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公开(公告)号：CN114102558B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202111371485.1
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种基于足踝复合体能流动特性的被动式外骨骼，所述被动式外骨骼包括第一被动式外骨骼，所述第一被动式外骨骼包括能量分配机构、踩踏机构及穿戴固定组件，所述能量分配机构与所述踩踏机构相连接，所述能量分配机构还连接于所述穿戴固定组件；所述能量分配机构包括棘轮轴、以及分别套设在所述棘轮轴上的左侧扭簧、右侧扭簧及中间导轮，所述中间导轮通过踝关节助力绳连接于所述穿戴固定组件；所述棘轮轴连接于所述踩踏机构，所述踩踏机构带动所述棘轮轴转动，所述棘轮轴带动所述左侧扭簧、所述右侧扭簧及所述中间导轮转动。本发明有效地提高了人体行走效率，降低了行走的代谢消耗。
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公开(公告)号：CN113197752B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202110478153.7
申请日：2021-04-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于重力补偿相关技术领域，并一种上肢康复机器人的肢体重力动态补偿方法。该方法包括下列步骤：S1将携带有康复机器人的人体上肢的运动划分为主动运动模式和被动运动模式，测量被动模式下康复机器人在不同位姿下各个关节的关节角，计算机械臂对人体上肢的支撑力，以此获得关节角和支撑力一一对应的数据集；S2构建预测模型，其中关节角作为输入，支撑力作为输出；测量在主动运动模式下人体上肢受到的合力以及实时关节角，利用实时关节角和预测模型获得上肢重力补偿预测值，利用合力减去重力补偿预测值，以此实现主动运动模式下人体上肢重力的补偿。通过本发明，解决传统重力补偿方法不能提供实时补偿或者动力学建模困难的问题。
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公开(公告)号：CN114102558A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111371485.1
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种基于足踝复合体能流动特性的被动式外骨骼，所述被动式外骨骼包括第一被动式外骨骼，所述第一被动式外骨骼包括能量分配机构、踩踏机构及穿戴固定组件，所述能量分配机构与所述踩踏机构相连接，所述能量分配机构还连接于所述穿戴固定组件；所述能量分配机构包括棘轮轴、以及分别套设在所述棘轮轴上的左侧扭簧、右侧扭簧及中间导轮，所述中间导轮通过踝关节助力绳连接于所述穿戴固定组件；所述棘轮轴连接于所述踩踏机构，所述踩踏机构带动所述棘轮轴转动，所述棘轮轴带动所述左侧扭簧、所述右侧扭簧及所述中间导轮转动。本发明有效地提高了人体行走效率，降低了行走的代谢消耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114055435B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202111371470.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种适用于外骨骼的离合器及踝关节助力外骨骼，离合器包括下基板、上基板、滚轮、棘轮圈、扳机、拨爪、拨爪弹簧、扳机扭簧、滚轮扭簧、扳机定位轴及拨爪定位轴；扳机定位轴的两端分别连接于上基板及下基板，扳机及扳机扭簧分别套设在扳机定位轴上，扳机牛黄的两端分别连接下基板及扳机；拨爪定位轴的两端分别连接于下基板及上基板，拨爪弹簧及拨爪分别套设在拨爪定位轴上；滚轮的两端转动地连接于下基板及上基板，滚轮棘轮圈设置在滚轮的一端上；拨爪可分离地连接于滚轮棘轮圈，扳机与拨爪活动连接。本发明降低了人体行走过程中足踏阶段的冲击能量损失及行走代谢消耗。
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公开(公告)号：CN113197752A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110478153.7
申请日：2021-04-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于重力补偿相关技术领域，并一种上肢康复机器人的肢体重力动态补偿方法。该方法包括下列步骤：S1将携带有康复机器人的人体上肢的运动划分为主动运动模式和被动运动模式，测量被动模式下康复机器人在不同位姿下各个关节的关节角，计算机械臂对人体上肢的支撑力，以此获得关节角和支撑力一一对应的数据集；S2构建预测模型，其中关节角作为输入，支撑力作为输出；测量在主动运动模式下人体上肢受到的合力以及实时关节角，利用实时关节角和预测模型获得上肢重力补偿预测值，利用合力减去重力补偿预测值，以此实现主动运动模式下人体上肢重力的补偿。通过本发明，解决传统重力补偿方法不能提供实时补偿或者动力学建模困难的问题。
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公开(公告)号：CN114055435A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111371470.5
申请日：2021-11-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼相关技术领域，其公开了一种适用于外骨骼的离合器及踝关节助力外骨骼，离合器包括下基板、上基板、滚轮、棘轮圈、扳机、拨爪、拨爪弹簧、扳机扭簧、滚轮扭簧、扳机定位轴及拨爪定位轴；扳机定位轴的两端分别连接于上基板及下基板，扳机及扳机扭簧分别套设在扳机定位轴上，扳机牛黄的两端分别连接下基板及扳机；拨爪定位轴的两端分别连接于下基板及上基板，拨爪弹簧及拨爪分别套设在拨爪定位轴上；滚轮的两端转动地连接于下基板及上基板，滚轮棘轮圈设置在滚轮的一端上；拨爪可分离地连接于滚轮棘轮圈，扳机与拨爪活动连接。本发明降低了人体行走过程中足踏阶段的冲击能量损失及行走代谢消耗。
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公开(公告)号：CN113171271A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110478200.8
申请日：2021-04-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明属于机器人重力补偿相关技术领域，并公开了一种上肢康复机器人的重力补偿方法。包括下列步骤：S1对于包括多个关节的上肢康复机器人，构建该机器人的运动轨迹，采集运动轨迹中不同位姿处每个关节的力矩和位姿；S2构建以关节的位姿为输入，关节的力矩作为输出的预测模型；S3求解预测模型中的待辨识系数，改变所述机器人的位姿，测量当前位姿下每个关节的实时力矩和实时位姿，利用所述实时位姿和预测模型计算获得预测力矩，所述实时力矩减去该预测力矩即实现该机器人的重力补偿。通过本发明，减少采集过程中多变量的累积误差，提高补偿精度，降低计算复杂度，提高重力参数的辨识精度和重力运算速度。
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公开(公告)号：CN111820583A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010866414.8
申请日：2020-08-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于负重装置相关技术领域，其公开了一种能够降低代谢消耗的负重装置，所述负重装置包括框架组件、重力平衡组件、负重组件及单轴驱动器组件，所述重力平衡组件及所述单轴驱动器组件分别设置在所述框架组件的同一侧上，所述负重组件分别连接于所述重力平衡组件及所述单轴驱动器组件；所述单轴驱动器组件及所述重力平衡组件共同保持所述负重组件处于悬浮状态，且所述单轴驱动器组件通过带动所述负重组件上下移动，以使得所述负重组件随运动过程中的人体质心波动而上下运动。本发明可以减轻负载对人体的作用力，与普通负重背包相比，可以使人的代谢消耗大大降低。
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