结合多传感器外骨骼助力系统及其检测助力方法

    公开(公告)号:CN113910206A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111527419.9

    申请日:2021-12-15

    Inventor: 叶晶 陈功

    Abstract: 本发明涉及机器人外骨骼技术领域,尤其涉及结合多传感器外骨骼助力系统,包括,上层人机交互力控制器,人机作用力输入至上层人机交互力控制器,再由上层人机交互力控制器输出转化为外骨骼关节的位移转动量,作为底层控制器的参考输入,进行运动的闭环跟踪;底层控制器,人体的运动意图和趋势通过传感器映射到外骨骼的进行跟随运动,上层人机交互力控制器的输出端接入底层控制器的输入端;下肢骨骼上的传感器用于检测运动信息且下肢骨骼执行运动指令;协同控制目标是使人-机间的作用力趋近为零,从而使外骨骼协同穿戴者完成相应的工作时,使得穿戴者感受到的来自外骨骼的阻力最小。

    下肢外骨骼控制方法及装置

    公开(公告)号:CN110812127B

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN201910981432.8

    申请日:2019-10-16

    Abstract: 本发明公开了下肢外骨骼控制方法及装置。涉及机器人控制领域,其中,方法通过获取足底压力传感器采集的用户数据,用户数据包括:健侧脚足跟压力数值、患侧脚足跟压力数值、健侧脚足尖压力数值,根据用户数据判断用户意图得到用户运动状态,然后根据运动状态选择对应的控制模式,最后根据不同的控制模式发送控制信号到驱动器驱动电机进行外骨骼控制。通过运动意图识别,可针对不同运动状态提供不同的控制模式,针对不同运动状态给穿戴者提供不同的助力模式,从而实现根据用户步态实现健侧腿带动患侧腿,而且行走速度可由用户健侧腿运动状态自主调节,能够激发用户的训练主动性,以及消除人机不匹配导致的安全隐患,具有更好的康复效果及安全性。

    下肢助行外骨骼机器人的控制方法及外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN110721055B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN201910987193.7

    申请日:2019-10-17

    Abstract: 本发明提供了一种下肢助行外骨骼机器人的控制方法及外骨骼机器人,其中,控制方法,包括:检测腿部关节的角度;检测外骨骼机器人和用户的整体的质心的位置;检测步行过程中足底的压力,包括右腿足底承受的第一压力F1以及左腿足底承受的第二压力F2;当所述质心的位置、所述腿部关节的角度和所述足底的压力满足预设条件时,控制所述下肢助行外骨骼机器人按照预定的步态相位顺序切换步态相位。本发明通过检测腿部关节角度以及人体姿态变换,使助行外骨骼机器人能够根据用户的具体运动情况对腿部进行驱动,实现准确的步态切换,提高助行外骨骼机器人对人体的配合度和穿戴者运动的灵活性。

    一种髋关节外骨骼的控制方法及装置

    公开(公告)号:CN113143697A

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN202110536907.X

    申请日:2021-05-17

    Abstract: 本申请提供一种髋关节外骨骼的控制方法,包括:获取穿戴者穿戴的左侧髋关节外骨骼的左侧当前转动角度轨迹和左侧当前转动角速度轨迹,以及右侧髋关节外骨骼的右侧当前转动角度轨迹和右侧当前转动角速度轨迹;依据左侧当前转动角度轨迹、左侧当前转动角速度轨迹、右侧当前转动角度轨迹和右侧当前转动角速度轨迹确定穿戴者的状态切换趋势;其中,状态切换趋势包括迈步和起立;依据状态切换趋势分别确定对应于左侧髋关节外骨骼和右侧髋关节外骨骼的助力力矩轨迹,并依据助力力矩轨迹驱动左侧髋关节外骨骼和右侧髋关节外骨骼辅助穿戴者进行相应的状态切换。本申请可以准确识别多种不同的下肢运动任务并提供对应的下肢助力,适用于不同场景下的使用。

    一种动力外骨骼
    15.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112571401A

    公开(公告)日:2021-03-30

    申请号:CN201910928260.8

    申请日:2019-09-28

    Abstract: 本发明涉及一种动力外骨骼,包括背部支撑机构、大腿机构、小腿机构、脚部支撑机构及液压驱动机构;液压驱动机构包括液压缸、换向阀、油箱及动力组件,液压缸包括缸体和活塞杆,缸体与大腿机构转动连接,活塞杆的一端滑动伸入至缸体内,活塞杆的另一端与小腿机构转动连接;换向阀包括第一油口、第二油口及第三油口,第一油口与油箱通过动力组件连通,第二油口与缸体连通,第三油口与油箱连通;当换向阀处于第一开阀状态时,动力组件抽取油箱中的液压油至缸体内,从而以驱动活塞杆沿缸体的轴向伸长;当换向阀处于第二开阀状态时以使通过外力驱动小腿机构相对大腿机构的转动收缩而带动活塞杆沿缸体的轴向收缩,从而以使缸体内的液压油回流至油箱。

    一种下肢康复训练外骨骼机器人及其控制方法

    公开(公告)号:CN112370305A

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN202011257691.5

    申请日:2020-11-11

    Abstract: 在本申请的实施例中提供了下肢康复训练外骨骼机器人以及控制方法,通过控制组件、用于辅助支撑所述患者腰部的腰部组件以及用于驱动所述患者下肢的驱动组件;所述控制组件固定于所述腰部组件上;所述腰部组件的两侧分别可拆卸连接有一组所述驱动组件,且所述驱动组件与所述控制组件电性连接;所述驱动组件分别设有能够独立转动角度且对应于所述患者下肢关节的髋关节驱动部、膝关节驱动部和踝关节驱动部。通过患者自身的运动意图实现主动式康复训练;机器人采用了轻量化的设计,使得质量更轻;并且可根据患者情况,灵活选择使用双侧外骨骼还是单侧外骨骼,从而更加轻便,穿戴也更加简单方便。

    光纤传感器、形变检测装置、检测方法及数据手套

    公开(公告)号:CN109405759A

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201811355217.9

    申请日:2018-11-14

    Abstract: 本发明适用于光传感测试技术领域,提供了一种光纤传感器、形变检测装置、检测方法及数据手套。该光纤传感器包括一柔性光纤,柔性光纤的两端分别作为光信号接收端和光信号输出端,在光信号接收端与光信号输出端之间有部分区域的纤芯无包层裹覆;光纤传感器还包括一柔性包裹件,柔性包裹件将柔性光纤包裹并可带动柔性光纤一起形变。本发明通过使柔性光纤的局部区域的纤芯外露,在进行形变检测时将柔性光纤随柔性包裹件固定在目标物上,一旦目标物进行形变,在该局部位置会有更多的倏逝波从光纤中逃逸出来,通过探测输出的光信号的光强来确定目标物的形变幅度。由于光纤传感器基于柔性光纤实现,因此更耐弯折,使用寿命也会更为长久。

    一种外骨骼机器人
    19.
    发明公开

    公开(公告)号:CN108670729A

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201810392376.X

    申请日:2018-04-27

    CPC classification number: A61H3/00 A61H2003/005 A61H2201/1207

    Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域,提供了一种外骨骼机器人。该外骨骼机器人包括腰部支撑结构、多个骨骼结构及多个柔性驱动器,腰部支撑结构与骨骼结构之间及骨骼结构之间均通过柔性驱动器连接;柔性驱动器包括动力机构、转轴、第一转动件、第二转动件以及弹性元件,动力机构与第一转动件传动连接,第一转动件与第二转动件均可转动地安装在转轴上,弹性元件安装在第一转动件上,弹性元件的两端分别抵靠第一转动件与第二转动件,第二转动件的另一端连接腰部支撑结构或另一个骨骼结构。本发明通过柔性驱动器的动力机构驱动第一转动件转动,第一转动件产生的转动力矩通过弹性元件传递至第二转动件,使第二转动件延时转动,以实现柔性驱动,提高稳定性。

    一种骨盆运动辅助结构

    公开(公告)号:CN108042313A

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201810028994.6

    申请日:2018-01-12

    Abstract: 本发明适用于医疗设备领域,提供了一种骨盆运动辅助结构,包括减重装置、骨盆支撑装置以及控制系统,减重装置包括竖向导轨板、减重动力源和压力传感器,骨盆支撑装置包括底座、滑动座、旋转座以及骨盆支架;导轨板可上下移动地安装在机架上,底座可上下移动地安装在竖向导轨板上,滑动座沿底座长度方向可移动地安装在底座的顶部,且滑动座的两侧对称设有第一弹性回位件;旋转座绕平行于底座的宽度方向可转动地安装在滑动座上,且旋转座上对称设有第二弹性回位件;骨盆支架绕竖向方向可相对转动地安装在旋转座上,且骨盆支架始终平行于底座的宽度方向。该辅助结构能够实现患者四个自由度的自由运动,更有利于患者全方位运动,接近于正常步态。

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