一种可辅助踝关节运动的无外动力外骨骼

    公开(公告)号:CN115229765A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210759139.9

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种可辅助踝关节运动的无外动力外骨骼,包括:脚板,其包括底板和两个连接杆;两个支撑杆,其一端与连接杆铰接;第一连杆架,其两端分别与两个连接杆固定连接;第二连杆架,其与第一连杆架同侧设置,并且位于第一连杆架的上方;其中,第二连接架通过导向机构与两个支撑杆连接,第二连接架的两端分别延伸至两个支撑杆的前侧;大腿穿戴托架,其可转动的连接在支撑杆的另一端上,与第二连杆架同侧设置,并且位于第二连接架的上方;大腿穿戴托架大腿束缚带固定在使用者的大腿部;两个膝关节连杆,其一端与大腿穿戴托架铰接,另一端与第二连杆架的一端铰接;膝踝连杆机构,其设置在外骨骼的后侧,并且连接在第一连杆架和第二连接架之间。

    一种集成串联弹性元件的绳驱人工肌肉执行器及控制方法

    公开(公告)号:CN115213878A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210854689.9

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种集成串联弹性元件的绳驱人工肌肉执行器及控制方法属人工肌肉控制技术领域,本发明的执行器中绕线组件、电机组件和尾部组件自前至后顺序排列,其中绕线组件的前壳后端与电机组件的壳体前端固接;绕线组件中导向支架的二限位台之间的圆轴面与电机组件中壳体的导向孔对滑动连接;该执行器具有内置串联弹性元件,具有缓冲绳索拉力变化的作用,同时可利用弹性元件的形变程度实现绳索拉力的测量;使用非接触式直线位移测量方法来测量弹性元件形变量,能主动控制驱动绳索内部的拉力,使其具有与天然肌肉相似的特性;该执行器可广泛应用于各种机械臂、假肢和外骨骼装置中。本发明的绳索拉力主动控制方法,是一种闭环主动拉力控制方法。

    一种膝踝一体化仿生主动假肢

    公开(公告)号:CN115192275A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210757519.9

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种膝踝一体化仿生主动假肢,包括:假肢机架与脚掌相连接;驱动电机设置在假肢机架内;膝关节传动装置可滑动的设置在假肢机架的内部,膝关节传动装置的一端与驱动电机的输出端相连接,用于带动膝关节的弯曲和伸展;膝踝连杆的一端与膝关节传动装置的另一端相连接,另一端与脚踝相连接,用于带动脚掌的背屈或跖屈。本发明基于三连杆机构的膝踝一体化仿生假肢,其中膝关节为具有动力输出的假肢,踝关节为被动式,膝关节和踝关节之间设计了具有能量传递功能的三连杆机构,组合连杆下端铰接点与脚后跟相连,可以同时实现向前迈步时踝关节的蹬地和即将触地时踝关节的主动背屈,提高了稳定性、精确性和集成化。

    一种人工肌肉联合驱动器
    44.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115122313A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210846894.0

    申请日:2022-07-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种人工肌肉联合驱动器,包括外壳,外壳内固定连接有底板,包括第一拉力机构,第一拉力机构包括卷轴以及和卷轴传动连接的第一电机,卷轴与底板转动连接,第一电机固定连接在底板上,卷轴上绕设有第一钢丝绳,第一钢丝绳伸出外壳,底板上固定连接有增力组件,第一钢丝绳绕设在增力组件上,底板固定连接有若干第一导向轮组,第一钢丝绳绕设在第一导向轮组上;第二拉力机构包括第二钢丝绳,第二钢丝绳绕设在卷轴上,第二钢丝绳伸出外壳,底板上转动连接有第二导轮组,第二钢丝绳绕设在第二导向轮组上。本装置通过第一电机使第一钢丝绳和第二钢丝绳产生拉力,同时增力组件可以增加第一钢丝绳的拉力,使用更加方便。

    一种具有快速定向投放功能的仿生柔性驱动器件

    公开(公告)号:CN115102424A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210835355.7

    申请日:2022-07-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于生物仿生技术领域,并公开了一种具有快速定向投放功能的仿生柔性驱动器件,所述仿生原型为水玉霉属真菌,该仿生柔性结构由头部、颈部和杆部构成,内部由介电液体填充,且头部可在投放物体的压载下自发形成曲面形双稳态结构。各部分结构分别由介电弹性体层、柔性电极层、湿/光/热敏层、介电液体、导线、投放物构成。本发明通过模拟水玉霉属真菌的孢子释放过程和仿生结构,利用液压放大、双稳态设计理念和柔性材料体系,能够实现在保障物体无损投放的同时,具有较高的投放速度和投放力,有望用于卫星、飞行器、武器等空天、军事领域关键器件的发射。

    一种基于电机驱动的仿生膝关节

    公开(公告)号:CN113456322B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202110736422.5

    申请日:2021-06-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于电机驱动的仿生膝关节,包括:假肢机架;驱动电机,其固定设置在假肢机架上;滚珠丝杠,其与驱动电机的动力输出轴连接;滚珠丝杠螺母,其匹配连接在滚珠丝杠上;弹簧座,其空套在滚珠丝杠上,并与滚珠丝杠螺母固定连接;致动器框架,其顶板和底板同时空套在滚珠丝杠上;膝关节伸展弹簧,其套设在滚珠丝杠上,膝关节伸展弹簧的一端抵靠在底板上,另一端抵靠在弹簧座上;膝关节弯曲弹簧,其套设在滚珠丝杠上,膝关节弯曲弹簧的一端抵靠在顶板上,另一端抵靠在滚珠丝杠螺母上;接受腔连接体,其可转动的连接在假肢机架的另一端;两个连杆,其对称设置在滚珠丝杠的两侧;连杆一端与接受腔连接体铰接,另一端与致动器框架铰接。

    基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置和方法

    公开(公告)号:CN113171121B

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202110421594.3

    申请日:2021-04-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 基于多物理场耦合的骨骼肌肉系统疾病的诊断装置和方法属骨骼肌肉系统相关疾病的诊断技术领域,本发明的装置由软组织力学模量场和流场测量装置、软组织表面温度测量装置、人机交互系统和检查床组成,本发明首次将骨骼肌肉系统疾病周围软组织—肌肉、肌腱、韧带和血管作为测试对象,探索骨骼肌肉系统疾病的病变机制,通过该装置可实现对肌肉、韧带、肌腱和血管壁等软组织的力学模量场、流场、表面温度场等多物理场参数的在体、无创、实时、定量检测,通过多物理场对比分析和神经网络深度学习,不但为定量揭示骨骼肌肉系统疾病病变新机制提供数据支撑和理论依据,同时也为临床骨骼肌肉系统疾病的早期诊断提供了一种在体、无创的装置和方法。

    一种紧凑型具有变刚度被动柔性的人工肌肉模块

    公开(公告)号:CN113146604B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN202110487641.4

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种紧凑型具有变刚度被动柔性的人工肌肉模块,其电机通过驱动输入盘转动,输入盘通过驱动扭力弹簧从而驱动输出盘转动。输出盘上固接的绕线盘旋转,从而拉动驱动绳。驱动绳绕过滑轮,输出线性运动,实现收缩。在被动端,被动绳穿过两块同极相对的圆柱形磁铁,固定在磁铁扣上。当肌肉模块受到外力时。扭力弹簧先产生形变,当外力超过扭力弹簧的最大力时,两块磁铁之间的距离开始缩小,产生非线性的阻抗力。实现类似肌肉的非线性被动机械柔性,在接近被破坏时,阻抗力急剧增大。

    一种4D打印的多功能触觉传感器的设计方法

    公开(公告)号:CN113551811B

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202110936428.7

    申请日:2021-08-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种4D打印的多功能触觉传感器的设计方法,采用多材料3D打印的方法对结构复杂的电容传感器进行制造;设计使用形状记忆聚合物加入电容传感器中;本发明不仅仅克服了开放式电容传感器不能感知刚性接触物的压力的缺点,还实现了平板电容传感器不能实现的触摸传感和电化学传感功能,实现了触觉传感器的真正的多功能性;本发明采用共面设计的开放式电容传感器结构3D打印传感器,它不仅可以用于应变和压力传感,还可以用于高灵敏度的触觉和电化学传感应用,而且通过4D打印形状记忆聚合物作为电容器的基底,使的电容器在热响应形状记忆的4D变化过程中,产生可调节的电容测试灵敏度及量程变化,实现4D打印的灵敏度和量程可调的智能传感器。

    一种仿生下肢机构
    50.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114869551A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210683988.0

    申请日:2022-06-17

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种仿生下肢机构,包括,支架;连接件,可转动的设置在支架上,连接件与大腿假肢连接;阻尼装置,设置在连接件下方,阻尼装置包括阻尼件和连接架,其中,阻尼件靠近支架的一端与支架转动连接,阻尼件内设置有可调节直径的活塞,活塞与连接件传动连接,连接架固定在阻尼件外壁,连接架远离阻尼件的一端与小腿假肢连接;控制件,设置在阻尼装置外,控制件用于控制活塞直径。本发明能够实现便于使用者对阻尼装置的刚度阻尼进行自适应智能调节,进而便于使用者调节步速,提高其运动柔顺性和环境适应性。

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