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公开(公告)号：CN113408066B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN115758203A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211352273.3
申请日：2022-10-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种基于滑动窗口方差的外骨骼运动信号峰谷检测方法及系统，包括：S1、设定滑动窗口，S2、计算滑动窗口方差，S3、波峰波谷检测的进入与退出，S4、波峰波谷检测类型确认，S5、波峰波谷数据更新，S6、判断是否退出当前峰谷检测流程，并进入下一次峰谷检测流程。本发明对运动信号数据变化过程中产生的波峰与波谷值进行检测，并通过窗口的实时向前滑动实现在线波峰波谷值的实时检测。本发明能够针对规律步态下的联动状态变量的峰谷进行在线实时有效检测并剔除非规律步态下的联动状态变量峰谷，并且峰谷检测延时间隔在可接受范围内，并具备可靠性与有效性。
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公开(公告)号：CN113408066A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN110900568A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911083616.9
申请日：2019-11-07
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 一种腰部助力外骨骼机器人，背部绑缚结构(25)将背部连接组件(4)穿戴于人体背部；腰部绑缚结构(26)将腰部连接组件(3)穿戴于人体腰部；人体穿戴好外骨骼机器人后，背部连接组件(4)始终与人体背部贴合，腰部连接组件(3)始终与人体腰部贴合；在弯腰搬抬物体过程中，大腿组件(2)与人体大腿保持贴合，大腿组件(2)与背部连接组件(4)能够检测人体腿部与背部姿态变化，在人体弯腰过程中提供支撑力，实现弯腰助力；在行走搬运物体过程中，腰部关节组件(1)驱动大腿组件(2)相对腰部连接组件(3)运动，不干扰人体正常行走，同时大腿组件(2)能够为物体提供支撑力，在大腿组件(2)支撑作用下减少人体手臂的力。
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公开(公告)号：CN108245164A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201711408588.4
申请日：2017-12-22
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种可穿戴式惯性器件人体步态信息采集计算方法，涉及外骨骼步态规律信息采集领域；包括如下步骤：步骤(一)、在人体腿部安装4个加速度计和2个IMU；步骤(二)、根据大腿俯仰角和小腿俯仰角，计算第一膝关节角度；步骤(三)、根据大腿倾斜角度和小腿倾斜角度，计算第二膝关节角度；步骤(四)、建立人体大腿第一IMU坐标系和小腿第二IMU坐标系；步骤(五)、建立第一膝关节角度和第二膝关节角度的关系方程；步骤(六)、进行卡尔曼滤波计算，得到膝关节角度误差并补偿后的膝关节角度；本发明实现了人体步态信息的实时非接触测量，获得准确的膝关节角度信息，结合开始采集的人体基本信息，解算人体步行过程中步长、步频和抬腿高度等信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106821391A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710178883.9
申请日：2017-03-23
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 基于惯性传感器信息融合的人体步态采集分析系统及方法，系统包括至少2片IMU传感器、2片三轴加速度计传感器、控制器、上位机；其中两片相同的IMU传感器安装在人体至少一侧的大、小腿上，且保证同轴同向安置于大腿和小腿外侧位置，用于将其敏感到的大、小腿肢段的加速度、角速度信息传输至控制器；两片相同的加速度计传感器同轴同向安置于一块条形钢板上，且保证传感器敏感轴x轴方向平行于钢板长边、敏感轴y轴方向平行于钢板短边，并将条形钢板安装在腰部后背中心位置，且保证钢板长边与人体脊柱方向相平行并记录安装位置到髋关节转轴距离，用于敏感人体腰部脊柱方向的加速度信息并传输至控制器；控制器与上位机完成对不同步态进行分类并进行步态预测。
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公开(公告)号：CN119437489A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411385838.7
申请日：2024-09-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本申请公开了一种基于多层层合复合材料的人机交互力测量装置及制备方法，涉及智能传感样件领域，包括两层第二碳纤维层合板、以及位于两层第二碳纤维层合板之间的环氧层板；每个第二碳纤维层合板背离环氧层板的一侧连接有至少两个电极，且两个第二碳纤维层合板连接的电极一一对应。测量装置可以作为结构组成的一部分，做到了传感结构一体化，使得材料本身具备传感能力的同时不会降低材料原有的力学性能。
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公开(公告)号：CN119057757A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411385839.1
申请日：2024-09-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 一种无源踝关节助行助跃系统，包括无源离合器结构、超弹性复合材料助力器、鞋套和绑缚护具，超弹性复合材料助力器的一端与鞋套连接、另一端通过无源离合器结构连接于绑缚护具；无源离合器结构包括膝部安装板、以及安装于膝部安装板的棘轮盘式离合和齿条传动滑块，棘轮盘式离合包括离合结构和离合齿轮，齿条传动滑块包括齿条，离合齿轮转动连接于膝部安装板，齿条滑动连接于膝部安装板，齿条与离合齿轮啮合，齿条与超弹性复合材料助力器连接，踝关节运动带动超弹性复合材料助力器产生的上下移动、通过齿条和离合齿轮转化为作用于离合结构的转动，离合结构对离合齿轮进行锁定与解锁。为无源被动结构，小型化、轻量化，不会对人体产生额外负担。
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公开(公告)号：CN110039537B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201910198188.8
申请日：2019-03-15
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于神经网络的在线自学习多关节运动规划方法，利用神经网络的全局最佳逼近性能，实现非线性复杂路径的实时自学习和控制。由于多关节同步进行轨迹规划控制，其与时间呈复杂的非线性关系，本发明通过建立各个关节位置的时间相关序列的神经网络模型，实现多关节的在线自学习，用于智能机械臂的实时控制，大大降低了数值求解的难度，提高运算效率，且具有实时性自学习能力。
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公开(公告)号：CN108245164B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201711408588.4
申请日：2017-12-22
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种可穿戴式惯性器件人体步态信息采集计算方法，涉及外骨骼步态规律信息采集领域；包括如下步骤：步骤(一)、在人体腿部安装4个加速度计和2个IMU；步骤(二)、根据大腿俯仰角和小腿俯仰角，计算第一膝关节角度；步骤(三)、根据大腿倾斜角度和小腿倾斜角度，计算第二膝关节角度；步骤(四)、建立人体大腿第一IMU坐标系和小腿第二IMU坐标系；步骤(五)、建立第一膝关节角度和第二膝关节角度的关系方程；步骤(六)、进行卡尔曼滤波计算，得到膝关节角度误差并补偿后的膝关节角度；本发明实现了人体步态信息的实时非接触测量，获得准确的膝关节角度信息，结合开始采集的人体基本信息，解算人体步行过程中步长、步频和抬腿高度等信息。
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