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公开(公告)号：CN108161929B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810000853.3
申请日：2018-01-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/14
Abstract: 本发明公开了一种负压驱动的气动人工肌肉，包括负压驱动弹性体、气管等。负压驱动的气动人工肌肉采用对称结构，气室单元采用六面体结构形式，通过每个气室单元横向和纵向壁厚差异化的设计，在外界负压作用时形成单向线性位移和弹性作用力；当外界负压作用消失时，亦可形成恢复到自然状态的弹性回复力和线性位移，通过对输入负压的控制可以实现对负压驱动的气动人工肌肉线性位移量和弹性力的控制。所述负压驱动的气动人工肌肉可使用微型负压泵作为负压输入源，采用不同硬度的橡胶材料或者硅胶材料匹配不同负压输入可以实现不同行程的线性位移输出，且易实现精确控制；大于0.12MP的负压输入即可形成稳定的线性位移输出和力输出，易于实现装备的便携化。
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公开(公告)号：CN110303479A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910688248.4
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴柔性膝关节外骨骼及其控制方法，可穿戴柔性膝关节外骨骼主要由控制与气压输出系统、传感系统和柔性助力执行系统组成。控制与气压输出系统对传感系统采集到的用户运动信息和柔性助力执行系统压力信息进行分析，采用步态估算模型和膝关节力矩模型等算法计算得到气动力开关、压力和流速等相应指令，执行相应动作，为柔性助力执行系统提供定量的正压或者负压。柔性助力执行系统将控制与气压输出系统提供的正压或者负压气动力传递给用户左右腿大腿和小腿，输入负压时柔性助力执行系统产生辅助弯曲的转矩，辅助膝关节弯曲；从负压切换到正压输入时柔性助力执行系统产生由弯曲变为伸展的转矩，辅助膝关节伸展，达到助行的目的。
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公开(公告)号：CN106491318B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201611092885.8
申请日：2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种无动力可穿戴式辅助行走助力机构，包括驱动力形成组件、膝关节助力执行组件。本发明的行走助力机构基于杠杆原理和曲柄滑块结构机理，采用左右脚同侧平行驱动输入的工作方式，利用人体自重作用，以鲍登绳为驱动力形成组件与膝关节助力执行组件之间拉力传递的媒介，左脚的驱动力形成组件为左腿膝关节辅助转矩执行组件提供驱动力，右脚的驱动力形成组件为右腿膝关节辅助转矩执行组件提供驱动力，从而在行走过程中产生辅助左、右腿膝关节弯曲、伸展的转矩，达到辅助行走的目的。本发明机构惯性小，克服了一般腿部助力机构或者外骨骼机器人等刚性机构惯性大，容易造成人膝关节损伤，舒适性差等缺点，显著提高了机构的安全性和舒适性。
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公开(公告)号：CN108743250A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810613278.4
申请日：2018-06-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种柔性髋关节助力外骨骼，包括负压控制系统、髋关节柔性助力组件以及惯性测量单元组件等。髋关节柔性助力组件以负压收缩弹性体驱动器作为髋关节的助力执行器，负压收缩弹性体驱动器能够接受负压控制系统的负压输入和卸载，当有负压输入时发生线性位移变短且具有拉力；在负压卸载时，自身由收缩状态恢复到自身自然状态的过程中，具有反向线性位移和回复力。负压控制系统对惯性测量单元组件采集和反馈的用户步态数据实时处理，对髋关节柔性助力组件中的负压收缩弹性体驱动器负压输入和卸载过程实时控制，在行走过程中按照步态规律为用户的髋关节提供助力，达到助行的目的。
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公开(公告)号：CN108186293A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810000925.4
申请日：2018-01-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种负压收缩弹性体驱动的柔性膝关节外骨骼，包括外骨骼控制器以及左腿膝关节柔性执行器和右腿膝关节柔性执行器等。柔性膝关节外骨骼主要以一个微型真空负压泵为气压动力源，DSP嵌入式控制系统对传感系统检测到的肌肉力、膝关节角度以及人机交互力等数据进行实时处理并对人机协同状态进行估计，实时控制微型真空负压泵的负压流量和气路的切换，基于人机协同状态对左腿膝关节柔性执行器和右腿膝关节柔性执行器上相应的负压收缩弹性体驱动器进行压力控制，在行走过程中实时为左、右腿提供辅助膝关节弯曲和伸展的转矩，达到为膝关节运动损伤以及弱行走能力的老年群体提供柔性行走辅助的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106491318A
公开(公告)日：2017-03-15
申请号：CN201611092885.8
申请日：2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
CPC classification number: A61H3/00 , A61H2003/005 , A61H2003/007 , A61H2201/1238
Abstract: 本发明公开了一种无动力可穿戴式辅助行走助力机构，包括驱动力形成组件、膝关节助力执行组件。本发明的行走助力机构基于杠杆原理和曲柄滑块结构机理，采用左右脚同侧平行驱动输入的工作方式，利用人体自重作用，以鲍登绳为驱动力形成组件与膝关节助力执行组件之间拉力传递的媒介，左脚的驱动力形成组件为左腿膝关节辅助转矩执行组件提供驱动力，右脚的驱动力形成组件为右腿膝关节辅助转矩执行组件提供驱动力，从而在行走过程中产生辅助左、右腿膝关节弯曲、伸展的转矩，达到辅助行走的目的。本发明机构惯性小，克服了一般腿部助力机构或者外骨骼机器人等刚性机构惯性大，容易造成人膝关节损伤，舒适性差等缺点，显著提高了机构的安全性和舒适性。
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公开(公告)号：CN106420277A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201611095056.5
申请日：2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
CPC classification number: A61H3/00 , A61H2003/005 , A61H2003/007 , A61H2201/1253 , A61H2201/14 , A61H2201/1409 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/1657 , A61H2205/10
Abstract: 本发明公开了一种便携式柔性行走辅助装备，包括膝关节柔性执行机构(1)、气压形成机构程中，所述气压形成机构(2)使膝关节柔性执行机构(1)气囊压强快速增大或减小，膝关节柔性执行机构(1)产生辅助膝盖弯曲、伸展的转矩。本发明采用人的自重作为装备的驱动力，不需要其他外带能源；执行部分采用采用气囊气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式，二者在人行走过程中相互补偿。本发明采用气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式，结构惯性小，克服了一般腿部助力装备或者外骨骼机器人等刚性机构惯性大、容易造成人膝关节损伤、舒适性差等缺点，提高了装备的安全性和舒适性。(2)、柔性固定带(3)、气管(4)；其中，在人行走过
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公开(公告)号：CN104960668A
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201510406721.7
申请日：2015-07-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64D17/38
Abstract: 一种分离机构，包括电机及控制元件座、电机、驱动轮、支撑座、滑销、连杆、缓冲弹簧、伞绳固定环、端盖、转轴销钉、滑销销钉、固定螺钉。所述滑销安装在支撑坐的圆形通孔槽内，可以在槽内滑动。滑销的端部用滑销销钉和连杆铰接在一起。连杆的另一端用转轴销钉和驱动轮铰接。驱动轮通过紧固件固定在电机轴上。支撑座和电机固定在电机及控制元件座上。端盖和伞绳固定环通过螺纹连接，和电机及控制元件座固定在一起。缓冲弹簧固定在支撑座的底面。
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公开(公告)号：CN107380291B
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN201710564771.7
申请日：2017-07-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: B62D57/024
Abstract: 本发明公开了一种多运动模态管道外壁攀爬检测机器人，其特征在于：该多运动模态管道外壁攀爬检测机器人由两大圆形模块组成，两个圆形模块之间通过翻转装置连接，可以实现相对转动。每个圆形模块由驱动装置、传动装置、转向装置、摄像头、压力传感器和控制箱等组成。所设计出的多运动模态管道外壁攀爬检测机器人具有多种运动模式，可以实现沿管道直线运动、绕管道旋转运动和翻转等运动。该机器人可以通过L型、T型等复杂形状的弯管，并且具备跨越管道接头、阀门等障碍物的能力,可实现两个管道之间的跨越运动。该机器人通过调整直线驱动器的位移，可以适应很大范围内的管道直径。在半圆形框架上安装各种操作工具后还可以进行维护等工作。
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公开(公告)号：CN110281541B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN201910688009.9
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种负压线性收缩气动人工肌肉及其制造方法，所述负压线性收缩气动人工肌肉包括多个长方体气室单元，所述长方体气室单元具有基本相同尺寸，其在所述直线运动的方向排列成多排，并且相邻两排的长方体气室单元数量不同，从而在负压线性收缩气动人工肌肉的外侧形成缺口。本发明的负压线性收缩气动人工肌肉能够保证长方体气室单元在纵向收缩时的一致性，避免所述负压线性收缩气动人工肌肉在厚度方向上发生扭曲。
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