KR20170006632A

KR20170006632A - 착용식 로봇 의자

Info

Publication number: KR20170006632A
Application number: KR1020150097556A
Authority: KR
Inventors: 이석원; 구동한
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-01-18
Also published as: KR101755806B1; US10315307B2; US20170008164A1

Abstract

일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크, 일단이 제1링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크, 일단이 제2링크의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크의 타단과 힌지연결된 제3링크 및 일단이 제2링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부를 포함하는 착용식 로봇 의자가 소개된다.

Description

착용식 로봇 의자{WEARABLE CHAIR ROBOT}

본 발명은 사람이 앉기 자세를 유지하는 경우 무릎 및 발목에서 느끼는 부하를 줄이고 앉은 자세의 안정성을 확보해주는 착용식 로봇 의자에 관한 것이다.

현재 산업현장뿐만 아니라, 장애인 및 노약자의 거동시 근력을 보조하여 거동을 도와주거나, 근육병 환자를 위한 재활치료용 또는 무거운 군장을 지는 군인용 또는 무거운 짐을 드는 산업현장용 등의 다양한 목적을 갖는 착용식 로봇(Wearable robot)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

일반적으로, 착용식 로봇은 인체와 유사한 관절 작용을 수행하는 링크들이 인체에 착용될 수 있는 형상으로 유기적으로 결합되어 제작된다. 이러한 착용로봇은 사용자에게 착용되어 상지 또는 하지 근력을 보조함으로써 별도의 외부 기계의 도움없이 사용자가 일반적인 인간의 근력 한계를 벗어나는 힘이 요구되는 고 하중 작업을 수행할 수 있도록 한다.

따라서 종래에는 근력 한계를 벗어나는 힘이 요구되는 경우 착용식 로봇을 통하여 보조 힘을 얻는 방법을 제시하였다. 공개특허인 KR 2015-0002133 A "착용로봇의 무릎관절"에서도 착용식 하지 로봇에 있어서 실린더와 링크들 간의 연결 구조를 개선하여, 실린더의 구동력을 증가시키지 않고도 큰 하중을 들어올릴 수 있도록 회전력이 증가될 수 있는 착용로봇의 무릎관절을 제시하고 있다.

다만, 종래의 착용식 로봇 발명들은 고 하중 작업을 수행하기 위한 것이 주목적이었고 앉은 자세를 오래 유지하는 것이 주목적이 아니었다. 따라서, 산업현장에서 큰 힘을 요구하지는 않지만 앉은 자세에서 장시간 작업을 하여야 하는 근로자들은 종래의 발명이 커다란 도움이 되지 못하였다. 설사, 기존의 발명들이 적용 가능하다고 하더라도 앉은 자세에서의 안정성이 떨어져 오래 유지하는 것이 불가능하며 착용자의 다양한 형태의 앉은 자세에 대한 로봇의 대응력이 부족하였다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2015-0002133 A

본 발명은 무릎 및 발목에 부하를 느끼지 않고 앉은 자세를 장시간 유지할 수 있으며 앉은 자세의 무게중심을 안전영역으로 이동하여 앉은 자세에서도 안정감을 느낄 수 있는 착용식 로봇 의자를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용식 로봇 의자는 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크; 일단이 제1링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크; 일단이 제2링크의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크의 타단과 힌지연결된 제3링크; 및 일단이 제2링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부;를 포함한다.

착용자의 종아리와 나란한 방향으로 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측 또는 제1링크의 일단에 힌지연결되고 타단은 제2링크의 일단과 힌지연결된 제4링크;를 포함한다.

제2링크가 착용자의 발 전방에서 지면과 수평을 이루는 경우, 착용자와 제2링크 일단의 힌지연결이 고정된다.

착용자와 제2링크 일단의 힌지연결이 고정된 후, 구동부의 길이가 변하는 경우, 착용자와 제2링크 일단 간(間) 힌지연결의 고정이 해제된다.

제2링크의 타단과 제3링크의 일단의 힌지연결이 일직선으로 연결되어 착용자의 후방으로 연장된 경우, 제2링크타단과 제3링크의 일단의 힌지연결이 고정된다.

제2링크 타단과 제3링크 일단의 힌지연결이 고정된 후, 구동부의 길이가 변하는 경우, 고정된 제2링크 타단과 제3링크 일단 간(間) 힌지연결이 고정이 해제된다.

구동부의 길이가 최소길이인 경우에는, 제1링크의 타단이 지면에 접촉된다.

착용자의 발목측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제1지지부; 착용자의 종아리측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 무릎측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제2지지부; 및 착용자의 허벅지측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 엉덩이측에 힌지연결되고 타단은 무릎측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제3지지부;를 포함한다.

구동부는 일단이 제3지지부의 배면에 힌지연결되고 타단은 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결된다.

제1지지부, 제2지지부 및 제3지지부가 일직선으로 연결되는 경우에는 구동부의 길이가 최대길이가 된다.

본 발명에 따른 착용식 로봇 의자 시스템은 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크; 일단이 제1링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크; 일단이 제2링크의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크의 타단과 힌지연결된 제3링크; 및 일단이 제2링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부;를 포함한다.

상술한 바와 같이 이용하면 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 앉은 자세로 인하여 무릎 및 발복에 발생하는 부하를 로봇 구동기의 보조토크로 인하여 감소시킬 수 있다.

둘째, 앉은 자세의 무게중심이 지면과 가까워짐에 따라 앉은 자세의 안정성이 향상되었다.

셋째, 링크를 이용하여 로봇의 동작성을 향상시켜 착용자가 로봇을 착용하고도 다양한 동작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 앉은자세에서의 착용식 로봇 의자 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선 자세에서의 착용식 로봇 의자 구성도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 착용식 로봇 의자는 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크(100); 일단이 제1링크(100)의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크(200); 일단이 제2링크(200)의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크(100)의 타단과 힌지연결된 제3링크(300); 및 일단이 제2링크(200)의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크(100)의 타단 또는 제3링크(300)의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크(100)가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부(400);를 포함한다.

구동부(400)는 서있는 자세 및 앉은 자세에서 착용자가 느끼는 부하를 줄여주기 위해 보조 힘 또는 보조 토크를 착용자에게 전달해 주는 역할을 한다. 로봇에 적용되는 구동부(400)는 여러종류가 있으나 일반적으로 본 발명과 같이 보조 힘 또는 보조 토크를 착용자에게 전달해주기 위한 구동부(400)로써는 선형구동기가 주로 사용된다.

대표적인 선형구동기로는 리니어 모터, 공압실린더, 유압실린더, EHA(Electro Hydraulic Actuator) 등이 있다. 선형 구동기라함은 명칭 그대로 구동기가 선형의 형태 즉 직선적인 형태로만 구동할 수 있는 장치를 의미한다. 직선적인 형태를 구동하는 경우가 가장 제어하기 쉽고 효율이 높으므로 가장 널리 이용된다.

본 발명에서도 도1에서 볼 수 있듯이 선형구동기 형태의 구동부(400)를 적용하고 있는데 이는 앞서 기재한 바와 같이 제어용이성과 동작효율성 때문이다. 더불어 도1에서는 하나의 구동부(400)만 적용되어 있는 경우를 표시하였지만 구동부(400)는 하나에 국한될 필요가 없으며 복수개로 구성될 수 있다. 구동부(400)의 수가 많아지면 착용자에게 전달할 수 있는 보조 힘 또는 보조 토크가 증가하게 되므로 로봇의 성능이 향상되고 더욱 정밀한 제어가 가능하게 될 것이다. 반면에, 제어 방법이 복잡해지고 로봇 연비를 떨어뜨릴 수 있으므로 양장단점을 모두 고려하여 적절한 구동부(400)의 수를 선택하는 것이 바람직하다.

앞서 설명했듯이 구동부(400)는 단순히 상하 또는 좌우로 밖에 동작을 하지 못하기 때문에 다양한 방향으로 움직이는 착용자의 동작에 유연하게 대응하지 못한다. 따라서 이를 극복하기 위해 비선형적인 움직임을 가지는 구동부(400)를 고려해 볼 수도 있으나, 이는 구동부(400)의 효율이 극히 떨어지며 제작하기도 어려울 뿐만 아니라 제어방법도 복잡하다. 따라서 선형구동기를 사용하면서도 착용자의 동작에 유연하게 대응할 수 있는 대안이 필요한데 본 발명에서는 이를 위하여 링크부를 적용하였다.

본 발명에서 링크부는 도1 및 도2에서도 볼 수 있듯이 제1링크(100), 제2링크(200), 제3링크(300) 및 제4링크(500)로 구성되어 있다. 각 링크부는 모두 힌지연결되어 자유로이 회전이 가능하다. 더불어 구동부(400)도 역시 제1링크(100)의 타단 또는 제3링크(300)의 타단과 힌지연결이 되어 있으므로 링크부와 같이 자유롭게 회전이 가능하다. 따라서 구동부(400)가 직선적인 동작을 하더라도 힌지연결된 링크부의 움직임에 따라 로봇 전체로 보았을 때는 다양한 형태의 동작이 가능하다.

또한 기존에는 착용자가 어떤 동작을 하더라도 상화 또는 좌우의 직선형태로 밖에 대응할 수 없었던 것에 비해, 착용자의 움직임에 따라 움직이는 링크부의 동작에 의해 실시간으로 대응이 가능하다. 따라서 본 발명에서 제시한 링크부를 통하여 로봇의 동작성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서는 대표적인 형태로 링크가 3개인 구성과 4개인 구성을 제시하고 있지만, 링크의 개수는 로봇 동작성을 향상한다는 측면에서는 제한 없이 늘어날 수 있을 것이다.

본 발명에서의 제1링크(100)는 앞서 설명한 바와 같이 로봇 동작성을 향상시키는 중요한 역할을 한다. 그러나 이외에 앉은 자세에서의 로봇의 안정성을 향상시키는 역할도 한다.

본 발명에 따를 경우 구동부(400)의 길이가 최소길이인 경우에는, 제1링크(100)의 타단이 지면에 접촉된다. 구동부(400)의 길이가 최소길이라 함은, 구동ㄴ부(400)에서 최대 힘 또는 최대 토크를 착용자에게 전달하고 있는 상태이므로 본 발명에서는 착용자가 앉은 상태에 해당하는 경우일 것이다. 앉은 자세에서는 착용자의 종아리 및 무릎에 부담되는 부하가 서있는 자세보다 더 크므로 이와 같은 경우에는 구동부(400)에서 착용자에게 더 큰 보조 힘을 전달해 주는 것이다.

도1에서 관심있게 보아야 할 부분은 구동부(400)의 길이뿐만이 아니라 제1링크(100)의 타단이 지면에 접촉되어 있는 점이다. 왜냐하면 제1링크(100)의 타단이 지면에 접촉됨으로써 앉은 자세에서의 로봇의 안정성이 비약적으로 향상되기 때문이다.

앉은 자세를 오래 유지하기 위해서 가장 중요한 것은 착용자의 무게중심의 분배이다. 로봇이 착용자에게 충분한 보조 힘을 전달해준다고 하더라도 착용자의 무게중심이 무너지게 되면 앉은 자세를 유지할 수 없다. 따라서 앉은 자세에서의 무게중심의 안정역역 즉, 앉은자세를 무너지지 않고 유지할 수 있는 영역이 얼마나 되는지가 앉은자세를 오래 유지하는데 있어서 가장 핵심적인 요소이다.

일반적으로 앉은 자세에서는 지면과의 접촉면이 넓을수록 무게중심의 안정역역이 늘어난다. 이는 사람이 지면과 접촉되는 면이 넓을수록 자세의 안정성이 높아지는 것과 동일한 원리이다. 따라서 다시 한 번 도1을 살펴보면 착용자의 앉은 자세에서 제1링크(100)가 지면과 접촉되어 로봇의 발바닥면과 같이 지면과 맞닿아 있는 것을 확인할 수 있다. 즉 제1링크(100)를 통하여 착용자의 무게중심의 안정영역이 제1링크(100)의 길이만큼 넓어지게 되는 것이다.

제2링크(200)와 제3링크(300)는 구동부(400)와 연결되는 링크부라는 점에서 로봇의 동작성을 향상시킨다. 더불어 제2링크(200)의 타단과 제3링크(300)의 일단의 힌지연결이 일직선으로 연결되어 착용자의 후방으로 연장된 경우, 제2링크(200)타단과 제3링크(300)의 일단의 힌지연결이 고정되는 특징을 가지고 있고 이를 통하여 구동부(400)가 착용자에게 전달하는 보조 힘을 감소시키고 앉은 자세에서의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도1의 앉은 자세에서의 로봇 구성이 본 발명에서 설명하고 있는 제2링크(200)의 타단과 제3링크(300)의 일단의 힌지연결이 일직선으로 연결된 경우에 해당한다. 이 경우에 제2링크(200)와 제3링크(300)의 힌지연결은 회전할 수 없도록 고정되므로 제2링크(200)와 제3링크(300)는 결합되어 하나의 링크처럼 동작하게 된다. 그러므로 도1에서 나타낸 바와 같이 앉은 상태에서 제2링크(200)와 제3링크(300)가 결합된 결합링크는 제1링크(100)와 힌지연결되어 착용자의 종아리측을 지지하게 된다. 따라서 제2링크(200)와 제3링크(300)가 결합된 결합링크는 종아리측에 앉은 자세 유지를 위한 보조 힘을 전달해 줄 수 있게 되며, 이와 동시에 무게중심의 안정영역을 넓혀주는 1링크와 힌지연결되어 착용자의 종아리부를 지지함으로써 앉은 자세에서의 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

제2링크(200)의 타단과 제3링크(300)의 일단의 힌지연결이 고정된 후에 착용자가 다시 다른 자세로 전환하는 경우에는 착용자의 종아리부를 지지할 필요가 없어지고 오히려 착용자의 동작에 맞게 링크부가 조절되어야 할 것이다. 따라서 이 경우에는 제2링크(200)와 제3링크(300)가 분절되어 있는 것이 본 발명의 목적에 부합하므로 본 발명에서는 제2링크(200) 타단과 제3링크(300) 일단의 힌지연결이 고정된 후, 구동부(400)의 길이가 변하는 경우, 고정된 제2링크(200) 타단과 제3링크(300) 일단 간(間) 힌지연결이 고정이 해제되도록 하고 있다.

반면, 제2링크(200)가 착용자의 발 전방에서 지면과 수평을 이루는 경우, 착용자와 제2링크(200) 일단의 힌지연결이 고정된다. 제2링크(200)가 착용자의 발 전방에서 지면과 수평을 이루는 경우는 도2에서 볼 수 있듯이 착용자가 서있는 자세를 취할 때 이다. 이 경우 제2링크(200)는 고정되어 구동부(400)와 힌지연결된 제3링크(300)를 지지해주는 역할을 하므로 착용자가 서 있는 자세에서 느끼는 부하를 제1링크(100)뿐만이 아니라 제3링크(300)를 통해서도 감소시킬 수 있으므로 로봇 동작의 효율성이 향상될 수 있다.

앞서 기재한 바와 같이 착용자와 제2링크(200) 일단의 힌지연결이 고정된 후에 착용자가 다시 다른 자세로 전환하는 경우에는 제3링크(300)를 지지할 필요가 없어지고 오히려 착용자의 동작에 맞게 링크부가 조절되어야 하므로 본 발명에서는 착용자와 제2링크(200) 일단의 힌지연결이 고정된 후, 구동부(400)의 길이가 변하는 경우에는 착용자와 제2링크(200) 일단 간(間) 힌지연결의 고정이 해제되도록 하고 있다.

마지막으로 링크부를 구성하고 있는 제4링크(500)는 착용자의 종아리와 나란한 방향으로 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측 또는 제1링크(100)의 일단에 힌지연결되고 타단은 제2링크(200)의 일단과 힌지연결된다. 제4링크(500) 역시 다른 링크부와 동일하게 착용자의 동작성을 향상시키는 역할을 한다.

본 발명에 따른 착용식 의자 로봇의 구성은 앞서 설명한 구동부(400)와 4개의 링크로 구성된 4절링크부만을 통해서도 가능하지만 착용식 로봇 의자라는 점에서 착용자를 지지해주는 지지부를 포함할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 착용자의 발목측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제1지지부(600); 착용자의 종아리측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 무릎측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제2지지부(700); 및 착용자의 허벅지측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 엉덩이측에 힌지연결되고 타단은 무릎측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제3지지부(800);를 포함하고 있다.

각 지지부는 고정되어 있지 않고 착용자의 관절부위인 무릎과 발목측에서 힌지연결되어 있으므로 착용자가 지지부로 인하여 동작이 제한되는 일은 발생하지 않는다. 지지부의 부재(部材)는 발명의 목적과 부합할 수 있는 다양한 부재의 사용이 가능할 것이다. 일반적으로 플라스틱이 가볍고 가공이 쉽다는 점에서 가장 손쉽게 사용 가능 할 것이다.

본 발명의 도1 및 도2에서 볼 수 있듯이 구동부(400)는 일단이 제3지지부(800)의 배면에 힌지연결되고 타단은 하방으로 연장되어 제1링크(100)의 타단 또는 제3링크(300)의 타단과 힌지연결 될 수 있다.

앉은 자세에서 로봇이 착용자를 보조함에 있어서 가장 많은 보조 힘을 필요로 하는 부분은 착용자의 허벅지 부분이다. 따라서 착용자의 허벅지측을 지지하는 제3지지부(800)에 가장 많은 보조 힘을 전달해 주어야 하므로 본 발명에서는 이를 위하여 보조 힘을 전달하는 역할을 하는 구동부(400)를 제3지지부(800)에 힌지연결하고 있다.

앞서 설명하였듯이 구동부(400)는 한 개만 존재하는 것이 아니라 복수 개 존재하여 보조 힘을 제3지지부(800)의 여러 방향에서 전달할 수 있다. 그러나 만약 여러가지 사정에 의하여 구동부(400)를 한 개만 적용할 수 있다면 제3지지부(800) 중 착용자의 엉덩이 부위에 구동부(400)를 힌지연결하는 것이 가장 바람직할 것이다. 왜냐하면 제3지지부(800)에서 가장 많은 부하가 작용되는 부분이 착용자의 엉덩이 부위이기 때문이다.

도2에서 도시하고 있는 제1지지부(600), 제2지지부(700) 및 제3지지부(800)가 일직선으로 연결되는 경우에는 착용자가 서 있는 자세에 해당하므로 본 발명에 따를 경우 구동부(400)의 길이가 최대길이가 될 것이다. 더불어 서 있는 자세에서는 구동부(400)에서 착용자에게 많은 보조 힘을 전달해 줄 필요가 없으므로 가장 최소의 힘이 착용자에게 전달될 것이다.

본 발명에 따른 착용식 로봇 의자 시스템은 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크(100); 일단이 제1링크(100)의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크(200); 일단이 제2링크(200)의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크(100)의 타단과 힌지연결된 제3링크(300); 및 일단이 제2링크(200)의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크(100)의 타단 또는 제3링크(300)의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크(100)가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부(400);를 포함할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 제1링크 200: 제2링크
300: 제3링크 400: 구동부
500: 제4링크 600: 제1지지부
700: 제2지지부 800: 제3지지부

Claims

일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크;
일단이 제1링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크;
일단이 제2링크의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크의 타단과 힌지연결된 제3링크; 및
일단이 제2링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부;를 포함하는 착용식 로봇 의자.
청구항 1에 있어서,
착용자의 종아리와 나란한 방향으로 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측 또는 제1링크의 일단에 힌지연결되고 타단은 제2링크의 일단과 힌지연결된 제4링크;를 포함하는 착용식 로봇 의자.
청구항 1에 있어서,
제2링크가 착용자의 발 전방에서 지면과 수평을 이루는 경우, 착용자와 제2링크 일단의 힌지연결이 고정되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 3에 있어서,
착용자와 제2링크 일단의 힌지연결이 고정된 후,
구동부의 길이가 변하는 경우, 착용자와 제2링크 일단 간(間) 힌지연결의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 1에 있어서,
제2링크의 타단과 제3링크의 일단의 힌지연결이 일직선으로 연결되어 착용자의 후방으로 연장된 경우, 제2링크타단과 제3링크의 일단의 힌지연결이 고정되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 5에 있어서,
제2링크 타단과 제3링크 일단의 힌지연결이 고정된 후,
구동부의 길이가 변하는 경우, 고정된 제2링크 타단과 제3링크 일단 간(間) 힌지연결이 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 1에 있어서,
구동부의 길이가 최소길이인 경우에는,
제1링크의 타단이 지면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 1에 있어서,
착용자의 발목측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제1지지부;
착용자의 종아리측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 무릎측에 힌지연결되고 타단은 발목측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제2지지부; 및
착용자의 허벅지측 배면에 마련되어 일단이 착용자의 엉덩이측에 힌지연결되고 타단은 무릎측에 힌지연결되어 착용자를 지지하는 제3지지부;를 포함하는 착용식 로봇 의자.
청구항 6에 있어서,
구동부는
일단이 제3지지부의 배면에 힌지연결되고 타단은 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
청구항 5에 있어서,
제1지지부, 제2지지부 및 제3지지부가 일직선으로 연결되는 경우에는 구동부의 길이가 최대길이가 되는 것을 특징으로 하는 착용식 로봇 의자.
일단이 착용자의 발뒤꿈치측에 힌지연결되어 타단이 착용자의 발 후방에서 일단을 중심으로 상하 회전되며 하사점에서 발과 함께 지면에 지지되는 제1링크;
일단이 제1링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고 타단은 착용자의 후방으로 연장된 제2링크;
일단이 제2링크의 타단과 힌지연결되고 타단이 제1링크의 타단과 힌지연결된 제3링크; 및
일단이 제2링크의 일단보다 높은 위치에서 착용자와 힌지연결되고, 타단이 하방으로 연장되어 제1링크의 타단 또는 제3링크의 타단과 힌지연결되며, 길이가 가변됨으로써 제1링크가 지면에 지지되거나 상방으로 회전되도록 하는 구동부;를 포함하는 착용식 로봇 의자 시스템.