一种绳索驱动可穿戴式上肢康复训练机器人及其使用方法

    公开(公告)号:CN108939396A

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201811118642.6

    申请日:2018-09-26

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 宋爱国 石珂

    Abstract: 本发明公开一种绳索驱动可穿戴式上肢康复训练机器人及其使用方法,柔性护甲穿戴于使用者的躯干部分,柔性护甲上对于人体相应位置处分别设有对应的肩带、腰带和胸带,肩部模块固定于柔性护甲的肩部位置,上臂模块穿戴于使用者的上臂位置处,前臂模块穿戴于使用者的前臂位置处,且上臂模块与前臂模块之间通过绳索组件连接,驱动背包设置于柔性护甲上,驱动背包中设置有电源控制模块和若干电机,各电机转轴处均设有驱动轮用以收紧或放松对应的绳索组件,本发明能够实现肩关节内收/外展、屈/伸以及肘关节屈/伸自由度的康复训练,亦可以用以辅助日常生活中的上肢运动,具有便携性、轻量化等特点。

    一种脊柱型机器人及其转向跳跃的控制方法

    公开(公告)号:CN108674515A

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201810297960.7

    申请日:2018-04-04

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: B62D57/032 G05D1/0891

    Abstract: 本发明公开了一种脊柱型机器人及转向跳跃的控制方法,所述脊柱型机器人包括驱动机、机体前部、机体后部、用于实现转动的脊柱关节、左前腿、右前腿、左后腿和右后腿。所述控制方法包含以下步骤:a、驱动四足摆向内侧,机体前部和机体后部相对正;b、驱动四足摆向外侧,机体前部相对于机体后部朝转向方向运动;c、驱动四足摆动到外侧极限位置,机体前部相对于机体后部朝转向方向运动至极限位置,使机器人腾空直到左前腿和右前腿接触地面;d、驱动左前腿和右前腿向后摆动至极限位置,同时驱动机体后部相对于机体前部朝转向方向相反方向运动至极限位置,直到左后腿和右后腿接触地面;e、重复b至d,继续转向运动。本发明的控制方法稳定可靠。

    一种基于CPG的轮腿复合式机器人的仿生运动控制方法

    公开(公告)号:CN108594661A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810431350.1

    申请日:2018-05-08

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G05B13/042 B62D57/028

    Abstract: 本发明公开了一种基于CPG的轮腿复合式机器人的仿生运动控制方法,包括步骤为:步骤1,CPG网络模型建立;步骤2,节律信号输出;步骤3,函数映射和步骤4,运动执行。本发明根据机器人轮、腿运动模式的不同,将周期性变化信号映射为相应模式的运动控制函数,实现轮、腿运动模式的平稳快速切换。从而具有计算简单、控制方便的特点,环境适应性和鲁棒性都得到了提升,且利用开关量切换机器人的轮、腿运动模式,并利用Sigmoid函数方法对切换过程中的控制信号进行过渡平滑,在运动中实现轮、腿运动模式的平稳快速切换。另外,在轮、腿运动模式转换过程中,机器人仍能继续向前运动,无需动作暂停。

    一种可用于移动终端的虚拟物体三维形状触觉再现方法

    公开(公告)号:CN105159459B

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201510559852.9

    申请日:2015-09-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种可用于移动终端的虚拟物体三维形状触觉再现方法,该力触觉再现方法特征是:利用移动终端和指套上的姿态传感器分别检测电容笔头在触摸屏上按压位置信息、手指姿态信息,根据上述信息计算手指在虚拟物体表面接触点的局部斜率以及手指和虚拟物体的接触姿态。将局部斜率映射到压电致动器的平均振动强度,从而表达虚拟物体形状信息。将接触姿态映射到压电致动器的振动强度分布,从而产生手指以不同姿态接触虚拟物体时的触感。通过压电致动器阵列振动强度大小与分布的变化,模拟手指以不同姿态接触不同形状三维物体时所产生的触感,从而实现对虚拟物体三维形状的触觉表达。

    面向多媒体移动终端交互应用的笔式力-触觉再现装置

    公开(公告)号:CN105653042B

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201610111304.4

    申请日:2016-02-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明是一种面向多媒体移动终端交互应用的笔式力‑触觉再现装置,主要包括电容笔头、连接筒、套环、连接杆、弹簧、圆筒形笔壳、磁流变液阻尼器、方形笔壳、圆形挡板、振动电机、测控电路、压电陶瓷振动器、电池、拨动开关和盖子;连接筒连接电容笔头和圆筒形笔壳前端;套环套在连接筒之上,可通过连接杆带动磁流变液阻尼器的活塞杆在连接筒上滑动;圆筒形笔壳内部放置有磁流变液阻尼器;方形笔壳后部的空腔内放置有振动电机、测控电路、压电陶瓷振动器、电池和拨动开关;该装置主要解决人与移动终端交互缺乏力/触觉交互感受的问题,可与移动终端无线通信,能够产生一种被动力反馈和两种振动触觉反馈,具有体积小、功耗低、重量轻和便携的特点。

    一种轮腿式跑跳机构及扑翼式机器人

    公开(公告)号:CN107792358A

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201710933560.6

    申请日:2017-10-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种轮腿式跑跳机构及扑翼式机器人,其中轮腿式跑跳机包括连接腿、位于连接腿下端的轮轴以及位于轮轴两端的轮腿机构,在所述连接腿上还设置有用于驱动所述轮轴转动的第一驱动机构,其特征在于:所述轮腿机构包括第一半轮、第二半轮以及蓄能部件,所述第一半轮和第二半轮在一端铰接且可绕铰接点打开或闭合,所述蓄能部件在所述第一半轮和第二半轮闭合时蓄能并在第一半轮和第二半轮打开时释放;在所述轮轴上还设置有驱动所述第一半轮和第二半轮闭合的第二驱动机构;所述第一半轮为与所述轮轴固定的固定轮,所述第二半轮为活动轮。本发明公开的机构具有结构简单,适用性良好,可解决扑翼式机器人自主起飞的难题。

    一种准确定位末端位置的三维触须传感器

    公开(公告)号:CN107655392A

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201710638753.9

    申请日:2017-07-31

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01B7/003

    Abstract: 本发明公开了一种准确定位末端位置的三维触须传感器,包括上层电路板、下层电路板、柔性触须、连接件、磁铁、霍尔传感器、触点传感器、立柱及紧固件。本发明将霍尔传感器和触点传感器的创新性组合使用,扩充了传感器原本的使用功能实现了对触须末端三维位移的测量,从而可以确定被测物体的位置;霍尔传感器和触点传感器的运用,可以检测微小的位移变化,从而提高了测量的灵敏度;检测电路简单,结构紧凑简洁,易于加工、拆卸和组装,便于维护和固定;上、下层电路板之间的距离以及触须的运动范围可以根据需要进行调整,从而获取不同的传感器性能,适用范围广,参数灵活;加工成本低,元器件易获取,测量精度高,有利于大量推广和使用。

    基于多感知数据融合的人机自然交互系统

    公开(公告)号:CN107632699A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710646851.7

    申请日:2017-08-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多感知数据融合的人机自然交互系统,包括MEMS手臂跟踪装置、视觉跟踪装置,以及安装在操作者的手掌上的力反馈装置,上述各装置由PC终端控制,PC终端包括手臂运动解算模块、图像处理模块、力学解算模块和虚拟场景渲染模块;虚拟场景渲染模块根据手臂运动轨迹和手指运动轨迹生成虚拟手臂和手指,力学解算模块根据虚拟手指与虚拟物体的碰触信息,计算操作者当前状态下应得到的期望反馈力矢量;本发明可满足手臂大范围运动情况下的手臂运动轨迹的跟踪要求;其次,可通过图像信息测量操作者手指的运动轨迹,可精确测量手指上多个关节的角度;再者,可为操作者提供力反馈和虚拟场景的视觉反馈,增强系统的临场感、交互性。

    一种基于主成分分析法的多维表面肌电信号假手控制方法

    公开(公告)号:CN107378944A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710477543.6

    申请日:2017-06-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于主成分分析法的多维表面肌电信号假手控制方法,包括如下步骤:首先将设有24通道阵列肌电传感器的臂环佩戴至受试者前臂,将五个手指关节姿态传感器分别佩戴在受试者拇指的远节指骨和其余手指的中节指骨处;受试者进行五指独立弯曲伸展训练,同时采集肌电传感阵列数据与手指关节姿态传感器数据;使用主成分分析方法对肌电传感数据进行解耦,组成手指运动训练集;训练完毕后将佩戴在手指上的传感器移除;采取神经网络方法对上述手指运动训练集进行数据拟合,构建手指连续运动预测模型;使用手指连续运动模型预测当前手指的弯曲角度。本发明能够克服离散动作模态分类的非连贯性,最终达到对假手更加平滑流畅的控制。

    一种应用于轮腿复合式机器人的轮腿机构及控制方法

    公开(公告)号:CN105711675B

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201610048470.4

    申请日:2016-01-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种应用于轮腿复合式机器人的轮腿机构。本发明中的轮腿机构包括两个动力机、大腿、小腿、趾、转盘、绳索、铰接装置和一对左右旋的扭簧。本发明通过两个动力机的配合控制,可以实现机器人轮腿模式的切换,进而实现两种模式下对应的运动。本发明的轮腿机构,动力机均安装在机体上,因此腿质量轻,这有效的减小了机器人在腿模式下运动时腿的转动惯量对机器人稳定性的影响。本发明的轮腿机构,在腿的膝关节上加了一对扭簧,有效的减缓了机器人在腿模式下运动时趾撞击地面引起的振动。

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