착용 로봇용 텐던 장치

착용 로봇용 텐던 장치

본 기술은 인체 관절의 굴곡 및 신전을 보조하기 위해 주동근과 길항근을 모사한 한 쌍의 와이어 장치를 활용합니다. 각 와이어의 장력을 탄성부재로 지지되는 이동부와 구동 와이어를 통해 제어하며, 엔코더를 통해 관절의 변위를 실시간 피드백하는 텐던 구동 메커니즘을 제공합니다.

기존의 이송 장비는 설치 공간의 제약으로 사용 범위가 한정적이며, 인력에 의존한 작업은 높은 작업 강도로 인한 작업 능률 저하 및 산업재해 발생 위험이 큼입니다.

본 기술은 관절 전후방에 고정된 제1 및 제2 와이어를 각각 독립된 이동 장치에 연결하고, 구동 모터와 연결된 구동 와이어를 통해 이동부의 변위를 가변함으로써 근력을 보조합니다. 연결 와이어를 통해 구동 와이어와 반대 방향으로 힘을 가해 장력 균형을 제어하고, 랙기어와 피니언 구조를 포함한 엔코더 장치로 이동량을 측정하여 제어 효율을 확보합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 착용형 로봇에서 제어 안정성 및 자연스러운 움직임을 향상시키고, 오작동을 방지하고, 구동력 전달 시간을 감소시킵니다.

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Key Features:

• 사용자의 관절의 전방 측과 후방 측에 각각 고정되고, 관절의 구부러짐 또는 펴짐에 따라 길이방향으로 이동하는 제1 와이어 및 제2 와이어
• 제1 와이어에 연결되는 제1 프레임과, 제1 프레임에 제1 탄성부재로 탄성 지지되는 제1 이동부와, 제1 이동부에 설치되는 제1 작용부를 포함하는 제1 이동 장치
• 제2 와이어에 연결되는 제2 프레임과, 제2 프레임에 제2 탄성부재로 탄성 지지되는 제2 이동부와, 제2 이동부에 설치되는 제2 작용부를 포함하는 제2 이동 장치
• 구동 와이어가 제1 이동부와 제2 이동부에 작용하는 힘의 방향과 반대 방향으로 제1 이동부와 제2 이동부에 힘을 작용하는 연결 와이어를 포함하는 착용 로봇용 텐던 장치.

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본 발명은 산업통상자원부의 인체 근력 보조용 50W급 구동모듈로 구성된 의복형 착용로봇 시스템 및 인간-로봇 근육모델 기반 제어기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.