KR102349516B1 - Hip-Thigh link having adjustable length in wearable robot - Google Patents

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KR102349516B1
KR102349516B1 KR1020200113946A KR20200113946A KR102349516B1 KR 102349516 B1 KR102349516 B1 KR 102349516B1 KR 1020200113946 A KR1020200113946 A KR 1020200113946A KR 20200113946 A KR20200113946 A KR 20200113946A KR 102349516 B1 KR102349516 B1 KR 102349516B1
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남규민
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국방과학연구소
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Abstract

Disclosed is a length-adjustable hip-thigh link of a wearable robot in which a user-centered human interface is secured to adjust a leg link of a lower extremity worn robot according to a body condition of various testers. The hip-thigh link includes: a femoral link mechanism part with a hollow formed therein; a hip link mechanism that is inserted into the hollow and slides from the inside of the femoral link mechanism; a hinge bracket formed on a first outer circumferential surface of the femoral link mechanism; and a lever formed with a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket on one side, and releasing or locking to adjust the length of the hip link mechanism.

Description

착용 로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크 및 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇{Hip-Thigh link having adjustable length in wearable robot}Wearable robot with adjustable length hip-thigh link and length-adjustable hip-thigh link of wearable robot {Hip-Thigh link having adjustable length in wearable robot}

본 발명은 착용 로봇 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 인체와 하지 근력증강로봇의 싱크로율을 높이기 위한 엉덩관절-대퇴부 길이 조절 메커니즘을 설계하여 반영하는 착용 로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크 및 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇에 대한 것이다.The present invention relates to wearable robot technology, and more particularly, to design and reflect a hip joint-thigh length adjustment mechanism to increase the synchronization rate between the human body and the lower extremity muscle strength enhancement robot. It is about a wearable robot with hip-thigh link applied.

일반적으로 착용 로봇의 경우, 엉덩관절-대퇴부 링크를 서로 맞물리고 나서 볼트로 고정하거나 또는 길이 조절이 불가능한 제한적인 설계로 이루어진다. In general, in the case of a wearable robot, the hip joint-femoral link is engaged with each other and then fixed with bolts or has a limited design in which the length cannot be adjusted.

부연하면, 길이 조절 메커니즘은 링크를 볼트로 조여줌으로써 시험자가 반복적인 보행 시험을 수행할 경우 시간이 지나면 링크의 피로도에 의한 공차가 점점 증가하여 기구의 변형 및 길이 고정이 발생하였다. In other words, as the length adjustment mechanism tightens the link with bolts, when the tester performs repeated walking tests, the tolerance due to the fatigue of the link gradually increases over time, resulting in deformation and length fixation of the device.

또한, 착용 로봇의 특성상, 중량물을 가지고 시험 또는 시범운용을 반복하는 작업에 있어서도 어려움이 있다. 또한, 시험자들이 변경될 경우에는 시험 보조자가 지원하여 링크를 매 시험마다 조정해야 하는 불편함도 있었다. 따라서, 이러한 불필요한 작업 및 유지보수하는 부분이 증가하여 사용자의 불편함이 증대되었다.In addition, due to the characteristics of the wearable robot, there is a difficulty in repeating a test or trial operation with a heavy object. In addition, if the testers change, there is also the inconvenience of having to adjust the link for each test with the support of the test assistant. Accordingly, such unnecessary work and maintenance parts increase, thereby increasing the user's inconvenience.

1. 한국공개특허번호 제2013-0010609호1. Korea Patent Publication No. 2013-0010609

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 다양한 시험자의 신체조건에 맞추어 하지 착용 로봇의 다리 링크를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problem according to the above background art, and the length adjustment hip-thigh of a wearable robot with a user-centered human interface for adjusting the leg link of the lower limb worn robot according to the body conditions of various testers The purpose is to provide a link.

또한, 본 발명은 인체와 하지 근력증강로봇의 싱크로율을 높이기 위한 엉덩관절-대퇴부 길이 조절 메커니즘을 설계할 수 있는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크를 적용한 착용 로봇을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a wearable robot to which the hip-thigh link of the wearable robot is applied, which can design a hip joint-thigh length adjustment mechanism to increase the synchronization rate between the human body and the lower extremity muscle strengthening robot.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 다양한 시험자의 신체조건에 맞추어 하지 착용 로봇의 다리 링크를 조절하기 위한 사용자 중심의 휴먼 인터페이스가 확보된 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크를 제공한다.The present invention provides a length-adjustable hip-thigh link of a wearable robot with a user-centered human interface for adjusting the leg links of the lower extremity wearable robot according to the body conditions of various testers in order to achieve the task presented above.

상기 힙-허벅지 링크는,The hip-thigh link is,

내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부;Femoral link mechanism with a hollow formed therein;

상기 중공에 삽입되며 상기 대퇴골 링크 기구부의 내측에서 슬라이딩되는 힙 링크 기구물; a hip link mechanism inserted into the hollow and sliding from the inside of the femoral link mechanism;

상기 대퇴골 링크 기구부의 외주면에 형성되는 힌지 브라켓; 및a hinge bracket formed on the outer peripheral surface of the femoral link mechanism; and

상기 힌지 브라켓에 대해 회전가능한 힌지핀이 일측에 형성되고, 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금하는 레버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a lever having a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket formed on one side, and releasing or locking the lever to adjust the length of the hip link mechanism.

또한, 대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면과 접하는 상기 힙 링크 기구물의 외주면에는 제 1 걸림홈이 제 1 일정 간격으로 형성되며, 상기 걸림홈의 반대면에는 제 2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, first locking grooves are formed at first regular intervals on the outer peripheral surface of the hip link mechanism in contact with the outer peripheral surface of the femoral link mechanism part, and second locking grooves are formed on the opposite surface of the locking groove.

또한, 상기 힌지 브라켓은 제 2 일정 간격으로 형성되는 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부로 이루어지며, 상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부에 각각 형성되는 제 1 관통홀에 힌지핀이 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the hinge bracket includes first and second protrusions formed at second predetermined intervals, and a hinge pin is inserted into the first through-holes respectively formed in the first and second protrusions. do.

또한, 상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부 사이에는 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 래치가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a latch for engaging the first locking groove is installed between the first protrusion and the second protrusion.

또한, 상기 래치는, 래치 몸체; 및 상기 래치 몸체의 내부에 설치되는 탄성부재;를 포함하며, 상기 래치 몸체의 말단에는 상기 걸림턱과 반대방향으로 톱니물림을 위한 톱니부가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the latch may include a latch body; and an elastic member installed inside the latch body, wherein a distal end of the latch body is provided with a toothed portion for engaging teeth in a direction opposite to the locking jaw.

상기 레버는, 손잡이; 및 상기 손잡이의 말단에 일체로 형성되는 레버 다리;를 포함하며, 상기 레버 다리는 상기 힌지핀이 삽입되는 제 2 관통홀이 형성되고 상기 제 2 관통홀을 기준으로 내측면에 클램핑 체결을 위한 단차가 형성되는 제 1 다리부 및 제 2 다리부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The lever, the handle; and a lever leg integrally formed at the distal end of the handle, wherein the lever leg has a second through hole into which the hinge pin is inserted, and a step for clamping and fastening on the inner surface based on the second through hole. It is characterized in that it consists of a first leg portion and a second leg portion is formed.

또한, 상기 손잡이의 내면에는 대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면의 곡면에 밀착되도록 테이퍼 형상이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner surface of the handle is characterized in that a tapered shape is formed so as to be in close contact with the curved surface of the outer peripheral surface of the femoral link mechanism.

또한, 상기 제 1 걸림홈은 중앙 단면이 하향 경사진 제 1 톱니 형상이고, 상기 톱니부는 상기 제 1 톱니 형상에 맞물리도록 상향 경사진 제 2 톱니 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the first locking groove has a first sawtooth shape with a central cross-section inclined downward, and the sawtooth portion has a second sawtooth shape inclined upward to engage the first sawtooth shape.

또한, 상기 허벅지 링크는, 상기 제 2 걸림홈에 결합되는 캐치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thigh link, the catch portion coupled to the second locking groove; characterized in that it comprises a.

또한, 상기 캐치부는, 캐치 몸체; 상기 캐치 몸체의 표면에 일부 돌출되게 설치되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the catch unit may include a catch body; and a stopper partially protruding from the surface of the catch body.

또한, 상기 스토퍼는, 상기 제 2 걸림홈에 일부 삽입되는 볼; 및 상기 볼을 밀어주는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the stopper may include a ball partially inserted into the second locking groove; and a spring for pushing the ball.

또한, 상기 스프링의 스프링 계수는 상기 레버의 운동시 발생하는 예압 수치와 비례의 관계인 것을 특징으로 한다.In addition, the spring coefficient of the spring is characterized in that it is proportional to the value of the preload generated during the movement of the lever.

또한, 대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면에는 상기 힌지 브라켓으로부터 제 3 일정간격으로 상기 클램핑 체결을 위해 일자 형상의 틈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer circumferential surface of the femoral link mechanism part is characterized in that a straight gap is formed for the clamping and fastening at a third predetermined interval from the hinge bracket.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크; 상기 허벅지 링크와 연결되는 종아리 링크; 및 상기 종아리 링크에 연결되는 발 링크;를 포함하며, 상기 힙-허벅지 링크는, 내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부; 상기 중공에 삽입되며 상기 대퇴골 링크 기구부의 내측에서 슬라이딩되는 힙 링크 기구물; 상기 힙 링크 기구물의 외주면에 형성된 제 1 걸림홈; 상기 대퇴골 링크 기구부의 외주면에 형성되는 힌지 브라켓을 통해 설치되어, 상기 힌지 브라켓에 대해 회전가능한 힌지핀이 일측에 형성되고, 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금하는 레버; 상기 레버의 움직임에 따라 일정 각도 내에서 회전가능하고 내부에 토션 스프링에 의해 상기 레버와 스프링력이 형성되는 래치 몸체; 상기 래치 몸체의 일측에는 걸림턱이 타측에는 톱니부가 형성되고, 상기 톱니부가 상기 걸림홈의 체결여부에 따라 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금이 결정되는 착용 로봇을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, the length adjustment of the wearing robot hip-thigh link; a calf link connected to the thigh link; and a foot link connected to the calf link, wherein the hip-thigh link includes: a femoral link mechanism having a hollow formed therein; a hip link mechanism inserted into the hollow and sliding from the inside of the femoral link mechanism; a first locking groove formed on an outer circumferential surface of the hip link mechanism; a lever installed through a hinge bracket formed on the outer circumferential surface of the femoral link mechanism, a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket is formed on one side, and unlocking or locking to adjust the length of the hip link mechanism; a latch body rotatable within a predetermined angle according to the movement of the lever and having a spring force formed therein with the lever by a torsion spring; Provided is a wearable robot in which a locking jaw is formed on one side of the latch body and a toothed portion is formed on the other side, and unlocking or locking is determined to adjust the length of the hip link mechanism according to whether the toothed portion is engaged with the locking groove.

또한, 상기 힌지핀을 중심으로 상기 레버의 상기 걸림턱의 위치와 상기 톱니부의 위치는 둔각을 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, the position of the locking jaw of the lever with respect to the hinge pin and the position of the toothed portion form an obtuse angle.

또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 등받이부; 상기 등받이부의 하부와 연결되는 골반 링크; 상기 골반 링크의 하부에 연결되며 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크; 상기 힙-허벅지 링크와 연결되는 종아리 링크; 및 상기 종아리 링크에 연결되는 발 링크;를 포함하며, 상기 힙-허벅지 링크는, 내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부; 상기 중공에 삽입되며 상기 대퇴골 링크 기구부의 내측에서 슬라이딩되는 힙 링크 기구물; 상기 대퇴골 링크 기구부의 외주면에 형성되는 힌지 브라켓; 상기 힌지 브라켓에 대해 회전가능한 힌지핀이 일측에 형성되고, 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금하는 레버; 상기 레버의 일측에는 걸림턱이 타측에는 톱니부가 형성되어, 상기 레버의 회전에 의해 상기 걸림턱을 밀면, 걸림홈과 체결되어있던 상기 톱니부가 해제됨으로써 상기 힙 링크 기구물이 슬라이딩 가능한 착용로봇을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention is a backrest; a pelvic link connected to the lower part of the backrest; a hip-thigh link connected to the lower part of the pelvic link and adjustable in length of the wearable robot; a calf link connected to the hip-thigh link; and a foot link connected to the calf link, wherein the hip-thigh link includes: a femoral link mechanism having a hollow formed therein; a hip link mechanism inserted into the hollow and sliding from the inside of the femoral link mechanism; a hinge bracket formed on the outer peripheral surface of the femoral link mechanism; a lever having a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket formed on one side, and releasing or locking the lever to adjust the length of the hip link mechanism; A locking jaw is formed on one side of the lever and a toothed part is formed on the other side, and when the locking jaw is pushed by the rotation of the lever, the toothed part engaged with the locking groove is released, thereby providing a wearable robot in which the hip link mechanism is slidable. .

본 발명에 따르면, 링크의 지속적인 시험에서도 기구부의 마모와 같은 내구성 저하를 최소화할 수 있고, 시험자가 변경될 때마다 손쉽게 링크 길이 조절이 가능하여 다수의 시험자 모두에게 적합한 인체 체결 인터페이스를 제공할 수 있다.According to the present invention, even in continuous testing of links, durability degradation such as wear of the mechanical part can be minimized, and link length can be easily adjusted whenever a tester is changed, so that a human body fastening interface suitable for all testers can be provided. .

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 단순 길이 조절로 인한 하중 운용 시 발생할 수 있는 미끄럼을 후면의 볼캐치를 활용하여 슬라이딩 락 기능을 구현할 수 있다. In addition, as another effect of the present invention, it is possible to implement a sliding lock function by utilizing the ball catch on the rear side of sliding that may occur during load operation due to simple length adjustment.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 착용 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대한 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크의 부분 확대 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 레버의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크에서 레버를 위쪽 방향으로 젖히는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 레버를 완전히 위쪽 방향으로 젖힌 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 레버를 완전히 아래쪽 방향으로 젖힌 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크의 일부 투명 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 캐치부의 볼이 걸림홈에 걸린 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 길이 조절 메커니즘의 동역학 해석을 보여주는 그래프이다.
1 is a perspective view of a wearable robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the hip-thigh link for adjusting the length of the wearing robot with an enlarged portion "A" shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the lever shown in FIG. 2 .
4 is a view of bending the lever in the upward direction at the hip-thigh link for adjusting the length of the wearing robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a view in which the lever shown in FIG. 4 is fully tilted upward.
6 is a view in which the lever shown in FIG. 4 is fully tilted downward.
7 is a partially transparent perspective view of the hip-thigh link for adjusting the length of the wearing robot according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the ball of the catch part shown in FIG. 7 is caught in the locking groove.
9 is a graph showing a dynamic analysis of the length adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In describing each figure, like reference numerals are used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the length-adjustable hip-thigh link of the wearing robot according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 착용 로봇(100)의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 착용 로봇(100)은 등받이부(110), 등받이부(110)의 하부와 연결되는 골반 링크(120), 골반 링크(120)의 하부에 연결되는 허벅지 링크(130), 허벅지 링크(130)와 연결되는 종아리 링크(140), 종아리 링크(140)에 연결되는 발 링크(150) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 is a perspective view of a wearable robot 100 according to an embodiment of the present invention. 1, the wearable robot 100 includes a backrest 110, a pelvic link 120 connected to a lower portion of the backrest 110, a thigh link 130 connected to a lower portion of the pelvic link 120, It may be configured to include a calf link 140 connected to the thigh link 130 , a foot link 150 connected to the calf link 140 , and the like.

등받이부(110)는 착용자가 메는 부분으로서, 착용자의 상체에 고정되는 부분이다. 상기 등받이부(100)에는 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(미도시), 제어를 위한 제어기(미도시), 제어기의 제어에 따라 유압을 각 구동 부위에 공급하는 유압 공급부(미도시) 등이 설치된다. The backrest 110 is a part worn by the wearer, and is a part fixed to the upper body of the wearer. The backrest 100 has a battery (not shown) for supplying power required for operation, a controller (not shown) for control, a hydraulic pressure supply unit (not shown) for supplying hydraulic pressure to each driving part according to the control of the controller, etc. this is installed

골반 링크(120)는 허벅지 링크(130)의 상부에 위치하고, 상기 등받이부(110)의 하부에 연결됨으로써, 상기 등받이부(110)와 허벅지 링크(130)를 연결해주는 역할을 한다. The pelvic link 120 is located on the upper portion of the thigh link 130 , and is connected to the lower portion of the back support 110 , thereby connecting the back support 110 and the thigh link 130 .

허벅지 링크(130), 종아리 링크(140), 발 링크(150)는 착용 로봇(100)의 하지부를 이루는 것으로, 대칭으로 구성된다. 즉, 허벅지 링크(130), 종아리 링크(140), 발 링크(150)는 좌측 및 우측으로 이루어진다. 또한, 허벅지 링크(130)와 등받이부(110)사이에는 액추에이터(미도시)가 설치되고, 허벅지 링크(130)와 종아리 링크(140)사이, 종아리 링크(140)와 발 링크(150)사이에는 관절부(미도시)가 구성된다. 관절부는 단순하게 힌지 구조물일 수도 있고, 구동계를 포함할 수도 있다.The thigh link 130 , the calf link 140 , and the foot link 150 constitute the lower part of the wearable robot 100 , and are symmetrically configured. That is, the thigh link 130 , the calf link 140 , and the foot link 150 are formed of left and right sides. In addition, an actuator (not shown) is installed between the thigh link 130 and the backrest 110 , between the thigh link 130 and the calf link 140 , and between the calf link 140 and the foot link 150 . A joint part (not shown) is configured. The joint part may be simply a hinge structure or may include a drive system.

도 2는 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대한 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크(130)의 부분 확대 사시도이다. 도 2를 참조하면, 허벅지 링크(130)는, 내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부(210), 대퇴골 링크 기구부(210)의 중공에 삽입되는 힙 링크 기구물(230), 대퇴골 링크 기구부(210)의 외주면에 설치되어 힙 링크 기구물(230)의 길이를 조절하는 레버(240) 등을 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the hip-thigh link 130 for adjusting the length of the robot wearing an enlarged part "A" shown in FIG. 1 . 2, the thigh link 130, the femur link mechanism 210 having a hollow formed therein, the hip link mechanism 230 inserted into the hollow of the femur link mechanism 210, the femur link mechanism 210) It is installed on the outer peripheral surface of the hip link mechanism 230 may be configured to include a lever 240 for adjusting the length.

대퇴골 링크 기구부(210)의 내부에는 중공이 형성되며, 외주면에는 레버(240)의 회전축을 위해 힌지 브라켓(211)가 형성된다. 힌지 브라켓(211)는 관통홀이 형성되는 제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)로 구성된다. A hollow is formed inside the femoral link mechanism unit 210 , and a hinge bracket 211 is formed on the outer peripheral surface for a rotation axis of the lever 240 . The hinge bracket 211 includes a first protrusion 211-1 and a second protrusion 211-2 in which a through-hole is formed.

제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)는 일정 간격으로 이격되어 형성된다. 이 관통홀에는 힌지핀(250)이 체결된다. 물론, 제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)사이에는 래치(260)가 배치된다. 래치(260)는 내부에 탄성부재가 설치되어 복원력을 갖는 구조이다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.The first protrusion 211-1 and the second protrusion 211-2 are formed to be spaced apart from each other at regular intervals. A hinge pin 250 is fastened to this through hole. Of course, a latch 260 is disposed between the first protrusion 211-1 and the second protrusion 211-2. The latch 260 has a structure having an elastic member installed therein to have a restoring force. This will be described later.

도 2를 계속 참조하면, 래치(260)의 상부 외주면에는 걸림턱(261)이 형성된다. 이 걸림턱(261)이 레버(240)에 걸리어 래치(260)를 해제하거나 잠김하는 기능을 한다.Continuing to refer to FIG. 2 , a locking protrusion 261 is formed on the upper outer circumferential surface of the latch 260 . The locking jaw 261 is caught on the lever 240 to release or lock the latch 260 .

힙 링크 기구물(230)의 외주면에는 걸림홈(231)이 형성되며, 걸림홈(231)은 초승달 형상으로서 일정 간격으로 배치된다. 걸림홈(231)들 사이의 일정 간격은 약 3mm 내지 5mm가 될 수 있다.Locking grooves 231 are formed on the outer peripheral surface of the hip link mechanism 230, and the locking grooves 231 are crescent-shaped and arranged at regular intervals. A predetermined interval between the locking grooves 231 may be about 3 mm to 5 mm.

대퇴골 링크 기구부(210)에서 힌지 브라켓(211)의 반대면에는 캐치부(220)가 형성된다. A catch portion 220 is formed on the opposite surface of the hinge bracket 211 in the femoral link mechanism portion 210 .

도 3은 도 2에 도시된 레버(240)의 확대 사시도이다. 도 3을 참조하면, 레버(240)는 손잡이(310), 손잡이(310)의 말단에 일체로 형성되는 레버 다리(320)로 구성된다. 레버 다리(320)는 제 1 다리부(320-1) 및 제 2 다리부(320-2)로 구성되며, 제 1 다리부(320-1) 및 제 2 다리부(320-2)에는 관통홀(321)이 형성된다. 또한, 제 1 다리부(320-1) 및 제 2 다리부(320-2)의 내측면에는 단차(322)가 형성된다. 단차(322)는 관통홀(321)을 기준으로 형성되며, 일정한 기울기로 형성된다. 기울기는 약 5° 내지 15°가 될 수 있다.3 is an enlarged perspective view of the lever 240 shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 3 , the lever 240 includes a handle 310 and a lever leg 320 integrally formed at the distal end of the handle 310 . The lever leg 320 includes a first leg part 320-1 and a second leg part 320-2, and penetrates through the first leg part 320-1 and the second leg part 320-2. A hole 321 is formed. In addition, a step 322 is formed on inner surfaces of the first leg part 320-1 and the second leg part 320-2. The step 322 is formed based on the through hole 321 and is formed at a constant inclination. The slope may be about 5° to 15°.

레버(240)를 위쪽으로 젖히면 대퇴골 링크 기구부(210)의 말단이 벌어진 상태가 된다. 즉, 제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)간의 간격이 벌어지는 상태이다. 이와 달리, 레버(240)를 아래쪽으로 젖히면 대퇴골 링크 기구부(210)의 말단이 클램핑된다. 즉, 제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)간의 간격이 좁혀지는 상태이다.When the lever 240 is tilted upward, the distal end of the femoral link mechanism 210 is opened. That is, the gap between the first protrusion 211-1 and the second protrusion 211-2 is widened. On the contrary, when the lever 240 is tilted downward, the distal end of the femoral link mechanism 210 is clamped. That is, the gap between the first protrusion 211-1 and the second protrusion 211-2 is narrowed.

또한, 손잡이(310)의 내면에는 테이퍼 형상(340)이 형성된다. 즉 레버(240)가 안정적으로 유동되지 않도록 대퇴골 링크 기구부(210)의 외주면의 곡면에 밀착되도록 테이퍼 형상이 된다. In addition, a tapered shape 340 is formed on the inner surface of the handle 310 . That is, the lever 240 has a tapered shape so as to be in close contact with the curved surface of the outer circumferential surface of the femoral link mechanism 210 so that the lever 240 does not flow stably.

손잡이(310)의 말단은 래치(260)의 외주면을 슬라이딩하도록 안쪽으로 함몰되는 곡면 형상(350)을 갖는다. 또한, 손잡이(310)의 말단에는 틈(311)이 형성된다.The distal end of the handle 310 has a curved shape 350 that is recessed inward to slide the outer circumferential surface of the latch 260 . In addition, a gap 311 is formed at the distal end of the handle 310 .

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크(130)에서 레버(240)를 위쪽 방향으로 젖히는 도면이다. 도 4를 참조하면, 레버(240)가 위쪽 방향으로 젖혀지면서 레버(240)의 상부가 래치(260)의 걸림턱(261)에 닿는다. 래치(260)는 래치 몸체(410), 레버(240)를 회전시켰을 때 압축되거나 복원되며 래치 몸체(410) 내부에 설치되는 탄성부재(411)로 구성된다. 탄성부재(411)는 코일 스프링, 바람직하게는 토션 스프링이 될 수 있다. 따라서, 스프링력이 발생한다. 즉, 코일 스프링의 하나의 말단은 레버(240)에 고정되고, 다른 말단은 래치 몸체(410)에 고정된다.4 is a view in which the lever 240 is tilted upward in the length-adjustable hip-thigh link 130 of the wearing robot according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , as the lever 240 is tilted upward, the upper portion of the lever 240 comes into contact with the locking jaw 261 of the latch 260 . The latch 260 is compressed or restored when the latch body 410 and the lever 240 are rotated, and includes an elastic member 411 installed inside the latch body 410 . The elastic member 411 may be a coil spring, preferably a torsion spring. Accordingly, a spring force is generated. That is, one end of the coil spring is fixed to the lever 240 , and the other end is fixed to the latch body 410 .

래치 몸체(410)의 말단에는 걸림홈(231)에 톱니물림되는 톱니부(413)가 형성된다. 톱니부(413)는 걸림턱(261)의 반대 방향에 형성된다. 즉, 걸림턱(261)이 상부에 형성되면 톱니부(413)는 하부에 형성된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 레버(240)가 위쪽 방향으로 젖혀지면 탄성부재(410)가 늘어난다.At the distal end of the latch body 410 , a toothed portion 413 engaged with the locking groove 231 is formed. The toothed portion 413 is formed in the opposite direction of the locking jaw 261. That is, when the locking jaw 261 is formed in the upper portion, the toothed portion 413 is formed in the lower portion. Accordingly, as shown in FIG. 4 , when the lever 240 is tilted upward, the elastic member 410 is stretched.

한편, 대퇴골 링크 기구부(210)에서 힌지 브라켓(211)가 형성되는 면의 반대면에 캐치부(220)가 구성된다. 캐치부(220)는, 캐치 몸체(450), 캐치 몸체(450)의 표면에 돌출되게 설치되는 스토퍼(451)를 포함하여 구성된다. 스토퍼(451)는, 볼(451-1) 및 볼(451-1)에 압축력을 제공하는 스프링(451-2)을 포함하여 구성된다. 볼(451-1)은 표면으로부터 일부 돌출되게 구성된다. 따라서, 대퇴골 링크 기구부(210)의 표면에도 홀이 형성된다.On the other hand, the catch portion 220 is configured on the opposite surface of the surface on which the hinge bracket 211 is formed in the femoral link mechanism portion 210 . The catch unit 220 includes a catch body 450 and a stopper 451 that is installed to protrude from the surface of the catch body 450 . The stopper 451 includes a ball 451-1 and a spring 451-2 that provides a compressive force to the ball 451-1. The ball 451-1 is configured to partially protrude from the surface. Accordingly, a hole is also formed on the surface of the femoral link mechanism 210 .

캐치부(220)는 대퇴골 링크 기구부(210)와 일체로 형성될 수 있다. 물론, 별도로 구성되어 볼팅 방식 또는 접착제 등에 위해 부착될 수도 있다. 캐치 몸체(450)에는 관통홀(402)이 형성될 수 있다.The catch unit 220 may be integrally formed with the femoral link mechanism unit 210 . Of course, it may be separately configured and attached for a bolting method or an adhesive. A through hole 402 may be formed in the catch body 450 .

걸림홈(401)의 간격(즉 1칸)은 약 3~5mm가 될 수 있다. 따라서, 캐치부(450)는 1칸 이동시 약 3~5mm 단위로 이동을 수행한다. 볼(451-1)은 스프링(451-2)에 의해 상시 일정한 힘으로 밀어주는 구조로 되어 있다. 볼(451-1)의 지름은 약 2.1mm 내지 2.5mm이다. 따라서, 걸림홈(401)의 지름은 이보다 작은 약 1.9mm 내지 2.3mm이다.The interval (ie, 1 space) of the locking groove 401 may be about 3 to 5 mm. Accordingly, the catch unit 450 moves in units of about 3 to 5 mm when moving one space. The ball 451-1 has a structure that is always pushed with a constant force by the spring 451-2. The diameter of the ball 451-1 is about 2.1 mm to 2.5 mm. Accordingly, the diameter of the engaging groove 401 is smaller than this of about 1.9mm to 2.3mm.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 대퇴골 링크 기구부(210)의 상부에 형성되는 틈(409)도 벌어진 상태가 된다. 또한, 걸림홈(231)은 중앙 단면이 아랫방향(즉 하향)으로 경사진 톱니 형상이다. 즉, 레버(240)가 아래쪽으로 완전히 젖혀진 상태에서 힙 링크 기구물(230)이 위쪽으로 이동되지 않도록 한다. 물론, 걸림홈(231)의 톱니에 물리도록 래치(260)의 톱니부(413)는 윗방향(즉 상향)으로 경사진 톱니 형상이다.In addition, as shown in Figure 4, the gap 409 formed in the upper portion of the femoral link mechanism 210 is also in a widened state. In addition, the locking groove 231 has a sawtooth shape with a central cross-section inclined in the downward direction (ie, downward). That is, the hip link mechanism 230 does not move upward in a state in which the lever 240 is fully tilted downward. Of course, the toothed portion 413 of the latch 260 has a sawtooth shape inclined upward (that is, upward) so as to be bitten by the teeth of the locking groove 231 .

도 5는 도 4에 도시된 레버(240)를 완전히 위쪽 방향으로 젖힌 도면이다. 도 5를 참조하면, 레버(240)를 대퇴골 링크 기구부(210)의 외주면쪽으로 완전히 젖히게 되면, 톱니부(413)가 뜨게 되면서 봉형상의 힙 링크 기구물(230)의 이동이 가능하다. 부연하면, 힙 링크 기구물(230)을 위쪽 방향으로 이동시키거나 아래쪽 방향으로 이동이 가능하다. 이때, 스토퍼(451)도 이동되며, 사용자가 힙 링크 기구물(230)의 이동을 중지시키면 임시 정지하는 기능을 한다.5 is a view in which the lever 240 shown in FIG. 4 is fully tilted upward. Referring to FIG. 5 , when the lever 240 is fully tilted toward the outer circumferential surface of the femoral link mechanism 210 , the toothed portion 413 is floated and the bar-shaped hip link mechanism 230 can be moved. In other words, it is possible to move the hip link mechanism 230 upward or downward. At this time, the stopper 451 is also moved, and functions to temporarily stop when the user stops the movement of the hip link mechanism 230 .

도 6은 도 4에 도시된 레버(240)를 완전히 아래쪽 방향으로 젖힌 도면이다. 도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 레버(240)를 완전히 위쪽 방향으로 젖힌 후, 힙 링크 기구물(230)의 이동을 완료시킨 후, 레버(240)를 완전히 아래쪽 방향으로 젖힌 상태이다. 레버(240)는 이 경우, 다시 톱니부(413)가 걸림홈(231)에 걸리는 상태가 된다. 6 is a view in which the lever 240 shown in FIG. 4 is fully tilted downward. Referring to FIG. 6 , as shown in FIG. 5 , after the lever 240 is fully tilted in the upward direction, the hip link mechanism 230 is finished moving, and the lever 240 is fully tilted in the downward direction. to be. In this case, the lever 240 is again in a state in which the toothed portion 413 is caught in the locking groove 231 .

부연하면, 레버(240)는 힌지 브라켓(211)에 대해 회전가능하다. 이를 위해, 힌지핀(250)이 구성된다. 즉 힌지핀(250)을 중심으로 걸림턱(261)의 위치와 톱니부의 위치는 둔각으로 이루어진다. 여기서 둔각은 직각(90°)보다 크고, 180°보다 작은 각이다. 이 경우, 클램핑이 발생하여 힌지 브라켓(211)를 구성하는 제 1 돌출부(211-1) 및 제 2 돌출부(211-2)도 바깥쪽에서 안쪽으로 좁혀지게 된다. 물론, 이때, 도 4에 도시된 틈(409)도 좁혀지게 된다. 물론, 도 4와 같이, 레버(240)가 위쪽으로 젖혀지면 틈(409)은 원상태로 복원된다.In other words, the lever 240 is rotatable with respect to the hinge bracket 211 . To this end, the hinge pin 250 is configured. That is, the position of the locking jaw 261 and the position of the toothed portion around the hinge pin 250 are made at an obtuse angle. Here, an obtuse angle is an angle greater than a right angle (90°) and less than 180°. In this case, the clamping occurs so that the first protrusion 211-1 and the second protrusion 211-2 constituting the hinge bracket 211 are also narrowed from the outside to the inside. Of course, at this time, the gap 409 shown in FIG. 4 is also narrowed. Of course, as shown in FIG. 4 , when the lever 240 is tilted upward, the gap 409 is restored to its original state.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크의 일부 투명 사시도이다. 도 7을 참조하면, 레버(240)가 완전하게 아래쪽 방향으로 젖혀진 상태이다. 7 is a partially transparent perspective view of the hip-thigh link for adjusting the length of the wearing robot according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7 , the lever 240 is fully tilted downward.

도 1 내지 도 7에서는 레버(240)와 래치(260)가 별도로 구성되는 것으로 도시 하였으나, 래치(260)를 레버로 구성하는 것도 가능하다. 즉, 도 1 내지 도 7에 도시된 래치(260)를 레버로 대용하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 래치(260)가 레버가 되며, 레버의 일측에는 걸림턱이 타측에는 톱니부가 형성되어, 상기 레버의 회전에 의해 상기 걸림턱을 밀면, 걸림홈과 체결되어있던 상기 톱니부가 해제됨으로써 상기 힙 링크 기구물(230)이 슬라이딩 가능하다.1 to 7, the lever 240 and the latch 260 are illustrated as being configured separately, but the latch 260 may be configured as a lever. That is, the latch 260 shown in FIGS. 1 to 7 may be substituted with a lever. In this case, the latch 260 becomes a lever, a locking jaw is formed on one side of the lever and a toothed portion is formed on the other side of the lever. The hip link mechanism 230 is slidable.

도 8은 도 7에 도시된 캐치부(450)의 볼(451-1)이 걸림홈(401)에 걸린 상태도이다. 도 8을 참조하면, 캐치부(450)의 볼(451-1)이 걸림홈(401)에 걸린 상태를 명확하게 표시한 것이다.8 is a diagram illustrating a state in which the ball 451-1 of the catch part 450 shown in FIG. 7 is caught in the locking groove 401 . Referring to FIG. 8 , the state in which the ball 451-1 of the catch part 450 is caught in the locking groove 401 is clearly displayed.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 길이 조절 메커니즘의 동역학 해석을 보여주는 그래프이다. 도 9를 참조하면, 레버(240)를 사용하여 착용 로봇의 다리 길이를 조절할 때 스프링(451-2)의 계수와 예압의 상관 관계를 표현한 그래프이다.9 is a graph showing a dynamic analysis of the length adjustment mechanism according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9 , it is a graph expressing the correlation between the coefficient of the spring 451 - 2 and the preload when the leg length of the wearable robot is adjusted using the lever 240 .

즉, 스프링 계수(920)는 레버의 운동시 발생하는 예압 수치(910)에 따라 변동된다. 여기서, 스프링 계수(920)의 단위는 N/mm이고, 예압 수치의 단위는 N이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 스프링 계수는 레버의 운동시 발생하는 예압 수치와 비례의 관계에 있다.That is, the spring coefficient 920 varies according to the preload value 910 generated during the movement of the lever. Here, the unit of the spring coefficient 920 is N/mm, and the unit of the preload value is N. As shown in FIG. 9 , the spring coefficient has a proportional relationship with the preload value generated during the movement of the lever.

100: 착용 로봇 110: 등받이부
120: 골반 링크 130: 허벅지 링크
140: 종아리 링크 150: 발 링크
210: 대퇴골 링크 기구부
211: 힌지 브라켓
211-1: 제 1 돌출부 211-2: 제 2 돌출부
220: 캐치부
230: 힙 링크 기구물 231: 제 1 걸림홈
240: 레버
250: 힌지핀 261: 걸림턱
260: 래치
310: 손잡이 320: 레버 다리
320-1: 제 1 다리부 320-2: 제 2 다리부
321: 제 2 관통홀 322: 단차
340: 테이퍼 형상 401: 제 2 걸림홈
402: 관통홀 409: 틈
410: 래치 몸체 411: 탄성부재
451: 스토퍼 451-1: 볼
451-2: 스프링
910: 예압 수치 920: 스프링 계수
100: wearing robot 110: backrest
120: pelvic link 130: thigh link
140: calf link 150: foot link
210: femur link mechanism
211: hinge bracket
211-1: first protrusion 211-2: second protrusion
220: catch unit
230: hip link mechanism 231: first locking groove
240: lever
250: hinge pin 261: jamming jaw
260: latch
310: handle 320: lever leg
320-1: first leg part 320-2: second leg part
321: second through hole 322: step
340: taper shape 401: second locking groove
402: through hole 409: gap
410: latch body 411: elastic member
451: stopper 451-1: ball
451-2: spring
910: preload value 920: spring coefficient

Claims (20)

착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크에 있어서,
내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부;
상기 중공에 삽입되며 상기 대퇴골 링크 기구부의 내측에서 슬라이딩되는 힙 링크 기구물;
상기 대퇴골 링크 기구부의 외주면에 형성된 힌지 브라켓;
상기 힌지 브라켓에 대해 회전가능한 힌지핀이 일측에 형성되고, 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금하는 레버;
상기 대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면과 접하는 상기 힙 링크 기구물의 외주면에는 제 1 걸림홈이 제 1 일정 간격으로 형성되며, 상기 제 1 걸림홈의 반대면에는 제 2 걸림홈이 형성되고,
상기 힌지 브라켓은 제 2 일정 간격으로 형성되는 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부로 이루어지며, 상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부에 각각 형성되는 제 1 관통홀에 상기 힌지핀이 삽입되며,
상기 제 1 돌출부 및 상기 제 2 돌출부 사이에는 상기 제 1 걸림홈에 걸리는 걸림턱을 포함하는 래치가 설치되고,
상기 래치는,
래치 몸체; 및 상기 래치 몸체의 내부에 설치되는 탄성부재;를 포함하며, 상기 래치 몸체의 말단에는 상기 걸림턱과 반대방향으로 톱니물림을 위한 톱니부가 형성되고,
상기 제 1 걸림홈은 중앙 단면이 하향 경사진 제 1 톱니 형상이고, 상기 톱니부는 상기 제 1 톱니 형상에 맞물리도록 상향 경사진 제 2 톱니 형상인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
In the length-adjustable hip-thigh link of the wearable robot,
Femoral link mechanism with a hollow formed therein;
a hip link mechanism inserted into the hollow and sliding from the inside of the femoral link mechanism;
a hinge bracket formed on the outer peripheral surface of the femoral link mechanism;
a lever having a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket formed on one side, and releasing or locking the lever to adjust the length of the hip link mechanism;
First locking grooves are formed at first regular intervals on the outer peripheral surface of the hip link mechanism in contact with the outer peripheral surface of the femoral link mechanism part, and second locking grooves are formed on the opposite surface of the first locking groove,
The hinge bracket includes a first protrusion and a second protrusion formed at second predetermined intervals, and the hinge pin is inserted into the first through-holes respectively formed in the first protrusion and the second protrusion,
A latch including a locking jaw caught in the first locking groove is installed between the first protrusion and the second protrusion,
the latch,
latch body; and an elastic member installed inside the latch body, wherein at the distal end of the latch body, a toothed portion for engaging teeth is formed in a direction opposite to the locking jaw,
The first locking groove has a first sawtooth shape with a central cross-section inclined downward, and the toothed portion has a second sawtooth shape inclined upward to engage the first sawtooth shape. .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 레버는, 손잡이; 및 상기 손잡이의 말단에 일체로 형성되는 레버 다리;를 포함하며, 상기 레버 다리는 상기 힌지핀이 삽입되는 제 2 관통홀이 형성되고 상기 제 2 관통홀을 기준으로 내측면에 클램핑 체결을 위한 단차가 형성되는 제 1 다리부 및 제 2 다리부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
The method of claim 1,
The lever, the handle; and a lever leg integrally formed at the distal end of the handle, wherein the lever leg has a second through hole into which the hinge pin is inserted, and a step for clamping and fastening on the inner surface based on the second through hole. The length-adjustable hip-thigh link of the wearable robot, characterized in that it consists of a first leg part and a second leg part where is formed.
제 6 항에 있어서,
상기 손잡이의 내면에는 대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면의 곡면에 밀착되도록 테이퍼 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
7. The method of claim 6,
The length-adjustable hip-thigh link of the wearing robot, characterized in that a tapered shape is formed on the inner surface of the handle so as to be in close contact with the curved surface of the outer peripheral surface of the femoral link mechanism.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 걸림홈은 중앙 단면이 하향 경사진 제 1 톱니 형상이고, 상기 톱니부는 상기 제 1 톱니 형상에 맞물리도록 상향 경사진 제 2 톱니 형상인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
8. The method of claim 7,
The first locking groove has a first sawtooth shape with a central cross-section inclined downward, and the toothed portion has a second sawtooth shape inclined upward to engage the first sawtooth shape. .
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 걸림홈에 결합되는 캐치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
The method of claim 1,
The length-adjustable hip-thigh link of the wearing robot, comprising a catch part coupled to the second locking groove.
제 9 항에 있어서,
상기 캐치부는,
캐치 몸체;
상기 캐치 몸체의 표면에 일부 돌출되게 설치되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
10. The method of claim 9,
The catch unit,
catch body;
The length-adjustable hip-thigh link of the wearing robot comprising a; a stopper which is partially protruded from the surface of the catch body.
제 10 항에 있어서,
상기 스토퍼는,
상기 제 2 걸림홈에 일부 삽입되는 볼; 및
상기 볼을 밀어주는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
11. The method of claim 10,
The stopper is
a ball partially inserted into the second locking groove; and
The length-adjustable hip-thigh link of the wearing robot, comprising a spring that pushes the ball.
제 11 항에 있어서,
상기 스프링의 스프링 계수는 상기 레버의 운동시 발생하는 예압 수치와 비례의 관계인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
12. The method of claim 11,
The spring coefficient of the spring is proportional to the preload value generated during the movement of the lever.
제 7 항에 있어서,
대퇴골 링크 기구부의 상기 외주면에는 상기 힌지 브라켓로부터 제 3 일정간격으로 상기 클램핑 체결을 위해 일자 형상의 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크.
8. The method of claim 7,
The length-adjustable hip-thigh link of the wearable robot, characterized in that a straight gap is formed on the outer peripheral surface of the femoral link mechanism part at a third predetermined interval from the hinge bracket for fastening the clamping.
힙-허벅지 링크;
상기 힙-허벅지 링크와 연결되는 종아리 링크; 및
상기 종아리 링크에 연결되는 발 링크;를 포함하며,
상기 힙-허벅지 링크는,
내부에 중공이 형성되는 대퇴골 링크 기구부;
상기 중공에 삽입되며 상기 대퇴골 링크 기구부의 내측에서 슬라이딩되는 힙 링크 기구물;
상기 힙 링크 기구물의 외주면에 형성된 제 1 걸림홈;
상기 대퇴골 링크 기구부의 외주면에 형성되는 힌지 브라켓을 통해 설치되어
상기 힌지 브라켓에 대해 회전가능한 힌지핀이 일측에 형성되고, 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금하는 레버;
상기 레버의 움직임에 따라 일정 각도 내에서 회전가능하고 내부에 토션 스프링에 의해 상기 레버와 스프링력이 형성되는 래치 몸체;
상기 래치 몸체의 일측에는 걸림턱이 타측에는 톱니부가 형성되고, 상기 톱니부가 상기 걸림홈의 체결여부에 따라 상기 힙 링크 기구물의 길이를 조절하도록 해제 또는 잠금이 결정되며,
상기 제 1 걸림홈은 중앙 단면이 하향 경사진 제 1 톱니 형상이고, 상기 톱니부는 상기 제 1 톱니 형상에 맞물리도록 상향 경사진 제 2 톱니 형상이고,
상기 힌지핀을 중심으로 상기 레버의 상기 걸림턱의 위치와 상기 톱니부의 위치는 둔각을 이루는 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇.
hip-thigh links;
a calf link connected to the hip-thigh link; and
Including; a foot link connected to the calf link;
The hip-thigh link is,
Femoral link mechanism with a hollow formed therein;
a hip link mechanism inserted into the hollow and sliding from the inside of the femoral link mechanism;
a first locking groove formed on an outer circumferential surface of the hip link mechanism;
It is installed through a hinge bracket formed on the outer peripheral surface of the femoral link mechanism.
a lever having a hinge pin rotatable with respect to the hinge bracket formed on one side, and releasing or locking the lever to adjust the length of the hip link mechanism;
a latch body rotatable within a predetermined angle according to the movement of the lever and having a spring force formed therein with the lever by a torsion spring;
A locking jaw is formed on one side of the latch body and a toothed portion is formed on the other side, and release or locking is determined to adjust the length of the hip link mechanism according to whether the toothed portion is engaged with the locking groove,
The first locking groove has a first sawtooth shape with a central cross-section inclined downward, and the sawtooth portion has a second sawtooth shape inclined upward to engage the first sawtooth shape,
A wearable robot to which a hip-thigh link is applied, wherein the position of the locking jaw of the lever and the position of the toothed portion form an obtuse angle with respect to the hinge pin.
삭제delete 제14항에 있어서,
상기 제 1 걸림홈의 반대면에는 제 2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇.
15. The method of claim 14,
A wearable robot to which a hip-thigh link is applied, wherein a second locking groove is formed on the opposite surface of the first locking groove.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 걸림홈에 결합되는 캐치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇.
17. The method of claim 16,
The wearing robot to which the hip-thigh link is applied, comprising a catch part coupled to the second locking groove.
제 17 항에 있어서,
상기 캐치부는,
캐치 몸체;
상기 캐치 몸체의 표면에 일부 돌출되게 설치되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇.
18. The method of claim 17,
The catch unit,
catch body;
A wearable robot to which a hip-thigh link is applied, characterized in that it includes a stopper that is installed to partially protrude from the surface of the catch body.
제 18 항에 있어서,
상기 스토퍼는,
상기 제 2 걸림홈에 일부 삽입되는 볼; 및
상기 볼을 밀어주는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 길이조절 힙-허벅지 링크가 적용된 착용로봇.
19. The method of claim 18,
The stopper is
a ball partially inserted into the second locking groove; and
A wearable robot to which a length-adjustable hip-thigh link is applied, comprising a spring that pushes the ball.
삭제delete
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6078667U (en) * 1983-11-04 1985-06-01 アップリカ葛西株式会社 Wheelbarrow handle height adjustment mechanism
KR20130010609A (en) 2011-07-19 2013-01-29 한국생산기술연구원 Walking assistance robot and method for controlling walking assistance robot
KR20190126568A (en) * 2018-05-02 2019-11-12 주식회사 엔티로봇 Length Adjusting Mechanism for a Walking Exoskeleton and Walking Exoskeleton comprising the same
JP2020508084A (en) * 2017-05-25 2020-03-19 ユー. エス. バイオニクス、インク. Adjustable trunk and hip assembly for exoskeleton devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6078667U (en) * 1983-11-04 1985-06-01 アップリカ葛西株式会社 Wheelbarrow handle height adjustment mechanism
KR20130010609A (en) 2011-07-19 2013-01-29 한국생산기술연구원 Walking assistance robot and method for controlling walking assistance robot
JP2020508084A (en) * 2017-05-25 2020-03-19 ユー. エス. バイオニクス、インク. Adjustable trunk and hip assembly for exoskeleton devices
KR20190126568A (en) * 2018-05-02 2019-11-12 주식회사 엔티로봇 Length Adjusting Mechanism for a Walking Exoskeleton and Walking Exoskeleton comprising the same

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