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公开(公告)号：CN119045670B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411511999.6
申请日：2024-10-28
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 , 中国人民解放军总医院
IPC: G06F3/01 , A61G5/04 , A61G5/10 , A61B5/389 , A61B5/397 , A61B5/00 , G06F18/213 , G06F18/25 , G06F18/10 , G06F18/27 , G06N3/042 , G06N3/045 , G06N3/0895 , G06N3/084
Abstract: 本发明提供基于sEMG与IMU融合的轮椅控制方法、轮椅及设备，该方法包括以下步骤：获取同步采集的人体小臂的阵列式肌电信号与手部的惯性信号；对所述惯性信号、所述阵列式肌电信号进行预处理；对预处理后的阵列式肌电信号及惯性信号分别进行特征提取；将提取的阵列式肌电信号特征与惯性信号特征融合作为手势识别模型的输入，获得手势识别结果；通过所述手势识别结果控制轮椅运动。本发明融合表面肌电信号与IMU信号进行智能轮椅的控制手势识别，结合了IMU信号稳定的特点与表面肌电信号的运动提前性特点，使得手势识别结果更准确，能够适应现有轮椅使用人群存在残障等级多样性、残障类型复杂性的特点。
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公开(公告)号：CN119025900A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411516910.5
申请日：2024-10-29
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 , 复旦大学附属华山医院
IPC: G06F18/213 , A61B5/389 , A61B5/00 , G06F18/2431 , G06N3/048 , G06N3/084
Abstract: 本发明提供面向机器人交互的运动意图识别方法、系统、设备及介质，该方法包括以下步骤：获取同步采集的多关节多自由度连续运动过程中的时序信号，包括肌电时序信号和惯性时序信号；通过对所述惯性时序信号进行端点识别，以将多关节多自由度连续运动过程按照各个自由度分解成多个阶段；对每个阶段的时序信号进行分割及特征提取，得到时序信号特征；基于长期依赖性捕捉所述时序信号特征的变化趋势以及基于短期相关性求解短时间内的运动意图变化，得到连续运动意图预测结果。本发明能够实现对日常运动动作的多关节联动连续运动意图识别，基于长期依赖性和短期相关性提高了长时间预测时预测结果的连续性与准确率。
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公开(公告)号：CN117647985A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202410124950.9
申请日：2024-01-30
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
Abstract: 本发明提供一种助力机器人轨迹跟踪控制方法、系统、设备及介质，该方法包括步骤：构建助力机器人模型；通过人体上肢动力学方程对所述助力机器人模型进行补偿，得到完整的系统动力学方程；在完整的系统动力学方程的基础上，通过自适应鲁棒控制算法将系统的不确定参数的影响消除，并通过U‑K方程进行精准控制。本发明通过助力机器人提高了作业效率、减轻了人体负荷。对助力机器人采用拉格朗日法完成建模并基于人体上肢动力学进行建模补偿，进一步提高了系统模型精度，控制算法采用的是基于U‑K理论和自适应鲁棒控制算法，能够很好的满足配网带电作业助力机器人在系统含有不确定参数和未知干扰时的高精度、高稳定性和高鲁棒性的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN116869748B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311148642.1
申请日：2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及助行器及其上坡助力下坡控速方法、系统、设备及介质，该系统包括：把手控制模块、助行器本体控制模块，把手控制模块与助行器本体控制模块通过无线局域网通信连接，把手控制模块用于调节助力等级和速度，助行器本体控制模块用于接收把手控制模块的指令控制轮毂电机实现力控效果。本发明采用力控方案，能够有效减少使用者推动助行器时力的大小，并且可以灵活设置助力等级和速度限制大小，方便针对不同坡度的上坡助力等级选择以及下坡时的控速选择；基于ROS2系统采用节点间话题订阅通讯的方式实现助行器上坡助力及下坡控速方案，可以保证把手控制程序与助行器本体的助力控速算法间的完全解耦，从而方便程序在不同平台间的移植。
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公开(公告)号：CN116725556B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202310854993.8
申请日：2023-07-12
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: A61B5/389 , A61B5/11 , G06F18/214 , G06F18/241
Abstract: 本发明涉及信号处理技术领域，公开了一种基于表面肌电信号的运动意图识别方法及装置，该方法包括：获取待识别对象的表面肌电信号，表面肌电信号由设置在待识别对象预设肌肉位置上的肌电信号传感器采集获得；确定出表面肌电信号中的第一肌电信号，其中，第一肌电信号为有效的激活信号；提取第一肌电信号的第一信号特征；将第一信号特征，输入预先建立并训练的意图识别模型，确定出待识别对象的运动意图，其中，运动意图包括与运动关节对应的运动状态。本发明不仅可以提高待识别对象的姿态识别的准确性，还可以提高识别效率，有助于辅助患者进行上肢姿态保持训练，还有助于为患者提供更精准的治疗和康复方案。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118141619B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410567072.8
申请日：2024-05-09
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 , 复旦大学附属华山医院 , 常州中进医疗器材股份有限公司
Abstract: 本发明提供基于人体体姿识别的轮椅无级调速控制方法、轮椅及介质，包括步骤：获取深度相机输出的经过对齐的深度图像和RGB图像；通过RGB图像和深度图像得到人体关键点三维坐标；将人体躯干简化模型的活动端距离固定端的水平分量和垂直分量映射为轮椅底盘的平动速度和转动角速度；将轮椅底盘的平动速度和转动角速度转换为速度控制话题进行发布；接收到速度控制话题后，将速度控制话题的内容转换为对应的轮毂电机速度，以执行底盘运动控制。不同于现有控制策略中只能进行简单的左转、右转、前进、后退及停止等控制指令的执行，本发明将小车运动分为平动和转动两个分量，根据体姿倾斜程度分配平动速度和转动角速度的大小，从而实现无级控速。
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公开(公告)号：CN117647985B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410124950.9
申请日：2024-01-30
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G05D1/43 , G05D1/633 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
Abstract: 本发明提供一种助力机器人轨迹跟踪控制方法、系统、设备及介质，该方法包括步骤：构建助力机器人模型；通过人体上肢动力学方程对所述助力机器人模型进行补偿，得到完整的系统动力学方程；在完整的系统动力学方程的基础上，通过自适应鲁棒控制算法将系统的不确定参数的影响消除，并通过U‑K方程进行精准控制。本发明通过助力机器人提高了作业效率、减轻了人体负荷。对助力机器人采用拉格朗日法完成建模并基于人体上肢动力学进行建模补偿，进一步提高了系统模型精度，控制算法采用的是基于U‑K理论和自适应鲁棒控制算法，能够很好的满足配网带电作业助力机器人在系统含有不确定参数和未知干扰时的高精度、高稳定性和高鲁棒性的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN117084872B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311148639.X
申请日：2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及基于颈部肌电的助行器控制方法、系统、介质及助行器，该系统包括：包括：肌电识别模块、助行器本体控制模块，肌电识别模块包括肌电采集设备、肌电控制单元，助行器本体控制模块包括上位机、下位机、电机驱动器。针对用户手部功能运动障碍，导致无法使用摇杆操控电动轮椅的问题，本发明提出了一种基于ROS2系统、采用颈部肌电来控制助行器移动的控制方案，该方案能够控制助行器进行基本的移动来到达目标位姿。基于ROS2节点设计的颈部肌电识别算法与轮椅底盘运动控制程序完全解耦，故可方便地移植到其他基于ROS2系统的轮椅或者订阅了/cmd_vel话题的其他移动机器人上，复用性极高。
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公开(公告)号：CN117610381B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410081636.7
申请日：2024-01-19
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F30/23 , G06F111/04
Abstract: 本发明提供基于装配体有限元分析的机器人结构轻量化设计方法，包括步骤：建立机器人装配体有限元模型，根据机器人实际工况设置边界条件；对待优化零件进行有限元分析，得到待优化零件处于极限工况时对应的机器人姿态；确定待优化零件的优化区域；通过机器人处于极限工况时对应的机器人姿态对待优化零件的优化区域进行拓扑优化。本发明通过建立机器人装配体有限元模型能够规避等效约束与负载造成的分析结果与实际情况的误差；选取多种典型工况对其进行有限元分析，使分析结果更具有代表性；根据分析结果确定各零件的极限应力分布情况，保证拓扑优化时相应的约束条件、边界条件与实际相符，实现机器人的有效轻量化设计。
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公开(公告)号：CN117494058B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410002323.8
申请日：2024-01-02
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F18/25 , A61B17/34 , A61B5/113 , A61B34/30 , A61B34/32 , G06F18/214 , G06F18/15 , G06N3/0455 , G06N3/08
Abstract: 本发明提供辅助手术机器人穿刺的呼吸运动预测方法、设备及介质，该方法包括步骤：获取采集的人体生理信号；对人体生理信号进行预处理，制作多源数据集；基于FEDformer模型通过预处理后的人体生理信号进行呼吸运动预测，得到目标的位置变化预测结果；根据目标的位置变化预测结果，控制手术机器人机械臂跟随目标的位置变化。针对穿刺手术机器人辅助穿刺下呼吸运动预测算法长时间预测时精度差的问题，本发明搭建了呼吸信号多源信息采集平台，以获取更丰富的呼吸数据，采用基于频域增强的FEDformer模型用于多源信息融合的呼吸运动预测，通过频域增强模块和频域注意力机制提高模型的预测表现。
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