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公开(公告)号：CN108724186A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810589297.8
申请日：2018-06-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种具有人-机-环境共融特征的仿鸵鸟机器人控制系统，该系统能使操作者与机器人交互，并且机器人可感知地面松软程度和周围环境变化，实现人-机共融和机-环境共融。仿鸵鸟机器人控制系统具有三种控制模式，分别是离线模式、主动模式和调试模式，可以根据操作者的要求，通过远程PC或者手机端WiFi信号实现自由切换。离线模式下，机器人摄像头监控系统和足底压力采集系统感知地面松软程度和周围环境的变化，由STM32控制中心实现自主判断，并通过状态显示系统实现实时状态监测。主动模式下，机器人能根据操作者的指令，做出相应的姿态调整，解决机器人离线模式下无法自主判断的问题。调试模式下，操作者能实现步态设计和判断程序加载。
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公开(公告)号：CN108095976A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201810114922.3
申请日：2018-02-06
Applicant: 吉林大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 一种具有被动回弹功能的仿生膝关节康复训练装置，由大腿护具、小腿护具、连接杆件、转动臂、气弹簧平衡装置以及电磁力锁装置组成。大腿护具、小腿护具上有起固定作用的绑带，大腿护具和小腿护具都通过连接杆件与转动臂连接；连接杆件与转动臂连接部分构成调节装置；电磁力锁装置包括电磁块、滑轨、滑槽和顶盖，电磁块在滑轨上滑动，电磁力锁装置与气弹簧平衡装置固定在转动臂上，转动臂一端绕主轴的运动实现大腿护具和小腿护具在平面内成角度转动。本发明能帮助患者进行膝关节的康复训练，气弹簧平衡装置和电磁力锁装置组成的柔性系统体现了被动回弹特性，能避免传统康复器械的刚性运动带来的二次损伤。
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公开(公告)号：CN106625590B
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201611113724.2
申请日：2016-12-07
Applicant: 吉林大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种缓冲节能与主动抗沉陷仿生机械足，由跗跖骨、跖趾关节、第二趾骨、第三趾骨、舵机和趾垫组成，跖趾关节由底座、支座、连杆、弹簧、水平滑块、第一趾骨、垂直滑块、销轴等组成。本发明以鸵鸟足为仿生原型。一方面，从鸵鸟足在沙地高速奔跑时触沙、越沙的运动形态考虑，设计了永久离地的跖趾关节，起到了储能、缓冲、节能的作用；另一方面，从材料组装方面考虑，趾骨选取刚性材料，趾垫选取橡胶材料，刚柔耦合对骨架起到了保护作用。另外，从鸵鸟足离沙姿态主动抗沉陷特性考虑，设计了舵机驱动趾骨依次离地，起到了主动抗沉陷的作用。本发明结构简单，且实现多重功能，有利于提高机器人在沙地等松软地面的行走能力。
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公开(公告)号：CN106347519B
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201610996333.3
申请日：2016-11-13
Applicant: 吉林大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了种自适应沙地仿生机械足,主要应用在沙地上行走的足式机器人,由支架、直线电机、连接件、第足趾、第二足趾、弹性面料和缓冲机构等组成;连接件由第连接件、第二连接件、销轴和螺柱组成,缓冲机构由支架、足底、弹簧和连接柱组成,模拟鸵鸟跗跖关节,起到缓冲减震的作用。本发明可以实现机器人在沙地行走时足部落地两趾分开,弹性面料舒张,增大了接地面积,提高了机器人稳定性;抬起时,两趾闭合且重合定的面积,弹性面料收缩,减小运动过程中受力面积。同时,第足趾、第二足趾底部设计有凹槽结构,与弹性面料配合,能够实现固沙、限流的功能,能提高足式机器人步态稳定性和牵引性能。
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公开(公告)号：CN106942832A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710354587.X
申请日：2017-05-19
Applicant: 吉林大学
CPC classification number: A43B13/186 , A43B5/00 , A43B13/14
Abstract: 本发明公开了一种运动鞋仿生缓震中底，并且主要对前掌区和后跟区进行有针对性的仿生设计，根据鸵鸟足第Ⅲ趾下方的足垫及内部三条趾缓冲垫的仿生设计，将缓震前掌区和缓震后跟区均分为内层缓震结构、中间层过渡结构及外层承压结构，内层结构包括依次并列设置的三个内层缓震结构，三个内层缓震结构的宽度比为3:6:5，厚度比为5:8:7，长度比为10:14:13。本发明可大大改善运动鞋的缓震效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106625590A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201611113724.2
申请日：2016-12-07
Applicant: 吉林大学
IPC: B25J9/00
CPC classification number: B25J9/00 , B25J9/0009
Abstract: 本发明公开了一种缓冲节能与主动抗沉陷仿生机械足，由跗跖骨、跖趾关节、第二趾骨、第三趾骨、舵机和趾垫组成，跖趾关节由底座、支座、连杆、弹簧、水平滑块、第一趾骨、垂直滑块、销轴等组成。本发明以鸵鸟足为仿生原型。一方面，从鸵鸟足在沙地高速奔跑时触沙、越沙的运动形态考虑，设计了永久离地的跖趾关节，起到了储能、缓冲、节能的作用；另一方面，从材料组装方面考虑，趾骨选取刚性材料，趾垫选取橡胶材料，刚柔耦合对骨架起到了保护作用。另外，从鸵鸟足离沙姿态主动抗沉陷特性考虑，设计了舵机驱动趾骨依次离地，起到了主动抗沉陷的作用。本发明结构简单，且实现多重功能，有利于提高机器人在沙地等松软地面的行走能力。
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公开(公告)号：CN108095976B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN201810114922.3
申请日：2018-02-06
Applicant: 吉林大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 一种具有被动回弹功能的仿生膝关节康复训练装置，由大腿护具、小腿护具、连接杆件、转动臂、气弹簧平衡装置以及电磁力锁装置组成。大腿护具、小腿护具上有起固定作用的绑带，大腿护具和小腿护具都通过连接杆件与转动臂连接；连接杆件与转动臂连接部分构成调节装置；电磁力锁装置包括电磁块、滑轨、滑槽和顶盖，电磁块在滑轨上滑动，电磁力锁装置与气弹簧平衡装置固定在转动臂上，转动臂一端绕主轴的运动实现大腿护具和小腿护具在平面内成角度转动。本发明能帮助患者进行膝关节的康复训练，气弹簧平衡装置和电磁力锁装置组成的柔性系统体现了被动回弹特性，能避免传统康复器械的刚性运动带来的二次损伤。
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公开(公告)号：CN108583726B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201810786878.0
申请日：2018-07-18
Applicant: 吉林大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足，包括足体机构、缓冲减震机构、柔性被动控制机构、主要趾、辅助趾；本发明借鉴了鸵鸟足部肌腱‑骨骼的生物结构与组装以及肌腱‑骨骼协同工作原理，缓冲减震机构能够降低足部落地时的速度，减少对地面的冲击；主要趾和辅助趾在柔性被动控制系统的作用下，落地时两趾张开，扭簧压缩储能；离地时两趾闭合，扭簧弹开释放能量，该仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足通过被动的方式控制两趾的张开、闭合，主要趾的蹬地动作，减少了动力源数量，降低能量损耗，增大足部与地面支撑面积，提高足式机器人行走时的稳定性；利用杠杆把缓冲减震机构和柔性被动控制机构结合，有效降低地面对足部的冲击。
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公开(公告)号：CN108583726A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810786878.0
申请日：2018-07-18
Applicant: 吉林大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 本发明公开了一种仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足，包括足体机构、缓冲减震机构、柔性被动控制机构、主要趾、辅助趾；本发明借鉴了鸵鸟足部肌腱-骨骼的生物结构与组装以及肌腱-骨骼协同工作原理，缓冲减震机构能够降低足部落地时的速度，减少对地面的冲击；主要趾和辅助趾在柔性被动控制系统的作用下，落地时两趾张开，扭簧压缩储能；离地时两趾闭合，扭簧弹开释放能量，该仿生腱骨协同刚柔耦合越沙机械足通过被动的方式控制两趾的张开、闭合，主要趾的蹬地动作，减少了动力源数量，降低能量损耗，增大足部与地面支撑面积，提高足式机器人行走时的稳定性；利用杠杆把缓冲减震机构和柔性被动控制机构结合，有效降低地面对足部的冲击。
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公开(公告)号：CN106864621A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710211882.X
申请日：2017-04-01
Applicant: 吉林大学
IPC: B62D57/032
CPC classification number: B62D57/032
Abstract: 本发明公开一种具有足底感知能力的仿生二趾机械足，机械系统包括承载趾、辅助趾、支撑杆、传动轴、连接法兰盘；控制系统包括电源模块、复位模块、传感器模块、信号调理模块、微处理器及舵机模块；当足底外侧失稳区的足底压力超过设定的阈值时，微处理器将压力信号转换为驱动舵机转动的电信号，使辅助趾与承载趾分离成一定角度，起到辅助支撑的作用；同时通过划定优先级对足部是否失稳和失稳程度进行判断，控制辅助趾与承载趾分离的角度，起到节能作用。本发明以鸵鸟二趾足结构和触沙二趾姿态为仿生原型，通过机械设计与控制结合，对足部稳定状况进行判断，实现了二趾足部自适应辅助支撑的功能，提高足式机器人行走的稳定性、平顺性及节能性。
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