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착용자의 무릎에 대응되고 회전력을 발생하는 구동부; 상기 구동부에 일단부가 결합되고, 착용자의 하퇴(Lower Leg) 방향으로 연장되며, 상기 구동부를 중심으로 전후방향으로 회전되는 하퇴 프레임부; 상기 하퇴 프레임부에 구비되고 상기 하퇴 프레임부의 길이방향으로 선택적으로 슬라이딩되는 슬라이딩부; 일단부는 상기 구동부에 결합되고, 타단부는 상기 슬라이딩부로 연장되도록 구비되는 제1와이어; 일단부는 상기 슬라이딩부에 결합되고, 타단부는 상기 제1와이어의 타단부에 결합되며, 상기 하퇴 프레임부의 후방향 회전 시에 복원력을 발생하는 제1탄성부재; 그리고 상기 하퇴 프레임부에 선택적으로 결합되어 상기 슬라이딩부가 슬라이딩 또는 슬라이딩 되지 않도록 하는 로킹부를 포함하는 무릎형 로봇의족
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제1항에 있어서, 상기 구동부는 하우징과, 회전되면서 회전력을 출력하는 출력부를 가지고, 상기 하퇴 프레임부는 일단부는 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 상기 출력부와 결합되어 상기 출력부와 함께 회전하는 브래킷부와, 일단부는 상기 브래킷부와 연결되고, 서로 이격되어 구비되는 한 쌍의 레일을 가지는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제2항에 있어서, 상기 슬라이딩부는 상기 레일에 결합되어 상기 레일을 따라 왕복 이동되는 슬라이딩 블록과, 상기 슬라이딩 블록에 형성되고, 상기 제1와이어가 관통되는 플랜지를 가지고, 상기 제1탄성부재는 상기 제1와이어를 감싸도록 구비되되, 일단부는 상기 플랜지에 밀착되고, 타단부는 상기 제1와이어의 타단부에는 결합되는 가압구에 밀착되며, 상기 하퇴 프레임부가 상기 구동부를 중심으로 후방향으로 회전되면 상기 제1탄성부재는 상기 가압구에 의해 가압되어 탄성 복원력을 발생하는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제2항에 있어서, 상기 레일의 타단부에 결합되고, 롤러를 가지는 마운트부와, 일단부는 상기 슬라이딩 블록에 결합되고, 적어도 일부분이 상기 롤러에 감겨 상기 구동부 방향으로 연장 구비되는 제2와이어와, 일단부는 상기 하퇴 프레임부의 일단부에 결합되고, 상기 마운트부 방향으로 연장 구비되며, 타단부가 상기 제2와이어의 타단부와 결합되어 상기 슬라이딩부가 상기 마운트부 방향으로 이동되도록 복원력을 제공하는 제2탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제4항에 있어서, 상기 제2와이어, 상기 롤러 및 상기 제2탄성부재는 복수 개로 구비되고, 상기 제1탄성부재를 기준으로 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제3항에 있어서, 상기 로킹부는 모터와, 상기 슬라이딩 블록에 구비되고, 상기 한 쌍의 레일에 근접되어 한 쌍으로 배치되는 로킹 블록과, 상기 모터에서 발생시키는 동력을 상기 로킹 블록에 전달하여 상기 로킹 블록이 상기 레일에 선택적으로 결합되도록 함으로써 상기 슬라이딩부가 슬라이딩 또는 슬라이딩 되지 않도록 하는 동력전달부를 가지는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제6항에 있어서, 상기 동력전달부는 상기 로킹 블록에 돌출 구비되는 가이드 핀과, 상기 슬라이딩 블록에 상기 레일의 길이방향을 따라 왕복 이동되도록 구비되고, 상기 가이드 핀이 관통되도록 형성되는 가이드 홈을 가지는 가이드 블록과,상기 모터에 의해 회전하면서 상기 가이드 블록을 상기 레일의 타단부 방향으로 밀어내는 캠을 가지고, 상기 가이드 홈은 상기 레일의 타단부 방향으로 갈수록 서로 벌어지도록 형성되어 상기 가이드 블록이 상기 레일의 타단부 방향으로 이동 시에는 상기 가이드 핀 사이의 간격을 벌려 상기 로킹 블록이 상기 레일에 고정되도록 하고, 상기 가이드 블록이 상기 구동부 방향으로 이동 시에는 상기 가이드 핀 사이의 간격을 좁혀 상기 로킹 블록이 상기 레일에서 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제7항에 있어서, 상기 로킹부는 상기 슬라이딩 블록에 구비되고, 상기 가이드 블록이 상기 구동부 방향으로 이동되도록 탄발 지지하는 제3탄성부재를 가지는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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제7항에 있어서,상기 레일은 상기 레일의 길이방향을 따라 형성되는 걸림홈을 가지고, 상기 로킹 블록은 상기 걸림홈에 결합되도록 형성되는 걸림돌기를 가지며, 상기 가이드 블록이 상기 레일의 타단부 방향으로 이동되면 상기 로킹 블록의 사이 간격이 좁아지고 상기 걸림돌기는 상기 걸림홈에서 분리되고,상기 가이드 블록이 상기 구동부 방향으로 이동되면 상기 로킹 블록 사이의 간격이 벌어지고 상기 걸림돌기는 상기 걸림홈에 결합되는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족
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10
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 로봇의족의 제어방법으로서, 보행 시, 발뒤꿈치가 지면에 닿은 후 발바닥이 지면에 완전히 닿는 접촉단계; 그리고상기 접촉단계 이후에, 발가락이 지면에서 떨어지고 무릎이 굽으면서 전방으로 이동함과 동시에 무릎각도가 커지는 제1스윙단계를 포함하고, 상기 접촉단계에서는, 상기 구동부는 회전력을 발생하지 않고, 상기 로킹부는 상기 슬라이딩부가 슬라이딩되지 않도록 로킹하고, 상기 하퇴 프레임부는 후방향으로 회전되어 상기 제1탄성부재는 압축되고,상기 제1스윙단계에서는, 상기 구동부는 상기 하퇴 프레임부를 후방향으로 회전시키고, 상기 로킹부는 상기 슬라이딩부의 로킹을 해제하고, 상기 하퇴 프레임부는 후방향으로 회전되어 상기 슬라이딩부가 상기 구동부 방향으로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족의 제어방법
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11
제10항에 있어서, 상기 제1스윙단계 이후에, 무릎이 펴지면서 하퇴가 전방으로 스윙되는 제2스윙단계를 포함하고,상기 제2스윙단계에서는, 상기 구동부는 회전력을 발생하지 않고, 상기 로킹부는 상기 슬라이딩부의 로킹 해제를 유지하며, 일단부는 상기 하퇴 프레임부의 일단부에 결합되고, 일단부가 상기 슬라이딩부에 결합되고 적어도 일부분이 상기 하퇴 프레임부의 타단부에 결합되는 마운트부에 구비되는 롤러에 감겨 상기 구동부 방향으로 연장 구비되는 제2와이어의 타단부와 결합되는 제2탄성부재의 탄성 복원력에 의해 상기 슬라이딩부는 상기 마운트부 방향으로 이동되고, 상기 하퇴 프레임부는 전방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 무릎형 로봇의족의 제어방법
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