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착용자의 하체를 지지하여 보행을 도와주는 착용로봇에 있어서,착용자가 밟고 보행할 수 있는 발판 구조로 이루어져 발바닥 센서 및 경사 측정 센서를 포함하는 발바닥 링크부;발바닥 링크부의 3축 회전 가능한 족 관절과 연결되어 슬관절을 연결시키는 하퇴 링크부;하퇴 링크부의 1축 회전 가능한 슬관절과 연결되어 관절 구동부가 포함된 대퇴 링크부;대퇴 링크부에 연결되어 배터리가 장착되는 고관절에 연결되는 백팩부; 및발바닥 센서를 이용하여 착용자의 보행 상태를 판별하고, 착용자의 상체 및 발바닥의 경사 측정센서를 이용하여 로봇 자세 추정을 통한 운동상태를 판별하여, 상기 판별된 보행 상태 및 운동 상태에 따라 임피던스 제어 파라미터를 가변적으로 적용하여 관절 구동부를 제어하는 보행 제어부:를 포함하며,상기 보행 제어부는 갑작스런 파라미터 변화에 따른 시스템 불안정성을 최소화하기 위해 쌍곡선의 파라미터 천이 가중치 함수에 따라 관절 임피던스값을 가변적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 하지 착용 로봇
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제1항에 있어서, 상기 발바닥 링크부는 보행시 지면의 경사를 측정할 수 있는 센서를 포함하고,하퇴 링크부는 족관절의 각도, 각속도 중 적어도 하나를 전기적인 신호로 변환하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지 착용 로봇
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제1항에 있어서, 상기 대퇴 링크부는 슬관절의 각도, 각속도 중 적어도 하나를 전기적인 신호로 변환하는 센서와 관절 구동부의 힘/토크 정보를 측정할 수 있는 힘 센서를 포함하며,상기 백팩부는 고관절의 각도, 각속도 중 적어도 하나를 전기적인 신호로 변환하는 센서, 관절 구동부의 힘/토크 정보를 측정할 수 있는 힘 센서 및 백팩부의 기울기를 측정할 수 있는 각 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지 착용 로봇
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제1항에 있어서, 상기 임피던스 제어 파라미터는 착용자의 하중 및 보행 속도, 운동 상태에 따른 사전 인체 운동을 통하여 획득된 인체 관절각 및 토크 값에 의해 산출된 관절 강성값; 및 인체 관절각 속도 및 토크 값을 바탕으로 산출된 댐핑 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 하지 착용 로봇
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제1항에 있어서, 상기 보행 제어부는 임피던스 제어 파라미터를 적용할 때 착용 무게 또는 착용자의 인체 관절각 속도에 따라 제어 파라미터를 다르게 적용하여 관절 구동부의 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 하지 착용 로봇
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착용 로봇 장착 상태에서 착용자의 하중, 보행 속도 및 운동 상태에 따른 사전 인체 운동을 통하여 관절 임피던스값을 산출하여 저장하는 단계;착용 로봇의 발바닥에 부착된 센서를 착용자의 보행 상태를 판별하는 단계;착용자 로봇의 상체 백팩부 및 발바닥에 부착된 경사 측정센서를 이용하여 로봇 자세 추정을 통한 운동상태를 판별하는 단계; 및 상기 판별된 보행 상태 및 운동 상태에 따라 상기 저장된 관절 임피던스값을 가변적으로 적용하여 관절 구동부를 구동하는 단계;를 포함하며,상기 관절 임피던스값은 갑작스런 임피던스값 변화에 따른 시스템 불안정성을 최소화하기 위해 쌍곡선의 파라미터 천이 가중치 함수에 따라 가변적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 가변 임피던스 제어방법
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제7항에 있어서, 상기 관절 임피던스 값은 착용자의 하중 및 보행 속도, 운동 상태에 따른 사전 인체 운동을 통하여 획득된 인체 관절각 및 토크 값에 의해 산출된 관절 강성값; 및 인체 관절각 속도 및 토크 값을 바탕으로 산출된 댐핑 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 가변 임피던스 제어방법
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제7항에 있어서, 상기 관절 임피던스값을 가변적으로 적용할 때 착용자의 인체 관절각 속도 또는 착용 무게에 따라 제어 파라미터를 다르게 적용하여 관절 구동부를 구동하는 것을 특징으로 하는 착용 로봇의 가변 임피던스 제어방법
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