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公开(公告)号：CN113305807A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110538915.8
申请日：2021-05-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称3‑RRR并联机构的仿生腕关节，包括：非对称3‑RRR并联机构和驱动单元，非对称3‑RRR并联机构包括：动平台、第一静平台和三条非对称分布的并联支链，每条支链包括一根被动杆和一根主动杆；主动杆的一端通过转动副和第一静平台连接，另一端通过转动副与被动杆连接，主动杆两端的转动副轴线形成轴线夹角，三个轴线夹角各不相同，被动杆与动平台通过转动副连接，被动杆对应的三个轴线夹角各不相同；驱动单元用于驱动非对称3‑RRR并联机构运动。本发明通过引入3‑RRR并联机构，可在持有一定承载能力的情况下使仿真腕关节整体尺寸大大缩小，且3‑RRR并联机构是非对称分布的，使得并联机构的三个自由度的运动范围不同，从而与人手腕的运动范围更匹配。
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公开(公告)号：CN113146579A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110425447.3
申请日：2021-04-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于辅助负重设备相关技术领域，其公开了一种基于被动变刚度阻尼器的跨关节负重支撑装置，所述支撑装置包括负载支撑机构、离合器机构及变刚度阻尼器机构，所述离合器机构及所述变刚度阻尼器机构分别设置在所述负载支撑机构上，且所述离合器机构与所述变刚度阻尼器机构相连接；所述支撑装置为纯被动式下肢外骨骼，其通过人体运动来被动式触发所述离合器机构的开启及关闭，进而使得所述变刚度阻尼器机构分时锁定及释放。所述支撑装置在受到冲击或者剪切时可以实现被动自适应刚度，且通过人体运动被动触发阻尼器变刚度和变阻尼，不存在主动式负重外骨骼结构复杂及整机质量大的问题，解决了动力能源限制的问题。
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公开(公告)号：CN114392131A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210144040.8
申请日：2022-02-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于能量存储的髋膝关节被动外骨骼助力装置，属于下肢外骨骼技术领域。本发明通过腰部固定组件为大腿储能组件和小腿储能组件提供固定安装平台，大腿储能组件和小腿储能组件分别通过设计的第一弹性元件和第二弹性元件，在支撑相后期大腿后摆时，第一弹性元件被拉伸，吸收大腿后摆时所作的负功，并在摆动相前期复原释放能量提供髋关节屈曲辅助力矩；在摆动相后期小腿前伸时，第二弹性元件被拉伸，吸收小腿前伸时所作的负功，小腿前伸时所作的负功转化为弹性势能，并在支撑相前期大腿后摆时复原提供髋关节伸展辅助力矩。即在整个步态周期内，同时实现了辅助髋关节伸展和屈曲，提升了外骨骼助力效率。
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公开(公告)号：CN114392131B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202210144040.8
申请日：2022-02-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于能量存储的髋膝关节被动外骨骼助力装置，属于下肢外骨骼技术领域。本发明通过腰部固定组件为大腿储能组件和小腿储能组件提供固定安装平台，大腿储能组件和小腿储能组件分别通过设计的第一弹性元件和第二弹性元件，在支撑相后期大腿后摆时，第一弹性元件被拉伸，吸收大腿后摆时所作的负功，并在摆动相前期复原释放能量提供髋关节屈曲辅助力矩；在摆动相后期小腿前伸时，第二弹性元件被拉伸，吸收小腿前伸时所作的负功，小腿前伸时所作的负功转化为弹性势能，并在支撑相前期大腿后摆时复原提供髋关节伸展辅助力矩。即在整个步态周期内，同时实现了辅助髋关节伸展和屈曲，提升了外骨骼助力效率。
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公开(公告)号：CN116849885A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310688005.7
申请日：2023-06-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于仿人假肢相关技术领域，其公开了一种三轴相交的电机直驱多自由度腕关节机构及仿人假肢，腕关节机构包括手掌模块、腕关节掌屈伸模块、腕关节桡尺偏模块及腕关节内外旋模块，腕关节桡尺偏模块连接腕关节内外旋模块及腕关节掌屈伸模块，腕关节屈伸模块远离腕关节桡尺偏模块的一端连接于手掌模块；腕关节内外旋模块提供了腕关节内外旋自由度，腕关节桡尺偏模块提供了腕关节桡尺偏自由度；腕关节掌屈伸模块提供了腕关节掌屈伸自由度；腕关节内外旋自由度的旋转轴线、腕关节桡尺偏自由度的旋转轴线及腕关节掌屈伸自由度的旋转轴线相交于一点。本发明实现了腕关节三个运动自由度的主动柔顺控制，且使得该腕关节结构的运动具备极高的仿人性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114534172B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210144031.9
申请日：2022-02-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: A63B21/065 , A63B21/00
Abstract: 本发明公开了一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，属于可穿戴装备技术领域。本发明通过腿部支撑组件中的滑动单元使得腿部支撑组件可以根据穿戴者的步态周期自由调整支撑长度，在人体支撑相时，设置在腿部支撑组件内的弹性元件将足跟着地时的冲击转化为弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，释放该弹性势能推动支撑向上滑动，对应的离合器组件在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使装置处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，不干涉人体自然运动，使装置处于从动助力状态。本发明的被动负重支撑装置为非拟人化结构，减少了因转动中心与人体膝关节不匹配而带来的运动学限制，同时还可根据人体行走时的相位自动切换两种工作状态。
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公开(公告)号：CN113305807B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202110538915.8
申请日：2021-05-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称3‑RRR并联机构的仿生腕关节，包括：非对称3‑RRR并联机构和驱动单元，非对称3‑RRR并联机构包括：动平台、第一静平台和三条非对称分布的并联支链，每条支链包括一根被动杆和一根主动杆；主动杆的一端通过转动副和第一静平台连接，另一端通过转动副与被动杆连接，主动杆两端的转动副轴线形成轴线夹角，三个轴线夹角各不相同，被动杆与动平台通过转动副连接，被动杆对应的三个轴线夹角各不相同；驱动单元用于驱动非对称3‑RRR并联机构运动。本发明通过引入3‑RRR并联机构，可在持有一定承载能力的情况下使仿真腕关节整体尺寸大大缩小，且3‑RRR并联机构是非对称分布的，使得并联机构的三个自由度的运动范围不同，从而与人手腕的运动范围更匹配。
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公开(公告)号：CN113146579B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110425447.3
申请日：2021-04-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于辅助负重设备相关技术领域，其公开了一种基于被动变刚度阻尼器的跨关节负重支撑装置，所述支撑装置包括负载支撑机构、离合器机构及变刚度阻尼器机构，所述离合器机构及所述变刚度阻尼器机构分别设置在所述负载支撑机构上，且所述离合器机构与所述变刚度阻尼器机构相连接；所述支撑装置为纯被动式下肢外骨骼，其通过人体运动来被动式触发所述离合器机构的开启及关闭，进而使得所述变刚度阻尼器机构分时锁定及释放。所述支撑装置在受到冲击或者剪切时可以实现被动自适应刚度，且通过人体运动被动触发阻尼器变刚度和变阻尼，不存在主动式负重外骨骼结构复杂及整机质量大的问题，解决了动力能源限制的问题。
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公开(公告)号：CN114534172A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210144031.9
申请日：2022-02-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: A63B21/065 , A63B21/00
Abstract: 本发明公开了一种助力相位自动切换的被动负重支撑装置，属于可穿戴装备技术领域。本发明通过腿部支撑组件中的滑动单元使得腿部支撑组件可以根据穿戴者的步态周期自由调整支撑长度，在人体支撑相时，设置在腿部支撑组件内的弹性元件将足跟着地时的冲击转化为弹性元件的弹性势能，并在人体摆动相时，释放该弹性势能推动支撑向上滑动，对应的离合器组件在人体支撑相时阻挡支撑缩短，使装置处于重力支撑状态，在摆动相时使支撑长度自由伸缩，不干涉人体自然运动，使装置处于从动助力状态。本发明的被动负重支撑装置为非拟人化结构，减少了因转动中心与人体膝关节不匹配而带来的运动学限制，同时还可根据人体行走时的相位自动切换两种工作状态。
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公开(公告)号：CN116901035A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310775563.7
申请日：2023-06-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明属于可穿戴装置相关技术领域，其公开了一种用于下肢负重外骨骼的弧形足支撑装置，装置包括：支撑杆，所述支撑杆的上端与负重连接；弧形足组件，所述弧形足组件包括竖直板和底板，所述底板为弧形，所述竖直板设于所述底板的弧形的中垂线上，所述弧形足组件的一端与所述支撑杆的下端固定连接；脚部连接组件，所述脚部连接组件包括固定连接的脚部固定件和连接件，所述连接件包括导向件，所述支撑杆与所述导向件配合以沿导向件上下滑动，所述脚部固定件用于与脚部固定。本申请可以为下肢负重在脚跟着地和脚尖离地期间提供有效支撑，并且弧形接触面加大了接触面积使得在松软地面上使用成为可能。
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