능동형 상지 운동 보조장치

능동형 상지 운동 보조장치

본 기술은 다관절 로봇에 결합되는 상지 운동 보조장치로서, 사용자의 아래팔을 수용하는 개방형 안착부에 다수의 1축 힘 센서(로드셀)를 배치하여 상지의 움직임을 감지하고, 별도의 회내/회외 회전 감지 기구를 통해 사용자 손의 회전 동작 의도를 검출하여 로봇의 동작 제어 신호를 생성합니다.

종래 기술의 6축 힘-토크 센서는 고가이며 사용자의 팔이 로봇에 단단히 고정되어야 하므로 시스템 오작동 시 사용자 탈출이 어렵고 위험성이 있습니다.

본 기술은 개방형 구조의 안착부에 저가의 1축 힘 센서들을 분산 배치하여 사용자의 움직임을 검출하고, 캠 기구와 스프링을 포함하는 회내/회외 회전 감지 기구를 통해 사용자 동작 의도를 파악함으로써 안전성을 확보하고 제어기를 간소화합니다. 물류 피킹과 서비스 로봇, 제조 자동화에 적용될 수 있어 따라서 다중 관절 로봇의 오작동 및 비상 발생의 감소를 개선하고 사용자의 의도 감지 정확도를 향상시키고 상지의 이동 방향으로의 동력을 더 잘 보조합니다.

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Key Features:

• 거리조절부재의 전단에 결합하고, 회내/회외 회전센서를 축으로 회전가능하게 연결한 손잡이부의 회전으로 사용자 손의 회내/회외 회전을 감지하는 회내/회외 회전수단을 포함하는 능동형 상지 운동 보조장치.
• 회내/회외 회전감지부는 베이스의 수평플레이트 전단측 하부에 수직으로 결합하고, 그 높이를 조절하여 안착부와 손잡이와의 높이를 조절하는 높이조절부재
• 높이조절부재의 하단에 후단이 결합하고, 전, 후방향의 길이를 조절하여 안착부와 손잡이와의 거리를 조절하는 거리조절부재
• 손잡이부의 회전방향에 따라 사용자 손의 회내/회외 회전 동작의도를 검출하는 회내/회외 회전감지부

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본 발명은 미래창조과학부의 노약자 상지 운동기능증진을 위한 인간-로봇 협업기술 기반 능동형 운동 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.