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公开(公告)号：CN117428743B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311737138.5
申请日：2023-12-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，提供一种外骨骼机器人，包括：腰部结构和一对腿部结构，腿部结构与腰部结构连接，腰部结构包括：腰部固定件、第一滑动组件、一对第二滑动组件和第一转动组件，腰部固定件用于穿戴于人体的腰部；第一滑动组件与腰部固定件连接；一对第二滑动组件与第一滑动组件连接；第一转动组件与一对第二滑动组件连接，第一转动组件与一对腿部结构连接，第一转动组件能够在人体矢状面转动，为人体髋关节的外展或内收运动提供助力。上述的外骨骼机器人，可补偿人体行走、上下楼梯、蹲起以及转身等运动过程中人体腰部相对于外骨骼腰部结构的扭转以及上下移动，消除了人机关节轴线不一致引起的冗余力，实现了外骨骼高效助力与人机柔顺。
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公开(公告)号：CN113908018A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111513781.0
申请日：2021-12-13
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种面向二自由度肢体关节的力位感知方法及系统，旨在解决现有技术无法实现人体关节的力位感知，易造成损伤的问题；方法包括：基于获取的芯轴期望转动角度 、芯轴实际转动角度，判断两者大小；若相等则判断为二自由度肢体关节的运动部未产生阻挡力；若，则判断为二自由度肢体关节的运动部产生了阻挡力，获取二自由度肢体关节的运动部实际横向转动角度、实际纵向转动角度、实际横向转动力矩、实际纵向转动力矩，以控制对应电机是否继续转动；本发明可实时监测关节的力位感知信息，实现安全、高效的柔顺控制及康复训练。
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公开(公告)号：CN117731523B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410182978.8
申请日：2024-02-19
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及可穿戴机器人技术领域，提供一种上肢外骨骼机器人，包括：平台、多个驱动机构以及依次连接的背部机构、肩关节机构、大臂机构、肘关节机构、小臂机构和手部机构；平台上设有驱动机构，背部机构与平台连接，多个驱动机构用于驱动肩关节机构和肘关节机构运动；大臂机构具有五个被动自由度，小臂机构具有三个被动自由度，手部机构具有一个被动自由度，以在肩关节机构和肘关节机构的驱动下，大臂机构、小臂机构和手部机构能够自顺应调整。上述的上肢外骨骼机器人，通过增加被动自由度，开发在冗余约束力/力矩作用下产生顺应运动的自顺应机构，消除人机关节轴线不一致引起的冗余力/力矩，实现了外骨骼机器人高效助力与人机柔顺。
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公开(公告)号：CN117464691B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311813575.0
申请日：2023-12-27
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及机器人控制领域，提供了一种防反弹控制方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法应用于机械臂，该方法包括：确定机械臂的操作对象的三维模型所对应的防反弹缓冲区；在机械臂的末端进入防反弹缓冲区的情况下，基于机械臂的末端所受外力，以及机械臂的末端位置和末端速度，确定机械臂的合成力；基于合成力，确定机械臂的期望位置，并基于期望位置，以及当前时刻的机械臂状态，控制机械臂运动，能够在短时间内消耗机械臂与环境接触时的初始能量，从而有效解决机械臂和大刚度环境接触时的反弹问题，避免因反弹导致的手术的精确性和安全性较差的情况，实现机械臂与环境的稳定接触和安全交互，保证手术的安全精准和顺利实施。
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公开(公告)号：CN117464691A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311813575.0
申请日：2023-12-27
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及机器人控制领域，提供了一种防反弹控制方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法应用于机械臂，该方法包括：确定机械臂的操作对象的三维模型所对应的防反弹缓冲区；在机械臂的末端进入防反弹缓冲区的情况下，基于机械臂的末端所受外力，以及机械臂的末端位置和末端速度，确定机械臂的合成力；基于合成力，确定机械臂的期望位置，并基于期望位置，以及当前时刻的机械臂状态，控制机械臂运动，能够在短时间内消耗机械臂与环境接触时的初始能量，从而有效解决机械臂和大刚度环境接触时的反弹问题，避免因反弹导致的手术的精确性和安全性较差的情况，实现机械臂与环境的稳定接触和安全交互，保证手术的安全精准和顺利实施。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN117731523A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410182978.8
申请日：2024-02-19
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及可穿戴机器人技术领域，提供一种上肢外骨骼机器人，包括：平台、多个驱动机构以及依次连接的背部机构、肩关节机构、大臂机构、肘关节机构、小臂机构和手部机构；平台上设有驱动机构，背部机构与平台连接，多个驱动机构用于驱动肩关节机构和肘关节机构运动；大臂机构具有五个被动自由度，小臂机构具有三个被动自由度，手部机构具有一个被动自由度，以在肩关节机构和肘关节机构的驱动下，大臂机构、小臂机构和手部机构能够自顺应调整。上述的上肢外骨骼机器人，通过增加被动自由度，开发在冗余约束力/力矩作用下产生顺应运动的自顺应机构，消除人机关节轴线不一致引起的冗余力/力矩，实现了外骨骼机器人高效助力与人机柔顺。
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公开(公告)号：CN113893137A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111513782.5
申请日：2021-12-13
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种面向二自由度肢体关节的力位感知装置及机器人，旨在解决现有技术中的康复训练装置无法实现人体关节的力位感知、柔性差，易对人体关节造成损伤的问题；装置包括直线驱动机构、球面连杆驱动机构、运动执行机构、分别固定于构成二自由度肢体关节两个区域的第一基座、第二基座；直线驱动机构用于控制对应区域的肢体摆动，直线驱动机构中设置有第一电机以及获取实际直线移动量的直线位移传感器；球面连杆驱动机构中设置有控制纵向摆动的第二电机以及用于获取输出位置和力信息的角度检测组件；本发明可实时监测关节的角度位置信息和人机交互力信息，实现安全、高效的柔顺控制及康复训练。
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公开(公告)号：CN117359646B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311678673.8
申请日：2023-12-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，提供一种人机协作机器人变刚度虚拟墙的构建方法，包括：建立机械臂基坐标系，确定相对于机械臂基坐标系的虚拟墙坐标系，并在虚拟墙坐标系下建立虚拟墙；获取机械臂的末端点在机械臂基坐标系中的第一坐标点，并将末端点转换至虚拟墙坐标系中得到末端点的第二坐标点；判断第二坐标点是否位于虚拟墙墙体外，若第二坐标点位于虚拟墙墙体内，则构建虚拟墙力矢量，并基于虚拟墙力矢量控制机械臂运动。上述的人机协作机器人变刚度虚拟墙的构建方法，虚拟墙的刚度随着机械臂进入虚拟墙的深度进行非线性变化，保证了虚拟墙反弹力的柔顺性，消除了传统方法触碰到虚拟墙时产生的抖振和回弹现象，增强了操作时的安全性。
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公开(公告)号：CN117428743A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311737138.5
申请日：2023-12-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，提供一种外骨骼机器人，包括：腰部结构和一对腿部结构，腿部结构与腰部结构连接，腰部结构包括：腰部固定件、第一滑动组件、一对第二滑动组件和第一转动组件，腰部固定件用于穿戴于人体的腰部；第一滑动组件与腰部固定件连接；一对第二滑动组件与第一滑动组件连接；第一转动组件与一对第二滑动组件连接，第一转动组件与一对腿部结构连接，第一转动组件能够在人体矢状面转动，为人体髋关节的外展或内收运动提供助力。上述的外骨骼机器人，可补偿人体行走、上下楼梯、蹲起以及转身等运动过程中人体腰部相对于外骨骼腰部结构的扭转以及上下移动，消除了人机关节轴线不一致引起的冗余力，实现了外骨骼高效助力与人机柔顺。
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