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사용자의 인체 표면에 부착되며, 인가되는 전압에 기초하여 변형되도록 형성되어 상기 사용자의 근력 또는 보행을 지원하는 몸체부;상기 몸체부의 일측에 형성되며, 상기 사용자의 근육 활성도를 감지하는 센서부; 및상기 센서부가 감지한 정보에 기초하여 상기 몸체부를 변형시키도록 상기 몸체부에 접압을 인가하는 제어부를 포함하되,상기 몸체부는,탄성 변형 가능한 물질로 형성되는 메타 구조체; 상기 메타 구조체의 표면에 형성되며 상기 전압에 기초하여 전위차를 형성하는 표면층; 및 상기 메타 구조체의 내부에 삽입되며 상기 전위차에 기초하여 변형하는 겔층으로 형성되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 몸체부는, 인장, 압축 및 굽힘 중 적어도 하나의 방식으로 변형되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 메타 구조체는, 내부에 삽입된 상기 겔층의 변형에 대응되도록 변형되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 제어부는,상기 표면층과 연결되며 상기 표면층의 양 측면에 소정 전압을 인가함으로써 상기 표면층의 양단에 전위차를 형성시키는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 5항에 있어서,상기 겔층은, 상기 전위차에 의하여 굽힘변형 되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 6항에 있어서,상기 표면층에 + 전위차가 발생하면 상기 겔층은 하부가 볼록한 형태로 휘어지고,상기 표면층에 - 전위차가 발생하면 상기 겔층은 상부가 볼록한 형태로 휘어지는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 겔층은,폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오르프로필렌(PolyVinyliDene Fluoride-HexaFluoroPropylene)을 포함하는 고분자 공중합체인 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 메타 구조체는,음(negative)의 포아송 비(Poisson's Ratio)를 가지는 메타 물질로 형성되는 복수의 단위 구조셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 9항에 있어서,상기 복수의 단위 구조셀은, 상기 메타 구조체는, 제어부에 의하여 인가된 전압에 기초하여 변형되는 겔층과 연동하여 팽창 및 수축하도록 형성되는 복수의 폭방향 연장 줄기 및 복수의 두께방향 연장 줄기로 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 10항에 있어서,상기 복수의 단위 구조셀은, 상기 복수의 폭방향 연장 줄기와 상기 복수의 두께방향 연장 줄기가 상호 격자 구조로 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 10항에 있어서,상기 복수의 단위 구조셀은, 크로스 카이랄 벌집(cross chiral honeycomb) 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 10항에 있어서,상기 복수의 폭방향 연장 줄기는,X축 또는 Y축 방향에 대응되는 폭방향을 따라 경사지며 연장되는 복수의 제1 폭방향 경사부; 상기 제1 폭방향 경사부와 반대 방향으로 경사지며 연장되는 복수의 제2 폭방향 경사부; 및상기 복수의 제1 폭방향 경사부와 상기 복수의 제2 폭방향 경사부를 연결하는 복수의 폭방향 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 10항에 있어서,상기 복수의 두께방향 연장 줄기는,Y축 방향에 대응되는 두께방향을 따라 경사지며 연장되는 복수의 제1 두께방향 경사부; 상기 복수의 제1 두께방향 경사부와 반대 방향으로 경사지며 연장되는 복수의 제2 두께방향 경사부; 및상기 복수의 제1 두께방향 경사부와 상기 복수의 제2 두께방향 경사부를 연결하는 복수의 두께방향 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 표면층은,메타 구조체의 표면에 아르곤 또는 질소에 의하여 플라즈마 에칭이 진행되어 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 몸체부는, 일측에 상기 몸체가 상기 사용자에게 부착될 수 있도록 형성되는 접착층을 포함하며,상기 센서부는, 상기 몸체와 상기 접착층의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 16항에 있어서,상기 몸체부는,센서부와 일체로 형성되어 상기 사용자의 몸에 착탈가능한 하나의 패치로 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 1항에 있어서,상기 센서부는,한 쌍의 지지층 사이에 공극을 형성하는 멀티스케일(Multiscale)의 스폰지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 18항에 있어서, 상기 한 쌍의 지지층 중 어느 하나로부터 다른 하나로 갈수록 상기 공극의 크기가 점점 커지거나 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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제 18항에 있어서,상기 스폰지층은, 상기 공극의 크기에 반비례하도록 변형되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소프트 웨어러블 구동시스템
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몸체부를 형성하는 메타 구조체의 표면에 아르곤 또는 질소에 의하여 플라즈마 에칭을 진행하여 이온을 유동 상태로 만드는 과정;상기 메타 구조체의 표면에 전극용액을 부착시켜 유동 상태인 이온을 상기 메타 구조체의 양면에 고착시키켜 표면층을 형성시키는 과정;상기 표면층이 형성된 메타 구조체를 이온화 용액에 침수시켜 이온을 이동시키는 이온화 영동(ionic migration) 과정;상기 메타 구조체를 이온화 용액에 침수시켜 상기 이온화 영동을 가속화시키는 과정; 및상기 메타 구조체를 상기 이온화 용액으로부터 건조시켜 전극을 활성화시키는 과정을 포함하는소프트 웨어러블 구동시스템의 몸체부의 제조 방법
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