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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：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：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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Patent Agency Ranking
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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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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公开(公告)号：CN114131585B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202111580048.0
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: 本发明涉及一种被动式触地膝关节外骨骼机器人及其助力方法，包括如下部件：大腿机构，包括大腿杆；膝关节储能机构，包括膝关节组件、弹性杆和脚部组件，所述弹性杆的上端与所述膝关节组件连接，所述弹性杆的下端与所述脚部组件连接，所述膝关节组件与所大腿杆的下端连接，所述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；小腿机构，包括小腿杆，所述小腿杆的上下两端分别与所述膝关节组件、所述脚部组件连接。本发明装置结构简单，体型轻巧，穿戴方便，稳定可靠，工作原理合理，助力明显。
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公开(公告)号：CN113712371B
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202110871814.2
申请日：2021-07-30
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: 本发明提出了一种可调振幅的背包负重发电装置，包括一个管状发电原型装置和一个振幅调节盒；管状发电原型装置固连在背包上，该管状发电原型装置伸出的两排钢丝绳穿过背包后背的织布与背包原有的背带连接；振幅调节盒的输入端口与管状发电原型装置的输出端口通过导线连接，该振幅调节盒内部的可调电阻通过旋钮能够手动调节；当可调电阻增大时，电阻尼减小，使背包本身的振幅增大；当可调电阻减小时，电阻尼增大，阻碍钢丝绳运动的电阻尼力增大，使背包本身的振幅减小。本发明可以根据在不同的工况下发电功率需求和额外生物能支出承受程度手动调节电阻尼力的大小，进而改变背包的振幅，以满足个性化需求。
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公开(公告)号：CN113595210A
公开(公告)日：2021-11-02
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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