一种人机肩部旋转中心线共线的上肢外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN111805517B

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202010727525.0

    申请日:2020-07-27

    Abstract: 本发明属于外骨骼机器人领域,具体公开了一种人机肩部旋转中心线共线的上肢外骨骼机器人,包括背架机构和两组上肢机构,两组上肢机构对称设置在背架机构两侧,其中上肢机构包括肘部前屈/后伸机构、肩部前屈/后伸机构、肩部外摆/内收机构、肩部旋内/旋外机构以及绑带机构;肩部旋内/旋外机构分别与肩部前屈/后伸机构、肩部外摆/内收机构连接,构成双摇杆机构使得外骨骼机器人肩部三个自由度的旋转中心线交于人体肩关节转动中心,各自由度的旋转中心线与人体肩部运动的各旋转中心线共线。本发明控制方法简单高效且肩部三个自由度的旋转中心线交于人体肩关节转动中心,具有更好的人机运动协同性以及穿戴舒适性,能够有效减小人机运动干涉。

    一种主被动混合驱动的下肢助力外骨骼机器人及控制方法

    公开(公告)号:CN112060060B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202010999905.X

    申请日:2020-09-22

    Abstract: 本发明属于外骨骼机器人领域,具体涉及一种主被动混合驱动的下肢助力外骨骼机器人及控制方法。包括腰髋部支架以及两组腿部机构,腰髋部支架为被动驱动式,包括可调节腰架和髋关节助力卷簧机构,髋关节助力卷簧机构实现两个髋关节的屈/伸;每个腿部机构包括膝关节驱动电机,谐波减速器,膝关节角度传感器,踝关节球铰以及足部;通过膝关节驱动电机和谐波减速器实现膝关节的屈/伸;通过所述踝关节球铰实现踝关节的背伸/跖屈、内/外翻以及旋转动作。本发明的大腿髋关节采用卷簧机构实现髋关节的被动驱动,采用电机实现膝关节的主动驱动,在保证穿戴者负载能力的前提下,降低了下肢助力外骨骼机器人系统的复杂程度、结构简单、控制容易。

    一种人机肩部旋转中心线共线的上肢外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN111805517A

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202010727525.0

    申请日:2020-07-27

    Abstract: 本发明属于外骨骼机器人领域,具体公开了一种人机肩部旋转中心线共线的上肢外骨骼机器人,包括背架机构和两组上肢机构,两组上肢机构对称设置在背架机构两侧,其中上肢机构包括肘部前屈/后伸机构、肩部前屈/后伸机构、肩部外摆/内收机构、肩部旋内/旋外机构以及绑带机构;肩部旋内/旋外机构分别与肩部前屈/后伸机构、肩部外摆/内收机构连接,构成双摇杆机构使得外骨骼机器人肩部三个自由度的旋转中心线交于人体肩关节转动中心,各自由度的旋转中心线与人体肩部运动的各旋转中心线共线。本发明控制方法简单高效且肩部三个自由度的旋转中心线交于人体肩关节转动中心,具有更好的人机运动协同性以及穿戴舒适性,能够有效减小人机运动干涉。

    一种轻型励磁摩擦式离合助力外骨骼装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN109202867B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN201810969488.7

    申请日:2018-08-23

    Abstract: 本发明公开了一种轻型励磁摩擦式离合助力外骨骼装置及其控制方法,可以模拟人体运动,在人体运动或背负重物时提供支撑力,并对关节提供一定的保护。本发明中外骨骼装置单条腿的髋、膝关节分别提供一个自由度,踝关节提供两个自由度;采用励磁式摩擦离合器控制关节的运动,通过脚面的传感器提供控制离合器所需要的信号,控制方便且传感硬件要求低,控制便于实现。本发明利用现有商用励磁摩擦式离合器,结构简单可靠,集成度高,控制简便,有利于提高人机工效,同时与人体较好的配合,便于穿戴,提高穿戴者的负重能力,有效降低人体负重运动的疲劳感。

    一种轻型离合式助力外骨骼装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN107510575B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN201710865275.5

    申请日:2017-09-22

    Abstract: 本发明公开了一种轻型离合式助力外骨骼装置及其控制方法,可以模拟人体运动、辅助人体进行负重,包括自上而下依次设置的背架、腰部机构、髋关节、膝关节、踝关节及足部。本发明具备多个自由度,可模拟人体的多种运动,能较好的实现与人体运动的匹配;采用离合式的关节驱动助力方式,所需传感硬件要求低,便于控制实现,并且离合式驱动能与本发明结构进行一体化设计,有效降低本发明质量及体积。本发明结构简单可靠、集成度高、控制简易,可用于增强穿戴者负重能力及助力行走,有效降低人体负重运动的疲劳感。

    一种主被动混合驱动的下肢助力外骨骼机器人及控制方法

    公开(公告)号:CN112060060A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010999905.X

    申请日:2020-09-22

    Abstract: 本发明属于外骨骼机器人领域,具体涉及一种主被动混合驱动的下肢助力外骨骼机器人及控制方法。包括腰髋部支架以及两组腿部机构,腰髋部支架为被动驱动式,包括可调节腰架和髋关节助力卷簧机构,髋关节助力卷簧机构实现两个髋关节的屈/伸;每个腿部机构包括膝关节驱动电机,谐波减速器,膝关节角度传感器,踝关节球铰以及足部;通过膝关节驱动电机和谐波减速器实现膝关节的屈/伸;通过所述踝关节球铰实现踝关节的背伸/跖屈、内/外翻以及旋转动作。本发明的大腿髋关节采用卷簧机构实现髋关节的被动驱动,采用电机实现膝关节的主动驱动,在保证穿戴者负载能力的前提下,降低了下肢助力外骨骼机器人系统的复杂程度、结构简单、控制容易。

    一种穿戴式可调节手部助力外骨骼

    公开(公告)号:CN114469643A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210071753.6

    申请日:2022-01-21

    Abstract: 本发明公开一种穿戴式可调节手部助力外骨骼。包括手部支撑板,五个结构相同的手指驱动模块,动力源和控制模块;每个所述手指驱动模块包括远端指套、中间指套、近端指套和连杆机构;每个手指驱动模块均配设有一个动力源;远端指套、中间指套、近端指套下侧设有缺口,远端指套和中间指套相邻侧壁底部转动连接,中间指套和近端指套相邻侧壁底部转动连接;连杆机构的一端和动力源的输出端连接,控制模块控制动力源,并通过连杆机构控制远端指套、中间指套、近端指套之间的转动,实现手指驱动模块的弯曲和伸展,从而推动人体手指产生相应的弯曲和伸展运动。本申请能够实现不同的手部康复训练模式,对偏瘫患者的康复有积极的作用。

    一种轻型励磁摩擦式离合助力外骨骼装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN109202867A

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201810969488.7

    申请日:2018-08-23

    Abstract: 本发明公开了一种轻型励磁摩擦式离合助力外骨骼装置及其控制方法,可以模拟人体运动,在人体运动或背负重物时提供支撑力,并对关节提供一定的保护。本发明中外骨骼装置单条腿的髋、膝关节分别提供一个自由度,踝关节提供两个自由度;采用励磁式摩擦离合器控制关节的运动,通过脚面的传感器提供控制离合器所需要的信号,控制方便且传感硬件要求低,控制便于实现。本发明利用现有商用励磁摩擦式离合器,结构简单可靠,集成度高,控制简便,有利于提高人机工效,同时与人体较好的配合,便于穿戴,提高穿戴者的负重能力,有效降低人体负重运动的疲劳感。

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