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公开(公告)号：CN110530663A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910885205.5
申请日：2019-09-19
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种直线型气动人工肌肉测试系统，包括：传动模块、测量控制模块、信号检测模块、信号采集模块。本发明的测试系统可以用来测试加压收缩或者伸长的直线型气动人工肌肉。测试内容包括气动人工肌肉的静态特性测试和动态特性测试。所述直线型气动人工肌肉的特性由气压、位移、力这三个参数决定。当人工肌肉内部气压恒定时，测试系统可以测量位移和力之间的关系；当人工肌肉的位移恒定时，测试系统可以测量气压和力之间的关系；当人工肌肉提供的力恒定时，测试系统可以测量气压和位移之间的关系。该测试系统也可以通过多个传感器的反馈信息进行控制，使驱动装置执行相应动作从而测出人工肌肉的动态特性。
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公开(公告)号：CN108572073B
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201810378375.X
申请日：2018-04-25
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01M13/02
Abstract: 本发明公开了一种弯曲型气动人工肌肉测试系统，包括：传动装置、检测装置、控制模块、气动模块。在测试过程中，控制采集板21通过控制电气比例阀11来调节气动人工肌肉23的内部气压值，控制回转台3的转动来调节拉力传感器6与活动支撑板7之间的作用力。控制采集板21自动控制整个实验过程，并将实验数据传回计算机22中并实时显示出来。气动人工肌肉23的弯曲角度通过安装在固定支撑板15和活动支撑板7连接处的旋转编码器8来检测。气动人工肌肉23提供的弯曲力矩通过活动支撑板7对侧的拉力传感器6来测量，力与固定力臂的乘积得到力矩。本发明可以对气压下实现弯曲运动或旋转运动的气动人工肌肉23进行测试，包括静态特性测试和动态特性测试。
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公开(公告)号：CN110303478A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910688004.6
申请日：2019-07-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种行走辅助柔性外骨骼及其控制方法，柔性外骨骼主要由控制系统、检测系统、气动柔性执行系统以及气管组件组成。控制系统对检测系统采集到的用户运动信息和柔性助力执行系统压力信息进行分析，基于步态估算模型，实现下肢运动意图的识别与理解；基于髋关节力矩模型计算得到气动力开关、压力和流速等相应指令，执行相应动作，对气动柔性执行系统负压输入和卸载过程进行实时控制，气动柔性执行系统将控制系统提供的气压能实时转化为能够实现直线运动的机械能，按照用户的行走姿态实时为髋关节提供屈曲和伸展所需的辅助力矩，实现辅助行走的目的。
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公开(公告)号：CN106491317B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201611092883.9
申请日：2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种自驱动自适应步态的可穿戴膝关节助行装备，包括左脚动力输出组件、右脚动力输出组件、左腿膝关节助力执行组件、右腿膝关节助力执行组件，以及驱动力传递装置。本发明装备基于杠杆原理和曲柄滑块结构机理，采用同侧平行驱动输入与异侧交叉驱动输入相结合的工作方式，在行走过程中利用人体自重作为驱动力，使左脚动力输出组件为左腿膝关节助力执行组件提供伸展的拉力，为右腿膝关节助力执行组件提供弯曲的拉力；右脚的动力输出组件为右腿膝关节助力执行组件提供伸展的拉力，为左腿膝关节助力执行组件提供弯曲的拉力，使之在行走过程中按照步态周期规律产生辅助左、右腿膝关节弯曲和伸展的转矩，达到辅助行走的目的。
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公开(公告)号：CN108938340A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810613063.2
申请日：2018-06-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种辅助髋关节和膝关节运动的柔性外骨骼机器人，包括气动控制系统、左腿髋关节柔性助力组件，右腿髋关节柔性助力组件，左腿膝关节柔性助力组件以及右腿膝关节柔性助力组件等。左腿髋关节柔性助力组件和右腿髋关节柔性助力组件采用负压收缩弹性体驱动器作为驱动元件，其在负压作用时形成线性位移和弹性作用力；左腿膝关节柔性助力组件和右腿膝关节柔性助力组件采用负压旋转弹性体作为驱动元件，其在负压作用下产生旋转的转矩。气动控制系统对检测与信息发送模块采集和反馈的用户步态数据实时处理，对负压收缩弹性体驱动器和负压旋转弹性体的负压加载和卸载过程进行实时控制，在行走过程中按照步态规律为髋关节、膝关节提供助力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108014001A
公开(公告)日：2018-05-11
申请号：CN201810000882.X
申请日：2018-01-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种柔性助行外骨骼，包括便携式控制箱以及可穿戴柔性执行器等。可穿戴惯性测量单元模块对下肢运动意图实时获取，为驱动与控制模块提供核心的信号来源。在这个信号源的激励下，驱动与控制模块对人体下肢运动意图进行理解、判断、决策以及异常检测，实时控制微型充气泵的输出流量，并控制电磁阀组件进行气路的切换，基于用户下肢实时的运动状态对左、右腿上的可穿戴柔性执行器的相应气囊进行压力控制，在行走过程中为左、右腿提供辅助膝关节弯曲和伸展的转矩，达到为膝关节运动损伤以及弱行走能力的老年群体提供柔性行走辅助的目的。
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公开(公告)号：CN105035324B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201510406533.4
申请日：2015-07-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: B64D1/02
Abstract: 本发明公开了一种两轮机器人抛投舱机构，该机构包括舱门、紧定螺钉、卡箍、传动轴、舱体、轴套托、弹簧门、舱门套筒、轴托、电机固定架、电机、顶板、两轮机器人、降落伞托、弹簧、轴套、轴套托固定板、圆柱销、滚子、联轴器等。电机带动传动轴转动，舱门和弹簧门同时打开。在舱门打开的瞬间，弹簧释放能量，给予两轮机器人足够的出舱速度，加速出舱过程，两轮机器人出舱。本发明实现了模块化设计，便于飞机搭载，可独立控制，体积小、重量轻，尤其适用于需要检测但人无法靠近的特殊区域。
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公开(公告)号：CN106420278A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201611095057.X
申请日：2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
CPC classification number: A61H3/00 , A61H2003/005 , A61H2003/007 , A61H2201/1284 , A61H2201/1436 , A61H2201/1642 , A61H2201/1657 , A61H2205/10
Abstract: 本发明公开了一种作用于膝关节的便携式辅助行走机构，包括动力输出装置、辅助转矩执行装置、驱动力传递部件。所述辅助转矩执行装置包括分别作用于左、右腿膝关节部位的辅助转矩执行部件，以人体自重为驱动力，不需要其他外部动力和能量输入。本发明基于杠杆原理和曲柄滑块结构机理，采用左右脚交叉驱动输入的工作方式，利用人体自重作用，以闸线为驱动力传递的媒介，左脚的动力输出部件为右腿膝关节辅助转矩执行部件提供驱动力，右脚的动力输出部件为左腿膝关节辅助转矩执行部件提供驱动力，从而在行走过程中产生辅助左、右腿膝关节弯曲、伸展的转矩，达到辅助行走的目的。
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公开(公告)号：CN110587613B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN201910975875.6
申请日：2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种负压气动柔性膝关节外骨骼实时反馈与闭环控制方法，所述外骨骼由控制器、微型气泵、两位三通负压气阀、两位三通正压气阀、IMU模块、气压传感器、负压旋转弹性体驱动器等组成；实时反馈与闭环控制方法包括：首先控制器对IMU模块采集人体下肢角度参数进行分析，对行走步态进行识别，然后建立负压弹性体驱动器在一个步态周期不同时刻提供的力矩输入方程，而后计算负压弹性体驱动器角度、气压与力矩三者之间的对应关系，最后构建气压‑转速‑气阀指令模型，微型气泵、两位三通负压气阀以及两位三通正压气阀按照模型指令，执行相应动作，通过负压弹性体驱动器为用户提供与步态周期和膝关节力矩需求匹配的辅助力矩。
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公开(公告)号：CN108938340B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810613063.2
申请日：2018-06-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种辅助髋关节和膝关节运动的柔性外骨骼机器人，包括气动控制系统、左腿髋关节柔性助力组件，右腿髋关节柔性助力组件，左腿膝关节柔性助力组件以及右腿膝关节柔性助力组件等。左腿髋关节柔性助力组件和右腿髋关节柔性助力组件采用负压收缩弹性体驱动器作为驱动元件，其在负压作用时形成线性位移和弹性作用力；左腿膝关节柔性助力组件和右腿膝关节柔性助力组件采用负压旋转弹性体作为驱动元件，其在负压作用下产生旋转的转矩。气动控制系统对检测与信息发送模块采集和反馈的用户步态数据实时处理，对负压收缩弹性体驱动器和负压旋转弹性体的负压加载和卸载过程进行实时控制，在行走过程中按照步态规律为髋关节、膝关节提供助力。
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