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公开(公告)号：CN113183128B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202110436633.7
申请日：2021-04-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
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。
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公开(公告)号：CN115844602A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211616459.5
申请日：2022-12-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于假肢制造相关技术领域，其公开了一种多气腔仿人关节式软体拇指，拇指包括软体外壳、硅胶管、波纹管以及接口，其中：硅胶管包括内部硅胶管，内部硅胶管包括依次连接的上部管和下部管，其中，上部管的上端部密封，下部管包括一个主支管和两个副支管，主支管与上部管贯通，上部管、主支管以及两个副支管的外部均有以对称双螺旋形式缠绕的纤维线；软体外壳设置在上部管的外围，波纹管设置在下部管的外围，且波纹管的上部与软体外壳下部连接，波纹管的下部与接口连接，接口上设有三个开口，三个开口分别与主支管和两个副支管连接。本申请克服现有机械拇指功能单一、输出不足以及拟人性差的特点。
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公开(公告)号：CN112936264B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202110116130.1
申请日：2021-01-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于康复机器人领域，并具体公开了一种面向臂手假肢的拟人运动规划方法及系统，其包括如下步骤：S1、采集人体上肢运动数据和空间障碍物信息，并根据人体上肢运动数据得到模板轨迹；S2、构建臂手假肢运动链模型以模拟臂手假肢运动，并预设一条臂手假肢运动的初始轨迹；S3、构建臂手假肢运动轨迹优化的目标函数，其包括示教项、避障项、光滑项；S4、根据目标函数对初始轨迹进行优化，得到臂手假肢的最终运动轨迹，完成臂手假肢的拟人运动规划。本发明方法无需对轨迹做后期光滑处理，同时保证轨迹具有拟人性，也无需对特定动作进行单独设计，满足了臂手假肢领域需求。
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公开(公告)号：CN112483588B
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202011344688.7
申请日：2020-11-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16F13/04
Abstract: 本发明属于变刚度阻尼器相关技术领域，其公开了一种基于剪切增稠特性的变刚度阻尼器，变刚度阻尼包括STG材料及变刚度阻尼器结构体，STG材料收容在变刚度阻尼器结构体；变刚度阻尼器结构体与外载荷接触，当外载荷的瞬时冲击力作用于变刚度阻尼器结构体时，变刚度阻尼器结构体冲击STG材料，STG材料的分子之间迅速相互锁定、收紧变硬而形成一层防护层，使得STG材料的刚度增大；当外载荷的循环交变力作用于变刚度阻尼器结构体时，变刚度阻尼器结构体对STG材料进行往复剪切，此时变刚度阻尼器的刚度随着外载荷的作用频率和作用振幅进行自适应变刚度；当外载荷去除后，STG材料恢复原状。本发明结构简单，响应速度快，无源。
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公开(公告)号：CN113305807A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110538915.8
申请日：2021-05-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称3‑RRR并联机构的仿生腕关节，包括：非对称3‑RRR并联机构和驱动单元，非对称3‑RRR并联机构包括：动平台、第一静平台和三条非对称分布的并联支链，每条支链包括一根被动杆和一根主动杆；主动杆的一端通过转动副和第一静平台连接，另一端通过转动副与被动杆连接，主动杆两端的转动副轴线形成轴线夹角，三个轴线夹角各不相同，被动杆与动平台通过转动副连接，被动杆对应的三个轴线夹角各不相同；驱动单元用于驱动非对称3‑RRR并联机构运动。本发明通过引入3‑RRR并联机构，可在持有一定承载能力的情况下使仿真腕关节整体尺寸大大缩小，且3‑RRR并联机构是非对称分布的，使得并联机构的三个自由度的运动范围不同，从而与人手腕的运动范围更匹配。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113146579A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110425447.3
申请日：2021-04-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于辅助负重设备相关技术领域，其公开了一种基于被动变刚度阻尼器的跨关节负重支撑装置，所述支撑装置包括负载支撑机构、离合器机构及变刚度阻尼器机构，所述离合器机构及所述变刚度阻尼器机构分别设置在所述负载支撑机构上，且所述离合器机构与所述变刚度阻尼器机构相连接；所述支撑装置为纯被动式下肢外骨骼，其通过人体运动来被动式触发所述离合器机构的开启及关闭，进而使得所述变刚度阻尼器机构分时锁定及释放。所述支撑装置在受到冲击或者剪切时可以实现被动自适应刚度，且通过人体运动被动触发阻尼器变刚度和变阻尼，不存在主动式负重外骨骼结构复杂及整机质量大的问题，解决了动力能源限制的问题。
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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：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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