전기 정지 마찰력을 이용한 가변 강성 근력보조장치 및 그 제어방법

전기 정지마찰력으로 강성을 바꾸는 근력보조장치

본 기술은 전기 정지 마찰력을 이용한 가변 강성 근력보조장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 전압 인가로 층간 마찰력을 조절해 강성을 실시간 가변시키는 기술입니다.

기존 레이어 재밍 방식 구동부는 구조적 특성상 굽힘이나 비틀림 강성이 크게 요구되는 용도에 적용하기 어려웠고, 응답 속도와 강성 범위에 한계가 있었습니다.

본 기술은 다층 적층체에 전압을 인가해 정전기적 정지 마찰력을 발생시키고 이를 통해 강성을 제어함으로써, 착용형 로봇과 외골격 슈트에서 효과와 응답 속도를 함께 향상시킵니다.

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Key Features:

• 인체의 골격 및 관절 상에 착용되어 근력을 보조하며 관절 연결부 측에서 중첩부를 갖도록 적층되는 복수의 레이어적층체
• 레이어들은 상대적 슬라이딩과 회전이 가능하도록 서로 결합되며 각각이 전극층과 유전체층을 포함하는 구성
• 상대운동하는 레이어들 사이에 전기장을 작용시켜 정전기력을 유발하도록 구성되는 전극층과 유전체층
• 정전기력이 전기 정지 마찰력을 유발하여 레이어들 사이의 상대운동을 방지함으로써 강성을 가변하는 구성

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본 발명은 산업통상자원부의 안전한 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트의 개발, 교육부의 가변강성 엑소글로브를 이용한 손동작 고속 제어 지원을 통해 개발되었습니다.