WO2022211289A1 - 착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 - Google Patents

착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 Download PDF

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WO2022211289A1
WO2022211289A1 PCT/KR2022/002896 KR2022002896W WO2022211289A1 WO 2022211289 A1 WO2022211289 A1 WO 2022211289A1 KR 2022002896 W KR2022002896 W KR 2022002896W WO 2022211289 A1 WO2022211289 A1 WO 2022211289A1
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guide
fastening
cover
strap
user
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PCT/KR2022/002896
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이민형
이연백
노세곤
최병준
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삼성전자주식회사
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to a wearing module and an exercise assisting device including the same.
  • a motion assistance device refers to a device or device that helps patients who cannot walk on their own due to various diseases or accidents to exercise for rehabilitation treatment. Recently, as an aging society deepens, there is an increasing number of people who have difficulty in normal movement or complain about movement due to joint problems, and thus interest in exercise assistive devices is also increasing.
  • the exercise assisting device is mounted on the user's body to assist the user with muscle strength required for exercise, and induces the user's gait so that the user can exercise normally.
  • the wearing module is a wearing module that supports a part of the user's body, and a cover base capable of supporting the part of the user's body, a first guide formed on the cover base, and the cover base a cover including a second guide protruding from and provided in parallel with the first guide; and a fastening frame including a fastening body, a pair of fastening protrusions protruding from the fastening body, and a fastening rod connecting the pair of fastening protrusions and slidable between the first guide and the second guide can do.
  • the fastening body is rotatable with one degree of freedom about the fastening rod.
  • each of the pair of fastening protrusions may be positioned opposite to each other with respect to the second guide.
  • the fastening body, the pair of fastening protrusions, and the fastening rod may surround the second guide.
  • the fastening rod may have a circular cross-section cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fastening rod.
  • the cover may further include a guide cover protruding from the second guide toward the first guide and covering the fastening rod.
  • a distance between the guide cover and the first guide may be smaller than a diameter of the fastening rod.
  • a thickness of each of the pair of fastening protrusions may be smaller than a distance between the guide cover and the first guide.
  • the cover may further include a stopper positioned on a movement path of the fastening rod to interfere with the fastening rod.
  • the stopper may be formed to protrude from any one of the cover base and the first guide.
  • the stopper may be provided at a position spaced apart from the second guide in a longitudinal direction of the second guide.
  • the wearing module may further include a strap connected to the cover and the fastening frame and surrounding at least a portion of the user's body.
  • the strap comprises: a strap body; a first strap arm extending from one end of the strap body and attached to an outer surface of the strap body through the fastening frame; and a second strap arm extending from the other end of the strap body and attached to the inner surface of the strap body through the cover.
  • the second strap arm may be provided in a state covered by the strap body.
  • an exercise assisting device may include a main frame; an actuator disposed on the main frame; a driving frame rotatable by receiving power from the actuator; and a wearing module connected to the driving frame, wherein the wearing module includes a cover base connected to the driving frame, a first guide formed on the cover base in a longitudinal direction, and protruding from the cover base, a cover including a second guide provided parallel to the first guide; and a fastening frame including a fastening body, a pair of fastening protrusions protruding from the fastening body, and a fastening rod connecting the pair of fastening protrusions and slidable between the first guide and the second guide can do.
  • FIG. 1 is a front view of an exercise assisting device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 2 is a side view of an exercise assisting device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a front view of a wearing module according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a wearing module according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a wearing module according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a front view illustrating a state in which a fastening frame slides along a cover according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a wearing module according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a pair of wearing modules according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a state in which a wearing module of the exercise assisting device is worn on a user's upper arm according to an embodiment.
  • first or second may be used to describe various elements, these terms should only be interpreted for the purpose of distinguishing one element from another.
  • a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
  • a component included in one embodiment and a component including a common function will be described using the same name in another embodiment. Unless otherwise stated, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments as well, and detailed descriptions within the overlapping range will be omitted.
  • FIG. 1 is a front view of an exercise assisting apparatus according to an embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the exercise assisting apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the exercise assisting apparatus 100 may be worn on a user to assist the user's exercise.
  • the user may be a person, an animal, a robot, or the like, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a case in which the exercise assisting device 100 assists the user's thigh exercise
  • the exercise assisting apparatus 100 includes other parts of the upper body such as the user's hand, upper arm, and lower arm, It is also possible to assist other parts of the lower body, such as the feet and calves.
  • the exercise assistance apparatus 100 may assist the user's exercise with a portion.
  • a case in which the exercise assisting device 100 assists the exercise of a person's thigh will be described as an example.
  • the exercise assisting device 100 includes a main body 80 , a pair of main frames 20 , a pair of belts 60 , and a pair of belts 60 . It may include an auxiliary belt 70 connected to the belt, an actuator 30 , a joint member 40 , a driving frame 50 , and a wearing module 1 .
  • the wearing module 1 may include a cover 11 , a fastening frame 12 , and a strap 13 .
  • the exercise assisting device 100 may support the user's proximal portion and the distal portion, respectively, to assist in relative movement between the proximal portion and the distal portion.
  • Components of the exercise assisting device 100 worn on the proximal portion of the user may be referred to as a 'proximal wearing unit', and components worn on the distal portion may be referred to as a 'distal wearing unit'.
  • the main body 80 , the pair of main frames 20 , the pair of belts 60 , and the auxiliary belt 70 among the components of the exercise assisting device 100 may correspond to the proximal wear part.
  • the wearing module 1 may correspond to the distal wearing part.
  • the proximal wearable part may be worn on the user's waist or pelvis, and the distal wearable part may be worn on the user's thigh or calf. It should be noted that the positions where the proximal wearable part and the distal wearable part are worn are not limited thereto.
  • the proximal wearable part may be worn on the user's torso or shoulder, and the distal wearable part may be worn on the user's upper arm or lower arm.
  • the main body 80 may accommodate a control unit (not shown) for controlling the actuator 30 therein, and a power supply unit (not shown) for supplying power to the actuator 30 .
  • the main body 80 may be disposed on the user's back side based on the state in which the exercise assisting device 100 is worn on the user's body.
  • the pair of main frames 20 may be connected to the main body 80 .
  • the main frame 20 may support a part of the user's body.
  • the main frame 20 may contact at least a portion of the user's outer surface.
  • the main frame 20 may have a shape surrounding the user's outer surface.
  • the main frame 20 may be formed to be curved in a shape corresponding to the user's contact portion.
  • the main frame 20 may include a curved surface in contact with the user.
  • the main frame 20 may support the user's waist.
  • the pair of belts 60 may be respectively connected to the pair of main frames 20 .
  • the pair of belts 60 may maintain a shape extending forward (+x direction) before the user wears the exercise assisting device 100 , and the user enters the pair of main frames 20 . can't stop you from doing it.
  • the pair of belts 60 may be deformed and wrap the front portion of the user as shown in the figure.
  • the main body 80 , the pair of main frames 20 , and the pair of belts 60 may surround the user as a whole.
  • the pair of auxiliary belts 70 may fix the pair of belts 60 to each other while the pair of belts 60 overlap each other.
  • any one of the pair of belts 60 may wrap the other belt together with the pair of auxiliary belts 70 .
  • the actuator 30 may provide power transmitted to the joint member 40 .
  • the actuator 30 may include a motor that generates power by receiving voltage or current from a power supply unit.
  • the actuator 30 may be disposed in a lateral direction of the joint member 40 .
  • the rotation shaft of the actuator 30 and the rotation shaft of the joint member 40 may be disposed to be spaced apart from each other. In this case, the height protruding from the user can be reduced compared to the case where the actuator 30 and the joint member 40 share a rotation axis.
  • the actuator 30 may be disposed to be spaced apart from the joint member 40 .
  • a power transmission module for transmitting power from the actuator 30 to the joint member 40 may be provided.
  • the power transmission module may be a rotating body such as a gear, or a longitudinal member such as a wire, cable, string, rubber band, spring, belt, or chain.
  • the position and the power transmission structure of the actuator 30 are not limited.
  • the joint member 40 may receive power from the actuator 30 to assist the user's movement of the joint part.
  • the joint member 40 may be disposed at a position corresponding to the user's joint portion.
  • the joint member 40 may be disposed on one side of the main frame 20 .
  • One side of the joint member 40 may be connected to the actuator 30 , and the other side may be connected to the driving frame 50 .
  • the joint member 40 may be rotated by power transmitted from the actuator 30 .
  • An encoder for measuring a rotation angle of the joint member 40 may be disposed on one side of the joint member 40 .
  • the driving frame 50 may transmit an assisting force for assisting the movement of a portion of the user.
  • the assisting force may be understood as a force acting in a direction coincident with the movement direction of a portion of the user.
  • the assisting force may be understood as a force excluding a force in a direction intersecting the motion direction of the part from among the forces acting on the part of the user.
  • One end of the driving frame 50 may be connected to the joint member 40 and rotated.
  • the other end of the driving frame 50 may be connected to the cover 11 to transmit auxiliary force to a portion of the user.
  • the driving frame 50 may push or pull the user's thigh.
  • the driving frame 50 may extend along the length direction of the user's thigh.
  • the driving frame 50 may be bent to wrap at least a portion of the circumference of the user's thigh.
  • the upper portion of the driving frame 50 may cover a side (+y direction or -y direction) of the user's body, and the lower portion of the driving frame 50 is the front (+) of the user's body. x direction) can be covered.
  • the cover 11 may act as an assisting force on a part of the user.
  • the cover 11 may be disposed on one side of the user's thigh to push or pull the user's thigh.
  • the cover 11 may be disposed on the front side of the user's thigh.
  • the cover 11 may be disposed along the circumferential direction of the user's thigh.
  • the cover 11 may extend to both sides around the other end of the driving frame 50 .
  • the cover 11 may include a curved surface corresponding to the user's thigh.
  • the fastening frame 12 may be connected to one side of the cover 11 .
  • the fastening frame 12 may be disposed to surround at least a portion of the user's thigh to prevent the user's thigh from being separated from the driving frame 50 .
  • FIG. 3 is a front view of a wearing module according to an embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the wearing module according to an embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the wearing module according to an embodiment.
  • the wearing module (eg, the wearing module 1 of FIG. 1 ) may support at least a part of the user's body. It should be noted that the strap (eg, the strap 13 of FIG. 1 ) is not shown in FIGS. 3 to 5 .
  • the wearing module may include a cover 11 , a fastening frame 12 , and a strap (eg, the strap 13 of FIG. 1 ).
  • the strap may be connected to the cover 11 and the fastening frame 12 .
  • one end of the strap may be connected to the cover 11
  • the other end of the strap may be connected to the fastening frame 12 .
  • the user may wear the wearing module on the body without fastening the fastening frame 12 to the cover 11 .
  • the user may fasten the fastening frame 12 to the cover 11 while positioning the cover 11 close to the user's body.
  • the user may fasten the fastening frame 12 to the cover 11 after positioning the cover 11 in front of the thigh. In a state in which the fastening frame 12 is fastened to the cover 11 , the strap may wrap the thigh.
  • the cover 11 may act as an assisting force on at least a part of the user's body.
  • the cover 11 may be disposed on one side of the user's thigh.
  • the cover 11 may be disposed along the circumferential direction of the user's thigh.
  • the cover 11 may include a curved surface corresponding to the user's thigh.
  • the cover 11 may include a cover base 111 , a first guide 112 , a stopper 113 , a second guide 114 , and a guide cover 115 .
  • the cover base 111 may support a part of the user's body.
  • the cover base 111 may have a plate shape having a curved surface.
  • the inner surface of the cover base 111 may contact the thigh.
  • a portion for supporting the strap may be provided at the right end of the cover base 111
  • a portion for supporting the fastening frame 12 may be provided at the left end of the cover base 111 .
  • the right side means the +y side
  • the left side means the -y side.
  • a hole through which the strap may pass may be provided on the left side of the cover base 111 .
  • the end of the strap, through the hole may be adhered to the surface of another portion of the strap.
  • the first guide 112 may be formed on the cover base 111 .
  • the first guide 112 may protrude from the cover base 111 .
  • the first guide 112 may be formed at the left end of the cover base 111 .
  • the first guide 112 may be a longitudinal member.
  • the first guide 112 may be formed in a vertical direction in a longitudinal direction thereof.
  • the upper side means the +z side
  • the lower side means the -z side.
  • the stopper 113 may be located on a movement path of the fastening rod 123 .
  • the stopper 113 may interfere with the fastening rod 123 .
  • the stopper 113 may set a movement range of the fastening rod 123 .
  • the stopper 113 may assist the fastening frame 12 from sliding excessively, completely passing through the cover 11 and not leaving the cover 11 .
  • the stopper 113 may protrude from any one of the cover base 111 and the first guide 112 .
  • the stopper 113 may be provided at a position spaced apart from the second guide 114 in the longitudinal direction of the second guide 114 .
  • a space opening in the -y direction may be provided between the stopper 113 and the second guide 114 .
  • Any one of the fastening protrusions 122 among the pair of fastening protrusions 122 may be provided between the stopper 113 and the second guide 114 .
  • the second guide 114 may be provided parallel to the first guide 112 .
  • the second guide 114 may protrude from the cover base 111 .
  • the second guide 114 may be formed at the left end of the cover base 111 .
  • the second guide 114 may be provided at a position spaced apart from the first guide 112 in the left direction.
  • the second guide 114 may be a longitudinal member.
  • the second guide 114 may be formed in a vertical direction in a longitudinal direction thereof.
  • a space for guiding the sliding of the fastening frame 12 may be provided between the first guide 112 and the second guide 114 .
  • each of the first guide 112 , the second guide 114 , and the cover base 111 may be provided in contact with the fastening frame 12 .
  • the guide cover 115 may protrude from the second guide 114 toward the first guide 112 and cover the fastening rod 123 .
  • the guide cover 115 may be formed to protrude from the upper end of the second guide 114 toward the first guide 112 .
  • the guide cover 115 may prevent the fastening frame 12 from being detached forward while the fastening frame 12 is fastened to the cover 11 . Note that in this specification, forward means the +x direction.
  • the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 may surround the fastening rod 123 of the fastening frame 12 .
  • the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 may assist the fastening rod 123 to slide in one degree of freedom.
  • each of the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 may be in surface contact with the fastening rod 123 .
  • the fastening frame 12 may be fastened to the cover 11 .
  • the fastening frame 12 may be fastened to the cover 11 in a manner of moving upward.
  • the stopper 113 may be located below the second guide 114 , and the fastening frame 12 may be fastened to the cover 11 in a downwardly moving manner.
  • the fastening frame 12 may be rotated about the z-axis to be converted into a fully fastened state.
  • the fastening frame 12 is rotatable about the fastening rod 123 .
  • the fastening frame 12 may include a fastening body 121 , a pair of fastening protrusions 122 , and a fastening rod 123 .
  • the fastening body 121 may support a strap (eg, the strap 13 of FIG. 1 ).
  • the fastening body 121 may include, for example, at least one hole for accommodating the strap.
  • the fastening body 121 is rotatable with one degree of freedom about the fastening rod 123 .
  • the fastening body 121 is rotatable about the z-axis by one degree of freedom.
  • the fastening body 121 is slidable in one degree of freedom before the fastening frame 12 is completely fastened to the cover 11 , and is rotatable in one degree of freedom in a fully fastened state.
  • the pair of fastening protrusions 122 may protrude from the fastening body 121 . In a state in which the fastening frame 12 is completely fastened to the cover 11 , the pair of fastening protrusions 122 may be positioned opposite to each other with respect to the second guide 114 . One of the pair of fastening protrusions 122 may prevent the fastening frame 12 from moving upward, and the other fastening protrusion may prevent the fastening frame 12 from moving downward. .
  • the fastening rod 123 is slidable between the first guide 112 and the second guide 114 .
  • the fastening body 121 , the pair of fastening protrusions 122 and the fastening rod 123 may surround the second guide 114 .
  • the fastening body 121, the pair of fastening protrusions 122 and the fastening rod 123 may have a substantially rectangular ring shape.
  • the fastening rod 123 may have a circular cross-section cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fastening rod 123 .
  • Each of the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 may be in surface contact with the fastening rod 123 .
  • the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 may include a cylindrical hollow for accommodating the fastening rod 123 .
  • the fastening rod 123 may rotate in one degree of freedom inside the cover base 111 , the first guide 112 , the stopper 113 , and the second guide 114 .
  • a distance between the guide cover 115 and the first guide 112 may be smaller than a diameter of the fastening rod 123 . According to such a shape, it is possible to prevent the fastening rod 123 from being unintentionally separated in the +x direction.
  • a thickness of each of the pair of fastening protrusions 122 may be smaller than a distance between the guide cover 115 and the first guide 112 . According to such a shape, the pair of fastening protrusions 122 is slidable between the guide cover 115 and the first guide 112 .
  • FIG. 6 is a front view illustrating a state in which a fastening frame slides along a cover according to an embodiment.
  • the fastening frame 12 may be fastened to the cover 11 .
  • the fastening frame 12 may slide along the cover 11 in an upright state in the x-axis direction.
  • FIG. 6 shows a state in which the fastening frame 12 is erected in the x-axis direction.
  • the fastening frame 12 is slidable in the z-axis direction while standing in the x-axis direction.
  • the fastening frame 12 After the fastening frame 12 moves until it comes into contact with the stopper of the cover 11 , it may be rotated about the z-axis. A user can easily fasten the fastening frame 12 to the cover 11 by sliding the fastening frame 12 . A state in which the fastening of the fastening frame 12 is completed is shown in FIG. 2 . For example, the user may separate the fastening frame 12 from the cover 11 by sliding the fastening frame 12 in an upright state in the x-axis direction.
  • the fastening frame 12 is fastened in an upward sliding manner along the cover 11, and has been described with a structure that can be separated in a downward sliding manner, but is not limited thereto.
  • the fastening frame 12 may be fastened in a downward sliding manner along the cover 11 and may be separated in an upward sliding manner.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a wearing module according to an embodiment
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a pair of wearing modules according to an embodiment.
  • the wearing module 1 may include a cover 11 , a fastening frame 12 , and a strap 13 .
  • the strap 13 includes a strap body 131 surrounding at least a part of the user's body, extending from one end of the strap body 131 , passing through the fastening frame 12 , and attached to the outer surface of the strap body 131 . and a second strap arm 133 extending from the other end of the strap body 131 to pass through the cover 11 and attached to the inner surface of the strap body 131 . .
  • the first strap arm 132 may be attached to the outer surface of the strap body 131 .
  • a Velcro tape may be disposed on a surface of the first strap arm 132 facing the outer surface of the strap body 131 .
  • the second strap arm 133 may be attached to the inner surface of the strap body 131 .
  • a Velcro tape may be disposed on a surface of the second strap arm 133 facing the inner surface of the strap body 131 .
  • the second strap arm 133 may be provided while being covered by the strap body 131 .
  • the second strap arm 133 may be covered by the strap body 131 .
  • the second strap arm 133 may be covered by the strap body 131 .
  • the second strap arm 133 may be hidden by the strap body 131 when viewed from the outside.
  • the size of the strap 13 can be adjusted through the second strap arm 133 .
  • the user may adjust the size of the strap 13 itself through the second strap arm 133 , and may detach the strap 13 from the body through the first strap arm 132 . According to such a structure, it is possible to adjust various body sizes to suit each user with one strap 13 without the need to separately manufacture the straps 13 having various sizes.
  • the pair of wearing modules 1A and 1B are relative to each other in the direction of the arrow. can be moved At this time, since the second strap arm 133A of the first wearing module 1A and the second strap arm 133B of the second wearing module 1B are each hidden by the strap body, they may not interfere with each other. have. According to this structure, unintentionally, the second strap arm 133A of the first wearing module 1A and the second strap arm 133B of the second wearing module 1B collide while walking, and the wearing module This unintentional loosening can be prevented.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a state in which a wearing module of the exercise assisting device is worn on a user's upper arm according to an embodiment.
  • the wearing module of the exercise assisting device may be mounted on the upper arm of the user U.
  • the joint member 940 of the exercise assisting device may be provided near the shoulder of the user U, and the driving frame 950 is connected to the joint member 940 and disposed along the upper arm of the user U.
  • the cover 911 is connected to the end of the driving frame 950, it may support a portion of the user's upper arm.
  • the strap 912 may be connected to the cover 911 .
  • the strap 912 may be connected to the cover 911 to support the rest of the upper arm.
  • An elastic layer (not shown) may be provided inside the cover 911 and the strap 912 .
  • the joint member 940 may receive power from an actuator (not shown) to rotate the driving frame 950 .

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Abstract

다양한 실시 예에 따르면, 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈이며, 상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
본 개시의 다양한 실시 예들은 착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.
운동 보조 장치(motion assistance device)는 각종 질환이나 사고 등으로 인하여 스스로 걷지 못하는 환자들이 재활 치료를 위한 운동을 할 수 있도록 도와주는 기구 또는 장치를 말한다. 최근 고령화 사회가 심화됨에 따라 관절의 문제로 정상적인 운동이 어렵거나 운동에 대해 불편을 호소하는 사람들이 증가하여 운동 보조 장치에 대한 관심도 높아지고 있다. 운동 보조 장치는 사용자의 신체에 장착되어 사용자가 운동하는데 필요한 근력을 보조(assistance)해 주고, 사용자가 정상적으로 운동할 수 있도록 사용자의 보행을 유도한다.
일반적으로, 운동 보조 장치를 착용하는 사용자는 신체 거동이 불편한 사람들이다. 이들에게 운동 보조 장치를 착용하는 과정 자체가 버거울 수 있다. 신체 거동이 불편한 사용자가 다른 사람의 도움 없이 혼자서 운동 보조 장치를 착용할 수 있도록 하는 기술이 요구되는 실정이다.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
다양한 실시 예에 따르면, 착용 모듈은, 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈이며, 상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 바디는, 상기 체결 로드를 중심으로 1자유도로 회전 가능하다.
다양한 실시 예에서, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각은 상기 제 2 가이드를 중심으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 바디, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 및 상기 체결 로드는, 상기 제 2 가이드를 둘러쌀 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 로드는, 상기 체결 로드의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 커버는, 상기 제 2 가이드로부터 상기 제 1 가이드를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체결 로드를 커버하는 가이드 커버를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리는, 상기 체결 로드의 직경보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각의 두께는, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 커버는, 상기 체결 로드의 이동 경로 상에 위치하여, 상기 체결 로드와 간섭 가능한 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스토퍼는, 상기 커버 베이스 및 상기 제 1 가이드 중 어느 하나로부터 돌출 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스토퍼는, 상기 제 2 가이드의 길이 방향을 따라, 상기 제 2 가이드로부터 이격된 위치에 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 착용 모듈은, 상기 커버 및 체결 프레임에 연결되고, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스트랩은,스트랩 바디; 상기 스트랩 바디의 일단으로부터 연장되고, 상기 체결 프레임을 통과하여 상기 스트랩 바디의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암; 및 상기 스트랩 바디의 타단으로부터 연장되고, 상기 커버를 통과하여 상기 스트랩 바디의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제 2 스트랩 암은, 상기 스트랩 바디에 의해 가려진 상태로 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 배치되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달 받아 회전 가능한 구동 프레임; 및 상기 구동 프레임에 연결되는 착용 모듈을 포함하고, 상기 착용 모듈은, 상기 구동 프레임에 연결되는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 길이 방향으로 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 정면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 체결 프레임이 커버를 따라 슬라이딩 하는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 착용 모듈 한 쌍을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 착용 모듈이 사용자의 상박에 착용된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제 2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 운동 보조 장치(100)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 사람, 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도 1은 운동 보조 장치(100)가, 사용자의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 도시하고 있으나, 운동 보조 장치(100)는, 사용자의 손, 상박, 하박 등 상체의 다른 부분이나, 발, 종아리 등의 하체의 다른 부위를 보조하는 것도 가능하다. 다시 말하면, 운동 보조 장치(100)는, 사용자의 일 부분의 운동을 보조할 수 있다. 이하, 운동 보조 장치(100)가, 사람의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 예시적으로 설명하기로 한다.
일 실시 예에서, 운동 보조 장치(100)는, 메인 바디(80)와, 한 쌍의 메인 프레임(20)과, 한 쌍의 벨트(60)와, 한 쌍의 벨트(60) 중 어느 하나의 벨트에 연결되는 보조 벨트(70)와, 엑츄에이터(30)와, 조인트 부재(40)와, 구동 프레임(50)과, 착용 모듈(1)을 포함할 수 있다. 착용 모듈(1)은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(13)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 운동 보조 장치(100)는 사용자의 근위 부분 및 원위 부분을 각각 지지하여, 근위 부분 및 원위 부분 사이의 상대적인 움직임을 보조할 수 있다. 운동 보조 장치(100) 중 사용자의 근위 부분에 착용되는 구성들을 '근위 착용부'라고 지칭하고, 원위 부분에 착용되는 구성들을 '원위 착용부'라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(100)의 구성들 중 메인 바디(80), 한 쌍의 메인 프레임(20), 한 쌍의 벨트(60) 및 보조 벨트(70)는 근위 착용부에 해당할 수 있고, 착용 모듈(1)은 원위 착용부에 해당할 수 있다. 예를 들어, 근위 착용부는 사용자의 허리 또는 골반에 착용되고, 원위 착용부는 사용자의 허벅지 또는 종아리에 착용될 수 있다. 근위 착용부 및 원위 착용부가 착용되는 위치는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 근위 착용부는 사용자의 몸통 또는 어깨에 착용되고, 원위 착용부는 사용자의 상박(upper arm) 또는 하박(lower arm)에 착용될 수도 있다.
일 실시 예에서, 메인 바디(80)는 내부에 엑츄에이터(30)를 제어하기 위한 제어부(미도시)와, 엑츄에이터(30)로 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(미도시)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 메인 바디(80)는 운동 보조 장치(100)가 사용자의 신체에 착용된 상태를 기준으로, 사용자의 등 쪽에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 메인 프레임(20)은 메인 바디(80)에 연결될 수 있다. 메인 프레임(20)은 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 외면의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 외면을 따라서 감싸는 형상일 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 접촉 부분에 대응하는 형상으로 만곡 형성될 수 있다. 다시 말하면, 메인 프레임(20)은, 사용자에 접촉하는 만곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임(20)은, 사용자의 허리를 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 벨트(60)는 한 쌍의 메인 프레임(20)에 각각 연결될 수 있다. 한 쌍의 벨트(60)는 사용자가 운동 보조 장치(100)를 착용하기 전 상태에서는 전방(+x 방향)으로 뻗어 있는 형상을 유지할 수 있고, 사용자가 한 쌍의 메인 프레임(20) 안쪽으로 진입하는 것을 방해하지 않을 수 있다. 한편, 사용자가 한 쌍의 메인 프레임(20) 안쪽으로 진입한 상태에서는, 한 쌍의 벨트(60)는 변형되어, 도면에 도시된 바와 같이, 사용자의 전방 부분을 감쌀 수 있다. 메인 바디(80), 한 쌍의 메인 프레임(20) 및 한 쌍의 벨트(60)는 사용자의 둘레를 전체적으로 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 보조 벨트(70)는, 한 쌍의 벨트(60)가 서로 오버랩된 상태에서, 한 쌍의 벨트(60)를 서로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 벨트(60) 중 어느 하나의 벨트는 한 쌍의 보조 벨트(70)와 함께 다른 하나의 벨트를 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 엑츄에이터(30)는, 조인트 부재(40)로 전달되는 동력을 제공할 수 있다. 엑츄에이터(30)는, 전원 공급부로부터 전압 또는 전류를 제공받아 동력을 생성하는 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엑츄에이터(30)는, 조인트 부재(40)의 측 방향에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 엑츄에이터(30)의 회전축 및 조인트 부재(40)의 회전축은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 엑츄에이터(30) 및 조인트 부재(40)가 회전축을 공유하는 경우보다, 사용자로부터 돌출되는 높이를 줄일 수 있다. 한편, 도면과 달리 엑츄에이터(30)는 조인트 부재(40)와 이격하여 배치될 수도 있다. 이 경우, 엑츄에이터(30)로부터 조인트 부재(40)로 동력을 전달하는 동력 전달 모듈이 구비될 수 있다. 동력 전달 모듈은, 기어 등의 회전체이거나, 와이어, 케이블, 스트링, 고무줄, 스프링, 벨트, 또는 체인 등의 길이 방향 부재일 수도 있다. 다만, 실시 예에서, 엑츄에이터(30)의 위치 및 동력 전달 구조가 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 조인트 부재(40)는, 엑츄에이터(30)로부터 동력을 전달받아, 사용자의 관절부의 운동을 보조할 수 있다. 조인트 부재(40)는, 사용자의 관절부에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 조인트 부재(40)는, 메인 프레임(20)의 일측에 배치될 수 있다. 조인트 부재(40)의 일측은 엑츄에이터(30)에 연결되고, 타측은 구동 프레임(50)에 연결될 수 있다. 조인트 부재(40)는, 엑츄에이터(30)로부터 전달받은 동력에 의해 회전될 수 있다. 조인트 부재(40)의 일측에는, 조인트 부재(40)의 회전 각도를 측정하는 인코더(encoder)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 구동 프레임(50)은, 사용자의 일 부분의 운동을 보조하기 위한 보조력을 전달할 수 있다. 여기서 보조력이란, 사용자의 일 부분의 운동 방향과 일치하는 방향으로 작용하는 힘으로 이해될 수 있다. 다시 말하면, 보조력은, 사용자의 일 부분에 작용하는 힘 중에서, 일 부분의 운동 방향과 교차되는 방향의 힘을 제외한 힘으로 이해될 수 있다. 구동 프레임(50)의 일 단부는, 조인트 부재(40)와 연결되어 회동될 수 있다. 구동 프레임(50)의 타 단부는, 커버(11)에 연결되어, 사용자의 일 부분에 보조력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(50)은 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 구동 프레임(50)은, 사용자의 허벅지의 길이 방향을 따라서 연장될 수 있다. 구동 프레임(50)은 절곡되어 사용자의 허벅지 둘레의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(50)의 상부는 사용자의 신체 중 측방(+y 방향 또는 -y 방향)을 향하는 부분을 커버할 수 있고, 구동 프레임(50)의 하부는 사용자의 신체 중 전방(+x 방향)을 향하는 부분을 커버할 수 있다.
일 실시 예에서, 커버(11)는, 사용자의 일부에 보조력을 작용할 수 있다. 예를 들어, 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 일측에 배치되어, 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 전면에 배치될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 커버(11)는, 구동 프레임(50)의 타 단부를 중심으로 양측으로 연장될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 체결 프레임(12)은, 커버(11)의 일측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은, 사용자의 허벅지의 적어도 일부의 둘레를 감싸도록 배치되어, 사용자의 허벅지가 구동 프레임(50)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 정면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 착용 모듈(예: 도 1의 착용 모듈(1))은, 사용자의 신체의 적어도 일부를 지지할 수 있다. 도 3 내지 도 5에는, 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 도시하지 않았음을 밝혀 둔다. 착용 모듈은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 포함할 수 있다.
스트랩은 커버(11) 및 체결 프레임(12)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 스트랩의 일단은 커버(11)에 연결되고, 스트랩의 타단은 체결 프레임(12)에 연결될 수 있다. 사용자는, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결시키지 않은 상태로, 착용 모듈을 신체에 착용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커버(11)를 사용자의 신체에 가까이 위치시킨 상태로, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커버(11)를 허벅지의 전방에 위치시킨 후, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결할 수 있다. 체결 프레임(12)이 커버(11)에 체결된 상태에서, 스트랩은 허벅지를 감쌀 수 있다.
커버(11)는, 사용자의 신체 적어도 일부에 보조력을 작용할 수 있다. 예를 들어, 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 일측에 배치될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 커버(11)는, 사용자의 허벅지에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다. 커버(11)는, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113), 제 2 가이드(114) 및 가이드 커버(115)를 포함할 수 있다.
커버 베이스(111)는 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111)는 곡면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111)의 내측면은 허벅지에 접촉할 수 있다. 커버 베이스(111)의 우측 단부에는 스트랩을 지지하기 위한 부분이 마련되고, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에는 체결 프레임(12)을 지지하기 위한 부분이 마련될 수 있다. 본 명세서에서, 우측은 +y측을 의미하고, 좌측은 -y측을 의미함을 밝혀 둔다. 예를 들어, 커버 베이스(111)의 좌측에는 스트랩을 통과시킬 수 있는 홀이 마련될 수 있다. 예를 들어, 스트랩의 단부는, 상기 홀을 통과하여, 스트랩의 다른 부분의 표면에 접착될 수 있다.
제 1 가이드(112)는, 커버 베이스(111)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112)는 커버 베이스(111)로부터 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112)는, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에 형성될 수 있다. 제 1 가이드(112)는 길이 방향 부재일 수 있다. 제 1 가이드(112)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 형성될 수 있다. 본 명세서에서, 상측은 +z측을 의미하고, 하측은 -z측을 의미함을 밝혀 둔다.
스토퍼(113)는, 체결 로드(123)의 이동 경로 상에 위치할 수 있다. 스토퍼(113)는 체결 로드(123)와 간섭 가능하다. 예를 들어, 스토퍼(113)는 체결 로드(123)의 이동 범위를 설정할 수 있다. 스토퍼(113)는 체결 프레임(12)이 과도하게 슬라이딩 하여, 커버(11)를 완전히 통과하여 커버(11)를 이탈하지 않도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 스토퍼(113)는 커버 베이스(111) 및 제 1 가이드(112) 중 어느 하나로부터 돌출 형성될 수 있다.
스토퍼(113)는, 제 2 가이드(114)의 길이 방향을 따라, 제 2 가이드(114)로부터 이격된 위치에 마련될 수 있다. 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 -y 방향으로 개구되는 공간이 마련될 수 있다. 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 한 쌍의 체결 돌출부(122) 중 어느 하나의 체결 돌출부(122)가 마련될 수 있다.
제 2 가이드(114)는, 제 1 가이드(112)와 평행하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는 커버 베이스(111)로부터 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는, 제 1 가이드(112)로부터 좌측 방향으로 이격된 위치에 마련될 수 있다. 제 2 가이드(114)는 길이 방향 부재일 수 있다. 제 2 가이드(114)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 형성될 수 있다.
제 1 가이드(112) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 체결 프레임(12)의 슬라이딩을 가이드하기 위한 공간이 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112), 제 2 가이드(114) 및 커버 베이스(111) 각각은 체결 프레임(12)에 접촉된 상태로 마련될 수 있다.
가이드 커버(115)는 제 2 가이드(114)로부터 제 1 가이드(112)를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 체결 로드(123)를 커버할 수 있다. 가이드 커버(115)는, 제 2 가이드(114)의 상단부로부터 제 1 가이드(112)를 향해 돌출 형성될 수 있다. 가이드 커버(115)는, 체결 프레임(12)이 커버(11)에 체결된 상태에서, 체결 프레임(12)이 전방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 본 명세서에서, 전방은 +x 방향을 의미함을 밝혀 둔다.
커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 프레임(12)의 체결 로드(123)를 둘러쌀 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 로드(123)를 일자유도로 슬라이딩 하도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 각각은, 체결 로드(123)와 면 접촉할 수 있다.
체결 프레임(12)은, 커버(11)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 상방으로 이동하는 방식으로 커버(11)에 체결될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았으나, 스토퍼(113)는 제 2 가이드(114)보다 하방에 위치할 수 있고, 체결 프레임(12)은 하방으로 이동하는 방식으로 커버(11)에 체결될 수 있다. 체결 프레임(12)이 설정 위치에 도달할 때까지 슬라이딩 한 후, 체결 프레임(12)은 z축을 중심으로 회전하여 완전 체결 상태로 전환될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은, 체결 로드(123)를 중심으로 회전 가능하다. 체결 프레임(12)이 완전 체결된 상태에서, 체결 프레임(12)의 x축 방향, y축 방향 또는 z축 방향 움직임은, 커버(11)에 의해 방지될 수 있다. 체결 프레임(12)은, 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)를 포함할 수 있다.
체결 바디(121)는, 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 지지할 수 있다. 체결 바디(121)는 예를 들어, 스트랩을 수용하기 위한 적어도 하나의 홀을 구비할 수 있다. 체결 바디(121)는, 체결 로드(123)를 중심으로 1자유도로 회전 가능하다. 예를 들어, 체결 바디(121)는 z축을 중심으로 1자유도로 회전 가능하다. 예를 들어, 체결 바디(121)는, 체결 프레임(12)이 커버(11)에 완전히 체결되기 전 상태에서는, 1자유도로 슬라이딩 가능하고, 완전히 체결된 상태에서는, 1자유도로 회전 가능하다.
한 쌍의 체결 돌출부(122)는, 체결 바디(121)로부터 돌출 형성될 수 있다. 체결 프레임(12)이 커버(11)에 완전히 체결된 상태에서, 한 쌍의 체결 돌출부(122)는 제 2 가이드(114)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다. 한 쌍의 체결 돌출부(122) 중 어느 하나의 체결 돌출부는 체결 프레임(12)이 상방으로 움직이는 것을 방지할 수 있고, 다른 하나의 체결 돌출부는 체결 프레임(12)이 하방으로 움직이는 것을 방지할 수 있다.
체결 로드(123)는, 제 1 가이드(112) 및 제 2 가이드(114) 사이에서 슬라이딩 가능하다. 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)는, 제 2 가이드(114)를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)는 대략 사각형의 고리 형상을 가질 수 있다.
체결 로드(123)는, 체결 로드(123)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 가질 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 각각은, 체결 로드(123)와 면 접촉할 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 로드(123)를 수용하기 위한 원기둥 형상의 중공부를 구비할 수 있다. 체결 로드(123)는, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 내측에서 1자유도로 회전할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이의 거리는, 체결 로드(123)의 직경보다 작을 수 있다. 이와 같은 형상에 따르면, 체결 로드(123)가 +x 방향으로 의도하지 않게 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
한 쌍의 체결 돌출부(122) 각각의 두께는, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이의 거리 보다 작을 수 있다. 이와 같은 형상에 따르면, 한 쌍의 체결 돌출부(122)는, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이에서 슬라이딩 가능하다.
도 6은 일 실시 예에 따른 체결 프레임이 커버를 따라 슬라이딩 하는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 6을 참조하면, 체결 프레임(12)은 커버(11)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 x축 방향으로 세워진 상태로 커버(11)를 따라 슬라이딩할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 체결 프레임(12)이 x축 방향으로 세워진 상태를 도시한다. 체결 프레임(12)은, x축 방향으로 세워진 상태에서, z축 방향으로 슬라이딩 가능하다.
체결 프레임(12)은 커버(11)의 스토퍼에 접촉할 때까지 이동한 후, z축을 중심으로 회전될 수 있다. 사용자는, 체결 프레임(12)을 슬라이딩 하는 방식으로 용이하게, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결할 수 있다. 체결 프레임(12)의 체결이 완료된 상태는, 도 2에 도시된다. 예를 들어, 사용자는, 체결 프레임(12)을 다시 x축 방향으로 세운 상태로 슬라이딩시켜, 커버(11)로부터 분리할 수 있다.
도 6은, 체결 프레임(12)이 커버(11)를 따라 상방으로 슬라이딩 하는 방식으로 체결되고, 하방으로 슬라이딩 하는 방식으로 분리될 수 있는 구조를 도시하여 설명하였으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 커버(11)를 따라 하방으로 슬라이딩 하는 방식으로 체결되고, 상방으로 슬라이딩 하는 방식으로 분리될 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 착용 모듈 한 쌍을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 착용 모듈(1)은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(13)을 포함할 수 있다. 스트랩(13)은, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩 바디(131)와, 스트랩 바디(131)의 일단으로부터 연장되고 체결 프레임(12)을 통과하여 스트랩 바디(131)의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암(132)과, 스트랩 바디(131)의 타단으로부터 연장되고 커버(11)를 통과하여 스트랩 바디(131)의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암(133)을 포함할 수 있다.
제 1 스트랩 암(132)은, 스트랩 바디(131)의 외측면에 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스트랩 암(132) 중 스트랩 바디(131)의 외측면을 마주하는 표면에는, 벨크로(Velcro) 테이프가 배치되어 있을 수 있다.
제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)의 내측면에 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 2 스트랩 암(133) 중 스트랩 바디(131)의 내측면을 마주하는 표면에는, 벨크로(Velcro) 테이프가 배치되어 있을 수 있다. 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 가려진 상태로 마련될 수 있다. 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 커버될 수 있다. 예를 들어, 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 가려질 수 있다. 다시 말해서, 제 2 스트랩 암(133)은, 외부에서 바라보았을 때, 스트랩 바디(131)에 의해 숨겨져 있을 수 있다.
제 2 스트랩 암(133)을 통해, 스트랩(13)의 사이즈를 조절할 수 있다. 사용자는 제 2 스트랩 암(133)을 통해, 스트랩(13)의 사이즈 자체를 조절할 수 있고, 제 1 스트랩 암(132)을 통해, 스트랩(13)을 신체에 탈착시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 다양한 사이즈를 갖는 스트랩(13)을 별도로 제작할 필요 없이, 하나의 스트랩(13)으로 다양한 신체 사이즈를 사용자 각각에 맞도록 조정이 가능하다.
도 8을 참조하면, 한 쌍의 착용 모듈(1A, 1B)을 각각 사용자의 허벅지에 착용한 상태에서, 사용자가 보행할 때, 한 쌍의 착용 모듈(1A, 1B)은 화살표 방향으로 서로 상대적으로 이동 가능하다. 이 때, 제 1 착용 모듈(1A)의 제 2 스트랩 암(133A)와, 제 2 착용 모듈(1B)의 제 2 스트랩 암(133B) 각각은, 스트랩 바디에 의해 숨겨져 있으므로, 서로 간섭하지 않을 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 의도치 않게, 제 1 착용 모듈(1A)의 제 2 스트랩 암(133A)와, 제 2 착용 모듈(1B)의 제 2 스트랩 암(133B)이 보행 중 충돌하여, 착용 모듈이 의도치 않게 풀어지는 것이 방지될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 착용 모듈이 사용자의 상박에 착용된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 운동 보조 장치의 착용 모듈은 사용자(U)의 상박에 장착될 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치의 조인트 부재(940)는 사용자(U)의 어깨 부근에 마련될 수 있고, 구동 프레임(950)은 조인트 부재(940)에 연결되어 사용자(U)의 상박을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 커버(911)는 구동 프레임(950)의 단부에 연결되고, 사용자의 상박 일부를 지지할 수 있다. 스트랩(912)은 커버(911)에 연결될 수 있다. 스트랩(912)은 커버(911)에 연결되어 상박의 나머지 부분을 지지할 수 있다. 커버(911) 및 스트랩(912)의 내측에는 탄성 레이어(미도시)가 마련될 수 있다. 조인트 부재(940)는 액츄에이터(미도시)로부터 동력을 전달받아 구동 프레임(950)을 회전시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈에 있어서,
    상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및
    체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임;
    을 포함하는 착용 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 바디는, 상기 체결 로드를 중심으로 1자유도로 회전 가능한, 착용 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각은 상기 제 2 가이드를 중심으로 서로 반대편에 위치하는, 착용 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 바디, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 및 상기 체결 로드는, 상기 제 2 가이드를 둘러싸는, 착용 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 로드는, 상기 체결 로드의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 갖는, 착용 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 제 2 가이드로부터 상기 제 1 가이드를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체결 로드를 커버하는 가이드 커버를 더 포함하는, 착용 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리는, 상기 체결 로드의 직경보다 작은, 착용 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각의 두께는, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리보다 작은, 착용 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 체결 로드의 이동 경로 상에 위치하여, 상기 체결 로드와 간섭 가능한 스토퍼를 더 포함하는, 착용 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 커버 베이스 및 상기 제 1 가이드 중 어느 하나로부터 돌출 형성되는, 착용 모듈.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 제 2 가이드의 길이 방향을 따라, 상기 제 2 가이드로부터 이격된 위치에 마련되는, 착용 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 및 체결 프레임에 연결되고, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩을 더 포함하는, 착용 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스트랩은,스트랩 바디;
    상기 스트랩 바디의 일단으로부터 연장되고, 상기 체결 프레임을 통과하여 상기 스트랩 바디의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암; 및
    상기 스트랩 바디의 타단은로부터 연장되고, 상기 커버를 통과하여 상기 스트랩 바디의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암을 포함하는, 착용 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 스트랩 암은, 상기 스트랩 바디에 의해 가려진 상태로 마련되는, 착용 모듈.
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