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公开(公告)号：CN107632699B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201710646851.7
申请日：2017-08-01
Applicant: 东南大学
IPC: G06F3/01
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。
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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
IPC: G06F3/01
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。
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公开(公告)号：CN107229334A
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201710396225.7
申请日：2017-05-27
Applicant: 东南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明公开了一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法，步骤如下：首先进行磁流变阻尼器和直流电机的标定，获得输入电流和输出力矩的关系；将预期力/力矩数值转换成磁流变阻尼器的电流输入，由磁流变阻尼器输出相应力矩，再经力触觉传递装置作用于操作人员身体；其次，安装在力/力矩作用点的传感器测量实际作用的力/力矩，比较实际输出与预期力/力矩数值，计算力/力矩误差；最后，将力/力矩误差转换成直流电机的输入信号，驱动直流电机产生误差所对应的力矩；本发明可实现小型器件输出大范围、高精度力/力矩，使得力触觉再现设备更加轻便、小巧，提升了力触觉交互的逼真度；可广泛应用于虚拟现实、遥操作机器人控制、医疗等领域。
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公开(公告)号：CN110742775A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910969686.8
申请日：2019-10-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于力反馈技术的上肢主被动康复训练机器人系统，包括机器人本体以及主被动训练上位机系统构成，可根据患者病情，开展对患者左、右肩关节内收/外展、前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的主、被动康复训练。在被动康复训练模式下，由机器人本体带动患者上肢按照上位机设定的轨迹运动，逐步恢复上肢的基本运动功能；在主动康复训练模式下，患者双手握住机器人本体的末端，与康复训练场景进行交互，并能感受到真实、精确的力反馈，而且支持实时训练数据记录，实现对康复训练效果科学、定量评估，提升康复治疗的效果。
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公开(公告)号：CN110652423A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910968787.3
申请日：2019-10-12
Applicant: 东南大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明涉及一种带有精确力控制的可穿戴式上肢康复训练机器人，包括可穿戴式腰带、多自由度机械臂，以及控制盒；机器人通过腰带穿戴在人的腰部，由主动执行器驱动，能够实现左、右肩关节内收/外展/前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的主被动康复训练。可穿戴式的设计体现了人机一体化的理念，提高了康复训练机器人的便携性，增加了康复训练的舒适度。此外，在机械臂末端安装有力/力矩传感器，用于获取康复训练过程中机器人末端与人手之间的作用力，作为反馈信号，调节机器人的工作状态，实现康复过程中的精确力控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107229334B
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201710396225.7
申请日：2017-05-27
Applicant: 东南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明公开了一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法，步骤如下：首先进行磁流变阻尼器和直流电机的标定，获得输入电流和输出力矩的关系；将预期力/力矩数值转换成磁流变阻尼器的电流输入，由磁流变阻尼器输出相应力矩，再经力触觉传递装置作用于操作人员身体；其次，安装在力/力矩作用点的传感器测量实际作用的力/力矩，比较实际输出与预期力/力矩数值，计算力/力矩误差；最后，将力/力矩误差转换成直流电机的输入信号，驱动直流电机产生误差所对应的力矩；本发明可实现小型器件输出大范围、高精度力/力矩，使得力触觉再现设备更加轻便、小巧，提升了力触觉交互的逼真度；可广泛应用于虚拟现实、遥操作机器人控制、医疗等领域。
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公开(公告)号：CN110652423B
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN201910968787.3
申请日：2019-10-12
Applicant: 东南大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明涉及一种带有精确力控制的可穿戴式上肢康复训练机器人，包括可穿戴式腰带、多自由度机械臂，以及控制盒；机器人通过腰带穿戴在人的腰部，由主动执行器驱动，能够实现左、右肩关节内收/外展/前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的被动康复训练。可穿戴式的设计体现了人机一体化的理念，提高了康复训练机器人的便携性，增加了康复训练的舒适度。此外，在机械臂末端安装有力/力矩传感器，用于获取康复训练过程中机器人末端与人手之间的作用力，作为反馈信号，调节机器人的工作状态，实现康复过程中的精确力控制。
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公开(公告)号：CN109521876B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201811301176.5
申请日：2018-11-02
Applicant: 东南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明提出一种手指可穿戴式柔性力触觉反馈装置，包括穿戴在手指远节指骨的指尖指套，穿戴在手指中节指骨的中节指套、穿戴在手指近节指骨的近节指套、具有弯曲弹性的外传动杆和内传动杆；所述外传动杆的一端固定在指尖指套上，另一端位于手背，并连接有一个向外传动杆施加推拉力的外驱动器；所述内传动杆的一端固定在指尖指套上，另一端位于手掌，并连接有一个向内传动杆施加推拉力的内驱动器；所述指尖指套设置有分别与外传动杆和内传动杆的端部相接的第一触点式压力传感器和第二触点式压力传感器，所述指尖指套与指腹接触部位的内壁设置有薄膜式压力传感器。本发明构造轻巧，穿戴方便，手指可灵活活动，交互自然，为手指提供力触觉反馈信息。
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公开(公告)号：CN110742775B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201910969686.8
申请日：2019-10-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于力反馈技术的上肢主被动康复训练机器人系统，包括机器人本体以及主被动训练上位机系统构成，可根据患者病情，开展对患者左、右肩关节内收/外展、前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的主、被动康复训练。在被动康复训练模式下，由机器人本体带动患者上肢按照上位机设定的轨迹运动，逐步恢复上肢的基本运动功能；在主动康复训练模式下，患者双手握住机器人本体的末端，与康复训练场景进行交互，并能感受到真实、精确的力反馈，而且支持实时训练数据记录，实现对康复训练效果科学、定量评估，提升康复治疗的效果。
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公开(公告)号：CN109521876A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811301176.5
申请日：2018-11-02
Applicant: 东南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明提出一种手指可穿戴式柔性力触觉反馈装置，包括穿戴在手指远节指骨的指尖指套，穿戴在手指中节指骨的中节指套、穿戴在手指近节指骨的近节指套、具有弯曲弹性的外传动杆和内传动杆；所述外传动杆的一端固定在指尖指套上，另一端位于手背，并连接有一个向外传动杆施加推拉力的外驱动器；所述内传动杆的一端固定在指尖指套上，另一端位于手掌，并连接有一个向内传动杆施加推拉力的内驱动器；所述指尖指套设置有分别与外传动杆和内传动杆的端部相接的第一触点式压力传感器和第二触点式压力传感器，所述指尖指套与指腹接触部位的内壁设置有薄膜式压力传感器。本发明构造轻巧，穿戴方便，手指可灵活活动，交互自然，为手指提供力触觉反馈信息。
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