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公开(公告)号：CN113408066B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN113408066A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN113263493A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110662870.5
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了基于电静液作动原理的混合驱动重载下肢外骨骼及方法，外骨骼包括腰部组件、髋关节组件、膝关节组件和踝关节组件；腰部组件两侧各固定安装有髋关节组件；两个髋关节组件下方各固定安装有膝关节组件；两个膝关节组件下方各固定安装有踝关节组件；膝关节组件内设置有电静液作动器，电静液作动器能够驱动膝关节组件绕膝关节轴线旋转运动。本发明所设计的重载下肢外骨骼，基于电静液作动原理与传统驱动方式相结合形成混合驱动，能量利用率高、惯性冲击小、功率密度大、机动灵活、结构轻质紧凑，可以应用于军事负重、消防救援等大负载背负行进场景。
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公开(公告)号：CN113246179A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110661607.4
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了用于重载下肢助力外骨骼的无源重力补偿髋关节及机器人，髋关节包括髋关节单元、腰部转接件和大腿转接件；腰部转接件第一端与腰部组件固定连接；腰部转接件第二端与髋关节单元外侧固定连接；髋关节单元输出端能够转动，与大腿转接件第一端抱紧连接；大腿转接件第二端与大腿组件销轴连接。本发明所设计髋关节为无源重力补偿关节，采用液压弹簧能量转换原理，不需要机电、液压、气动驱动，未含有电子控制系统组件，可以高可靠、无限续航长时工作；基于液压弹簧与凸轮的集成化设计，可以在运动过程中的任意角度输出合适的辅助转矩，且不产生突变或冲击，具备超大转矩的柔顺输出能力，具有小型化、轻量化的优点。
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公开(公告)号：CN214924594U
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202121325141.2
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本实用新型公开了一种用于重载下肢助力外骨骼的无源重力补偿髋关节，髋关节包括髋关节单元、腰部转接件和大腿转接件；腰部转接件第一端与腰部组件固定连接；腰部转接件第二端与髋关节单元外侧固定连接；髋关节单元输出端能够转动，与大腿转接件第一端抱紧连接；大腿转接件第二端与大腿组件销轴连接。本实用新型所设计髋关节为无源重力补偿关节，采用液压弹簧能量转换原理，不需要机电、液压、气动驱动，未含有电子控制系统组件，可以高可靠、无限续航长时工作；基于液压弹簧与凸轮的集成化设计，可以在运动过程中的任意角度输出合适的辅助转矩，且不产生突变或冲击，具备超大转矩的柔顺输出能力，具有小型化、轻量化的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN214870580U
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202121327028.8
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 本实用新型公开了一种基于电静液作动原理的混合驱动重载下肢外骨骼，包括腰部组件、髋关节组件、膝关节组件和踝关节组件；腰部组件两侧各固定安装有髋关节组件；两个髋关节组件下方各固定安装有膝关节组件；两个膝关节组件下方各固定安装有踝关节组件；膝关节组件内设置有电静液作动器，电静液作动器能够驱动膝关节组件绕膝关节轴线旋转运动。本实用新型所设计的重载下肢外骨骼，基于电静液作动原理与传统驱动方式相结合形成混合驱动，能量利用率高、惯性冲击小、功率密度大、机动灵活、结构轻质紧凑，可以应用于军事负重、消防救援等大负载背负行进场景。
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公开(公告)号：CN113595210B
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202110977299.6
申请日：2021-08-24
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所
IPC: H02J7/00
Abstract: 本发明提出了一种单兵智能化电源管理装置，包括单片机主控电路、H桥升降压变换电路、充电控制及驱动电路、输入采样电路、第一继电器、输入电流采样电路、输出电流采样、电压反馈电路、输出采样电路、第二继电器、储能电池、单兵充电设备、充电电流设定电阻网络、充电电压设定电阻设定网络和多种能源；输入采样电路用于将采集的输入电压信号连接至单片机主控电路；输出采样电路用于将采集的输出电压信号也连接至单片机主控电路，单片机主控电路根据采集的输入电压和输出电压智能判断能流充电模式；单片机主控电路通过控制充电电流设定电阻网络和充电电压设定电阻网络的电阻值，实现所述单兵智能化电源管理装置的输出充电电压和充电电流的设定。
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公开(公告)号：CN113565713A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110977379.1
申请日：2021-08-24
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于人机电耦合协调的运动能量捕获系统，包括电路控制装置、电能调理装置和人体腿部装置；人体腿部装置用于将腿部运动的机械能转化成电能；电路控制装置用于根据人体的运动状态将人体腿部装置所产生的电能接入到不同的电路中，最终通过电能调理装置输出至电能需求端。针对目前运动能量捕获系统因人机不协调所带来的不舒适体验，本发明通过电路控制装置使发电机按实际需求接入，消除不协调所带来的不舒适并高效捕获有效能量。该系统能够实现人体运动能量捕获的舒适性、高效性、科学性。
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公开(公告)号：CN112393939A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011459837.4
申请日：2020-12-11
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种头颈姿态模拟装置，包括偏转机构、滚转机构、俯仰机构、升降机构和控制系统；偏转机构包括偏转框架、转盘和第一伺服驱动部；转盘水平设置在偏转框架内，第一伺服驱动部与转盘连接；滚转机构包括滚转框架、第一转轴和第二伺服驱动部；偏转框架通过两第一转轴转动安装在滚转框架内，第二伺服驱动部与一第一转轴连接；俯仰机构包括俯仰框架、第二转轴和第三伺服驱动部，滚转框架通过两第二转轴转动安装在俯仰框架内，两第二转轴的轴线与两第一转轴的轴线互为垂直；升降机构包括基座、导柱、滚珠丝杆、牵引板、升降台、电磁锁和第四伺服驱动部；控制系统用于控制偏转机构、滚转机构、俯仰机构、升降机构的运动。
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公开(公告)号：CN114102564B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202111607865.0
申请日：2021-12-22
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种无源下肢外骨骼的助力装置及方法，包括如下部件：腰板；髋关节机构，包括髋关节凸轮、髋关节端盖、直簧和髋关节固定端，髋关节凸轮装配于髋关节端盖的上端，髋关节凸轮通过端面轴承与腰板相接触，直簧与髋关节端盖的下端转动连接，直簧的下端与髋关节固定端连接；外骨骼大腿，外骨骼大腿的上端与髋关节端盖连接；膝关节储能机构，包括膝关节组件、弹性杆和脚部组件，弹性杆的上端与膝关节组件连接，弹性杆的下端与脚部组件连接，膝关节组件与外骨骼大腿的下端连接，膝关节储能机构用于存储和释放人体在行走过程中的重力势能；外骨骼小腿，外骨骼小腿的上下两端分别与膝关节组件、脚部组件连接。
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