KR20210043338A

KR20210043338A - Motion assist to assist the hip joint movement selectively in each step of walking

Info

Publication number: KR20210043338A
Application number: KR1020190126389A
Authority: KR
Inventors: 신영준; 김병운; 김홍철
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-21
Also published as: KR102257701B1

Abstract

An exercise assisting device selectively assisting hip joint movement in each step of walking according to an embodiment comprises: a waist frame mounted on the user's waist; a thigh frame rotatably connected to the waist frame; a linear guide fixed to the waist frame; a slider slidable along the linear guide; a stopper mounted on the thigh frame; an elastic body provided in the linear guide and deformed depending on the sliding of the slider; and an iron wire having one end fixed to the slider and the other end which can be hooked to the stopper.

Description

보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치{MOTION ASSIST TO ASSIST THE HIP JOINT MOVEMENT SELECTIVELY IN EACH STEP OF WALKING}An exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in each step of walking {MOTION ASSIST TO ASSIST THE HIP JOINT MOVEMENT SELECTIVELY IN EACH STEP OF WALKING}

아래의 설명은 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.The following description relates to an exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in steps of walking.

운동 보조 장치는 사용자의 신체 일부 근력을 보조 및 지원하는 시스템이다. 운동 보조 장치는 근력지원 부위에 따라, 전신, 상지, 하지형 및 부분형으로 구분될 수 있다. 하지형 운동 보조 장치는 발목관절, 무릎관절 및 고관절로 구성되며 이 중에서 일부 관절에 구동기가 장착되어 사용자에게 보조력을 전달하도록 설계된다.The exercise assisting device is a system that assists and supports a user's body strength. The exercise assisting device may be divided into a full body, an upper limb, a lower limb type, and a partial type according to the muscle support area. The lower extremity type exercise assisting device is composed of an ankle joint, a knee joint, and a hip joint, and some joints are equipped with actuators to deliver assistive power to the user.

하지형 운동 보조 장치는 외골격의 기구 구조를 통해 힘경로를 생성하여 고중량물의 등짐하중을 지면으로 분산시키는 형태이며, 구동기는 근육량이 많은 무릎관절과 고관절에 장착될 수 있도록 설계하는 것이 일반적이다. 고관절에 장착되는 구동기는 보행 시 스탠스 단계에서 등짐하중을 지지하기 위한 모멘트를 생성하는 역할을 하고, 스윙 단계에서 착용자의 다리에 스윙 모션을 보조하는 역할을 한다. 고관절에 구동기가 장착되면, 그에 따른 전장부 및 전원공급장치 등이 필요하고 시스템의 부피 및 중량이 증대되어 시스템 경량화 설계에 방해요인이다.The lower extremity type exercise assisting device is a type of distributing the back load of heavy objects to the ground by creating a force path through the mechanism structure of the exoskeleton, and the actuator is generally designed to be mounted on the knee joint and hip joint with a large amount of muscle. The actuator mounted on the hip joint plays a role of generating a moment to support the back load at the stance stage during walking, and assists the swing motion to the wearer's leg during the swing stage. When the actuator is mounted on the hip joint, an electric device and a power supply device are required accordingly, and the volume and weight of the system are increased, which is a hindrance to the system lightweight design.

또한, 스윙 단계에서 더 이상 보조력이 필요 없는 시간 동안에도, 운동 보조 장치는 사용자에게 보조력을 인가하기 위해 사용자의 자유로운 동작을 제한함으로써 불편함을 야기해왔다.In addition, even during a time when the assisting force is no longer needed in the swing stage, the exercise assisting device has caused inconvenience by limiting the user's free movement in order to apply the assisting force to the user.

일 실시 예에 따른 발명의 목적은, 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention according to an embodiment is to provide an exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in each step of walking.

일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치는, 사용자의 허리에 장착되는 허리 프레임; 상기 허리 프레임에 회전 가능하게 연결되는 허벅지 프레임; 상기 허리 프레임에 고정되는 선형 가이드; 상기 선형 가이드를 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더; 상기 허벅지 프레임에 장착되는 스토퍼; 상기 선형 가이드 내에 마련되고, 상기 슬라이더의 슬라이딩에 따라 변형하는 탄성체; 및 일단이 상기 슬라이더에 고정되고, 타단이 상기 스토퍼에 걸림 가능한 아이언 와이어를 포함할 수 있다.An exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an embodiment includes: a waist frame mounted on a user's waist; A thigh frame rotatably connected to the waist frame; A linear guide fixed to the waist frame; A slider slidable along the linear guide; A stopper mounted on the thigh frame; An elastic body provided in the linear guide and deformed according to the sliding of the slider; And an iron wire having one end fixed to the slider and the other end engaging the stopper.

상기 탄성체는 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 상기 슬라이더를 상기 허벅지 프레임의 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 밀어내고, 상기 아이언 와이어는 상기 스토퍼에 보조력을 전달할 수 있다.The elastic body is restored to its original shape from the deformed state and pushes the slider in a direction away from the rotational axis of the thigh frame, and the iron wire may transmit an auxiliary force to the stopper.

상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 설정 각도를 이루는 경우, 상기 아이언 와이어는 상기 스토퍼에 접촉하고, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도 미만으로 감소하는 동안, 상기 아이언 와이어는 상기 슬라이더를 상기 허벅지 프레임의 회전축을 향한 방향으로 당기고, 상기 탄성체는 변형될 수 있다.When the thigh frame and the waist frame form a set angle, the iron wire contacts the stopper, and while the angle formed by the thigh frame and the waist frame decreases less than the set angle, the iron wire moves the slider to the slider. Pulling in a direction toward the axis of rotation of the thigh frame, the elastic body can be deformed.

상기 허벅지 프레임이 상기 허리 프레임에 대해 상대적으로 회전하여, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도를 초과할 경우, 상기 스토퍼는 상기 아이언 와이어로부터 분리될 수 있다.When the thigh frame rotates relative to the waist frame and the angle formed by the thigh frame and the waist frame exceeds the set angle, the stopper may be separated from the iron wire.

상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임 상에서 위치 조정이 가능하고, 상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임 상에서 위치 조정될 경우 상기 설정 각도는 조정될 수 있다.The stopper may be positioned on the thigh frame, and when the stopper is positioned on the thigh frame, the set angle may be adjusted.

상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 증가하고, 상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 감소할 수 있다.When the stopper is positioned in a counterclockwise direction about the rotation axis of the thigh frame, the set angle increases, and when the stopper is positioned in a clockwise direction about the rotation axis of the thigh frame, the set angle is Can decrease.

상기 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치는, 상기 허리 프레임에 고정되고, 상기 선형 가이드 및 스토퍼 사이에 위치되고, 상기 아이언 와이어의 일측을 지지하는 경로 설정 부재를 더 포함할 수 있다.The exercise assisting device for selectively assisting the hip joint movement in each step of walking may further include a path setting member fixed to the waist frame, positioned between the linear guide and the stopper, and supporting one side of the iron wire. .

상기 선형 가이드는, 상기 아이언 와이어를 통과시키기 위한 홀을 구비하는 가이드 헤드; 및 상기 가이드 헤드로부터 연장되고, 상기 슬라이더를 수용하기 위한 중공을 구비하는 가이드 바디를 포함할 수 있다.The linear guide may include a guide head having a hole through which the iron wire passes; And a guide body extending from the guide head and having a hollow for accommodating the slider.

상기 탄성체는, 상기 가이드 헤드 및 슬라이더 사이에 위치할 수 있다.The elastic body may be positioned between the guide head and the slider.

일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치는, 사용자의 허리에 장착되는 허리 프레임; 상기 허리 프레임에 회전 가능하게 연결되는 허벅지 프레임; 상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로, 상기 허벅지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 회전 플레이트; 상기 회전 플레이트에 장착되는 스토퍼; 및 일단이 상기 허리 프레임에 고정되고, 타단이 상기 회전 플레이트에 고정되는 토션 스프링을 포함할 수 있다.An exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an embodiment includes: a waist frame mounted on a user's waist; A thigh frame rotatably connected to the waist frame; A rotation plate rotatably connected to the thigh frame around a rotation axis of the thigh frame; A stopper mounted on the rotating plate; And a torsion spring having one end fixed to the waist frame and the other end fixed to the rotation plate.

상기 토션 스프링은 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 상기 회전 플레이트를 회전시키고, 상기 회전 플레이트에 장착된 상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임에 보조력을 전달할 수 있다.The torsion spring rotates the rotation plate while being restored to its original shape from the deformed state, and the stopper mounted on the rotation plate may transmit an auxiliary force to the thigh frame.

상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 설정 각도를 이루는 경우, 상기 허벅지 프레임은 상기 스토퍼에 접촉하고, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도 미만으로 감소하는 동안, 상기 토션 스프링은 변형될 수 있다.When the thigh frame and the waist frame form a set angle, the thigh frame contacts the stopper, and while the angle formed by the thigh frame and the waist frame decreases below the set angle, the torsion spring may be deformed. .

상기 허벅지 프레임이 상기 허리 프레임에 대해 상대적으로 회전하여, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도를 초과할 경우, 상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임으로부터 분리될 수 있다.When the thigh frame rotates relative to the waist frame so that the angle formed by the thigh frame and the waist frame exceeds the set angle, the stopper may be separated from the thigh frame.

상기 스토퍼는 상기 회전 플레이트 상에서 위치 조정이 가능하고, 상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트 상에서 위치 조정될 경우 상기 설정 각도는 조정될 수 있다.The stopper may be positioned on the rotation plate, and when the stopper is positioned on the rotation plate, the set angle may be adjusted.

상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 증가하고, 상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 감소할 수 있다.When the stopper is positioned in a counterclockwise direction about the rotation axis of the rotation plate, the set angle increases, and when the stopper is positioned in a clockwise direction about the rotation axis of the rotation plate, the set angle is Can decrease.

일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치에 따르면, 운동 보조 장치는 구동기 없이도 고관절 운동을 보조할 수 있으므로 전장부 및 전원공급장치 등을 요구하지 않고, 시스템 구성 요소가 단순화되며, 경량화 설계가 가능하고, 전력 소모 감소의 효과가 있다.According to an exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in steps of walking according to an embodiment, the exercise assisting device can assist hip joint movement without an actuator, so that an electric device and a power supply device are not required, and a system component is Simplified, lightweight design is possible, and there is an effect of reducing power consumption.

또한, 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조할 수 있다. 구체적으로, 힐 스트라이크에서부터 토 오프 단계까지 탄성체에 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 통해 스윙 단계에서 활용할 수 있다. 또한, 스윙 단계의 막바지에서는 탄성체를 허벅지 프레임으로부터 분리시킴으로써, 사용자가 자유롭게 하지를 움직일 수 있도록 보조할 수 있다.In addition, the exercise assisting device according to an embodiment may selectively assist hip joint movement in steps of walking. Specifically, energy can be stored in the elastic body from the heel strike to the toe-off stage, and can be utilized in the swing stage through the stored energy. In addition, by separating the elastic body from the thigh frame at the end of the swing step, it is possible to assist the user to freely move the lower limbs.

또한, 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치는 스토퍼의 위치를 조정함으로써, 탄성력이 인가되는 각도 범위 및/또는 자유로운 운동이 가능한 구간 등을 사용자의 요구에 맞게 조정할 수 있는 기능을 갖는다.In addition, the exercise assisting apparatus according to an embodiment has a function of adjusting the position of the stopper to adjust an angle range to which an elastic force is applied and/or a section in which free movement is possible according to a user's request.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 측면도이다.
도 2는 사용자의 보행 단계를 순차적으로 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.
도 4 내지 도 7은 사용자가 보행하는 동안 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도의 변화를 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 3과 비교할 때 스토퍼의 위치가 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 조정된 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 3과 비교할 때 스토퍼의 위치가 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 조정된 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 10과 비교할 때 허벅지 프레임이 후방으로 회전된 상태를 도시한 측면도이다.
도 12는 도 11과 비교할 때 허벅지 프레임이 전방으로 회전된 상태를 도시한 측면도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention. It is limited and should not be interpreted.
1 is a side view of a user wearing an exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in steps of walking according to an exemplary embodiment.
2 is a conceptual diagram schematically showing a user's walking steps sequentially.
3 is a side view illustrating an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an exemplary embodiment.
4 to 7 are side views illustrating changes in angles formed by the thigh frame and the waist frame while the user is walking.
FIG. 8 is a side view illustrating a state in which the stopper is adjusted in a counterclockwise direction around a rotation axis of the thigh frame as compared with FIG. 3.
9 is a side view illustrating a state in which the stopper is adjusted in a clockwise direction around a rotation axis of the thigh frame as compared with FIG. 3.
10 is a side view illustrating an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an exemplary embodiment.
11 is a side view illustrating a state in which the thigh frame is rotated rearward compared to FIG. 10.
12 is a side view illustrating a state in which the thigh frame is rotated forward compared to FIG. 11.

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. Hereinafter, embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

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. In addition, in describing the constituent elements of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are for distinguishing the constituent element from other constituent elements, and the nature, order, or order of the constituent element is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same name in other embodiments. Unless otherwise stated, the description in one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description will be omitted in the overlapping range.

도 1은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 측면도이고, 도 2는 사용자의 보행 단계를 순차적으로 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이다.1 is a side view of a user wearing an exercise assisting device that selectively assists hip joint movement in steps of walking according to an exemplary embodiment, and FIG. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating the user's walking steps sequentially, and FIG. 3 is It is a side view showing an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치(이하, 운동 보조 장치라고 함, 100)은 사용자의 보행을 보조할 수 있다. 운동 보조 장치(100)는 별도의 구동기 없이, 탄성체에 저장된 에너지만으로 사용자의 보행에 필요한 보조력을 제공할 수 있다. 운동 보조 장치(100)는 구동기를 구비하지 않으므로, 간단하고 컴팩트한 구조를 가질 수 있다. 운동 보조 장치(100)는 힐 스트라이크(Heel Strike)에서 시작되어 토 오프(Toe-off)가 종료되는 구간까지 탄성체를 변형시킴으로써 에너지를 저장하고, 토 오프(Toe-off) 상태에서 스윙 단계(Swing phase)로 이어지는 구간까지 저장된 에너지를 보조력으로 활용할 수 있다. 또한, 운동 보조 장치(100)는 스윙 단계의 후반부, 다시 말하면 더 이상 보조력이 필요하지 않는 구간에서, 보조력을 인가하는 부분, 예를 들어 탄성체 및 아이언 와이어를 사용자의 허벅지 프레임으로부터 분리시킴으로써 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, an exercise assisting device (hereinafter referred to as an exercise assisting device 100) that selectively assists hip joint motion in steps of walking according to an embodiment may assist a user's walking. The exercise assisting device 100 may provide an assisting force necessary for a user's walking using only energy stored in the elastic body without a separate actuator. Since the exercise assisting device 100 does not include a driver, it may have a simple and compact structure. The exercise assisting device 100 stores energy by transforming the elastic body from the heel strike to the end of the toe-off, and the swing step in the toe-off state (Swing The energy stored up to the section leading to the phase) can be used as auxiliary power. In addition, the exercise assisting device 100 separates the part to which the assisting force is applied, for example, the elastic body and the iron wire, from the user's thigh frame in the second half of the swing step, that is, in the section where the assisting force is no longer required Can improve the fit.

참고로, 도 2의 가장 왼쪽으로부터 오른쪽으로 갈수록, 사용자가 보행 단계 중 힐 스트라이크 단계, 토 오프 단계, 스윙 단계 초기 및 스윙 단기 말기에 해당하는 그림을 개략적으로 도시하는 것이다.For reference, as it goes from the far left to the right of FIG. 2, the user schematically shows the pictures corresponding to the heel strike stage, the toe-off stage, the early stage of the swing stage, and the end of the swing period among the walking stages.

운동 보조 장치(100)는, 허리 프레임(11), 허벅지 프레임(12), 선형 가이드(13), 슬라이더(14), 스토퍼(15), 탄성체(16), 고정 부재(17), 경로 설정 부재(18), 아이언 와이어(19), 허리 전방 착용부(91), 등판 지지부(92) 및 허벅지 착용부(93)를 포함할 수 있다.The exercise assisting device 100 is a waist frame 11, a thigh frame 12, a linear guide 13, a slider 14, a stopper 15, an elastic body 16, a fixing member 17, a path setting member (18), an iron wire 19, a waist front wearing portion 91, a back support portion 92, and a thigh wearing portion 93 may be included.

허리 프레임(11)은 사용자의 허리에 장착될 수 있다. 허리 프레임(11)은 사용자의 골반 상측에 고정될 수 있다. 허리 프레임(11)은 선형 가이드(13) 및 경로 설정 부재(18)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 허리 프레임(11)은 선형 가이드(13) 및 경로 설정 부재(18) 중 적어도 하나를 수용하기 위한 중공을 구비할 수 있다.The waist frame 11 may be mounted on the user's waist. The waist frame 11 may be fixed to the upper side of the user's pelvis. The waist frame 11 can support the linear guide 13 and the routing member 18. For example, the waist frame 11 may have a hollow for accommodating at least one of the linear guide 13 and the path setting member 18.

허벅지 프레임(12)은 허리 프레임(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 허벅지 프레임(12)은 회전축(A)을 중심으로 회전할 수 있다. 회전축(A)은 사용자(U)의 고관절 축과 나란할 수 있다. 허벅지 프레임(12)은 스토퍼(15)를 고정시키기 위한 고정 파트(94)를 구비하는 허벅지 프레임 헤드(121)와, 허벅지 프레임 헤드(121)로부터 연장되는 허벅지 프레임 바디(122)를 포함할 수 있다.The thigh frame 12 may be rotatably connected to the waist frame 11. For example, the thigh frame 12 may rotate around the rotation axis A. The rotation axis A may be parallel to the hip joint axis of the user U. The thigh frame 12 may include a thigh frame head 121 having a fixing part 94 for fixing the stopper 15 and a thigh frame body 122 extending from the thigh frame head 121. .

허리 전방 착용부(91)는 허리 프레임(11)의 전방에 연결될 수 있다. 허리 전방 착용부(91)는 예를 들어 패브릭 또는 탄성 재질의 밴드일 수 있다. 허리 전방 착용부(91)는 허리 프레임(11)과 함께 사용자(U)의 허리를 감쌀 수 있다. 등판 지지부(92)는 허리 프레임(11)의 후방에 위치할 수 있다. 등판 지지부(92)는 사용자에 인가되는 등짐 하중을 지지할 수 있다. 허벅지 착용부(93)는 사용자(U)의 허벅지를 둘러쌀 수 있다. 허벅지 착용부(93)는 예를 들어 패브릭 또는 탄성 재질을 밴드일 수 있다.The waist front wearing part 91 may be connected to the front of the waist frame 11. The waist front wearing part 91 may be, for example, a fabric or a band made of an elastic material. The waist front wearing part 91 may wrap the waist of the user U together with the waist frame 11. The back plate support 92 may be located at the rear of the waist frame 11. The back plate support part 92 may support a back load applied to a user. The thigh wearing part 93 may surround the thigh of the user U. The thigh wearing part 93 may be a band made of, for example, a fabric or an elastic material.

선형 가이드(13)는 허리 프레임(11)에 고정되고, 슬라이더(14)의 선형 운동을 보조할 수 있다. 선형 가이드(13)는 허리 프레임(11)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다. 선형 가이드(13)는 슬라이더(14)의 일측을 지지하여, 슬라이더(14)가 1자유도 운동할 수 있도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 선형 가이드(13)는 슬라이더(14)의 선형 운동을 가이드하기 위한 중공을 가질 수 있다. 선형 가이드(13)는 가이드 헤드(131) 및 가이드 바디(132)를 포함할 수 있다.The linear guide 13 is fixed to the waist frame 11 and may assist the linear movement of the slider 14. The linear guide 13 may be provided along the length direction of the waist frame 11. The linear guide 13 may support one side of the slider 14 to assist the slider 14 to move even one degree of freedom. For example, the linear guide 13 may have a hollow for guiding the linear motion of the slider 14. The linear guide 13 may include a guide head 131 and a guide body 132.

가이드 헤드(131)는 아이언 와이어(19)를 통과시키기 위한 홀을 구비할 수 있다. 아이언 와이어(19)는 가이드 헤드(131)에 구비된 홀을 통과할 수 있고, 아이언 와이어(19)는 가이드 헤드(131)를 통과하는 동안 일자 형상을 이룰 수 있다.The guide head 131 may have a hole through which the iron wire 19 passes. The iron wire 19 may pass through a hole provided in the guide head 131, and the iron wire 19 may form a straight shape while passing through the guide head 131.

가이드 바디(132)는 가이드 헤드(131)로부터 연장되고, 슬라이더(14) 및 탄성체(16)를 수용하기 위한 중공을 구비할 수 있다.The guide body 132 extends from the guide head 131 and may have a hollow for accommodating the slider 14 and the elastic body 16.

슬라이더(14)는 선형 가이드(13)를 따라 슬라이딩 가능하다. 예를 들어, 슬라이더(14)는 선형 가이드(13)의 중공의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 슬라이더(14)는 선형 가이드(13)를 따라 1자유도 운동 가능하다.The slider 14 is slidable along the linear guide 13. For example, the slider 14 may have a shape corresponding to the hollow cross-sectional shape of the linear guide 13. The slider 14 can move one degree of freedom along the linear guide 13.

스토퍼(15)는 허벅지 프레임(12)에 장착될 수 있다. 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)에 걸릴 수 있다. 스토퍼(15)는 보행 단계에 따라 아이언 와이어(19)에 걸리거나, 아이언 와이어(19)로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 스토퍼(15)가 아이언 와이어(19)에 걸린 상태에서 스토퍼(15)가 아이언 와이어(19)를 당기는 경우, 탄성체(16)는 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같이, 탄성체(16)가 가이드 헤드(131) 및 슬라이더(14) 사이에 위치될 경우, 아이언 와이어(19)가 당겨지는 동안, 탄성체(16)는 수축될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았으나, 탄성체(16)가 가이드 바디(132) 및 슬라이더(14) 사이에 위치될 경우, 아이언 와이어(19)가 당겨지는 동안, 탄성체(16)는 신장될 수 있다.The stopper 15 may be mounted on the thigh frame 12. The stopper 15 can be caught by the iron wire 19. The stopper 15 may be caught by the iron wire 19 or separated from the iron wire 19 according to the walking step. For example, when the stopper 15 pulls the iron wire 19 while the stopper 15 is caught by the iron wire 19, the elastic body 16 may be deformed. For example, as shown in FIG. 3, when the elastic body 16 is positioned between the guide head 131 and the slider 14, while the iron wire 19 is pulled, the elastic body 16 may be contracted. As another example, although not shown, when the elastic body 16 is positioned between the guide body 132 and the slider 14, the elastic body 16 may be elongated while the iron wire 19 is pulled.

스토퍼(15)는 허벅지 프레임(12) 상에서 위치 조정 가능하다. 예를 들어, 스토퍼(15)는 고정 부재(17)를 통해 허벅지 프레임(12)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 허벅지 프레임(12)은 스토퍼(15)를 고정시키기 위한 고정 파트(94)를 구비할 수 있다. 고정 파트(94)는 복수 개의 고정 홀(94a)을 구비할 수 있고, 고정 부재(17)는 스토퍼(15)를 관통하여 고정 홀(94a)에 체결되는 방식으로 스토퍼(15)를 허벅지 프레임(12)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(17)는 스토퍼(15)의 회전을 방지하기 위해 적어도 2개의 고정 부재, 제 1 고정 부재(171) 및 제 2 고정 부재(172)를 포함할 수 있다. 고정 부재(17)는 볼트일 수 있고, 고정 파트(94)를 기준으로 고정 부재(17)의 반대편에는 너트가 체결될 수 있다. 스토퍼(15)를 허벅지 프레임(12)에 고정하기 위한 수단은 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.The stopper 15 is adjustable in position on the thigh frame 12. For example, the stopper 15 may be fixed to the thigh frame 12 through the fixing member 17. For example, the thigh frame 12 may include a fixing part 94 for fixing the stopper 15. The fixing part 94 may have a plurality of fixing holes 94a, and the fixing member 17 penetrates the stopper 15 and is fastened to the fixing hole 94a. 12) can be fixed. For example, the fixing member 17 may include at least two fixing members, a first fixing member 171 and a second fixing member 172 to prevent rotation of the stopper 15. The fixing member 17 may be a bolt, and a nut may be fastened to the opposite side of the fixing member 17 based on the fixing part 94. It should be noted that the means for fixing the stopper 15 to the thigh frame 12 is not limited thereto.

탄성체(16)는 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 슬라이더(14)를 허벅지 프레임(12)의 회전축(A)으로부터 멀어지는 방향으로 밀어내고, 아이언 와이어(19)는 스토퍼(15)에 보조력을 전달할 수 있다. 탄성체(16)는 선형 가이드(13) 내에 마련되고, 슬라이더(14)의 슬라이딩에 따라 변형될 수 있다. 탄성체(16)는 예를 들어, 가이드 헤드(131) 및 슬라이더(14) 사이에 배치될 수 있다. 슬라이더(14)가 회전축(A)을 향한 방향으로 슬라이딩할 경우, 탄성체(16)는 수축할 수 있다.The elastic body 16 is restored to its original shape from the deformed state and pushes the slider 14 away from the rotational axis A of the thigh frame 12, and the iron wire 19 assists the stopper 15. Can be delivered. The elastic body 16 is provided in the linear guide 13 and may be deformed according to the sliding of the slider 14. The elastic body 16 may be disposed between the guide head 131 and the slider 14, for example. When the slider 14 slides in the direction toward the rotation axis A, the elastic body 16 may contract.

경로 설정 부재(18)는 아이언 와이어(19)가 과도하게 변형되지 않도록 보조하고, 아이언 와이어(19)의 경로를 설정할 수 있다. 경로 설정 부재(18)는 허리 프레임(11)에 고정되고, 선형 가이드(13) 및 스토퍼(15) 사이에 위치되고, 아이언 와이어(19)의 일측을 지지할 수 있다. 경로 설정 부재(18)는 예를 들어, 아이언 와이어(19)의 상측을 지지할 수 있다.The path setting member 18 assists the iron wire 19 from being excessively deformed and may set the path of the iron wire 19. The route setting member 18 is fixed to the waist frame 11, is positioned between the linear guide 13 and the stopper 15, and can support one side of the iron wire 19. The routing member 18 can support the upper side of the iron wire 19, for example.

아이언 와이어(19)는 일단이 슬라이더(14)에 고정되고, 타단이 스토퍼(15)에 걸림 가능하다. 아이언 와이어(19)의 일단은 슬라이더(14)에 고정된 상태를 항상 유지하며, 아이언 와이어(19)의 타단은 보행 단계에 따라 스토퍼(15)에 걸리거나, 스토퍼(15)로부터 이격될 수 있다. 아이언 와이어(19)가 스토퍼(15)에 걸린 상태에서는, 아이언 와이어(19)는 허벅지 프레임(12)의 회전 동력을 탄성체(16)에 전달하여 탄성체(16)에 저장된 에너지를 증가시킬 수도 있고, 탄성체(16)에 저장된 에너지를 허벅지 프레임(12)으로 전달하여 보행에 필요한 보조력을 전달할 수도 있다. 한편, 아이언 와이어(19)가 스토퍼(15)로부터 분리된 상태에서는, 허벅지 프레임(12)은 회전축(A)을 통해서만 허리 프레임(11)에 연결된 상태이므로, 사용자는 자유롭게 허벅지 운동을 수행할 수 있다. 이와 같은 방식에 따르면, 힘이 많이 드는 구간, 예를 들어 토 오프에서부터 스윙 단계 초기까지는 아이언 와이어(19)를 통해 탄성체(16)의 에너지를 허벅지 프레임(12)으로 전달하고, 힘이 많이 들지 않는 구간, 예를 들어 스윙 단계 중기부터 말기까지는 아이언 와이어(19)가 스토퍼(15)로부터 분리되어 사용자(U)의 자유로운 동작을 유도할 수 있다.One end of the iron wire 19 is fixed to the slider 14 and the other end can be caught by the stopper 15. One end of the iron wire 19 is always kept fixed to the slider 14, and the other end of the iron wire 19 may be caught by the stopper 15 or separated from the stopper 15 depending on the walking step. . When the iron wire 19 is caught by the stopper 15, the iron wire 19 transmits the rotational power of the thigh frame 12 to the elastic body 16 to increase the energy stored in the elastic body 16, The energy stored in the elastic body 16 may be transferred to the thigh frame 12 to deliver an assisting force required for walking. On the other hand, in the state where the iron wire 19 is separated from the stopper 15, the thigh frame 12 is connected to the waist frame 11 only through the rotation axis A, so that the user can freely perform the thigh exercise. . According to this method, the energy of the elastic body 16 is transferred to the thigh frame 12 through the iron wire 19 from a section where a lot of force is required, for example, from the toe-off to the beginning of the swing stage. The iron wire 19 is separated from the stopper 15 from the middle to the end of the period, for example, the swing stage, so that the user U can freely move.

아이언 와이어(19)는 스토퍼(15)에 걸리는 와이어 헤드(151)와, 와이어 헤드(151)로부터 선형 가이드(13) 내부로 연장되어 슬라이더(14)에 연결되는 와이어 바디(152)를 포함할 수 있다. 와이어 바디(152)의 적어도 일부는 탄성체(16)에 의해 둘러싸일 수 있다.The iron wire 19 may include a wire head 151 applied to the stopper 15 and a wire body 152 extending from the wire head 151 into the linear guide 13 and connected to the slider 14. have. At least a portion of the wire body 152 may be surrounded by the elastic body 16.

스토퍼(15)는 허벅지 프레임(12) 상에서 위치 조정이 가능하다. 스토퍼(15)가 허벅지 프레임(12) 상에서 위치 조정될 경우, 허리 프레임(11) 및 허벅지 프레임(12)이 접촉하는 각도인 '설정 각도'는 조정될 수 있다. 예를 들어, 힐 스트라이크 상태에서부터 토 오프 상태로 진행되는 동안, 허벅지 프레임(12)은 허리 프레임(11)에 근접하는 방향으로 회전할 수 있다. 다시 말하면, 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 이루는 각도(θ)는 감소할 수 있다. 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 어느 각도를 이룰 때, 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)에 접촉할 수 있다. 그 어느 각도를 본원에서는 '설정 각도'라고 하기로 한다. 즉, 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 이루는 각도가 설정 각도를 초과할 경우, 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)로부터 이격된 상태이며, 사용자는 허벅지 프레임(12)을 자유로이 구동할 수 있는 상태이며, 허벅지 프레임(12)은 회전축(A)에만 연결된 상태이다. 한편, 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 이루는 각도가 설정 각도 이하일 경우, 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)에 걸린 상태이며, 허벅지 프레임(12)과 탄성체(16)는 서로 에너지를 주고 받을 수 있다.The stopper 15 can be positioned on the thigh frame 12. When the stopper 15 is positioned on the thigh frame 12, the'set angle', which is the angle at which the waist frame 11 and the thigh frame 12 contact each other, may be adjusted. For example, while progressing from a heel strike state to a toe-off state, the thigh frame 12 may rotate in a direction close to the waist frame 11. In other words, the angle θ formed by the thigh frame 12 and the waist frame 11 may decrease. When the thigh frame 12 and the waist frame 11 achieve a certain angle, the stopper 15 may contact the iron wire 19. Any angle will be referred to herein as a'set angle'. That is, when the angle formed by the thigh frame 12 and the waist frame 11 exceeds the set angle, the stopper 15 is in a state separated from the iron wire 19, and the user freely drives the thigh frame 12 It is in a state that can be done, and the thigh frame 12 is connected only to the rotating shaft (A). On the other hand, when the angle formed by the thigh frame 12 and the waist frame 11 is less than or equal to the set angle, the stopper 15 is caught by the iron wire 19, and the thigh frame 12 and the elastic body 16 Can give and receive.

도 4 내지 도 7은 사용자가 보행하는 동안 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도의 변화를 도시하는 측면도이다.4 to 7 are side views illustrating changes in angles formed by the thigh frame and the waist frame while the user is walking.

도 4는 사용자가 힐 스트라이크 단계에 있을 때의 운동 보조 장치의 모습이고, 도 5는 사용자가 토 오프 단계에 있을 때의 운동 보조 장치의 모습이고, 도 6은 사용자가 스윙 단계 초기에 있을 때의 운동 보조 장치의 모습이고, 도 7은 사용자가 스윙 단계 말기에 있을 때의 운동 보조 장치의 모습이다.FIG. 4 is a view of an exercise assistance device when the user is in a heel strike stage, FIG. 5 is a view of an exercise assistance device when the user is in a toe-off stage, and FIG. 6 is a view when the user is in the early swing stage. It is a state of the exercise assisting device, and FIG. 7 is a state of the exercise assisting device when the user is at the end of the swing stage.

도 4를 참조하면, 힐 스트라이크 단계에서 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)에 접촉된 상태일 수 있다. 힐 스트라이크 단계에서 허리 프레임(11) 및 허벅지 프레임(12)이 이루는 각도는 Θ11일 수 있다. 설정 각도는 Θ11와 같거나 Θ11보다 클 수 있다. 허벅지 프레임(12)은 토 오프 단계로 이동하는 동안 허리 프레임(11)을 향한 방향으로 회전축(A)을 중심으로 회전한다. 그 동안, 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)를 당기게 되고, 아이언 와이어(19)는 슬라이더(14)를 당기게 된다. 슬라이더(14)는 선형 가이드(13) 내측에서 회전축(A)을 향한 방향으로 이동하게 되고, 탄성체(16)는 수축한다.Referring to FIG. 4, in the heel strike step, the stopper 15 may be in contact with the iron wire 19. In the heel strike step, an angle formed by the waist frame 11 and the thigh frame 12 may be Θ11. The set angle may be equal to or greater than Θ11. The thigh frame 12 rotates about the rotation axis A in the direction toward the waist frame 11 while moving to the toe-off step. In the meantime, the stopper 15 pulls the iron wire 19, and the iron wire 19 pulls the slider 14. The slider 14 moves from the inside of the linear guide 13 toward the rotation axis A, and the elastic body 16 contracts.

허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 설정 각도를 이루는 경우, 아이언 와이어(19)는 스토퍼(15)에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 달리, 스토퍼(15)의 위치에 따라 힐 스트라이크 단계에서 스토퍼(15)가 아이언 와이어(19)로부터 이격될 수 있는데, 이 경우, 힐 스트라이크 단계에서 토 오프 단계로 전환되는 도중, 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 설정 각도를 이루는 경우, 아이언 와이어(19)는 스토퍼(15)에 접촉할 수 있다.When the thigh frame 12 and the waist frame 11 form a set angle, the iron wire 19 may contact the stopper 15. For example, unlike shown, the stopper 15 may be spaced apart from the iron wire 19 in the heel strike step according to the position of the stopper 15, in this case, the transition from the heel strike step to the toe-off step In the middle, when the thigh frame 12 and the waist frame 11 form a set angle, the iron wire 19 may contact the stopper 15.

도 5를 참조하면, 토 오프 단계에서 탄성체(16)는 최대 수축 상태일 수 있다. 토 오프 단계에서 허리 프레임(11) 및 허벅지 프레임(12)이 이루는 각도는 Θ12일 수 있다.Referring to FIG. 5, the elastic body 16 may be in a maximum contraction state in the toe-off step. The angle formed by the waist frame 11 and the thigh frame 12 in the toe-off step may be Θ12.

도 6을 참조하면, 스윙 단계 초기에서 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)에 접촉된 상태일 수 있다. 스윙 단계 초기에서 허리 프레임(11) 및 허벅지 프레임(12)이 이루는 각도는 Θ13일 수 있다. 토 오프 단계에서 스윙 단계 초기로 전환되는 동안, 수축된 탄성체는 원래의 형상으로 복원되면서 스토퍼(15)에 보조력을 전달할 수 있다.Referring to FIG. 6, the stopper 15 may be in contact with the iron wire 19 at the beginning of the swing step. An angle formed by the waist frame 11 and the thigh frame 12 at the initial stage of the swing step may be Θ13. During the transition from the toe-off stage to the initial swing stage, the contracted elastic body may be restored to its original shape and transmit the assisting force to the stopper 15.

도 7을 참조하면, 스윙 단계 말기에서 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)로부터 이격된 상태일 수 있다. 스윙 단계 말기에서 허리 프레임(11) 및 허벅지 프레임(12)이 이루는 각도는 Θ14일 수 있다. Θ14는 설정 각도보다 크다. 허벅지 프레임(12)이 허리 프레임(11)에 대해 상대적으로 회전하여, 허벅지 프레임(12) 및 허리 프레임(11)이 이루는 각도가 설정 각도를 초과할 경우, 스토퍼(15)는 아이언 와이어(19)로부터 분리될 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 스윙 단계 말기에서 사용자의 허벅지에 불필요한 동력이 전달되는 현상을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 7, at the end of the swing stage, the stopper 15 may be in a state spaced apart from the iron wire 19. At the end of the swing stage, the angle formed by the waist frame 11 and the thigh frame 12 may be Θ14. Θ14 is greater than the set angle. When the thigh frame 12 is relatively rotated with respect to the waist frame 11 and the angle formed by the thigh frame 12 and the waist frame 11 exceeds the set angle, the stopper 15 is an iron wire 19 Can be separated from According to this structure, it is possible to prevent unnecessary power from being transmitted to the user's thigh at the end of the swing stage.

도 8은 도 3과 비교할 때 스토퍼의 위치가 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 조정된 상태를 도시한 측면도이고, 도 9는 도 3과 비교할 때 스토퍼의 위치가 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 조정된 상태를 도시한 측면도이다.8 is a side view showing a state in which the position of the stopper is adjusted counterclockwise with respect to the rotation axis of the thigh frame as compared to FIG. 3, and FIG. 9 is a side view showing the position of the stopper when compared to FIG. It is a side view showing a state adjusted in the clockwise direction.

스토퍼(15)는 고정 파트(94)에 고정될 수 있는데, 고정 파트(94)는 회전축(A)을 중심으로 한 원형 경로를 이룰 수 있다. 스토퍼(15)가 허벅지 프레임(12)의 회전축(A)을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 설정 각도는 증가하고, 스토퍼(15)가 허벅지 프레임(12)의 회전축(A)을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 설정 각도는 감소할 수 있다. 설정 각도가 증가할 경우, 힐 스트라이크 상태에서부터 토 오프 상태로 진행되는 동안 탄성체(16)가 수축되는 구간이 증가하므로, 탄성체(16)가 저장할 수 있는 에너지가 증가하며, 토 오프 상태로부터 스윙 단계로 이동하는 동안 탄성체(16)는 상대적으로 긴 시간동안 보조력을 허벅지 프레임(12)에 전달할 수 있다. 사용자(U)는 보조력이 필요한 정도에 기초하여 스토퍼(15)의 위치를 조정할 수 있다.The stopper 15 may be fixed to the fixed part 94, and the fixed part 94 may form a circular path around the rotation axis A. When the stopper (15) is adjusted in the counterclockwise direction around the rotation axis (A) of the thigh frame (12), the set angle increases, and the stopper (15) centers on the rotation axis (A) of the thigh frame (12). If the position is adjusted in the clockwise direction, the setting angle may decrease. When the set angle increases, since the section in which the elastic body 16 contracts increases while the heel strike state is in the toe-off state, the energy that the elastic body 16 can store increases, and from the toe-off state to the swing phase. During movement, the elastic body 16 can transmit the assisting force to the thigh frame 12 for a relatively long time. The user U may adjust the position of the stopper 15 based on the degree to which the assisting force is required.

도 10은 일 실시 예에 따른 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치를 도시한 측면도이고, 도 11은 도 10과 비교할 때 허벅지 프레임이 후방으로 회전된 상태를 도시한 측면도이고, 도 12는 도 11과 비교할 때 허벅지 프레임이 전방으로 회전된 상태를 도시한 측면도이다.FIG. 10 is a side view showing an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking according to an embodiment, and FIG. 11 is a side view showing a state in which the thigh frame is rotated rearward compared to FIG. 10, and FIG. 12 is a side view illustrating a state in which the thigh frame is rotated forward as compared with FIG. 11.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치(이하, 운동 보조 장치)는 허리 프레임(21), 허벅지 프레임(22), 회전 플레이트(23), 스토퍼(24) 및 토션 스프링(25)을 포함할 수 있다.10 to 12, an exercise assisting device (hereinafter, an exercise assisting device) for selectively assisting hip joint movement in steps of walking includes a waist frame 21, a thigh frame 22, a rotating plate 23, and a stopper. 24) and a torsion spring 25.

허리 프레임(21)은 사용자의 허리에 장착될 수 있다.The waist frame 21 may be mounted on the user's waist.

허벅지 프레임(22)은 허리 프레임(21)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 허벅지 프레임(22)은 회전축(A)을 중심으로 회전할 수 있다.The thigh frame 22 may be rotatably connected to the waist frame 21. The thigh frame 22 may rotate around the rotation axis A.

회전 플레이트(23)는 회전축(A)을 중심으로 회전할 수 있다. 다시 말하면, 회전 플레이트(23)는 허벅지 프레임(22)과 동축으로 운동할 수 있다. 회전 플레이트(23)는 허벅지 프레임(22)으로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다.The rotation plate 23 may rotate about the rotation axis A. In other words, the rotating plate 23 can move coaxially with the thigh frame 22. The rotating plate 23 may rotate by receiving power from the thigh frame 22.

스토퍼(24)는 회전 플레이트(23)에 장착될 수 있다. 스토퍼(24)는 위치 조정이 가능하다. 허벅지 프레임(22)은 회전 플레이트(23)에 직접적으로 동력을 전달하지 않고, 스토퍼(24)를 통해 회전 플레이트(23)를 회전시킬 수 있다.The stopper 24 may be mounted on the rotating plate 23. The stopper 24 can be positioned. The thigh frame 22 may rotate the rotating plate 23 through the stopper 24 without directly transmitting power to the rotating plate 23.

토션 스프링(25)은 허리 프레임(21)에 고정된 제 1 스프링 고정부(29a)와, 회전 플레이트(23)에 고정된 제 2 스프링 고정부(29b)에 각각 연결될 수 있다. 토션 스프링(25)은 회전 플레이트(23)에 회전에 기초하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 허벅지 프레임(22)이 후방으로 회전하여 스토퍼(24)를 밀어낼 경우, 회전 플레이트(23)는 회전축(A)을 중심으로 반시계 방향으로 회전할 수 있고, 토션 스프링(25)에는 에너지가 저장될 수 있다. 토션 스프링(25)에 저장된 에너지는 허벅지 프레임(22)에 전달되어 보행을 보조할 수 있다.The torsion spring 25 may be connected to a first spring fixing part 29a fixed to the waist frame 21 and a second spring fixing part 29b fixed to the rotating plate 23, respectively. The torsion spring 25 may be deformed based on rotation on the rotating plate 23. For example, when the thigh frame 22 rotates backward to push the stopper 24, the rotation plate 23 can rotate counterclockwise around the rotation axis A, and the torsion spring 25 Energy can be stored. Energy stored in the torsion spring 25 may be transferred to the thigh frame 22 to assist walking.

토션 스프링(25)은 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 상기 회전 플레이트(23)를 회전시키고, 회전 플레이트(23)에 장착된 스토퍼(24)는 허벅지 프레임(22)에 보조력을 전달할 수 있다.The torsion spring 25 rotates the rotating plate 23 while being restored to its original shape from the deformed state, and the stopper 24 mounted on the rotating plate 23 can transmit the auxiliary force to the thigh frame 22. have.

허벅지 프레임(22) 및 허리 프레임(21)이 설정 각도를 이루는 경우, 허벅지 프레임(22)은 스토퍼(24)에 접촉할 수 있다. 도 10은 허벅지 프레임(22) 및 허리 프레임(21)이 설정 각도를 이루는 모습을 도시한다. 허벅지 프레임(22) 및 허리 프레임(21)이 이루는 각도가 설정 각도 미만으로 감소하는 동안, 토션 스프링(25)은 변형될 수 있다.When the thigh frame 22 and the waist frame 21 form a set angle, the thigh frame 22 may contact the stopper 24. 10 shows a state in which the thigh frame 22 and the waist frame 21 form a set angle. While the angle formed by the thigh frame 22 and the waist frame 21 decreases below the set angle, the torsion spring 25 may be deformed.

허벅지 프레임(22)이 허리 프레임(21)에 대해 상대적으로 회전하여, 허벅지 프레임(22) 및 허리 프레임(21)이 이루는 각도가 설정 각도를 초과할 경우, 스토퍼(24)는 허벅지 프레임(22)으로부터 분리될 수 있다.When the thigh frame 22 is relatively rotated with respect to the waist frame 21, and the angle formed by the thigh frame 22 and the waist frame 21 exceeds the set angle, the stopper 24 is the thigh frame 22 Can be separated from

스토퍼(24)는 회전 플레이트(23) 상에서 위치 조정이 가능하고, 스토퍼(24)가 회전 플레이트(23) 상에서 위치 조정될 경우 설정 각도는 조정될 수 있다.The stopper 24 can be positioned on the rotating plate 23, and when the stopper 24 is positioned on the rotating plate 23, the set angle can be adjusted.

스토퍼(24)가 회전 플레이트(23)의 회전축(A)을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 설정 각도는 증가할 수 있다. 스토퍼(24)가 회전 플레이트(23)의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 설정 각도는 감소할 수 있다.When the stopper 24 is positioned in a counterclockwise direction around the rotation axis A of the rotation plate 23, the set angle may increase. When the stopper 24 is positioned in a clockwise direction around the rotation axis of the rotation plate 23, the set angle may decrease.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, various modifications and variations are possible from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as the described structure, device, etc. are combined or combined in a form different from the described method, or in other components or equivalents. Even if substituted or substituted by, appropriate results can be achieved.

Claims

사용자의 허리에 장착되는 허리 프레임;
상기 허리 프레임에 회전 가능하게 연결되는 허벅지 프레임;
상기 허리 프레임에 고정되는 선형 가이드;
상기 선형 가이드를 따라 슬라이딩 가능한 슬라이더;
상기 허벅지 프레임에 장착되는 스토퍼;
상기 선형 가이드 내에 마련되고, 상기 슬라이더의 슬라이딩에 따라 변형하는 탄성체; 및
일단이 상기 슬라이더에 고정되고, 타단이 상기 스토퍼에 걸림 가능한 아이언 와이어를 포함하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
A waist frame mounted on the user's waist;
A thigh frame rotatably connected to the waist frame;
A linear guide fixed to the waist frame;
A slider slidable along the linear guide;
A stopper mounted on the thigh frame;
An elastic body provided in the linear guide and deformed by sliding of the slider; And
One end is fixed to the slider, the other end is an exercise assisting device for selectively assisting the hip joint movement in a walking step including an iron wire that can be hooked to the stopper.

제 1 항에 있어서,
상기 탄성체는 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 상기 슬라이더를 상기 허벅지 프레임의 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 밀어내고, 상기 아이언 와이어는 상기 스토퍼에 보조력을 전달하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 1,
The elastic body is restored to its original shape from the deformed state and pushes the slider in a direction away from the rotational axis of the thigh frame, and the iron wire selectively assists hip joint movement in steps of walking that transmits an auxiliary force to the stopper. Exercise aids.

제 1 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 설정 각도를 이루는 경우, 상기 아이언 와이어는 상기 스토퍼에 접촉하고,
상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도 미만으로 감소하는 동안, 상기 아이언 와이어는 상기 슬라이더를 상기 허벅지 프레임의 회전축을 향한 방향으로 당기고, 상기 탄성체는 변형되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 1,
When the thigh frame and the waist frame form a set angle, the iron wire contacts the stopper,
While the angle formed by the thigh frame and the waist frame decreases to less than the set angle, the iron wire pulls the slider in a direction toward the rotational axis of the thigh frame, and the elastic body selectively performs hip joint motion in a deformed gait step. Assistive exercise aids.

제 3 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임이 상기 허리 프레임에 대해 상대적으로 회전하여, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도를 초과할 경우, 상기 스토퍼는 상기 아이언 와이어로부터 분리되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 3,
When the thigh frame is relatively rotated with respect to the waist frame, and the angle formed by the thigh frame and the waist frame exceeds the set angle, the stopper selectively assists hip joint movement in steps of walking separated from the iron wire. Exercise assisting device.

제 4 항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임 상에서 위치 조정이 가능하고, 상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임 상에서 위치 조정될 경우 상기 설정 각도는 조정되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 4,
The stopper can be positioned on the thigh frame, and when the stopper is positioned on the thigh frame, the set angle is adjusted, an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking.

제 5 항에 있어서,
상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 증가하고,
상기 스토퍼가 상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 감소하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 5,
When the stopper is adjusted in a counterclockwise direction about the rotation axis of the thigh frame, the set angle increases,
When the stopper is positioned in a clockwise direction about the rotation axis of the thigh frame, the set angle is decreased. The exercise assisting device selectively assists the hip joint movement in steps of walking.

제 1 항에 있어서,
상기 허리 프레임에 고정되고, 상기 선형 가이드 및 스토퍼 사이에 위치되고, 상기 아이언 와이어의 일측을 지지하는 경로 설정 부재를 더 포함하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 1,
An exercise assisting device that is fixed to the waist frame, is positioned between the linear guide and the stopper, and further comprises a path setting member supporting one side of the iron wire.

제 1 항에 있어서,
상기 선형 가이드는,
상기 아이언 와이어를 통과시키기 위한 홀을 구비하는 가이드 헤드; 및
상기 가이드 헤드로부터 연장되고, 상기 슬라이더를 수용하기 위한 중공을 구비하는 가이드 바디를 포함하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 1,
The linear guide,
A guide head having a hole through which the iron wire passes; And
An exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking including a guide body extending from the guide head and having a hollow for accommodating the slider.

제 8 항에 있어서,
상기 탄성체는, 상기 가이드 헤드 및 슬라이더 사이에 위치하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 8,
The elastic body is an exercise assisting device for selectively assisting the hip joint movement in steps of walking located between the guide head and the slider.

사용자의 허리에 장착되는 허리 프레임;
상기 허리 프레임에 회전 가능하게 연결되는 허벅지 프레임;
상기 허벅지 프레임의 회전축을 중심으로, 상기 허벅지 프레임에 회전 가능하게 연결되는 회전 플레이트;
상기 회전 플레이트에 장착되는 스토퍼; 및
일단이 상기 허리 프레임에 고정되고, 타단이 상기 회전 플레이트에 고정되는 토션 스프링을 포함하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
A waist frame mounted on the user's waist;
A thigh frame rotatably connected to the waist frame;
A rotation plate rotatably connected to the thigh frame around the rotation axis of the thigh frame;
A stopper mounted on the rotating plate; And
An exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking, including a torsion spring having one end fixed to the waist frame and the other end fixed to the rotation plate.

제 10 항에 있어서,
상기 토션 스프링은 변형된 상태로부터 원래의 형상으로 복원되면서 상기 회전 플레이트를 회전시키고, 상기 회전 플레이트에 장착된 상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임에 보조력을 전달하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 10,
The torsion spring rotates the rotation plate while restoring to its original shape from the deformed state, and the stopper mounted on the rotation plate selectively assists hip joint movement in steps of walking that transmits an auxiliary force to the thigh frame. Auxiliary device.

제 10 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 설정 각도를 이루는 경우, 상기 허벅지 프레임은 상기 스토퍼에 접촉하고,
상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도 미만으로 감소하는 동안, 상기 토션 스프링은 변형되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 10,
When the thigh frame and the waist frame form a set angle, the thigh frame is in contact with the stopper,
While the angle formed by the thigh frame and the waist frame is reduced to less than the set angle, the torsion spring is an exercise assisting device for selectively assisting the hip joint movement in a deformed walking step.

제 12 항에 있어서,
상기 허벅지 프레임이 상기 허리 프레임에 대해 상대적으로 회전하여, 상기 허벅지 프레임 및 허리 프레임이 이루는 각도가 상기 설정 각도를 초과할 경우, 상기 스토퍼는 상기 허벅지 프레임으로부터 분리되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 12,
When the thigh frame is relatively rotated with respect to the waist frame, and the angle formed by the thigh frame and the waist frame exceeds the set angle, the stopper selectively assists hip joint movement in steps of walking separated from the thigh frame. Exercise assisting device.

제 13 항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 회전 플레이트 상에서 위치 조정이 가능하고, 상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트 상에서 위치 조정될 경우 상기 설정 각도는 조정되는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.
The method of claim 13,
The stopper can be positioned on the rotation plate, and when the stopper is positioned on the rotation plate, the set angle is adjusted, an exercise assisting device for selectively assisting hip joint movement in steps of walking.

제 14 항에 있어서,
상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트의 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 증가하고,
상기 스토퍼가 상기 회전 플레이트의 회전축을 중심으로 시계 방향으로 위치 조정이 될 경우 상기 설정 각도는 감소하는 보행 단계별로 선택적으로 고관절 운동을 보조하는 운동 보조 장치.The method of claim 14,
When the stopper is positioned in a counterclockwise direction around the rotation axis of the rotation plate, the set angle increases,
When the stopper is positioned in a clockwise direction about the rotation axis of the rotation plate, the set angle is decreased.