WO2023027226A1 - 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트 - Google Patents

근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트 Download PDF

Info

Publication number
WO2023027226A1
WO2023027226A1 PCT/KR2021/011920 KR2021011920W WO2023027226A1 WO 2023027226 A1 WO2023027226 A1 WO 2023027226A1 KR 2021011920 W KR2021011920 W KR 2021011920W WO 2023027226 A1 WO2023027226 A1 WO 2023027226A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wearer
module
elastic return
force
support
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/011920
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박희창
조용준
윤해룡
박관형
오장석
홍형길
강민수
서갑호
Original Assignee
한국로봇융합연구원
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 KR1020210110935A external-priority patent/KR102604936B1/ko
Priority claimed from KR1020210110934A external-priority patent/KR102596877B1/ko
Application filed by 한국로봇융합연구원 filed Critical 한국로봇융합연구원
Publication of WO2023027226A1 publication Critical patent/WO2023027226A1/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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/02—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using resilient force-resisters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators

Definitions

  • the present invention relates to a wearable suit, and more specifically, is provided to be wearable, responds to the wearer's movement and provides a passive assistive force, is capable of moving with multiple degrees of freedom in response to the wearer's movement, and is comfortable for the wearer. It relates to a muscular power assist module that can move freely and a wearable suit for assisting power including the same.
  • robot-related technologies have been applied to a wide range of fields.
  • wearable robots are being used for people who have difficulty walking due to reduced muscle strength due to disabilities or aging.
  • a wearable robot is a kind of muscular strength assisting device that assists the wearer's muscular strength.
  • the wearable robot serves to assist the wearer's muscle strength when the wearer walks or lifts a heavy load while wearing the wearable robot.
  • the muscle power assisting device may assist the wearer's motion by providing the wearer with an assisting force generated from a driving device such as a motor.
  • the muscle power assisting device has a number of components to be worn on each body part of the wearer.
  • a driving unit such as a motor plays an important role in transmitting an auxiliary force to a joint part of a wearer's body.
  • a technical problem to be achieved by the technical spirit of the present invention is to provide a wearable suit including a muscle strength assisting unit and the same for providing comfort after wearing even though it has a shape corresponding to the wearer's skeleton.
  • a wearable suit including a muscle power assisting unit for providing a PASSIVE assistive force by using the elasticity of a spring and the elasticity of a fiber rather than motor power.
  • the muscular strength assisting module of the present invention and the assistive force supporting wearable suit including the same, when the wearer takes a second action to resist gravity in a first action to adapt to gravity, the wearer's muscle strength
  • a muscle power assisting module that assists, a housing fixed to the body and an elastic return part rotatably formed inside the housing and provided to rotate together in response to the wearer's movement and the elastic return part formed to press the elastic return part from the top so that the elasticity
  • the return unit may include an extension and contraction unit that provides force to return the return unit to an initial position, and a force transmission unit that is coupled around the elastic return unit and transmits a rotational force of the elastic return unit to the wearer.
  • the elastic return part may include a pair of support protrusions spaced apart from the center at equal intervals on both sides so that the force of the stretchable part is transmitted, and at least one or more of the support protrusions may come into contact with the stretchable part.
  • the elastic return part may contact only one of the pair of support protrusions with the stretchable part and provide force for the wearer to return to the second motion.
  • the extension and contraction part may include a shaft extending from an upper part to a lower part of the housing and extending and contracting with elasticity, and a block formed at an end of the shaft and contacting the support protrusion.
  • At least one shaft may be formed to provide a repulsive force to the block.
  • the housing may further include a guide having at least one rotation shaft formed therein, coupled to a center of the elastic return part, and preventing the elastic return part from being separated in correspondence with a diameter of the elastic return part.
  • a joint unit including a muscle strength assistance module, a posture support unit extending from the waist to the pelvis of the wearer to support a posture, and a deformable joint unit connected to the posture support unit and capable of multi-directional deformation in response to the wearer's joint movements.
  • the muscle strength assistance module is provided in a pair so as to be connected to the right leg and the left leg of the wearer, respectively, and when the wearer takes a second action of standing up from the first action of bending down, the power transmission unit generates Auxiliary force may be provided to the deformable joint.
  • the muscle strength assistance module may be rotated around the wearer's joint through the transforming joint portion so that the wearer takes the second motion in response to the rotation of the elastic return portion.
  • the deformable joint part may be disposed at a position corresponding to the wearer's hip joint, and may further include an auxiliary force generating part that rotates together in response to rotation of the elastic return part through the force transmission part.
  • the auxiliary force generating unit is provided as a pair to correspond to the wearer's right leg and left leg, and is formed in a form in which two power transmission units extending from the elastic return unit are connected to each other, so that the rotation direction of the elastic return unit is affected. can be rotated in the same way.
  • a posture support portion extending downward from the waist of the wearer and provided to support the waist of the wearer, and the posture support portion is bent and extended on both sides toward the pelvis to surround the hip joint from the waist of the wearer. It includes a deformable joint portion capable of being deformed in multiple directions in response to leg movements of the pelvis, and the deformable joint portion may be provided to move together in response to movements of the pelvis moving forward and backward and left and right.
  • the deformable joint part includes a pelvic member that is bent and extended at least once from the posture support part to the side pelvis of the wearer, and a multidirectional joint provided to be capable of relative rotation at an end of the pelvis member and deformed in response to movements of the wearer's legs. may include absences.
  • the pelvis member and the multi-directional joint member may be coupled with a second axis so that the multi-directional joint member is bent at the pelvis member in response to a motion of the wearer moving the leg forward and backward.
  • the multi-directional joint member may be formed to be long, and a part of it may be pivotally coupled around a first axis so as to be bendable, so that the wearer's legs may be moved to both sides around the axis.
  • the multi-directional joint member is formed on the upper portion around the first axis and is rotatably coupled to the upper cylinder with the second axis to the pelvis member and shaft-coupled to the upper cylinder with the first axis, and a step is formed to lower the lower portion. It may include a lower shaft extending to the pelvic member and forming the same plane in the vertical direction.
  • the posture support portion is formed long to connect a back support member for supporting the wearer, a waist connection member having a shape extending from the back support member to both sides along the waist of the wearer, and the back support portion and the waist connection member.
  • Vertical pipes may be included.
  • the posture support part may include an elastic panel formed elongated in a vertical direction, coupled to the back support member and the waist connection member, and formed with a rail to allow the back support member to move in a vertical direction.
  • the wearer is formed of an elastic material that can be worn on the torso and limbs of the wearer, is provided to cover a part of the wearer's body, and returns to the initial posture when the wearer moves from the initial posture and assumes a changed posture.
  • the wearing part is coupled to the posture support part, and the wearer can wear the posture support part together to support the wearer's musculoskeletal structure and provide an auxiliary force.
  • the wearing part includes a main body including a motor and a wire connected to the motor and extending toward the arms and legs of the wearer, and as the length of the wire decreases according to the driving of the motor, the position of the wearing part is moved and assists the wearer. power can be provided.
  • the muscle strength assist module and the wearable suit for assisting power including the same of the present invention provide power such as a battery by generating an assistive force through elasticity and providing an assistive force centered on the wearer's joints. It is not necessary, and has the advantage of being light in weight due to the removal of the motor and battery.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which a wearer stands up with a waist through a muscle strength assisting module and a wearable suit supporting assisting force including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a muscle strength assisting module and a skeleton module in a wearable suit supporting assistive force including a muscle strength assisting module according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a state in which a wearer wearing a muscular strength assisting module and an assisting force supporting wearable suit including the same tries to move a heavy object according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the muscle strength assisting module in the situation of FIG. 3 in a muscle strength assisting module and a wearable suit for assisting power including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which a wearer wearing a wearable suit supporting a muscle strength assist module and an assistive force support including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention stands up while holding an object.
  • FIG. 6 is a view showing the muscle strength assistance module in the situation of FIG. 5 in a muscle strength assistance module and a wearable suit for assisting power including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a structure in which an elastic return unit and an assisting force generating member are connected in a muscular strength assisting module and a wearable suit including the assisting force support according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which a muscular strength assisting module and an assisting force supporting wearable suit including the same are worn according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an overall appearance of a skeletal module in a muscle strength assisting module and an assisting force supporting wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining a state in which a deformable joint is rotated when it has a virtual axis in a muscle strength assist module and a wearable suit for assisting force including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • FIG. 11 is a view for explaining how an upper cylinder and a lower shaft are rotated around a virtual axis in a muscular strength assisting module and a wearable suit for assisting force including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining a multi-directional joint member that rotates relative to a pelvic member in a muscular strength assisting module and a wearable suit supporting assistive force including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a state in which a part of a waist connection member is extended along a lengthwise direction in a muscular strength assisting module and a wearable suit supporting assistive force including the same according to a modified embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a state in which a back support member is provided to be movable up and down along a rail in an elastic panel in a muscular strength assist module and a wearable suit for supporting force including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • FIG. 1 and 2 are drawings of a muscular strength assist module and a wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention, and to describe the drawings in more detail
  • FIG. 1 is a diagram according to the technical idea of the present invention It is a view showing a state in which a wearer stands up at the waist through a muscle strength assistance module and a wearable suit including the same according to an embodiment
  • FIG. 2 is a strength assistance module according to an embodiment according to the technical idea of the present invention and including the same It is a drawing showing the muscle strength assistance module and the skeletal module in the wearable suit.
  • the strength assist module and the components of the wearable suit including the same are diagrammed for convenience of description, and some components may be omitted or exaggerated, unlike the actual form.
  • An object of the present invention may be to provide an assisting force to the wearer's pelvis according to an operation in which the upper body is bent to approach the lower body (first operation) and the upper body is stretched (second operation).
  • the first operation is an operation for lifting the object T while bending the upper body toward the floor
  • the second operation refers to an operation for stretching the upper body against gravity while holding the object T.
  • the wearer's back may include a skeleton module 300 that supports the wearer's skeleton, and the muscle strength assistance module 400 is formed on top of the skeleton module 300. there is.
  • the skeleton module 300 extends from the wearer's back to the pelvis and may have a shape supporting the wearer's spine and waist. In addition, since a part is formed to be capable of bending, the wearer can freely move even while wearing the skeleton module 300 .
  • the muscle strength assistance module 400 formed in the bone module 300 generates an auxiliary force, the bone module 300 supports the wearer, and the muscle strength assistance module 400 can provide assistance to the wearer's movement.
  • the muscle strength assistance module 400 may include a housing 410, an elastic return unit 420, an extension unit 430, and a force transmission unit 440.
  • a space is formed inside the housing 410, and the elastic return part 420 is formed to be rotated while being axially coupled to the inside of the housing 410.
  • a guide may be formed in the housing 410 to prevent the elastic return unit 420 axially coupled therein from being separated by an external force, and the housing 410 is moved to the first space 412 through the guide. and a second space 414 are formed, and an elastic return part 420 and an elastic return part 430 are disposed in the first space 412 and the second space 414, respectively, and connected to the wearer's right leg and left leg.
  • the elastic return unit 420 may be rotated together in response to the movement of the wearer.
  • the elastic return part 430 is provided so as to be able to contact the upper part of the elastic return part 420 and is provided to press the elastic return part 420 downward so that the elastic return part 420 is moved to the initial position with a preset force, and the force transmission part 440 can transmit torque generated as the elastic return unit 420 rotates to the wearer, and specifically, as the elastic return unit 430 presses the elastic return unit 420, the torque returned to the initial position can be transmitted to the wearer. there is.
  • the initial position here refers to the shape of the elastic return part 420 when the wearer is standing up, and since the elastic return part 420 rotates while the wearer moves his leg, the rotated elastic return part 420 returns to the initial position.
  • the torque generated at the time of operation is provided to the wearer as an auxiliary force.
  • the power transmission unit 440 may be a wire that is formed long and spaced apart from each other on the circumference of the elastic return unit 420, and the power transmission unit 440 is one on the wearer's upper arm with the heel as the center. , When another one is connected to the forearm and the wearer's elbow is folded, the elastic return part 420 may be rotated.
  • the elastic return unit 420 is rotated in response to leg movement around the wearer's hip joint.
  • the elastic return part 420 may include a pair of support protrusions 422 spaced apart from the center at equal intervals on both sides so that the force of the stretchable part 430 is transmitted.
  • the elastic part 430 presses the support protrusion 422 to be in contact with all of them so as to be horizontal, an auxiliary force may be provided to the wearer.
  • FIG. 3 is a view showing a state in which a wearer wearing a wearable suit including a muscle strength assist module and the wearable suit according to an embodiment according to the technical idea of the present invention is trying to move a heavy object
  • FIG. It is a view showing the strength assistance module in the situation of FIG. 3 in the muscular strength assistance module and the wearable suit including the same according to an embodiment
  • FIG. 5 is the strength assistance module according to an embodiment according to the technical idea of the present invention and including It is a view showing a wearer wearing a wearable suit standing up holding an object
  • FIG. 6 is a muscle strength assistance module according to an embodiment according to the technical idea of the present invention and a strength assistance module in the situation of FIG. 5 in a wearable suit including the same is a drawing showing
  • the pair of support protrusions 422 can maintain an absolute level so as to be disposed on the left and right sides of the elastic return unit 420 .
  • the wearer bends down to lift the object T.
  • the elastic return part 420 is rotated so that the support protrusions 422 are moved from a position where they look at each other in the left and right directions to a position where they look at each other in an up and down direction, and the expansion and contraction unit is moved with either one of the pair of support protrusions 422. only come into contact
  • the support projection ( 422) can provide a boosting force.
  • the expansion and contraction part 430 is formed long from the upper part inside the housing 410 toward the lower part, and is formed at the end of the shaft 432 and the shaft 432 provided to be stretchable with elastic force to form a support protrusion 422 and It may include a block 434 to be contacted.
  • the shaft 432 contracts upward. At this time, when the wearer bends, a force greater than the elasticity of the shaft 432 is applied, and the shaft 432 may contract.
  • the shaft 432 may return and provide a repulsive force to the support protrusion 422 .
  • the elastic return part 420a is formed to rotate in the first space 412 formed on the left side, and the support protrusion 422a is formed in the elastic return part 420a.
  • the elastic return part 420b is formed to rotate, and the support protrusion 422a is formed in the elastic return part 420b.
  • the muscle strength assistance module 400 of the present invention can be provided with assistance to the left and right sides separately.
  • the expansion and contraction unit 430 is illustrated as being formed in two on the top of the block 434, but the number of expansion and contraction units 430 can be changed in various ways, and the elasticity of the expansion and contraction unit 430 is a spring made of various materials. can be adopted, which, of course, does not limit the scope of rights.
  • FIG. 7 is a view showing a structure in which an elastic return unit 420 and an auxiliary force generating member 470 are connected in a muscle strength assist module and a wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention.
  • the muscle strength assist module 400 may be combined with or integrally formed with the skeleton module 300, and the skeleton module 300 may be formed in the form of a pipe connected from the wearer's back to the waist, pelvis, and thighs.
  • a space that can be moved with the force transmission unit 440 is formed inside the skeleton module 300, and the power transmission unit 440 extending from the muscle strength assistance module 400 may extend to the wearer's hip joint.
  • two elastic return parts 420 and two elastic parts 430 are formed inside the muscle strength assistance module 400, so that auxiliary forces can be individually transmitted to the left leg and the right leg, respectively.
  • the power transmission unit 440 is connected from the muscle strength assistance module 400 and extends long into the inner space according to the shape of the skeleton module 300 and is connected to the auxiliary force generating member 470 formed in the wearer's hip joint.
  • the auxiliary force generating member 470 is formed at a position corresponding to the hip joint in the skeleton module 300, and the skeleton module 300 is hinged at the hip joint to assist the skeleton when the wearer's legs move forward and backward. structure can be formed.
  • an auxiliary force generating member 470 may be pivotally coupled to the inside of the skeleton module 300 of the hinged portion.
  • the auxiliary force generating member 470 may have a disk shape, and may have a shape in which the force transmission units 440 are spaced apart from each other and coupled along the circumference.
  • the auxiliary force generating member 470 may also rotate through the force transmission unit 440 .
  • the elastic return part 420 rotates from the initial position and rotates so that one of the absolutely horizontal support protrusions 422 moves upward.
  • the auxiliary force generating member 470 may also be rotated.
  • the elastic return unit 430 presses the support protrusion 422 downward, and the elastic return unit 420 rotates. Torque generated in the elastic return unit 420 may transmit auxiliary force to the wearer's hip joint while being transmitted to the auxiliary force generating member 470 .
  • a muscle strength assisting unit and a wearable suit including the same is to provide a robot in the form of a suit that the wearer can wear.
  • the skeletal module 300 and the muscle strength assistance module 400 may be coupled to the wearing module 200 having an elastic harness (HARNESS) structure.
  • HNESS elastic harness
  • a slight assisting force may be provided through the elastic force of the harness.
  • the skeleton module 300 may have a structure that supports the body of the wearer and responds to the movement of the wearer with multiple degrees of freedom.
  • FIG. 8 to 12 are drawings of a muscular strength assisting module and an assisting force supporting wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention, and to describe the drawings in more detail
  • FIG. It is a view showing a state in which a muscular strength assist module and an assistive force support wearable suit including the same are worn according to an embodiment according to the idea
  • FIG. 9 is a muscle strength assist module according to an embodiment according to the technical idea of the present invention and including the same 10 is a perspective view showing the overall appearance of a skeleton module in an assistive force supporting wearable suit
  • FIGS. 8 to 12 are a muscle strength assisting module according to an embodiment according to the technical concept of the present invention and a deformable joint in an assistive force supporting wearable suit including the same, which is a perspective view showing a virtual axis 11 is a diagram for explaining how the upper cylinder and the lower shaft rotate around a virtual axis in a muscle strength assist module and an assistive force supporting wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention.
  • 12 is a diagram for explaining a multi-directional joint member rotated relative to a pelvis member in a muscular strength assist module and an assistive force supporting wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical concept of the present invention. It is a drawing for In FIGS. 8 to 12 , components of the skeleton module 300 are illustrated for convenience of description, and some components may be omitted or exaggerated, unlike actual shapes.
  • the skeleton module 300 connected to the wearing module 200 worn by the wearer is It is formed to correspond to the shape of the lower body of the body and is characterized in that it can be rotated or stretched in multiple directions to correspond to the movement of the wearer.
  • the wearing module 200 is formed of a band-shaped stretchable material and can be worn on the wearer's body.
  • an assistive force assisting in returning to the initial posture may be provided.
  • the configuration of the skeleton module 300 may largely include a posture support unit 320 and a deformable joint unit 340 .
  • the posture support part 320 is formed to support the wearer's waist by extending downward from the waist of the wearer, and the transforming joint part 340 extends from the posture support part 320 to both sides toward the pelvis to wrap around the hip joint from the waist of the wearer. It is formed so that the shape can be deformed in multiple directions in response to the movement of the wearer's leg.
  • the deformable joint part 340 is characterized in that it is formed to support the wearer's legs and move together in response to the movements of the legs moving back and forth and left and right around the wearer's pelvis.
  • the posture support part 320 has a panel-shaped back support member 321 supporting the back and waist, and a vertical pipe 322 is formed long from the back support member 321 to the lower part to support the wearer's waist. can do. Then, it extends to both sides of the deformable joint portion 340 and may be formed long toward the pelvis.
  • the pipeline through which the deformable joint unit 340 extends toward the pelvis has been implemented as having two parallel structures parallel to each other along the vertical direction, but this is only one embodiment and the scope of rights is not limited by being formed of one or more. is of course
  • the deformable joint part 340 includes a waist connection member 324 extending from the posture support part 320 to both sides of the wearer's buttock, and a pelvis member 342 bent toward the wearer's side pelvis from the waist connection member 324 and the pelvis. It may include a multi-directional joint member 344 that rotates relative to the member 342.
  • the upper part of the vertical pipe 322 is coupled with the back support member 321 to support the back and the waist
  • the lower part has a form in which the waist connection member 324 is coupled, and the vertical pipe 322 and the waist connection member ( 324) are disposed in a direction perpendicular to each other, and the vertical pipe 322 formed long up and down and the waist connection member 324 formed long on both sides so as to be perpendicular to it are vertical pipes 322 around the circumference of the waist connection member 324. It may take the form of being fixedly coupled in the form of wrapping. Means for fixed coupling may have various types of coupling means such as bolts and nuts or stud bolts.
  • the waist connection member 324 and the pelvis member 342 may be integrally formed, and the waist connection member 324 may be disposed on the wearer's waist.
  • the pelvic member 342 may be bent at both ends of the back support member 321 and extend long toward the pelvis.
  • the pelvic member 342 extends diagonally downward from the back support member 321 to the pelvis and extends with an inclination in this way to protect the side of the wearer from the waist to the pelvis from external impact.
  • the multi-directional joint member 344 is formed to be relatively rotatable at the end of the pelvic member 342, so that the wearer can respond to a motion of bending the upper body or moving the legs forward or backward.
  • the multi-directional joint member 344 is formed long and has a circular end, and the pelvic member 342 may also be formed in a circular shape corresponding to the shape of the end of the multi-directional joint member 344, the multi-directional joint The member 344 may be inserted into the pelvic member 342 and rotatably coupled with the second shaft 341 .
  • the multi-directional joint member 344 includes an upper cylinder 344a and a lower shaft 344b coupled around the first shaft 345, and the upper cylinder 344a is at the top centering on the first outlet. It is formed and can be rotatably coupled to the pelvic member 342 with the second shaft 341.
  • a part of the lower shaft 344b shaft-coupled with the upper cylinder 344a and the second shaft 341 may be formed with a step so that the outer surface is flush with the pelvic member 342 in the vertical direction.
  • the upper end of the end coupled to the upper cylinder 344a may be rotatably formed.
  • the leg may be formed to be rotatable inward or outward around the imaginary axis.
  • FIG. 13 is a view showing a state in which a part of a waist connection member is extended along the length direction in a muscular strength assisting module and a wearable suit for assisting force including the same according to a modified embodiment according to the technical idea of the present invention
  • FIG. 13 In the muscular strength assist module and the assistive power support wearable suit including the same according to an embodiment according to the technical idea of the present invention, the back support member 321 is provided to be movable up and down along the rail 325 on the elastic panel 326 It is a drawing showing the
  • an extension member 323 may be formed such that a part of the waist connection member 324, which is formed long on both sides along the wearer's waist, is stretchable.
  • Both ends of the extension member 323 are connected to the waist connection member 324 inside the waist connection member 324 and may be formed in a screw-bar shape.
  • a separate rotation lever (not shown) may be provided to narrow or distance the distance between the waist connection members 324 at both ends of the extension member 323 along the thread formed in the extension member 323.
  • a panel-shaped elastic panel 326 to which the back support member 321 and the vertical pipe 322 can be coupled is provided.
  • the elastic panel 326 is formed long in the vertical direction, and a rail 325 is formed along the longitudinal direction.
  • the back support member 321 may move up and down along the rail 325 . It is common for a position to be fixed in a moved position.
  • the position of the back support member 321 is adjusted in the vertical direction to support the back corresponding to the length of the wearer's upper body.
  • the back support member 321 is coupled to a part corresponding to the back of the wearing module 200, and when the wearer performs an action of standing up from bending the waist, using the elastic force of the wearing module 200 to provide an assisting force.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 따른 운동전달 메커니즘은 다수의 풀리가 서로 연결되어 관절을 중심으로 자유도를 가지고 회전되는 운동전달 메커니즘으로서, 공간이 형성되며 하부로 연장되는 연결축이 마련되는 메인프레임, 연결축에 연결되어 메인프레임에 대해 틸트 되는 조인트부, 메인프레임에 축 결합되도록 공간에 마련되며 액추에이터로부터 구동력을 전달 받아 회전하는 구동풀리부, 구동풀리부의 회전에 대응하여 연결축에 대해 슬라이딩 이동하거나 구동풀리부와 동일한 방향으로 회전하여 조인트부를 회동시키는 종동풀리부를 포함한다.

Description

근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트
본 발명은 웨어러블 슈트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 착용 가능하게 구비되어 착용자의 움직임에 대응하고 PASSIVE한 보조력을 제공하고, 착용자의 움직임에 대응하여 다 자유도를 가지고 움직임이 가능하며, 착용자가 편안하게 움직일 수 있는 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에 관한 것이다.
근래에 들어 로봇 관련 기술은 폭넓은 분야에 적용되고 있다. 이 중 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위한 웨어러블 로봇이 사용되고 있다.
웨어러블 로봇은 착용자의 근력을 보조하는 일종의 근력보조 장치이다.
좀 더 상세히, 웨어러블 로봇은 착용자가 웨어러블 로봇을 착용한 상태에서 보행하거나 무거운 짐을 들어올릴 때 착용자의 근력을 보조하는 역할을 한다.
이를 위해 근력 보조 장치는 모터 등의 구동장치로부터 발생되는 보조력을 착용자에게 제공함으로써 착용자의 동작을 보조할 수 있다.
이러한 웨어러블 로봇은 착용자의 허리 및 다리에 착용될 수 있다. 근력 보조 장치는 착용자의 각 신체 부위에 착용되도록 다수의 구성 요소를 갖는다. 상기 다수의 구성 요소 중 모터와 같은 구동부는 착용자의 신체의 관절 부위에 보조력을 전달하는 중요한 역할을 갖는다.
하지만 종래의 기술들은 관절마다 모터가 형성되어 있어서 무게가 무거울 뿐만 아니라 착용자의 편의성을 고려하지 못하고 있다. 착용자에세 보조력을 제공하기 이전에 딱딱하고 무거운 물체를 지고 있는 것이라는 인식이 해결되야하는 노력이 필요하다.
단순히 보조력을 제공하기 위함에 있어서 착용할 수 없는 무게라면 사용하지 않을 수 밖에 없다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 착용자의 골격에 대응하는 형태임에도 착용 후 편안함을 제공하기 위한 근력보조유닛 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트을 제공하려는데 있다.
또한 모터 동력이 아닌 스프링의 탄성과 섬유의 신축성을 이용하여 PASSIVE한 보조력을 제공하기 위한 근력보조유닛 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트를 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트는,착용자가 중력에 순응하는 제1 동작에서 중력에 저항하는 제2 동작을 취하는 경우, 상기 착용자의 근력을 보조하는 근력보조모듈로서, 신체에 고정되는 하우징과 상기 하우징 내부에 회전 가능하게 형성되고, 상기 착용자 움직임에 대응하여 함께 회전되도록 구비되는 탄성복귀부와 상기 탄성복귀부를 상부에서 가압하도록 형성되어 상기 탄성복귀부가 최초 위치로 복귀되도록 힘을 제공하는 신축부와 상기 탄성복귀부 둘레에 결합되어 상기 탄성복귀부가 회전되는 힘을 상기 착용자에게 전달하는 힘전달부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 탄성복귀부는 상기 신축부의 힘이 전달되도록 중심에서 양측으로 균등한 간격으로 이격되어 형성된 한 쌍의 지지돌기가 형성되고, 상기 지지돌기는 상기 신축부에 적어도 하나 이상이 접촉될 수 있다.
또한 상기 탄성복귀부는 상기 착용자가 움직이는 경우 상기 한 쌍의 지지돌기 중 어느 하나만 상기 신축부와 접촉되면서 상기 착용자가 상기 제2동작으로 복귀하는 힘을 제공할 수 있다.
그리고 상기 신축부는 상기 하우징 내측 상부에서 하부를 향해 길게 형성되며 탄성을 가지고 신축되게 구비되는 샤프트와 상기 샤프트 단부에 형성되어 상기 지지돌기와 접촉되는 블록을 포함할 수 있다.
또한 상기 샤프트는 적어도 하나 이상 형성되어 상기 블록에 척력을 제공하도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 하우징은 내부에 적어도 하나 이상의 회전축이 형성되어 상기 탄성복귀부의 중심이 결합되고, 상기 탄성복귀부의 직경에 대응하여 상기 탄성복귀부의 이탈을 방지하는 가이드를 더 포함할 수 있다.
또한 근력보조모듈과 상기 착용자의 허리에서 골반으로 연장되어 자세를 지지하도록 구비되는 자세지지부 및 상기 자세지지부와 연결되고 상기 착용자 관절 움직임에 대응하여 다방향 변형이 가능한 변형관절부를 포함하는 관절유닛을 포함하고, 상기 근력보조모듈은 상기 착용자의 오른쪽 다리 및 왼쪽 다리에 각각 연결되도록 한쌍으로 구비되고, 상기 착용자가 허리를 숙이는 제1 동작에서 기립하는 제2 동작을 취하는 경우, 상기 힘전달부에서 발생된 보조력을 상기 변형관절부에 제공할 수 있다.
그리고 상기 근력보조모듈은 상기 탄성복귀부의 회전에 대응하여 상기 착용자가 상기 제2 동작을 취하도록 상기 변형관절부를 통해 상기 착용자의 관절을 중심으로 회전될 수 있다.
또한 상기 변형관절부는 상기 착용자의 고관절에 대응된 위치에 배치되고, 내부에는 상기 힘전달부를 통해 상기 탄성복귀부의 회전에 대응하여 함께 회전되는 보조력 생성부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 보조력 생성부는 상기 착용자의 오른쪽 다리와 왼쪽 다리에 대응하여 한 쌍으로 구비되고, 상기 탄성복귀부에서 연장된 두 개의 힘전달부가 각각 연결되는 형태로 형성되어, 상기 탄성복귀부의 회전방향과 동일하게 회전될 수 있다.
또한 상기 착용자의 허리에서 하부를 향해 연장되어 상기 착용자의 허리를 지지하도록 구비되는 자세지지부 및 상기 자세지지부에서 골반을 향해 양측으로 절곡되며 연장되어 상기 착용자의 허리에서 고관절을 감싸도록 형성되고, 상기 착용자의 다리 움직임에 대응하여 다방향으로 형태 변형이 가능하게 구비되는 변형관절부를 포함하며 상기 변형관절부는 상기 골반의 전후 및 좌우로 움직이는 움직임에 대응하여 함께 움직이도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 변형관절부는 상기 자세지지부에서 상기 착용자의 측면 골반으로 적어도 한번 절곡되며 연장되는 골반부재와, 상기 골반부재의 단부에서 상대회전 가능하게 구비되고 상기 착용자의 다리 움직임에 대응하여 변형되는 다방향관절부재를 포함할 수 있다.
또한 상기 골반부재와 상기 다방향관절부재는 제2 축을 가지고 축 결합되어 상기 착용자가 전방 및 후방을 향해 다리를 움직이는 모션에 대응하여 상기 다방향관절부재가 상기 골반부재에서 벤딩되도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 다방향관절부재는 길게 형성되고 일부가 벤딩 가능하게 제1 축을 중심으로 축 결합되어, 상기 축을 중심으로 상기 착용자가 다리를 양측으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
또한 상기 다방향관절부재는 상기 제1 축을 중심으로 상부에 형성되며 상기 골반부재에 제2 축을 가지고 회전 가능하게 결합 상부 원통과, 상기 상부 원통에 제1 축을 가지고 축 결합되며, 단차가 형성되어 하부로 연장되면서 상기 골반부재와 수직방향으로 동일 평면을 이루는 하부 샤프트를 포함할 수 있다.
그리고 상기 자세지지부는 상기 착용자 등을 지지하는 등지지부재와 상기 등지지부재에서 상기 착용자의 허리를 따라 양측으로 연장된 형상을 가지는 허리연결부재 및 상기 등지지부와 상기 허리연결부재를 연결하도록 길게 형성된 수직파이프를 포함할 수 있다.
또한 상기 자세지지부는 상하 방향을 길게 형성되어 상기 등지지부재와 상기 허리연결부재가 결합되도록 구비되고, 상기 등지지부재가 상하방향으로 이동 가능하도록 레일이 형성된 신축패널을 포함할 수 있다.
그리고 상기 착용자의 몸통과 사지에 착용 가능한 신축되는 재질로 형성되며 상기 착용자 신체의 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 착용자가 최초 자세에서 움직이며 변경된 자세를 취할 경우, 최초 자세로 복귀되게하는 착용부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 착용부는 상기 자세지지부와 결합 가능하게 구비되고, 상기 착용자가 상기 자세지지부와 함께 착용하여 상기 착용자의 근골격을 지지하고 보조력을 제공할 수 있다.
그리고 상기 착용부는 모터와 상기 모터와 연결되어 착용자 팔 다리를 향해 연장되는 와이어를 포함하는 본체부를 포함하고, 상기 모터의 구동에 따라 상기 와이어 길이가 줄어들면서 상기 착용부의 위치를 이동시키며 상기 착용자에게 보조력을 제공할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트는 근력보조모듈이 탄성을 통한 보조력을 생성하여 착용자의 관절을 중심으로 보조력을 제공함으로 배터리와 같은 동력이 필요하지 않으며, 모터와 배터리의 제거로 전체적으로 무게가 가볍다는 장점이 있다.
또한 근력보조모듈과 힘전달부를 연결하는 위치에 따라 다양한 관절에도 적용이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트를 통해 착용자가 허리를 기립하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 근력보조모듈 및 골격모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트를 착용한 착용자가 무거운 대상물을 옮기려고 하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 도 3의 상황에서 근력보조모듈을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트를 입은 착용자가 대상물을 들고 기립한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 도 5의 상황에서 근력보조모듈을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 탄성복귀부와 보조력 생성부재가 연결되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트를 착용한 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 골격 모듈의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 변형 관절부가 가상의 축을 가지면 회전되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 상부 원통와 하부 샤프트가 가상의 축을 중심으로 회전되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 골반부재에서 상대회전되는 다방향관절부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 변형 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 허리연결부재가 길기 방향을 따라 일부가 신장되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 신축패널에 등지지부재가 레일을 따라 상하로 이동 가능하게 구비되는 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예들에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 위에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "~사이에"와 "직접 ~사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트에 대한 도면이고, 도면에 대해서 좀 더 자세히 설명하자면, 도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트를 통해 착용자가 허리를 기립하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트에서 근력보조모듈 및 골격모듈을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 2에서 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트의 구성 요소들은 설명의 편의를 위해 도식화되어 일부 구성 요소가 실제의 형태와 달리 생략되거나 과장되어 도시될 수 있다.
도 1을 살펴보면 본 발명의 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트를 착용한 상태에서 무거운 물건을 드는 것을 확인할 수 있다. 본 발명은 상체가 하체와 가까워지도록 굽혀지는 동작(제1 동작)에서, 상체는 펴는 동작(제2 동작)에 따라 착용자 골반에 보조력을 제공하는 것을 목적으로 할 수 있다.
여기서 제1 동작은 상체를 바닥을 향해 굽히면서 대상물(T)을 들어올리기 위한 동작이며, 제2 동작은 대상물(T)을 잡은 상태에서 중력을 거슬러 상체를 펴는 동작을 말한다.
이를 위한 본 발명의 구성은 도 2를 통해 설명하도록 하겠다.
도 2를 참조하면, 착용자의 등부분에서 착용자의 골격을 지지하는 골격모듈(300)을 포함할 수 있으며, 골격모듈(300)의 상부에 근력보조모듈(400)이 형성된 형태를 가지는 것을 확인할 수 있다.
먼저 골격모듈(300)은 착용자 등부분에서 골반까지 이어지며 착용자의 척추와 허리 등을 지지하는 형태를 가질 수 있다. 또한 일부가 벤딩(BENDING)가능하게 형성되어 착용자가 골격모듈(300)을 착용한 상태에서도 움직임이 자유로울 수 있다.
그리고 골격모듈(300)에 형성된 근력보조모듈(400)은 보조력을 발생하게 되면서, 골격모듈(300)은 착용자를 지지하고, 근력보조모듈(400)은 착용자의 움직임에 보조력을 제공할 수 있게 된다. 근력보조모듈(400)은 크게 하우징(410), 탄성복귀부(420), 신축부(430) 및 힘전달부(440)를 포함할 수 있다.
하우징(410)은 내부에 공간이 형성되며, 탄성복귀부(420)는 하우징(410) 내부에 축결합되어 회전되도록 형성된다.
그리고 하우징(410)은 내부에서 축결합된 탄성복귀부(420)가 외부 힘에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위해 가이드가 형성될 수 있으며, 상기 가이드를 통해 하우징(410)은 제1 공간(412)와 제2 공간(414)이 형성되고, 제1 공간(412)와 제2 공간(414)에 탄성복귀부(420) 및 신축부(430)가 각각 배치되어 착용자의 오른쪽 다리와 왼쪽다리에 연결되는 형태일 수 있다.
그리고 탄성복귀부(420)는 착용자가 움직이는 동작에 대응하여 함께 회전될 수 있다.
계속해서 신축부(430)는 탄성복귀부(420) 상부에 접촉 가능하게 구비되어 기 설정된 힘으로 탄성복귀부(420)가 최초 위치로 이동되도록 하부로 가압하도록 구비되고, 힘전달부(440)는 탄성복귀부(420)가 회전됨에 따라 발생되는 토크를 착용자에게 전달할 수 있으며 구체적으로는 신축부(430)가 탄성복귀부(420)를 가압함에 따라 최초 위치로 복귀되는 토크를 착용자에게 전달할 수 있다.
여기서 말하는 최조 위치란 착용자가 기립한 상태에서 탄성복귀부(420)의 형상을 말하며, 착용자가 다리를 움직이면서 탄성복귀부(420)가 회전되기 때문에 회전된 탄성복귀부(420)가 최초 위치로 복귀될 때 발생되는 토크를 착용자에게 보조력으로 제공하게 되는 것이다.
여기서 힘전달부(440)는 길게 형성되어 탄성복귀부(420)의 둘레상에 서로 이격되어 결합된 와이어가 될 수 있으며, 힘전달부(440)는 착용자가 신체에서 발꿈치를 중심으로 상완에 하나, 전완에 또 다른 하나가 연결되어 착용자의 팔꿈치가 접히게 되면 탄성복귀부(420)가 회전되는 형태일 수 있다.
또는 착용자 어깨를 중심으로 전방을 향해 어깨가 회전되면서 탄성복귀부(420)가 회전되는 형태도 가능 할 수 있다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 탄성복귀부(420)는 착용자 고관절을 중심으로 다리 움직임에 대응하여 회전되는 것을 설명하도록 하겠다.
계속해서 탄성복귀부(420)는 신축부(430)의 힘이 전달되도록 중심에서 양측으로 균등한 간격으로 이격되어 형성된 한 쌍의 지지돌기(422)를 포함할 수 있다. 그리고 신축부(430)가 지지돌기(422)가 수평이 되도록 모두와 접촉되도록 가압하면서 보조력을 착용자에게 제공할 수 있다.
구체적인 내용은 도 3 내지 도 6을 통해서 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트를 착용한 착용자가 무거운 대상물을 옮기려고 하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트에서 도 3의 상황에서 근력보조모듈을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트를 입은 착용자가 대상물을 들고 기립한 모습을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트에서 도 5의 상황에서 근력보조모듈을 나타낸 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이, 착용자가 기립한 상태에서는 한 쌍의 지지돌기(422)는 탄성복귀부(420)상에서 좌우에 배치되도록 절대 수평을 유지할 수 있다.
착용자가 다리를 전방을 펼치거나 허리를 숙이게 되면 탄성복귀부(420)가 함께 회전되면서 지지돌기(422)의 위치가 변경되게 된다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 도 3에서와 같이 착용자는 대상물(T)을 들어올리기 위해 허리를 숙이고 있다.
이 때 탄성복귀부(420)는 회전되어 지지돌기(422)가 좌우로 서로 바라보는 위치에서 상하 방향으로 서로 바라보는 위치로 이동되게 되고, 신축부는 한 쌍의 지지돌기(422) 중 어느 하나와만 접촉되게 된다.
여기서 신축부(430)가 지지돌기(422)중 어느 하나를 하부로 가압하여 탄성복귀부(420)를 회전시킴으로 한 쌍의 지지돌기(422)가 모두 신축부(430)와 접촉되도록 지지돌기(422)를 밀어주는 힘을 제공할 수 있다.
구체적으로 신축부(430)는 하우징(410) 내측 상부에서 하부를 향해 길게 형성되며, 탄성력을 가지고 신축 가능하게 구비되는 샤프트(432)와 샤프트(432)의 단부에 형성되어 지지돌기(422)와 접촉되는 블록(434)을 포함할 수 있다.
이를 통해 착용자가 굽히는 행위에서 샤프트(432)가 상부로 수축되는데, 이때 착용자가 굽히는 행위에서는 샤프트(432)의 탄성보다 큰힘이 작용되어 샤프트(432)가 수축될 수 있다.
한편 착용자가 기립하는 행위에서는 샤프트(432)가 복귀되면서 지지돌기(422)에 척력을 제공할 수 있다.
도 5에서 착용자가 대상물(T)을 들고 상체를 세울 때는, 신축부(430)가 탄성복귀부(420)를 가압하여 보조력을 제공하는 모습을 나타내었다.
도 5와 같은 상태에서는 도 6에서 나타난 바와 같이 샤프트(432)가 상하방향으로 복귀되면서 블록(434)이 지지돌기(422) 중 하나를 하부로 이동되게 밀어주게 되고, 계속해서 한 쌍의 지지돌기(422)가 모두 블록(434)에 접촉되는 최초 위치가 되는 동안 착용자에게 보조력을 제공하게 된다.
도시된 바와 같이 왼쪽에 형성된 제1 공간(412)에는 탄성복귀부(420a)가 회전되게 형성되고, 탄성복귀부(420a)에는 지지돌기(422a)가 형성되어 있다.
그리고 오른쪽에 형성된 제2 공간(414)는 탄성복귀부(420b)가 회전되게 형성되고, 탄성복귀부(420b)에는 지지돌기(422a)가 형성되어 있다.
따라서 착용자가 보행을 하는 경우 다리가 교차하게 되고, 이때 본 발명의 근력보조모듈(400)은 왼쪽과 오른쪽에 개별적으로 보조력을 제공받을 수 있다.
본 실시예에서 신축부(430)는 블록(434)의 상부에 두개가 형성되는 것으로 도시하였으나 신축부(430)의 개수는 다양하게 변경이 가능하고 신축부(430)의 탄성도 다양한 재질의 스프링을 채택할 수 있으며 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.
다음 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 고관절에 적용되는 구조에 대해서 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트에서 탄성복귀부(420)와 보조력 생성부재(470)가 연결되는 구조를 나타낸 도면이다.
근력보조모듈(400)은 골격모듈(300)에 결합된 형태이거나 일체로 형성될 수 있으며, 골격모듈(300)은 착용자 등에서 허리와 골반과 허벅지까지 연결된 파이프 형태로 형성될 수 있다.
따라서 골격모듈(300) 내부에는 힘전달부(440)과 이동될 수 있는 공간이 형성되며, 근력보조모듈(400)에서 연장된 힘전달부(440)가 착용자 고관절까지 연장되는 형태일 수 있다.
먼저 근력보조모듈(400) 내부에는 탄성복귀부(420)와 신축부(430)가 두개가 형성되어 좌측 다리 및 우측 다리에 각각 보조력을 개별적으로 전달할 수 있다.
그리고 근력보조모듈(400)로부터 힘전달부(440)가 연결되어 골격모듈(300)의 형상에 따라 내부 공간으로 길게 연장되며 착용자 고관절에 형성되어 있는 보조력 생성부재(470)와 연결된다.
보조력 생성부재(470)는 골격모듈(300)에서 고관절에 대응되는 위치에 형성되어 있으며, 골격모듈(300)는 고관절부분에서 힌지 결합되어 착용자 다리가 전방 및 후방으로 이동될 때 골격을 보조하는 구조로 형성될 수 있다.
그리고 상기 힌지 결합된 부분의 골격모듈(300) 내부에는 보조력 생성부재(470)가 회전 가능하게 축결합될 수 있다.
보조력 생성부재(470)는 원판의 형상을 가지며, 둘레를 따라 힘전달부(440)가 서로 이격되어 결합된 형태일 수 있다.
따라서 탄성복귀부(420)가 회전됨에 따라 힘전달부(440)를 통해 보조력 생성부재(470)도 함께 회전될 수 있다.
예를 들어 설명하면, 착용자가 도 3와 같이 허리를 숙이는 동작을 취하게 되면 탄성복귀부(420)는 최초 위치에서 회전되며 절대 수평을 이루는 지지돌기(422)중 어느 하나가 상부로 이동되도록 회전되고, 탄성복귀부(420)의 회전에 대응하여 보조력 생성부재(470)도 회전될 수 있다.
다시 도 5와 같이 착용자가 허리를 펴는 동작을 취하게 되면 신축부(430)가 지지돌기(422)를 하향 가압되어 탄성복귀부(420)가 회전되고, 이 때 신축부(430)가 가압하면서 탄성복귀부(420)에 발생되는 토크는 보조력 생성부재(470)에 전달되면서 착용자의 고관절에 보조력을 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 근력보조유닛 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트는 착용자가 입을 수 있는 슈트형태의 로봇을 제공하기 위함이다. 이를 위해 골격모듈(300)과 근력보조모듈(400)은 탄성을 가지는 하네스(HARNESS)구조의 착용 모듈(200)에 결합 가능하게 구비될 수 있다.
따라서 근력보조모듈(400)로부터 발생되는 보조력 이외에도 상기 하네스의 탄성력을 통해서도 약간의 보조력을 제공받을 수 있다.
한편 골격모듈(300)은 착용자의 신체를 지지하며 다자유도를 가지고 착용자 움직임에 대응하는 구조를 가질 수 있다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에 대한 도면이고, 도면에 대해서 좀 더 자세히 설명하자면, 도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트를 착용한 모습을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 골격 모듈의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이며, 도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 변형 관절부가 가상의 축을 가지면 회전되는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 11는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 상부 원통와 하부 샤프트가 가상의 축을 중심으로 회전되는 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도 12는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 골반부재에서 상대회전되는 다방향관절부재를 설명하기 위한 도면이다. 도 8 내지 도 12에서 골격 모듈(300)의 구성 요소들은 설명의 편의를 위해 도식화되어 일부 구성 요소가 실제의 형태와 달리 생략되거나 과장되어 도시될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트는 착용자가 착용하는 착용 모듈(200)과 연결되는 골격 모듈(300)이 착용자의 하체 형상에 대응되게 형성되며 착용자 움직임에 대응되게 다방향으로 회전 또는 신축이 가능한 것을 특징으로 한다.
착용 모듈(200)은 밴드형태로 신축 가능한 재질로 형성되고, 착용자 신체에 착용이 가능할 수 있다. 또한 팔, 다리, 허리 등의 관절에 착용되면서 착용자가 최초 자세에서 동작을 취한 경우, 다시 최초 자세로 복귀하는 것을 보조하는 보조력을 제공할 수 있다.
계속해서 골격 모듈(300)의 구성은 크게 자세지지부(320)과 변형관절부(340)를 포함할 수 있다.
자세지지부(320)는 착용자의 허리에서 하부를 향해 연장되어 착용자의 허리를 지지하도록 형성되고, 변형관절부(340)는 자세지지부(320)에서 골반을 향해 양측으로 연장되어 착용자의 허리에서 고관절을 감싸도록 형성되고, 착용자의 다리 움직임에 대응하여 다방향으로 형태 변형이 가능하게 형성될 수 있다.
여기서 변형관절부(340)는 착용자 골반을 중심으로 다리의 전후 및 좌우로 움직이는 움직임에 대응하여 착용자 다리를 지지하며 함께 움직이도록 형성되는 것이 특징이다.
구체적으로 자세지지부(320)는 등과 허리를 지지하는 패널(PANNEL)형상의 등지지부재(321)을 가지며 등지지부재(321)에서 하부로 수직파이프(322)가 길게 형성되어 착용자 허리를 따라 지지할 수 있다. 그리고 이어서 변형관절부(340)과 양측으로 연장되며 골반을 향해 길게 형성될 수 있다. 여기서 변형관절부(340)가 골반을 향해 연장되는 파이프 라인은 상하방향을 따라 두개가 서로 평행하게 병렬 구조를 가지는 것으로 실시하였지만, 이는 일 실시예일 뿐 하나 이상으로 형성되는 것에 의해 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.
계속해서 변형관절부(340)는 자세지지부(320)에서 착용자의 둔부로 양측으로 연장되는 허리연결부재(324)와 허리연결부재(324)에서 착용자 측면 골반을 향해 벤딩되는 골반부재(342) 및 골반부재(342)와 상대회전되는 다방향관절부재(344)를 포함할 수 있다.
여기서 수직파이프(322)의 상부는 등지지부재(321)가 결합되어 등과 허리를 지지하고, 하부는 허리연결부재(324)가 결합되는 형태를 가지는데, 수직파이프(322)와 허리연결부재(324)를 서로 수직된 방향으로 배치되되, 상하로 길게 형성된 수직파이프(322)와 이와 수직되도록 양측으로 길게 형성된 허리연결부재(324)는 수직파이프(322)가 허리연결부재(324)의 둘레를 감싸는 형태로 고정결합되는 형태를 취할 수 있다. 고정결합되는 수단은 볼트와 너트로 고정된거나 스터드볼드 등의 다양한 형태의 결합수단을 가질 수 있다.
계속해서 허리연결부재(324)와 골반부재(342)는 일체형으로 형성될 수 있으며, 허리연결부재(324)는 착용자의 허리에 배치되는 형태일 수 있다. 그리고 골반부재(342)는 등지지부재(321)의 양단에서 벤딩되어 골반을 향해 길게 연장되는 형태일 수 있다.
골반부재(342)는 등지지부재(321)에서부터 하향 대각선으로 상기 골반까지 이어지는데 이와 같이 경사를 가지고 연장되면서 허리에서 골반까지의 착용자의 측면을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
다방향관절부재(344)는 골반부재(342)의 단부에서 상대회전 가능하게 형성되어 착용자가 상체를 숙이거나, 다리를 전방 또는 후방으로 이동시키는 움직임에 대응할 수 있다.
구체적으로, 다방향관절부재(344)는 길게 형성되며 단부는 원형으로 형성되고, 골반부재(342) 또한 다방향관절부재(344)의 단부 형상에 대응하여 원형으로 형성될 수 있으며, 다방향관절부재(344)는 골반부재(342)의 내부로 삽입되어 제2 축(341)을 가지고 회전 가능하게 결합될 수 있다.
이때 다방향관절부재(344)가 골반부재(342)에 삽입된 형태에서 베어링이 사이에 형성되어 회전에 용이하게 할 수 있다.
계속해서 다방향관절부재(344)는 제1 축(345)을 중심으로 결합되는 상부 원통(344a)과 하부 샤프트(344b)를 포함하며, 상부 원통(344a)은 제1 출을 중심으로 상부에 형성되며 골반부재(342)에 제2 축(341)을 가지고 회전 가능하게 결합될 수 있다.
그리고 상부 원통(344a)와 제2 축(341)을 가지고 축결합되는 하부 샤프트(344b)는 외측면이 골반부재(342)와 수직방향으로 동일 평면이 되도록 일부가 단차지게 형성될 수 있다.
이는 착용자 골반 아래에서 다리의 움직임을 원할하게 하기 위한 것으로 착용자의 허벅지를 압박하지 않게 하면서도, 골반부재(342)와 동일 평면을 이루어 구조적으로 골반부재(342)와 다방향관절부재(344)에 수직으로 적용되는 하중에 견고하게 지지할 수 있게 할 수 있다.
또한 상기 단차를 통해 착용자 다리는 외측으로 벌리는 동작을 제한하며, 착용자가 미끄러지는 동작에서 다리 골절 또는 인대가 늘어나는 사고를 방지할 수 있다.
한편 골반부재(342)의 제2 실시예에서는 상부 원통(344a)과 결합되는 단부의 상단부가 회전 가능하게 형성될 수 있다. 도시되진 않았지만 착용자의 다리의 길이 방향을 따라 수직으로 가상의 축있다고 가정하고, 상기 가상의 축을 중심으로 다리는 외측 또는 내측으로 회전 가능하게 형성될 수 있다.
다음 도 13 및 도 14을 통해 본 발명의 기술적 사상의 변형예에 대해 설명하겠다.
도 13은 본 발명의 기술적 사상에 의한 변형 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 허리연결부재가 길기 방향을 따라 일부가 신장되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 14은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트에서 신축패널(326)에 등지지부재(321)가 레일(325)을 따라 상하로 이동 가능하게 구비되는 모습을 나타낸 도면이다.
먼저 도 13에서는 착용자 허리를 따라 양측으로 길게 형성된 허리연결부재(324)의 일부가 신축되도록 연장부재(323)가 형성될 수 있다.
연장부재(323)는 허리연결부재(324) 내부에서 양단이 허리연결부재(324)와 연결되고, 스크류바(SCREW-BAR) 형태로 형성될 수 있다. 그리고 연장부재(323)에 형성된 나사산을 따라 연장부재(323)의 양단의 허리연결부재(324)의 간격이 좁혀지거나 멀어지도록 별도의 회전레버(미도시)가 구비될 수 있다.
이는 착용자 체형에 대응하여 허리연결부재(324)가 허리를 지지하면 면적을 조절하기 위한 것으로 상기 회전레버를 회전시킴으로 연장부재(323)를 따라 허리연결부재(324)의 간격이 조절될 수 있다.
다음 도 14에서는 등지지부재(321)와 수직파이프(322)가 결합될 수 있는 패널형상의 신축패널(326)이 마련된 모습을 나타내었다.
신축패널(326)은 상하방향으로 길게 형성되고, 길이 방향을 따라 레일(325)이 형성되어 있다. 그리고 등지지부재(321)는 레일(325)을 따라 상하로 이동될 수 있다. 이동된 위치에서 위치가 고정되는 것은 일반적인 것이다.
위 도면과 같이 등지지부재(321)가 상하방향으로 위치가 조절되는 것은 착용자의 상체 길이에 대응하여 등을 지지하기 위함이다.
또한 등지지부재(321)가 착용 모듈(200) 중 등에 해당되는 부분과 결합되며, 착용자가 허리를 숙이는 행동에서 기립된 행동을 할때 착용 모듈(200)의 신축력을 이용하여 보조력을 제공할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.

Claims (15)

  1. 착용자가 중력에 순응하는 제1 동작에서 중력에 저항하는 제2 동작을 취하는 경우, 상기 착용자의 근력을 보조하는 근력보조모듈로서,
    신체에 고정되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 회전 가능하게 형성되고, 상기 착용자 움직임에 대응하여 함께 회전되도록 구비되는 탄성복귀부;
    상기 탄성복귀부를 상부에서 가압하도록 형성되어 상기 탄성복귀부가 최초 위치로 복귀되도록 힘을 제공하는 신축부;
    상기 탄성복귀부 둘레에 결합되어 상기 탄성복귀부가 회전되는 힘을 상기 착용자에게 전달하는 힘전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성복귀부는,
    상기 신축부의 힘이 전달되도록 중심에서 양측으로 균등한 간격으로 이격되어 형성된 한 쌍의 지지돌기가 형성되고, 상기 지지돌기는 상기 신축부에 적어도 하나 이상이 접촉되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성복귀부는,
    상기 착용자가 움직이는 경우 상기 한 쌍의 지지돌기 중 어느 하나만 상기 신축부와 접촉되면서 상기 착용자가 상기 제2 동작으로 복귀하는 힘을 제공하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 신축부는,
    상기 하우징 내측 상부에서 하부를 향해 길게 형성되며 탄성을 가지고 신축되게 구비되는 샤프트;
    상기 샤프트 단부에 형성되어 상기 지지돌기와 접촉되는 블록을 포함하는,
    근력보조모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트는,
    적어도 하나 이상 형성되어 상기 블록에 척력을 제공하도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    내부에 적어도 하나 이상의 회전축이 형성되어 상기 탄성복귀부의 중심이 결합되고, 상기 탄성복귀부의 직경에 대응하여 상기 탄성복귀부의 이탈을 방지하는 가이드를 더 포함하는,
    근력보조모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 근력보조모듈;
    상기 착용자의 허리에서 골반으로 연장되어 자세를 지지하도록 구비되는 자세지지부 및 상기 자세지지부와 연결되고 상기 착용자 관절 움직임에 대응하여 변형이 가능한 골격모듈을 포함하고,
    상기 근력보조모듈은 상기 착용자의 오른쪽 다리 및 왼쪽 다리에 각각 연결되도록 한쌍으로 구비되고, 상기 착용자가 허리를 숙이는 제1 동작에서 기립하는 제2 동작을 취하는 경우, 상기 힘전달부에서 발생된 보조력을 상기 변형관절부에 제공하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 근력보조모듈은,
    상기 탄성복귀부의 회전에 대응하여 상기 착용자가 상기 제2 동작을 취하도록 상기 변형관절부를 통해 상기 착용자의 관절에 보조력을 제공하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 골격모듈은,
    상기 착용자의 허리에서 하부를 향해 연장되어 상기 착용자의 허리를 지지하도록 구비되는 자세지지부; 및
    상기 자세지지부에서 골반을 향해 양측으로 절곡되며 연장되어 상기 착용자의 허리에서 고관절을 감싸도록 형성되고, 상기 착용자의 다리 움직임에 대응하여 다방향으로 형태 변형이 가능하게 구비되는 변형관절부를 포함하며,
    상기 변형관절부는 상기 골반의 전후 및 좌우로 움직이는 움직임에 대응하여 함께 움직이도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변형관절부는,
    상기 자세지지부에서 상기 착용자의 측면 골반으로 적어도 한번 절곡되며 연장되는 골반부재와, 상기 골반부재의 단부에서 상대회전 가능하게 구비되고 상기 착용자의 다리 움직임에 대응하여 변형되는 다방향관절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 골반부재와 상기 다방향관절부재는 제2 축을 가지고 축 결합되어 상기 착용자가 전방 및 후방을 향해 다리를 움직이는 모션에 대응하여 상기 다방향관절부재가 상기 골반부재에서 벤딩되도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다방향관절부재는,
    길게 형성되고 일부가 벤딩 가능하게 제1 축을 중심으로 축 결합되어, 상기 축을 중심으로 상기 착용자가 다리를 양측으로 이동 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 다방향관절부재는,
    상기 제1 축을 중심으로 상부에 형성되며 상기 골반부재에 제2 축을 가지고 회전 가능하게 결합 상부 원통과, 상기 상부 원통에 제1 축을 가지고 축 결합되며, 단차가 형성되어 하부로 연장되면서 상기 골반부재와 수직방향으로 동일 평면을 이루는 하부 샤프트를 포함하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 변형관절부는,
    상기 다방향관절부재와 상기 골반부재 사이에서 상기 다방향관절부재에 결합되고, 상기 힘전달부를 통해 상기 탄성복귀부의 회전에 대응하여 함께 회전되는 보조력 생성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보조력 생성부재는,
    상기 착용자의 오른쪽 다리와 왼쪽 다리에 대응하여 한 쌍으로 구비되고, 상기 탄성복귀부에서 연장된 두 개의 힘전달부가 각각 연결되는 형태로 형성되어, 상기 탄성복귀부의 회전방향과 동일하게 회전되는 것을 특징으로 하는,
    근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트.
PCT/KR2021/011920 2021-08-23 2021-09-03 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트 WO2023027226A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210110935A KR102604936B1 (ko) 2021-08-23 2021-08-23 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트
KR1020210110934A KR102596877B1 (ko) 2021-08-23 2021-08-23 자세 보조 웨어러블 슈트
KR10-2021-0110934 2021-08-23
KR10-2021-0110935 2021-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023027226A1 true WO2023027226A1 (ko) 2023-03-02

Family

ID=85321707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/011920 WO2023027226A1 (ko) 2021-08-23 2021-09-03 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023027226A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009833A (ko) * 2014-07-17 2016-01-27 삼성전자주식회사 고정 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR20170052374A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 삼성전자주식회사 구동 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR20180090031A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 연세대학교 산학협력단 하지 관절 보조용 외골격 시스템
KR20190108864A (ko) * 2018-03-15 2019-09-25 엘지전자 주식회사 근력 보조 로봇용 자세 복원 유닛
KR102265666B1 (ko) * 2020-10-27 2021-06-16 금오공과대학교 산학협력단 하지 외골격 로봇의 근력 보조장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160009833A (ko) * 2014-07-17 2016-01-27 삼성전자주식회사 고정 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR20170052374A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 삼성전자주식회사 구동 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
KR20180090031A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 연세대학교 산학협력단 하지 관절 보조용 외골격 시스템
KR20190108864A (ko) * 2018-03-15 2019-09-25 엘지전자 주식회사 근력 보조 로봇용 자세 복원 유닛
KR102265666B1 (ko) * 2020-10-27 2021-06-16 금오공과대학교 산학협력단 하지 외골격 로봇의 근력 보조장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023008680A1 (ko) 재활 운동 장치
WO2023008681A1 (ko) 재활 운동 장치
WO2019164349A1 (en) Wearable assistive device that efficiently delivers assistive force
Ball et al. MEDARM: a rehabilitation robot with 5DOF at the shoulder complex
WO2016204441A1 (ko) 다관절 로봇의 구동장치
WO2021070994A1 (ko) 재활 운동장치 및 이를 이용한 재활 운동방법
WO2016190598A1 (ko) 관절보조기구
WO2013032061A1 (ko) 재활장치 및 이의 구동방법
WO2019164320A1 (en) Leg belt to effectively support the leg and wearable assistive device having the same
CN110302035B (zh) 一种绳驱多用型腕部康复训练机构
US20240122778A1 (en) Device for upper limb rehabilitation
WO2020141632A1 (ko) 웨어러블 로봇
WO2021261942A1 (ko) 인공무릎관절
WO2020091152A1 (ko) 트러스 구조를 갖는 착용식 의자
WO2020122557A2 (ko) 손가락 기구 및 이를 포함하는 로봇 핸드
WO2020013586A1 (ko) 근육의 수축이완에 적응하도록 구성된 무릎 보조기
WO2023027226A1 (ko) 근력보조모듈 및 이를 포함하는 보조력 지원 웨어러블 슈트
WO2020141633A1 (ko) 웨어러블 로봇
KR101716761B1 (ko) 착용 가능한 다자유도 회전중심 일치형 근력보조 관절
WO2023043065A1 (ko) 구동 어셈블리 및 이를 포함하는 운동 보조 장치
WO2024010409A1 (ko) 다자유도 웨어러블 보조 장치
WO2024063496A1 (ko) 체결 알림 기능을 갖는 링크를 포함하는 운동 보조 장치
WO2021075715A1 (ko) 어깨 재활 치료 기구
KR102604936B1 (ko) 근력보조모듈 및 이를 포함하는 웨어러블 슈트
WO2022004983A1 (ko) 쌍안정 스프링을 갖는 지지부 및 이를 포함하는 운동 보조 장치

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: 21955146

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE