可穿著機器人的制作方法
【專利說明】可穿著機器人
[0001]相關申請的相互參引
[0002]本申請要求于2014年8月21日向韓國知識產權局提交的第10-2014-0108840號韓國專利申請的優(yōu)先權，該申請的公開內容通過引用方式納入本文。
【背景技術】
[0003]本公開內容涉及一種可穿著機器人，且更具體而言，涉及一種能在其操作過程中保持平衡狀態(tài)的可穿著機器人。
[0004]近年來，可穿著機器人已被應用到用于鋼廠轉爐構造的轉爐構造過程。盡管使用輕型構造設備可以將耐火材料置于轉爐的底部和中間部分，但在轉爐的錐形頭部，因為不能利用輕型建筑設備，所有耐火材料必須只由人力放置。單個耐火材料的重量大約是25kg至50kg，且構造工人可能患肌肉骨骼疾病或在搬運數千磚塊過程中發(fā)生意外。為了解決這些問題，可將一種可穿著機器人應用到建造過程，且可將操縱單元安裝在可穿著機器人的兩個手臂的末端處以抓牢和移動耐火材料。
[0005]圖1是簡要例示一種可穿著機器人的視圖。
[0006]參考圖1，該可穿著機器人1包括:主體2，其可被使用者p穿著；以及多個關節(jié)，被設置為響應于使用者P的運動來移動。用于使用氣動壓力操縱和定位耐火材料m的操縱單元4，設置在可穿著機器人1的兩手臂3的末端。通過此結構，具有相對重的重量的耐火材料m被操縱單元4吸附并且被移動到安裝地點待被安裝。
[0007]然而，當這樣的可穿著機器人被使用時，其關節(jié)運動的自由度可能不如人類的高，且就抬起、移動和降低耐火材料而言會有限制。特別地，當具有相對重的重量的耐火材料被搬運時，在下肢移動的同時上肢移動，且因此，可穿著機器人可能會經常不平衡并且會傾倒。此外，當腰部或髖被固定時，如果下肢移動，則連接到下肢的上肢會顯著地移動。
[0008]圖2是簡要例示可穿著機器人操作狀態(tài)的圖表。圖2A例示可穿著機器人的大體直立的狀態(tài)，圖2B例示傾斜的狀態(tài)，以及圖2C例示行走狀態(tài)。如果下肢如圖2B橫向地傾斜，可穿著機器人的重心在橫向方向上移動且該可穿著機器人會不平衡。當可穿著機器人處于圖3C中的行走狀態(tài)時，該可穿著機器人的重心移動，且該可穿著機器人由于向與抬起的腿相對的腿傾斜而會整個不平衡。
[0009]如上所述，如果下肢的向左和向右運動被有意地限制以防止可穿著機器人的上肢過度地移動，則對于重心很難自然地移動以允許行走操作發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0010]本公開內容的一個方面可提供一種可穿著機器人，其設有具有彈性力的髖關節(jié)單元使得在髖關節(jié)單元的操作過程中可穿著機器人主體的姿勢能被保持。
[0011]根據本公開內容的一個方面，一個可穿著機器人包括:可穿著機器人主體；行走單元，用于移動所述可穿著機器人主體；以及髖關節(jié)單元，設于可穿著機器人主體內并且耦接到所述行走單元，用于響應于所述行走單元的運動保持可穿著機器人主體的姿勢。
[0012]所述髖關節(jié)單元可包括:多個框架，行走單元被耦接到所述多個框架；以及彈性部件，耦接到所述可穿著機器人主體并且耦接在多個框架之間，用于提供彈性力以使得所述多個框架恢復到原始狀態(tài)。
[0013]所述彈性部件可包括:多個連桿構件，連接所述多個框架并且可旋轉地連接到所述多個框架；以及彈性構件，耦接所述多個連桿構件，用于在所述多個連桿構件在不同方向移動的情況下將所述多個連桿構件恢復到原始位置。
[0014]所述彈性構件在與所述多個連桿構件垂直的方向上可被耦接到所述多個連桿構件。
[0015]多個彈性構件可被耦接到所述多個連桿構件。
[0016]所述多個連桿構件中的任一個可包括耦接到可穿著機器人主體的耦接部件。
【附圖說明】
[0017]通過以下結合附圖的詳細描述，會更加清楚地理解本公開內容的上述以及其余各方面、特征和其他優(yōu)點，在附圖中:
[0018]圖1是根據相關技術簡要例示包括操縱單元的一種可穿著機器人的透視圖；
[0019]圖2是根據相關技術簡要例示可穿著機器人的操作狀態(tài)的圖表；
[0020]圖3是根據本公開內容的一個實施方案簡要例示一種可穿著機器人的前視圖；
[0021]圖4是根據本公開內容的一個實施方案簡要例示可穿著機器人的主要部件的透視圖；
[0022]圖5是簡要例示圖4的主要部件的分解透視圖；
[0023]圖6A是簡要例示圖4的主要部件的第一操作狀態(tài)的視圖；以及
[0024]圖6B是簡要例示圖4的主要部件的第二操作狀態(tài)的視圖。
【具體實施方式】
[0025]為了幫助理解本公開內容的特點，將根據本公開內容的示例性實施方案，在下文詳細描述一種可穿著機器人。
[0026]應當注意的是，當附圖標記被賦予附圖的構成要件以幫助本公開內容的實施方案的理解時，即使在不同的圖中敘述，相同的構成要件由相同的附圖標記表示。此外，在本公開內容的以下說明中，納入本文的已知功能和配置的詳細說明將被省略，以免使得本公開內容的主題不清楚。
[0027]在下文中，將參考附圖描述本公開內容的詳細實施方案。
[0028]圖3是根據本公開內容的一個實施方案簡要例示包括髖關節(jié)單元的可穿著機器人的前視圖；圖4是簡要例示髖關節(jié)單元的透視圖。圖5是簡要例示髖關節(jié)單元的分解透視圖。圖6A和圖6B是例示髖關節(jié)單元操作狀態(tài)的視圖。
[0029]參考圖3，根據本公開內容的實施方案所述的可穿著機器人10包括:可穿著機器人主體200 ;行走單元，布置于可穿著機器人主體200的相對側，用于移動所述可穿著機器人主體200 ;髖關節(jié)單元100，被設置于可穿著機器人主體200內并且耦接到行走單元300的相對側，用于響應于行走單元300的運動保持可穿著機器人主體200的姿勢。
[0030]可穿著機器人主體200被設置以使得使用者能穿著所述可穿著機器人。盡管圖3簡要例示可穿著機器人主體200使得本公開內容的主要特點可以被清楚地理解，所述可穿著機器人主體200被設置以使得使用者能穿著所述可穿著機器人。
[0031]行走單元300被安裝在髖關節(jié)單元100的相對側，且盡管沒有在圖中示出，所述行走單元300被配置為耦接到使用者的兩條腿。此外，設置多個關節(jié)單元和多個致動器，以當使用者行走時被控制為一起操作。
[0032]參考圖4至圖5，髖關節(jié)單元100包括:第一框架110和第二框架120，行走單元300被耦接到所述框架；以及，彈性部件130，用于提供彈性力到第一框架110和第二框架120。
[0033]第一框架110被提供為具有平板形狀，且具有前表面111和旋轉軸112和113，行走單元300(見圖3)被耦接到前表面，所述旋轉軸被設置在第一框架110后表面上并且彈性部件130被耦接到