基于视线和力反馈的移动机器人编队导航半自主控制方法

    公开(公告)号:CN110825076B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN201910920285.3

    申请日:2019-09-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于视线和力反馈的移动机器人编队导航半自主控制方法;该系统由主端,从端和通讯环节三部分组成。主端包含一个操作员,一台眼动仪,一台手控器和一台控制计算机。从端包括多移动机器人系统,摄像头和工作环境。主从端之间通过WiFi等进行无线通信。从端的多移动机器人系统具有半自主控制能力,利用虚拟刚体算法实现多移动机器人的自动避障与队形保持。主端通过利用眼动仪捕捉操作员的视线信号将其转换成从端的队形切换命令,结合手控器末端控制器的三个自由度进而对从端进行远程干预。该控制方法将力反馈与视线跟踪相结合,将视线跟踪应用到多移动机器人的控制中,减轻了操作员的认知负荷,提高了遥操作控制系统的效率与稳定性。

    基于变阻抗演示学习的上肢康复机器人训练任务生成方法

    公开(公告)号:CN111243706B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202010061021.X

    申请日:2020-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于变阻抗演示学习的上肢康复机器人训练任务生成方法,依次建立人机交互模型、TP‑GMM学习、局部刚度估计、轨迹回归以及任务泛化等步骤生成具有多样性的训练任务。本发明综合考虑任务的轨迹,交互力与阻抗信息,因此该方法生成的训练任务,让患者不仅模仿治疗师/技术员的运动行为,还模仿他们与上肢康复机器人交互中的变阻抗策略。本发明首次将TP‑GMM建模方法用于上肢康复机器人训练任务的编码中,可实现任务的变起始点/目标点的泛化功能。本发明解决了训练任务多样化所需的复杂编程问题,可减少治疗师/技术员实时为患者调整任务参数以增加多样性的既枯燥又繁琐的工作量,提高康复训练效率。

    基于虚拟现实的医学影像三维快速可视化与标注系统

    公开(公告)号:CN115330741A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211007629.X

    申请日:2022-08-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 基于虚拟现实的医学影像三维快速可视化与标注系统,本系统以二维医学影像集作为输入,将二维医学影像转化为三维体数据并对体数据的标量值与梯度情况进行分析。之后对体数据进行体绘制并施加光照模型渲染,再将可视化结果显示在虚拟现实设备的屏幕上。在系统运行时,系统利用测地距离实时对视点周围的无关体数据进行遮挡削弱处理。此外,通过虚拟现实设备和系统具备的交互功能,用户可以不受空间限制的在虚拟场景中自由探索,并对医学数据做出需要的标注。本系统允许用户在虚拟场景中以符合直觉的自然交互方式,对体数据进行观察和标注;并支持用户走进体数据内部,观察完整的内部结构信息的同时不受无关体素的遮挡和干扰。

    基于眼动平滑追踪和引导力场的机器人辅助手眼协调训练系统

    公开(公告)号:CN115129154A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210724205.9

    申请日:2022-06-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于眼动平滑追踪和引导力场的机器人辅助手眼协调训练系统,包括虚拟交互场景模块、眼动平滑追踪检测模块、机器人辅助拦截模块及撞击力渲染模块,虚拟交互场景模块能够生成具有虚拟运动物体以及手柄虚拟代理的虚拟交互场景;眼动平滑追踪检测模块采集用户对虚拟运动物体进行眼动追踪时的眼动信号以检测出眼动平滑追踪事件。机器人辅助拦截模块估计虚拟运动物体的运动方向并生成拦截引导力场,从而产生辅助力辅助用户拦截。撞击力渲染模块采集机器人手柄运动学信息进行碰撞检测并在检测到碰撞后根据撞击力计算模型计算撞击力并控制电机产生力反馈于用户手部。从而提高用户参与手眼协调训练时的积极性和趣味性,提高系统沉浸感。

    一种绳索康复机器人运动学参数标定和解算方法及系统

    公开(公告)号:CN113509352B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110562915.1

    申请日:2021-05-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种绳索康复机器人运动学参数标定和解算方法及系统。本发明在一种绳索牵引上肢康复机器人的基础上,利用机器人自带的编码器和IMU(惯性测量单元)两种传感器实现,首先在使用绳索康复机器人进行康复训练前对患者的运动学参数进行标定,再在使用绳索康复机器人进行康复训练过程中根据患者的手臂姿态实时解算出当前肩关节中心位置。本发明仅使用编码器和IMU两类传感器即可有效标定绳索机器人的运动学参数,并在康复训练过程中实时解算相关参数,提高了运动学模型的准确性和控制精度,成本低,安装与操作简单。

    一种基于贝叶斯优化提高按需辅助康复训练参与度的方法

    公开(公告)号:CN113081671B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110346485.X

    申请日:2021-03-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于贝叶斯优化提高按需辅助康复训练参与度的方法,通过评估被试多次在随机预设轨迹跟随任务中的运动表现指标与运动参与度指标,以提高被试训练中的主动参与度为目标建立评价函数,采用贝叶斯优化方法训练学习评价函数与按需辅助策略的超参数间的关系,寻到下一轮按需辅助策略中最合适的按需辅助策略。该方法同时量化评价被试的运动表现指标与运动参与度指标,可实时监测被试生理心理状态,并根据被试的运动表现与运动参与度变化情况,提供个性化、智能化的最优按需辅助策略,从而保证被试的积极投入状态,有效地刺激神经有效引发神经功能重组,提高了机器人技术辅助康复的训练效率,是康复机器人更快进入临床应用的关键要素。

    一种无人机集群自主行为的控制方法及系统

    公开(公告)号:CN114895710A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210607478.5

    申请日:2022-05-31

    Abstract: 本发明公开了无人机控制领域的一种无人机集群自主行为的控制方法及系统,包括:接收其他无人机发送的观测信息mi并采集周围环境的感知信息oi,获取全局态势信息;将全局态势信息输入至训练好的自主行为决策模型,获取无人机动作ai;将感知信息oi作为观测信息mi+1至其他无人机;所述自主行为决策模型的训练过程包括:构建自主行为决策模型,通过卷积神经网络对自主行为决策模型进行模拟训练,利用任务奖励Rtask和宽带奖励Rcomm对状态评价函数Q和自主行为决策模型进行迭代更新,训练后自主行为决策模型使无人机集群在通信资源稀缺的战场环境下,提高无人机的通信效率,保证无人机在不同带宽条件下执行任务。

    一种心肺复苏的可穿戴式医生动作采集装置及使用方法

    公开(公告)号:CN114886758A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210460111.5

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种心肺复苏的可穿戴式医生动作采集装置及使用方法,此装置包括按压板和腕带装置;按压板由按压板主体、按压板传感控制反馈模块、按压板电源模块、绑带和按压板外壳组成;腕带装置由腕带传感控制反馈模块、高弹橡胶腕带、腕带电源模块和腕带外壳组成;所述按压板和腕带装置由医生或心搏骤停高危人员佩戴于手臂,心肺复苏时快速布置按压板于患者胸部,能够采集患者胸部和医生腕部的按压频率、按压深度、按压压力、按压位置和按压方向信息,实现按压多模态信息的融合与多通道信息反馈,解决了按压信息采集装置携带不方便、按压信息采集精度低和信息反馈易受干扰的问题,对规范医生心肺复苏按压行为和提高心肺复苏成功率有着重要意义。

    一种十字交叉变构履带的管道巡检机器人及其控制方法

    公开(公告)号:CN114789759A

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202210479071.9

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种十字交叉变构履带的管道巡检机器人及其控制方法,所述的管道巡检机器人,包括机器人主体、对称设置在机器人主体左右两侧的履带倾角调节机构、设置在履带倾角调节机构上的十字交叉变构履带组件;所述机器人主体与其左右两侧的十字交叉变构履带组件之间通过履带倾角调节机构连接,所述履带倾角调节机构通过机器人主体底部的支撑滑块调节;所述十字交叉变构履带组件包含主行进履带、辅助行进履带和十字交叉变构滑块,主行进履带和辅助行进履带之间通过十字交叉变构滑块连接。本发明可实现对履带结构的改变,每组变构履带结构独立,具有很好的灵活性以爬坡、翻越障碍物来适应管道内的复杂环境。

    适用于隧洞水下破损表面附着物的清理机器人及使用方法

    公开(公告)号:CN114523486B

    公开(公告)日:2022-07-19

    申请号:CN202210432836.3

    申请日:2022-04-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于隧洞水下破损表面附着物的清理机器人及使用方法,包括底盘、运动模块、视觉模块、清理工具模块和控制通信模块,所述清理工具模块位于底盘顶部前端,包括工具安装架和机械臂,工具安装架上设有六边形凹槽,每个凹槽内设有可控电磁铁,至少可容纳高压水枪和旋转钢刷;机械臂通过基座安装于底盘顶部前端,机械臂呈电驱动关节一体化,外裹防水密封膜层,机械臂末端设有夹爪和六维力传感器;以提出的水下作业机器人为载体,使用了高压水枪和旋转钢刷两种清理工具,针对水下壁面缺陷,提出了清理区域和清理轨迹的构造方法,可保证壁面缺陷位置的全覆盖清理,安全高效、清洗效果好、自动化程度高,有利于后续的修复作业。

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