KR20180076694A - 운동 보조 장치 - Google Patents

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KR20180076694A
KR20180076694A KR1020160181137A KR20160181137A KR20180076694A KR 20180076694 A KR20180076694 A KR 20180076694A KR 1020160181137 A KR1020160181137 A KR 1020160181137A KR 20160181137 A KR20160181137 A KR 20160181137A KR 20180076694 A KR20180076694 A KR 20180076694A
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KR1020160181137A
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심영보
이종원
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시 예에 따르면 운동 보조 장치는 제 1 프레임; 상기 제 1 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 연결 프레임; 상기 연결 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 제 2 프레임; 및 상기 제 1 프레임 및 연결 프레임이 이루는 제 1 각도에 따라서, 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임이 이루는 제 2 각도를 변화 시킬 수 있는 동력 전달 부재를 포함할 수 있다.

Description

운동 보조 장치{MOTION ASSIST APPARATUS}
아래의 설명은 운동 보조 장치에 관한 것이다.
고령화 사회가 심화됨에 따라 관절 문제로 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들의 보행을 보조하는 운동 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 군사용 등의 목적으로 인체의 근력을 강화하기 위한 운동 보조 장치들이 개발되고 있다.
일 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는 제 1 프레임; 상기 제 1 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 연결 프레임; 상기 연결 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 제 2 프레임; 및 상기 제 1 프레임 및 연결 프레임이 이루는 제 1 각도에 따라서, 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임이 이루는 제 2 각도를 변화 시킬 수 있는 동력 전달 부재를 포함할 수 있다.
상기 운동 보조 장치는, 상기 제 1 프레임 및 연결 프레임을 연결하는 제 1 조인트; 및 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임을 연결하는 제 2 조인트를 더 포함할 수 있다.
상기 동력 전달 부재는, 상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트에 감길 수 있다.
상기 제 1 조인트는, 외측면에 아이들(idle) 회전 가능하게 설치되고, 상기 동력 전달 부재의 적어도 일부가 감기는 제 1 아이들러(idler)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 조인트는, 외측면에 아이들 회전 가능하게 설치되고, 상기 동력 전달 부재의 적어도 일부가 감기는 제 2 아이들러를 포함할 수 있다.
상기 연결 프레임이 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 각도가 증가하는 방향으로 회전할 때, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트에 감기는 길이는 늘어나고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트에 감기는 길이는 줄어들어, 상기 제 2 각도가 증가할 수 있다.
상기 운동 보조 장치는, 상기 제 1 조인트에 인접하도록 상기 제 1 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 1 가이드; 상기 제 1 조인트에 인접하도록 상기 연결 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트의 외주면의 타 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 2 가이드; 상기 제 2 조인트에 인접하도록 상기 연결 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 3 가이드; 및 상기 제 2 조인트에 인접하도록 상기 제 2 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트의 외주면의 타 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 4 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 동력 전달 부재는, 상기 제 1 가이드, 제 1 조인트, 제 2 가이드, 제 3 가이드, 제 2 조인트 및 제 4 가이드에 순차적으로 감길 수 있다.
상기 제 1 가이드, 제 2 가이드, 제 3 가이드 및 제 4 가이드 중 적어도 하나 이상은, 회전 가능할 수 있다.
상기 동력 전달 부재의 양단은, 각각 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 고정될 수 있다.
상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임 중 적어도 하나 이상의 프레임은, 상기 동력 전달 부재의 길이를 조절하는 길이 조절 장치를 더 포함하고, 상기 동력 전달 부재의 일단은, 상기 길이 조절 장치에 고정될 수 있다.
상기 길이 조절 장치는, 상기 동력 전달 부재의 일단이 고정되는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어에 맞물리는 웜 기어를 포함할 수 있다.
상기 동력 전달 부재는 탄성을 갖는 소재일 수 있다.
상기 동력 전달 부재는, 상기 제 1 프레임에 연결되는 제 1 케이블; 상기 제 2 프레임에 연결되는 제 2 케이블; 및 상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블을 연결하는 슬랙 조절 장치를 포함할 수 있다.
상기 슬랙 조절 장치는, 상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블 중 어느 하나의 케이블에 연결되는 베이스; 상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블 중 다른 하나의 케이블에 연결되고, 상기 베이스를 따라서 슬라이딩 이동 가능한 슬라이더; 및 상기 슬라이더 및 베이스 사이에 배치되는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 슬랙 조절 장치는, 상기 슬라이더가 상기 베이스에 작용하는 충격을 완충시키기 위한 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 프레임은, 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임이 이루는 각도를 일정 각도 이하로 제한하는 걸림부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 프레임은, 사용자의 제 1 부분을 지지하는 제 1 착용부를 포함하고, 상기 연결 프레임은, 상기 사용자의 제 1 부분과 일 관절을 통해 연결되는 제 2 부분을 지지하는 연결 착용부를 포함하고, 상기 제 2 프레임은, 상기 사용자의 제 2 부분과 일 관절을 통해 연결되는 제 3 부분을 지지하는 제 2 착용부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 운동 보조 장치는, 사용자의 제 1 부분을 지지하는 제 1 프레임; 상기 제 1 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되고, 상기 사용자의 제 2 부분을 지지하는 연결 프레임; 상기 제 1 프레임 및 연결 프레임을 연결하는 제 1 조인트; 상기 연결 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되고, 상기 사용자의 제 3 부분을 지지하는 제 2 프레임; 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임을 연결하는 제 2 조인트; 상기 사용자의 제 4 부분을 지지하는 제 3 프레임; 및 양단은 상기 제 1 프레임 및 제 3 프레임에 각각 고정되고, 중간 영역은 상기 제 1 조인트 및 제 2 조인트에 감기는 동력 전달 부재를 포함할 수 있다.
상기 동력 전달 부재는, 상기 제 1 조인트 및 제 2 조인트에 감기는 길이에 따라서, 상기 제 2 프레임 및 상기 제 3 프레임이 이루는 각도를 변화시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 길이 조절 장치의 내부를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 슬랙 조절 장치의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 다리가 굽힘 상태일 때의 슬랙 조절 장치의 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5로부터 사용자의 다리가 신장되는 동안의 슬랙 조절 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 다리가 신장 상태일 때의 슬랙 조절 장치의 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 걸림부가 제 2 프레임에 걸리는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다. 구체적으로 도 1은 사용자가 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 상태에서 사용자의 고관절 및 무릎 관절이 굽힘(flexion) 상태에 있는 것을 나타낸다. 도 2는 사용자가 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 상태에서 사용자의 고관절 및 무릎 관절이 신장(extension) 상태에 있는 것을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 운동 보조 장치(1)는 사용자의 인접한 2개의 관절 운동, 예를 들면, 고관절 운동 및/또는 무릎 관절 운동을 보조할 수 있다. 운동 보조 장치(1)는 사용자가 일반 평지 보행 시 사용자의 고관절의 굽힘 및 신장을 보조 할 수 있다. 운동 보조 장치(1)는 사용자가 일반 평지 보행 시보다 무릎 관절에 부담을 주는 운동 시, 예를 들어 계단 오름, 경사 보행 또는 앉았다 일어서기와 같은 동작 시, 사용자의 고관절 및 무릎 관절을 연동하여 보조 할 수 있다.
운동 보조 장치(1)는 사용자의 신체의 일부 또는 운동 보조 장치(1) 상에 배치되는 구동기(actuator)로부터 동력을 전달 받을 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(1)는 사용자의 움직임을 감지하기 위한 센서를 구비하고, 상기 센서로부터 신호를 받은 구동기는 사용자의 보행 단계에 적절한 동력을 제공할 수 있다.
운동 보조 장치(1)는 제 1 프레임(11), 연결 프레임(12), 제 2 프레임(13), 동력 전달 부재(14), 제 1 조인트(15), 제 2 조인트(16), 가이드(171, 172, 173 및 174), 슬랙 조절 장치(18) 및 길이 조절 장치(19)를 포함할 수 있다.
운동 보조 장치(1)는 상기 구동기를 통해 사용자의 고관절의 신장 또는 굽힘 동작을 보조 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 고관절이 신장을 해야 할 경우, 구동기는 연결 프레임(12) 및 제 1 프레임(11)의 제 1 각도(θ1)가 증가하도록 연결 프레임(12)으로 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 고관절 및 무릎 관절의 연동에 의해 무릎 관절은 신장 방향으로 보조될 수 있다. 다시 말해서, 사용자의 고관절이 신장될 경우, 동력 전달 부재(14) 중 제 1 조인트(15) 주위에 감기는 길이는 늘어나고, 동력 전달 부재(14)는 상기 감기는 길이를 확보하기 위해서 무릎 관절을 신장시키는 방향으로 제 2 프레임(13)을 밀어 올릴 수 있다. 이와 같은 메커니즘을 통해, 운동 보조 장치(1)는, 무릎 관절의 힘이 부족한 사용자가 계단 오름, 경사 보행 또는 앉았다 일어서기와 같은 동작 등을 하도록 보조할 수 있다.
사용자의 고관절이 굽힘을 해야 할 경우, 예를 들어, 사용자가 쪼그려 앉는 등의 동작을 할 경우, 구동기는 연결 프레임(12) 및 제 1 프레임(11)의 제 1 각도(θ1)가 감소하도록 연결 프레임(12)으로 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 고관절 및 무릎 관절의 연동에 의해 무릎 관절은 과하게 굽힘이 되지 않을 수 있다. 다시 말해서, 사용자의 고관절이 굽힘을 할 경우, 동력 전달 부재(14) 중 제 1 조인트(15) 주위에 감기는 길이는 줄어들고, 동력 전달 부재(14)는 제 2 조인트(16)에 줄어든 길이 만큼 추가적으로 감길 수 있다. 이 경우, 동력 전달 부재(14)는, 사용자의 무릎 관절이 추가적으로 감기는 길이를 초과하여 굽힘을 할 없도록 제한할 수 있다. 이와 같은 메커니즘을 통해, 운동 보조 장치(1)는, 무릎 관절의 힘이 부족한 사용자가 쪼그려 앉는 동작 등을 할 경우, 무릎 관절이 과도하게 굽혀지는 것을 제한함으로써 사용자가 뒤로 넘어지는 것을 방지할 수 있다.
제 1 프레임(11)은 사용자의 제 1 부분을 지지할 수 있다. 제 1 프레임(11)은 사용자의 제 1 부분을 지지하는 제 1 착용부(119)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 착용부(119)는 사용자의 허리 및/또는 골반을 지지할 수 있다. 제 1 착용부(119)는, 예를 들어, 사용자가 느끼는 착용감을 향상 시키고, 사용자의 신체와 밀착하여 흔들림이 발생하지 않도록, 사용자의 허리 및/또는 골반의 크기에 맞게 둘레의 크기가 조절될 수 있다. 또한, 사용자의 신체에 밀착할 수 있으므로, 사용자가 운동 보조 장치를 착용한 상태에서도 의복을 갖춰 입는 것이 가능하다.
연결 프레임(12)은 제 1 프레임(11)에 대해 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 프레임(12)은 제 1 프레임(11)에 힌지 연결될 수 있다.
연결 프레임(12)은, 사용자의 제 1 부분과 하나의 관절로 연결되는 제 2 부분을 지지할 수 있다. 예를 들어, 연결 프레임(12)은 사용자의 허리 및/또는 골반과 고관절을 통해 연결되는 허벅지를 지지할 수 있다. 예를 들어, 연결 프레임(12)은 사용자의 고관절 및 무릎 관절 사이 길이에 따라 길이가 조절되도록, 길이 조절 장치를 포함할 수 있다. 연결 프레임(12)은 제 2 부분을 지지하는 연결 착용부(129)를 포함할 수 있다.
연결 착용부(129)는 사용자의 허벅지가 연결 프레임(12)의 움직임을 따라 움직이게 하기 위해 사용자의 제 2 부분을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 연결 착용부(129)는 사용자의 허벅지 부에 밀착할 수 있다. 이를 위해, 연결 착용부(129)는 사용자의 허벅지 크기에 맞게 둘레의 크기가 조절될 수 있다.
제 1 조인트(15)는, 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(11)로부터 연장된 제 1 부분 및 연결 프레임(12)으로부터 연장된 제 2 부분은 힌지 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분을 통칭하여 제 1 조인트(15)라고 할 수 있다.
제 1 조인트(15)를 기준으로, 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12)은 서로 상대적인 회전이 가능하다. 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12) 사이의 제 1 각도(θ1)는, 사용자의 고관절의 굽힘 및 신장에 따라 변할 수 있다. 제 1 각도(θ1)는 사용자의 고관절이 이루는 각도와 대응하도록, 제 1 조인트(15)는 사용자의 고관절에서 굽힘 및 신장을 다루는 회전 축과 동일한 회전 축을 갖도록, 고관절과 나란하게 배치될 수 있다.
제 1 조인트(15)에는 동력 전달 부재(14)의 일부가 감길 수 있다. 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12) 사이의 제 1 각도(θ1)에 따라 동력 전달 부재(14)가 감기는 길이가 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이, 동력 전달 부재(14)가 사용자의 앞쪽으로 제 1 조인트(15)에 감겨 있을 경우, 제 1 각도(θ1)가 증가함에 따라 제 1 조인트(15)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어날 수 있다. 제 1 조인트(15)는 제 1 아이들러(151)를 포함할 수 있다.
제 1 아이들러(151)는 제 1 조인트(15)의 외측면에 아이들(idle) 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제 1 아이들러(151)는 제 1 조인트(15)와 동축 상에 위치하며 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12)에 구속되지 않고 독립적으로 회전할 수 있다. 제 1 각도(θ1)가 증가 또는 감소할 때, 제 1 아이들러(151)는 제 1 조인트(15)의 외측면 상에서 회전하고, 제 1 아이들러(151)에 감겨있는 동력 전달 부재(14)의 길이는 제 1 아이들러(151)의 회전에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 제 1 아이들러(151)로 인하여, 동력 전달 부재(14) 및 제 1 조인트(15) 사이의 직접적인 마찰이 차단되어, 동력 전달 부재(14)의 손상 및 열발생을 줄여줄 수 있다.
제 2 프레임(13)은 연결 프레임(12)에 대해 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 프레임(13)은 연결 프레임(12)에 힌지 연결될 수 있다. 제 2 프레임(13)은 사용자의 제 2 부분과 하나의 관절로 연결되는 제 3 부분을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제 2 프레임(13)은 사용자의 허벅지와 무릎 관절로 연결되는 정강이 및/또는 종아리를 지지할 수 있다. 제 2 프레임(13)은, 사용자의 제 3 부분을 지지하는 제 2 착용부(139)를 포함할 수 있다.
제 2 착용부(139)는, 사용자의 정강이 및/또는 종아리가 제 2 프레임(13)의 움직임을 따라 움직이게 하기 위해 사용자의 제 3 부분을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 제 2 착용부(139)는, 사용자의 정강이 및/또는 종아리에 밀착할 수 있다. 이를 위해, 제 2 착용부(139)는 사용자의 정강이 및/또는 종아리 크기에 맞게 둘레의 길이가 조절되도록 탈부착식 벨트를 포함할 수 있다.
제 2 조인트(16)는, 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 연결 프레임(12)로부터 연장된 제 3 부분 및 제 2 프레임(13)으로부터 연장된 제 4 부분은 힌지 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제 3 부분 및 제 4 부분을 통칭하여 제 2 조인트(16)라고 할 수 있다.
제 2 조인트(16)를 기준으로, 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)은 서로 상대적인 회전이 가능하다. 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13) 사이의 제 2 각도(θ2)는, 사용자의 무릎 관절의 굽힘 및 신장에 따라 변할 수 있다. 제 2 각도(θ2)는 사용자의 무릎 관절이 이루는 각도와 대응하도록, 제 2 조인트(16)는 사용자의 무릎 관절의 축과 동일한 축을 갖도록, 무릎 관절과 나란하게 배치될 수 있다.
제 2 조인트(16)에는 동력 전달 부재(14)의 일부가 감길 수 있다. 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13) 사이의 제 2 각도(θ2)에 따라 동력 전달 부재(14)가 감기는 길이가 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이, 동력 전달 부재(14)가 사용자의 앞쪽으로 제 2 조인트(16)에 감겨 있을 경우, 제 2 각도(θ2)가 증가함에 따라 제 2 조인트(16)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어날 수 있다. 제 2 조인트(16)는 제 2 아이들러를 포함할 수 있다.
제 2 아이들러(161)는 제 2 조인트(16)의 외측면에 아이들 회전 가능하게 설치될 수 있다. 제 2 아이들러(161)는 제 2 조인트(16)와 동축 상에 위치하며 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)에 구속되지 않고 독립적으로 회전할 수 있다. 제 2 각도(θ2)가 증가 또는 감소할 때, 제 2 아이들러(161)는 제 2 조인트(16)의 외측면 상에서 회전하고, 제 2 아이들러(161)에 감겨있는 동력 전달 부재(14)의 길이는 제 2 아이들러(161)의 회전에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 제 2 아이들러(161)로 인하여, 동력 전달 부재(14) 및 제 2 조인트(16) 사이의 직접적인 마찰을 차단되어, 동력 전달 부재(14)의 손상 및 열발생을 줄여줄 수 있다.
동력 전달 부재(14)의 일부는 제 1 조인트(15) 및 제 2 조인트(16)에 감길 수 있고, 양단은 각각 제 1 프레임(11) 및 제 2 프레임(13)에 고정될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 운동 보조 장치(1)에서 동력 전달 부재(14)의 총 길이는 일정 길이로 정해질 수 있다. 동력 전달 부재(14) 중 제 1 조인트(15)에 감기는 길이가 늘어날 때, 동력 전달 부재(14) 중 제 2 조인트(16)에 감기는 길이는 줄어들어 제 1 조인트(15)에 감기는 길이를 확보할 수 있다.
동력 전달 부재(14)는 제 1 프레임(11) 및 연결 프레임(12)이 이루는 제 1 각도(θ1)에 따라서, 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 이루는 제 2 각도(θ2)를 변화 시킬 수 있다. 이하 동력 전달 부재(14)에 의해 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)가 연동하여 변화되는 과정을 설명하기로 한다.
사용자의 신체의 일부 또는 운동 보조 장치(1) 상에 배치되는 구동기는, 사용자의 동작을 감지하여 사용자의 고관절이 신장해야 할 때 제 1 각도(θ1)가 증가하는 방향으로 연결 프레임(12)에 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 제 1 조인트(15)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어날 수 있다. 제 1 조인트(15)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이가 늘어남에 따라, 동력 전달 부재(14)의 장력은 증가하고, 증가된 동력 전달 부재(14)의 장력은 제 2 각도(θ2)가 증가하도록 하는 보조력으로 작용할 수 있다. 다시 말해서, 연결 프레임(12)에 동력을 전달하는 하나의 구동기는, 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)를 동시에 변화시킴으로써, 사용자의 고관절 및 무릎 관절의 신장을 동시에 보조할 수 있다.
사용자의 신체의 일부 또는 운동 보조 장치(1) 상에 배치되는 구동기는, 사용자의 동작을 감지하여 사용자의 고관절이 굽혀져야 할 때 제 1 각도(θ1)가 감소하는 방향으로 연결 프레임(12)에 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 제 1 조인트(15)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 줄어들 수 있다. 제 1 조인트(15)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이가 줄어듬에 따라, 제 2 조인트(16)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어날 수 있고, 제 2 각도(θ2)는 감소할 수 있다. 동력 전달 부재(14) 중 제 2 조인트(16)에 감기는 길이의 변화량은, 제 1 조인트(15)에 감기는 길이의 변화량 이하로 제한될 수 있다. 다시 말해서, 동력 전달 부재(14)는 고관절 굽힘 각도에 비해 무릎 관절 굽힘 각도가 커지지 않도록 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)에 카운터 포스(counter force)를 제공할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 동력 전달 부재(14)는 사용자의 고관절이 굽혀질 때, 사용자의 무릅 관절이 고관절에 비해 과도하게 굽혀지지 않도록 제한할 수 있다.
동력 전달 부재(14)는, 예를 들어, 동력 전달 부재(14)의 장력을 선형적으로 변화시키기 위한 스프링을 포함할 수 있다. 다른 예로, 동력 전달 부재(14)는, 장력이 급격하게 발생하여 사용자에 무리를 주지 않도록 탄성을 갖는 소재일 수도 있다. 예를 들어, 동력 전달 부재(14)는 고무 등의 소재일 수 있다.
가이드(171, 172, 173, 174)는 동력 전달 부재(14)가 제 1 조인트(15) 및 제 2 조인트(16)에서 벗어나지 않고 감길 수 있도록 동력 전달 부재(14)를 가이드 할 수 있다. 가이드(171, 172, 173, 174)는 제 1 가이드(171), 제 2 가이드(172), 제 3 가이드(173) 및 제 4 가이드(174)를 포함할 수 있다.
제 1 가이드(171)는, 제 1 조인트(15)에 인접하도록 제 1 프레임(11)에 설치되고, 동력 전달 부재(14)가 제 1 조인트(15)의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(171)는 회전 가능하게 제 1 프레임(11)에 설치될 수 있다.
제 2 가이드(172)는, 제 1 조인트(15)에 인접하도록 연결 프레임(12)에 설치되고, 동력 전달 부재(14)가 제 1 조인트(15)의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 할 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(172)는 회전 가능하게 연결 프레임(12)에 설치될 수 있다.
제 1 가이드(171) 및 제 2 가이드(172)는, 제 1 조인트(15)에 접촉하는 동력 전달 부재(14)의 경계를 정할 수 있다. 다시 말해서, 제 1 가이드(171) 및 제 2 가이드(172)는, 동력 전달 부재(14)가 제 1 가이드(171) 및 제 1 조인트(15) 사이에서부터 제 2 가이드(172) 및 제 1 조인트(15) 사이까지 감기도록 가이드 할 수 있다. 제 1 조인트(15)의 둘레 곡면을 따라서 제 1 가이드(171) 및 제 2 가이드(172) 사이의 거리는 제 1 각도(θ1)의 크기에 따라 변화될 수 있다. 이와 같은 구조로 인하여, 동력 전달 부재(14) 중 제 1 조인트(15)에 감기는 길이는 제 1 각도(θ1)의 크기의 변화에 따라 선형적으로 증가하거나 감소할 수 있다.
제 3 가이드(173)는, 제 2 조인트(16)에 인접하도록 연결 프레임(12)에 설치되고, 동력 전달 부재(14)가 제 2 조인트(16)의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 할 수 있다. 또한, 제 3 가이드(173)는 회전 가능하게 연결 프레임(12)에 설치될 수 있다.
제 4 가이드(174)는, 제 2 조인트(16)에 인접하도록 제 2 프레임(13)에 설치되고, 동력 전달 부재(14)가 제 2 조인트(16)의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 할 수 있다. 또한, 제 4 가이드(174)는 회전 가능하게 제 2 프레임(13)에 설치될 수 있다.
제 3 가이드(173) 및 제 4 가이드(174)는, 제 2 조인트(16)에 접촉하는 동력 전달 부재(14)의 경계를 정할 수 있다. 다시 말해서, 제 3 가이드(173) 및 제 4 가이드(174)는, 동력 전달 부재(14)가 제 3 가이드(173) 및 제 2 조인트(16) 사이에서부터 제 4 가이드(174) 및 제 2 조인트(16) 사이까지 감기도록 가이드 할 수 있다. 제 2 조인트(16)의 둘레 곡면을 따라서 제 3 가이드(173) 및 제 4 가이드(174) 사이의 거리는 제 2 각도(θ2)의 크기에 따라 변화될 수 있다. 이와 같은 구조로 인하여, 동력 전달 부재(14) 중 제 2 조인트(16)에 감기는 길이는 제 2 각도(θ2)의 크기의 변화에 따라 선형적으로 증가하거나 감소할 수 있다.
동력 전달 부재(14)는 제 1 가이드(171), 제 1 조인트(15), 제 2 가이드(172), 제 3 가이드(173), 제 2 조인트(16) 및 제 4 가이드(174)에 순차적으로 감길 수 있다. 가이드(171, 172, 173, 174) 중 적어도 하나 이상은 회전 가능하게 설치 될 수 있다. 회전 가능하게 설치되는 가이드(171, 172, 173, 174)로 인해, 동력 전달 부재(14) 중 제 1 조인트(15) 및 제 2 조인트(16)에 감기는 길이는 부드럽게 변화할 수 있고, 마찰로 인한 동력 전달 부재(14)의 손상 및 열발생을 줄여줄 수 있다.
슬랙 조절 장치(18)는 동력 전달 부재(14)가 중간에 늘어지는 것을 방지할 수 있다. 슬랙 조절 장치(18)는 동력 전달 부재(14)의 사이에 배치될 수 있다.
길이 조절 장치(19)는 동력 전달 부재(14)의 길이를 조절할 수 있다. 길이 조절 장치(19)는 제 1 프레임(11) 및 제 2 프레임(13) 중 적어도 하나 이상의 프레임에 구비될 수 있다. 사용자는 길이 조절 장치(19)를 통해 사용자의 신체 사이즈에 맞도록 동력 전달 부재(14)의 길이를 조절할 수 있다. 이하, 길이 조절 장치(19)가 제 1 프레임(11)에 구비되는 경우를 예시적으로 설명한다. 이 경우, 동력 전달 부재(14)의 일단은 길이 조절 장치(19)에 고정되고, 타단은 제 2 프레임(13)에 고정될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 길이 조절 장치의 내부를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 길이 조절 장치(19)는 동력 전달 부재(14)의 길이 조절 장치(19)로부터 제 2 프레임(13)까지의 길이를 조절하는 장치이다. 길이 조절 장치(19)를 통해, 사용자의 하체 사이즈에 따라 동력 전달 부재(14)의 길이를 조절할 수 있다. 동력 전달 부재(14)의 일단이 고정되는 피니언 기어(191)와, 피니언 기어(191)에 맞물리도록 배치되는 웜 기어(192)와, 조절 가이드(193)를 포함할 수 있다.
사용자가 회전축(A1)을 기준으로 웜 기어(192)를 일방향으로 회전시키면, 피니언 기어(191)는 반시계 방향으로 회전하며, 피니언 기어(191)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 줄어들고, 길이 조절 장치(19)로부터 제 2 프레임(13)까지 동력 전달 부재(14)의 길이는 증가할 수 있다. 사용자가 웜 기어(192)를 반대방향으로 회전시키면, 피니언 기어(191)는 시계 방향으로 회전하며, 피니언 기어(191)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어나고, 길이 조절 장치(19)로부터 제 2 프레임(13)까지 동력 전달 부재(14)의 길이는 감소할 수 있다.
웜 기어(192)는 길이 조절 장치(19)의 역구동성(back-drivability)을 줄일 수 있다. 사용자는 웜 기어(192)를 회전시켜, 설정된 동력 전달 부재(14)의 길이를 변화시킬 수 있다.
조절 가이드(193)는 동력 전달 부재(14)가 피니언 기어(191)로부터 떨어지지 않고 감길 수 있도록 가이드할 수 있다. 조절 가이드(193)로 인해, 피니언 기어(191)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 피니언 기어(191)의 회전 각도에 따라 선형적으로 증가하거나 감소할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 슬랙 조절 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 슬랙 조절 장치(18)는 동력 전달 부재(14) 사이에 배치되어 동력 전달 부재(14)의 슬랙을 방지할 수 있다. 슬랙 조절 장치(18)는 베이스(181), 슬라이더(182), 탄성체(183), 완충 부재(184) 및 부쉬(185)를 포함할 수 있다. 동력 전달 부재(14)는, 제 1 프레임(11)에 연결되는 제 1 케이블(141) 및 제 2 프레임(13)에 연결되는 제 2 케이블(142)을 포함할 수 있다. 제 1 케이블(141) 및 제 2 케이블(142)은 슬랙 조절 장치(18)를 기준으로 서로 반대편으로 연장될 수 있다. 제 1 케이블(141) 및 제 2 케이블(142) 중 어느 하나는 베이스(181)에 연결되고, 다른 하나는 슬라이더(182)에 연결될 수 있다. 이하 제 1 케이블(141)이 베이스(181)에 연결되고, 제 2 케이블(142)이 슬라이더(182)에 연결된 경우를 예시적으로 설명하기로 한다.
베이스(181)는 내부에 수용공간을 구비하고, 수용공간에는 슬라이더(182), 탄성체(183), 완충 부재(184) 및 부쉬(185)가 배치될 수 있다. 베이스(181)는, 제 2 케이블(142)이 통과할 수 있는 구멍(186)을 포함할 수 있다.
슬라이더(182)는 베이스(181)의 수용공간에서 슬라이드 가능하며, 구멍(186) 및 슬라이더(182) 사이의 거리(d)는 슬라이더(182)가 움직임에 따라 변할 수 있다.
탄성체(183)는 베이스(181) 및 슬라이더(182) 사이에 배치될 수 있다. 탄성체(183)의 탄성은 동력 전달 부재의 탄성에 비해 작을 수 있다. 구멍(186) 및 슬라이더(182) 사이의 거리(d)가 최소 거리 보다 클 경우, 슬라이더(182)는 구멍(186)으로부터 이격되어 베이스(181) 내부에서 슬라이드 할 수 있다. 이 경우, 사용자는 고관절이 고정된 상태에서도, 무릎을 굽히거나 신장할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 무릎을 굽힐 경우, 제 2 조인트(16)에 감기는 동력 전달 부재(14)의 길이는 늘어나고, 동력 전달 부재(14)는 슬라이더(182)를 구멍(186) 쪽으로 당길 수 있다. 사용자의 무릎은 탄성체(183)의 탄성에만 저항하면 되므로, 무릎 관절의 자유도가 생길 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 슬랙 조절 장치(18)는 보행 시 사용자의 무릎 관절의 굽힘 방향에 여유 각도를 주기 위해서 적용된다. 사용자의 무릎 관절의 굽힘 방향으로 여유 각도가 있을 경우, 사용자의 무릎의 굽힘을 지나치게 제한하지 않아서 푸시 오프(push off) 직후 다리를 뒤쪽 방향으로 스윙(swing)할 때, 다시 말해서 고관절이 신장할 때, 고관절과 연동되는 무릎 관절이 함께 신장하면서 지면에 발이 부딪히는 등의 위험 요인을 예방할 수 있다.
완충 부재(184)는 구멍(186) 및 슬라이더(182) 사이의 거리(d)가 최소 거리가 될 때, 슬라이더(182) 및 베이스(181)의 충돌로 인해 발생하는 충격을 완화시킬 수 있다.
부쉬(185)는 슬라이더(182) 및 베이스(181) 사이에 배치되고, 슬라이더(182) 및 베이스(181) 사이의 마찰을 줄여주어 슬라이더(182)가 부드럽게 슬라이드 가능하도록 보조 할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 다리가 굽힘 상태일 때의 슬랙 조절 장치의 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5로부터 사용자의 다리가 신장되는 동안의 슬랙 조절 장치의 동작을 나타내는 도면이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 다리가 신장 상태일 때의 슬랙 조절 장치의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 운동 보조 장치(1)는 사용자의 동작 상태에 따라 사용자의 고관절 만을 보조하거나, 사용자의 고관절 및 무릎 관절을 동시에 보조할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이, 사용자가 쪼그려 앉아있거나 계단을 오를 경우, 슬랙 조절 장치(18)에서 구멍(186) 및 슬라이더(182) 사이의 거리(d)가 최소 거리가 될 수 있다. 이 경우, 제 1 케이블(141)이 제 1 조인트(15)에 감기는 길이가 증가 또는 감소되는 길이만큼, 제 2 케이블(142)이 제 2 조인트(16)에 감기는 길이가 감소 또는 증가됨으로써, 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)가 연동될 수 있다. 다른 예로, 도 6 및 도 7 에서와 같이, 사용자가 일반 보행 하거나 서있을 경우, 슬랙 조절 장치(18)에서 구멍(186) 및 슬라이더(182) 사이의 거리(d)가 최소 거리보다 크게 되어, 슬라이더(182)가 베이스(181) 내에서 이동 가능한 여유 거리를 확보할 수 있다. 이 경우, 제 2 케이블(142)이 제 2 조인트(16)에 감기는 길이의 증가량이 상기 여유 거리 이내라면, 제 1 케이블(141)이 제 1 조인트(15)에 감기는 길이가 변화하지 않으므로, 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)가 연동되지 않고, 사용자는 고관절이 고정된 상태에서도, 무릎을 굽히거나 신장할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 걸림부가 제 2 프레임에 걸리는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 연결 프레임(12)은 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 이루는 제 2 각도(θ2)를 일정 각도 이하로 제한하는 걸림부(125)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 걸림부(125)는 연결 프레임(12)의 일측으로부터 돌출된 형상일 수 있다. 예를 들어, 제 2 프레임(13)은 연결 프레임(12)에 힌지 연결되는 힌지 연결부(135)를 포함할 수 있고, 걸림부(125)는 연결 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 상대적으로 회전할 때 힌지 연결부(135)에 걸릴 수 있다. 걸림부(125)는 사용자의 무릎의 과신장(hyper-extension)을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 운동 보조 장치(2)는 제 1 프레임(21), 연결 프레임(22), 제 2 프레임(23), 제 3 프레임(20), 동력 전달 부재(24), 제 1 조인트(25), 제 2 조인트(26), 가이드(271, 272, 273, 274 및 275), 슬랙 조절 장치(28) 및 길이 조절 장치(29)를 포함할 수 있다.
제 3 프레임(20)은 사용자의 제 3 부분과 일 관절을 통해 연결되는 사용자의 제 4 부분을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제 3 프레임(20)은 허벅지와 발목 관절을 통해 연결되는 발을 지지할 수 있다. 제 3 프레임(20)은 사용자의 제 4 부분을 둘러싸는 제 3 지지부를 포함할 수 있다. 제 3 지지부는 사용자가 운동 보조 장치를 간편하게 착용할 수 있도록 탈부착식 벨트를 포함할 수 있다.
동력 전달 부재(24)는 제 1 조인트(25) 및 제 2 조인트(26)에 감기는 길이에 따라서, 제 2 프레임(23) 및 제 3 프레임(20)이 이루는 제 3 각도(θ3)를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자의 고관절이 굽힘 방향으로 움직이고, 무릎 관절이 굽힘 방향으로 움직이게 되면, 동력 전달 부재(24)가 제 1 조인트(25) 및 제 2 조인트(26) 주위로 감기게 된다. 이 경우, 제 1 조인트(25) 및 제 2 조인트(26) 주위로 감기는 길이를 확보하기 위해, 동력 전달 부재(24)는 제 3 프레임(20)을 잡아 당기고, 제 3 각도(θ3)는 감소할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 운동 보조 장치(2)는 사용자의 보행 주기의 각 단계 중 발이 지면에 가장 가깝게 위치하는 단계인, 푸쉬-오프(push-off) 직후 단계에서 고관절 및 발목의 굽힘을 보조할 수 있다. 발목의 근육 및 신경의 기능이 저하된 사용자가 운동 보조 장치(2)를 통해 고관절 보조를 받으면서 발목 움직임에 대한 도움을 동시에 받음으로써 발목의 근력 보조 효과 외에도 낙상 예방 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (19)

  1. 제 1 프레임;
    상기 제 1 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 연결 프레임;
    상기 연결 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 제 2 프레임; 및
    상기 제 1 프레임 및 연결 프레임이 이루는 제 1 각도에 따라서, 상기 연결 프레임 및 제 2 프레임이 이루는 제 2 각도를 변화 시킬 수 있는 동력 전달 부재를 포함하는 운동 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 연결 프레임을 연결하는 제 1 조인트; 및
    상기 연결 프레임 및 제 2 프레임을 연결하는 제 2 조인트를 더 포함하고,
    상기 동력 전달 부재는, 상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트에 감기는 운동 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조인트는, 외측면에 아이들(idle) 회전 가능하게 설치되고, 상기 동력 전달 부재의 적어도 일부가 감기는 제 1 아이들러(idler)를 포함하고,
    상기 제 2 조인트는, 외측면에 아이들 회전 가능하게 설치되고, 상기 동력 전달 부재의 적어도 일부가 감기는 제 2 아이들러를 포함하는 운동 보조 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 프레임이 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 각도가 증가하는 방향으로 회전할 때,
    상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트에 감기는 길이는 늘어나고,
    상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트에 감기는 길이는 줄어들어,
    상기 제 2 각도가 증가하는 운동 보조 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 프레임이 상기 제 1 프레임에 대해 상기 제 1 각도가 감소하는 방향으로 회전할 때,
    상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트에 감기는 길이는 줄어들고,
    상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트에 감기는 길이는 늘어나고,
    상기 제 2 각도가 감소하고,
    상기 동력 전달 부재 중 상기 제 2 조인트에 감기는 길이의 변화량은, 상기 제 1 조인트에 감기는 길이의 변화량 이하로 제한되는 운동 보조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조인트에 인접하도록 상기 제 1 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 1 가이드;
    상기 제 1 조인트에 인접하도록 상기 연결 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 1 조인트의 외주면의 타 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 2 가이드;
    상기 제 2 조인트에 인접하도록 상기 연결 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트의 외주면의 일 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 3 가이드; 및
    상기 제 2 조인트에 인접하도록 상기 제 2 프레임에 설치되고, 상기 동력 전달 부재가 상기 제 2 조인트의 외주면의 타 부분에 접촉하도록 가이드 하기 위한 제 4 가이드를 더 포함하는 운동 보조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는,
    상기 제 1 가이드, 제 1 조인트, 제 2 가이드, 제 3 가이드, 제 2 조인트 및 제 4 가이드에 순차적으로 감기는 운동 보조 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드, 제 2 가이드, 제 3 가이드 및 제 4 가이드 중 적어도 하나 이상은, 회전 가능한 운동 보조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재의 양단은, 각각 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 고정되는 운동 보조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임 중 적어도 하나 이상의 프레임은, 상기 동력 전달 부재의 길이를 조절하는 길이 조절 장치를 더 포함하고,
    상기 동력 전달 부재의 일단은, 상기 길이 조절 장치에 고정되는 운동 보조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 길이 조절 장치는,
    상기 동력 전달 부재의 일단이 고정되는 피니언 기어; 및
    상기 피니언 기어에 맞물리는 웜 기어를 포함하는 운동 보조 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는 탄성을 갖는 운동 보조 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는,
    상기 제 1 프레임에 연결되는 제 1 케이블;
    상기 제 2 프레임에 연결되는 제 2 케이블; 및
    상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블을 연결하는 슬랙 조절 장치를 포함하는 운동 보조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 슬랙 조절 장치는,
    상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블 중 어느 하나의 케이블에 연결되는 베이스;
    상기 제 1 케이블 및 제 2 케이블 중 다른 하나의 케이블에 연결되고, 상기 베이스를 따라서 슬라이딩 이동 가능한 슬라이더; 및
    상기 슬라이더 및 베이스 사이에 배치되는 탄성체를 포함하는 운동 보조 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬랙 조절 장치는,
    상기 슬라이더가 상기 베이스에 작용하는 충격을 완충시키기 위한 완충부재를 더 포함하는 운동 보조 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 프레임은,
    상기 연결 프레임 및 제 2 프레임이 이루는 각도를 일정 각도 이하로 제한하는 걸림부를 포함하는 운동 보조 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은, 사용자의 제 1 부분을 지지하는 제 1 착용부를 포함하고,
    상기 연결 프레임은, 상기 사용자의 제 1 부분과 일 관절을 통해 연결되는 제 2 부분을 지지하는 연결 착용부를 포함하고,
    상기 제 2 프레임은, 상기 사용자의 제 2 부분과 일 관절을 통해 연결되는 제 3 부분을 지지하는 제 2 착용부를 포함하는 운동 보조 장치.
  18. 사용자의 제 1 부분을 지지하는 제 1 프레임;
    상기 제 1 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되고, 상기 사용자의 제 2 부분을 지지하는 연결 프레임;
    상기 제 1 프레임 및 연결 프레임을 연결하는 제 1 조인트;
    상기 연결 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되고, 상기 사용자의 제 3 부분을 지지하는 제 2 프레임;
    상기 연결 프레임 및 제 2 프레임을 연결하는 제 2 조인트;
    상기 사용자의 제 4 부분을 지지하는 제 3 프레임; 및
    양단은 상기 제 1 프레임 및 제 3 프레임에 각각 고정되고, 중간 영역은 상기 제 1 조인트 및 제 2 조인트에 감기는 동력 전달 부재를 포함하는 운동 보조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는,
    상기 제 1 조인트 및 제 2 조인트에 감기는 길이에 따라서,
    상기 제 2 프레임 및 상기 제 3 프레임이 이루는 각도를 변화시킬 수 있는 운동 보조 장치.
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