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公开(公告)号：CN111487871B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010340731.6
申请日：2020-04-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于动力驱动装置相关技术领域，并公开了一种基于扰动观测器的动力背包上负载的加速度控制方法。该方法包括：S1对于动力背包上的负载，设定其期望加速度，根据该期望加速度预设调控负载运动的初始电机驱动电流，测量该负载的实际加速度；S2建立动力背包上负载的加速度控制的扰动观测器，利用该扰动观测器计算使得该负载实际加速度等于期望加速度的电机驱动电流，以此实现对动力背包上负载的加速度控制。通过本发明，考虑摩擦力的非线性影响，采用反馈线性化和基于频域分析的方法，辨识动力背包的二阶线性模型及参数，克服穿戴背包时人体运动产生的扰动影响，提高系统的动态响应和加速度跟踪精度，保证动力背包辅助人体负重的效果。
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公开(公告)号：CN112650079A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011528825.2
申请日：2020-12-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明属于机器人运动学求解方法领域，具体涉及一种七自由度机器人的运动学反解方法，包括：将机器人腕部空间位置转化到在人体上肢运动链外部模型中以人体肩关节转动中心所建立的球坐标系下表达，得到腕部外部坐标三个参数并输入内外部坐标映射模型，得到在人体上肢运动链内部模型中以人体肩关节转动中心所建立的内部坐标系下的内部坐标四个参数；在全局空间坐标系内由内部坐标四个参数计算得到肘部空间位置，结合七自由度机器人运动学反解封闭表达式，得到七个关节角，其中封闭表达式通过在肩部、肘部、腕部和手部坐标系下联立几何关系、分解欧拉角得到。本发明方法使用内外部坐标映射模型和封闭表达式，减少反解时间，保证所求反解的拟人特性。
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公开(公告)号：CN108908333B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201810771234.4
申请日：2018-07-13
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于柔性机器人感知控制相关技术领域，其公开了一种用于柔性机器人的力位反馈控制系统，该系统包括分别设置在柔性机器人上的主控电路板及应变传感器，主控电路板上设置有惠斯通电桥、力位感知模块及驱动控制模块，力位感知模块连接于驱动控制模块，驱动控制模块连接于柔性机器人的电机；惠斯通电桥电性连接应变传感器及力位感知模块；力位感知模块包括通过离线存储的应变模态及接收到的应变信号来得到变形部位的角度的形状感知模块、及通过变形部位的形状及电机的拉力来求得变形部位接触力的接触力感知模块。本发明通过应变实现了柔性机器人的形状和受力感知，并通过闭环控制实现柔性机器人准确的形状及位置控制，灵活性高，集成度较高。
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公开(公告)号：CN111640157A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010470750.0
申请日：2020-05-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于图像处理技术领域，并具体公开了一种基于神经网络的棋盘格角点检测方法及其应用。该方法包括：获取待测棋盘格的多角度图像，并对其进行预处理以获得灰度图像；基于神经网络对灰度图像进行角点检测，以此确定候选角点；剔除不符合棋盘格几何标准的候选角点，以此确定待检角点；根据获得的待检角点确定待测棋盘格角点的亚像素位置；对获得的待检角点进行区域筛选，确定各个待检角点的索引矩阵，进而得到多个互不交叉的棋盘格角点序列，以此完成待测棋盘格的角点检测。本发明对光照遮挡和噪声偏移等干扰具有较高的检测鲁棒性，同时对由镜头不均匀或广角相机拍摄造成的图像弯曲和畸变具有很高的定位稳定性，并且能同时对多个棋盘完成检测。
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公开(公告)号：CN111513898A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010413926.9
申请日：2020-05-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种具备自适应抓取功能的欠驱动假肢手，属于医疗装备领域。该假肢手通过假肢手本体、手指传动模块、指间传动模块和拇指驱动模块的结构设计，由一个第一电机同时控制四指实现弯曲和伸展运动，并且利用阻尼转轴限制电机和丝杆之间的传动力矩，配合伸缩组件的伸缩特性，一方面可防止电机输出的力矩过大对假肢手结构产生机械性损坏；另一方面可实现假肢手的自适应抓握功能。当某一个或多个手指运动受阻时，相应的阻尼转轴自身两端发生相对转动，不会导致第一电机被机械锁死，第一电机仍能正常转动并继续驱动剩余手指运动，实现对物体的自适应包络抓握运动。本发明还能有效解决假肢手体积或质量过大、控制系统复杂与操作精度不高等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109194027B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201811161977.6
申请日：2018-09-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02K7/18
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴式绳驱动滚珠丝杠副发电装置，属于人体膝关节发电领域。该装置利用钢丝绳牵引滚珠螺母带动滚珠丝杠副旋转驱动发电机发电，第一拉线件、第二拉线件均与丝杠螺母固连，且分别沿两个光滑轴滑动；第一钢丝绳下端固定于延伸板上，上端依次经过双层滑轮件、第一拉线件后绕过定滑轮，然后固定于第二拉线件上；第二钢丝绳下端固定于延伸板上，上端经过双层滑轮件后固定于第二拉线件上；第一钢丝绳和第二钢丝绳经过双层滑轮件的不同层，且其中之一绕双层滑轮件一周。本发明能较舒适地穿戴在人体上进行发电，能满足在人体慢速行走和快速跑步下运行，且对人体步态没有影响，能满足不同人群的穿戴，对人体的代谢消耗较少。
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公开(公告)号：CN109528451B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201811075244.0
申请日：2018-09-14
Applicant: 华中科技大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明属于下肢外骨骼技术领域，并具体公开了一种基于离合器分时调控的髋膝双关节被动外骨骼装置，包括腰部支撑组件、连接组件、大腿组件、离合器组件、小腿组件和弹性元件组件，腰部支撑组件用于固定在腰部，连接组件设置有两组并对称布置在支撑组件两侧，大腿组件设置有两组并分别与两组连接组件相连，离合器组件设置有两组并分别安装在两组大腿组件上，小腿组件设置有两组并对称布置在两组大腿组件的下方，弹性元件组件设置有两组且左右对称布置。本发明可辅助膝关节和髋关节的运动，提高能量利用效率，减少行走的代谢能消耗。
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公开(公告)号：CN110292510A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910611936.0
申请日：2019-07-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于人体运动辅助的两用式外肢体机器人，属于康复医疗器械领域，所示机器人包括：刚性可穿戴外衣、运动辅助模块和末端夹持爪；刚性可穿戴外衣穿于人体上半身，支撑力通过腰部传递以支撑使用者；运动辅助模块，用于在人体站立时辅助行走，还用于在人体处于坐姿时辅助完成抓取动作；末端夹持爪，用于在运动辅助模块辅助行走时平铺于地面并锁死，表现为刚性末端，还用于在运动辅助模块辅助完成抓取动作时抓取物体，表现为柔性末端。本发明既可作为人体的“第三条腿”辅助行走，又可作为人体的“手臂”协助完成抓取动作，结构紧凑，且功能集成，符合偏瘫使用者的生活习惯，有利于偏瘫患者使用。
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公开(公告)号：CN106974795B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201710182978.8
申请日：2017-03-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于医疗康复设备领域，并公开了一种欠驱动上肢康复机器人控制系统，包括微型计算机和分别与所述微型计算机连接的电源分配模块、数据采集模块和运动控制模块，所述数据采集模块包括眼动仪、图像采集卡、关节力矩传感器、六维力传感器、握力传感器、位移传感器、肌电电极、拉力传感器与数据采集卡，所述运动控制模块包括运动控制卡、限位开关、急停开关、伺服电机、电磁离合器和关节编码器。本发明采用欠驱动结构，减少了驱动器数量，并将驱动器后置，使整个康复机器人的执行机构轻便灵活，能完成复杂的动作。
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公开(公告)号：CN106551777B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201610954978.0
申请日：2016-10-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明属于医疗康复训练设备相关领域，具体公开了一种上肢外骨骼康复机器人的臂长调节装置，其包括上部左支架、上部右支架、下支架和设置在上下支架之间的蜗轮蜗杆组件，蜗轮蜗杆组件包括蜗轮、蜗杆和丝杆，蜗杆轴向固定在上部左、右支架之间，丝杆安装在上部左支架和下支架之间，蜗轮同轴安装在丝杆上方，上部右支架的右端还设置有摇杆组件，上部右支架和下支架之间还设置有光杆，丝杆和光杆均穿过设置在上下支架之间的水平连接板和下移动架，水平连接板和下移动架的一侧还固定安装有上下移动组件。本发明的臂长调节装置能够实现上肢外骨骼康复机器人的肩肘部分的臂长调节功能，适应不同患者的上肢尺寸，且调节步骤简单易行。
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