결하고, 도 7에 도시되진 않았으나 상기 끈(33)의 타 측 단부를 기립 보조 암(20)의 말단(26)에 연결하여 후크(28)를 기립 보조 암(20)의 말단(26)에 연결할 수 있다.
상기 후크(28)의 개구(31)를 통과하여 상기 후크 체결 부재(75B)의 대직경부(76)가 전방으로 돌출되도록 상기 후크(28)를 상체 착용 하네스(70)의 전면(前面)에 근접시키고 후크(28)를 위로 당기면, 상기 후크 하부(29)가 후크 체결 부재(75B)의 소직경부(77)를 지지함과 동시에 대직경부(76)에 가로막혀, 상기 후크(28)가 후크 체결 부재(75B)에 체결된다. 이 상태로 기립 보조 암(20)의 말단(26)이 상향 이동하도록 기립 보조 암(20)의 제1 암 조인트(미도시)와 제2 암 조인트(23)가 작동하면, 상체 착용 하네스(70)가 위로 끌어 올려져 상체 착용 하네스(70)를 착용한 사용자(3)가 힘들이지 않고 일어서게 된다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 기립 보행 보조 로봇(10)은 기립 보조 암(20)과, 한 쌍의 하체 외골격(40)과, 한 쌍의 구동 휠(17)을 동작시키는 구동 유닛(69)과, 상기 구동 유닛(69)의 동작을 제어하는 제어 유닛(67)과, 상기 한 쌍의 하체 외골격(40)을 착용한 사용자의 상태를 감지하는 감지 유닛(68)을 구비한다. 상기 구동 유닛(69)은, 기립 보조 암(20)의 제1 암 조인트(미도시)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터(미도시), 기립 보조 암(20)의 제2 암 조인트(23)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터(미도시), 하체 외골격(40)의 제1 구동 조인트(미도시)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터(미도시), 하체 외골격(40)의 제2 구동 조인트(미도시)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터(미도시), 및 구동 휠(17)에 회전 동력을 제공하는 전동 모터(미도시)를 포함한다.
상기 감지 유닛(68)은 상술한 바와 같이 하체 외골격(40)에 구비된, 사용자(3)의 하체(6)의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서(sensor)(미도시)를 포함한다. 상기 제어 유닛(67)은 상기 감지 유닛(68)에 포함된 적어도 하나의 센서에서 송신된 감지 신호에 의해 사용자(3)(도 6 참조)의 상태를 파악하고, 상기 구동 유닛(69)에 포함된 전동 모터를 작동시키는 제어 신호를 상기 전동 모터에 송신한다. 또한, 상기 제어 유닛(67)은 상술한 입력 유닛를 통해 입력된 설정값에 대응되게 상기 구동 유닛(69)에 포함된 전동 모터가 작동하도록 제어 신호를 상기 전동 모터에 송신한다.
예를 들어, 재활 운동 모드(mode)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이 사용자(3)가 하체 외골격(40)을 착용하고 일어선 상태에서 입력 유닛을 통해 보행 속도와 보폭을 특정하여 입력하면, 제어 유닛(67)이 상기 특정된 보행 속도와 보폭에 대응되는 구동 신호를 구동 유닛(69)의 전동 모터에 송신하고, 하체 외골격(40)의 제1 구동 조인트(미도시)와 제2 구동 조인트(미도시)와, 구동 휠(17)은 상기 특정된 보행 속도와 보폭에 대응되게 동작한다. 그런데, 하체 외골격(40)과 구동 휠(17)의 동작 중에 상기 감지 유닛(68)에 포함된 적어도 하나의 센서가 감지한 감지 신호를 통해 사용자(3)의 하체(6)의 움직임이 하체 외골격(40)의 움직임을 따라가지 못하는 것으로 판단되면, 제어 유닛(67)이 적절한 제어 신호를 송신하며, 사용자(3)의 하체(6)의 움직임을 추종하도록 상기 제어 신호에 의해 하체 외골격(40)의 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 움직이고, 구동 휠(17)도 회전한다. 즉, 하체 외골격(40)의 보행 속도와 보폭이 사용자(3)의 상태에 맞춰져서 감소되며, 구동 휠(17)의 회전 속도도 감속된다.
다른 예로서, 하체(6)의 힘이 부족한 사용자(3)가 혼자 보행할 수 있게 돕는 보행 보조 모드에서는, 도 6에 도시된 바와 같이 사용자(3)가 하체 외골격(40)을 착용하고 일어선 상태에서 상기 감지 유닛(68)에 포함된 적어도 하나의 센서가 감지한 감지 신호를 통해 사용자(3)의 하체(6)가 미약하게 움직이는 것으로 판단되면, 제어 유닛(67)이 적절한 제어 신호를 송신하며, 사용자(3)의 하체(6)의 움직임, 즉 보행 동작이 증폭되도록 상기 제어 신호에 의해 하체 외골격(40)의 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 움직이고, 구동 휠(17)도 회전한다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 기립 보행 보조 로봇을 이용하는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 하체(6)는 의지대로 움직이기 어렵지만 상체(4)는 의지대로 움직일 수 있는 사용자(3)가 기립 보행 보조 로봇(10)을 혼자 이용할 수 있다. 상기 사용자(3)는 휠 체어(wheel chair)(1)에 탄 채로 후방으로부터 기립 조행 보조 로봇(10)을 향해 접근한다. 도 4를 참조하면, 사용자(3)가 상체(4)에 상체 착용 하네스(70)를 착용한다. 상기 상체 착용 하네스(70)는 조끼(71)를 포함하므로, 사용자(3)가 입고 벗기 용이하고, 상체(4)에 꼭 맞게 착용한 상태로 상체 착용 하네스(70)를 위로 잡아 당기더라도 상체(4)에서 빠지지 않는다.
도 5를 참조하면, 사용자(3)가 휠 체어(1)를 기립 보행 보조 로봇(10)에 좀더 가깝게 접근시키고, 발판(62)에 발을 올리고 고정 수단(63)으로 고정하고, 종아리 착용 하네스(57)를 종아리에 밀착되도록 착용한다. 그리고, 리모트 콘트롤러와 같은 입력 유닛의 일 버튼을 눌러 기립 보조 암(20)의 말단(26)의 전자석을 작동시키고, 상기 기립 보조 암 말단(26)을 상체 착용 하네스(70) 전면(前面)의 자석 부착 부재(75A)에 부착한다.
도 6을 참조하면, 사용자(3)가 상기 리모트 콘트롤러와 같은 입력 유닛의 다른 일 버튼을 눌러 기립 보조 암(20)의 말단(26)이 상향 이동하도록 제1 암 조인트(미도시)와 제2 암 조인트(23)를 동작시킨다. 이렇게 되면 사용자(3)는 휠 체어(1)에서 일어나 선 자세가 된다. 그리고, 허벅지 착용 하네스(53)를 허벅지에 밀착되도록 착용한다. 이에 따라, 골반 지지 하네스(41)에 의해 사용자(3)의 골반이 접촉 지지되고, 무릎 지지 하네스(46)에 의해 사용자(3)의 무릎이 접촉 지지된다.
도 6에 도시된 상태가 기립 보행 보조 로봇(10)을 이용하여 사용자(3) 혼자 보행을 하기 위한 준비가 완료된 상태이며, 상술한 바와 같이 입력 유닛을 통해 설정값을 입력하여 보행을 시작할 수 있다. 한편, 보행 개시를 위해 또는 보행 중에 사용자(3)는 자신의 팔(5)을 팔걸이(35)에 지지하고 입력 스틱(65)을 손으로 쥐고 조작하며 보행 속도 및 보행 방향 등을 변경할 수 있다. 또한, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 사용자(3)가 하체 외골격(40)을 착용하고 일어서 보행 준비가 되면, 감지 유닛(68)의 감지 결과를 반영하여 제어 유닛(67)이 구동 유닛(69)의 동작을 제어하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 기립 보행 보조 로봇에 적용가능하다

Claims (9)

  1. 사용자의 하체를 지지하며 상기 하체가 움직이도록 외력(外力)을 제공하는 하체 외골격; 상기 사용자를 앉은 자세에서 세워 일으키는 기립 보조 암; 및, 상기 하체 외골격 및 상기 기립 보조 암을 지지하며, 입력된 이동 명령에 의해, 또는 상기 하체 외골격에 지지된 하체의 반응을 감지하여 이동하는 본체;를 구비하고,
    상기 기립 보조 암은 상기 사용자의 상체에 착용된 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올려 상기 사용자를 일으키는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기립 보조 암의 말단에는 영구 자석 및 전자석 중 하나의 자석이 구비되고, 상기 상체 착용 하네스에는 상기 자석과의 사이에 인력(引力)이 작용하는 강자성체로 이루어진 자석 부착 부재가 구비되어,
    상기 기립 보조 암의 말단이 상기 자석 부착 부재에 접촉된 채 상향 이동하여 상기 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올리는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기립 보조 암의 말단에는 후크(hook)가 구비되고, 상기 상체 착용 하네스에는 상기 후크에 착탈 가능하게 체결되는 후크 체결 부재가 구비되어,
    상기 후크가 상기 후크 체결 부재에 체결된 상태로 상기 기립 보조 암의 말단이 상향 이동하여 상기 상체 착용 하네스를 위로 끌어 올리는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 하체 외골격은, 일어선 사용자의 고관절(coxa)의 위치와 대응되게 위치하며 상기 고관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제1 구동 조인트(joint), 상기 사용자의 무릎 관절의 위치와 대응되게 위치하며 상기 무릎 관절의 회전 범위와 대응되게 동력 회전 가능한 제2 구동 조인트, 상기 사용자의 발을 지지하는 발판, 상기 제1 구동 조인트와 상기 제2 구동 조인트를 연결하는 대퇴부 외골격, 및 상기 제2 구동 조인트와 상기 발판을 연결하는 정강이 외골격을 구비하는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 하체 외골격에는 상기 사용자의 하체의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서(sensor)가 구비되고,
    상기 적어도 하나의 센서에 의해 상기 사용자의 하체 움직임이 감지되면 상기 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 상기 사용자의 하체 움직임이 증폭되도록 회전하는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 하체 외골격에는 상기 사용자의 하체의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서가 구비되고,
    상기 사용자의 하체의 움직임이 상기 하체 외골격의 움직임을 따라가지 못하는 것으로 상기 적어도 하나의 센서가 감지하면, 상기 하체 외골격의 움직임이 상기 사용자의 하체의 움직임을 추종하도록 상기 제1 구동 조인트 및 상기 제2 구동 조인트 중 적어도 하나가 움직이는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 하체 외골격은, 상기 사용자의 골반을 접촉 지지하는 골반 지지 하네스(harness), 및 상기 사용자의 무릎을 접촉 지지하는 무릎 지지 하네스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 하체 외골격은, 상기 대퇴부 외골격에 결합된 것으로, 상기 사용자의 허벅지에 밀착되도록 착용되어 상기 대퇴부 외골격과 상기 사용자의 대퇴부를 연계하는 허벅지 착용 하네스(harness), 및 상기 정강이 외골격에 결합된 것으로, 상기 사용자의 종아리에 밀착되도록 착용되어 상기 정강이 외골격과 상기 사용자의 정강이를 연계하는 종아리 착용 하네스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 기립 보행 보조 로봇을 진행시키기 위해 동력 회전하는 구동 휠(wheel);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기립 보행 보조 로봇.
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