神经接口芯片及其应用方法、系统及介质

    公开(公告)号:CN118333117A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410756801.4

    申请日:2024-06-13

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明提供一种神经接口芯片及其应用方法、系统及介质,设计并综合集成了包含8通道信号采集预处理模块、深度学习神经网络计算分析模块以及面向人体运动意图控制的认知决策模块的SoC硬件逻辑。具体地,8通道信号采集预处理模块包含了8通道差分信号输入硬件单元、模拟信号处理硬件单元、通道选通模块、24位同步∑‑Δ型模数转换器、数据预处理单元,用于实现模拟信号的静电阻抗器处理、一级差分放大、二级放大以及滤波、陷波,模拟信号和片内温度的通道选通,通过片内参考电源模块进行模拟信号到数字信号的转换。本发明的取‑算‑知一体神经SoC芯片能够实现低功耗、低噪声、高精度、高集成度等的神经信息感知、识别与控制综合功能。

    基于大模型的行走外骨骼意图轨迹规划方法及系统

    公开(公告)号:CN118700159A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202411040306.X

    申请日:2024-07-31

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明公开了基于大模型的行走外骨骼意图轨迹规划方法,应用惯性传感器计算穿戴者和行走外骨骼各关节的人机偏向角,获取穿戴者的人体运动意图信息,解算出人体运动意图方面的控制限制;采集外骨骼行走路径上的图像信息,通过视觉大模型对采集到的图像进行实时分割,获取行走路径上障碍物的边界信息,并解算出避障方面的控制限制;依据人体运动意图方面的控制限制和避障方面的控制限制,获取行走外骨骼的最优意图轨迹,并实时地控制行走外骨骼按照该最优意图轨迹行走。有着精度更高、泛化能力更强等优势,同时,人机协同性更好,鲁棒性也更高,更加适用于行走外骨骼这一人机交互系统;通过一个二次规划的问题,实现了人机共融的效果。

    一种水下助力柔性外骨骼系统
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119610059A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411870836.7

    申请日:2024-12-18

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种水下助力柔性外骨骼系统,包括柔性绑缚单元、踝关节助力单元、感知单元及脚蹼;柔性绑缚单元包括背心和小腿绑缚部分;踝关节助力单元包括背屈助力鲍登线、跖屈助力鲍登线和与两者连接、固定在背心上且包括控制器的踝关节驱动单元,背屈助力鲍登线及跖屈助力鲍登线利用小腿绑缚部分固定在用户的小腿部,背屈助力鲍登线连接至脚蹼的前端,跖屈助力鲍登线经脚蹼连接带连接至脚蹼的后端;感知单元用于接受用户动作意图信号,并将相关信号传送至控制器,控制器处理相关信号后控制踝关节驱动单元提供助力。本发明依靠惯性传感器感知人体运动意图,判断蛙泳动作阶段,控制踝关节助力单元助力,减少用户体力消耗。

    一种蛙泳髋关节辅助机器人系统
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119610058A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411870714.8

    申请日:2024-12-18

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明公开了一种蛙泳髋关节辅助机器人系统,包括绑缚单元、髋关节助力单元、姿态保持单元及感知单元;髋关节助力单元包括髋关节活动锚点、髋关节助力鲍登线和髋关节驱动单元,髋关节活动锚点分别通过髋关节活动锚点横向固定带、A型结构固定带与大腿绑缚部分的后侧、膝盖绑缚部分的后侧连接,髋关节助力鲍登线的一端与髋关节驱动单元连接,另一端经用户身体侧面向后穿过同侧髋关节活动锚点后固定到另一髋关节活动锚点上;姿态保持单元包括背部活动锚点、肩部固定锚点连接带和髋关节活动锚点纵向固定带。本发明依靠惯性传感器感知人体运动意图,判断蛙泳动作阶段,控制髋关节助力单元助力,减少用户体力消耗。

    穿戴视觉辅助用多模态大模型表情检测分析方法及其应用

    公开(公告)号:CN119206808A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411078731.8

    申请日:2024-08-07

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明公开了一种穿戴视觉辅助用多模态大模型表情检测分析方法及其应用,步骤:应用人脸检测算法检测待检测图像获取人脸框信息;人脸框信息输入基于多模态大模型的表情识别模型得到表情信息,表情识别模型包括ViT特征提取模块、adapter算子模块、大语言模型模块以及分类器模块,特征提取模块的输入为人脸框信息,输出分别作为算子模块和大语言模型模块的输入,算子模块的输出作为大语言模型模块的输入,大语言模型模块的输出作为分类器模块的输入,分类器模块的输出为表情信息;对当前时间段的表情识别结果进行统筹和分析,生成分析报告。本发明的方法,对表情识别精度高、反馈速度快,能够实现实时交互,应用前景好。

    基于多模态视觉大模型的腿足式机器人感知系统及机器人

    公开(公告)号:CN118907141A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411108116.7

    申请日:2024-08-13

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明提供一种基于多模态视觉大模型的腿足式机器人感知系统,包括:传感器单元,设置在腿足式机器人上,用于获取环境中的图像数据和多种感知数据;目标检测单元,连接至传感器单元,用于基于图像数据对环境中的目标物体进行识别,输出目标物体增强特征图;语义分割单元,连接至目标检测单元,用于对目标物体增强特征图进行轮廓分割,输出与图像数据尺寸相同的分割掩码;感知数据处理单元,连接至语义分割单元,用于接收和处理传感器单元获取的多种感知数据及分割掩码;智能控制单元,连接至感知数据处理单元,用于根据感知数据处理单元的处理结果,生成相应的控制指令。本发明可以有效提升腿足式机器人的环境感知、物体识别及交互能力。

    一种基于并行分时辅助策略的单驱动柔性下肢助力外骨骼

    公开(公告)号:CN118721157A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411040217.5

    申请日:2024-07-31

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明公开了一种基于并行分时辅助策略的单驱动柔性下肢助力外骨骼,包括背包、可穿戴柔性服、电源、助力靴、鲍登电缆、控制系统、驱动系统及传感系统;传感系统包括布置在助力靴底部的柔性足底力传感器以及挂接在助力靴后跟处的拉坏上的拉力传感器,传感系统与控制系统电性连接;电源、控制系统及驱动系统集成在背包中,背包与可穿戴柔性服连接,穿戴在人体身上,助力靴穿于足上,控制系统与驱动系统电性连接,驱动系统通过鲍登电缆与拉力传感器连接。本发明能分时为人体的行走提供踝关节的助力和小腿前进的推进力,减少用户的能量消耗,也可帮助下肢功能障碍者纠正和改善行走步态;还能在人即将摔倒时提供力矩恢复平衡,安全性好,应用前景好。

    用于机器人的多用途测试平台
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118424762A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410569213.X

    申请日:2024-05-09

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于机器人的多用途测试平台,包括:固定装置、驱动装置、力传感器阵列以及测试平台;所述固定装置设置在所述驱动装置上,所述驱动装置驱动所述固定装置运动;所述固定装置用于固定机器人;所述固定装置的运动方向导向所述测试平台设置,所述机器人能够落在所述测试平台上,所述力传感器阵列设置在所述测试平台上。本发明适用于各类腿足式人形机器人结构,通用能力强,易于搭建且操作简单,可根据实际需求灵活调整机器人姿态,在人形机器人开发早期即可进行快速测试和验证,为性能评估提供了便捷而可靠的解决方案。

    四足机器人感知通讯控制系统
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118760010A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411100595.8

    申请日:2024-08-12

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明提供了一种四足机器人感知通讯控制系统,包括:Mini PC、SPINE模块、电机驱控。Mini PC与SPINE模块进行双向通讯连接,Mini PC通过SPINE模块与电机驱控通讯连接,Mini PC与姿态传感器通讯连接,Mini PC与无线通信单元双向通讯连接,姿态传感器获取四足机器人状态数据传输至Mini PC,经过Mini PC数据分析后向SPINE模块下发控制信息,SPINE模块向电机驱控传输信号控制电机运动,同时Mini PC将四足机器人状态数据和电机反馈的数据通过无线通信单元发送至远程终端服务,从而支持四足机器人行进过程中进行数据运算,以及自主在无人区活动,以控制四足机器人避开障碍物、做出特定的动作、按照规定路线行进等作业的需求。

    神经接口芯片及其应用方法、系统及介质

    公开(公告)号:CN118333117B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202410756801.4

    申请日:2024-06-13

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 李智军 夏海生

    Abstract: 本发明提供一种神经接口芯片及其应用方法、系统及介质,设计并综合集成了包含8通道信号采集预处理模块、深度学习神经网络计算分析模块以及面向人体运动意图控制的认知决策模块的SoC硬件逻辑。具体地,8通道信号采集预处理模块包含了8通道差分信号输入硬件单元、模拟信号处理硬件单元、通道选通模块、24位同步∑‑Δ型模数转换器、数据预处理单元,用于实现模拟信号的静电阻抗器处理、一级差分放大、二级放大以及滤波、陷波,模拟信号和片内温度的通道选通,通过片内参考电源模块进行模拟信号到数字信号的转换。本发明的取‑算‑知一体神经SoC芯片能够实现低功耗、低噪声、高精度、高集成度等的神经信息感知、识别与控制综合功能。

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