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公开(公告)号：CN106110587B
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201610656355.5
申请日：2016-08-11
Applicant: 上海交通大学
IPC: A63B23/04 , A61H1/02 , A61B5/0488
Abstract: 本发明提供了一种基于人机合作的下肢外骨骼康复系统及方法，该系统包括外骨骼结构模块、肌电信号采集模块、肌电信号处理模块、轨迹生成模块、位置速度反馈模块、自适应控制模块和电机力矩输出模块；所述肌电信号采集模块输入来自于外骨骼结构模块，输出到肌电信号处理模块；所述自适应控制模块输入有肌电信号处理模块、轨迹生成模块和位置速度反馈模块，输出到电机力矩输出模块；所述位置速度反馈模块信号采集于外骨骼结构模块；所述电机力矩输出模块输出给外骨骼结构模块。本发明切实可行，通过这种人机合作的下肢行走康复训练模式，瘫痪病人在康复训练中的参与度受到很大鼓励，可有望提升康复效果。
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公开(公告)号：CN106307803A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610680124.8
申请日：2016-08-17
Applicant: 上海交通大学
IPC: A43B17/00 , A61N1/36 , A63F13/285 , G09B19/00
CPC classification number: A43B17/00 , A61N1/36014 , A63F13/285 , G09B19/00
Abstract: 本发明提供了一种利用电刺激产生足底压力感知的鞋垫装置及使用方法，包括：左鞋垫和右鞋垫；所述左鞋垫和所述右鞋垫均包括鞋垫本体，刺激点，电刺激控制装置；其中，所述刺激点设置在所述鞋垫本体上；所述电刺激控制装置包含载体、壳体、导线、电源模块、无线通讯模块及控制模块。本发明利用电刺激控制装置产生电刺激，使足底指定区域的触觉感受器产生触觉感知，本发明的有益效果是：使用者的足底无需与地面接触，就可以产生足底压力感知；使用者无需真实的行走运动，通过改变电刺激参数、模式和时序，就可以产生行走过程中的足底压力变化；通过改变电刺激参数和模式，可以模拟不同的场地，实现不同地面的足底压力感知。
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公开(公告)号：CN106214427A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610656352.1
申请日：2016-08-11
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61H3/00 , A61H1/02 , A61B5/11 , A61B5/0488
CPC classification number: A61H3/00 , A61B5/04012 , A61B5/0488 , A61B5/1114 , A61B5/1118 , A61B5/7203 , A61B5/7207 , A61H1/0237 , A61H1/0262 , A61H2003/005 , A61H2201/0157 , A61H2201/1207 , A61H2201/14 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/1657 , A61H2201/50 , A61H2205/10
Abstract: 本发明提供一种受试者主导的下肢康复外骨骼控制系统及方法，该系统包括肌电信号收集模块、关节力矩估计模块、非线性模型参考自适应模块、外骨骼状态反馈模块和力矩输出模块；所述肌电信号收集模块包括电极子模块与带通滤波子模块；所述外骨骼状态反馈模块包括脉冲编码器计数模块和数值差分模块；所述力矩输出模块包括力矩-电压转换子模块和电压输出子模块。本发明切实可行，通过这种受试者主导的控制器，可提高轻度瘫痪受试者在康复训练中的参与度，提升康复效果。
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公开(公告)号：CN106137683A
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201610790425.6
申请日：2016-08-31
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61H1/02 , A61B5/0488
Abstract: 本发明提供了一种基于协调阻抗控制的下肢外骨骼康复系统，包括用户‑外骨骼结构模块、肌电信号采集模块、肌电信号处理模块、轨迹生成模块、位置速度反馈模块、阻抗控制模块以及位置控制模块；所述肌电信号采集模块输入端连接所述户‑外骨骼结构模块，输出端连接所述肌电信号处理模块的输入端；所述阻抗控制模块的输入端连接肌电信号处理模块的输出端，输出端连接到轨迹生成模块的输入端；所述位置控制模块采集位置速度反馈模块和轨迹生成模块的输出信号；所述位置控制模块的输出端连接所述用户‑外骨骼结构模块。本发明使用人体电生理肌电信号来估计自主力矩，肌电信号相比于机械扭矩传感器反馈的信号，其时间延迟更小，信噪比更高。
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公开(公告)号：CN106112985B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201610656310.8
申请日：2016-08-11
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种下肢助行机器的外骨骼混合控制系统及方法，该系统包括轨迹生成模块等，所述主控制器模块包括高阻抗控制器模块与自适应控制模块，轨迹生成模块生成下肢外骨骼各关节轨迹信息，并导入到主控制模块中；位置速度反馈模块采集外骨骼各关节的位置及速度信息，反馈到主控制模块中；FSR电路模块通过安装在外骨骼脚底的FSR压力传感器，检测脚底与地面的接触力信息，将此信息已电压的形式发送给控制器决策模块；控制器决策模块根据此电压信息判断是处于摆腿期还是站立期，将此判断结果发送给51单片机模块。本发明切实可行，通过这种混合底层控制器，可提高机器外骨骼系统的控制效果和用户体验。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106214427B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201610656352.1
申请日：2016-08-11
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B15/00 , A61H3/00 , A61H1/02 , A61B5/11 , A61B5/0488
Abstract: 本发明提供一种受试者主导的下肢康复外骨骼控制系统及方法，该系统包括肌电信号收集模块、关节力矩估计模块、非线性模型参考自适应模块、外骨骼状态反馈模块和力矩输出模块；所述肌电信号收集模块包括电极子模块与带通滤波子模块；所述外骨骼状态反馈模块包括脉冲编码器计数模块和数值差分模块；所述力矩输出模块包括力矩‑电压转换子模块和电压输出子模块。本发明切实可行，通过这种受试者主导的控制器，可提高轻度瘫痪受试者在康复训练中的参与度，提升康复效果。
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公开(公告)号：CN104971433B
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201510316995.7
申请日：2015-06-10
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开一种人工与自主控制融合的功能性电刺激运动康复系统及方法，主要由前馈控制器、PID反馈控制器及阻抗控制器三个模块构成的闭环控制系统组成，其中，前馈控制器根据设定的关节角度及时生成一个功能性电刺激强度，保证控制系统的响应速度；PID反馈控制器保证系统的抗干扰能力；阻抗控制器根据受试者的自主力得到一个关节角度，附加到原先设定的关节角度上，实现自主力与功能性电刺激的协同工作。本发明通过这种控制模式，可将受试者的自主运动意识融合到康复训练中，实现精密的运动训练。本发明切实可行，可提高现有功能性电刺激的康复效果。
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公开(公告)号：CN106112985A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610656310.8
申请日：2016-08-11
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种下肢助行机器的外骨骼混合控制系统及方法，该系统包括轨迹生成模块等，所述主控制器模块包括高阻抗控制器模块与自适应控制模块，轨迹生成模块生成下肢外骨骼各关节轨迹信息，并导入到主控制模块中；位置速度反馈模块采集外骨骼各关节的位置及速度信息，反馈到主控制模块中；FSR电路模块通过安装在外骨骼脚底的FSR压力传感器，检测脚底与地面的接触力信息，将此信息已电压的形式发送给控制器决策模块；控制器决策模块根据此电压信息判断是处于摆腿期还是站立期，将此判断结果发送给51单片机模块。本发明切实可行，通过这种混合底层控制器，可提高机器外骨骼系统的控制效果和用户体验。
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公开(公告)号：CN104606030A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201510006076.X
申请日：2015-01-06
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开一种融合自主运动意识的下肢在线行走康复系统及方法，仿照人体正常行走的神经及运动系统而建立，包括脑机接口，正弦发生器和下肢机器外骨骼；脑机接口解码出自主运动意图，将命令实时发送给正弦发生器；正弦发生器接收脑机接口发送的指令，产生符合大脑意图的节律性关节角度信息，并输出到下肢机器外骨骼，控制下肢机器外骨骼完成停止、正常行走、加速、减速四种基本的行走模式。本发明通过这种控制模式，可将受试者的自主运动意识融合到康复训练中；并可实现四种基本的行走模式：停止，正常行走，加速和减速；可实现系统的实时在线控制，并保证平缓的运动和模式间的切换。本发明切实可行，可提高现有外骨骼系统的康复效果。
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公开(公告)号：CN104606030B
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201510006076.X
申请日：2015-01-06
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开种融合自主运动意识的下肢在线行走康复系统及方法,仿照人体正常行走的神经及运动系统而建立,包括脑机接口,正弦发生器和下肢机器外骨骼;脑机接口解码出自主运动意图,将命令实时发送给正弦发生器;正弦发生器接收脑机接口发送的指令,产生符合大脑意图的节律性关节角度信息,并输出到下肢机器外骨骼,控制下肢机器外骨骼完成停止、正常行走、加速、减速四种基本的行走模式。本发明通过这种控制模式,可将受试者的自主运动意识融合到康复训练中;并可实现四种基本的行走模式:停止,正常行走,加速和减速;可实现系统的实时在线控制,并保证平缓的运动和模式间的切换。本发明切实可行,可提高现有外骨骼系统的康复效果。
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