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公开(公告)号：CN114129391B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202111485742.4
申请日：2021-12-07
申请人： 山东大学
摘要： 本发明公开一种用于指力训练的悬臂式冗余驱动手功能机器人，包括手指连杆机构，由单独的第一舵机驱动，且具有多个关节，每个关节由单独的第二舵机驱动；手指连杆机构的指尖位置设有压力传感模块，用于检测与物体交互时的指尖力；肌电采集模块，用于采集佩戴者的肌电信号；控制模块根据肌电信号提取手部运动意图，生成控制信号，控制舵机转动，驱动手指连杆机构的运动；根据连杆运动向量得到指尖实际位置，根据指尖实际位置与指尖目标位置的差值，以及实际指尖力与目标指尖力的差值调整舵机的转矩和转速，直至指尖达到指尖目标位置。保留指尖触觉感知能力，人机交互性强，是一种由患者决定康复训练时间和动作的主动型康复设备。
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公开(公告)号：CN114147741A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111512186.5
申请日：2021-12-07
申请人： 山东大学
摘要： 本发明公开一种基于冗余控制的多自由度可穿戴外骨骼手功能康复机器人，包括：掌背平台、以及设于掌背平台上的手指连杆机构、舵机、压力传感器和控制模块；所述手指连杆机构包括手指平台和多自由度连杆，所述多自由度连杆具有多个关节，且每个关节由单独舵机驱动；所述手指平台上设有压力传感器，用于检测抓握过程中的指尖力；所述控制模块根据目标指尖位置模拟指尖运动轨迹，根据指尖运动轨迹控制舵机的扭矩，以驱动舵机转动；并根据实际指尖力和目标指尖力的差值，以及实际指尖位置和目标指尖位置的差值，控制调整舵机的扭矩和转动速度。采用冗余控制根据指尖位置精确估计运动轨迹，采用力反馈控制对指尖力进行调节，提高抓握过程的稳定性。
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公开(公告)号：CN114147741B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202111512186.5
申请日：2021-12-07
申请人： 山东大学
摘要： 本发明公开一种基于冗余控制的多自由度可穿戴外骨骼手功能康复机器人，包括：掌背平台、以及设于掌背平台上的手指连杆机构、舵机、压力传感器和控制模块；所述手指连杆机构包括手指平台和多自由度连杆，所述多自由度连杆具有多个关节，且每个关节由单独舵机驱动；所述手指平台上设有压力传感器，用于检测抓握过程中的指尖力；所述控制模块根据目标指尖位置模拟指尖运动轨迹，根据指尖运动轨迹控制舵机的扭矩，以驱动舵机转动；并根据实际指尖力和目标指尖力的差值，以及实际指尖位置和目标指尖位置的差值，控制调整舵机的扭矩和转动速度。采用冗余控制根据指尖位置精确估计运动轨迹，采用力反馈控制对指尖力进行调节，提高抓握过程的稳定性。
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公开(公告)号：CN116747115A
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202310721201.X
申请日：2023-06-16
申请人： 山东大学
摘要： 本发明提供了一种腕肘联合外骨骼康复机器人及其控制方法和系统，包括掌平台和手臂平台，所述手臂平台和掌平台之间通过腕关节可转动连接，手臂平台上设置有舵机，所述舵机和掌平台通过连接件连接，以为腕关节的屈伸提供动力；手臂平台的内侧设置有一容纳空间，且内侧呈向内凹陷的弧形；手臂平台的外侧套设有圆环，手臂平台和所述圆环的中心连接，且所述圆环的中心处设置有一连接轴，用于和外部动力机构连接。本发明的机器人包括两个自由度，可以实现带动腕关节进行屈伸运动，以及带动手臂进行旋转运动，采用比例微分质心反馈控制的方式对外骨骼机器人角度和力进行精准控制，对于康复治疗、运动感知等方面都有重要的价值。
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公开(公告)号：CN110211691B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910446573.X
申请日：2019-05-27
申请人： 山东大学
摘要： 本发明公开了一种用于手指动力学协调性评估的抓握测试分析仪及方法，可产生抓握过程中不同方向的稳定偏转力矩，建立基于多层复合网络的手指动力学协调性计算方法。该抓握测试分析仪包括测试装置和处理器；所述测试装置用于测量被试者的五指抓举测过程中产生的三维力向量、三维力矩向量以及指尖压力中心点坐标数据；所述处理器用于获取测试装置测得的五指的三维力向量、三维力矩向量以及指尖压力中心点坐标数据，以递归网络为基础，建立多指动力学协同网络；计算多指动力学协同网络的特征参数；利用多指动力学协同网络的特征参数度量多指动力学协同网络结构指标；根据多指动力学协同网络结构指标对手指抓握协调性进行评估。
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公开(公告)号：CN110123345B
公开(公告)日：2020-03-03
申请号：CN201910445976.2
申请日：2019-05-27
申请人： 山东大学
IPC分类号： A61B5/22
摘要： 本发明公开了一种基于多向稳定偏转力矩的多指抓握功能测试分析仪及方法，能够对全部5个手指同时参与的抓握功能进行准确检测和定量化评估。测试分析仪包括测试装置和处理器；测试装置用于测量被试者各手指抓握过程中的多方向三维力和三维力矩；处理器用于获取测试装置测量的各手指多方向三维力与三维力矩数据，形成多种三维力和三维力矩向量时间序列，对多种三维力和三维力矩向量时间序列进行多尺度样本熵分析，得到多时间尺度的动态耦合复杂度数值，计算手指间动态协调性指标。
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公开(公告)号：CN110123345A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910445976.2
申请日：2019-05-27
申请人： 山东大学
IPC分类号： A61B5/22
摘要： 本发明公开了一种基于多向稳定偏转力矩的多指抓握功能测试分析仪及方法，能够对全部5个手指同时参与的抓握功能进行准确检测和定量化评估。测试分析仪包括测试装置和处理器；测试装置用于测量被试者各手指抓握过程中的多方向三维力和三维力矩；处理器用于获取测试装置测量的各手指多方向三维力与三维力矩数据，形成多种三维力和三维力矩向量时间序列，对多种三维力和三维力矩向量时间序列进行多尺度样本熵分析，得到多时间尺度的动态耦合复杂度数值，计算手指间动态协调性指标。
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公开(公告)号：CN114129392B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202111487605.4
申请日：2021-12-07
申请人： 山东大学
摘要： 本发明公开一种可调控末端指尖力的自适应冗余驱动外骨骼康复机器人，包括：掌背平台，以及设于掌背平台的手指连杆机构和控制模块；手指连杆机构由单独的第一舵机驱动，且具有多个关节，每个关节由单独的第二舵机驱动；手指连杆机构的指尖位置设有压力传感器，用于检测与物体交互时的指尖力；控制模块接收指尖力，根据指尖力和指尖力的施加时间调整训练动作，根据训练动作确定指尖目标位置；根据当前运动到达的位置和手指连杆机构的关节角度得到指尖当前位置，根据指尖当前位置和指尖目标位置得到目标指尖力，并形成控制指令，以驱动第一舵机和第二舵机动作。具有主动、被动两种训练模式，通过力反馈对指尖力进行调节，提高抓握稳定性。
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公开(公告)号：CN114131635A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111492543.6
申请日：2021-12-08
申请人： 山东大学
摘要： 本发明提供了一种融合视触觉主动感知的多自由度辅助抓握外肢体机器人系统，包括脑电信号采集模块，用于采集使用者的脑电信号；视觉信息采集模块，用于采集视觉信息；多自由度辅助抓握外肢体机器人具有多自由度的机械手，所述机械手五指上分别设置有传感器，用于检测相应触觉信息；控制系统，被配置为从视觉信息中提取待抓握物体位置和待选位置，对脑电信号进行处理分析，获取运动意图，控制机械手按照所述运动意图，执行抓握动作，以将目标物体移至目标位置，在上述抓握执行过程中接收机械手反馈的触觉信息，根据触觉信息与预设阈值的差值控制机械手的抓握力。本发明将运动意图、机器视觉和机器触觉进行有效融合建立对被抓握物体及环境的主动感知，从而实现对外肢体的抓握控制。
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