본 기술은 인체 관절의 굴곡 및 신전을 보조하기 위해 한 쌍의 와이어와 개별 토션스프링이 내장된 텐던모듈을 구비하고, 풀리 엔코더를 통한 토션스프링 변위 측정으로 와이어 장력을 산출하여 관절별로 정밀한 근력 보조를 수행하는 기구적 메커니즘입니다.
종래 기술은 관절의 좌우 대칭 구동 시 단일 풀리를 사용하여 와이어 길이 불균형이 발생하며, 이로 인해 비정형 보행(계단, 경사) 시 근력 지원이 어렵고 와이어 장력 측정이 불가하여 제어 한계가 존재합니다.
본 기술은 각 와이어에 대응하는 독립적인 텐던모듈을 적용하고, 풀리 내부에 토션스프링을 설치하여 와이어 텐션 유지 및 역기동성을 확보하며, 풀리 엔코더로 산출된 회전 각도와 스프링 상수를 통해 인간-로봇 상호작용력을 실시간 측정하여 정밀 제어 수행합니다. 재활 훈련과 보행 보조, 의료·복지 서비스에 적용될 수 있어 관절 운동에 대한 정밀 제어를 향상시키고 일상 활동에 대한 근력의 도움을 강화합니다.
본 발명은 산업통상자원부의 인체 근력 보조용 50W급 구동모듈로 구성된 의복형 착용로봇 시스템 및 인간-로봇 근육모델 기반 제어기법 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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