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公开(公告)号：CN107806837B
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201711032354.4
申请日：2017-10-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种非侵入式腕关节轴线运动模型测量方法，属于人机工程和测量技术领域。本发明包括以下三个步骤：(1)采集腕关节的运动数据：前臂及手臂各绑缚一个法兰，每个法兰上贴放四个标记点，为了防止标记点之间互相干涉，前臂与手部的法兰尽量远离腕关节，其中前臂的法兰固定在升降台上。(2)建立腕关节轴线运动模型：将前臂及手部视为刚体，建立2自由度的空间连杆机构；(3)腕关节运动轴线位姿求解：通过采集到的腕关节运动数据，构建空间矢量闭环方程，进而用matlab优化工具箱优化出腕关节的轴线运动模型的参数。利用该方法可以较为准确的得到某一时刻下腕关节运动的轴线位姿，为假肢设计及腕关节康复装置的设计提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN106393071B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201610999480.6
申请日：2016-11-14
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种9自由度穿戴自适应上肢康复外骨骼机构，包括肩关节适应机构、外骨骼机构、连接机构和支撑件。所述外骨骼机构由肩关节等效机构和肘关节等效机构组成，其中肩关节等效机构实现上臂基于ISB描述的抬升面、抬升角和内外旋角的运动，肘关节等效机构实现前臂屈/伸和旋内/旋外运动；所述肩关节适应机构、连接机构有运动副和连接件组成，其作用是适应肩、肘关节运动耦合影响。连接方式是：支撑件、肩关节适应机构和外骨骼机构顺次固连，且通过连接机构和上肢紧致连接构成人机闭链机构。本发明结构简单；肩关节适应机构布置在前端，使连接支链短，机构重力传输到支撑件，穿戴轻便；适应肩、肘关节运动耦合，解除人机闭链产生与训练无关人机力和力矩。
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公开(公告)号：CN106051098B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201610621121.7
申请日：2016-07-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: F16H25/22
Abstract: 本发明涉及一种伸缩装置，具体说，涉及一种套筒式伸缩装置，包括驱动电机、外套筒、丝杠、驱动套筒、一级套筒、二级套筒、钢丝绳及滑轮，所述驱动电机用于驱动所述丝杠，所述丝杠促使所述驱动套筒沿所述丝杠的轴向直线伸缩，所述驱动套筒带动所述一级套筒运动，借助所述钢丝绳和所述滑轮，所述一级套筒驱动所述二级套筒直线伸缩，并且，所述二级套筒相对于所述一级套筒的运动速度等于所述一级套筒的运动速度。该伸缩装置安装有防脱落组件，防止所述钢丝绳在运动过程中出现脱离所述滑轮，以提高该伸缩装置的可靠性，同时，设计有钢丝绳预紧装置，提高该伸缩装置的运动平稳性和末端位置精度。
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公开(公告)号：CN107802268A
公开(公告)日：2018-03-16
申请号：CN201711253617.4
申请日：2017-12-02
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B5/11
Abstract: 本发明公开了一种人体肘关节前屈后伸及前臂旋内旋外瞬时螺转轴测量方法，属于测量技术领域，本发明包括以下三个步骤：(1)人体上肢运动数据的采集：首先将两个标志点运动块固定在操作者上臂，前臂适当位置、获取人体上臂、前臂运动信息(2)前臂运动模型的建立：将人体上臂、前臂作为一个刚体，建立肘关节广义一自由度及前臂广义一自由度运动学模型。(3)关节旋转瞬时螺旋轴求解：通过采集到上臂，前臂运动数据，构建前臂刚体相对上臂刚体运动的空间位移矩阵，获得肘关节螺旋轴在运动过程中的瞬时位置。本发明容易实现，测量点通过绑缚在人体骨骼上，计算简单并且测量准确。
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公开(公告)号：CN107802268B
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201711253617.4
申请日：2017-12-02
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B5/11
Abstract: 本发明公开了一种人体肘关节前屈后伸及前臂旋内旋外瞬时螺转轴测量方法，属于测量技术领域，本发明包括以下三个步骤：(1)人体上肢运动数据的采集：首先将两个标志点运动块固定在操作者上臂，前臂适当位置、获取人体上臂、前臂运动信息(2)前臂运动模型的建立：将人体上臂、前臂作为一个刚体，建立肘关节广义一自由度及前臂广义一自由度运动学模型。(3)关节旋转瞬时螺旋轴求解：通过采集到上臂，前臂运动数据，构建前臂刚体相对上臂刚体运动的空间位移矩阵，获得肘关节螺旋轴在运动过程中的瞬时位置。本发明容易实现，测量点通过绑缚在人体骨骼上，计算简单并且测量准确。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108836732A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810356810.9
申请日：2018-04-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 一种具有人-机运动相容性和无源重力平衡特性的上肢康复训练机构，主要采用串联的结构形式，包括外骨骼机构、人-机连接机构和支撑件。外骨骼机构与背后的支撑件固连，且通过人-机连接机构与人体上肢紧致连接构成人-机闭链；人-机连接机构分为上臂连接机构和前臂连接机构，使人-机闭链具有恰定的约束。外骨骼由肩关节等效机构、肘关节等效机构和前臂、上臂等效构件组成，其中肩关节等效机构和上臂等效构件辅助上臂实现屈/伸、收/展、内/外旋运动；肘关节等效机构和前臂等效构件辅助前臂实现屈/伸运动，前臂连接机构与前臂构件相连，辅助前臂实现旋前/旋后运动；完全允许人-机轴线存在偏差，且人-机闭链中不会产生与训练无关的作用力。
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公开(公告)号：CN105686834B
公开(公告)日：2018-04-06
申请号：CN201610029141.5
申请日：2016-01-17
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种用于检测人体上肢肩部盂肱关节运动信息的穿戴外骨骼机构，包括六自由度依次串联的三移动检测机构、T型连接板和三转动检测机构构成。三移动检测机构包括支撑支架、第一导轨移动副装置、第二导轨移动副装置和第三导轨移动副装置；三转动检测机构包括盂肱关节收展关节装置、连接弯板、盂肱关节屈伸关节装置和盂肱关节旋转转动关节装置。在人体上臂正确紧致穿戴外骨骼机构并做相应运动的情况下，通过三移动检测机构处的位移传感器和三转动检测机构处的光电编码器可直接获得更为准确的人体肩部盂肱关节旋转中心的位置信息及在该位置信息时盂肱关节的姿态信息，即盂肱关节运动信息。
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公开(公告)号：CN105559790A
公开(公告)日：2016-05-11
申请号：CN201610029147.2
申请日：2016-01-17
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: A61B5/11 , A61B5/103 , A61B5/1126 , A61B5/4576 , A61B5/6802
Abstract: 本发明涉及一种用于检测人体上肢肩关节旋转中心位置信息的穿戴外骨骼机构，包括五自由度依次串联的三移动检测机构、T型连接板和两转动穿戴机构。所述三移动检测机构包括支撑支架，第一、第二和第三导轨移动副装置；所述两转动穿戴机构包括第一关节机构、连接弯板、第二关节机构和穿戴装置。所述三移动检测机构、T型连接板与两转动穿戴机构的连接方式：T型连接板一端固连于三移动检测机构第一转动关节固定板一支撑板上，T型连接板另一端通过螺栓组连接两转动穿戴机构。在人体上臂紧致穿戴外骨骼机构后，上臂带动外骨骼机构作随动运动，通过三移动检测机构的位移传感器，可直接获得人体肩关节旋转中心位置信息。
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公开(公告)号：CN108836732B
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN201810356810.9
申请日：2018-04-20
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 一种具有人‑机运动相容性和无源重力平衡特性的上肢康复训练机构，主要采用串联的结构形式，包括外骨骼机构、人‑机连接机构和支撑件。外骨骼机构与背后的支撑件固连，且通过人‑机连接机构与人体上肢紧致连接构成人‑机闭链；人‑机连接机构分为上臂连接机构和前臂连接机构，使人‑机闭链具有恰定的约束。外骨骼由肩关节等效机构、肘关节等效机构和前臂、上臂等效构件组成，其中肩关节等效机构和上臂等效构件辅助上臂实现屈/伸、收/展、内/外旋运动；肘关节等效机构和前臂等效构件辅助前臂实现屈/伸运动，前臂连接机构与前臂构件相连，辅助前臂实现旋前/旋后运动；完全允许人‑机轴线存在偏差，且人‑机闭链中不会产生与训练无关的作用力。
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公开(公告)号：CN108013880B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201711253613.6
申请日：2017-12-02
Applicant: 北京工业大学
IPC: A61B5/11
Abstract: 本发明公开了一种人体肘关节前屈后伸绕瞬时动心运动的瞬时动心测量方法，属于测量技术领域，包括以下三个步骤：人体上肢运动数据的采集：将两个标志点运动块固定在操作者上臂、前臂法兰上，在前臂做缓慢屈伸运动时，通过VICON测量系统，获取人体上臂、前臂运动信息；前臂运动模型的建立：将人体上臂、前臂作为一个刚体，建立一个前臂相对于上臂绕瞬时动心运动的运动学模型；关节旋转瞬时动心的求解：有理论力学知识，前臂相对于上臂做瞬时旋转运动的动心一定是前臂刚体上不在一个线上三点速度方向垂线的交点。基于该原理，即可获得某时刻肘关节前屈后伸的瞬时动心。本发明容易实现，测量点通过绑缚在人体骨骼上，计算简单并且测量准确。
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