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발판베이스와, 사용자의 하체 관절에 대응되도록 구비되는 복수의 하체관절조인트와 상기 하체관절조인트를 연결하는 복수의 하체관절링크를 가지고 사용자의 하체 양측에 결합되도록 상기 발판베이스의 상부에 한 쌍으로 구비되는 하부외골격부를 가지는 베이스 모듈; 그리고 상기 발판베이스에 결합되는 주행바퀴를 가지고, 상기 베이스 모듈이 이동되도록 하는 이동모듈을 포함하고, 상기 하부외골격부는 사용자가 앉을 수 있는 좌식모드 또는 사용자가 설 수 있는 스탠딩모드로 변환되는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 상기 이동모듈은 상기 발판베이스에 구비되고 상기 이동모듈의 주행 방향의 후방으로 위치되어 지면에 선택적으로 접촉되는 보조바퀴부를 가지는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 상기 이동모듈은 상기 발판베이스에 구비되는 차축과, 상기 차축의 양단부에 회전 가능하게 구비되고, 상기 주행바퀴와 상기 차축을 연결하는 주행바퀴축을 가지고, 상기 주행바퀴축은 상기 차축의 회전중심축과 각도를 이루도록 틸팅될 수 있으며, 상기 베이스 모듈의 좌우 전복방지를 위해 상기 주행바퀴의 접지 각도가 변형되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 상기 베이스 모듈은 상기 하부외골격부의 배굴 시 회전 각도가 커지는 상기 하체관절조인트의 외굽면에 접하도록 상기 하부외골격부의 상단부로부터 하단부까지 연결되는 하체관절용 와이어와, 상기 하체관절용 와이어의 일단부에 연결되는 능동구동부와, 상기 하부외골격부가 상기 좌식모드 또는 상기 스탠딩모드로 변환되도록 상기 하체관절용 와이어에 가해지는 인장력을 변화시키기 위해 상기 능동구동부의 강성을 제어하는 강성제어부를 가지는 가변강성부를 가지는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제4항에 있어서, 상기 강성제어부는 상기 능동구동부가 상기 좌식모드에서는 제1강성을 가지도록 하고, 상기 스탠딩모드에서는 상기 제1강성보다 큰 제2강성을 가지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제4항에 있어서, 상기 베이스 모듈은 상기 하부외골격부의 상부에 힌지 연결되고, 사용자의 등을 지지하는 등받이부를 가지고, 상기 능동구동부 및 상기 가변강성부는 상기 등받이부에 설치되는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제4항에 있어서, 상기 가변강성부는 상기 하체관절조인트에 구비되어 상기 하체관절조인트가 회전되도록 잠금을 해제하거나, 회전되지 않도록 잠그는 클러치를 더 가지는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 상기 베이스 모듈은 상기 하부외골격부에 구비되고 사용자의 하체를 감싸 사용자의 하체를 상기 하부외골격부에 고정시키는 지지밴드를 더 가지는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제8항에 있어서,상기 지지밴드는 사용자에게 가해지는 압력이 분산되도록 하는 완충소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 상기 베이스 모듈은 상기 이동모듈과 탈착되고, 상기 하부외골격부는 접혀서 운반모드로 변환되는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항에 있어서, 사용자의 팔 관절에 대응되도록 구비되는 복수의 팔관절조인트와, 상기 팔관절조인트를 연결하는 복수의 팔관절링크를 가지는 상지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제11항에 있어서, 상기 상지모듈은 상기 팔관절링크에 일단이 결합되며, 타단에 상기 팔관절링크의 길이방향을 따라 이동 가능한 스프링 블록이 결합되는 탄성부와, 일단부는 상기 스프링 블록에 결합되고 타탄부는 상기 팔관절조인트에 결합되는 팔관절용 와이어와, 상기 팔관절링크에 구비되고 상기 팔관절용 와이어의 양단 사이를 지지하는 아이들 롤러와, 상기 팔관절링크에 구비되고 상기 아이들 롤러의 위치 및 상기 탄성부의 탄성력을 조절하는 보상토크 조절부를 가지는 자중보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제11항에 있어서, 상기 상지모듈은 상기 팔관절조인트에 구비되는 제1힌지축과 결합되고 상기 제1힌지축을 중심으로 양방향 회전하는 제1기어와, 상기 제1힌지축의 타단부에 결합되고 상기 제1기어와 독립적으로 양방향 회전하는 제2기어와, 일단부가 제1힌지축에 결합되고 상기 팔관절조인트의 외측으로 연장되는 제2힌지축의 타단부에 결합되며 상기 제1기어 및 상기 제2기어와 기어 결합되는 제3기어와, 상기 제1기어에 결합되고 수축 및 신장되면서 상기 제1기어를 회전시키는 제1구동부; 그리고 상기 제2기어에 결합되고, 수축 및 신장되면서 상기 제2기어를 회전시키는 제2구동부를 가지는 손 모사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제13항에 있어서, 상기 제1구동부 및 상기 제2구동부는 형상기억합금 소재, 스프링, 열반응 소재 중 어느 하나 이상을 가지는 인공근육인 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제11항에 있어서,사용자의 뇌파 정보를 기초로 상기 베이스 모듈, 상기 이동모듈 및 상기 상지모듈을 제어하는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기반 인지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 주행바퀴의 강성은 상기 주행바퀴에 닿는 주변 구조물에 대응되게 변형되는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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제16항에 있어서, 상기 주행바퀴는 상기 발판베이스에 구비되는 차축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 결합되어 상기 동력전달부와 일체로 회전하는 유연지지부와, 상기 유연지지부의 외주면에 결합되어 상기 유연지지부와 일체로 회전하고, 강성이 조절되어 외력에 따라 변형되는 강성가변부와, 상기 강성가변부의 외주면에 결합되어 상기 강성가변부를 보호하는 유연지지프레임부와, 상기 동력전달부에 구비되어 충격을 감지하는 충격감지부와, 상기 충격감지부가 감지하는 충격의 크기를 기초로 상기 강성가변부의 강성이 조절되도록 제어하는 강성조절부를 가지는 것을 특징으로 하는 복합활동 지원로봇
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사용자가 안착되는 베이스 모듈; 그리고 상기 베이스 모듈에 결합되는 주행바퀴를 가지고, 상기 베이스 모듈이 이동되도록 하는 이동모듈을 포함하고, 상기 주행바퀴의 강성은 상기 주행바퀴에 닿는 주변 구조물에 대응되게 변형되는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제18항에 있어서, 상기 주행바퀴는 상기 베이스 모듈에 구비되는 차축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 결합되어 상기 동력전달부와 일체로 회전하는 유연지지부와, 상기 유연지지부의 외주면에 결합되어 상기 유연지지부와 일체로 회전하고, 강성이 조절되어 외력에 따라 변형되는 강성가변부와, 상기 강성가변부의 외주면에 결합되어 상기 강성가변부를 보호하는 유연지지프레임부와, 상기 동력전달부에 구비되어 충격을 감지하는 충격감지부와, 상기 충격감지부가 감지하는 충격의 크기를 기초로 상기 강성가변부의 강성이 조절되도록 제어하는 강성조절부를 가지는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제18항에 있어서, 상기 이동모듈은 상기 이동모듈에 구비되고 상기 이동모듈의 주행 방향의 후방으로 선택적으로 위치되어 지면에 접촉되는 보조바퀴부를 가지는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제18항에 있어서, 상기 이동모듈은 상기 베이스 모듈에 구비되는 차축과, 상기 차축의 양단부에 회전 가능하게 구비되고, 상기 주행바퀴와 상기 차축을 연결하는 주행바퀴축을 가지고, 상기 주행바퀴축은 상기 차축의 회전중심축과 각도를 이루도록 틸트될 수 있으며, 상기 베이스 모듈의 좌우 전복방지를 위해 상기 주행바퀴의 접지 각도가 변형되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제18항에 있어서, 사용자의 팔 관절에 대응되도록 구비되는 복수의 팔관절조인트와, 상기 팔관절조인트를 연결하는 복수의 팔관절링크를 가지는 상지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제22항에 있어서, 상기 상지모듈은 상기 팔관절링크에 일단이 결합되며, 타단에 상기 팔관절링크의 길이방향을 따라 이동 가능한 스프링 블록이 결합되는 탄성부와, 일단부는 상기 스프링 블록에 결합되고 타탄부는 상기 팔관절조인트에 결합되는 팔관절용 와이어와, 상기 팔관절링크에 구비되고 상기 팔관절용 와이어의 양단 사이를 지지하는 아이들 롤러와, 상기 팔관절링크에 구비되고 상기 아이들 롤러의 위치 및 상기 탄성부의 탄성력을 조절하는 보상토크 조절부를 가지는 자중보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제22항에 있어서, 상기 상지모듈은 상기 팔관절조인트에 구비되는 제1힌지축과 결합되고 상기 제1힌지축을 중심으로 양방향 회전하는 제1기어와, 상기 제1힌지축의 타단부에 결합되고 상기 제1기어와 독립적으로 양방향 회전하는 제2기어와, 일단부가 제1힌지축에 결합되고 상기 팔관절조인트의 외측으로 연장되는 제2힌지축의 타단부에 결합되며 상기 제1기어 및 상기 제2기어와 기어 결합되는 제3기어와, 상기 제1기어에 결합되고 수축 및 신장되면서 상기 제1기어를 회전시키는 제1구동부; 그리고 상기 제2기어에 결합되고, 수축 및 신장되면서 상기 제2기어를 회전시키는 제2구동부를 가지는 손 모사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제24항에 있어서, 상기 제1구동부 및 상기 제2구동부는 형상기억합금 소재, 스프링, 열반응 소재 중 어느 하나 이상을 가지는 인공근육인 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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제22항에 있어서,사용자의 뇌파 정보를 기초로 상기 베이스 모듈, 상기 이동모듈 및 상기 상지모듈을 제어하는 뇌-기계 인터페이스(BMI) 기반 인지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동활동 지원로봇
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사용자의 하체 관절에 대응되도록 구비되는 복수의 하체관절조인트와 상기 하체관절조인트를 연결하는 복수의 하체관절링크를 가지고 사용자의 하체 양측에 결합되도록 한 쌍으로 구비되는 하부외골격부; 그리고 상기 하부외골격부의 배굴 시 회전 각도가 커지는 상기 하체관절조인트의 외굽면에 접하도록 상기 하부외골격부의 상단부로부터 하단부까지 연결되는 하체관절용 와이어와, 상기 하체관절용 와이어의 일단부에 연결되는 능동구동부와, 상기 하부외골격부가 동작되도록 상기 하체관절용 와이어에 가해지는 인장력을 변화시키기 위해 상기 능동구동부의 강성을 제어하는 강성제어부를 가지는 가변강성부를 포함하는 스탠딩 활동 지원로봇
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제27항에 있어서, 상기 가변강성부는 상기 하체관절조인트에 구비되어 상기 하체관절조인트가 회전되도록 잠금을 해제하거나, 회전되지 않도록 잠그는 클러치를 더 가지는 것을 특징으로 하는 스탠딩 활동 지원로봇
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