基于力、位置信息评估上肢运动功能的方法及系统

    公开(公告)号:CN111067538A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911243593.3

    申请日:2019-12-06

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于力、位置信息评估上肢运动功能的方法及系统,其中,该方法包括:使受试者上肢进行直线轨迹和圆形轨迹康复训练,以获取直线运动轨迹数据、圆形运动轨迹数据和接触力;处理直线和圆形运动轨迹数据,得到直线运动可达能力参数、圆形运动可达能力参数、平均速度、平均轨迹偏差和运动准确评估值;根据直线和圆形运动可达能力参数、平均速度评估运行执行控制能力,根据平均轨迹偏差和运动准确评估值评估运动精确性控制能力;分析接触力提取力量波动范围和垂直于身体方向的力量分配比值;根据力量波动范围和力量分配比值评估受试者的施加力量控制能力。该方法可详细的基于力、位置信息客观、精确的对用户上肢运动功能进行实时评估。

    一种可检测力量大小及方向的轮椅冰壶推杆

    公开(公告)号:CN110339542A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201910490859.8

    申请日:2019-06-06

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出的一种可检测力量大小及方向的轮椅冰壶推杆,包括推杆杆体和套接在推杆杆体一端的推杆头;在所述推杆杆体或推杆头上设有运动参数测量单元,用于测量推杆的实时空间角度;在所述推杆杆体和推杆头的连接处设有压力测量单元,用于测量推杆的实时压力大小;压力测量单元包括在第一芯片模组上集成的电源模块以及依次连接的压力传感器、信号差分放大电路、滤波电路和数据传输模块;运动参数测量单元包括在第二芯片模组上集成的三轴陀螺仪、三轴加速度计、姿态解算模块、信号差分放大电路、滤波电路、数据传输模块和电源模块。本推杆可实时检测推杆压力的大小以及推杆的空间角度,给轮椅冰壶教练及运动员提供投壶过程状态数据的定量参考。

    一种基于摩擦生电的能量收集与减负背包

    公开(公告)号:CN110269379A

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201910573414.6

    申请日:2019-06-28

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出的一种基于摩擦生电的悬浮式能量收集与减负背包,属于箱包应用技术领域。包括背包本体、背包背带、背包上板和背包底板;在背包上板和背包底板之间设有减重缓冲单元、层式联动摩擦起电单元和一对滑杆固定单元;通过一对滑杆固定单元使得背包上板和底板之间产生沿滑杆方向的相对滑动;减重缓冲单元通过背包上板将作用力传递给层式联动摩擦起电单元,驱动其内的各动子之间彼此联动,将生物机械能转化为电能存储,且利用减重缓冲单元可实现人们运动时显著降低背负重物的绝对振幅,以达到减负减震节省体力效果。本发明背包结构紧凑、功能多样、调节便易、安全可靠,能有效减负缓震同时进行能量收集。

    一种基于摩擦生电的悬浮式能量收集背包

    公开(公告)号:CN110236288A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910337479.0

    申请日:2019-04-25

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出的一种基于摩擦生电的悬浮式能量收集背包,属于箱包应用技术领域。包括背包本体、背带、背包上板和背包底板;在背包上板和底板之间设有减重缓冲单元、层式联动摩擦起电单元以及一对单向移动直线滑轨单元;通过单向移动直线滑轨单元使得背包上板和底板之间产生沿直线滑轨方向的相对滑动;减重缓冲单元通过背包上板将作用力传递给层式联动摩擦起电单元,驱动其内的各摩擦起电组件之间彼此联动,将生物机械能转化为电能存储,且利用减重缓冲单元可实现人们运动时显著降低背负重物的绝对振幅,以达到减负减震节省体力效果。背包结构紧凑、功能多样、调节便易、安全可靠,能有效减负缓震同时进行能量收集。

    一种用于截瘫康复训练的足底轮式驱动交替行走外骨骼装置

    公开(公告)号:CN106038178B

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201610529902.3

    申请日:2016-07-06

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 季林红 马青川

    Abstract: 本发明涉及一种截瘫康复外骨骼装置,该装置包括外骨骼本体和肘拐,其中在外骨骼的左右脚底安装有独立的动力轮以驱动左右腿前行,行走时外骨骼膝关锁定而踝关节和髋关节可无动力自由转动;在左右肘拐手柄上装有遥控器,可独立控制一侧外骨骼脚底对应轮子的运动,依次交替使能左右控制器可以使外骨骼在轮子的带动下作直立交替行走。本发明以轮子的线性移动实现了踝关节和髋关节的转动而无需安装关节驱动器,并且使用者可实时掌控行走时的步长、步频、步速等步态参数,提高了康复训练参与度。本发明的外骨骼装置以较为精简的结构实现截瘫康复的直立和交替行走两项要求。

    仿生储能式的截瘫助行外骨骼

    公开(公告)号:CN104546387B

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201410741999.5

    申请日:2014-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种仿生储能式的截瘫助行外骨骼,包括:两个足托;两个小腿支条;两个大腿支条;髋关节组件,包括两个骨盆支架和连接在两个骨盆支架之间的连接件,两个骨盆支架分别通过可旋转的髋关节连接至所述大腿支条;储能组件,所述储能组件连接至骨盆支架和大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的截瘫助行外骨骼,将截瘫患者的腰部在矢状面做伸展运动的能量储存在储能组件里,屈髋时释放能量提供屈髋助力,并在屈髋过程中将其中部分能量储存在连接骨盆支架和大腿支条模拟人体髋关节伸肌的储能组件,提供伸髋助力的柔性束带助行外骨骼,降低患者行走时的体能消耗。

    小直径大扭矩一体式轮毂电机

    公开(公告)号:CN105790499A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610130545.3

    申请日:2016-03-08

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 季林红 马青川

    CPC classification number: H02K7/116

    Abstract: 本发明属于驱动电机技术领域,尤其涉及一种小直径大扭矩一体式轮毂电机,包括:电机、减速器和轮圈,电机定子2固定在阶梯空心轴上,阶梯空心轴的粗轴末端铣有轴固定平台4用于与机架固定;电机外转子1和阶梯空心轴的阶梯轴轴台连接,电机外转子1的动力输出一侧与减速器中的上级太阳轮21固定;上级行星轮19和末级行星轮14分别通过上级系杆销20和末级系杆销15与上级系杆18和末级系杆12连接,上级系杆18与末级太阳轮13固接逐级传导减速;末级系杆12与阶梯空心轴的细轴末端套接;末级系杆12作为细轴侧承重件,在末级系杆12的末端铣出轴固定平台用于和机架的固接;采用端盖固定钉7将轮圈17和轴承端盖固定在一起。

    一种手动便携抬升装置
    68.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103449328B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201310397381.7

    申请日:2013-09-04

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及一种手动便携抬升装置,该抬升装置包括一两端去除一部分腹板的工字立柱,两分别滑动套装于所述工字立柱的开口面上的槽型立柱,两分别转动安装于所述工字立柱两端的翼板之间的齿轮轴,两分别固定安装于所述齿轮轴上的传动齿轮,两分别固定于所述槽型立柱的槽底面且与所述传动齿轮啮合的直齿轮结构,一用于驱动某一所述齿轮轴转动的驱动器,以及一用于带动另一所述齿轮轴同步转动的传动机构。本发明由于可以采用单人手动操作,因此使用局限性小,应用范围广,不受地域限制,可广泛应用于偏远山区等大型设备无法到达的地区。同时,本发明还具有轻巧便携、操作简便、使用成本低等特点,因此也可广泛应用于大量难度较低的日常检修工作。

    康复训练装置
    69.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105476818A

    公开(公告)日:2016-04-13

    申请号:CN201610024154.3

    申请日:2016-01-14

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种康复训练装置,所述康复训练装置包括:第一和第二电机;手柄;第一和第二伸缩杆组件,第一伸缩杆组件的第一端与第一电机相连且第二端与手柄相连,第二伸缩杆组件的第一端与第二电机相连且第二端与手柄相连;第一位置检测器和第二位置检测器,第一位置检测器设在第一电机上,第二位置检测器设在第二电机上;和控制器,控制器与第一和第二位置检测器相连以便根据第一和第二位置检测器的检测值得到手柄的位置,控制器与第一和第二电机相连以便根据手柄的位置控制第一和第二电机的扭矩的大小。所述康复训练装置具有多种训练模式,可以对患者的运动训练进行定量评价,从而可以极大地提高患者的康复训练效果。

    仿生储能式的截瘫助行外骨骼

    公开(公告)号:CN104546387A

    公开(公告)日:2015-04-29

    申请号:CN201410741999.5

    申请日:2014-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种仿生储能式的截瘫助行外骨骼,包括:两个足托;两个小腿支条;两个大腿支条;髋关节组件,包括两个骨盆支架和连接在两个骨盆支架之间的连接件,两个骨盆支架分别通过可旋转的髋关节连接至所述大腿支条;储能组件,所述储能组件连接至骨盆支架和大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的截瘫助行外骨骼,将截瘫患者的腰部在矢状面做伸展运动的能量储存在储能组件里,屈髋时释放能量提供屈髋助力,并在屈髋过程中将其中部分能量储存在连接骨盆支架和大腿支条模拟人体髋关节伸肌的储能组件,提供伸髋助力的柔性束带助行外骨骼,降低患者行走时的体能消耗。

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