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公开(公告)号：CN114810850B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN202210369101.0
申请日：2022-04-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机器人关节控制技术领域，并具体公开了一种基于楔形凸轮的双向自锁非后驱离合器及其应用，其包括固定杯、销轴固定盘、销轴和楔形凸轮，其中：所述销轴固定盘安装在所述固定杯内部，并与外部动力输入系统连接；四个销轴的下端分别固定在所述销轴固定盘的四角，每个销轴上端安装有楔形凸轮；所述楔形凸轮的大头侧开设有限位槽，所述销轴在该限位槽中活动，进而销轴可带动楔形凸轮旋转，且楔形凸轮旋转到外侧一定位置时会与固定杯内壁接触；左侧的两个楔形凸轮之间以及右侧的两个楔形凸轮之间均安装有弹簧。本发明利用楔形凸轮、销轴和固定杯的配合，通过凸轮在输出端的不同工况，达到自锁与解锁的功能，实现离合器的小型化、轻量化。
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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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公开(公告)号：CN113263519A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110630250.3
申请日：2021-06-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于仿生机器人关节领域，并具体公开了一种基于拮抗控制的变刚度旋转关节，其包括电机输入板块、变刚度底板板块、摇杆驱动板块、板簧板块、上关节固定板块、下关节输出板块；电机输入板块、变刚度底板板块、摇杆驱动板块对称设置在板簧板块两侧；电机输入板块包括上关节底座和电机；变刚度底板板块一端和电机相连，另一端与摇杆驱动板块相连；板簧板块包括与一侧摇杆数量对应的板簧组件，板簧组件中板簧夹在一对滚动圆柱之间，一端固定在中心轴板块上；上关节固定板块固定在上关节底座上，下关节输出板块安装在中心轴板块上。本发明通过两个电机输入扭矩的相同或不同，进行拮抗控制，可以使得在关节运动的时候进行刚度变化。
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公开(公告)号：CN117086874A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311125712.1
申请日：2023-08-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于机器人控制领域，并具体公开了一种柔性腕关节的精确姿态控制方法及系统，柔性腕关节包括动平台和静平台，动平台和静平台通过两对对角设置的柔索连接，每对对角设置的柔索通过一个电机控制；进行姿态控制时括：向目标姿态运动过程中，确定动平台相对于静平台的实时相对姿态；根据目标姿态与实时相对姿态的误差，确定修正目标姿态；进而根据柔性腕关节的运动学模型计算得到在两个特征运动方向上柔索的伸缩量；两个特征运动为尺偏/桡偏运动、屈曲/伸展运动；根据柔索伸缩量确定电机行程量，实现对柔性腕关节姿态的实时控制。本发明实现了腕关节运动空间的分解，并通过基本运动学模型及姿态反馈消除了弹性元件引入的不确定的姿态误差。
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公开(公告)号：CN114633282B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210369842.9
申请日：2022-04-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于仿生机器人关节技术领域，并具体公开了一种基于绳传动的三自由度仿人变刚度腕关节，包括绳传动组件和旋腕组件；绳传动组件中：变刚度板块包括四个变刚度模块，变刚度模块包括电机固定架、小包塑轴承、大包塑轴承和钢丝绳，用于实现钢丝绳变刚度运动；动力传动板块中一个电机拉动一个对角线上的两根钢丝绳，另一个电机拉动另一个对角线上的两根钢丝绳；二板U铰板块中假手接口上板通过万向节安装在假手接口下板上；钢丝绳上端穿过假手接口下板后，固定在假手接口上板上，则钢丝绳可带动假手接口上板相对下板形成两方向运动。旋腕组件用于带动绳传动组件旋转。本发明可实现腕关节三自由度运动，且可在运动的任何时刻实现刚度自由变化。
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Patent Agency Ranking
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：CN113786057A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111015855.8
申请日：2021-08-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种提高人体侧向稳定性和降低人体代谢消耗的动力背包，属于动力背包技术领域。包括背包本体、第一负载、第二负载、滑动组件、运动输出单元、运动控制单元和数据采集单元；第一负载和第二负载分别安装于滑动组件；传动组件包括齿轮、第一齿条和第二齿条，齿轮安装于驱动组件的输出端，第一齿条和第二齿条分别沿第一负载和第二负载相向的侧面设置并与齿轮啮合；运动控制单元根据运动信息控制驱动组件驱动齿轮转动使第一负载和第二负载沿滑动组件反相移动，从而使第一负载和第二负载的运动幅度与人体运动过程中的上下运动幅度相同、运动频率为人体运动频率的1/2。本发明增强人体负重行走时的侧向稳定性，降低负重行走过程中的受伤风险。
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公开(公告)号：CN113598513A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202111015660.3
申请日：2021-08-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种轮组式负重减荷装置，属于动力背包技术领域，包括结构相同、固定于人体前后两侧的第一背包和第二背包；第一背包包括第一负载、第二负载、滑动组件、运动输出单元、运动控制单元和数据采集单元；数据采集单元采集人体质心的运动信息，并将运动信息传递给运动控制单元，运动控制单元用于根据运动信息控制电机驱动丝杠滑块机构牵引第一钢丝绳以使第一负载和第二负载分别沿滑动组件反相移动，从而使第一负载和第二负载的运动幅度与人体运动过程中的上下运动幅度相同、运动频率为人体运动频率的1/2。本发明增强人体负重行走时的侧向稳定性，降低负重行走过程中的受伤风险。
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公开(公告)号：CN114770472B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210474210.9
申请日：2022-04-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于机器人关节控制技术领域，并具体公开了一种基于楔形凸轮的双向自锁非后驱离合器及其应用，其包括固定杯、销轴固定盘、第一楔形凸轮和第二楔形凸轮，销轴固定盘上表面设有八个突出的销轴，四个销轴设置在内圈，另外四个设置在外圈；第一楔形凸轮和第二楔形凸轮均为类S形结构，第一楔形凸轮与第二楔形凸轮镜面相对设置；每个类S形结构中存在两个凹槽，该两个凹槽分别与一个内圈销轴和一个外圈销轴配合；对应的第一楔形凸轮与第二楔形凸轮之间安装有弹簧；第一楔形凸轮与第二楔形凸轮旋转到一定位置时外侧会与固定杯内壁接触。本发明可实现自锁机构的自锁与解锁功能，使输出板块受力时，无需驱动电机，关节仍然保持不动。
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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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