WO2019177261A1 - 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치 - Google Patents

구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019177261A1
WO2019177261A1 PCT/KR2019/001086 KR2019001086W WO2019177261A1 WO 2019177261 A1 WO2019177261 A1 WO 2019177261A1 KR 2019001086 W KR2019001086 W KR 2019001086W WO 2019177261 A1 WO2019177261 A1 WO 2019177261A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
height
control unit
leg
support device
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/001086
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
남보현
박규태
손정규
유선일
이원준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020180067661A external-priority patent/KR20190109184A/ko
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of WO2019177261A1 publication Critical patent/WO2019177261A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/14—Standing-up or sitting-down aids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/024—Knee
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0244—Hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0255—Both knee and hip of a patient, e.g. in supine or sitting position, the feet being moved together in a plane substantially parallel to the body-symmetrical plane
    • A61H1/0262—Walking movement; Appliances for aiding disabled persons to walk
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/04—Wheeled walking aids for patients or disabled persons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006—Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H2003/007—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about secured to the patient, e.g. with belts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0107—Constructive details modular
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0192—Specific means for adjusting dimensions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A61H2201/1215—Rotary drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A61H2201/123—Linear drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1238—Driving means with hydraulic or pneumatic drive
    • A61H2201/1246—Driving means with hydraulic or pneumatic drive by piston-cylinder systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1628—Pelvis
    • A61H2201/163—Pelvis holding means therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1628—Pelvis
    • A61H2201/1633—Seat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/1635—Hand or arm, e.g. handle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/164—Feet or leg, e.g. pedal
    • A61H2201/1642—Holding means therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165—Wearable interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/165—Wearable interfaces
    • A61H2201/1652—Harness
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1659—Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors
    • A61H2201/5064—Position sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50—Control means thereof
    • A61H2201/5058—Sensors or detectors
    • A61H2201/5071—Pressure sensors

Definitions

  • the present invention relates to a muscle strength assist device for performing a control operation for driving system protection in a state where the muscle assist device is mounted on a multifunctional compound support device.
  • the walking assistance device includes a riding type device that is electrically driven after the user boards, and a wearable device that the user wears and performs rehabilitation training such as walking.
  • the wearable device is called a wearable type muscle strength assist device.
  • the muscle strength assist device is a device for people whose muscle strength has decreased due to disability or aging.
  • the strength assistance device is worn on a part of the user's body such as an arm or a leg to assist the user's insufficient strength.
  • a wearable device has a drive for generating assistance to assist the muscle strength of the user.
  • the wearable device has a metal articulated structure and a frame that can move in response to the joint movement of the user.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating a conventional walk assistance device.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams shown in a Korean registered patent (KR 10-1433284).
  • the conventional walk assistance apparatus includes a frame unit 11, walk assistance units 41, 42, 43, 44, and a wheel unit 50.
  • the frame unit 11 may move the walking assistance units 41, 42, 43, 44 in the vertical direction on the wheel unit 50.
  • the walking assistance units 41, 42, 43, 44 seat the user's legs.
  • the wheel unit 50 may move the walking assistance units 41, 42, 43, 44 in front, rear, left and right.
  • the height of the walking assistance units 41, 42, 43, 44 In order for the user to wear the walking assistance units 41, 42, 43, 44, the height of the walking assistance units 41, 42, 43, 44 must be adjusted.
  • the height of the walking assistance units 41, 42, 43, 44 can be changed by manually operating the frame unit 11. However, in the process of adjusting the frame unit 11 up and down, the walking assistance unit 41, 42, 43, 44 may hit the ground. When the collision between the walking assistance units 41, 42, 43, 44 and the ground is repeated, the durability of the joints and the driving system of the walking assistance units 41, 42, 43, 44 may be reduced.
  • the conventional walking aid device has a limitation that it is difficult for the user to wear by themselves.
  • a user using a walking assistance device is often uncomfortable walking.
  • the user needed the assistance of a plurality of assistants.
  • the conventional walking assistance device needs a process of setting the posture of the walking assistance device to the chair. Even in this case, there is a problem that requires the assistance of a plurality of assistants for the setting of the walking assistance device.
  • FIGS. 3 and 4 are views illustrating another conventional walk assistance device.
  • FIGS. 3 and 4 are diagrams shown in US registered patent US 9,314,393.
  • the conventional walking assistance device includes a hip joint 62, a knee joint 63, an ankle strap 64, and a controller 80.
  • the user can practice walking on the trade mill 66 while wearing the walking assistance device.
  • the controller 80 controls the operation of the hip joint 62 and the knee joint 63. At this time, the load applied to the hip joint 62 and the knee joint 63 is transmitted to the controller 80.
  • the controller 80 adjusts the weight of the weight 98 using the transferred load. Subsequently, the controller 80 adjusts the tension of the rope 91 connected to the harness 75 of the user. By adjusting the weight of the weight 98, the controller 80 may assist the user walking.
  • the conventional walking assistance device may collide with the ground.
  • the durability of each joint portion 62, 63 and the drive system 72 for controlling each joint portion 62, 63 can be easily degraded. For this reason, there exists a problem that the failure rate of a walking assistance apparatus becomes high.
  • the assistant should help the user to wear the walking assistance device in a sitting position. At this time, the assistant must manually change the posture of the conventional walking assistance apparatus.
  • the drive system of the walking assistance apparatus is damaged by an external force applied in the process of changing the posture of the walking assistance apparatus by the assistant.
  • the conventional walk assistance apparatus provided the assistance force in the vertical direction to the walk assistance apparatus using the rope 91.
  • the impact between the walking assistance device and the ground may be frequently generated.
  • Conventional walking aids do not have a control method that can prevent such a shock. Therefore, there is a problem that the drive system of the walking assistance device is easily damaged by frequent shocks.
  • An object of the present invention is to control the muscle strength assist device so that the foot unit does not collide with the ground when the height assist shape is changed in the state where the strength aid is mounted on the multifunctional compound support device.
  • an object of the present invention is to control the muscle strength assist device so that the user can wear the muscle assist device in a sitting position.
  • an object of the present invention is to control the muscle strength assist device according to the change in the height or shape of the multifunctional compound support device, when the height or shape of the multifunctional compound support device is changed in the state where the muscle strength assist device is mounted.
  • an object of the present invention is to control the muscle strength assist device to minimize the interference generated between the multifunction compound support device and the muscle strength assist device, when the height or shape of the multifunctional compound support device is changed in the state that the muscle strength aid is mounted will be.
  • the muscle strength assistance apparatus is provided with a sub control unit for generating a first assistance force and a main control unit for controlling a leg unit for generating a second assistance force.
  • a sub control unit for generating a first assistance force
  • a main control unit for controlling a leg unit for generating a second assistance force.
  • the muscle strength assistance apparatus is provided with a main control unit for adjusting the first angle formed by the leg unit and the ground, and the second angle formed by the foot unit and the ground.
  • a main control unit for adjusting the first angle formed by the leg unit and the ground, and the second angle formed by the foot unit and the ground.
  • the muscle strength assistance apparatus is provided with a main control unit for controlling the operation of the sub-control unit and the leg unit on the basis of the height information received from the multifunctional composite support device. That is, according to the change in the height or the shape of the multifunctional compound support device, the posture of the muscle strength assist device can be controlled. In this way, collisions that may occur between the muscle strength assist device and the ground according to the change in height or shape of the multifunctional compound support device can be minimized.
  • the muscle strength assisting device operates the sub-control unit when the height of the muscle assisting device is smaller than the first reference height, and the main control for operating the sub-control unit and the leg unit at the same time when the height of the muscle assisting device is smaller than the second reference height The unit is provided.
  • the muscle strength assistance apparatus of the present invention may prevent a collision between the muscle strength assistance apparatus and the ground, which may occur as the height or shape of the strength assistance apparatus is changed in a state in which the multifunction composite support apparatus is mounted. That is, by preventing the collision with the ground, the operational stability of the muscle strength assist device can be improved. Through this, the service life of the muscle strength assist device can be extended. In addition, the maintenance cost of the muscle strength assist device can be reduced.
  • the strength assist device of the present invention is changed posture so that the user can wear the muscle assist device in a sitting position. Accordingly, the wearing comfort of the user can be improved. For example, in the case of a patient with inconvenient legs, the strength assistance device can be worn with minimal movement, so that the wearer's satisfaction can be increased. In addition, since the time required to wear the muscle assist device is reduced, more users can use the muscle assist device during the same time. Therefore, the profitability of the operator using the muscle strength assistance device can be improved.
  • the muscle strength assist device of the present invention can prevent the strength assist device mounted on the multifunctional compound support device from hitting the ground when the height or shape of the multifunctional compound support device is changed. That is, by preventing the collision with the ground, the service life of the muscle strength assist device can be extended. In addition, the operational reliability of the muscle strength assist device can be improved.
  • the strength assist device of the present invention is automatically controlled posture so that the multi-function compound support device and the muscle strength assist device does not collide in the process of transforming the multi-function compound support device into a chair shape.
  • the control algorithm of the muscle strength assist device can be simplified. This can improve the control stability of the muscle strength assist device.
  • FIG. 1 and 2 are diagrams illustrating a conventional walk assistance device.
  • 3 and 4 are diagrams illustrating another conventional walk assistance device.
  • Figure 5 is a perspective view showing a muscle strength assist device mounted on the multifunctional composite support device of the present invention.
  • Figure 6 is a side view of the muscle strength assist device according to FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a 'moving mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a 'wearing mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the 'storage mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of the multifunctional compound support device of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of the multifunctional compound support device of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a perspective view of a chair used state of the multifunctional composite support apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 is a side view of the multifunctional compound support device of FIG. 12.
  • 14 and 15 is a view showing a state in which the muscle strength assist device is mounted on the multifunctional composite support device according to the present invention.
  • Fig. 16 is a block diagram showing the mutual relationship between the muscle strength assistance apparatus and the multifunctional compound support apparatus according to the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a control method of the muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a control method of the muscle strength assistance apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 19 to 21 is a side view for explaining the operation of the muscle strength assist device mounted on the multifunctional composite support device according to the present invention.
  • Fig. 22 is a front view showing the muscle strength assist device mounted on the compound support device in the 'moving mode'.
  • Fig. 23 is a front view showing the muscle strength assist device mounted on the compound support device in the 'wear mode'.
  • 'user' refers to a person who wears a muscle strength assist device.
  • the 'assistant' refers to a person who assists in wearing the strength aid device or transfers the strength aid device.
  • the 'assistance force' refers to an external force additionally provided in the same direction as the direction in which the muscle strength of the user is generated.
  • 'Secondary force' may be provided in a particular direction from an external force generating device such as an electric motor or a hydraulic pump.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a muscle strength assist device mounted on the multifunctional composite support device of the present invention.
  • Figure 6 is a side view of the muscle strength assist device according to FIG.
  • the muscle strength assistance device A includes a main control unit 2, a sub control unit 3, a main frame unit 4, a sub frame unit 5, a leg unit 6, and a foot unit 7.
  • the main control unit 2 When the user wears the muscle aid A, the main control unit 2 is positioned to face the user's waist. To fit the body size of the user, the main control unit 2 can adjust the width of the main frame unit 4.
  • the main control unit 2 may have a battery pack therein.
  • the sub frame unit 5 is coupled to the main control unit 2. In order to support the waist of the user, the sub frame unit 5 is worn on the waist of the user.
  • the sub frame unit 5 includes a belt engaging portion which can be adjusted in length by a one-touch dial method. The belt engaging portion secures the waist of the user to the muscle strength assist device (A).
  • the main control unit 2 is coupled to the main frame unit 4.
  • the main frame unit 4 has a form surrounding the user's pelvis from one side to the other side. To this end, the main frame unit 4 may be formed in a substantially 'U' shape.
  • Both ends of the main frame unit 4 may be formed to extend downward along the user's leg.
  • the sub control unit 3 is disposed on both sides of the main frame unit 4, respectively.
  • the sub control unit 3 generates a first assist force.
  • the first assistance force means a force that assists the hip muscles of the user.
  • the sub control unit 3 comprises a rotary dial. The user may adjust the magnitude of the first assist force by using the rotary dial.
  • the sub control unit 3 is provided with drive means for providing a first assistance force.
  • the leg unit 6 is coupled to the lower end of the sub control unit 3.
  • the leg units 6 are paired to be worn on both legs of the user.
  • the leg unit 6 includes an upper leg frame portion 6a, a leg drive portion 6b, a lower leg frame portion 6d, and a leg fixing portion 6c.
  • the upper leg frame portion 6a is connected to the main frame unit 4.
  • the upper leg frame portion 6a is for supporting the thigh of the user.
  • One end of the upper leg frame portion 6a is connected to the main frame unit 4, and the other end of the upper leg frame portion 6a is connected to the lower leg frame portion 6d.
  • the angle between the upper leg frame portion 6a and the main frame unit 4 may be adjusted by the sub control unit 3.
  • the upper leg frame portion 6a can be opened at a predetermined angle outward.
  • the leg drive 6b provides a second assist force.
  • the second assistance force means a force that assists the knee strength of the user.
  • the leg drive part 6b is provided with drive means for providing a second assistance force.
  • the leg drive part 6b is arrange
  • the leg fixing part 6c is arrange
  • the leg fixing part 6c couples the user's thigh and calf to the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d, respectively.
  • the leg fixing part 6c includes a belt. The length of the belt can be adjusted in a dial manner.
  • the lower leg frame portion 6d is for supporting the calf of the user.
  • a foot unit 7 for fixing a user's foot or shoe is engaged.
  • the foot unit 7 may fix the barefoot of the user or the shoe of the user.
  • the user's shoes are fixed to the foot unit (7).
  • the foot unit 7 supports the shoes of the user.
  • the foot unit 7 may be formed in a shape corresponding to the shoes of the user. At this time, the length of the portion of the foot unit 7 is inserted into the user's shoes is adjustable.
  • the foot unit 7 includes a fixing member for fixing the user's shoes.
  • the foot unit 7 includes a pressure sensor (not shown) therein. Data measured at the pressure sensor (not shown) is transmitted to the main control unit 2. Based on the received data, the main control unit 2 determines whether the foot unit 7 is in contact with the ground. Subsequently, based on the determination result, the main control unit 2 can control the operations of the sub control unit 3 and the leg unit 6. Detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 16.
  • FIG. 7 is a view showing a 'moving mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • 8 is a view showing a 'wearing mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • 9 is a view showing the 'storage mode' of the multifunctional composite support device of the present invention.
  • the muscle strength assist device A may be mounted on the compound support device B.
  • the composite support apparatus B has a movable state.
  • the movable state of the compound support device B is defined as a 'moving mode'.
  • the wheels 114, 132 of the compound support device B are not fixed. In other words, the wheels 114 and 132 remain movable. In addition, in the 'moving mode', the height of the composite support device B is maintained higher than the predetermined reference height.
  • the muscle strength assistance device A may be mounted on the composite support device B in an upright state. At this time, in order not to collide with the ground, the muscle strength assisting device (A) maintains a state spaced apart from the ground. Through this, a collision between the muscle strength assist device A and the ground may not occur.
  • the assistant can move the compound support device (B) by holding the handle provided on the other side.
  • the assistant can move the muscle strength assist device (A) which can weigh up to several tens of kilograms with a small force.
  • the composite support device B may provide a chair function so that the user may sit and wear the muscle assisting device A.
  • FIG. Hereinafter, the state in which the composite support device B provides the chair function is defined as a 'wearing mode'.
  • the compound support device B remains stationary.
  • the height of the composite support device B is kept lower than the above-mentioned reference height.
  • the chair of the compound support device B is switched from the non-use state to the use state.
  • the height of the composite support device B is lowered.
  • the muscle strength assist device A for example, the foot unit 7
  • the driving unit for example, the sub-control unit 3 or the leg drive section 6b
  • the muscle strength assistance device A may not operate normally. Can be.
  • the muscle strength assistance device (A) of the present invention performs a control operation for protecting the drive unit.
  • the muscle strength assist device A may control the position and angle of the leg unit 6 in accordance with the change in the height or shape of the compound support device B. FIG. As a result, a collision between the muscle strength assist device A and the ground may not occur.
  • one strength assisting device A may be mounted on one compound supporting device B.
  • the composite support device (B) can be stored for a predetermined time or more.
  • the state in which the compound support device B is stopped for a predetermined time or more is defined as a 'storage mode'.
  • the compound support device B In the 'storage mode', the compound support device B remains stationary for a certain time. In addition, in the 'storage mode', the height of the composite support device B is kept higher than the above-mentioned reference height.
  • the muscle strength assistance device A may be mounted on the composite support device B in a standing position. This is to superimpose and store the composite support device (B) in the state where the muscle power assist device (A) is mounted.
  • the plurality of compound support devices B are brought into close contact with the muscle power assist device A, the portions of the compound support device B overlap each other.
  • the composite support device (B) can be stored superimposed on each other so as not to interfere with the muscle strength assistance device (A).
  • the composite support device (B) can be stored superimposed on each other so as not to interfere with the muscle strength assistance device (A).
  • the muscle strength assistance device (A) may be in contact with the ground. By this, the load applied to the composite support device B can be reduced.
  • FIG. 10 is a perspective view of the multifunctional compound support device of the present invention.
  • 11 is a side view of the multifunctional compound support device of FIG. 10.
  • the D1 direction is defined as the front and the D2 direction is defined as the rear.
  • the composite support apparatus B includes a lower supporting unit 100, an upper supporting unit 200, a driving unit 300, and a chair unit 400.
  • the lower supporting unit 100 is a portion that supports the overall weight of the compound supporting device B at the lower side of the upper supporting unit 200.
  • the lower supporting unit 100 includes a plurality of wheels 114 and 132 at the bottom thereof. Although not clearly shown in the drawings, a plurality of wheels 114 and 132 may be provided with a brake. When the brake is operated, the wheels 114 and 132 may be stopped and fixed.
  • the wheels 114 and 132 are fixed. In contrast, when the brake is not operated, the wheels 114 and 132 are in a movable state (i.e., an unfixed state).
  • the operation mode of the composite support device B may be changed. For example, when the wheels 114 and 132 are in a fixed state, the operation mode of the compound support device B becomes 'wearing mode' or 'storage mode'. On the other hand, when the wheels 114 and 132 are movable, the operation mode of the compound support device B becomes a 'moving mode'.
  • the lower supporting unit 100 includes a movement detecting unit 100a of FIG. 16.
  • the movement detecting unit 100a may detect the rotation of the wheels 114 and 132 and the operation of the brake.
  • the upper supporting unit 200 is a portion where the muscle strength assistance device (A) is substantially mounted.
  • the upper supporting unit 200 may include a main supporting frame 210, a first handle 230, and a second handle 250.
  • the main supporting frame 210 forms the appearance of the upper supporting unit 200.
  • the first handle 230 is disposed on one side of the main supporting frame 210.
  • the second handle 250 is disposed on the other side of the main supporting frame 210.
  • the upper supporting unit 200 may include a charging unit 200a in FIG. 16.
  • the charging unit 200a may wirelessly provide power to the muscle strength assist device A.
  • FIG. Based on the strength of the power signal received from the charging unit 200a, the muscle strength assist device A may determine whether or not the mounting on the composite support device (B). The description thereof will be described later with reference to FIGS. 17 and 18.
  • the driving unit 300 may adjust the height of the upper supporting unit 200.
  • the driving unit 300 includes a lower pipe 310, an upper pipe 330, and a driving means (not shown).
  • the lower pipe 310 is coupled to the lower supporting unit 100. A portion of the upper pipe 330 may be inserted into the lower pipe 310. In contrast, a part of the lower pipe 310 may be inserted into the upper pipe 330. According to this coupling relationship, the diameter of the lower pipe 310 and the upper pipe 330 may vary.
  • the driving means (not shown) provides a driving force for raising or lowering the upper pipe 330.
  • the driving means may be implemented by a hydraulic cylinder or a combination of a motor and a gear.
  • the pedal 352 may be used as an operation switch for driving a driving means (not shown).
  • the pedal 352 is provided below the driving unit 300. The user can drive or stop the driving means (not shown) by stepping on the pedal 352. Through this, the height of the composite support device (B) can be adjusted.
  • the driving unit 300 may include a driving detector (300a of FIG. 16).
  • the drive detector 300a may detect an operation of a drive means (not shown).
  • the driving detector 300a may generate a mode switching signal.
  • the mode switch signal may include information about whether the driving means (not shown) operates.
  • the mode switch signal is activated.
  • the mode switch signal is deactivated.
  • the mode switching signal is activated when the composite support device B switches from the 'moving mode' or the 'storage mode' to the 'wearing mode' or vice versa.
  • the mode switch signal is activated, the height of the compound support device B is changed, and when the mode switch signal is deactivated, the height of the compound support device B is fixed.
  • the shape of the compound support device B may also change.
  • the drive detector 300a may generate height information.
  • the height information may include information about the driving direction and the driving amount of the driving means (not shown).
  • control unit 500 of FIG. 16 receives height information from the drive detection unit 300a. Based on the received height information, the control unit 500 calculates the height of the compound support device B. Based on the calculated height, the control unit 500 then determines the mode of operation of the compound support device B. At this time, in order to determine the operation mode of the compound support device B, the control unit 500 uses a predetermined reference height.
  • the control unit 500 determines the operation mode of the compound support device B as a 'moving mode' or 'storage mode'. can do.
  • the control unit 500 may determine the operation mode of the composite support device B as the 'wearing mode'.
  • the control unit 500 may transmit the height information and the above-described mode switching signal to the muscle strength assist device A. Similar to the compound support device B, using the received height information, the muscle strength assist device A can calculate the height of the compound support device B. FIG.
  • the sub control unit 3 or the leg drive unit 6b may be controlled according to the height change of the compound support device B and whether the mode change signal is activated.
  • the main control unit 2 may control the operations of the sub control unit 3 and the leg unit 6 so that the muscle strength assist device A does not collide with the ground based on the received information. Detailed description thereof will be described later.
  • FIG. 12 is a perspective view of a chair used state of the multifunctional composite support apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 is a side view of the multifunctional compound support device of FIG. 12.
  • the D1 direction is defined as the front of the multifunctional compound support device
  • the D2 direction is defined as the rear of FIG. 12.
  • the chair unit 400 may include a seat frame 410, a seat 420, a sub supporter 430, a link frame 440, and a support link 450. have.
  • the seat frame 410 forms the appearance of the chair.
  • the area of the front facing portion of the seat frame 410 is formed wider than the area of the rear facing portion.
  • the seat frame 410 may have a form in which its area decreases as it moves away from the driving unit 300.
  • the seat frame 410 is rotatably coupled to the upper pipe 330.
  • the sheet 420 is provided on an upper surface of the sheet frame 410.
  • the sheet 420 has a shape corresponding to the shape of the sheet frame 410.
  • the sheet 420 may be integrally formed with the sheet frame 410.
  • the sheet 420 may be manufactured separately and coupled to the sheet frame 410.
  • the sub supporter 430 is provided at both sides of the sheet 420.
  • the sub supporter 430 may support a portion of the muscle strength assist device A. FIG.
  • the link frame 440 is coupled to the bottom surface of the seat frame 410.
  • the support link 450 is coupled to the link frame 440.
  • the support link 450 pivotally connects the link frame 440 and the upper pipe 330. Through this, the support link 450 may be involved in the movement of the seat 420.
  • the sheet frame 410 In a state where the sheet 420 is extended, the sheet frame 410 is perpendicular to the upper pipe 330. That is, while the sheet 420 is open, the sheet frame 410 is disposed in parallel with the bottom surface. At this time, the sheet 420 faces the upper side of the composite support device (B).
  • the seat frame 410 is horizontal with the upper pipe 330 in the folded state of the seat 420.
  • a state in which the seat 420 is unfolded is defined as a chair use state
  • a state in which the seat 420 is folded is defined as a chair non-use state.
  • the chair unit 400 In the 'wearing mode' of the compound support device B, the chair unit 400 has a chair use state. In addition, in the 'moving mode' or 'storage mode' of the compound support device B, the chair unit 400 has a chair non-use state.
  • FIG. 14 and 15 is a view showing a state in which the muscle strength assist device is mounted on the multifunctional composite support device according to the present invention.
  • Fig. 16 is a block diagram showing the mutual relationship between the muscle strength assistance apparatus and the multifunctional compound support apparatus according to the present invention.
  • muscle strength assist device A is mounted on compound support device B.
  • FIG. 1 In the state where the muscle power assist device A is mounted on the compound support device B, the main control unit 2 controls the posture of the muscle assist device A.
  • FIG. 1 In the state where the muscle power assist device A is mounted on the compound support device B, the main control unit 2 controls the posture of the muscle assist device A.
  • the main control unit 2 includes a control unit 2a, a position sensing unit 2b, a communication unit 2c, and a power supply unit 2d.
  • the controller 2a may control the position and angle of the leg unit 6.
  • the leg unit 6 includes an upper leg frame portion 6a, a leg drive portion 6b, and a lower leg frame portion 6d.
  • the control part 2a controls the operation of the sub control unit 3 and the leg drive part 6b.
  • the controller 2a can change the first angle ⁇ 1 between the main frame unit 4 and the upper leg frame portion 6a. Moreover, by controlling the operation of the leg drive part 6b, the control part 2a can change the 2nd angle (theta) 2 between the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d.
  • control unit 2a can receive data from a pressure sensor (not shown) provided in the foot unit 7. Based on the received data, the controller 2a may determine whether the foot unit 7 is in contact with the ground.
  • the controller 2a controls the operations of the sub control unit 3 and the leg driver 6b. In this way, the controller 2a may separate the foot unit 7 from the ground.
  • controller 2a may reduce the overall length of the leg unit 6.
  • the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d of the leg unit 6 may each be composed of a plurality of frame members.
  • the controller 2a can reduce the length of the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d, respectively. This reduces the overall length of the leg unit 6 and allows the foot unit 7 to be spaced apart from the ground.
  • the controller 2a can adjust the first angle ⁇ 1 between the main frame unit 4 and the upper leg frame part 6a.
  • the control part 2a can adjust the 2nd angle (theta) 2 between the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d.
  • the foot unit 7 may be spaced apart from the ground.
  • the combination of the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 for separating the foot unit 7 from the ground may be variously configured.
  • the muscle strength assist device A may not collide with the ground.
  • control unit 2a controls the control unit 3 and the leg drive unit 6b so that the foot unit 7 contacts the ground. Can control the operation of.
  • the controller 2a may increase the overall length of the leg unit 6.
  • the overlapping portions of the plurality of frame members constituting the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d can be reduced, respectively. Accordingly, the respective lengths of the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d can be increased.
  • the overall length of the leg unit 6 is increased and the foot unit 7 can abut the ground.
  • the controller 2a can adjust the first angle ⁇ 1 between the main frame unit 4 and the upper leg frame part 6a.
  • the control part 2a can adjust the 2nd angle (theta) 2 between the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d.
  • the foot unit 7 may be in contact with the ground.
  • the combination of the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 for bringing the foot unit 7 into contact with the ground may be variously configured.
  • the load of the muscle strength assistance device A applied to the composite support device B can be distributed on the ground.
  • the foot unit 7 remains in contact with the ground, the user can easily secure the shoe to the foot unit 7. Through this, the wearing comfort of the muscle strength assist device (A) can be improved.
  • the location sensor 2b may sense location information of the muscle strength assist device A.
  • the location detecting unit 2b may include various modules capable of sensing location information.
  • the position sensor 2b may include a Global Positioning System (GPS) or an Inertial Measurement Unit (IMU).
  • GPS Global Positioning System
  • IMU Inertial Measurement Unit
  • the position information measured by the position detecting unit 2b is transmitted to the control unit 2a.
  • the controller 2a may detect a shape change of the muscle strength assist device A.
  • the position sensor 2b may detect a shape change of the muscle strength assist device A.
  • the controller 2a may calculate the height and the change amount of the height of the main control unit 2.
  • the control unit 2a determines the operation mode of the compound support device B.
  • FIG. In order to determine the operation mode of the compound support apparatus B, the control part 2a uses a predetermined reference height.
  • the controller 2a may determine the operation mode of the composite support device B as the 'moving mode' or 'storage mode'.
  • the controller 2a may determine the operation mode of the composite support device B as the 'wearing mode'.
  • the control unit 2a is the muscle strength assist device (A) on the floor You can control your posture so you don't hit it. A detailed description of the posture control method of the muscle strength assist device (A) will be described later with reference to FIGS. 17 and 18.
  • the communication unit 2c exchanges data with the compound support device B.
  • the communication unit 2c may receive the height information from the communication unit 520 of the composite support device (B).
  • the height information may be generated by the driving detector 300a provided in the driving unit 300.
  • the drive detector 300a detects the movement of the above-described driving means (not shown).
  • the height information generated by the drive detection unit 300a includes information about an operation direction and an operation amount of a driving means (not shown).
  • the control unit 2a can calculate the height and the amount of change of the height of the composite support device B.
  • the controller 2a may determine an operation mode of the compound support device B by using the calculated height of the compound support device B.
  • the controller 2a may determine an operation mode of the compound support device B as a 'moving mode' or 'storage mode'. Can be.
  • the controller 2a may determine the operation mode of the composite support device B as the 'wearing mode'.
  • the communication unit 2c may receive a mode switch signal from the communication unit 520 of the composite support device B.
  • the mode switching signal is activated when the composite support device B switches from the 'moving mode' or the 'storage mode' to the 'wearing mode' or vice versa.
  • the mode switch signal is activated, the height of the compound support device B is changed, and when the mode switch signal is deactivated, the height of the compound support device B is fixed.
  • the controller 2a may control the posture so that the muscle strength assist device A does not hit the floor. A detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 18.
  • the power supply unit 2d receives power from the charging unit 200a of the composite support device B.
  • the power supply unit 2d may receive power wirelessly from the charging unit 200a.
  • the received power may be stored in the battery pack of the main control unit 2.
  • control unit 2a may determine whether the muscle strength assist device (A) is mounted.
  • control unit 2a may determine whether the muscle strength assist device (A) is mounted.
  • the controller 2a can control the posture so that the strength assistance device A does not hit the floor. Detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 17 and 18.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a control method of the muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 2a determines whether or not the muscle strength assisting device A is mounted (S110).
  • the controller 2a may determine whether the muscle strength assist device A is mounted based on the strength of the communication signal with the complex support device B. That is, based on the strength of the communication connection between the communication unit 2c of the muscle strength assistance device A and the communication unit 520 of the complex support device B, it may be determined whether the muscle strength assistance device A is mounted.
  • the controller 2a may determine whether the muscle strength assist device A is mounted based on the strength of the power signal received from the complex support device B. That is, based on the amount of power exchange per unit time between the power supply unit 2d of the muscle power assist device A and the charging unit 200a of the complex support device B, whether or not the power assist device A is mounted may be determined. .
  • the method of determining whether the muscle strength assistance device A is mounted is not limited to the above-described method, and may be modified and implemented in various ways.
  • the control unit 2a measures the height of the muscle strength assist device A (S120).
  • the position detecting unit 2b may include a sensor capable of measuring position information of the muscle strength assist device A. Using the position information measured by the position detecting unit 2b, the controller 2a may calculate the height of the muscle assisting device A.
  • the controller 2a determines whether the calculated height of the muscle strength assist device A is reduced (S130). By continuously calculating the height of the muscle strength assist device A, the control unit 2a can calculate the height change amount of the muscle strength assist device A. FIG. Through this, the controller 2a may determine whether the height of the muscle strength assist device A is reduced.
  • the controller 2a controls the operation of the sub control unit 3 (S140). Specifically, by controlling the sub control unit 3, the control unit 2a may change the first angle ( ⁇ 1 in FIG. 19) between the main frame unit 4 and the upper leg frame unit 6a.
  • the first angle ( ⁇ 1 in FIG. 19) between the main frame unit 4 and the upper leg frame part 6a may be reduced. Accordingly, the third angle ( ⁇ 3 in FIG. 19) formed by the upper leg frame part 6a and the ground may be reduced together.
  • the control unit 2a controls the operation of the leg unit 6 (S150). Specifically, by controlling the leg drive part 6b, the control part 2a can change the 2nd angle ((theta) 2 of FIG. 19) between the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d.
  • the second angle ( ⁇ 2 in FIG. 19) between the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d may be reduced. Accordingly, the fourth angle ( ⁇ 4 of FIG. 19) formed between the bottom surface of the foot unit 7 and the ground may also be reduced.
  • the first angle ⁇ 1 can be continuously reduced. Therefore, the third angle ⁇ 3 and the fourth angle ⁇ 4 may be simultaneously reduced.
  • the controller 2a may operate only the sub control unit 3.
  • controller 2a may simultaneously operate the sub control unit 3 and the leg driver 6b when the measured height is smaller than the second predetermined reference height.
  • the second reference height may be smaller than the first reference height.
  • the control unit 2a may be connected to the first angle ⁇ 1.
  • the change amount of the second angle ⁇ 2 may be increased.
  • the muscle strength assist device A may maintain a distance from the ground.
  • step S110 of determining whether the muscle strength assistance device A is mounted may be omitted.
  • the main control unit 2 may provide a control method for protecting the drive system. Can be done.
  • the main control unit 2 may control the posture of the muscle strength assistance device A by using the height information measured by the muscle strength assistance device A.
  • the controller 2a may detect a change in the shape of the muscle strength assist device A.
  • the controller 2a may determine the shape change of the muscle strength assist device A.
  • control unit 2a can control the operation of the sub control unit 3 or the leg drive unit 6b.
  • the control method of the muscle strength assistance device A according to the shape change may be substantially the same as the control method of the muscle strength assistance device A according to the height change described above. However, this is only some examples, and the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a control method of the muscle strength assistance apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • overlapping contents with those described in FIG. 17 will be omitted and the description will be given based on differences.
  • the controller 2a determines whether the muscle strength assisting device A is mounted (S210).
  • the controller 2a determines whether the mode switch signal received from the compound support device B is activated (S215).
  • the communication unit 2c receives a mode switch signal from the communication unit 520 of the compound support device B.
  • the received mode switch signal is transmitted to the controller 2a.
  • the mode switching signal may be activated.
  • the mode switch signal when the mode switch signal is activated, the height of the composite support device B may be changed. That is, the mode change signal indicates whether the height of the compound support device B changes.
  • the controller 2a receives the height information of the compound support device B measured by the drive detection unit 300a of the compound support device B (S220).
  • the communication unit 2c may receive the height information from the communication unit 520 of the composite support device B.
  • the received height information is transmitted to the control unit 2a.
  • the height information may be generated by the driving detector 300a provided in the driving unit 300.
  • the height information generated by the drive detection unit 300a includes information about an operation direction and an operation amount of a driving means (not shown).
  • the controller 2a may calculate the height of the composite support apparatus B.
  • the controller 2a determines whether the height of the compound support device B on which the muscle strength assist device A is placed is reduced (S230). By continuously calculating the height of the compound support device B, the control unit 2a can calculate the height change amount of the compound support device B. Here, when the height of the compound support device B is reduced, the height of the muscle power assist device A mounted on the compound support device B is reduced together.
  • steps S220 and S230 may be performed by being replaced with steps S120 and S130 described above with reference to FIG. 17. That is, using the position information measured by the position detecting unit 2b, the controller 2a may calculate the height and the amount of change of the height assistance device A.
  • the controller 2a controls the operation of the sub control unit 3 (S240). Specifically, by controlling the operation of the sub control unit 3, the controller 2a may change the first angle ( ⁇ 1 in FIG. 19) between the main frame unit 4 and the upper leg frame portion 6a. .
  • the first angle ( ⁇ 1 in FIG. 19) between the main frame unit 4 and the upper leg frame portion 6a is reduced. Accordingly, the third angle ( ⁇ 3 in FIG. 19) formed by the upper leg frame portion 6a and the ground is reduced together.
  • the control unit 2a controls the operation of the leg unit 6 (S250). Specifically, by controlling the operation of the leg drive unit 6b, the control unit 2a can change the second angle ( ⁇ 2 in FIG. 19) between the upper leg frame unit 6a and the lower leg frame unit 6d. .
  • the second angle ( ⁇ 2 in FIG. 19) between the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d is reduced. Accordingly, the fourth angle ( ⁇ 4 in FIG. 19) formed between the bottom surface of the foot unit 7 and the ground is also reduced.
  • the controller 2a may operate only the sub control unit 3.
  • the controller 2a may simultaneously operate the sub control unit 3 and the leg unit 6.
  • the second reference height may be smaller than the first reference height.
  • the main control unit 2 may perform a control method for protecting the drive system. At this time, the main control unit 2 may control the posture of the muscle strength assistance device A by using the height information received from the composite support device B.
  • the controller 2a may detect a change in the shape of the composite support device B. For example, based on the signal detected by the drive detector 300a, the controller 2a may determine a shape change of the complex support device B.
  • FIG. 1 A block diagram illustrating an exemplary computing environment in accordance with the present disclosure.
  • control part 2a can control the operation
  • the control method of the muscle strength assistance device A according to the shape change may be substantially the same as the control method of the muscle strength assistance device A according to the height change of the complex support device B described above. However, this is only some examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the operation of the muscle strength assistance device A will be described by taking an example in which the height of the strength assistance device A mounted on the composite support device B is changed.
  • 19 to 21 is a side view for explaining the operation of the muscle strength assist device mounted on the multifunctional composite support device according to the present invention.
  • the overall height of the composite support device B is reduced.
  • the operation of the muscle strength assistance device A will be described, taking the case where the overall height of the composite support device B is reduced as an example.
  • the main control unit 2 controls the operation of the sub control unit 3.
  • the first angle ⁇ 1 between the main frame unit 4 and the upper leg frame portion 6a is reduced. Accordingly, the third angle ⁇ 3 formed between the upper leg frame portion 6a and the ground is also reduced.
  • the height H2 of the muscle strength assist device A may be smaller than the preset first reference height. That is, when the height H2 of the muscle strength assist device A is smaller than the first reference height, the main control unit 2 may reduce the third angle ⁇ 3 formed between the upper leg frame portion 6a and the ground. The operation of the sub control unit 3 is controlled.
  • the third angle ⁇ 3 is decreased, the second angle ⁇ 2 between the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d may be maintained as it is. Accordingly, the fourth angle ⁇ 4 formed between the bottom surface of the foot unit 7 and the ground may be increased.
  • the main control unit 2 controls the operation of the leg drive 6b.
  • the second angle ⁇ 2 between the upper leg frame section 6a and the lower leg frame section 6d is reduced. Accordingly, the fourth angle ⁇ 4 formed between the bottom surface of the foot unit 7 and the ground is reduced together.
  • the main control unit 2 continues to operate the sub control unit 3. Accordingly, the third angle ⁇ 3 formed between the upper leg frame portion 6a and the ground can be continuously reduced.
  • the height H3 of the muscle strength assist device A may be smaller than the preset second reference height.
  • the second reference height is smaller than the aforementioned first reference height.
  • the third angle ⁇ 3 formed by the upper leg frame portion 6a and the ground, and the foot unit 7 and the ground form The fourth angle ⁇ 4 may be decreased at the same time.
  • the main control unit 2 may have a first angle ⁇ 1.
  • the change amount of the second angle ⁇ 2 can be increased.
  • the muscle strength assist device A may maintain a distance from the ground.
  • the main control unit 2 controls the sub control unit 3 so that the upper leg frame portion 6a is in parallel with the ground. Accordingly, the third angle ⁇ 3 between the upper leg frame portion 6a and the ground may converge to '0'.
  • the main control unit 2 controls the leg drive part 6b so that the angle between the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d approaches a right angle. Accordingly, the fourth angle ⁇ 4 formed between the foot unit 7 and the ground may converge to '0'.
  • the main control unit 2 determines whether the foot unit 7 is in contact with the ground.
  • the operation of the leg unit 6 and the sub control unit 3 can be controlled so that the foot unit 7 is in contact with the ground.
  • the main control unit 2 increases the length of the leg unit 6 so that the muscle strength assist device A comes in contact with the ground.
  • the length of the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d of the leg unit 6 may be increased, respectively. This increases the overall length of the leg unit 6 and allows the foot unit 7 to contact the ground.
  • the composite support device (B) is switched from the 'moving mode' or 'storage mode' to the 'wearing mode' and the height of the strength aid device (A) is lowered, the muscle strength assist so that a part of the configuration does not touch the floor.
  • the attitude of the device A can be controlled automatically.
  • the composite support device B is switched from the 'wearing mode' to the 'moving mode' or the 'storage mode', the height of the muscle strength assistance device A is increased.
  • the posture change of the strength aid device A may be operated in the reverse order of the above description. Since such an operation method is self-explanatory to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • Fig. 22 is a front view showing the muscle strength assist device mounted on the compound support device in the 'moving mode'.
  • Fig. 23 is a front view showing the muscle strength assist device mounted on the compound support device in the 'wear mode'.
  • FIG. 22 illustrates that the muscle strength assist device is spaced apart from the ground, but may be replaced with a 'storage mode' in which the ground is partially in contact with the ground.
  • the assistant moves the compound support device B to a desired position.
  • the assistant can then wear the muscle assist device A on the user.
  • the assistant may switch the composite support device B to the 'wearing mode'.
  • the assistant may apply a predetermined force or more to the upper supporting unit 200 from above. At this time, the height of the composite support device B is reduced. Accordingly, the chair unit 400 is switched to the chair use state described above.
  • the assistant drives the driving means (not shown) through the pedal 352 or a separate switch
  • the height of the composite support device (B) can be reduced. Accordingly, the chair unit 400 is switched to the chair use state. In other words, the composite support device B is switched to the 'wearing mode'.
  • the foot unit 7 of the muscle strength assist device A may be adjusted to a part of the ground. Can be.
  • the main control unit 2 determines whether the foot unit 7 is in contact with the ground based on the data of the pressure sensor provided on the bottom surface of the foot unit 7.
  • the operation of the leg unit 6 and the sub control unit 3 can be controlled so that the foot unit 7 is in contact with the ground.
  • the main control unit 2 increases the length of the leg unit 6 so that the muscle strength assist device A comes in contact with the ground.
  • the length of the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d of the leg unit 6 may be increased, respectively.
  • the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d may each be composed of a plurality of frame members.
  • the main control unit 2 reduces the overlapping portions of the plurality of frame members, respectively, so that the respective lengths of the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d can be increased. This increases the overall length of the leg unit 6 and allows the foot unit 7 to contact the ground.
  • the composite support device B communicates with the muscle strength assistance device A to raise the height of the composite support device B such that the end of the foot unit 7 contacts the bottom surface. I can regulate it.
  • the leg unit 6 is controlled to open a predetermined angle to the outside of the muscle strength assistance device (A). In general, if the leg slightly spreads outward when the user sits, wearing the strength aid (A) is convenient.
  • the sub control unit 3 has a hip joint structure. Thus, as the main control unit 2 controls the sub control unit 3, the leg unit 6 can be opened to the outside by a predetermined angle.
  • the interval between the leg units 6 when the composite support device B is in the 'wearing mode' (for example, D21 in FIG. 23) is the leg unit (in the 'moving mode' or the 'storage mode'). 6) may be wider than the interval therebetween (eg, D11 in FIG. 22).
  • the spacing between the foot units 7 when in the 'wearing mode' is the spacing between the foot units 7 when in the 'moving mode' or 'storage mode' (eg, For example, it may be wider than D12 in FIG.
  • the posture of the muscle assisting device A may be automatically changed to be comfortable for the user to wear.
  • the user can sit on the chair of the compound support device (B) to wear the muscle strength assist device (A). Therefore, the wearing comfort of the muscle strength assistance device A can be improved.
  • the posture of the strength aid device A is automatically controlled, the user can wear the strength aid device A without a large number of assistants. Therefore, since more users can use the muscle strength assist device A at the same time, the utilization efficiency of the muscle aid device A can be increased, and the profitability of the operator can be maximized.
  • control algorithm can be simplified through the control method of the above-mentioned muscle strength assistance apparatus. Through this, the maintenance cost of the muscle strength assist device (A) can be reduced. In addition, the operational stability of the muscle strength assist device (A) can also be improved.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 다기능 복합 지지 장치에 거치된 상태에서 구동계의 보호를 위한 제어 동작을 수행하는 근력 보조 장치에 관한 것이다. 상기 근력 보조 장치는, 근력 보조 장치의 높이에 따라 제1 보조력을 발생시키는 서브 컨트롤 유닛과 제2 보조력을 발생시키는 레그 유닛을 제어하는 메인 컨트롤 유닛을 포함함으로써, 근력 보조 장치가 지면과 충돌하지 않도록 제어할 수 있다.

Description

구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치
본 발명은 근력 보조 장치가 다기능 복합 지지 장치에 거치된 상태에서 구동계 보호를 위한 제어 동작을 수행하는 근력 보조 장치에 관한 것이다.
최근 로봇 관련 기술이 폭넓게 적용되고 있다. 특히 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위해 여러 종류의 보행 보조 장치가 널리 사용되고 있다.
보행 보조 장치는 사용자가 탑승한 후 전동식으로 구동되는 탑승식 장치와, 사용자가 착용하고 보행 등의 재활 훈련을 하는 착용식 장치가 있다.
이 중 착용식 장치는 웨어러블 타입(wearable type)의 근력 보조 장치라고 한다. 근력 보조 장치는 장애나 노화 등으로 근력이 저하된 사람들을 위한 장치이다. 근력 보조 장치는 사용자의 팔, 다리 등 신체의 일부에 착용되어 사용자의 부족한 근력을 보조한다.
일반적으로 착용식 장치는 사용자의 근력을 보조하는 보조력을 발생시키기 위한 구동부를 갖는다. 또한, 착용식 장치는 사용자의 관절 움직임에 대응하여 움직일 수 있는 금속 재질의 다관절 구조 및 프레임을 갖는다.
여기에서, 국내 등록 특허(KR 10-1433284)와 미국 등록 특허(US 9,314,393)를 참조하면, 사용자의 보행을 돕는 보행 보조 장치가 도시되어 있는바, 이를 참조하여, 종래의 보행 보조 장치를 살펴보도록 한다.
도 1 및 도 2는 종래의 보행 보조 장치를 설명하는 도면이다. 참고로, 도 1 및 도 2는 국내 등록 특허(KR 10-1433284)에 도시된 도면이다.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 종래의 보행 보조 장치는 프레임 유닛(11), 보행보조유닛(41, 42, 43, 44), 및 휠유닛(50)을 포함한다.
여기에서, 프레임 유닛(11)은 휠유닛(50) 상에서 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)은 사용자의 다리를 안착시킨다. 휠유닛(50)은 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)을 전후좌우로 이동시킬 수 있다.
사용자가 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)을 착용하기 위해, 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)의 높이는 조절되어야 한다. 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)의 높이는 프레임 유닛(11)을 수동으로 조작함으로써 변경될 수 있다. 다만, 프레임 유닛(11)이 상하로 조절하는 과정에서, 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)은 지면에 부딪힐 수 있다. 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)과 지면 사이의 충돌이 반복되는 경우, 보행보조유닛(41, 42, 43, 44)의 관절부 및 구동계의 내구성은 저하될 수 있다.
또한, 종래의 보행 보조 장치는 사용자가 스스로 착용하기 어렵다는 한계점이 있었다. 보행 보조 장치를 이용하는 사용자는 보행이 불편한 경우가 대부분이다. 따라서, 보행 보조 장치를 착용하기 위해, 사용자는 다수의 보조자의 도움을 필요로 하였다.
또한, 사용자가 별도의 의자를 이용하여 앉아서 보행 보조 장치를 착용하는 경우, 종래의 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 자세를 의자에 맞추어 세팅하는 과정이 필요하다. 이 경우에도 보행 보조 장치의 세팅을 위해, 다수의 보조자의 도움이 필요한 문제점이 있었다.
한편 도 3 및 도 4는 종래의 다른 보행 보조 장치를 설명하는 도면이다. 참고로, 도 3 및 도 4는 미국 등록 특허(US 9,314,393)에 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 종래의 보행 보조 장치는 엉덩이관절부(62), 무릎관절부(63), 발목스트랩(64) 및 제어부(80)를 포함한다. 사용자는 보행 보조 장치를 착용한 상태에서 트레이드밀(66) 상에서 보행 연습을 할 수 있다.
기울기 센서에서 측정된 각도 변화량을 기초로, 제어부(80)는 엉덩이관절부(62)와 무릎관절부(63)의 동작을 제어한다. 이때, 엉덩이관절부(62)와 무릎관절부(63)에 인가되는 하중은 제어부(80)에 전달된다.
이어서, 제어부(80)는 전달된 하중을 이용하여 추(98)의 무게를 조절한다. 이어서, 제어부(80)는 사용자의 하네스(75)와 연결된 로프(91)의 장력을 조절한다. 추(98)의 무게를 조절함으로써, 제어부(80)는 사용자의 보행을 보조할 수 있다.
다만, 사용자의 착용을 위해 이동 및 설치되는 과정에서, 종래의 보행 보조 장치는 지면과 충돌할 수 있다. 지면과의 충돌이 빈번하게 발생되는 경우, 각 관절부(62, 63)와, 각 관절부(62, 63)를 제어하는 구동계(72)의 내구성은 쉽게 저하될 수 있다. 이로 인해, 보행 보조 장치의 고장률이 높아지는 문제점이 있었다.
또한, 사용자가 서있는 상태로 보행 보조 장치를 착용하기 힘든 경우, 보조자는 사용자가 앉은 자세로 보행 보조 장치를 착용할 수 있도록 도와주어야 한다. 이때, 보조자는 종래의 보행 보조 장치의 자세를 수동으로 변경시켜야 한다. 다만, 보조자가 보행 보조 장치의 자세를 변경시키는 과정에서 인가되는 외력에 의해, 보행 보조 장치의 구동계가 손상되는 문제점이 있었다.
또한, 각 관절부(62, 63)에 가해지는 하중을 경감시키기 위해, 종래의 보행 보조 장치는 로프(91)를 이용하여 보행 보조 장치에 상하 방향의 보조력을 제공하였다. 다만, 로프(91)에 의해 보행 보조 장치의 높이가 변경되는 과정에서, 보행 보조 장치와 지면과의 충격은 빈번하게 발생될 수 있다. 종래의 보행 보조 장치는 이러한 충격을 방지할 수 있는 제어 방법을 구비하지 못하였다. 따라서, 빈번한 충격 발생에 의해 보행 보조 장치의 구동계는 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 근력 보조 장치가 다기능 복합 지지 장치에 거치된 상태에서 근력 보조 장치의 높이 또는 형상이 변화되는 경우, 풋 유닛이 지면과 충돌하지 않도록 근력 보조 장치를 제어하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 사용자가 앉은 자세로 근력 보조 장치를 착용할 수 있도록 근력 보조 장치를 제어하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 근력 보조 장치가 거치된 상태에서 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상이 변화되는 경우, 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상의 변화에 따라 근력 보조 장치를 제어하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 근력 보조 장치가 거치된 상태에서 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상이 변화되는 경우, 다기능 복합 지지 장치와 근력 보조 장치 사이에 발생하는 간섭이 최소화되도록 근력 보조 장치를 제어하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 근력 보조 장치에는 제1 보조력을 발생시키는 서브 컨트롤 유닛과, 제2 보조력을 발생시키는 레그 유닛을 제어하는 메인 컨트롤 유닛이 구비된다. 근력 보조 장치의 높이 또는 형상의 변화에 따라 서브 컨트롤 유닛과 레그 유닛의 동작을 제어함으로써, 근력 보조 장치와 지면 사이에 발생할 수 있는 충돌은 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치에는 레그 유닛과 지면이 이루는 제1 각도와, 풋 유닛과 지면이 이루는 제2 각도를 조절하는 메인 컨트롤 유닛이 구비된다. 또한, 일정 높이 이하에서 근력 보조 장치의 높이가 고정되는 경우, 레그 유닛은 외측으로 벌어지게 된다. 따라서, 사용자가 앉은 자세에서 근력 보조 장치를 착용할 수 있도록, 근력 보조 장치는 제어될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치에는 다기능 복합 지지 장치로부터 수신된 높이 정보를 기초로 서브 컨트롤 유닛과 레그 유닛의 동작을 제어하는 메인 컨트롤 유닛이 구비된다. 즉, 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상의 변화에 따라, 근력 보조 장치의 자세는 제어될 수 있다. 이를 통해, 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상의 변화에 따라, 근력 보조 장치와 지면 사이에 발생할 수 있는 충돌은 최소화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치에는 근력 보조 장치의 높이가 제1 기준높이보다 작아지는 경우 서브 컨트롤 유닛을 동작시키고, 제2 기준높이보다 작아지는 경우 서브 컨트롤 유닛와 레그 유닛을 동시에 동작시키는 메인 컨트롤 유닛이 구비된다. 이를 통해, 다기능 복합 지지 장치의 높이가 낮아지는 과정에서, 다기능 복합 지지 장치와 근력 보조 장치 사이에 발생할 수 있는 간섭은 최소화될 수 있다.
본 발명의 근력 보조 장치는 다기능 복합 지지 장치에 거치된 상태에서 근력 보조 장치의 높이 또는 형상이 변경됨에 따라 발생할 수 있는 근력 보조 장치와 지면 사이의 충돌을 방지할 수 있다. 즉, 지면과의 충돌을 방지함으로써, 근력 보조 장치의 동작 안정성은 향상될 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치의 사용 수명은 연장될 수 있다. 또한, 근력 보조 장치의 유지 보수 비용은 감소될 수 있다.
또한, 본 발명의 근력 보조 장치는 사용자가 앉은 자세에서 근력 보조 장치를 착용할 수 있도록 자세가 변경된다. 이에 따라, 사용자의 착용 편의성은 향상될 수 있다. 예를 들어, 다리가 불편한 환자의 경우 최소한의 이동으로 근력 보조 장치를 착용할 수 있어, 착용자의 만족도는 높아질 수 있다. 또한, 근력 보조 장치를 착용하는데 소요되는 시간이 감소되므로, 동일 시간 동안 더 많은 사용자가 근력 보조 장치를 이용할 수 있다. 따라서, 근력 보조 장치를 이용하는 운용자의 수익성은 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 근력 보조 장치는 다기능 복합 지지 장치의 높이 또는 형상이 변화되는 경우, 다기능 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치가 지면에 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 즉, 지면과의 충돌을 방지함으로써, 근력 보조 장치의 사용 수명은 연장될 수 있다. 또한, 근력 보조 장치의 동작 신뢰성은 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 근력 보조 장치는 다기능 복합 지지 장치가 의자 형태로 변형되는 과정에서 다기능 복합 지지 장치와 근력 보조 장치가 부딪히지 않도록 자세가 자동으로 제어된다. 이를 통해, 다기능 복합 지지 장치의 높이가 낮아지는 과정에서, 근력 보조 장치에 발생할 수 있는 간섭 또는 충돌은 최소화될 수 있다. 추가적으로, 근력 보조 장치의 제어 알고리즘은 단순화될 수 있다. 이를 통해 근력 보조 장치의 제어 안정성은 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 보행 보조 장치를 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 종래의 다른 보행 보조 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다기능 복합 지지 장치에 거치되는 근력 보조 장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 따른 근력 보조 장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '이동 모드'를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '착용 모드'를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '보관 모드'를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 사시도이다.
도 11은 도 10의 다기능 복합 지지 장치의 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치의 의자 사용 상태에 대한 사시도이다.
도 13은 도 12의 다기능 복합 지지 장치에 대한 측면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치에 근력 보조 장치가 거치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 근력 보조 장치와 다기능 복합 지지 장치의 상호 관계를 나타내는 블럭도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 근력 보조 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도 22는 '이동 모드' 에서 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치를 나타내는 정면도이다.
도 23은 '착용 모드'에서 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치를 나타내는 정면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 '사용자'는 근력 보조 장치를 착용하는 사람을 의미한다. 또한, '보조자'는 근력 보조 장치의 착용을 돕거나 근력 보조 장치를 이송하는 사람을 의미한다.
본 명세서에서 '보조력'이란 사용자의 근력이 발생되는 방향과 동일한 방향에 대하여 부가적으로 제공되는 외력을 의미한다. '보조력'은 전기 모터 또는 유압 펌프와 같이 외력을 발생시키는 장치로부터 특정 방향으로 제공될 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다기능 복합 지지 장치에 거치되는 근력 보조 장치를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5에 따른 근력 보조 장치의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 사용자가 근력 보조 장치(A)를 하체에 착용하고 보행 등의 재활 훈련을 할 때, 근력 보조 장치(A)는 사용자의 하체 근력을 보조한다. 근력 보조 장치(A)는 메인 컨트롤 유닛(2), 서브 컨트롤 유닛(3), 메인 프레임 유닛(4), 서브 프레임 유닛(5), 레그 유닛(6) 및 풋 유닛(7)을 포함한다.
사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하는 경우, 메인 컨트롤 유닛(2)은 사용자의 허리에 대향되도록 위치된다. 사용자의 신체 사이즈에 맞도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 프레임 유닛(4)의 폭을 조절할 수 있다. 메인 컨트롤 유닛(2)은 내부에 배터리 팩을 구비할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(2)에는 서브 프레임 유닛(5)이 결합된다. 사용자의 허리를 지지하기 위해, 서브 프레임 유닛(5)은 사용자의 허리에 착용된다. 서브 프레임 유닛(5)은 원터치 다이얼 방식으로 길이 조절이 가능한 벨트 결합부를 포함한다. 벨트 결합부는 사용자의 허리를 근력 보조 장치(A)에 고정시킨다.
메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 프레임 유닛(4)에 결합된다. 메인 프레임 유닛(4)은 사용자의 골반 일측에서 타측까지를 감싸는 형태를 갖는다. 이를 위해 메인 프레임 유닛(4)은 대략 ‘U’자 형상으로 형성될 수 있다.
메인 프레임 유닛(4)의 양단은 사용자의 다리를 따라 하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
서브 컨트롤 유닛(3)은 메인 프레임 유닛(4)의 양측에 각각 배치된다. 서브 컨트롤 유닛(3)은 제1 보조력을 발생시킨다. 여기에서, 제1 보조력은 사용자의 고관절 근력을 보조하는 힘을 의미한다.
서브 컨트롤 유닛(3)은 회전식 다이얼을 포함한다. 사용자는 회전식 다이얼을 이용하여 제1 보조력의 크기를 조절할 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)에는 제1 보조력을 제공하는 구동수단이 구비된다. 서브 컨트롤 유닛(3)의 하단부에는 레그 유닛(6)이 결합된다.
레그 유닛(6)은 사용자의 양쪽 다리에 각각 착용되도록 한 쌍으로 이루어진다. 레그 유닛(6)은 어퍼 레그 프레임부(6a), 레그 구동부(6b), 로어 레그 프레임부(6d), 및 다리 고정부(6c)를 포함한다.
어퍼 레그 프레임부(6a)는 메인 프레임 유닛(4)에 연결된다. 어퍼 레그 프레임부(6a)는 사용자의 허벅지를 지지하기 위한 것이다. 어퍼 레그 프레임부(6a)의 일단부는 메인 프레임 유닛(4)에 연결되고, 어퍼 레그 프레임부(6a)의 타단부는 로어 레그 프레임부(6d)에 연결된다. 이때, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 메인 프레임 유닛(4) 사이의 각도는 서브 컨트롤 유닛(3)에 의해 조절될 수 있다.
참고로 메인 프레임 유닛(4)의 고관절 구조에 의해, 어퍼 레그 프레임부(6a)는 외측으로 소정 각도 벌어질 수 있다.
레그 구동부(6b)는 제2 보조력을 제공한다. 여기에서, 제2 보조력은 사용자의 무릎 근력을 보조하는 힘을 의미한다. 레그 구동부(6b)에는 제2 보조력을 제공하는 구동수단이 구비된다.
이때, 레그 구동부(6b)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이에 배치된다. 레그 구동부(6b)를 기준으로, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 무릎 관절 운동 방향에 대응되도록 움직인다. 즉, 레그 구동부(6b)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 각도를 조절할 수 있다.
다리 고정부(6c)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)에 각각 배치된다. 다리 고정부(6c)는 사용자의 허벅지와 종아리를 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)에 각각 결합시킨다. 이때, 다리 고정부(6c)는 벨트를 포함한다. 벨트의 길이는 다이얼 방식으로 조절될 수 있다.
로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 종아리를 지지하기 위한 것이다.
로어 레그 프레임부(6d)의 하단부에는, 사용자의 발 또는 신발을 고정시키기 위한 풋 유닛(7)이 결합된다.
풋 유닛(7)은 사용자의 맨발(barefoot) 또는 사용자의 신발을 고정시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 풋 유닛(7)에 사용자의 신발이 고정되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
풋 유닛(7)은 사용자의 신발을 지지한다. 풋 유닛(7)은 사용자의 신발에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 풋 유닛(7)에서 사용자의 신발이 삽입되는 부분의 길이는 조절이 가능하다. 풋 유닛(7)은 사용자의 신발을 고정시키는 고정부재를 포함한다.
풋 유닛(7)은 내부에 압력 센서(미도시)를 포함한다. 압력 센서(미도시)에서 측정된 데이터는 메인 컨트롤 유닛(2)에 전달된다. 수신된 데이터를 기초로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 풋 유닛(7)이 지면에 접하는지 여부를 판단한다. 이어서, 판단 결과를 기초로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 유닛(6)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은, 도 16을 참조하여 후술하도록 한다.
이하에서는 먼저, 복합 지지 장치(B)의 각각의 동작 모드에 대해 살펴보도록 한다
도 7은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '이동 모드'를 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '착용 모드'를 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 '보관 모드'를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 근력 보조 장치(A)는 복합 지지 장치(B)에 거치될 수 있다. 이때, 복합 지지 장치(B)는 이동 가능한 상태를 갖는다. 이하에서는 복합 지지 장치(B)의 이동 가능한 상태를 '이동 모드'로 정의한다.
'이동 모드'에서 복합 지지 장치(B)의 바퀴(114, 132)는 고정되지 않는다. 즉, 바퀴(114, 132)는 이동 가능한 상태를 유지한다. 또한, '이동 모드'에서 복합 지지 장치(B)의 높이는 미리 정해진 기준 높이보다 높게 유지된다.
'이동 모드'에서, 근력 보조 장치(A)는 직립 상태로 복합 지지 장치(B) 상에 거치될 수 있다. 이때, 지면과 충돌하지 않도록, 근력 보조 장치(A)는 지면과 이격된 상태를 유지한다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)와 지면 사이의 충돌은 발생되지 않을 수 있다.
복합 지지 장치(B)의 일측에 근력 보조 장치(A)가 거치된 후, 보조자는 타측에 구비된 핸들을 잡고 복합 지지 장치(B)를 이동시킬 수 있다.
이때, 보조자는 무게가 수십 kg까지 나갈 수 있는 근력 보조 장치(A)를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 사용자가 근력 보조 장치(A)를 앉아서 착용할 수 있도록, 복합 지지 장치(B)는 의자 기능을 제공할 수 있다. 이하에서는, 복합 지지 장치(B)가 의자 기능을 제공하는 상태를 '착용 모드'로 정의한다.
'착용 모드'에서 복합 지지 장치(B)는 정지된 상태를 유지한다. 또한, '착용 모드'에서 복합 지지 장치(B)의 높이는 전술한 기준 높이보다 낮게 유지된다.
복합 지지 장치(B)의 동작 모드가 '이동 모드'에서 '착용 모드'로 전환되는 경우, 복합 지지 장치(B)의 의자는 비사용 상태에서 사용 상태로 전환된다. '이동 모드'에서 '착용 모드'로 전환되는 과정에서, 복합 지지 장치(B)의 높이는 낮아진다.
다만, 복합 지지 장치(B)의 높이가 낮아지는 경우, 근력 보조 장치(A)의 일부(예를 들어, 풋 유닛(7))는 지면과 충돌할 수 있다. 만약, 이러한 충돌로 인하여 근력 보조 장치(A)에 충격이 인가될 경우, 근력 보조 장치(A)의 구동부(예를 들어, 서브 컨트롤 유닛(3) 또는 레그 구동부(6b))는 정상 동작하지 않을 수 있다.
이러한 충격의 발생을 방지하기 위하여, 본 발명의 근력 보조 장치(A)는 구동부를 보호하기 위한 제어 동작을 수행한다.
예를 들어, 근력 보조 장치(A)는 복합 지지 장치(B)의 높이 또는 형상의 변화에 따라 레그 유닛(6)의 위치와 각도를 제어할 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)와 지면 사이의 충돌은 발생하지 않을 수 있다.
근력 보조 장치(A)와 지면 사이의 충돌을 방지하기 위한 근력 보조 장치(A)의 제어 방법에 대한 자세한 설명은 도 14 내지 도 21을 참조하여 후술하도록 한다.
도 9를 참조하면, 하나의 근력 보조 장치(A)는 하나의 복합 지지 장치(B)에 거치될 수 있다. 근력 보조 장치(A)가 거치된 상태에서, 복합 지지 장치(B)는 일정 시간 이상 보관될 수 있다. 이하에서는, 복합 지지 장치(B)가 미리 정해진 일정시간 이상 정지된 상태를 '보관 모드'로 정의한다.
'보관 모드'에서 복합 지지 장치(B)는 일정 시간 이상 정지된 상태를 유지한다. 또한, '보관 모드'에서 복합 지지 장치(B)의 높이는 전술한 기준 높이보다 높게 유지된다.
'보관 모드'에서 근력 보조 장치(A)는 서 있는 자세로 복합 지지 장치(B) 상에 거치될 수 있다. 이는 근력 보조 장치(A)가 거치된 상태에서 복합 지지 장치(B)를 중첩 보관하기 위함이다. 근력 보조 장치(A)가 거치된 상태에서 복수의 복합 지지 장치(B)를 밀착시키면, 복합 지지 장치(B)의 일부분은 서로 겹쳐지게 된다.
이때, 근력 보조 장치(A)에 간섭되지 않을 정도로, 복합 지지 장치(B)는 서로 겹쳐져서 보관될 수 있다. 이를 통해, 협소한 공간에서도 다수의 근력 보조 장치(A)를 보관할 수 있어, 복합 지지 장치(B)의 공간 활용도는 향상된다.
한편, '보관 모드'에서 근력 보조 장치(A)의 일부는 지면에 닿을 수 있다. 이를 통해, 복합 지지 장치(B)에 인가되는 하중은 감소될 수 있다.
이하에서는 근력 보조 장치(A)를 거치할 수 있는 복합 지지 장치(B)의 구조에 대해 간략히 살펴보도록 한다.
도 10은 본 발명의 다기능 복합 지지 장치의 사시도이다. 도 11은 도 10의 다기능 복합 지지 장치의 측면도이다. 이하에서는 편의상 D1 방향을 전방, D2 방향을 후방으로 정의하여 설명하도록 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 복합 지지 장치(B)는 로어 서포팅 유닛(100), 어퍼 서포팅 유닛(200), 드라이빙 유닛(300), 및 체어 유닛(400)으로 구성된다.
로어 서포팅 유닛(100)은 어퍼 서포팅 유닛(200)의 하측에서 복합 지지 장치(B)의 전체적인 무게를 지지하는 부분이다.
로어 서포팅 유닛(100)은 하부에 복수의 바퀴(114, 132)를 구비한다. 도면에 명확히 도시되지는 않았으나, 복수의 바퀴(114, 132)에는 브레이크가 구비될 수 있다. 브레이크가 동작되는 경우, 바퀴(114, 132)는 정지 및 고정될 수 있다.
따라서, 브레이크가 동작하는 경우, 바퀴(114, 132)는 고정 상태가 된다. 반대로, 브레이크가 동작하지 않는 경우, 바퀴(114, 132)는 이동 가능한 상태(즉, 비고정 상태)가 된다.
바퀴(114, 132)의 고정 여부에 따라, 복합 지지 장치(B)의 동작 모드는 변경될 수 있다. 예를 들어, 바퀴(114, 132)가 고정 상태인 경우, 복합 지지 장치(B)의 동작 모드는 '착용 모드' 또는 '보관 모드'가 된다. 반면, 바퀴(114, 132)가 이동 가능한 상태인 경우, 복합 지지 장치(B)의 동작 모드는 '이동 모드'가 된다.
또한, 도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 로어 서포팅 유닛(100)은 이동 감지부(도 16의 100a)를 포함한다. 이동 감지부(100a)는 바퀴(114, 132)의 회전 동작과, 브레이크의 동작을 감지할 수 있다.
한편, 어퍼 서포팅 유닛(200)은 근력 보조 장치(A)가 실질적으로 거치되는 부분이다. 어퍼 서포팅 유닛(200)은 메인 서포팅 프레임(210), 제1 핸들(230), 및 제2 핸들(250)을 포함할 수 있다.
메인 서포팅 프레임(210)은 어퍼 서포팅 유닛(200)의 외관을 형성한다.
이때, 제1 핸들(230)은 메인 서포팅 프레임(210)의 일측에 배치된다. 제2 핸들(250)은 메인 서포팅 프레임(210)의 타측에 배치된다.
참고로, 도면에 도시하지는 않았으나, 어퍼 서포팅 유닛(200)은 내측에 충전부(도 16의 200a)를 포함할 수 있다. 충전부(200a)는 근력 보조 장치(A)에 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 충전부(200a)로부터 수신되는 전력 신호의 세기를 기초로, 근력 보조 장치(A)는 복합 지지 장치(B) 상의 거치 여부를 판단할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 후술하도록 한다.
드라이빙 유닛(300)은 어퍼 서포팅 유닛(200)의 높이를 조절할 수 있다.
드라이빙 유닛(300)은 로어 파이프(310), 어퍼 파이프(330), 및 구동수단(미도시)을 포함한다.
로어 파이프(310)는 로어 서포팅 유닛(100)에 결합된다. 어퍼 파이프(330)의 일부는 로어 파이프(310)에 삽입될 수 있다. 반대로 로어 파이프(310)의 일부는 어퍼 파이프(330)에 삽입될 수 있다. 이러한 결합 관계에 따라, 로어 파이프(310)와 어퍼 파이프(330)의 직경은 가변될 수 있다.
구동수단(미도시)은 어퍼 파이프(330)를 상승 또는 하강시키는 구동력을 제공한다. 구동수단(미도시)은 유압 실린더 또는 모터와 기어의 조합 등으로 구현될 수 있다.
페달(352)은 구동수단(미도시)을 구동시키는 동작 스위치로써 이용될 수 있다. 페달(352)은 드라이빙 유닛(300)의 하측에 구비된다. 사용자는 페달(352)을 밟음으로써 구동수단(미도시)을 구동시키거나 정지시킬 수 있다. 이를 통해, 복합 지지 장치(B)의 높이는 조절될 수 있다.
도면에 명확히 도시되지는 않았으나, 드라이빙 유닛(300)은 구동 감지부(도 16의 300a)를 포함할 수 있다. 구동 감지부(300a)는 구동수단(미도시)의 동작을 감지할 수 있다.
구동수단(미도시)의 동작을 기초로, 구동 감지부(300a)는 모드 전환 신호를 생성할 수 있다. 여기에서, 모드 전환 신호는 구동수단(미도시)의 동작 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 페달(352)을 밟아 구동수단(미도시)이 동작하는 경우, 모드 전환 신호는 활성화 된다. 한편, 사용자가 페달(352)을 다시 밟아 구동수단(미도시)이 정지하는 경우, 모드 전환 신호는 비활성화 된다.
즉, 모드 전환 신호는 복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되거나, 그 반대의 경우에 활성화된다. 모드 전환 신호가 활성화되는 경우 복합 지지 장치(B)의 높이는 변화되며, 모드 전환 신호가 비활성화되는 경우 복합 지지 장치(B)의 높이는 고정된다. 복합 지지 장치(B)의 높이가 변화되는 경우, 복합 지지 장치(B)의 형상도 함께 변화될 수 있다.
모드 전환 신호에 따른 근력 보조 장치(A)의 동작에 대한 자세한 설명은 도 18을 참조하여 후술하도록 한다.
한편, 구동수단(미도시)의 동작을 기초로, 구동 감지부(300a)는 높이 정보를 생성할 수 있다. 여기에서, 높이 정보는 구동수단(미도시)의 구동 방향과 구동량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
참고로, 후술할 복합 지지 장치(B)의 제어 유닛(도 16의 500)은 구동 감지부(300a)로부터 높이 정보를 수신한다. 수신된 높이 정보를 기초로, 제어 유닛(500)은 복합 지지 장치(B)의 높이를 계산한다. 이어서 계산된 높이를 기초로, 제어 유닛(500)은 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 판단한다. 이때, 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 판단하기 위해, 제어 유닛(500)은 미리 정해진 기준 높이를 이용한다.
예를 들어, 계산된 복합 지지 장치(B)의 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 높은 경우, 제어 유닛(500)은 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '이동 모드' 또는 '보관 모드'로 판단할 수 있다. 반대로, 계산된 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 낮은 경우, 제어 유닛(500)은 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '착용 모드'로 판단할 수 있다.
제어 유닛(500)은 높이 정보와 전술한 모드 전환 신호를 근력 보조 장치(A)에 전송할 수 있다. 복합 지지 장치(B)와 마찬가지로 수신한 높이 정보를 이용하여, 근력 보조 장치(A)는 복합 지지 장치(B)의 높이를 계산할 수 있다.
이어서, 복합 지지 장치(B)의 높이 변화와 모드 전환 신호의 활성화 여부에 따라, 서브 컨트롤 유닛(3) 또는 레그 구동부(6b)는 제어될 수 있다.
즉, 수신된 정보를 기초로 근력 보조 장치(A)가 지면과 충돌하지 않도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 유닛(6)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이후에 후술하도록 한다.
도 12는 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치의 의자 사용 상태에 대한 사시도이다. 도 13은 도 12의 다기능 복합 지지 장치에 대한 측면도이다. 이하에서는, 편의상 도 12를 기준으로 D1 방향을 다기능 복합 지지 장치의 전방, D2 방향을 후방으로 정의한다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 체어 유닛(400)은 시트 프레임(410), 시트(420), 서브 서포터(430), 링크 프레임(440), 및 서포트 링크(450)를 포함할 수 있다.
시트 프레임(410)은 의자의 외관을 형성한다. 시트 프레임(410)의 전방을 향하는 부분의 면적은 후방을 향하는 부분의 면적보다 넓게 형성된다.
사용자는 의자에 앉으면 자연스럽게 다리가 바깥쪽으로 약간 벌어지게 된다. 따라서, 시트 프레임(410)은 드라이빙 유닛(300)에서 멀어질수록 그 면적이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
시트 프레임(410)은 어퍼 파이프(330)에 회동 가능하게 결합된다.
시트(420)는 시트 프레임(410)의 상면에 구비된다. 시트(420)는 시트 프레임(410)의 형상에 대응되는 형상을 갖는다. 시트(420)는 시트 프레임(410)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 시트(420)는 별도로 제작되어 시트 프레임(410)에 결합될 수 있다.
서브 서포터(430)는 시트(420)의 양측에 구비된다. 서브 서포터(430)는 근력 보조 장치(A)의 일부를 지지할 수 있다.
링크 프레임(440)은 시트 프레임(410)의 하면에 결합된다.
서포트 링크(450)는 링크 프레임(440)에 결합된다. 서포트 링크(450)는 링크 프레임(440)과 어퍼 파이프(330)를 회동 가능하게 연결한다. 이를 통해, 서포트 링크(450)는 시트(420)의 움직임에 관여할 수 있다.
이러한 시트(420)가 펴진 상태에서, 시트 프레임(410)은 어퍼 파이프(330)와 수직을 이룬다. 즉, 시트(420)가 펴진 상태에서, 시트 프레임(410)은 바닥면과 평행하게 배치된다. 이때, 시트(420)는 복합 지지 장치(B)의 상측을 향한다.
한편, 시트(420)가 접힌 상태에서 시트 프레임(410)은 어퍼 파이프(330)와 수평을 이룬다.
이하에서 시트(420)가 펴진 상태는 의자 사용 상태로 정의하고, 시트(420)가 접힌 상태는 의자 비사용 상태로 정의한다.
복합 지지 장치(B)의 '착용 모드'에서, 체어 유닛(400)은 의자 사용 상태를 갖는다. 또한, 복합 지지 장치(B)의 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서, 체어 유닛(400)은 의자 비사용 상태를 갖는다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치에 근력 보조 장치가 거치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 16은 본 발명에 따른 근력 보조 장치와 다기능 복합 지지 장치의 상호 관계를 나타내는 블럭도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 근력 보조 장치(A)는 복합 지지 장치(B) 상에 거치된다. 근력 보조 장치(A)가 복합 지지 장치(B) 상에 거치된 상태에서, 메인 컨트롤 유닛(2)은 근력 보조 장치(A)의 자세를 제어한다.
구체적으로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 제어부(2a), 위치 감지부(2b), 통신부(2c), 및 전원부(2d)를 포함한다.
제어부(2a)는 레그 유닛(6)의 위치와 각도를 제어할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 레그 유닛(6)은 어퍼 레그 프레임부(6a), 레그 구동부(6b), 및 로어 레그 프레임부(6d)을 포함한다. 레그 유닛(6)의 위치와 각도를 제어하기 위하여, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 구동부(6b)의 동작을 제어한다.
서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어함으로써, 제어부(2a)는 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(θ1)를 변경시킬 수 있다. 또한, 레그 구동부(6b)의 동작을 제어함으로써, 제어부(2a)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(θ2)를 변경시킬 수 있다.
또한, 풋 유닛(7)에 구비된 압력 센서(미도시)로부터, 제어부(2a)는 데이터를 수신할 수 있다. 수신된 데이터를 기초로, 제어부(2a)는 풋 유닛(7)이 지면에 접한 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
'이동 모드'에서 풋 유닛(7)이 지면에 접한 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 구동부(6b)의 동작을 제어한다. 이를 통해, 제어부(2a)는 풋 유닛(7)을 지면으로부터 이격시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(2a)는 레그 유닛(6)의 전체 길이를 감소시킬 수 있다.
여기에서, 레그 유닛(6)의 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 각각 복수의 프레임부재로 구성될 수 있다. 제어부(2a)가 복수의 프레임부재의 상호 오버랩되는 부분을 증가시킴으로써, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)의 길이는 각각 감소될 수 있다. 이를 통해, 레그 유닛(6)의 전체 길이는 감소되고, 풋 유닛(7)은 지면과 이격될 수 있다.
또한, 서브 컨트롤 유닛(3)을 제어함으로써, 제어부(2a)는 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(θ1)를 조절할 수 있다. 마찬가지로, 레그 구동부(6b)를 제어함으로써, 제어부(2a)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(θ2)를 조절할 수 있다. 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)를 조절함으로써, 풋 유닛(7)은 지면으로부터 이격될 수 있다. 이때, 풋 유닛(7)을 지면과 이격시키기 위한, 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 조합은 다양하게 구성될 수 있다.
이에 따라, 복합 지지 장치(B)가 이동하는 경우, 근력 보조 장치(A)는 지면과 충돌하지 않을 수 있다.
반면, '착용 모드' 또는 '보관 모드'에서 풋 유닛(7)이 지면으로부터 이격된 경우, 풋 유닛(7)이 지면에 접하도록 제어부(2a)는 컨트롤 유닛(3)과 레그 구동부(6b)의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(2a)는 레그 유닛(6)의 전체 길이를 증가시킬 수 있다. 이때, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)를 구성하는 복수의 프레임부재의 상호 오버랩되는 부분은 각각 감소될 수 있다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)의 각각의 길이는 증가될 수 있다. 따라서, 레그 유닛(6)의 전체 길이는 증가되고, 풋 유닛(7)은 지면과 접할 수 있다.
또한, 서브 컨트롤 유닛(3)을 제어함으로써, 제어부(2a)는 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(θ1)를 조절할 수 있다. 마찬가지로, 레그 구동부(6b)를 제어함으로써, 제어부(2a)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(θ2)를 조절할 수 있다.
제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)를 조절함으로써, 풋 유닛(7)은 지면에 접할 수 있다. 이때, 풋 유닛(7)을 지면과 접하도록 하기 위한, 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 조합은 다양하게 구성될 수 있다.
이에 따라, 복합 지지 장치(B)에 인가되는 근력 보조 장치(A)의 하중은 지면에 분산될 수 있다. 또한, 풋 유닛(7)이 지면과 접한 상태를 유지하기 때문에, 사용자는 풋 유닛(7)에 신발을 쉽게 고정시킬 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)의 착용 편의성은 개선될 수 있다.
위치 감지부(2b)는 근력 보조 장치(A)의 위치 정보를 센싱할 수 있다. 위치 감지부(2b)는 위치 정보를 센싱할 수 있는 다양한 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 감지부(2b)는 GPS(Global Positioning System) 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)를 포함할 수 있다. 참고로, 이는 하나의 예시에 불과하고, 다양한 종류의 위치 측정 모듈이 위치 감지부(2b)에 포함될 수 있다.
위치 감지부(2b)에서 측정된 위치 정보는 제어부(2a)에 전달된다.
위치 감지부(2b)에서 측정된 위치 정보를 기초로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 형상 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 서브 컨트롤 유닛(3) 또는 레그 구동부(6b)의 동작 여부를 기초로, 위치 감지부(2b)는 근력 보조 장치(A)의 형상 변화를 감지할 수 있다.
또한, 위치 감지부(2b)에서 측정된 위치 정보를 기초로, 제어부(2a)는 메인 컨트롤 유닛(2)의 높이와 높이의 변화량을 계산할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(2)의 높이를 이용하여, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 판단한다. 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 판단하기 위해, 제어부(2a)는 미리 정해진 기준 높이를 이용한다.
예를 들어, 계산된 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 높은 경우, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '이동 모드' 또는 '보관 모드'로 판단할 수 있다. 반대로, 계산된 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 낮은 경우, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '착용 모드'로 판단할 수 있다.
또한, 메인 컨트롤 유닛(2)의 높이의 변화량을 이용하여, '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되는 과정에서, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)가 바닥에 부딪히지 않도록 자세를 제어할 수 있다. 근력 보조 장치(A)의 자세 제어 방법에 대한 자세한 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 후술하도록 한다.
통신부(2c)는 복합 지지 장치(B)와 데이터를 교환한다.
이때, 통신부(2c)는 복합 지지 장치(B)의 통신부(520)로부터 높이 정보를 수신할 수 있다. 여기에서, 높이 정보는 드라이빙 유닛(300)에 구비된 구동 감지부(300a)에서 생성될 수 있다. 구동 감지부(300a)는 전술한 구동수단(미도시)의 움직임을 감지한다. 구동 감지부(300a)에서 생성된 높이 정보는 구동수단(미도시)의 동작 방향 및 동작량에 대한 정보를 포함한다.
수신된 높이 정보를 이용하여, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 높이와 높이의 변화량을 계산할 수 있다. 이때, 계산된 복합 지지 장치(B)의 높이를 이용하여, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 판단할 수 있다.
예를 들어, 계산된 복합 지지 장치(B)의 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 높은 경우, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '이동 모드' 또는 '보관 모드'로 판단할 수 있다. 반대로, 계산된 높이가 미리 정해진 기준 높이보다 낮은 경우, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 동작 모드를 '착용 모드'로 판단할 수 있다.
또한, 통신부(2c)는 복합 지지 장치(B)의 통신부(520)로부터 모드 전환 신호를 수신할 수 있다. 여기에서, 모드 전환 신호는 복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되거나, 그 반대의 경우에 활성화된다. 모드 전환 신호가 활성화되는 경우 복합 지지 장치(B)의 높이는 변화되며, 모드 전환 신호가 비활성화되는 경우 복합 지지 장치(B)의 높이는 고정된다.
모드 전환 신호가 활성화된 경우를 전제로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)가 바닥에 부딪히지 않도록 자세를 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 18을 참조하여 후술하도록 한다.
전원부(2d)는 복합 지지 장치(B)의 충전부(200a)로부터 전력을 수신한다. 전원부(2d)는 충전부(200a)로부터 무선으로 전력을 제공받을 수 있다. 제공받은 전력은 메인 컨트롤 유닛(2)의 배터리팩에 저장될 수 있다.
이때, 전원부(2d)가 충전부(200a)로부터 수신하는 전력 신호의 세기를 기초로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단할 수 있다.
또한, 통신부(2c)에서 수신된 통신 신호의 세기를 기초로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단할 수 있다.
복합 지지 장치(B) 상에 근력 보조 장치(A)가 거치된 것을 전제로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)가 바닥에 부딪히지 않도록 자세를 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 17 및 도 18을 참조하여 후술하도록 한다.
이하에서는 복합 지지 장치(B)의 모드가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되는 과정에서, 지면과의 충돌을 방지하기 위한 근력 보조 장치(A)의 동작에 대해 자세히 살펴보도록 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 근력 보조 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법에서, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단한다(S110).
여기에서, 복합 지지 장치(B)와의 통신 신호 세기를 기초로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단할 수 있다. 즉, 근력 보조 장치(A)의 통신부(2c)와 복합 지지 장치(B)의 통신부(520) 사이의 통신 체결 강도를 기초로, 근력 보조 장치(A)의 거치 여부는 판단될 수 있다.
또한, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)로부터 수신하는 전력 신호의 세기를 기초로 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단할 수 있다. 즉, 근력 보조 장치(A)의 전원부(2d)와 복합 지지 장치(B)의 충전부(200a) 사이의 단위 시간당 전력 교환량을 기초로, 근력 보조 장치(A)의 거치 여부는 판단될 수 있다.
참고로, 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단하는 방법은 전술한 방법에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식으로 변형되어 실시될 수 있다.
이어서, 근력 보조 장치(A)가 복합 지지 장치(B)에 거치된 경우, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 높이를 측정한다(S120). 이때, 위치 감지부(2b)는 근력 보조 장치(A)의 위치 정보를 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 위치 감지부(2b)에서 측정된 위치 정보를 이용하여, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 높이를 계산할 수 있다.
이어서, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 계산된 높이가 감소되는지 여부를 판단한다(S130). 근력 보조 장치(A)의 높이를 연속적으로 계산함으로써, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 높이 변화량을 계산할 수 있다. 이를 통해, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 높이 감소 여부를 판단할 수 있다.
이어서, 근력 보조 장치(A)의 높이가 감소되는 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어한다(S140). 구체적으로, 서브 컨트롤 유닛(3)을 제어함으로서, 제어부(2a)는 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(도 19의 θ1)를 변화시킬 수 있다.
이때, 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(도 19의 θ1)는 감소될 수 있다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(도 19의 θ3)는 함께 감소될 수 있다.
이어서, 근력 보조 장치(A)의 높이가 계속해서 감소되는 경우, 제어부(2a)는 레그 유닛(6)의 동작을 제어한다(S150). 구체적으로, 레그 구동부(6b)를 제어함으로써, 제어부(2a)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(도 19의 θ2)를 변화시킬 수 있다.
이때, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(도 19의 θ2)는 감소될 수 있다. 이에 따라, 풋 유닛(7)의 밑면과 지면이 이루는 제4 각도(도 19의 θ4)도 함께 감소될 수 있다.
제2 각도(θ2)가 감소되는 동안에도, 제1 각도(θ1)는 계속해서 감소될 수 있다. 따라서, 제3 각도(θ3)와 제4 각도(θ4)는 동시에 감소될 수 있다.
추가적으로, 근력 보조 장치(A)의 측정된 높이가 미리 정해진 제1 기준높이보다 작은 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)만을 동작시킬 수 있다.
또한, 제어부(2a)는 측정된 높이가 미리 정해진 제2 기준높이보다 작은 경우, 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 구동부(6b)를 동시에 동작시킬 수 있다. 이때, 제2 기준높이는 제1 기준높이보다 작을 수 있다.
만약, 제3 각도(θ3)와 제4 각도(θ4)가 감소되는 도중에, 풋 유닛(7)의 압력 센서에서 지면과의 충격을 감지하는 경우, 제어부(2a)는 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 변화량을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)는 지면과의 이격 상태를 유지할 수 있다.
참고로, 앞에서 설명한 S110 단계 내지 S150 단계 중 일부는 생략되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단하는 S110 단계는 생략되어 실시될 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에서 앞에서 전술한 바와 같이 근력 보조 장치(A)가 복합 지지 장치(B)에 거치된 경우를 전제로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 구동계 보호를 위한 제어 방법을 수행할 수 있다. 이때, 메인 컨트롤 유닛(2)은 근력 보조 장치(A)에서 측정된 높이 정보를 이용하여, 근력 보조 장치(A)의 자세를 제어할 수 있다.
추가적으로, 도면에 명확히 나타내지는 않았으나, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 형상의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 위치 감지부(2b)에서 감지된 신호를 기초로, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 형상 변화를 판단할 수 있다.
이어서, 근력 보조 장치(A)의 형상이 변화되는 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3) 또는 레그 구동부(6b)의 동작을 제어할 수 있다. 형상 변화에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법은, 전술한 높이 변화에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 이는 몇몇의 예시에 불과하고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 이하에서는 도 17에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법에서 우선, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 거치 여부를 판단한다(S210).
이어서, 근력 보조 장치(A)가 복합 지지 장치(B)에 거치된 경우, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)로부터 수신된 모드 전환 신호가 활성화 되었는지 여부를 판단한다(S215). 통신부(2c)는 복합 지지 장치(B)의 통신부(520)로부터 모드 전환 신호를 수신한다. 수신된 모드 전환 신호는 제어부(2a)에 전달된다.
이때, 복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 변환되거나 그 반대의 경우, 모드 전환 신호는 활성화될 수 있다.
전술한 바와 같이 모드 전환 신호가 활성화되는 경우, 복합 지지 장치(B)의 높이는 변경될 수 있다. 즉, 모드 전환 신호는 복합 지지 장치(B)의 높이의 변화 여부를 나타낸다.
이어서, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 구동 감지부(300a)에서 측정된 복합 지지 장치(B)의 높이 정보를 수신한다(S220). 통신부(2c)는 복합 지지 장치(B)의 통신부(520)로부터 높이 정보를 수신할 수 있다. 수신된 높이 정보는 제어부(2a)에 전달된다. 여기에서, 높이 정보는 드라이빙 유닛(300)에 구비된 구동 감지부(300a)에서 생성될 수 있다. 구동 감지부(300a)에서 생성된 높이 정보는 구동수단(미도시)의 동작 방향 및 동작량에 대한 정보를 포함한다.
구동 감지부(300a)에서 생성된 높이 정보를 이용하여, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 높이를 계산할 수 있다.
이어서, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)가 거치된 복합 지지 장치(B)의 높이가 감소되고 있는지 여부를 판단한다(S230). 복합 지지 장치(B)의 높이를 연속적으로 계산함으로써, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 높이 변화량을 계산할 수 있다. 여기에서, 복합 지지 장치(B)의 높이가 감소되는 경우, 복합 지지 장치(B)에 거치된 근력 보조 장치(A)의 높이는 함께 감소하게 된다.
참고로, S220 단계 및 S230 단계는 앞서 도 17을 참조하여 설명한 S120 단계 및 S130 단계로 대체되어 수행될 수 있다. 즉, 위치 감지부(2b)에서 측정된 위치 정보를 이용하여, 제어부(2a)는 근력 보조 장치(A)의 높이와 높이의 변화량를 계산할 수 있다.
이어서, 근력 보조 장치(A)의 높이가 감소되는 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어한다(S240). 구체적으로, 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어함으로서, 제어부(2a)는 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(도 19의 θ1)를 변화시킬 수 있다.
이때, 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(도 19의 θ1)는 감소된다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(도 19의 θ3)는 함께 감소된다.
이어서, 근력 보조 장치(A)의 높이가 계속해서 감소되는 경우, 제어부(2a)는 레그 유닛(6)의 동작을 제어한다(S250). 구체적으로, 레그 구동부(6b)의 동작을 제어함으로써, 제어부(2a)는 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(도 19의 θ2)를 변화시킬 수 있다.
이때, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(도 19의 θ2)는 감소된다. 이에 따라, 풋 유닛(7)의 밑면과 지면이 이루는 제4 각도(도 19의 θ4)도 함께 감소된다.
추가적으로, 근력 보조 장치(A)의 측정된 높이가 미리 정해진 제1 기준높이보다 작은 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3)만을 동작시킬 수 있다.
또한, 제어부(2a)는 측정된 높이가 미리 정해진 제2 기준높이보다 작은 경우, 서브 컨트롤 유닛(3)과 레그 유닛(6)을 동시에 동작시킬 수 있다. 이때, 제2 기준높이는 제1 기준높이보다 작을 수 있다.
여기에서, 앞에서 설명한 S210 단계 내지 S250 단계 중 일부는 생략되어 실시될 수 있다.
정리하면, 본 발명의 다른 실시예에서 복합 지지 장치(B)로부터 모드 전환 신호가 활성화된 것을 전제로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 구동계 보호를 위한 제어 방법을 수행할 수 있다. 이때, 메인 컨트롤 유닛(2)은 복합 지지 장치(B)로부터 수신한 높이 정보를 이용하여, 근력 보조 장치(A)의 자세를 제어할 수 있다.
추가적으로, 도면에 명확히 나타내지는 않았으나, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 형상의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 구동 감지부(300a)에서 감지된 신호를 기초로, 제어부(2a)는 복합 지지 장치(B)의 형상 변화를 판단할 수 있다.
이어서, 복합 지지 장치(B)의 형상이 변화되는 경우, 제어부(2a)는 서브 컨트롤 유닛(3) 또는 레그 구동부(6b)의 동작을 제어할 수 있다. 형상 변화에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법은, 전술한 복합 지지 장치(B)의 높이 변화에 따른 근력 보조 장치(A)의 제어 방법과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 이는 몇몇의 예시에 불과하고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 복합 지지 장치(B)에 거치된 근력 보조 장치(A)의 높이가 변화되는 것을 예로 들어 근력 보조 장치(A)의 동작을 설명하도록 한다.
도 19 내지 도 21은 본 발명에 따른 다기능 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드' 에서 '착용 모드'로 전환되는 경우, 복합 지지 장치(B)의 전체 높이는 감소된다. 이하에서는 복합 지지 장치(B)의 전체 높이가 감소되는 경우를 예로 들어, 근력 보조 장치(A)의 동작을 설명하도록 한다.
도 19를 참조하면, 복합 지지 장치(B)에 거치된 근력 보조 장치(A)의 높이가 감소되는 경우, 메인 컨트롤 유닛(2)은 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어한다.
서브 컨트롤 유닛(3)의 동작이 제어됨에 따라, 메인 프레임 유닛(4)과 어퍼 레그 프레임부(6a) 사이의 제1 각도(θ1)는 감소된다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(θ3)도 함께 감소된다.
이때, 근력 보조 장치(A)의 높이(H2)는 미리 설정된 제1 기준높이 보다 작을 수 있다. 즉, 근력 보조 장치(A)의 높이(H2)가 제1 기준높이 보다 작은 경우, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(θ3)가 감소되도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작을 제어한다.
제3 각도(θ3)가 감소되는 동안, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(θ2)는 그대로 유지될 수 있다. 이에 따라, 풋 유닛(7)의 밑면과 지면이 이루는 제4 각도(θ4)는 증가될 수 있다.
이어서, 도 20을 참조하면, 근력 보조 장치(A)의 높이가 계속해서 감소되는 경우, 메인 컨트롤 유닛(2)은 레그 구동부(6b)의 동작을 제어한다.
레그 구동부(6b)의 동작이 제어됨에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 제2 각도(θ2)는 감소된다. 이에 따라, 풋 유닛(7)의 밑면과 지면이 이루는 제4 각도(θ4)는 함께 감소된다.
이 경우에도, 메인 컨트롤 유닛(2)은 계속해서 서브 컨트롤 유닛(3)를 동작시킨다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(θ3)는 계속해서 감소될 수 있다.
이때, 근력 보조 장치(A)의 높이(H3)는 미리 설정된 제2 기준높이보다 작을 수 있다. 여기에서 제2 기준높이는 전술한 제1 기준높이보다 작다.
즉, 근력 보조 장치(A)의 높이(H3)가 제2 기준높이보다 작은 경우, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면이 이루는 제3 각도(θ3)와, 풋 유닛(7)과 지면이 이루는 제4 각도(θ4)는 동시에 감소될 수 있다.
이를 통해, 근력 보조 장치(A)의 높이가 감소되더라도, 근력 보조 장치(A)와 지면과의 이격 상태는 유지될 수 있다.
만약, 제3 각도(θ3)와 제4 각도(θ4)가 감소되는 도중에, 풋 유닛(7)의 압력 센서에서 지면과의 충격을 감지하는 경우, 메인 컨트롤 유닛(2)은 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 변화량을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)는 지면과의 이격 상태를 유지할 수 있다.
이어서, 도 21을 참조하면, 복합 지지 장치(B)는 완전히 '착용 모드'로 전환되는 경우, 복합 지지 장치(B)의 높이는 고정된다. 이때, 체어 유닛(400)은 의자 사용 상태로 전환된다.
'착용 모드'로 전환되는 과정에서, 어퍼 레그 프레임부(6a)가 지면과 평행에 가까워지도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 서브 컨트롤 유닛(3)를 제어한다. 이에 따라, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 지면 사이의 제3 각도(θ3)는 '0' 에 수렴할 수 있다.
또한, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d) 사이의 각도가 직각에 가까워지도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 레그 구동부(6b)를 제어한다. 이에 따라, 풋 유닛(7)과 지면이 이루는 제4 각도(θ4)는 '0'에 수렴할 수 있다.
추가적으로, 풋 유닛(7)의 하면에 구비된 압력 센서의 데이터를 기초로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 풋 유닛(7)이 지면에 접하는지 여부를 판단한다.
이어서, 풋 유닛(7)이 지면과 이격된 경우, 풋 유닛(7)이 지면에 접하도록 레그 유닛(6)과 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작은 제어될 수 있다.
구체적으로, 근력 보조 장치(A)가 지면과 접하도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 레그 유닛(6)의 길이를 증가시킨다.
이때, 레그 유닛(6)의 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)의 길이는 각각 증가될 수 있다. 이를 통해, 레그 유닛(6)의 전체 길이는 증가되고, 풋 유닛(7)은 지면과 접할 수 있다.
정리하면, 복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되어 근력 보조 장치(A)의 높이가 낮아지는 경우, 구성의 일부가 바닥에 닿지 않도록 근력 보조 장치(A)의 자세는 자동으로 제어될 수 있다.
한편, 복합 지지 장치(B)가 '착용 모드'에서 '이동 모드' 또는 '보관 모드'로 전환되는 경우, 근력 보조 장치(A)의 높이는 증가된다. 근력 보조 장치(A)의 높이가 증가되는 경우, 근력 보조 장치(A)의 자세 변화는 앞에서 설명한 내용의 역순으로 동작될 수 있다. 이러한 동작 방법은 통상의 기술자가 쉽게 실시할 수 있을 정도로 자명하므로, 여기에서 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 22는 '이동 모드' 에서 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치를 나타내는 정면도이다. 도 23은 '착용 모드'에서 복합 지지 장치에 거치된 근력 보조 장치를 나타내는 정면도이다. 여기에서, 도 22는 근력 보조 장치는 지면과 이격된 것으로 도시되었으나, 지면과 일부가 접하는 '보관 모드'로 대체되어도 무방하다.
도 22를 참조하면, 보조자는 복합 지지 장치(B)를 원하는 위치로 이동시킨다. 이어서, 보조자는 사용자에게 근력 보조 장치(A)를 착용시킬 수 있다. 이때, 사용자는 하체의 움직임이 원활하지 않은 상태이므로, 보조자는 복합 지지 장치(B)를 '착용 모드'로 전환시킬 수 있다.
보조자는 상측에서 어퍼 서포팅 유닛(200)에 일정 이상의 힘을 가할 수 있다. 이때, 복합 지지 장치(B)의 높이는 감소된다. 이에 따라, 체어 유닛(400)은 전술한 의자 사용 상태로 전환된다.
또는, 보조자가 페달(352) 또는 별도의 스위치를 통해 구동수단(미도시)을 구동시키는 경우, 복합 지지 장치(B)의 높이는 감소될 수 있다. 이에 따라, 체어 유닛(400)은 의자 사용 상태로 전환된다. 다르게 표현하면, 복합 지지 장치(B)는 '착용 모드'로 전환된다.
이어서, 도 23을 참조하면, 복합 지지 장치(B)가 하강을 멈추어 완전히 '착용 모드'로 전환되는 경우, 근력 보조 장치(A)의 풋 유닛(7)은 일부가 지면에 닿도록 자세가 조정될 수 있다.
이때, 풋 유닛(7)의 하면에 구비된 압력 센서의 데이터를 기초로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 풋 유닛(7)이 지면에 접하는지 여부를 판단한다.
이어서, 풋 유닛(7)이 지면과 이격된 경우, 풋 유닛(7)이 지면에 접하도록 레그 유닛(6)과 서브 컨트롤 유닛(3)의 동작은 제어될 수 있다.
구체적으로, 근력 보조 장치(A)가 지면과 접하도록, 메인 컨트롤 유닛(2)은 레그 유닛(6)의 길이를 증가시킨다.
이때, 레그 유닛(6)의 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)의 길이는 각각 증가될 수 있다.
구체적으로, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 각각 복수의 프레임부재로 구성될 수 있다. 이때, 메인 컨트롤 유닛(2)가 복수의 프레임부재의 상호 오버랩되는 부분을 각각 감소시킴으로써, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)의 각각의 길이는 증가될 수 있다. 이를 통해, 레그 유닛(6)의 전체 길이는 증가되고, 풋 유닛(7)은 지면과 접할 수 있다.
참고로, 본 발명의 또 다른 실시예에서 복합 지지 장치(B)는 근력 보조 장치(A)와 통신하여, 풋 유닛(7)의 단부가 바닥면에 접촉되도록 복합 지지 장치(B)의 높이를 조절할 수 있다.
한편, 레그 유닛(6)은 근력 보조 장치(A)의 바깥쪽으로 소정 각도 벌어지도록 제어된다. 일반적으로 사용자가 앉을 때 다리가 바깥쪽으로 약간 벌어지는 경우, 근력 보조 장치(A)의 착용은 편리해진다.
서브 컨트롤 유닛(3)은 고관절 구조를 구비한다. 이에, 메인 컨트롤 유닛(2)이 서브 컨트롤 유닛(3)을 제어함에 따라, 레그 유닛(6)은 외측으로 소정 각도 벌어질 수 있다.
이에 따라, 복합 지지 장치(B)가 '착용 모드'일 때 레그 유닛(6) 사이의 간격(예를 들어, 도 23의 D21)은, '이동 모드' 또는 '보관 모드'일 때 레그 유닛(6) 사이의 간격(예를 들어, 도 22의 D11)보다 넓을 수 있다.
마찬가지로, '착용 모드'일 때 풋 유닛(7) 사이의 간격(예를 들어, 도 23의 D22)은, '이동 모드' 또는 '보관 모드'일 때 풋 유닛(7) 사이의 간격(예를 들어, 도22의 D12)보다 넓을 수 있다.
정리하면, 복합 지지 장치(B)가 '이동 모드' 또는 '보관 모드'에서 '착용 모드'로 전환되는 경우, 사용자가 착용하기 편하도록 근력 보조 장치(A)의 자세는 자동으로 변경될 수 있다.
이에 따라, 사용자는 복합 지지 장치(B)의 의자에 앉아 근력 보조 장치(A)를 착용할 수 있다. 따라서, 근력 보조 장치(A)의 착용 편의성은 향상될 수 있다.
한편, 근력 보조 장치(A)의 자세가 자동으로 제어되므로, 다수의 보조자들 없이도 사용자는 근력 보조 장치(A)를 착용할 수 있다. 따라서, 동일 시간에 더 많은 사용자가 근력 보조 장치(A)를 이용할 수 있으므로, 근력 보조 장치(A)의 이용 효율은 증가되고, 운용자의 수익성은 극대화될 수 있다.
또한, 전술한 근력 보조 장치의 제어 방법을 통해, 제어 알고리즘은 단순화될 수 있다. 이를 통해, 근력 보조 장치(A)의 유지 보수 비용을 감소될 수 있다. 또한, 근력 보조 장치(A)의 동작 안정성도 향상될 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (20)

  1. 복합 지지 장치에 거치되는 근력 보조 장치에 있어서,
    사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방향으로 연장되도록 형성되고, 보조력을 발생시키는 레그 유닛; 및
    상기 레그 유닛의 동작을 제어하는 메인 컨트롤 유닛을 포함하되,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치가 상기 복합 지지 장치에 거치된 상태에서, 상기 근력 보조 장치의 형상 변화에 따라 상기 레그 유닛의 동작을 제어하는
    근력 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레그 유닛은,
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에 연결되는 어퍼 레그 프레임부와,
    상기 어퍼 레그 프레임부의 단부에 연결되는 로어 레그 프레임부와,
    상기 어퍼 레그 프레임부와 상기 로어 레그 프레임부 사이의 각도를 조절하는 레그 구동부를 포함하는
    근력 보조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치의 형상이 변화되거나 높이가 감소되는 경우, 상기 근력 보조 장치가 지면에 닿지 않도록 상기 레그 구동부의 동작을 제어하는
    근력 보조 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메인 프레임 유닛의 일측에 형성되고, 상기 어퍼 레그 프레임부와 상기 메인 프레임 유닛 사이의 각도를 조절하는 서브 컨트롤 유닛을 더 포함하고,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치의 형상이 변화되거나 높이가 감소되는 경우, 상기 어퍼 레그 프레임부와 지면이 이루는 제1 각도가 감소되도록 상기 서브 컨트롤 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 레그 유닛의 단부에 연결되고, 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 더 포함하고,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치의 형상이 변화되거나 높이가 감소되는 경우, 상기 풋 유닛의 하면과 지면이 이루는 제2 각도가 감소되도록 상기 레그 구동부를 제어하는
    근력 보조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임 유닛의 일측에 형성되고, 상기 레그 유닛과 상기 메인 프레임 유닛 사이의 각도를 조절하는 서브 컨트롤 유닛을 더 포함하고,
    상기 메인 컨트롤 유닛은, 상기 근력 보조 장치가 지면과 접하는 경우, 상기 근력 보조 장치가 지면과 이격되도록 상기 서브 컨트롤 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 메인 컨트롤 유닛의 높이가 미리 정해진 제1 기준높이보다 낮은 경우, 상기 서브 컨트롤 유닛만을 동작시키고,
    상기 메인 컨트롤 유닛의 높이가 미리 정해진 제2 기준높이보다 낮은 경우, 상기 서브 컨트롤 유닛 및 상기 레그 유닛을 함께 동작시키되,
    상기 제2 기준높이는 상기 제1 기준높이보다 작은
    근력 보조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치의 높이가 상기 제2 기준높이보다 낮은 상태에서 상기 높이가 고정되는 경우, 상기 레그 유닛을 상기 근력 보조 장치의 외측방향으로 이동시키는
    근력 보조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유닛은, 상기 복합 지지 장치로부터 수신된 통신 신호 또는 전력 신호의 세기를 기초로 상기 근력 보조 장치가 상기 복합 지지 장치에 거치된 상태인지 여부를 판단하는
    근력 보조 장치.
  10. 복합 지지 장치에 거치되는 근력 보조 장치에 있어서,
    사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방향으로 연장되도록 형성되고, 보조력을 발생시키는 레그 유닛; 및
    상기 레그 유닛의 동작을 제어하는 메인 컨트롤 유닛을 포함하되,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 복합 지지 장치로부터 높이 정보를 수신하는 통신부와,
    상기 수신된 높이 정보를 기초로 상기 레그 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    근력 보조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 높이 정보를 이용하여 상기 복합 지지 장치의 높이를 계산하고,
    상기 복합 지지 장치의 높이가 감소되는 경우, 상기 근력 보조 장치가 지면과 이격되도록 상기 레그 유닛의 동작을 제어하는
    근력 보조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 프레임 유닛의 일측에 형성되고, 상기 레그 유닛과 상기 메인 프레임 유닛 사이의 각도를 조절하는 서브 컨트롤 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복합 지지 장치의 높이가 감소되는 경우, 상기 레그 유닛과 지면이 이루는 제1 각도가 감소되도록 상기 서브 컨트롤 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 레그 유닛의 단부에 연결되고, 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복합 지지 장치의 높이가 감소되는 경우, 상기 풋 유닛의 하면과 지면이 이루는 제2 각도가 감소되도록 상기 레그 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 복합 지지 장치로부터 모드 전환 신호를 추가로 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 수신된 모드 전환 신호가 활성화되는 경우, 상기 높이 정보를 기초로 상기 레그 유닛의 동작을 제어하되,
    근력 보조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 높이 정보는, 상기 복합 지지 장치의 높이를 조절하는 드라이빙 유닛에서 생성되고,
    상기 모드 전환 신호는, 상기 드라이빙 유닛의 동작 스위치로 이용되는 페달에 의해 생성되는
    근력 보조 장치.
  16. 복합 지지 장치에 거치되는 근력 보조 장치에 있어서,
    사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;
    상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방향으로 연장되도록 형성되고, 보조력을 발생시키는 레그 유닛; 및
    상기 레그 유닛의 동작을 제어하는 메인 컨트롤 유닛을 포함하되,
    상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 근력 보조 장치의 위치 정보를 측정하는 위치 감지부와,
    상기 측정된 위치 정보를 기초로 상기 레그 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    근력 보조 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 감지부에서 측정된 위치 정보를 기초로 상기 근력 보조 장치의 높이를 계산하고,
    상기 계산된 높이가 감소되는 경우, 상기 근력 보조 장치가 지면과 이격되도록 상기 레그 유닛의 동작을 제어하는
    근력 보조 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 프레임 유닛의 일측에 형성되고, 상기 레그 유닛과 상기 메인 프레임 유닛 사이의 각도를 조절하는 서브 컨트롤 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복합 지지 장치의 높이가 감소되는 경우, 상기 레그 유닛과 지면이 이루는 제1 각도가 감소되도록 상기 서브 컨트롤 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 계산된 높이가 미리 정해진 제1 기준높이보다 작은 경우, 상기 서브 컨트롤 유닛만을 동작시키고,
    상기 계산된 높이가 미리 정해진 제2 기준높이보다 작은 경우, 상기 서브 컨트롤 유닛 및 상기 레그 유닛을 함께 동작시키되,
    상기 제2 기준높이는 상기 제1 기준높이보다 작은
    근력 보조 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 레그 유닛의 단부에 연결되고, 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복합 지지 장치의 높이가 감소되는 경우, 상기 풋 유닛의 하면과 지면이 이루는 제2 각도가 감소되도록 상기 레그 유닛을 제어하는
    근력 보조 장치.
PCT/KR2019/001086 2018-03-15 2019-01-25 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치 WO2019177261A1 (ko)

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180030469 2018-03-15
KR10-2018-0030469 2018-03-15
KR1020180067661A KR20190109184A (ko) 2018-03-15 2018-06-12 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 로봇
KR10-2018-0067661 2018-06-12
US201862730399P 2018-09-12 2018-09-12
US201862730412P 2018-09-12 2018-09-12
US201862730400P 2018-09-12 2018-09-12
US201862730420P 2018-09-12 2018-09-12
US62/730,400 2018-09-12
US62/730,399 2018-09-12
US62/730,412 2018-09-12
US62/730,420 2018-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019177261A1 true WO2019177261A1 (ko) 2019-09-19

Family

ID=65529596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/001086 WO2019177261A1 (ko) 2018-03-15 2019-01-25 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190282427A1 (ko)
EP (1) EP3539526B1 (ko)
CN (1) CN110270979B (ko)
WO (1) WO2019177261A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10744051B2 (en) * 2017-11-10 2020-08-18 Carolyn Virgo Mobility device
USD887012S1 (en) * 2018-01-25 2020-06-09 Lg Electronics Inc. Wearable walking aid apparatus
USD887013S1 (en) * 2018-01-25 2020-06-09 Lg Electronics Inc. Wearable walking aid apparatus
WO2019177260A1 (ko) * 2018-03-15 2019-09-19 엘지전자 주식회사 동작 모드에 따라 자세가 제어되는 근력 보조 장치
USD894794S1 (en) 2018-10-12 2020-09-01 Carolyn Virgo Mobility aid
US11839584B2 (en) * 2018-12-28 2023-12-12 Participant Assistive Products Modular mobility systems
CN114668634B (zh) * 2020-12-24 2023-11-21 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种应用于外骨骼机器人的控制方法及装置
CN112587385A (zh) * 2021-01-05 2021-04-02 石家庄熙美科技有限公司 一种专用于腿部恢复行走的设备
CN113425520B (zh) * 2021-08-03 2022-11-22 青岛市城阳区人民医院 一种外科用应急折叠双动力轮椅
WO2023191607A1 (ru) * 2022-03-28 2023-10-05 Автономная Организация Образования "Назарбаев Университет" Робот для восстановления походки
CN115634127A (zh) * 2022-09-23 2023-01-24 吉林大学 一种可变形的失能老人行走用辅助装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101363850B1 (ko) * 2012-03-07 2014-02-18 서강대학교산학협력단 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇
KR101536586B1 (ko) * 2014-03-31 2015-07-14 세종대학교산학협력단 가변좌석유닛을 포함하는 휠체어
US20150283009A1 (en) * 2012-11-01 2015-10-08 Britsh Columbia Institute Of Technology Mobility System Including an Exoskeleton Assembly Releasably Supported on a Wheeled Base
KR20170111279A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
KR101787555B1 (ko) * 2017-05-22 2017-10-18 세종대학교산학협력단 골반의 움직임이 구현된 보행보조장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW455489B (en) * 1999-10-12 2001-09-21 Takano Co Ltd Rolling walker
KR100716597B1 (ko) * 2005-12-30 2007-05-09 서강대학교산학협력단 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇
JP2007267939A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Kumagai Gumi Co Ltd 歩行支援装置
US8096965B2 (en) * 2008-10-13 2012-01-17 Argo Medical Technologies Ltd. Locomotion assisting device and method
KR101788597B1 (ko) * 2010-03-23 2017-11-15 엘지전자 주식회사 밀폐형 압축기
KR101384988B1 (ko) 2011-04-08 2014-04-21 연세대학교 원주산학협력단 능동적 로보틱 보행 훈련 시스템 및 방법
KR101433284B1 (ko) 2012-11-28 2014-09-17 대한민국(국립재활원장) 자세조절부를 포함하는 자세균형 훈련용 보행보조기
CA2922012C (en) * 2013-08-28 2021-01-26 Upnride Robotics Ltd. Standing wheelchair
CN103622796B (zh) * 2013-12-17 2016-01-27 哈尔滨工程大学 一种穿戴式下肢康复训练装置
US10842706B2 (en) * 2014-07-14 2020-11-24 Exokinetics, Inc. Elevating walker chair
ES2759298T3 (es) * 2016-02-18 2020-05-08 Hexowheel Estructura de soporte
KR101788567B1 (ko) * 2017-05-22 2017-11-15 세종대학교산학협력단 가변좌석유닛이 구비된 휠체어

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101363850B1 (ko) * 2012-03-07 2014-02-18 서강대학교산학협력단 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇
US20150283009A1 (en) * 2012-11-01 2015-10-08 Britsh Columbia Institute Of Technology Mobility System Including an Exoskeleton Assembly Releasably Supported on a Wheeled Base
KR101536586B1 (ko) * 2014-03-31 2015-07-14 세종대학교산학협력단 가변좌석유닛을 포함하는 휠체어
KR20170111279A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 에이치엠에이치 주식회사 하지 외골격을 구비한 보행 보조 로봇
KR101787555B1 (ko) * 2017-05-22 2017-10-18 세종대학교산학협력단 골반의 움직임이 구현된 보행보조장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN110270979A (zh) 2019-09-24
EP3539526A1 (en) 2019-09-18
CN110270979B (zh) 2022-06-28
EP3539526B1 (en) 2021-11-10
US20190282427A1 (en) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019177261A1 (ko) 구동계 보호 동작을 수행하는 근력 보조 장치
WO2019177260A1 (ko) 동작 모드에 따라 자세가 제어되는 근력 보조 장치
WO2019164142A1 (ko) 자유로운 발목 움직임을 위한 풋 유닛을 구비하는 근력 보조 장치
WO2021172745A1 (ko) 상지 및 하지용 재활 운동 시스템
WO2015199334A1 (ko) 별도의 장착프레임을 가지는 주행보조장치
WO2019107661A1 (ko) 알람 제어가 가능한 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2014175707A1 (ko) 가변좌석유닛, 보행보조유닛, 및 이들을 포함하는 휠체어
WO2019107659A1 (ko) 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2020184739A1 (ko) 로봇
WO2019050080A1 (ko) 에어 매트리스 시스템 및 에어 매트리스 시스템의 제어 방법
WO2019107660A1 (ko) 코골이 방지용 스마트 매트리스 시스템의 작동 방법
WO2019107657A1 (ko) 에어 베개를 포함하는 스마트 매트리스 시스템
WO2019045184A1 (ko) 기립 보조 의자 및 휠체어
WO2022119049A1 (ko) 독립 거동 다리 마사지부를 포함하는 마사지 장치
WO2020141625A1 (ko) 이동 로봇
WO2019107658A1 (ko) 코골이 방지용 스마트 매트리스 시스템
WO2020141633A1 (ko) 웨어러블 로봇
WO2020141632A1 (ko) 웨어러블 로봇
WO2020141629A1 (ko) 이동 로봇
WO2015083924A1 (ko) 이동식 리프팅장치
WO2015102460A1 (ko) 휠체어
WO2012074297A2 (ko) 고령친화형 샤워캐리어
WO2021075897A1 (ko) 센싱 장치 및 센싱데이터의 처리 방법
WO2016024715A1 (ko) 휠체어용 주행보조장치
WO2015093833A1 (ko) 하지 근력 측정 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19767786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19767786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1