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구동 액추에이터;외골격 허벅지 프레임;고관절에 위치하며 상기 외골격 허벅지 프레임과 직동되는 제1 조인트 풀리;상기 구동 액추에이터로부터 공급되며 상기 제1 조인트 풀리에 연결되는 제1 와이어;상기 제1 조인트 풀리에 설치되는 제1 복귀 스프링;을 포함하며, 상기 구동 액추에이터가 상기 제1 와이어에 의해 상기 제1 조인트 풀리를 회전시키는 토크는 상기 제1 복귀 스프링의 복귀력보다 강하고, 상기 구동 액추에이터는 상기 제1 조인트 풀리가 상기 제1 와이어에 의해 상기 제1 복귀 스프링의 회전방향과 반대로 움직이도록 구동하며, 상기 제1 와이어에 장력이 주어지면 상기 제1 조인트 풀리와 상기 외골격 허벅지 프레임이 연동하면서 회전하고, 상기 제1 와이어의 장력이 풀리면 상기 제1 복귀 스프링의 복귀력에 의해 복귀운동을 하는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제1항에 있어서,고관절의 위치에서 상기 제1 조인트 풀리에 의해 상기 외골격 허벅지 프레임과 회전 가능하게 체결되는 모듈 프레임;허리 위치에서 상기 모듈 프레임에 회전 가능하게 체결되며 양면 풀리로 구성되는 제2 조인트 풀리;상기 구동 액추에이터로부터 공급되며 상기 제2 조인트 풀리의 한 면에 연결되는 제2 와이어;슬관절에 위치하는 제3 조인트 풀리;상기 제3 조인트 풀리와 직동되며 상기 제3 조인트 풀리에 의해 상기 외골격 허벅지 프레임과 회전 가능하게 체결되는 외골격 종아리 프레임;상기 제2 조인트 풀리의 반대 면으로부터 상기 제1 조인트 풀리를 통해 상기 제3 조인트 풀리에 연결되는 제3 와이어;상기 제3 조인트 풀리에 설치되는 제2 복귀 스프링;을 더 포함하며, 상기 구동 액추에이터가 상기 제2 와이어와 상기 제3 와이어에 의해 상기 제3 조인트 풀리를 회전시키는 토크는 상기 제2 복귀 스프링의 복귀력보다 강하고, 상기 구동 액추에이터는 상기 제2 조인트 풀리와 상기 제3 조인트 풀리가 상기 제2 와이어와 상기 제3 와이어에 의해 상기 제2 복귀 스프링의 회전방향과 반대로 움직이도록 구동하며, 상기 제2 와이어에 장력이 주어지면 상기 제2 조인트 풀리가 회전하고 상기 제3 와이어를 통해 상기 제2 조인트 풀리의 회전이 상기 제3 조인트 풀리에 전달되어 상기 제3 조인트 풀리와 상기 외골격 종아리 프레임이 연동하면서 회전하고, 상기 제2 와이어의 장력이 풀리면 상기 제2 복귀 스프링의 복귀력에 의해 복귀운동을 하는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제1 조인트 풀리는 상기 제1 와이어가 연결된 풀리와 상기 제3 와이어가 통과하는 풀리로 구성되고, 상기 제1 조인트 풀리의 두 풀리는 서로 동축선상에 있으면서 서로의 운동에 영향을 주지 않는 형태인 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제1 조인트 풀리에 연동하여 상기 외골격 허벅지 프레임이 회전할 때 상기 모듈 프레임을 기준으로 상기 고관절의 구동범위는 110도인 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제3 조인트 풀리에 연동하여 상기 외골격 종아리 프레임이 회전할 때 상기 외골격 허벅지 프레임을 기준으로 상기 슬관절의 구동범위는 90도인 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제1항에 있어서,상기 구동 액추에이터는 상승하강운동을 하는 리니어모션식 모터와 로테이션회전식 모터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어는 각각 구동 액추에이터에 탈부착 가능하도록 고정되어 동력을 전달받는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제1 복귀 스프링과 상기 제2 복귀 스프링은 각각 토션 스프링, 태엽 스프링, 코일 스프링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제1항에 있어서,상기 제1 분리 스프링과 상기 제1 조인트 풀리는 체결/분리가 가능한 요소로 체결되는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,상기 제2 분리 스프링과 상기 제3 조인트 풀리는 체결/분리가 가능한 요소로 체결되는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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제2항에 있어서,하체의 동작에 따라 필요한 힘을 분석하는 보행동작 분석 결과 보행 프로파일 중 큰 토크가 들어가는 구간에서는 상기 구동 액추에이터가 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어 중 적어도 하나를 당기고 작은 토크가 들어가는 구간에서는 상기 제1 와이어와 상기 제2 와이어 중 적어도 하나를 풀어주는 것을 특징으로 하는 와이어 구동방식 외골격 로봇
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보행동작 분석부에서 각 관절에 장착된 측각기로부터 검출한 각도정보와 신발에 장착된 압력센서로부터 검출한 족저압정보를 입력받아 사용자의 보행동작을 분석하는 단계;보행동작 결정부에서 상기 보행동작의 분석 결과를 입력받아 앉기, 서기, 걷기 중 한 동작을 결정하는 단계;상기 제1항 내지 제11항 중 어느 하나와 같은 와이어 구동방식 외골격 로봇에서 상기 결정된 보행동작에 따라 큰 토크가 들어가는 구간에서는 상기 구동 액추에이터가 상기 각 관절에 연결된 상기 와이어 중 적어도 하나를 당겨 상기 관절을 동작시키고 작은 토크가 들어가는 구간에서는 상기 와이어 중 적어도 하나를 풀어주어 상기 관절에 설치된 상기 복귀 스프링의 복귀력에 의해 상기 관절을 동작시키는 단계;를 포함하는 와이어 구동방식 외골격 로봇의 구동방법
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