KR102393519B1 - 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템은, 상,하로 긴 판재의 형상이며, 작업자의 등에 착용되어 척추를 지지하는 척추지지대(121)와, 척추지지대(121)의 상단부를 좌,우로 가로지르는 긴 막대형상으로 구비되며, 중앙부분에는 제어패널(170)이 구비된 상부프레임(122)과, 척추지지대(121)의 하단부에 구비되어, 작업자의 허리를 지지하는 허리지지대(123)와, 원기둥 형상이며, 상부프레임(122)의 양측단에서 작업자의 허리를 향하는 방향으로 구비된 고정바(125)와, 원기둥 형상이며, 고정바(125)의 하단부를 가로지는 방향으로 구비된 빽프레임(124)으로 이루어진 몸체고정부(120), 작업자의 허벅지를 깜싸 지지하며, 일측에는 회전바(141)가 구비된 허벅지 지지대(140), 고정바(125)와 회전바(141)의 사이에 구비되어, 회전바(141)를 고정바(125)의 끝단에서 회전시키는 조인트풀리(130), 고정바(125)의 상단에 구비되어 허벅지 지지대(140)를 회전시키는 꼬임구동수단(160)을 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 {crop lift lower limb muscle assist system}

본 발명은, 고령자, 여성 농업인도 쉽게 사용할 수 있고, 농작업 노동력 절감을 통한 작업 능률 극대화가 가능하면서, 농작업 환경에 대응하여 작업인지가 가능하고, 고하중 운반 및 적재 작업 어시스트의 효율을 현저하게 상승시킨 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템에 관한 것이다.

농촌 진흥청에서 전국 각 도별 8개 지역, 18개 마을 주민 전체를 대상으로 수행한 농업 관련 질환과 작업 환경에 대한 조사결과를 살펴보면, 농업인 중 1주일 이상 지속되는 근골격계 통증을 경험한 비율이 약 80.5%로 조사되었다.

신체 부위별 비율은 허리가 51.8%, 무릎과 하지가 50.9%로 가장 많았고, 어깨 37.8%, 손과 손목 23.8%, 상지와 팔꿈치 20.4%, 목 17.6% 순으로 나타나고 있으며, 농업 주작목별로는 노지나 시설재배 농업인들은 허리 및 무릎과 하지의 통증, 과수는 목부위 통증 호소가 많았으며, 근골격계 질환이 전체의 64%로 가장 많은 비율을 차지하고 있어, 농작업을 보조할 수 있는 장치가 필요한 상태이다.

도 1은 종래 웨어러블 자세유지 보조장치의 사시도, 2는 도 1 웨어러블 자세유지 보조장치의 분해사시도, 3은 도 1 웨어러블 자세유지 보조장치의 측면도이다.

도시된 바와 같이, 웨어러블 자세유지 보조 장치는 발 고정수단(10),종아리 프레임(20), 종아리 밴드(22), 넓적다리 프레임(30), 넓적다리 밴드(32), 안장수단(40), 검출수단(50), 제1 회동조절수단(60), 제2회동조절수단(70) 및 제어수단을 포함하고 있다.

검출수단(50)의 제1 관성센서(52)는 종아리 프레임(20)에 장착되어 종아리 프레임(20)의 동작을 감지하게 되고, 제2 관성센서(54)는 넓적다리 프레임(30)에 배치되어 넓적다리 프레임(30)의 동작을 감지하게 되며, 압력센서(56)는 사용자의 넓적다리 근육의 움직임을 감지하게 된다.

제1 회동조절수단(60)은, 종아리 프레임(20)과 넓적다리 프레임(30)에 배치되어 넓적다리 프레임(30)의 회동 동작을 조절하는 구성요소이며, 제1 장력부재(62)와 제1 브레이크부재(64)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 브레이크부재(62)는, 제1 장력부재(62)를 사이에 두는 한 쌍의 전자석으로 이루어지며, 전원의 공급에 따라 제1 브레이크부재(64)가 제1 장력부재(62)에 접하거나 떨어지도록 동작되어 제1 장력부재(62)를 고정 또는 고정해제시킬 수 있게 된다.

제2 회동조절수단(70)은, 제1 회동조절수단(60)과 동일한 제2 장력부재(72)와 제2 브레이크부재(74)로 이루어진다

작동관계를 살펴보면, 사용자가 앉는 자세를 취할 경우 사용자의 무릎 움직임에 따라 넓적다리 프레임(30)이 종아리 프레임(20)에 대해 회동하게 된다.

이때, 제1 브레이크부재(64)는 제1 장력부재(62)를 고정해제하고 있는 상태이며, 넓적다리 프레임(30)의 회동에 따라 종아리 프레임(20)의 내측에 위치한 제1 장력부재(62)를 상측으로 끌어올려지게 된다.

계속해서 사용자가 무릎을 굽히거나 쪼그리고 앉는 자세를 취하게 되면 넓적다리 프레임(30)이 더 회동하게 되면서 종아리 프레임(20)의 내측에 위치한 제1 장력부재(62)를 상측으로 더 끌어올려지게 되며, 제어수단(80)의 제어에 따라 제1 브레이크부재(64)가 동작하여 제1 장력부재(62)가 고정되면, 넓적다리 프레임(30)이 더 이상 회동하지 않게 되므로 사용자가 하체에 힘을 주지 않고도 해당 자세를 유지할 수 있게 되는 구성이 공지되어 있다.

그러나 위 종래기술은 사용자의 자세를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐이다.

즉, 농작업은 단순 반복 작업이 주를 이루는 산업용 작업과 달리, 비정형 작업과 반복작업이 혼재되어 있으므로 일정한 자세를 유지시키는 것만으로는 부족하고, 동작에 대해 힘 보조뿐만 아니라, 일상 동작 및 여러 가지 모션에 대해서도 불편함이 없어야 하는 구조가 필요한데, 고령 및 여성 위주의 농업인들이 편안함 착용감을 가지면서, 근력보조의 작용, 효과와 근골격계 질환을 예방할 수 없는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1774152호(2017.09.04. 공고)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 줄꼬임 구동기술 기반의 하지 근력 보조시스템을 적용함으로써, 고령자, 여성 농업인도 쉽게 사용할 수 있고, 농작업 노동력 절감을 통한 작업 능률 극대화가 가능하면서, 농작업 환경에 대응하여 작업인지가 가능하고, 고하중 운반 및 적재 작업 어시스트의 효율을 현저하게 상승시킨 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템은, 상,하로 긴 판재의 형상이며, 작업자의 등에 착용되어 척추를 지지하는 척추지지대와, 척추지지대의 상단부를 좌,우로 가로지르는 긴 막대형상으로 구비되며, 중앙부분에는 제어패널이 구비된 상부프레임과, 척추지지대의 하단부에 구비되어, 작업자의 허리를 지지하는 허리지지대와, 원기둥 형상이며, 상부프레임의 양측단에서 작업자의 허리를 향하는 방향으로 구비된 고정바와, 원기둥 형상이며, 고정바의 하단부를 가로지는 방향으로 구비된 빽프레임으로 이루어진 몸체고정부, 작업자의 허벅지를 깜싸 지지하며, 일측에는 회전바가 구비된 허벅지 지지대, 고정바와 회전바의 사이에 구비되어, 회전바를 고정바의 끝단에서 회전시키는 조인트풀리, 고정바의 상단에 구비되어 허벅지 지지대를 회전시키는 꼬임구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 꼬임구동수단은, 고정바의 상단에 구비된 BLDC모터와, 일단은 BLDC모터의 축과 연결되고, 타단은 조인트풀리의 외면에 겸겨진 상태로 구비된 줄과, BLDC 모터와, 조인트풀리 사이에 구비되며, 줄이 통과되는 관통공이 구비된 세퍼레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 허벅지 지지대의 내면에 구비된 센서가 근육의 움직임을 감지하여 그 신호를 제어패널로 보내고, 제어패널은 센서의 신호를 수신하여, 근육의 움직임에 맞추어 BLDC 모터를 구동하여 회전 또는 역회전 시키고, BLDC 모터가 구동되면, BLDC 모터와 연결된 줄이 조인트풀리에 감기거나 풀리면서, 조인트풀리와 연결된 허벅지 지지대를 상,하 방향으로 움직이도록 하여 작업자가 앉거나 일어설 때의 하지 근력을 보조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 척추지지대의 상단에는 배터리가 구비되어, 제어패널 및 BLDC모터의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 몸체고정부 및 조인트풀리 및 허벅지 지지대는, 알루미늄 100 중량부에 대해 구리 0.01 ~ 0.3 중량부, 마그네슘 0.5 ~ 0.7 중량부, 망간 0.2 ~ 0.5 중량부, 규소 5.1 ~ 8.1 중량부, 티타늄(Ti) 염화물 0.52 ~ 3.18 중량부, 페로보론(Ferro Boron) 2 ~ 4 중량부를 포함하는 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 고령자, 여성 농업인도 쉽게 사용할 수 있고, 농작업 노동력 절감을 통하여 작업능률을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 농작업 중 고하중 운반 및 적재 작업 어시스트의 효율을 현저하게 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 웨어러블 자세유지 보조장치의 사시도.
도 2는 도 1 웨어러블 자세유지 보조장치의 분해사시도.
도 3은 도 1 웨어러블 자세유지 보조장치의 측면도.
도 4는 본 발명 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템의 개략적인 작동상태도.
도 5는 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템의 착용상태도.
도 6은 조인트풀리의 분해사시도.
도 7은 조인트풀리의 작동상태도.
도 8은 꼬임구동수단의 작동상태도.
도 9는 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 착용상태의 정면사시도.
도 10은 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 착용상태의 후면사시도.
도 11은 허벅지 지지대의 다른 실시 예의 사시도, 단면도 및 부분확대도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 4는 본 발명 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템의 개략적인 작동상태도, 도 5는 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템의 착용상태도, 도 6은 조인트풀리의 분해사시도, 도 7은 조인트풀리의 작동상태도, 도 8은 꼬임구동수단의 작동상태도, 도 9는 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 착용상태의 정면사시도, 도 10은 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템 착용상태의 후면사시도이다.

본 발명 '농작물 리프트 하지 근력 보조시스템'(100. 이하 '하지근력 보조시스템'이라 한다)은, BLDC모터(110), 몸체고정부(120), 조인트풀리(130), 허벅지 지지대(140), 줄(150), 꼬임구동수단(160), 제어패널(170)로 대별된다.

몸체고정부(120)는, '고령자, 여성 농업인 등의 작업자'(이하 '작업자'라 한다) 신체에 착용되어, 작업자에게 가해지는 하중을 지지함으로써, 작업자의 신체에 직접적으로 하중이 가해지는 것을 최소화 하고자 하는 것으로서, 척추지지대(121), 상부프레임(122), 허리지지대(123), 빽프레임(124), 고정바(125)를 포함하고 있다.

상기 척추지지대(121)는, 작업자의 등에 착용되어 척추를 지지하는 구성으로서, 상,하로 긴 판재의 형상을 하고 있다. 상기 척추지지대(121)의 상단에는 배터리가 구비되어, 제어패널(170) 및 BLDC모터(110)의 전원으로 사용된다.

상기 상부프레임(122)은, 척추지지대(121)의 상단부를 가로지르는 좌,우로 긴 막대형상으로 구비되며, 중앙부분에는 후술하는 제어패널(170)이 구비되어 있다.

상기 허리지지대(123)은, 척추지지대(121)의 하단부에 구비되며, 작업자의 허리를 지지하는 기능을 가진다.

상기 고정바(125)는, 원기둥 형상을 하고 있으며, 상부프레임(122)의 양측단에서 작업자의 허리를 향하는 방향으로 구비된다.

상기 빽프레임(124)은, 원기둥 형상을 하고 있으며, 고정바(125)의 하단부를 가로지는 방향으로 구비되어 있어, 구조적 강도를 유지시키는 기능을 가진다.

허벅지 지지대(140)는, 작업자의 허벅지를 깜싸 지지하는 구성으로서, 일측에는 회전바(141)가 구비되어 있고, 회전바(141)는 후술하는 조인트풀리(130)에 회전이 가능하도록 결합되어 있으며, 허벅지 지지대(140)의 내면에는 센서(도시를 생략함)가 구비되어 있어, 허벅지 근육이 앉는 방향으로 움직이는 것인지 또는 일어서는 방향으로 움직이는 것인지를 감지하여 그 신호를 제어패널(170)로 송신한다.

조인트풀리(130)는, 고정바(125)와 회전바(141)의 사이에 구비되어, 회전바(141)를 고정바(125)의 끝단에서 회전시킬 수 있는 기능을 가지며, 일측면에는 풀리지지부(131)이 구비되어 있고, 조인트풀리(130)에는 후술하는 줄(150)이 감겨져 있다.

꼬임구동수단(160)은, 고정바(125)의 상단에 구비되어 허벅지 지지대(140)을 회전시키는 구성으로서, BLDC모터(110), 세퍼레이터(162), 줄(150)을 포함하고 있다.

상기 줄(150)은, 일단은 고정바(125)의 상단에 구비된 BLDC모터(110)의 축과 연결되고, 타단은 조인트풀리(130)의 외면에 겸겨진 상태로 구비된다.

이러한, 줄(150)은 하나 또는 적어도 2 이상으로 구성될 수 있으며, 줄(150)은 신축성 있는 재질이거나, 늘어나지 않는(inextensible) 재질로 형성될 수도 있음은 물론이다.

상기 BLDC모터(110)는, 제어패널(170)에서 보내는 신호와 연동하여 줄(150)을 제어한다. BLDC모터(110)는 회전에 의해 줄(150)을 꼬이게 하여 줄(150)의 길이를 줄어들게 함으로써, 조인트풀리(130)를 회전시키게 되고, 조인트풀리(130)가 회전하면, 조인트풀리에 고정되어 있는 회전바(141)가 회전하게 되므로, 결국, 허벅지지지대(140)를 회전시킴으로써, 작업자의 허벅지를 이동시킬 수 있는 것이다.

즉, 조인트풀리(130)에는 줄(150)이 감겨져 있다가, BLDC모터(110)의 회전에 의해 줄(150)을 꼬이게하여 줄(150)이 BLDC모터(110) 방향으로 길이가 줄어들게 되면, 조인트풀리(130)가 회전되면서 조인트풀리(130)에 감겨져 있던 줄(150)이 풀리고, 조인트풀리(130)와 연결된 회전바(141)는 상부방향으로 움직이게 된다.

이와 반대로, BLDC모터(110)의 회전에 의해 꼬였던 줄(150)을 풀면, 조인트풀리(130)가 역방향으로 회전되면서 조인트풀리(130)에 줄(150)이 감기고 회전바(141)는 하부방향으로 움직이게 된다.

위와 같은 BLDC 모터(110)는, 종래의 DC모터에 쓰이던 브러시 대신 전자회로를 쓰는 브러시리스(Brushless)모터로서, 사용할수록 마모되는 브러시를 쓰지 않기 때문에 반영구적이며, 제품의 수명이 종래의 DC모터에 비하여 10배 이상 향상된 모터로서, 소음이 거의 없고, 진동이 최소화되며, 에너지효율이 20% 이상 개선된 친환경모터이다.

상기 세퍼레이터(162)는, 줄(150)이 적어도 2 개 이상인 경우, 줄(150)이 꼬아지거나, 꼬아진 후 풀릴 때, 줄(150)끼리 서로 감겨져 꼬인 줄(150)이 풀리지 않는 것은 방지하는 기능을 갖는 것으로서, BLDC 모터(110)와, 조인트풀리(130) 사이에 구비되며, 줄(150)의 개수에 따라 줄(150)이 통과되는 관통공의 개수를 구비할 수 있으며, 본 실시 예는 4개의 줄이 구비된 상태를 도시하고 있다.

이렇게, 적어도 2 개 이상의 줄(150)이 사용되는 경우, BLDC모터(110)와 조인트풀리(130) 사이에 세퍼레이터(162)를 배치하여, 꼬이지 않은 줄을 조인트풀리(130)에 감기게 하거나, 꼬이지 않은 줄을 조인트풀리로부터 풀어지게 하여 적은 힘

으로 조인트풀리가 회전하도록 도와줄 수 있는 것이다.

즉, 세퍼레이터가 꼬이지 않은 줄의 적은 힘으로 조인트 풀리가 회전하도록 도와줌으로써, 작은 BLDC모터를 사용하는 경우에도 큰 힘을 제공할 수 있다.

이와 같은 하지근력 보조시스템의 작동관계를 살펴보면,

작업자가 앉거나 일어나면, 허벅지 지지대(140)의 내면에 구비된 센서가 근육의 움직임을 감지하여 그 신호를 제어패널(170)로 보낸다.

제어패널은 센서의 신호를 수신하고, 근육의 움직임에 맞추어 BLDC 모터(110)를 구동하여, 회전 또는 역회전 시킨다.

BLDC 모터가 구동되면, BLDC 모터와 연결된 줄(150)이 조인트풀리(130)에 감기거나 풀리면서, 조인트풀리와 연결된 허벅지 지지대(123)를 상,하 방향으로 움직이도록 하여 작업자가 앉거나 일어설 때의 하지 근력을 보조하는 기능을 수행할 수 있는 것이다.

이하의 실시 예에서는 몸체고정부, 조인트풀리, 허벅지 지지대의 재질에 관하여 설명한다.

본 발명 하지 근력 보조시스템은 작업자의 신체에 착용되는 것이어서, 그 무게가 경량이면서, 고강도를 가지는 재질로 이루어질 필요가 있으므로, 본 실시 예에서는 경량이면서 고강도를 갖는 재질의 조성물을 제공하고자 한다.

몸체고정부(120) 및 조인트풀리(130) 및 허벅지 지지대(140)는, 알루미늄 100 중량부에 대해 구리 0.01 ~ 0.3 중량부, 마그네슘 0.5 ~ 0.7 중량부, 망간 0.2 ~ 0.5 중량부, 규소 5.1 ~ 8.1 중량부, 티타늄(Ti) 염화물 0.52 ~ 3.18 중량부, 페로보론(Ferro Boron) 2 ~ 4 중량부를 포함하는 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

위와 같은 알루미늄 조성물은, 경량화를 도모할 수 있고, 인장강도 및 경도를 향상시킬 수 있는 작용, 효과가 있으면서, 탄성이 우수한 알루미늄 합금을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 허벅지 지지대의 다른 실시 예에 관하여 설명한다.

허벅지 지지대는 농작업을 하는 작업자의 허벅지에 착용하는 부분으로써, 농작업에 의하여 허벅지에서 땀이나게 되는데 이 땀을 효과적으로 제거할 수 있는 허벅지 지지대의 구조에 관한 것이다.

도 11은 허벅지 지지대의 다른 실시 예의 사시도, 단면도 및 부분확대도이다.

도시된 바와 같이 본 실시 예의 허벅지 지지대(140)는, 벤츄리관(211), 흡입공(212), 돌기(213)를 포함하고 있다.

벤츄리관(211)은, 허벅지 지지대(140)의 일측과 타측을 관통하는 통공의 형상을 하고 있으며, 양측 끝단부분의 확개된 형상을 가진다.

흡입공(212)은, 상기 벤츄리관(211)의 내면으로부터 허벅지 지지대(140)의 내면을 관통하는 통공형상의 구조를 가지고 있다.

돌기(213)는, 허벅지 지지대(140) 내면에 돌출된 구조를 가지고 있으며, 내면에 돌출된 원주형의 목부(213b)와 목부(213b)의 상부면에 목부의 직경보다 큰 머리부가 구비되어 있다.

이와 같은 허벅지 지지대(140)의 작동관계를 살펴보면,

작업자가 농작업을 하게되면 허벅지 지지대(140)가 전,후,좌,우,상,하로 일정한 속도를 가지고 이동하게 되고, 허벅지 지지대(140)가 이동하면, 공기가 벤츄리관(211)의 일측으로부터 타측으로 유동하게 된다.

이렇게 벤츄리관의 내부를 이동하는 공기에 유속에 의하여 벤츄리관 내부의 압력이 허벅지 지지대(140) 외면의 공기압보다 낮아지게 되고, 이러한 음압에 의하여 허벅지 지지대(140)의 내표면에 부착된 땀 또는 습기가 흡입되어 벤츄리관의 외부로 배출되는 효과를 가지게 된다.

또한, 허벅지 지지대(140)의 외면에 형성된 돌기(213)는, 직경에 차이가 있는 목부(213b)의 사이로 공기가 순환됨으로써, 작업자의 허벅지에서 발생하는 땀을 효과적으로 증발시키거나 제거하는 효과를 가지게 된다.

이상과 같은 본 발명은, 고령자, 여성 농업인도 쉽게 사용할 수 있고, 농작업 노동력 절감을 통하여 작업능률을 극대화할 수 있는 효과가 있으며, 농작업 중 고하중 운반 및 적재 작업 어시스트의 효율을 현저하게 상승시킬 수 있는 작용, 효과가 있다.

100:농작물 리프트 하지 근력 보조시스템
110:BLDC모터 120:몸체고정부
121:척추지지대 122:상부프레임
123:허리지지대 124:빽프레임
125:고정바 130:조인트풀리
131:풀리지지부 140:허벅지 지지대
141:회전바 150:줄
160:줄꼬임 구동수단 162:세퍼레이터
170:제어패널 211:벤츄리관
212:흡입공 213:돌기
213b:목부

Claims (5)

1. 상,하로 긴 판재의 형상이며, 작업자의 등에 착용되어 척추를 지지하는 척추지지대(121)와,
   척추지지대(121)의 상단부를 좌,우로 가로지르는 긴 막대형상으로 구비되며, 중앙부분에는 제어패널(170)이 구비된 상부프레임(122)과,
   척추지지대(121)의 하단부에 구비되어, 작업자의 허리를 지지하는 허리지지대(123)와,
   원기둥 형상이며, 상부프레임(122)의 양측단에서 작업자의 허리를 향하는 방향으로 구비된 고정바(125)와,
   원기둥 형상이며, 고정바(125)의 하단부를 가로지는 방향으로 구비된 빽프레임(124)으로 이루어진 몸체고정부(120),
   작업자의 허벅지를 깜싸 지지하며, 일측에는 회전바(141)가 구비된 허벅지 지지대(140),
   고정바(125)와 회전바(141)의 사이에 구비되어, 회전바(141)를 고정바(125)의 끝단에서 회전시키는 조인트풀리(130),
   고정바(125)의 상단에 구비되어 허벅지 지지대(140)를 회전시키는 꼬임구동수단(160)을 포함하고,
   꼬임구동수단(160)은,
   고정바(125)의 상단에 구비된 BLDC모터(110)와,
   일단은 BLDC모터(110)의 축과 연결되고, 타단은 조인트풀리(130)의 외면에 겸겨진 상태로 구비된 줄(150)과,
   BLDC 모터(110)와, 조인트풀리(130) 사이에 구비되며, 줄(150)이 통과되는 관통공이 구비된 세퍼레이터(162)를 포함하며,
   허벅지 지지대(140)의 내면에 구비된 센서가 근육의 움직임을 감지하여 그 신호를 제어패널(170)로 보내고,
   제어패널(170)은 센서의 신호를 수신하여, 근육의 움직임에 맞추어 BLDC 모터(110)를 구동하여 회전 또는 역회전 시키며,
   BLDC 모터(110)가 구동되면, BLDC 모터(110)와 연결된 줄(150)이 조인트풀리(130)에 감기거나 풀리면서, 조인트풀리(130)와 연결된 허벅지 지지대(123)를 상,하 방향으로 움직이도록 하여 작업자가 앉거나 일어설 때의 하지 근력을 보조하고,
   척추지지대(121)의 상단에는 배터리가 구비되어, 제어패널(170) 및 BLDC모터(110)의 전원으로 사용되며,
   몸체고정부(120) 및 조인트풀리(130) 및 허벅지 지지대(140)는,
   알루미늄 100 중량부에 대해 구리 0.01 ~ 0.3 중량부, 마그네슘 0.5 ~ 0.7 중량부, 망간 0.2 ~ 0.5 중량부, 규소 5.1 ~ 8.1 중량부, 티타늄(Ti) 염화물 0.52 ~ 3.18 중량부, 페로보론(Ferro Boron) 2 ~ 4 중량부를 포함하는 조성물로 이루어지되;
   허벅지 지지대(140)의 일측과 타측을 관통하는 통공의 형상이며, 양측 끝단부분의 확개된 형상을 가지는 벤츄리관(211)과,
   벤츄리관(211)의 내면으로부터 허벅지 지지대(140)의 내면을 관통하는 통공형상의 구조를 가지는 흡입공(212)과,
   허벅지 지지대(140) 내면에서 돌출된 구조를 가지며, 원주형의 목부(213b)와 목부(213b)의 상부면에 목부(213b)의 직경보다 큰 머리부가 구비된 돌기(213)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농작물 리프트 하지 근력 보조시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images