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KR101866663B1 - Sensor assembly install in outsole of wearable robot - Google Patents

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KR101866663B1
KR101866663B1 KR1020160141066A KR20160141066A KR101866663B1 KR 101866663 B1 KR101866663 B1 KR 101866663B1 KR 1020160141066 A KR1020160141066 A KR 1020160141066A KR 20160141066 A KR20160141066 A KR 20160141066A KR 101866663 B1 KR101866663 B1 KR 101866663B1
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sensor
cover
elastic member
upper plate
sole
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김호준
한창수
임동환
이병규
문현기
이승찬
유근상
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 착용로봇에서 발바닥에 가해지는 힘을 손실이나 왜곡없이 센서로 전달되도록 하여 센서의 신뢰성이 향상되도록 한 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리는, 상판(11), 하판(12) 및 밑창(13)이 순서대로 접합되고, 상기 상판(11)과 하판(12) 사이에 센서(14)가 설치되며, 상기 센서(14)의 상방에 커버(15)가 설치되는 착용형 로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 있어서, 상기 커버(15)는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 한 곳에 고무재질로 이루어진 탄성부재(16a)(16b)가 설치되고, 상기 커버(15)와 상기 상판(11) 사이 또는 상기 커버(15)와 상기 센서(14) 사이에 상기 탄성부재(16a)(16b)가 개재되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sole sensor assembly of a wearing robot in which a force applied to a soles of a wearer is transmitted to a sensor without loss or distortion, thereby improving the reliability of the sensor.
A foot sensor assembly of a wearing robot according to the present invention is characterized in that an upper plate 11, a lower plate 12 and a sole 13 are joined in order and a sensor 14 is installed between the upper plate 11 and the lower plate 12 Wherein a cover (15) is provided above the sensor (14), wherein the cover (15) comprises an elastic member made of a rubber material at least one of an upper surface and a lower surface And the elastic members 16a and 16b are provided between the cover 15 and the upper plate 11 or between the cover 15 and the sensor 14. [ do.

Description

착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리{SENSOR ASSEMBLY INSTALL IN OUTSOLE OF WEARABLE ROBOT}Technical Field [0001] The present invention relates to a sensor assembly for a sole of a worn robot,

본 발명은 착용로봇에서 착용자의 발바닥에 가해지는 힘을 측정하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 착용로봇에서 발바닥에 가해지는 힘을 손실이나 왜곡없이 센서로 전달되도록 하여 센서의 신뢰성이 향상되도록 한 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a solenoid sensor assembly for measuring a force applied to the soles of a wearer in a wearable robot, and more particularly, to a solenoid sensor assembly for a solenoid And more particularly, to a soles sensor assembly of a wearing robot.

착용형 외골격 로봇(이하 '착용로봇'이라 함)은 사람이 입는 로봇 시스템으로 착용자의 힘 또는 동작을 보조해 주기 위해 사용된다.A wearable exoskeleton robot (hereinafter referred to as a wear robot) is a robot system to be worn by a person to assist the wearer with a force or an operation.

이러한 착용로봇은 하지근력의 보조 또는 증강을 위해 사용되는데, 군수분야에서는 병사의 근력을 보조하여 병사의 움직임을 보조하기 위해 사용된다.These wearing robots are used to assist or reinforce leg muscles, and in the field of logistics, they are used to assist the soldiers' movement by assisting their muscular strength.

상기 착용로봇에서 상기 착용자의 운동의도를 파악하기 위해서 다양한 부위에 센서가 착용된다. 특히, 상기 착용자의 보행의도를 파악하기 위해서 보행단계별로 상기 착용자의 보행 패턴을 획득하기 위한 센서가 상기 착용로봇의 발바닥 모듈에 설치된다.Sensors are worn at various positions in order to grasp the degree of motion of the wearer in the wearing robot. In particular, a sensor for acquiring the walking pattern of the wearer in each walking step is installed in the sole module of the wearing robot to grasp the walking intention of the wearer.

도 1에는 종래기술에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리(110)가 도시되어 있다. 종래기술에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리(110)는 상판(111), 하판(112) 및 밑창(113)이 순서대로 접합되고, 상기 상판(111)과 하판(112)의 사이에 형성된 공간에 센서(114)가 설치되며, 상기 상판(111)에 상기 상판(111)에 형성된 관통공을 덮는 커버(115)가 설치된다. 1 shows a sole sensor assembly 110 of a wearing robot according to the prior art. The foot sensor assembly 110 of the wearing robot according to the related art has a structure in which a top plate 111, a bottom plate 112 and a sole 113 are sequentially joined and a space formed between the top plate 111 and the bottom plate 112 A sensor 114 is installed and a cover 115 covering a through hole formed in the upper plate 111 is installed on the upper plate 111.

상기 센서(114)는 상기 착용자와 지면사이에 발생하는 압력에 비례하는 신호를 출력하는 로드셀(load cell)로 적용될 수 있다. 또한, 상기 센서(114)는 복수로 설치되어 각 센서(114)별로 작용하는 하중을 분석하여, 상기 착용자의 보행단계를 판단하도록 한다.The sensor 114 may be applied as a load cell that outputs a signal proportional to the pressure generated between the wearer and the ground. In addition, the sensor 114 is installed in a plurality of sensors to analyze the load acting on each sensor 114 to determine the walking step of the wearer.

상기 커버(115)는 상기 착용자의 발이 지면에 닿으면, 상기 착용자의 발에 의한 하중을 상기 센서(114)로 전달하는 역할을 한다.The cover 115 serves to transmit the load of the wearer's foot to the sensor 114 when the wearer's foot touches the ground.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리(110)는 상기 착용자의 발바닥과 지면에 사이에 작용하는 하중을 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 있다.However, the foot sensor assembly 110 of the wearing robot according to the related art has a problem that the load acting between the soles of the wearer and the ground can not be accurately measured.

즉, 상기 센서(114)는 수직방향으로 전달되는 하중은 정확하게 측정할 수 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 경사지게 작용하는 하중은 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 있다. 상기 착용자가 지면에 발을 닿는 순간이나 지면으로 발을 떼는 순간에는 상기 착용자의 발바닥으로부터 경사지게 힘(F)이 작용하고, 이때 상기 커버(115)와 상기 상판(111) 사이에는 마찰이 발생한다. 이로 인하여, 상기 센서(114)로부터 출력되는 값은 상기 착용자의 발바닥과 지면 사이에 작용하는 힘의 일부가 손실되거나 왜곡되는 문제점이 있다. That is, although the sensor 114 can accurately measure the load transmitted in the vertical direction, as shown in FIG. 2, there is a problem that an inclined load can not be accurately measured. At the moment when the wearer touches the ground with the feet or when the foot is released to the ground, a force F is applied obliquely from the soles of the wearer, and friction occurs between the cover 115 and the upper plate 111 at this time. Therefore, a value output from the sensor 114 is a problem that a part of the force acting between the sole of the wearer and the ground is lost or distorted.

한편, 하기의 선행기술문헌은 ‘지능형 근력 및 보행 보조용 로봇의 발바닥 압력 센서’에 관한 것으로서, 착용 로봇의 발목 및 발바닥 작동기구의 신발 내부에 부착하여 사용자의 발바닥이 지면에 닿았는지 떨어졌는지를 감지할 수 있도록 한 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇의 발바닥 압력 센서에 관한 기술이 개시되어 있다.The following prior art documents relate to an 'intelligent muscle force and foot pressure sensor of a walking aid robot', which is attached to the inside of a shoe of an ankle and sole operating mechanism of a wearing robot to detect whether the user's foot is touched A foot pressure sensor of a robot for walking assistance is disclosed.

KR 10-0651639 B1KR 10-0651639 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 착용자의 발바닥과 지면 사이에 작용하는 하중의 방향에 상관없이 상기 발바닥과 지면 사이에 작용하는 힘을 센서로 전달할 수 있는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a foot sensor of a wearing robot capable of transmitting a force acting between the sole and a ground to a sensor regardless of the direction of a load acting between the sole of the wearer and the ground, The aim is to provide an assembly.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리는, 상판, 하판 및 밑창이 순서대로 접합되고, 상기 상판과 하판 사이에 센서가 설치되며, 상기 센서의 상방에 커버가 설치되는 착용형 로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 있어서, 상기 커버는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 한 곳에 고무재질로 이루어진 탄성부재가 설치되고, 상기 커버와 상기 상판 사이 또는 상기 커버와 상기 센서 사이에 상기 탄성부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a foot sensor assembly of a wearable robot, comprising: an upper plate, a lower plate, and a sole that are joined in order; a sensor is installed between the upper plate and the lower plate; Wherein an elastic member made of a rubber material is provided on at least one of an upper surface and a lower surface of the cover, and an elastic member is provided between the cover and the upper plate or between the cover and the sensor, And a member is interposed therebetween.

상기 상판의 형성된 관통공의 내측둘레와 상기 커버의 외측둘레 사이에 정해진 간격이 형성되고, 상기 상판의 형성된 관통공의 내측둘레와 상기 커버의 외측둘레 사이에 상기 제1탄성부재가 개재되어, 상기 커버로 입력되는 하중을 상기 센서로 전달하는 것을 특징으로 한다.Wherein the first elastic member is interposed between the inner periphery of the through hole formed in the upper plate and the outer periphery of the cover, and the first elastic member is disposed between the inner periphery of the through hole formed in the upper plate and the outer periphery of the cover, And a load input to the cover is transmitted to the sensor.

상기 상판에 형성된 관통공에 단차부가 형성되고, 상기 단차부에 상기 제1탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.A stepped portion is formed in the through hole formed in the upper plate, and the first elastic member is provided in the stepped portion.

상기 커버의 저면과 상기 센서의 상부면 사이에 제2탄성부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.And a second elastic member is interposed between the bottom surface of the cover and the upper surface of the sensor.

상기 제2탄성부재는 상기 센서의 상단 둘레에 끼워지고, 둘레를 따라 단턱이 형성된 서포트에 설치되는 것을 특징으로 한다.And the second elastic member is mounted on a support which is fitted around the upper end of the sensor and has a step formed along the periphery thereof.

상기 서포트는 둘레가 상기 상판에 형성된 관통공의 내측둘레에 끼워지는 것을 특징으로 한다.The support is characterized in that the periphery is fitted around the inner periphery of the through hole formed in the upper plate.

상기 탄성부재는 실리콘 고무재질인 것을 특징으로 한다.And the elastic member is a silicone rubber material.

상기 센서는 로드 셀인 것을 특징으로 한다.And the sensor is a load cell.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 따르면, 착용자의 발바닥과 지면 사이에 작용하는 하중의 방향에 경사지더라도, 수직방향의 하중을 제외한 나머지 하중에 의해 발생하는 상판과 커버 사이에 작용하는 마찰을 없애, 센서에서 하중의 손실이나 왜곡없이 정밀하게 측정하여 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the foot sensor assembly of the wearing robot according to the present invention having the above-described configuration, even when the foot sensor sensor is inclined in the direction of the load acting between the sole of the wearer and the ground, So that the reliability of the sensor can be improved by precisely measuring the load without loss or distortion of the sensor.

또한, 상기 탄성부재에 의해 하중이 작용하지 않은 보행상태에서는 상기 커버를 원래 위치로 복원시킬 수 있다.Further, the cover can be restored to its original position in a state in which the load is not applied by the elastic member.

아울러, 상기 커버에 형성되는 단차의 높이를 다르게 하고, 상기 단차에 맞는 탄성부재를 장착함으로써, 다양한 착용자들의 신체조건에 대응할 수 있다.In addition, the height of the step formed on the cover is made different, and the elastic member corresponding to the step is mounted, so that it is possible to cope with various physical conditions of the wearer.

도 1은 종래기술에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리를 촬영한 사진.
도 2는 종래기술에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리를 촬영한 사진.
도 4는 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리가 적용된 착용로봇의 발바닥 모듈의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리의 절개한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리의 단면도.1 is a photograph of a sole sensor assembly of a wearing robot according to the prior art.
2 is a sectional view of a sole sensor assembly of a wearing robot according to the prior art;
3 is a photograph of a sole sensor assembly of a wearing robot according to the present invention.
4 is a perspective view of a sole module of a wearing robot to which a sole sensor assembly of a wearing robot according to the present invention is applied.
5 is an exploded perspective view of a sole sensor assembly of a wearing robot according to the present invention.
6 is a sectional view of a sole sensor assembly of a wearing robot according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the soles sensor assembly of the wearing robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리는, 상판(11), 하판(12) 및 밑창(13)이 순서대로 접합되고, 상기 상판(11)과 하판(12) 사이에 센서(14)가 설치되며, 상기 센서(14)의 상방에 커버(15)가 설치되는 착용형 로봇의 발바닥 센서 어셈블리에서, 상기 커버(15)는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 한 곳에 고무재질로 이루어진 탄성부재(16a)(16b)가 설치되고, 상기 커버(15)와 상기 상판(11) 사이 또는 상기 커버(15)와 상기 센서(14) 사이에 상기 탄성부재(16a)(16b)가 개재되도록 한다.A foot sensor assembly of a wearing robot according to the present invention is characterized in that an upper plate 11, a lower plate 12 and a sole 13 are joined in order and a sensor 14 is installed between the upper plate 11 and the lower plate 12 And a cover (15) is provided above the sensor (14), wherein the cover (15) has at least one of an upper surface and a lower surface, an elastic member (16a And the elastic members 16a and 16b are interposed between the cover 15 and the upper plate 11 or between the cover 15 and the sensor 14. [

상판(11)은 발바닥 센서 어셈블리(10)의 최상부에 위치한다.The top plate 11 is located at the top of the sole sensor assembly 10. [

상기 상판(11)은 착용자의 발바닥과 접하여 상기 착용자의 발바닥을 지지한다.The upper plate 11 contacts the soles of the wearer and supports the soles of the wearer.

하판(12)은 상기 상판(11)의 하부에 위치하고, 상기 하판(12)의 상부면이 상기 상판(11)의 저면에 접착된다.The lower plate 12 is positioned below the upper plate 11 and the upper surface of the lower plate 12 is bonded to the lower surface of the upper plate 11. [

또한, 상기 상판(11)과 상기 하판(12) 사이에는 후술되는 센서(14)를 설치하기 위한 공간이 형성된다.A space for installing a sensor 14, which will be described later, is formed between the upper plate 11 and the lower plate 12.

밑창(13)은 상기 하판(12)의 하부에 위치하고, 상기 밑창(13)의 저면은 지면과 접촉된다.The sole 13 is located below the lower plate 12 and the bottom of the sole 13 is in contact with the ground.

상기 상판(11), 상기 하판(12) 및 상기 밑창(13)은 상하방향으로 접착되어 발바닥 센서 어셈블리(10)의 근간을 구성한다.The upper plate 11, the lower plate 12 and the sole 13 are vertically bonded to constitute the base of the sole sensor assembly 10.

상기 발바닥 센서 어셈블리(10)를 발볼(발바닥의 앞부분)을 지지하는 부분과 발꿈치(발바닥의 뒷부분)을 지지하는 부분에 각각 대응하도록 구비하고, 이를 서로 연결함으로써, 착용로봇의 발바닥 모듈(1)을 이룬다.The foot sensor module 10 is provided so as to correspond to a portion for supporting the football (front portion of the sole) and a portion for supporting the heel (rear portion of the sole) It accomplishes.

센서(14)는 상기 상판(11)과 상기 하판(12)의 사이에 설치된다. 상기 센서(14)는 상하방향으로 작용하는 힘에 비례하는 출력을 발생시킬 수 있는 로드셀(load cell)로 제공되는 것이 바람직하다. 상기 센서(14)는 상기 상판(11)과 상기 하판(12)의 사이에서 복수로 설치될 수 있다. 예컨대, 발볼을 지지하는 발바닥 센서 어셈블리(10)에서는 엄지발가락, 발볼의 안쪽, 발볼의 바깥쪽에 각각 상기 센서(14)가 설치될 수 있다.The sensor 14 is installed between the upper plate 11 and the lower plate 12. The sensor 14 is preferably provided as a load cell capable of generating an output proportional to a force acting in a vertical direction. The sensor 14 may be provided between the upper plate 11 and the lower plate 12 in plural. For example, in the sole sensor assembly 10 supporting the ball, the sensor 14 may be installed on the big toe, the inside of the ball, and the outside of the ball.

커버(15)는 상기 센서(14)의 상단과 맞닿는 형태로 상기 상판(11)에 설치된다. 상기 상판(11)을 통하여, 상기 착용자와 상기 지면 사이에 작용하는 힘이 상기 센서(14)로 전달될 수 있다.The cover (15) is installed on the upper plate (11) in such a manner as to come into contact with the upper end of the sensor (14). Through the upper plate 11, a force acting between the wearer and the ground can be transmitted to the sensor 14.

상기 커버(15)는 상기 상판(11)에 형성된 관통공(11a)에 설치되어 상기 센서(14)의 상단을 폐쇄한다. 상기 커버(15)는 둘레가 상기 상판(11)에 형성되는 관통공의 내측둘레에 인접하고, 상기 커버(15)의 저면은 상기 센서(14)의 상단에 접하도록 형성된다. 상기 커버(15)에서 상부면의 가운데 부분은 둘출되어 상기 착용자의 발바닥에 더 밀착되는 구조를 갖는다.The cover 15 is installed in the through hole 11a formed in the upper plate 11 to close the upper end of the sensor 14. [ The cover 15 is formed so that the periphery thereof is adjacent to the inner periphery of the through hole formed in the upper plate 11 and the bottom surface of the cover 15 is in contact with the upper end of the sensor 14. And the middle portion of the upper surface of the cover 15 is pushed out to have a structure which is more closely attached to the sole of the wearer.

한편, 본 발명에서는 상기 커버(15)을 설치할 때, 상기 커버(15)의 상부면의 둘레와 상기 커버(15)의 하부면에는 탄성부재(16a)(16b)가 설치된다.In the present invention, when the cover 15 is installed, elastic members 16a and 16b are provided on the periphery of the upper surface of the cover 15 and on the lower surface of the cover 15.

상기 탄성부재(16a)(16b)는 상기 커버(15)와 상기 상판(11) 사이에 작용하는 마찰을 없애고, 보행의 모든 단계에서, 상기 커버(15)가 유동적으로 움직이게 하는 역할을 한다. The elastic members 16a and 16b eliminate the friction acting between the cover 15 and the upper plate 11 and serve to move the cover 15 in a fluid manner at every stage of walking.

상기 탄성부재(16a)(16b)는 상기 커버(15)로 하중이 작용한 다음 상기 하중에 제거되면, 상기 커버(15)를 원래 위치로 복원시키는 작용도 한다.The elastic members 16a and 16b act to restore the cover 15 to its original position when a load is applied to the cover 15 and then the load is removed.

상기 탄성부재(16a)(16b)는 실리콘 고무를 재질로 하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘 고무는 고중합도 곧은사슬 모양의 디올가노폴리실록산에 미분 실리카 등을 보강제로 혼화하여 가교시킨 고무 탄성체로서, 내후성, 전기적 특성이 우수하여 －50 ~200℃의 범위에서 사용할 수 있는 재질이다.The elastic members 16a and 16b are preferably made of silicone rubber. The silicone rubber is a rubber elastic material crosslinked with a high polymerization degree straight chain diol organopolysiloxane mixed with fine silica or the like as a reinforcing agent and is excellent in weatherability and electrical characteristics and can be used in a temperature range of -50 to 200 ° C.

상기 탄성부재(16a)(16b)가 상기 커버(15)의 상부면과 상기 상판(11)의 저면이 접하는 부위, 상기 커버(15)의 하부면과 상기 센서(14)가 접하는 부위에 설치된다.The elastic members 16a and 16b are provided at a portion where the upper surface of the cover 15 and the bottom surface of the upper plate 11 are in contact with each other and a portion where the lower surface of the cover 15 and the sensor 14 are in contact with each other .

상기 커버(15)의 상부면과 상기 상판(11)의 저면이 접하는 부위에 설치되는 제1탄성부재(16a)는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상판(11)에 상기 제1탄성부재(16a)의 위치를 유지할 수 있도록 단차부(11b)를 형성하고, 상기 단차부(11b)에 상기 제1탄성부재(16a)를 위치시킨다.5 or 6, the first elastic member 16a provided at a portion where the upper surface of the cover 15 and the bottom surface of the upper plate 11 are in contact with each other, A stepped portion 11b is formed so as to maintain the position of the elastic member 16a and the first elastic member 16a is positioned on the stepped portion 11b.

상기 제1탄성부재(16a)에 의해서, 상기 상판(11)의 저면과 상기 커버(15)의 상부면을 직접 접촉하지 않고, 상기 제1탄성부재(16a)를 통하여 하중을 전달한다.The load is transmitted through the first elastic member 16a without directly contacting the bottom surface of the upper plate 11 and the upper surface of the cover 15 by the first elastic member 16a.

특히, 상기 제1탄성부재(16a)를 통하여 상기 상판(11)과 상기 커버(15)가 연결되는 부위의 구조를 상세히 설명하면, 상기 커버(15)의 바깥둘레와 상기 상판(11)의 안쪽 둘레 사이에는 정해진 갭이 형성되고, 상기 상판(11)의 단차부(11b)와 상기 커버(15)에서 단차진 부위 사이에 상기 제1탄성부재(16a)가 위치하게 된다. 상기 상판(11)과 상기 커버(15)는 갭을 두고 직접 접촉되지 않으므로, 상기 커버(15)로 수직하지 않은 방향으로 작용하는 힘에 의해 발생하는 마찰을 없앨 수 있다.More specifically, the structure of the portion where the upper plate 11 and the cover 15 are connected through the first elastic member 16a will be described in detail. The outer periphery of the cover 15 and the inner side of the upper plate 11 And the first elastic member 16a is positioned between the stepped portion 11b of the upper plate 11 and the stepped portion of the cover 15. [ Since the upper plate 11 and the cover 15 are not in direct contact with each other with a gap therebetween, friction generated by a force acting in a direction not perpendicular to the cover 15 can be eliminated.

상기 탄성부재(16a)(16b) 중에서, 상기 커버(15)의 하부에 위치하는 제2탄성부재(16b)를 지지하기 위해서, 상기 제2탄성부재(16b)의 저면을 지지하는 서포트(17)를 더 구비할 수 있다. 상기 서포트(17)는 중심이 상기 센서(14)의 상단 둘레에 끼워지고, 가장자리에 둘레를 따라 단턱(17a)이 형성된다. 상기 단턱(17a)에 의해 상기 서포트(17)에도 단차가 형성된다.A support 17 for supporting the bottom surface of the second elastic member 16b for supporting the second elastic member 16b located under the cover 15 among the elastic members 16a and 16b, As shown in FIG. The center of the support 17 is fitted around the upper end of the sensor 14, and a step 17a is formed along the circumference of the support. A step is also formed in the support 17 by the step 17a.

상기 서포트(17)에 형성된 단차에 의해 상기 제2탄성부재(16b)가 정해진 위치를 유지할 수 있다.The position of the second elastic member 16b can be maintained by the step formed on the support 17. [

상기 서포트(17)의 둘레는 상기 커버(15)의 관통공(11a)의 내측둘레에 끼워진다.The periphery of the support (17) is fitted around the inside of the through hole (11a) of the cover (15).

한편, 상기 제1탄성부재(16a)와 상기 제2탄성부재(16b)는 서로 다른 재질로 할 수도 있으나, 모델의 단순화를 위해 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The first elastic member 16a and the second elastic member 16b may be made of different materials, but they are preferably made of the same material to simplify the model.

아울러, 다양한 착용자에 맞추어, 상기 제1탄성부재(16a)와 상기 제2탄성부재(16b)를 착용자의 특성에 맞게 교체하여 장착할 수도 있다. In addition, the first elastic member 16a and the second elastic member 16b may be replaced according to the wearer's characteristics in accordance with various wearers.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리(10)가 착용로봇의 발바닥 모듈(1)에 적용됨으로써, 보행단계를 판단한다.The foot sensor assembly 10 of the wearing robot according to the present invention having the above configuration is applied to the foot module 1 of the wearing robot to determine the walking step.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리(10)를 이용하여 발바닥 모듈(1)을 구성한다면, 전방에 위치하는 발바닥 센서 어셈블리(10)에는 3개의 센서(14)가 설치되어 엄지발가락, 발볼의 안쪽, 발볼의 바깥쪽에 작용하는 하중을 측정하고, 후방에 위치하는 발바닥 센서 어셈블리(10)에는 1개의 센서(14)가 설치되어 발꿈치에 작용하는 하중을 측정하게 된다.For example, as shown in FIG. 4, if the sole module 1 is constructed by using the sole sensor module 10 of two wearing robots, three sensors 14 are mounted on the sole module 10, And a load exerted on the heel is measured by a sensor 14 mounted on the rear foot sensor assembly 10 located at the rear of the foot sole, .

각 센서(14)는 상기 착용자의 보행단계별로 상기 각 센서(14)로 전달되는 하중에 비례하는 신호를 출력하고, 이를 이용하여 상기 착용자의 보행의도를 판단하여, 상기 착용로봇을 제어한다.Each sensor 14 outputs a signal proportional to a load transmitted to each of the sensors 14 according to a walking step of the wearer, and judges the walking intention of the wearer using the signal to control the wearing robot.

도 5 또는 도 6과 같은 초기 상태에서, 상기 커버(15)의 상부면으로 하중이 가해지면, 상기 제1탄성부재(16a)에 의해 상기 커버(15)와 상기 상판(11) 사이에 마찰이 발생하지 않으면서, 상기 커버(15)로부터 상기 센서(14)로 하중을 전달한다.5 and 6, when a load is applied to the upper surface of the cover 15, friction is generated between the cover 15 and the upper plate 11 by the first elastic member 16a And transfers the load from the cover (15) to the sensor (14) without occurrence.

이로써, 상기 커버(15)로부터 상기 센서(14)로 하중의 손실 또는 왜곡이 사라지게 되므로, 상기 센서(14)의 정확성과 신뢰성이 향상된다.This eliminates the loss or distortion of the load from the cover (15) to the sensor (14), thereby improving the accuracy and reliability of the sensor (14).

한편, 상기 커버(15)에 가해지는 하중이 제거되면, 상기 제2탄성부재(16b)가 상기 커버(15)가 원래 위치로 복원시키게 된다.Meanwhile, when the load applied to the cover 15 is removed, the second elastic member 16b restores the cover 15 to its original position.

1 : 발바닥 모듈 10 : 발바닥 센서 어셈블리
11 : 상판 11a : 관통공
11b : 단차부 12 : 하판
13 : 밑창 14 : 센서
15 : 커버 16a, 16b : 탄성부재
17 : 서포트 17a : 단턱
110 : 발바닥 센서 어셈블리 111 : 상판
112 : 하판 113 : 밑창
114 : 센서 115 : 커버1: sole module 10: sole sensor assembly
11: upper plate 11a: through hole
11b: step portion 12: bottom plate
13: Outsole 14: Sensor
15: cover 16a, 16b: elastic member
17: Support 17a:
110: sole sensor assembly 111: top plate
112: lower plate 113: outsole
114: sensor 115: cover

Claims (8)

상판, 하판 및 밑창이 순서대로 접합되고, 상기 상판과 하판 사이에 센서가 설치되며, 상기 센서의 상방에 커버가 설치되는 착용형 로봇의 발바닥 센서 어셈블리에 있어서,
상기 커버는 상부면과 하부면 중 적어도 어느 한 곳에 고무재질로 이루어진 탄성부재가 설치되고,
상기 커버와 상기 상판 사이 또는 상기 커버와 상기 센서 사이에 상기 탄성부재가 개재되며,
상기 상판에 형성된 관통공의 내측둘레와 상기 커버의 외측둘레 사이에 정해진 간격이 형성되고, 상기 상판에 형성된 관통공의 내측둘레와 상기 커버의 외측둘레 사이에 제1탄성부재가 개재되고,
상기 커버의 저면과 상기 센서의 상부면 사이에 제2탄성부재가 개재되며,
상기 제1탄성부재는 상기 관통공의 내측둘레와 상기 커버의 외측둘레에 밀착되고,
상기 제2탄성부재는 상기 커버와 상기 센서가 접촉하는 부위보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.A foot sensor assembly of a wearable robot in which a top plate, a bottom plate and a sole are joined in order, a sensor is installed between the top plate and the bottom plate, and a cover is provided above the sensor,
Wherein the cover is provided with an elastic member made of a rubber material on at least one of an upper surface and a lower surface,
The elastic member is interposed between the cover and the upper plate or between the cover and the sensor,
A first elastic member is interposed between an inner periphery of a through hole formed in the upper plate and an outer periphery of the cover, and a first elastic member is interposed between the inner periphery of the through hole formed in the upper plate and the outer periphery of the cover,
A second elastic member is interposed between a bottom surface of the cover and an upper surface of the sensor,
The first elastic member is in close contact with the inner periphery of the through hole and the outer periphery of the cover,
Wherein the second elastic member is located outside the contact portion between the cover and the sensor. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상판에 형성된 관통공에 단차부가 형성되고, 상기 단차부가 상기 제1탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein a stepped portion is formed in the through hole formed in the upper plate, and the stepped portion is provided with the first elastic member. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2탄성부재는 상기 센서의 상단 둘레에 끼워지고, 둘레를 따라 단턱이 형성된 서포트에 설치되는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the second elastic member is fitted to the upper end of the sensor and is provided in a support having a step formed along the circumference thereof. 제5항에 있어서,
상기 서포트는 둘레가 상기 상판에 형성된 관통공의 내측둘레에 끼워지는 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.6. The method of claim 5,
Wherein the support is fitted around an inner periphery of a through hole formed in the upper plate. 제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 실리콘 고무재질인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the elastic member is a silicone rubber material. 제1항에 있어서,
상기 센서는 로드 셀인 것을 특징으로 하는 착용로봇의 발바닥 센서 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor is a load cell.
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