保持器及具有该保持器的步行辅助机器人的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年1月24日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0009064号 韩国专利申请的权益，该韩国专利申请公开的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
[0002] 示例性实施例涉及一种保持器及具有该保持器的步行辅助机器人，所述保持器被 构造为将力均匀地传递至宽的区域。
【背景技术】
[0003] 步行辅助机器人可具有各种用途。例如，步行辅助机器人可用作帮助肌肉力量减 弱的用户的辅助装置，并可用作放大用户的肌肉力量并代替用户支撑重物的负载（例如， 搬运重物）动力辅助机器人。
【发明内容】
[0004] 示例性实施例涉及一种保持器及具有该保持器的步行辅助机器。在至少一些示例 性实施例中，所述保持器包括多个链接件，所述多个链接件被构造为将均匀的力传递至身 体的接触表面。
[0005] 根据一些示例性实施例，所述保持器被构造为安装在用户的身体上。
[0006] 所述保持器可包括：链接件总成，在链接件总成中连接有多个链接件，以包卷住用 户的身体；绳索，安装在链接件总成中，并被构造为因可调张力而调节链接件总成中所包括 的任一链接件与另一相邻的链接件之间的角度；保持器主体，绳索的一侧安装在保持器主 体上。
[0007] 保持器主体可包括操纵单元，该操纵单元能够通过使绳索延长或缩短而调节施加 到绳索的张力。
[0008]当通过操纵操纵单元而使绳索缩短时，绳索的张力可增大并且相邻的链接件之间 的角度可减小。
[0009]当通过操纵操纵单元而使绳索的长度增加时，相邻的链接件之间的角度可增大。
[0010] 绳索的一侧可固定在设置于保持器主体中的轴中，齿轮单元可连接到该轴。
[0011] 齿轮单元可从操纵单元接收驱动力，并可旋转，使得绳索绕所述轴缠绕或者从所 述轴释放，从而使绳索缩短或延长。
[0012] 保持器主体还可包括锁定单元，该锁定单元被构造为干涉连接到所述轴的齿轮单 元的操作。
[0013] 锁定单元可包括与齿轮单元选择性地啮合的锁定齿条。
[0014] 当锁定齿条与齿轮单元啮合时，可干涉齿轮单元沿特定方向的旋转。
[0015] 当锁定齿条与齿轮单元啮合时，可干涉齿轮单元沿绳索从所述轴释放的方向的旋 转。
[0016] 当锁定齿条与齿轮单元的啮合被释放时，齿轮单元可沿顺时针方向或逆时针方向 旋转，使得绳索绕所述轴缠绕或者从所述轴释放。
[0017] 所述多个链接件可通过销被可枢转地连接。
[0018] 保持器可包括金属丝，该金属丝穿过链接件总成并保持链接件总成的形状。
[0019] 沿着销延伸所沿的方向延伸的直线与绳索之间的距离可从操纵单元的侧部到链 接件总成的端部变短。
[0020] 所述多个链接件可由具有弹性的板连接。
[0021] 所述板与绳索之间的距离可从操纵单元的侧部到链接件总成的端部变短。
[0022] 链接件总成可连接到操纵单元的左侧和右侧。
[0023] 根据另一些示例性实施例，步行辅助机器人可安装在用户的身体上，并可被构造 为帮助用户行走。
[0024] 所述机器人可包括：框架，被构造为通过连接多个链接件而与用户的身体紧密接 触；保持器，被构造为将框架安装在用户的身体上，其中，保持器包括：保持器主体，被安装 在框架上；链接件总成，在链接件总成中，所述多个链接件连接并且链接件总成从保持器主 体延伸；绳索，安装在链接件总成中，并延长或缩短以调节链接件总成的曲率。
[0025] 绳索的一侧可固定在设置于保持器主体中的轴中，保持器主体可包括能够使所述 轴旋转的操纵单元。
[0026]当所述轴沿一个方向旋转时，绳索可绕所述轴缠绕，从而使绳索的长度减小，当所 述轴沿另一方向旋转时，绳索可从所述轴释放，从而使绳索的长度增加。
[0027] 保持器主体可包括锁定单元，该锁定单元被构造为干涉所述轴沿另一方向的旋 转。
[0028] 锁定单元可包括锁定开关，可通过操纵锁定开关来释放锁定单元干涉所述轴的状 O
[0029] 固定销可安装在位于链接件总成的端部的链接件中，可通过固定销来固定绳索在 链接件中的位置。
[0030] 所述多个链接件可通过销被可枢转地连接，具有弹性的金属丝可安装在所述多个 链接件中。
[0031] 所述多个链接件可通过具有弹性的板连接。
[0032] 根据又一些示例性实施例，保持器可安装在步行辅助机器人上。
[0033] 保持器可包括：链接件总成，被构造为通过连接多个链接件而包卷住用户的身体； 保持器主体，被构造为将链接件总成安装在步行辅助机器人上；绳索，被构造为连接形成链 接件总成的所述多个链接件，并因可调张力而使链接件总成弯曲；操纵单元，安装在保持器 主体上，并被构造为通过使绳索延长或缩短而调节施加到绳索的张力；锁定单元，被构造为 干涉操纵单元沿绳索延伸的方向的操作。
[0034] 在链接件总成中，每个链接件的内侧表面与绳索之间的最小距离可相同。
[0035] 所述多个链接件可通过穿透两个相邻的链接件的销被可枢转地连接。
[0036] 销与绳索之间的最小距离可从保持器主体到链接件总成的端部变短。
[0037] 在链接件总成中，可安装连接所述多个链接件并具有弹性的物体。
[0038] 一些示例性实施例可涉及一种被构造为辅助用户行走的步行辅助机器人。
[0039] 在一些示例性实施例中，所述步行辅助机器人可包括步行辅助装置，该步行辅助 装置具有外骨骼形状，使得步行辅助装置被构造为经由至少一个保持器被附着到用户的一 个或更多个腿上。保持器可包括：相互连接的多个链接件，被构造为附着到用户的腿上；绳 索，被构造为响应于施加到该绳索的张力而调节所述链接件中相邻的链接件之间的角度； 张力装置，被构造为向绳索施加张力。
[0040] 在一些示例性实施例中，张力装置被构造为改变施加到绳索的张力的量。
[0041] 在一些示例性实施例中，张力装置包括齿轮，具有从该齿轮延伸的轴，所述齿轮连 接到调节器，张力装置被构造为通过响应于用户操纵调节器使绳索绕所述轴缠绕而改变施 加到绳索的张力的量。
[0042] 在一些示例性实施例中，张力装置包括：传感器，被构造为检测用户何时正在行 走；处理器，被构造为基于用户是否正在行走而指示驱动器改变施加到绳索的张力的量。
[0043] 在一些示例性实施例中，张力装置被构造为施加张力，使得施加到所述链接件的 净扭矩处于平衡状态，所述净扭矩包括与张力相关的力以及与由用户的腿施加的反作用力 相关的力。
[0044] 在一些示例性实施例中，保持器被构造为将与张力相关的力施加到用户的腿，使 得与张力相关的力围绕用户的腿的外周均匀地施加。
【附图说明】
[0045] 通过下面结合附图对一些示例性实施例进行的描述，示例性实施例的这些和/或 其他方面将变得明显和更加容易理解，在附图中：
[0046] 图1是根据一些示例性实施例的概念图；
[0047] 图2是示出由保持器施加到身体的力的分配和传递的概念图；
[0048] 图3是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人的图示；
[0049] 图4和图5是示出图3中示出的步行辅助机器人的一部分的图示；
[0050]图6是根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所包括的保持器的分解透视 图；
[0051] 图7是示出根据一些示例性实施例的步行辅助机器人中所设置的金属丝的图示；
[0052] 图8是示出形成根据一些示例性实施例的保持器的链接件的图示；
[0053] 图9是示出根据一些示例性实施例的保持器的操作的图示；
[0054] 图10是根据一些示例性实施例的保持器主体的分解透视图；
[0055] 图11是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元被锁定的状态的图示；
[0056] 图12是示出根据一些示例性实施例的第二齿轮单元的锁定被解除的状态的图 示；
[0057] 图13是根据其它示例性实施例的概念图；
[0058] 图14是示出根据其它示例性实施例的保持器的图示；
[0059] 图15是示出根据其它示例性实施例的链接件和绳索的图示；
[0060] 图16是示出根据其它示例性实施例的保持器的操作的图示；
[0061] 图17示出了根据一些示例性实施例的张力装置。
【具体实施方式】
[0062] 在下文中，将参照附图详细描述根据一些示例性实施例的保持器及具有该保持器 的步行辅助机器人。
[0063] 现在，将参照附图更加充分地描述示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实 施例。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。在附图中，相同的标号指示相同 的元件。
[0064] 在此公开详细的说明性实施例。然而，为了描述示例性实施例的目的，在此公开的 具体的结构和功能上的细节仅是代表性的。示例性实施例可以以许多替代的形式体现，并 且不应该被解释为仅限于在此阐述的示例性实施例。
[0065] 然而，应该理解的是，不意在将本公开限于公开的特定的示例性实施例。相反，示 例性实施例将涵盖落在示例性实施例的范围内的所有变型、等同物和替代物。在附图的整 个说明中，相同的标号指示相同的元件。
[0066] 将理解的是，尽管在此可使用术语第一、第二等来描述各个元件，但是这些元件不 应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离 本公开的范围的情况下，第一元件可被命名为第二元件，类似地，第二元件可被命名为第一 元件。如在此所使用的，术语"和/或"包括所列相关项中的一个或更多个的任意和所有组 合。
[0067] 将理解的是，当元件被称为"连接到"或"结合到"另一元件时，它可直接连接或结 合到另一元件，或者可存在中间元件。相反，当元件被称为"直接连接到"或"直接结合到" 另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以相同的方式进 行解释（例如，"在……之间"与"直接在……之间"、"相邻"与"直接相邻"等）。
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