一种变刚度结构及下肢负重外骨骼

    公开(公告)号:CN113183128A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110436633.7

    申请日:2021-04-22

    Abstract: 本发明属于负重装置相关技术领域,其公开了一种变刚度结构及下肢负重外骨骼,所述结构包括:囊体,其内部填充STG材料;十字杆,所述十字杆的竖杆贯穿所述囊体,所述十字杆的横杆与所述囊体的表面相接触以压缩所述囊体;底座,所述囊体设于所述底座上;弹簧,其位于STG材料内部并套设于竖杆外部,竖杆上设有限位块,所述弹簧的一端被限制于限位块下部,另一端与底座连接。本申请采用剪切增稠的弹性体STG材料作为填充物,在受力时刚度迅速变大,非常适用于减轻人体负重行走时下肢所受的冲击力。

    一种基于协作机械臂的人体上肢多维末端刚度测量方法

    公开(公告)号:CN112244833A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011032974.X

    申请日:2020-09-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于协作机械臂的人体上肢多维末端刚度测量方法,属于肢体刚度测量领域。首先,产生特定频带范围内的多维随机微扰动,使用多自由度协作机械臂对人体上肢末端施加产生的扰动,并采用多输入多输出系统的参数辨识方法解算多维的末端刚度参数。本发明提出了利用多自由度协作机械臂产生扰动来进行人体上肢末端刚度测量,无需专门开发扰动设备就能产生满足幅值与频带范围要求的随机扰动,省去了开发专用型测量装置的复杂过程,降低了人体上肢末端刚度测量的难度,结合多维随机扰动的产生与多输入多输出系统的参数辨识方法,在机械臂工具端能实现足够多维度的运动的情况下,可以根据测量需求实现一维、二维或三维的人体上肢末端刚度测量。

    一种软体致动器的运动控制方法

    公开(公告)号:CN110193824B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910315578.9

    申请日:2019-04-19

    Abstract: 本发明属于手部康复和软体机器人控制相关技术领域,其公开了一种软体致动器的运动控制方法,该方法包括以下步骤:(1)对软体致动器进行阶跃响应试验以拟合得到每个阶跃响应信号输入下的时域方程,进而对得到的时域方程进行拟合以得到二阶系统时域方程;(2)将该二阶系统时域方程转化为微分方程;(3)将该微分方程中的阶跃响应信号输入的高次多项式简化为一次多项式后,将简化得到的方程转换为该软体致动器的动态方程;(4)构建关于该软体致动器的滑模函数及Lyapunov函数,进而计算获得该软体致动器在该Lyapunov函数的导数小于等于零时的控制率,由此根据该控制率控制该软体致动器。本发明提高了控制精度,灵活性较好。

    一种人眼感兴趣物体的位姿识别方法、装置及系统

    公开(公告)号:CN110032278B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201910252521.9

    申请日:2019-03-29

    Abstract: 本发明属于三维凝视点识别与计算机视觉领域,具体公开了一种人眼感兴趣物体的位姿识别方法、装置及系统,其利用左眼相机和右眼相机分别识别用户的左右瞳孔的中心以此提取人眼的信息;将识别获得的左右瞳孔中心映射至前景左相机中以得到二维凝视点;利用目标识别与追踪算法提取前景左相机中的物体锚框,然后根据二维凝视点与物体锚框的位置关系确定用户感兴趣的物体;对用户感兴趣的物体进行三维重建及姿态估计以得到感兴趣物体在前景左相机中的位姿;将感兴趣物体在前景左相机中的位姿转换至世界坐标系下,以此确定用户感兴趣物体的位姿。本发明可识别用户感兴趣物体并估计该物体的位姿,具有识别准确率高、位姿估计精度高等优点。

    一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置及其应用

    公开(公告)号:CN109209792B

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201811159833.7

    申请日:2018-09-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置,属于人体膝关节发电领域。该发电装置利用绳驱动装置将人体运动时膝关节的旋转运动转化为绳子的直线运动,再通过双向滚珠丝杠将直线运动转化为旋转运动,直接作用于电机上,整个过程将人体生物能转化为机械能再转化为电能实现发电。本发明的发电装置能满足在高速跑步和低速行走时正常运行发电的要求,具备长期高效稳定的性能,能实现在不同人群身上的穿戴,穿戴较为简便,同时装置整体较为轻便,对人体行走的代谢损耗较少。

    一种人机运动匹配且能对侧互换的上肢外骨骼康复装置

    公开(公告)号:CN108814902B

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201810717108.0

    申请日:2018-06-29

    Abstract: 本发明公开了一种人机运动匹配且能对侧互换的上肢外骨骼康复装置,包括机箱支架组件、肩胛带外展组件、对侧互换组件以及机械臂联接件;机箱支架组件包括机架和升降单元,升降单元安装于机架上;肩胛带外展组件安装于升降单元上,由升降单元带动升降;对侧互换组件可旋转地连接肩胛带外展组件和机械臂联接件,机械臂联接件用于安装机械臂并带动机械臂随各组件的转动关节转动,并可通过安装在对侧互换组件上的上锁合组件及下锁合组件与肩胛带外展组件和机械臂联接组件保持固定或者转动,从而实现机械臂的人机匹配及对侧互换。

    一种用于手部康复训练的柔性外骨骼手套系统

    公开(公告)号:CN107242958B

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201710366041.6

    申请日:2017-05-23

    Abstract: 本发明属于上肢外骨骼康复机器人领域,并公开了一种用于手部康复训练的柔性外骨骼手套系统,包括手指数据采集手套、决策驱动模块和柔性外骨骼手套,所述手指数据采集手套包括第一手套本体及柔性传感器和无线发送模块;所述决策驱动模块包括决策模块和驱动模块,所述决策模块包括微控制器和与所述微控制器相连接的无线接收模块;所述驱动模块包括模块支撑架及共同安装在所述模块支撑上的气泵和电气比例阀;所述柔性外骨骼手套包括第二手套本体以及柔性弯曲驱动器,所述的柔性弯曲驱动器包含凯夫拉纤维线、硅胶管、玻璃纤维布和气动密封接头。本发明中手指之间可以单独运动也可以协调运动,提高患者手部康复训练的效果和穿戴的舒适性。

    基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法

    公开(公告)号:CN110215648A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910574269.3

    申请日:2019-06-28

    Abstract: 本发明属于医疗器械领域,并公开了基于人体步态运动协调特性的外骨骼协调步态控制方法。该方法包括:(a)对于待控制下肢外骨骼,实时检测下肢外骨骼髋关节和膝关节各自的关节角度和关节角速度,将检测结果与预定的摆动相切换条件进行比较,以第一个满足摆动相切换条件的状态作为摆动相的起始点;(b)构建在摆动相下髋关节和膝关节角度之间的理想协调运动曲线;(c)实时监测进入摆动相后待控制下肢外骨骼每个时刻的髋关节和膝关节的角度θ,将该θ与理想协调运动曲线比较,不满足可接受条件时,下肢外骨骼对人机系统施加力矩,以此实现待控制下肢外骨骼协调步态的控制。通过本发明,实现助行外骨骼的步态协调控制,同时保持使用者的运动自主性。

    一种软体致动器的运动控制方法

    公开(公告)号:CN110193824A

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201910315578.9

    申请日:2019-04-19

    Abstract: 本发明属于手部康复和软体机器人控制相关技术领域,其公开了一种软体致动器的运动控制方法,该方法包括以下步骤:(1)对软体致动器进行阶跃响应试验以拟合得到每个阶跃响应信号输入下的时域方程,进而对得到的时域方程进行拟合以得到二阶系统时域方程;(2)将该二阶系统时域方程转化为微分方程;(3)将该微分方程中的阶跃响应信号输入的高次多项式简化为一次多项式后,将简化得到的方程转换为该软体致动器的动态方程;(4)构建关于该软体致动器的滑模函数及Lyapunov函数,进而计算获得该软体致动器在该Lyapunov函数的导数小于等于零时的控制率,由此根据该控制率控制该软体致动器。本发明提高了控制精度,灵活性较好。

    一种面向复杂环境的下肢机器人步态规划方法

    公开(公告)号:CN109991979A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910248406.4

    申请日:2019-03-29

    Abstract: 本发明属于机器人领域,并具体公开了一种面向复杂环境的下肢机器人步态规划方法。该方法包括在人体下肢上设置标志点,通过运动捕捉系统获得人体的静止姿态数据和运动姿态数据;根据运动姿态数据在人体模型上进行逆运动学计算得到运动过程中各关节的角度数据;然后根据各关节的角度数据与周期之间的关系建立拟合函数,并根据该拟合函数进行下肢机器人步态规划。本发明将离散的关节角度数据连续化,可基本完全还原步态周期中关节角度数据的变化,经验证具有较好的拟合结果,同时不仅最大限度地使下肢机器人还原人体的运动,而且能够适用于复杂的行走环境,如步行、上坡或上楼梯等。

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