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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：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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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：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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN108161929B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810000853.3
申请日：2018-01-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/14
Abstract: 本发明公开了一种负压驱动的气动人工肌肉，包括负压驱动弹性体、气管等。负压驱动的气动人工肌肉采用对称结构，气室单元采用六面体结构形式，通过每个气室单元横向和纵向壁厚差异化的设计，在外界负压作用时形成单向线性位移和弹性作用力；当外界负压作用消失时，亦可形成恢复到自然状态的弹性回复力和线性位移，通过对输入负压的控制可以实现对负压驱动的气动人工肌肉线性位移量和弹性力的控制。所述负压驱动的气动人工肌肉可使用微型负压泵作为负压输入源，采用不同硬度的橡胶材料或者硅胶材料匹配不同负压输入可以实现不同行程的线性位移输出，且易实现精确控制；大于0.12MP的负压输入即可形成稳定的线性位移输出和力输出，易于实现装备的便携化。
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公开(公告)号：CN108743250A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810613278.4
申请日：2018-06-14
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种柔性髋关节助力外骨骼，包括负压控制系统、髋关节柔性助力组件以及惯性测量单元组件等。髋关节柔性助力组件以负压收缩弹性体驱动器作为髋关节的助力执行器，负压收缩弹性体驱动器能够接受负压控制系统的负压输入和卸载，当有负压输入时发生线性位移变短且具有拉力；在负压卸载时，自身由收缩状态恢复到自身自然状态的过程中，具有反向线性位移和回复力。负压控制系统对惯性测量单元组件采集和反馈的用户步态数据实时处理，对髋关节柔性助力组件中的负压收缩弹性体驱动器负压输入和卸载过程实时控制，在行走过程中按照步态规律为用户的髋关节提供助力，达到助行的目的。
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公开(公告)号：CN108186293A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810000925.4
申请日：2018-01-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种负压收缩弹性体驱动的柔性膝关节外骨骼，包括外骨骼控制器以及左腿膝关节柔性执行器和右腿膝关节柔性执行器等。柔性膝关节外骨骼主要以一个微型真空负压泵为气压动力源，DSP嵌入式控制系统对传感系统检测到的肌肉力、膝关节角度以及人机交互力等数据进行实时处理并对人机协同状态进行估计，实时控制微型真空负压泵的负压流量和气路的切换，基于人机协同状态对左腿膝关节柔性执行器和右腿膝关节柔性执行器上相应的负压收缩弹性体驱动器进行压力控制，在行走过程中实时为左、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：CN106420277A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201611095056.5
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 , A61H2201/1253 , A61H2201/14 , A61H2201/1409 , A61H2201/1642 , A61H2201/165 , A61H2201/1657 , A61H2205/10
Abstract: 本发明公开了一种便携式柔性行走辅助装备，包括膝关节柔性执行机构(1)、气压形成机构程中，所述气压形成机构(2)使膝关节柔性执行机构(1)气囊压强快速增大或减小，膝关节柔性执行机构(1)产生辅助膝盖弯曲、伸展的转矩。本发明采用人的自重作为装备的驱动力，不需要其他外带能源；执行部分采用采用气囊气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式，二者在人行走过程中相互补偿。本发明采用气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式，结构惯性小，克服了一般腿部助力装备或者外骨骼机器人等刚性机构惯性大、容易造成人膝关节损伤、舒适性差等缺点，提高了装备的安全性和舒适性。(2)、柔性固定带(3)、气管(4)；其中，在人行走过
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