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사용자의 보행 재활에 사용되는 로봇시스템에 있어서,사용자의 체중을 지지하는 프레임을 구비한 신체 지지 부; 상기 신체 지지 부의 하부 측에서 배치되고, 수평으로 배치된 리니어 가이드 상에서 서로 엇갈려 전후 이동하는 한 쌍의 플랫폼을 갖추며, 상기 플랫폼 각각은 사용자의 발에 대응하여 배치되고 사용자의 전진보행을 허락하는 슬라이딩 기구부; 상기 플랫폼의 상부에 각각 한 쌍의 상하 구동 수단이 장착되고, 상기 상하 구동 수단의 상부에는 사용자의 발이 위치되는 발판이 회전가능하도록 연결되며, 상기 한 쌍의 상하 구동 수단은 상기 발판의 하부측 전 후방에 각각 회전가능하도록 연결되어 상하 운동하여 사용자에게 다양한 지면을 제공하는 발 지지 부; 상기 신체 지지 부의 상부 측에서 사용자의 상지의 상태에 따라 팔의 운동범위, 팔의 힘, 손잡이의 힘을 검출하는 센서들을 갖추고, 사용자의 보행에 대한 정보를 입력하는 상지 입력 부; 및상기 상지 입력 부의 입력 정보에 따라서 상기 슬라이딩 기구부의 플랫폼 전후진 이동속도를 제어하고, 상기 발 지지 부의 상하 구동 수단의 상하 운동을 제어하여 사용자의 보행 의도를 보행궤적에 반영하는 제어부;를 포함하여 사용자의 상지 상태에 따라 사용자의 보행궤적을 결정하는 것을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 1항에 있어서, 상기 슬라이딩 기구부는 4개의 풀리를 벨트로 감싸고, 상기 벨트에는 상기 리니어 가이드 위에 위치한 한 쌍의 슬라이더 플랫폼이 고정되며, 회전 구동기에 의해 상기 벨트의 회전을 이루고, 상기 벨트에 연결된 일측의 한 쌍의 슬라이더 플랫폼이 상기 리니어 가이드 위에서 전진 운동을 하면, 다른 측의 한 쌍의 슬라이더 플랫폼이 후진운동을 하는 방식으로, 상기 회전 구동기, 벨트 및 풀리의 조합에 의해 2 쌍의 슬라이딩 플랫폼 운동을 동시에 전후진 이동시키는 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 2항에 있어서, 상기 회전 구동기는 베벨기어 감속기를 통하여 상기 4개의 풀리 중의 하나인 구동 풀리를 회전시키는 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 1항에 있어서, 상기 발 지지 부는 상기 슬라이딩 기구부에 구비된 플랫폼의 상부 측에 배치된 상하 구동 수단이 공압 또는 전동 실린더로 이루어지고, 그 로드의 상단에는 발판이 회전가능하도록 장착되며, 상기 각각의 상하 구동 수단의 로드 끝단에는 수동 병진관절이 위치하여 상기 발판에 회전가능하도록 연결된 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 4항에 있어서, 상기 수동 병진관절은 각각 그 일측이 상기 상하 구동 수단 중의 일측 로드에 회전가능하도록 장착되고, 타측은 상기 상하 구동 수단 중의 타측 로드에 회전가능하도록 장착된 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 1항에 있어서, 상기 상지 입력 부는 입력 지지대를 베이스로 하여 팔 입력 부와 손 입력 부 및 손가락 입력 부가 설치된 것이고, 팔 입력 부의 센서들을 이용하여 팔의 모션 정보를 획득하며, 상기 정보들은 상기 제어부를 통하여 상기 슬라이딩 기구 부와 상기 발 지지 부를 제어하는 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 6항에 있어서, 상기 팔 입력 부는 중간 풀리에 연결된 햅틱 모터를 구비하여 사용자의 보행과 연동된 컴퓨터 환경에서 발생된 발의 힘을 사용자의 상지에 전달하는 햅틱 재생부를 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 6항에 있어서, 상기 상지 입력 부는 팔과 손, 손가락의 회전 및 세기 정보 등을 이용해 상기 슬라이딩 기구부의 전 후진 위치 및 속도를 제어하며, 상기 슬라이딩 기구부의 플랫폼 위에 위치한 발 지지 부의 상하운동 및 회전운동의 위치 및 속도를 조절하고, 상지 입력 부에 위치한 손가락 입력 부의 스위치를 통해 컴퓨터의 입력인터페이스 혹은 가상환경의 향해(navigation) 동작에서 보행의 방향 전환이 가능하고, 사용자의 상지 운동에 관련된 센서정보들을 통해 하지의 보행정보를 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 6항에 있어서, 상기 팔 입력 부는 사용자 어깨중심에서 회전관절의 힌지 구조로 회전하는 링크를 포함하고, 상기 링크 상단에 풀리가 위치하여 풀리를 벨트로 연결하며, 상기 벨트를 다른 상단 지지 부에 고정되어 있는 햅틱 모터가 구동하도록 하여 한쪽 링크가 어느 한 방향으로 움직이면, 다른 쪽 링크는 그 반대로 움직일 수 있도록 하며, 상기 링크의 회전 값은 상기 햅틱 모터에 부착된 회전센서인 엔코더에 의해 측정되고, 토오크 센서에 의해 팔 입력 토오크를 측정하는 것을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 7항에 있어서, 상기 햅틱 재생부는 컴퓨터가 만들어낸 환경에서 실제 보행으로 향해하는 경우, 보행에 관련된 다양한 햅틱 정보를 상기 햅틱 모터를 통하여 사용자가 팔 입력 부에서 느끼도록 하여 보다 능동적이고 효율적인 보행의 향해를 허락하는 것을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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제 1항에 있어서, 상기 슬라이딩 기구부에 구비된 플랫폼에 베이스가 위치된 2 자유도의 외골격형 로봇을 추가 포함하고, 상기 외골격형 로봇은 그 양다리의 골반, 무릎, 발목을 상기 발 지지 부에 연결시켜 상기 슬라이딩 기구부와 발 지지 부의 조합을 통해서 보행운동을 위한 다양한 지면을 발생시킬 수 있는 것임을 특징으로 하는 상지 연동형 보행 재활로봇
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