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公开(公告)号：CN116394225B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202310427370.2
申请日：2023-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于鲍登珠链传动的外骨骼关节系统，涉及外骨骼机器人领域。为了解决现有的远距离传动无法满足即执行机构和驱动电机之间的相对位置的可调控化，又保证二者之间稳定传动比的问题。本发明中关节驱动机构与外骨骼关节机构远距离设置，关节驱动机构将旋转运动通过柔性传动机构传递给外骨骼关节机构，外骨骼关节机构将旋转运动传递给关节驱动杆；柔性传动机构包括柔性传动珠链、导向组件和限位张紧组件，柔性传动珠链的一端套装在关节驱动机构上，柔性传动珠链的另一端套装在外骨骼关节机构的输入端上，柔性传动珠链通过限位张紧组件实现张紧；柔性传动珠链的中间段在导向组件的导向作用下实现空间位置的改变。本发明主要用于驱动外骨骼关节。
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公开(公告)号：CN116394225A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310427370.2
申请日：2023-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于鲍登珠链传动的外骨骼关节系统，涉及外骨骼机器人领域。为了解决现有的远距离传动无法满足即执行机构和驱动电机之间的相对位置的可调控化，又保证二者之间稳定传动比的问题。本发明中关节驱动机构与外骨骼关节机构远距离设置，关节驱动机构将旋转运动通过柔性传动机构传递给外骨骼关节机构，外骨骼关节机构将旋转运动传递给关节驱动杆；柔性传动机构包括柔性传动珠链、导向组件和限位张紧组件，柔性传动珠链的一端套装在关节驱动机构上，柔性传动珠链的另一端套装在外骨骼关节机构的输入端上，柔性传动珠链通过限位张紧组件实现张紧；柔性传动珠链的中间段在导向组件的导向作用下实现空间位置的改变。本发明主要用于驱动外骨骼关节。
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公开(公告)号：CN116561993A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310454432.9
申请日：2023-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 一种虚拟球铰关节运动学求解方法，属于机器人运动学技术领域，本发明为了解决现有虚拟球铰机构的运动轨迹为椭圆，不易对其运动学进行求解，极大的限制了虚拟球铰应用范围的问题，本申请通过对虚拟球铰关节在工作时进行正运动和逆运动的有效分解，并分别对虚拟球铰关节的正运动和逆运动进行建模计算，得到较为客观的计算结果，通过仿真验证，为了使运动学能求解，求解过程中使用了近似运算，所求出的结果与真实值有一定的误差，但是整体上首次提出了该结构的运动学方法，填补了没有运动学的空白，本申请主要用作对虚拟球铰关节的运动学进行求解。
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公开(公告)号：CN114711760B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202210356744.1
申请日：2022-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种关节轴线计算方法，它属于生物关节领域。本发明解决了采用现有方法难以确定出滑动和滚动运动耦合复杂情况下的人体关节轴线的问题。本发明采用旋量理论，根据关节转动时骨骼标记点的位姿变化，求出复杂空间耦合运动的人体关节轴线位置变化。根据所建立的数学模型可以较为准确地表达出关节复合运动的复杂轴线变化情况，且具有个人特征，为外骨骼设计以及需要其他考虑人体运动的研究等提供了重要的参考。本发明方法可以应用于关节轴线计算。
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公开(公告)号：CN113507890B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202180001406.X
申请日：2021-05-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: A61B6/03
Abstract: 本发明涉及一种基于CT图像的肘关节屈伸三维运动分析方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质，该方法包括：获取至少一个姿态下，肘关节不同高度的多张CT图像；根据获取的CT图像计算得到肘关节的三维模型，包括肱骨模型和尺骨模型；在肱骨模型表面，由肱骨滑车凹槽的两个凹侧面的相交线确定第一空间曲线，并以人体结构的冠状面将第一空间曲线分为两段；在尺骨模型表面，由尺骨滑车切迹的两个凸侧面的相交线确定第二空间曲线；固定肱骨模型，转动尺骨模型，且在转动过程中，始终令两段第一空间曲线同时与第二空间曲线相切，分析肘关节屈伸三维运动。本发明的方案能够反映出肘关节真实的三维运动模式。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114148429B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202111517224.6
申请日：2021-12-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B62D57/032
Abstract: 一种可辅助行走可穿戴的并联结构双足机器人，属于足式机器人领域，本发明为了解决现有外骨骼机器人多为串联双足机器人，其自由度低导致与穿戴者协调性差，刚度不足，行走速度慢，而并联机器人，虽然刚度较强，但尺寸大，结构复杂，不利于应用在双足机器人领域的问题，进而结合并联机器人的优点，改进并联结构应用于外骨骼和双足方面，提供一种可辅助行走可穿戴的并联结构双足机器人，其核心是采用Delta构型并联机器人，腿部可以灵活控制，承载能力强，刚度好，通过两个Delta构型机器人的运动控制来完成整体机器人的协调性。纵向移动时，仿照猎豹奔跑动作实现高速移动。横向移动时，可以仿照人的走路动作进行移动。
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公开(公告)号：CN116372898B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310432335.X
申请日：2023-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 外骨骼人机穿戴时用的充气式柔性连接单元和连接方法，它涉及一种外骨骼柔性连接单元及其连接方法。本发明为了解决现有技术中外骨骼与人体运动趋势不一致时，绑带会对肢体产生牵拉作用，引起穿戴者的不适、增大人机交互力，甚至导致穿戴者受伤的问题。本发明的外侧膜向内滚动变为内侧膜的同时，内侧膜也相应地向外滚动变为外侧膜。当肢体与外骨骼的机械臂运动趋势发生不一致时，充气式柔性连接套的外侧膜与内侧膜发生相对滚动，肢体可以无阻碍地沿X方向自由伸长或收缩；同时充气式柔性连接套内的气体被压缩，肢体能够有限地沿Y、Z方向上发生微小移动，进而为使用外骨骼的穿戴者提高安全性和舒适性。本发明用于外骨骼与人体肢体的柔性连接。
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公开(公告)号：CN116983181A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310427368.5
申请日：2023-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种上肢康复外骨骼肘关节轴线并联主动补偿结构，属于康复外骨骼机器人领域，本发明为了解决现有外骨骼在人体屈伸运动关节处设置的结构通常采用固定的运动轴线，忽略了人体关节生理结构，容易造成外骨骼和人体协调运动不平顺的问题，本申请主动补偿结构包括动平台连接单元、一号静平台连接单元和二号静平台连接单元，动平台连接单元的顶部与动平台的下表面固定连接，动平台连接单元的底部与静平台滑动连接，静平台连接单元的底部与静平台的上表面固定连接，静平台连接单元的顶部与动平台的下表面滑动连接，本申请主要用于对外骨骼肘关节运动进行主动补偿，使其运动轴线与人体关节运动轴线相互协调。
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公开(公告)号：CN114711760A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210356744.1
申请日：2022-04-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种关节轴线计算方法，它属于生物关节领域。本发明解决了采用现有方法难以确定出滑动和滚动运动耦合复杂情况下的人体关节轴线的问题。本发明采用旋量理论，根据关节转动时骨骼标记点的位姿变化，求出复杂空间耦合运动的人体关节轴线位置变化。根据所建立的数学模型可以较为准确地表达出关节复合运动的复杂轴线变化情况，且具有个人特征，为外骨骼设计以及需要其他考虑人体运动的研究等提供了重要的参考。本发明方法可以应用于关节轴线计算。
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公开(公告)号：CN113507890A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202180001406.X
申请日：2021-05-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: A61B6/03
Abstract: 本发明涉及一种基于CT图像的肘关节屈伸三维运动分析方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质，该方法包括：获取至少一个姿态下，肘关节不同高度的多张CT图像；根据获取的CT图像计算得到肘关节的三维模型，包括肱骨模型和尺骨模型；在肱骨模型表面，由肱骨滑车凹槽的两个凹侧面的相交线确定第一空间曲线，并以人体结构的冠状面将第一空间曲线分为两段；在尺骨模型表面，由尺骨滑车切迹的两个凸侧面的相交线确定第二空间曲线；固定肱骨模型，转动尺骨模型，且在转动过程中，始终令两段第一空间曲线同时与第二空间曲线相切，分析肘关节屈伸三维运动。本发明的方案能够反映出肘关节真实的三维运动模式。
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