KR20220136888A - 착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 - Google Patents

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KR20220136888A
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이민형
이연백
노세곤
최병준
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삼성전자주식회사
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Abstract

다양한 실시 예에 따르면, 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈이며, 상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다.
그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치{WEARABLE MODULE AND MOTION ASSIST APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 개시의 다양한 실시 예들은 착용 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.
운동 보조 장치(motion assistance device)는 각종 질환이나 사고 등으로 인하여 스스로 걷지 못하는 환자들이 재활 치료를 위한 운동을 할 수 있도록 도와주는 기구 또는 장치를 말한다. 최근 고령화 사회가 심화됨에 따라 관절의 문제로 정상적인 운동이 어렵거나 운동에 대해 불편을 호소하는 사람들이 증가하여 운동 보조 장치에 대한 관심도 높아지고 있다. 운동 보조 장치는 사용자의 신체에 장착되어 사용자가 운동하는데 필요한 근력을 보조(assistance)해 주고, 사용자가 정상적으로 운동할 수 있도록 사용자의 보행을 유도한다.
일반적으로, 운동 보조 장치를 착용하는 사용자는 신체 거동이 불편한 사람들이다. 이들에게 운동 보조 장치를 착용하는 과정 자체가 버거울 수 있다. 신체 거동이 불편한 사용자가 다른 사람의 도움 없이 혼자서 운동 보조 장치를 착용할 수 있도록 하는 기술이 요구되는 실정이다.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
다양한 실시 예에 따르면, 착용 모듈은, 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈이며, 상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 바디는, 상기 체결 로드를 중심으로 1자유도로 회전 가능하다.
다양한 실시 예에서, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각은 상기 제 2 가이드를 중심으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 바디, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 및 상기 체결 로드는, 상기 제 2 가이드를 둘러쌀 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 체결 로드는, 상기 체결 로드의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 커버는, 상기 제 2 가이드로부터 상기 제 1 가이드를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체결 로드를 커버하는 가이드 커버를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리는, 상기 체결 로드의 직경보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각의 두께는, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 커버는, 상기 체결 로드의 이동 경로 상에 위치하여, 상기 체결 로드와 간섭 가능한 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스토퍼는, 상기 커버 베이스 및 상기 제 1 가이드 중 어느 하나로부터 돌출 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스토퍼는, 상기 제 2 가이드의 길이 방향을 따라, 상기 제 2 가이드로부터 이격된 위치에 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 착용 모듈은, 상기 커버 및 체결 프레임에 연결되고, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 스트랩은,스트랩 바디; 상기 스트랩 바디의 일단으로부터 연장되고, 상기 체결 프레임을 통과하여 상기 스트랩 바디의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암; 및 상기 스트랩 바디의 타단은로부터 연장되고, 상기 커버를 통과하여 상기 스트랩 바디의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제 2 스트랩 암은, 상기 스트랩 바디에 의해 가려진 상태로 마련될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 배치되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달 받아 회전 가능한 구동 프레임; 및 상기 구동 프레임에 연결되는 착용 모듈을 포함하고, 상기 착용 모듈은, 상기 구동 프레임에 연결되는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 길이 방향으로 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및 체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임을 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 정면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 체결 프레임이 커버를 따라 슬라이딩 하는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 착용 모듈 한 쌍을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 착용 모듈이 사용자의 상박에 착용된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제 2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 정면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 운동 보조 장치(100)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 사람, 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도 1은 운동 보조 장치(100)가, 사용자의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 도시하고 있으나, 운동 보조 장치(100)는, 사용자의 손, 상박, 하박 등 상체의 다른 부분이나, 발, 종아리 등의 하체의 다른 부위를 보조하는 것도 가능하다. 다시 말하면, 운동 보조 장치(100)는, 사용자의 일 부분의 운동을 보조할 수 있다. 이하, 운동 보조 장치(100)가, 사람의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 예시적으로 설명하기로 한다.
일 실시 예에서, 운동 보조 장치(100)는, 메인 바디(80)와, 한 쌍의 메인 프레임(20)과, 한 쌍의 벨트(60)와, 한 쌍의 벨트(60) 중 어느 하나의 벨트에 연결되는 보조 벨트(70)와, 엑츄에이터(30)와, 조인트 부재(40)와, 구동 프레임(50)과, 착용 모듈(1)을 포함할 수 있다. 착용 모듈(1)은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(13)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 운동 보조 장치(100)는 사용자의 근위 부분 및 원위 부분을 각각 지지하여, 근위 부분 및 원위 부분 사이의 상대적인 움직임을 보조할 수 있다. 운동 보조 장치(100) 중 사용자의 근위 부분에 착용되는 구성들을 '근위 착용부'라고 지칭하고, 원위 부분에 착용되는 구성들을 '원위 착용부'라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(100)의 구성들 중 메인 바디(80), 한 쌍의 메인 프레임(20), 한 쌍의 벨트(60) 및 보조 벨트(70)는 근위 착용부에 해당할 수 있고, 착용 모듈(1)은 원위 착용부에 해당할 수 있다. 예를 들어, 근위 착용부는 사용자의 허리 또는 골반에 착용되고, 원위 착용부는 사용자의 허벅지 또는 종아리에 착용될 수 있다. 근위 착용부 및 원위 착용부가 착용되는 위치는 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 근위 착용부는 사용자의 몸통 또는 어깨에 착용되고, 원위 착용부는 사용자의 상박(upper arm) 또는 하박(lower arm)에 착용될 수도 있다.
일 실시 예에서, 메인 바디(80)는 내부에 엑츄에이터(30)를 제어하기 위한 제어부(미도시)와, 엑츄에이터(30)로 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(미도시)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 메인 바디(80)는 운동 보조 장치(100)가 사용자의 신체에 착용된 상태를 기준으로, 사용자의 등 쪽에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 메인 프레임(20)은 메인 바디(80)에 연결될 수 있다. 메인 프레임(20)은 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 외면의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 외면을 따라서 감싸는 형상일 수 있다. 메인 프레임(20)은, 사용자의 접촉 부분에 대응하는 형상으로 만곡 형성될 수 있다. 다시 말하면, 메인 프레임(20)은, 사용자에 접촉하는 만곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임(20)은, 사용자의 허리를 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 벨트(60)는 한 쌍의 메인 프레임(20)에 각각 연결될 수 있다. 한 쌍의 벨트(60)는 사용자가 운동 보조 장치(100)를 착용하기 전 상태에서는 전방(+x 방향)으로 뻗어 있는 형상을 유지할 수 있고, 사용자가 한 쌍의 메인 프레임(20) 안쪽으로 진입하는 것을 방해하지 않을 수 있다. 한편, 사용자가 한 쌍의 메인 프레임(20) 안쪽으로 진입한 상태에서는, 한 쌍의 벨트(60)는 변형되어, 도면에 도시된 바와 같이, 사용자의 전방 부분을 감쌀 수 있다. 메인 바디(80), 한 쌍의 메인 프레임(20) 및 한 쌍의 벨트(60)는 사용자의 둘레를 전체적으로 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 보조 벨트(70)는, 한 쌍의 벨트(60)가 서로 오버랩된 상태에서, 한 쌍의 벨트(60)를 서로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 벨트(60) 중 어느 하나의 벨트는 한 쌍의 보조 벨트(70)와 함께 다른 하나의 벨트를 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 엑츄에이터(30)는, 조인트 부재(40)로 전달되는 동력을 제공할 수 있다. 엑츄에이터(30)는, 전원 공급부로부터 전압 또는 전류를 제공받아 동력을 생성하는 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엑츄에이터(30)는, 조인트 부재(40)의 측 방향에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 엑츄에이터(30)의 회전축 및 조인트 부재(40)의 회전축은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 엑츄에이터(30) 및 조인트 부재(40)가 회전축을 공유하는 경우보다, 사용자로부터 돌출되는 높이를 줄일 수 있다. 한편, 도면과 달리 엑츄에이터(30)는 조인트 부재(40)와 이격하여 배치될 수도 있다. 이 경우, 엑츄에이터(30)로부터 조인트 부재(40)로 동력을 전달하는 동력 전달 모듈이 구비될 수 있다. 동력 전달 모듈은, 기어 등의 회전체이거나, 와이어, 케이블, 스트링, 고무줄, 스프링, 벨트, 또는 체인 등의 길이 방향 부재일 수도 있다. 다만, 실시 예에서, 엑츄에이터(30)의 위치 및 동력 전달 구조가 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 조인트 부재(40)는, 엑츄에이터(30)로부터 동력을 전달받아, 사용자의 관절부의 운동을 보조할 수 있다. 조인트 부재(40)는, 사용자의 관절부에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 조인트 부재(40)는, 메인 프레임(20)의 일측에 배치될 수 있다. 조인트 부재(40)의 일측은 엑츄에이터(30)에 연결되고, 타측은 구동 프레임(50)에 연결될 수 있다. 조인트 부재(40)는, 엑츄에이터(30)로부터 전달받은 동력에 의해 회전될 수 있다. 조인트 부재(40)의 일측에는, 조인트 부재(40)의 회전 각도를 측정하는 인코더(encoder)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 구동 프레임(50)은, 사용자의 일 부분의 운동을 보조하기 위한 보조력을 전달할 수 있다. 여기서 보조력이란, 사용자의 일 부분의 운동 방향과 일치하는 방향으로 작용하는 힘으로 이해될 수 있다. 다시 말하면, 보조력은, 사용자의 일 부분에 작용하는 힘 중에서, 일 부분의 운동 방향과 교차되는 방향의 힘을 제외한 힘으로 이해될 수 있다. 구동 프레임(50)의 일 단부는, 조인트 부재(40)와 연결되어 회동될 수 있다. 구동 프레임(50)의 타 단부는, 커버(11)에 연결되어, 사용자의 일 부분에 보조력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(50)은 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 구동 프레임(50)은, 사용자의 허벅지의 길이 방향을 따라서 연장될 수 있다. 구동 프레임(50)은 절곡되어 사용자의 허벅지 둘레의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 예를 들어, 구동 프레임(50)의 상부는 사용자의 신체 중 측방(+y 방향 또는 -y 방향)을 향하는 부분을 커버할 수 있고, 구동 프레임(50)의 하부는 사용자의 신체 중 전방(+x 방향)을 향하는 부분을 커버할 수 있다.
일 실시 예에서, 커버(11)는, 사용자의 일부에 보조력을 작용할 수 있다. 예를 들어, 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 일측에 배치되어, 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 전면에 배치될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 커버(11)는, 구동 프레임(50)의 타 단부를 중심으로 양측으로 연장될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 체결 프레임(12)은, 커버(11)의 일측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은, 사용자의 허벅지의 적어도 일부의 둘레를 감싸도록 배치되어, 사용자의 허벅지가 구동 프레임(50)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 정면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 착용 모듈(예: 도 1의 착용 모듈(1))은, 사용자의 신체의 적어도 일부를 지지할 수 있다. 도 3 내지 도 5에는, 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 도시하지 않았음을 밝혀 둔다. 착용 모듈은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 포함할 수 있다.
스트랩은 커버(11) 및 체결 프레임(12)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 스트랩의 일단은 커버(11)에 연결되고, 스트랩의 타단은 체결 프레임(12)에 연결될 수 있다. 사용자는, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결시키지 않은 상태로, 착용 모듈을 신체에 착용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커버(11)를 사용자의 신체에 가까이 위치시킨 상태로, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 커버(11)를 허벅지의 전방에 위치시킨 후, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결할 수 있다. 체결 프레임(12)이 커버(11)에 체결된 상태에서, 스트랩은 허벅지를 감쌀 수 있다.
커버(11)는, 사용자의 신체 적어도 일부에 보조력을 작용할 수 있다. 예를 들어, 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 일측에 배치될 수 있다. 커버(11)는, 사용자의 허벅지의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 커버(11)는, 사용자의 허벅지에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다. 커버(11)는, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113), 제 2 가이드(114) 및 가이드 커버(115)를 포함할 수 있다.
커버 베이스(111)는 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111)는 곡면을 갖는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111)의 내측면은 허벅지에 접촉할 수 있다. 커버 베이스(111)의 우측 단부에는 스트랩을 지지하기 위한 부분이 마련되고, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에는 체결 프레임(12)을 지지하기 위한 부분이 마련될 수 있다. 본 명세서에서, 우측은 +y측을 의미하고, 좌측은 -y측을 의미함을 밝혀 둔다. 예를 들어, 커버 베이스(111)의 좌측에는 스트랩을 통과시킬 수 있는 홀이 마련될 수 있다. 예를 들어, 스트랩의 단부는, 상기 홀을 통과하여, 스트랩의 다른 부분의 표면에 접착될 수 있다.
제 1 가이드(112)는, 커버 베이스(111)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112)는 커버 베이스(111)로부터 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112)는, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에 형성될 수 있다. 제 1 가이드(112)는 길이 방향 부재일 수 있다. 제 1 가이드(112)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 형성될 수 있다. 본 명세서에서, 상측은 +z측을 의미하고, 하측은 -z측을 의미함을 밝혀 둔다.
스토퍼(113)는, 체결 로드(123)의 이동 경로 상에 위치할 수 있다. 스토퍼(113)는 체결 로드(123)와 간섭 가능하다. 예를 들어, 스토퍼(113)는 체결 로드(123)의 이동 범위를 설정할 수 있다. 스토퍼(113)는 체결 프레임(12)이 과도하게 슬라이딩 하여, 커버(11)를 완전히 통과하여 커버(11)를 이탈하지 않도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 스토퍼(113)는 커버 베이스(111) 및 제 1 가이드(112) 중 어느 하나로부터 돌출 형성될 수 있다.
스토퍼(113)는, 제 2 가이드(114)의 길이 방향을 따라, 제 2 가이드(114)로부터 이격된 위치에 마련될 수 있다. 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 -y 방향으로 개구되는 공간이 마련될 수 있다. 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 한 쌍의 체결 돌출부(122) 중 어느 하나의 체결 돌출부(122)가 마련될 수 있다.
제 2 가이드(114)는, 제 1 가이드(112)와 평행하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는 커버 베이스(111)로부터 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는, 커버 베이스(111)의 좌측 단부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드(114)는, 제 1 가이드(112)로부터 좌측 방향으로 이격된 위치에 마련될 수 있다. 제 2 가이드(114)는 길이 방향 부재일 수 있다. 제 2 가이드(114)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 형성될 수 있다.
제 1 가이드(112) 및 제 2 가이드(114) 사이에는 체결 프레임(12)의 슬라이딩을 가이드하기 위한 공간이 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드(112), 제 2 가이드(114) 및 커버 베이스(111) 각각은 체결 프레임(12)에 접촉된 상태로 마련될 수 있다.
가이드 커버(115)는 제 2 가이드(114)로부터 제 1 가이드(112)를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 체결 로드(123)를 커버할 수 있다. 가이드 커버(115)는, 제 2 가이드(114)의 상단부로부터 제 1 가이드(112)를 향해 돌출 형성될 수 있다. 가이드 커버(115)는, 체결 프레임(12)이 커버(11)에 체결된 상태에서, 체결 프레임(12)이 전방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 본 명세서에서, 전방은 +x 방향을 의미함을 밝혀 둔다.
커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 프레임(12)의 체결 로드(123)를 둘러쌀 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 로드(123)를 일자유도로 슬라이딩 하도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 각각은, 체결 로드(123)와 면 접촉할 수 있다.
체결 프레임(12)은, 커버(11)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 상방으로 이동하는 방식으로 커버(11)에 체결될 수 있다. 다른 예로, 도시되지는 않았으나, 스토퍼(113)는 제 2 가이드(114)보다 하방에 위치할 수 있고, 체결 프레임(12)은 하방으로 이동하는 방식으로 커버(11)에 체결될 수 있다. 체결 프레임(12)이 설정 위치에 도달할 때까지 슬라이딩 한 후, 체결 프레임(12)은 z축을 중심으로 회전하여 완전 체결 상태로 전환될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은, 체결 로드(123)를 중심으로 회전 가능하다. 체결 프레임(12)이 완전 체결된 상태에서, 체결 프레임(12)의 x축 방향, y축 방향 또는 z축 방향 움직임은, 커버(11)에 의해 방지될 수 있다. 체결 프레임(12)은, 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)를 포함할 수 있다.
체결 바디(121)는, 스트랩(예: 도 1의 스트랩(13))을 지지할 수 있다. 체결 바디(121)는 예를 들어, 스트랩을 수용하기 위한 적어도 하나의 홀을 구비할 수 있다. 체결 바디(121)는, 체결 로드(123)를 중심으로 1자유도로 회전 가능하다. 예를 들어, 체결 바디(121)는 z축을 중심으로 1자유도로 회전 가능하다. 예를 들어, 체결 바디(121)는, 체결 프레임(12)이 커버(11)에 완전히 체결되기 전 상태에서는, 1자유도로 슬라이딩 가능하고, 완전히 체결된 상태에서는, 1자유도로 회전 가능하다.
한 쌍의 체결 돌출부(122)는, 체결 바디(121)로부터 돌출 형성될 수 있다. 체결 프레임(12)이 커버(11)에 완전히 체결된 상태에서, 한 쌍의 체결 돌출부(122)는 제 2 가이드(114)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다. 한 쌍의 체결 돌출부(122) 중 어느 하나의 체결 돌출부는 체결 프레임(12)이 상방으로 움직이는 것을 방지할 수 있고, 다른 하나의 체결 돌출부는 체결 프레임(12)이 하방으로 움직이는 것을 방지할 수 있다.
체결 로드(123)는, 제 1 가이드(112) 및 제 2 가이드(114) 사이에서 슬라이딩 가능하다. 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)는, 제 2 가이드(114)를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 체결 바디(121), 한 쌍의 체결 돌출부(122) 및 체결 로드(123)는 대략 사각형의 고리 형상을 가질 수 있다.
체결 로드(123)는, 체결 로드(123)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 가질 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 각각은, 체결 로드(123)와 면 접촉할 수 있다. 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114)는, 체결 로드(123)를 수용하기 위한 원기둥 형상의 중공부를 구비할 수 있다. 체결 로드(123)는, 커버 베이스(111), 제 1 가이드(112), 스토퍼(113) 및 제 2 가이드(114) 내측에서 1자유도로 회전할 수 있다.
도 5를 참조하면, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이의 거리는, 체결 로드(123)의 직경보다 작을 수 있다. 이와 같은 형상에 따르면, 체결 로드(123)가 +x 방향으로 의도하지 않게 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
한 쌍의 체결 돌출부(122) 각각의 두께는, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이의 거리 보다 작을 수 있다. 이와 같은 형상에 따르면, 한 쌍의 체결 돌출부(122)는, 가이드 커버(115) 및 제 1 가이드(112) 사이에서 슬라이딩 가능하다.
도 6은 일 실시 예에 따른 체결 프레임이 커버를 따라 슬라이딩 하는 모습을 도시하는 정면도이다.
도 6을 참조하면, 체결 프레임(12)은 커버(11)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 x축 방향으로 세워진 상태로 커버(11)를 따라 슬라이딩할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 체결 프레임(12)이 x축 방향으로 세워진 상태를 도시한다. 체결 프레임(12)은, x축 방향으로 세워진 상태에서, z축 방향으로 슬라이딩 가능하다.
체결 프레임(12)은 커버(11)의 스토퍼에 접촉할 때까지 이동한 후, z축을 중심으로 회전될 수 있다. 사용자는, 체결 프레임(12)을 슬라이딩 하는 방식으로 용이하게, 체결 프레임(12)을 커버(11)에 체결할 수 있다. 체결 프레임(12)의 체결이 완료된 상태는, 도 2에 도시된다. 예를 들어, 사용자는, 체결 프레임(12)을 다시 x축 방향으로 세운 상태로 슬라이딩시켜, 커버(11)로부터 분리할 수 있다.
도 6은, 체결 프레임(12)이 커버(11)를 따라 상방으로 슬라이딩 하는 방식으로 체결되고, 하방으로 슬라이딩 하는 방식으로 분리될 수 있는 구조를 도시하여 설명하였으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 체결 프레임(12)은 커버(11)를 따라 하방으로 슬라이딩 하는 방식으로 체결되고, 상방으로 슬라이딩 하는 방식으로 분리될 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 착용 모듈의 단면도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 착용 모듈 한 쌍을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 착용 모듈(1)은, 커버(11), 체결 프레임(12) 및 스트랩(13)을 포함할 수 있다. 스트랩(13)은, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩 바디(131)와, 스트랩 바디(131)의 일단으로부터 연장되고 체결 프레임(12)을 통과하여 스트랩 바디(131)의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암(132)과, 스트랩 바디(131)의 타단으로부터 연장되고 커버(11)를 통과하여 스트랩 바디(131)의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암(133)을 포함할 수 있다.
제 1 스트랩 암(132)은, 스트랩 바디(131)의 외측면에 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스트랩 암(132) 중 스트랩 바디(131)의 외측면을 마주하는 표면에는, 벨크로(Velcro) 테이프가 배치되어 있을 수 있다.
제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)의 내측면에 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 2 스트랩 암(133) 중 스트랩 바디(131)의 내측면을 마주하는 표면에는, 벨크로(Velcro) 테이프가 배치되어 있을 수 있다. 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 가려진 상태로 마련될 수 있다. 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 커버될 수 있다. 예를 들어, 제 2 스트랩 암(133)은, 스트랩 바디(131)에 의해 가려질 수 있다. 다시 말해서, 제 2 스트랩 암(133)은, 외부에서 바라보았을 때, 스트랩 바디(131)에 의해 숨겨져 있을 수 있다.
제 2 스트랩 암(133)을 통해, 스트랩(13)의 사이즈를 조절할 수 있다. 사용자는 제 2 스트랩 암(133)을 통해, 스트랩(13)의 사이즈 자체를 조절할 수 있고, 제 1 스트랩 암(132)을 통해, 스트랩(13)을 신체에 탈착시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 다양한 사이즈를 갖는 스트랩(13)을 별도로 제작할 필요 없이, 하나의 스트랩(13)으로 다양한 신체 사이즈를 사용자 각각에 맞도록 조정이 가능하다.
도 8을 참조하면, 한 쌍의 착용 모듈(1A, 1B)을 각각 사용자의 허벅지에 착용한 상태에서, 사용자가 보행할 때, 한 쌍의 착용 모듈(1A, 1B)은 화살표 방향으로 서로 상대적으로 이동 가능하다. 이 때, 제 1 착용 모듈(1A)의 제 2 스트랩 암(133A)와, 제 2 착용 모듈(1B)의 제 2 스트랩 암(133B) 각각은, 스트랩 바디에 의해 숨겨져 있으므로, 서로 간섭하지 않을 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 의도치 않게, 제 1 착용 모듈(1A)의 제 2 스트랩 암(133A)와, 제 2 착용 모듈(1B)의 제 2 스트랩 암(133B)이 보행 중 충돌하여, 착용 모듈이 의도치 않게 풀어지는 것이 방지될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 착용 모듈이 사용자의 상박에 착용된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 운동 보조 장치의 착용 모듈은 사용자(U)의 상박에 장착될 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치의 조인트 부재(940)는 사용자(U)의 어깨 부근에 마련될 수 있고, 구동 프레임(950)은 조인트 부재(940)에 연결되어 사용자(U)의 상박을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 커버(911)는 구동 프레임(950)의 단부에 연결되고, 사용자의 상박 일부를 지지할 수 있다. 스트랩(912)은 커버(911)에 연결될 수 있다. 스트랩(912)은 커버(911)에 연결되어 상박의 나머지 부분을 지지할 수 있다. 커버(911) 및 스트랩(912)의 내측에는 탄성 레이어(미도시)가 마련될 수 있다. 조인트 부재(940)는 액츄에이터(미도시)로부터 동력을 전달받아 구동 프레임(950)을 회전시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 사용자의 신체 일부를 지지하는 착용 모듈에 있어서,
    상기 사용자의 신체 일부를 지지할 수 있는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및
    체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임;
    을 포함하는 착용 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 바디는, 상기 체결 로드를 중심으로 1자유도로 회전 가능한, 착용 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각은 상기 제 2 가이드를 중심으로 서로 반대편에 위치하는, 착용 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 바디, 상기 한 쌍의 체결 돌출부 및 상기 체결 로드는, 상기 제 2 가이드를 둘러싸는, 착용 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결 로드는, 상기 체결 로드의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 절개한 단면이 원 형상을 갖는, 착용 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 제 2 가이드로부터 상기 제 1 가이드를 향한 방향으로 돌출 형성되고, 상기 체결 로드를 커버하는 가이드 커버를 더 포함하는, 착용 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리는, 상기 체결 로드의 직경보다 작은, 착용 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 체결 돌출부 각각의 두께는, 상기 가이드 커버 및 상기 제 1 가이드 사이의 거리보다 작은, 착용 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 체결 로드의 이동 경로 상에 위치하여, 상기 체결 로드와 간섭 가능한 스토퍼를 더 포함하는, 착용 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 커버 베이스 및 상기 제 1 가이드 중 어느 하나로부터 돌출 형성되는, 착용 모듈.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 제 2 가이드의 길이 방향을 따라, 상기 제 2 가이드로부터 이격된 위치에 마련되는, 착용 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 및 체결 프레임에 연결되고, 사용자의 신체의 적어도 일부를 둘러싸는 스트랩을 더 포함하는, 착용 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스트랩은,스트랩 바디;
    상기 스트랩 바디의 일단으로부터 연장되고, 상기 체결 프레임을 통과하여 상기 스트랩 바디의 외측면에 부착되는 제 1 스트랩 암; 및
    상기 스트랩 바디의 타단은로부터 연장되고, 상기 커버를 통과하여 상기 스트랩 바디의 내측면에 부착되는 제 2 스트랩 암을 포함하는, 착용 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 스트랩 암은, 상기 스트랩 바디에 의해 가려진 상태로 마련되는, 착용 모듈.
  15. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 배치되는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터로부터 동력을 전달 받아 회전 가능한 구동 프레임; 및
    상기 구동 프레임에 연결되는 착용 모듈을 포함하고,
    상기 착용 모듈은,
    상기 구동 프레임에 연결되는 커버 베이스와, 상기 커버 베이스에 길이 방향으로 형성되어 있는 제 1 가이드와, 상기 커버 베이스로부터 돌출 형성되고 상기 제 1 가이드와 평행하게 마련되는 제 2 가이드를 포함하는 커버; 및
    체결 바디와, 상기 체결 바디로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 체결 돌출부와, 상기 한 쌍의 체결 돌출부를 연결하고 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드 사이에서 슬라이딩 가능한 체결 로드를 포함하는 체결 프레임;
    을 포함하는 운동 보조 장치.
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