一种人机在环调试的踝关节外骨骼PD控制器参数整定方法

    公开(公告)号:CN115542723B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202211222151.2

    申请日:2022-10-08

    IPC分类号: G05B11/42

    摘要: 本发明公开了一种人机在环调试的踝关节外骨骼PD控制器参数整定方法,可用于在不同的穿戴者和行走工况的条件下整定踝关节外骨骼的PD控制器参数使控制效果达到最优,整定过程通过人机在环的在线调节,无须特定测试环境或设备的介入。该方法过程如下:通过穿戴者在步行工况的踝关节外骨骼实际运行过程中采集PD控制器的比例系数Kp和微分系数Kd参数组合,以及对应的辅助力控制误差,导入高斯回归算法中进行曲面拟合,得到曲面的最低点(即预测的控制误差最小)的Kp和Kd参数,再反导入到外骨骼PD控制器中更新参数,重复人机在环的参数迭代过程,最终Kp和Kd参数收敛时即代表PD控制器参数整定至针对当前穿戴者及步行工况的最优。

    一种人机在环调试的踝关节外骨骼PD控制器参数整定方法

    公开(公告)号:CN115542723A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211222151.2

    申请日:2022-10-08

    IPC分类号: G05B11/42

    摘要: 本发明公开了一种人机在环调试的踝关节外骨骼PD控制器参数整定方法,可用于在不同的穿戴者和行走工况的条件下整定踝关节外骨骼的PD控制器参数使控制效果达到最优,整定过程通过人机在环的在线调节,无须特定测试环境或设备的介入。该方法过程如下:通过穿戴者在步行工况的踝关节外骨骼实际运行过程中采集PD控制器的比例系数Kp和微分系数Kd参数组合,以及对应的辅助力控制误差,导入高斯回归算法中进行曲面拟合,得到曲面的最低点(即预测的控制误差最小)的Kp和Kd参数,再反导入到外骨骼PD控制器中更新参数,重复人机在环的参数迭代过程,最终Kp和Kd参数收敛时即代表PD控制器参数整定至针对当前穿戴者及步行工况的最优。

    基于肌肉储能的非拉伸软性外骨骼

    公开(公告)号:CN115771137A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211543436.6

    申请日:2022-12-02

    IPC分类号: B25J9/00 B25J9/10

    摘要: 本发明公开了基于肌肉储能的非拉伸软性外骨骼,属于穿戴服饰技术领域,包括腰带、大腿织带和小腿‑足组件,所述大腿织带包括设于大腿肌肉前侧的第一附接元件,以及设于小腿肌肉后侧的第二附接元件,两附接元件之间沿腿部的两侧呈线型连接有至少两条受力带,各受力带跨越人体的膝关节,呈现包夹住大腿肌肉的形状,所述受力带采用不可拉伸的柔性材料;所述腰带束缚在人体的髋关节之上,与所述第一附接元件相连,所述小腿‑足组件设于人体小腿与脚底的交接处,与所述第二附接元件相连;基于肌肉储能的机理,在没有外部能源的情况下实现辅助步行,将被动外骨骼抽象成腰带、大腿织带和小腿‑足组件,实现穿戴结构的轻量化以及保证穿戴时的舒适性。

    基于肌肉储能的无源柔性穿戴服饰及其运动护服

    公开(公告)号:CN116197878A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202211543271.2

    申请日:2022-12-02

    IPC分类号: B25J9/00 B25J9/10

    摘要: 本发明公开了基于肌肉储能的无源柔性穿戴服饰及其运动护服,属于穿戴服饰技术领域,包括一软服,以及联结在软服上的腰带部、大腿织带部和足跟部,大腿织带部包括设于大腿肌肉前侧软服上的第一交叉节点,以及设于小腿肌肉后侧软服上的第二交叉节点,两交叉节点之间沿腿部的两侧呈线型连接有至少两条受力带,各受力带呈现包夹住大腿肌肉的形状;所述腰带部束缚在人体的髋关节之上,与所述第一交叉节点相连,所述足跟部设于人体小腿与脚底的交接处,与所述第二交叉节点相连;在步行中,人体下肢摆动会牵引传力路径的拉伸,导致大腿肌肉被夹迫,形成弹力,从而在踝关节处形成向上的助力帮助人体蹬脚离地,有效减少了人体步行时的体能消耗。

    一种形似紧身裤的助行柔性被动外骨骼

    公开(公告)号:CN115570557B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202211224235.X

    申请日:2022-10-08

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本发明公开了一种形似紧身裤的助行柔性被动外骨骼,该外骨骼以一套拉伸弹性系统为核心,包括紧身裤衬底、腰带组件、传力带组件、弹力带组件及脚套组件,这些柔性组件构成了一条从人体前腰经大腿和小腿延伸到脚踝的弹性传力路径。该弹性传力路径自身包含的纺织材料的弹性,以及因运动过程中它对下肢肌肉表面的法向压迫而呈现的肌肉的弹性,共同组成了拉伸弹性系统的刚度特性。它无需外部能源,以被动的方式在人体步行运动中产生辅助力,并通过动能回收来减少人体的代谢能消耗。同时,为了尽可能提高外骨骼的穿戴性,本发明参照运动紧身裤的样式进行设计,满足易于穿戴、易于运动、足够舒适及足够日常的需求。

    一种形似紧身裤的助行柔性被动外骨骼

    公开(公告)号:CN115570557A

    公开(公告)日:2023-01-06

    申请号:CN202211224235.X

    申请日:2022-10-08

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本发明公开了一种形似紧身裤的助行柔性被动外骨骼,该外骨骼以一套拉伸弹性系统为核心,包括紧身裤衬底、腰带组件、传力带组件、弹力带组件及脚套组件,这些柔性组件构成了一条从人体前腰经大腿和小腿延伸到脚踝的弹性传力路径。该弹性传力路径自身包含的纺织材料的弹性,以及因运动过程中它对下肢肌肉表面的法向压迫而呈现的肌肉的弹性,共同组成了拉伸弹性系统的刚度特性。它无需外部能源,以被动的方式在人体步行运动中产生辅助力,并通过动能回收来减少人体的代谢能消耗。同时,为了尽可能提高外骨骼的穿戴性,本发明参照运动紧身裤的样式进行设计,满足易于穿戴、易于运动、足够舒适及足够日常的需求。

    一种适用于欠驱动外骨骼的离合器装置及方法

    公开(公告)号:CN118149022A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410356406.7

    申请日:2024-03-27

    摘要: 本发明公开了一种适用于欠驱动外骨骼的离合器装置及方法,包括电机、转轴、左滑槽盘、左从动棘轮组件、主动棘轮、右从动棘轮组件、右滑槽盘和端盖组件;所述转轴连接于电机,所述左滑槽盘、左从动棘轮组件与所述右滑槽盘、右从动棘轮组件在所述转轴上相对于所述主动棘轮呈镜像对称安装;左滑槽盘与右滑槽盘均呈圆柱凸轮结构。本发明具有体积小、重量轻、可靠性高和制造成本低等优点,通过凸轮滑槽结构与端面棘轮之间的配合工作实现了两绳盘的解耦,解决了传统欠驱动外骨骼两绳盘之间互相干扰的问题。

    一种非拉伸柔性的运动助力裤

    公开(公告)号:CN218802264U

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202223266837.X

    申请日:2022-12-02

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本实用新型公开了一种非拉伸柔性的运动助力裤,属于穿戴服饰技术领域,包括一助力裤主体,以及联结在助力裤主体上的腰带部、大腿织带部和足跟部,大腿织带部包括设于大腿肌肉前侧助力裤主体上的第一交叉节点,以及设于小腿肌肉后侧助力裤主体上的第二交叉节点,两交叉节点之间沿腿部的两侧呈线型连接有至少两条受力带,各受力带呈现包夹住大腿肌肉的形状;所述腰带部束缚在人体的髋关节之上,与所述第一交叉节点相连,所述足跟部设于人体小腿与脚底的交接处,与所述第二交叉节点相连;在步行中,人体下肢摆动会牵引传力路径的拉伸,导致大腿肌肉被夹迫,形成弹力,从而在踝关节处形成向上的助力帮助人体蹬脚离地,减少了步行时的体能消耗。

    一种基于动能回收的无源柔性穿戴服饰

    公开(公告)号:CN218802265U

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202223266839.9

    申请日:2022-12-02

    IPC分类号: B25J9/00

    摘要: 本实用新型公开了一种基于动能回收的无源柔性穿戴服饰,属于穿戴服饰技术领域,包括一软服,以及联结在软服上的腰带部、大腿织带部和足跟部,所述大腿织带部包括设于大腿肌肉前侧软服上的第一锚定点,以及设于小腿肌肉后侧软服上的第二锚定点,两锚定点之间沿腿部的两侧呈线型连接有至少两条弹性织带,各弹性织带跨越人体的膝关节,呈现包夹住大腿肌肉的形状;所述腰带部束缚在人体的髋关节之上,与所述第一锚定点相连,所述足跟部设于人体小腿与脚底的交接处,与所述第二锚定点相连;在步行中,人体下肢摆动会牵引弹性织带的拉伸,形成弹力,从而在踝关节处形成向上的助力帮助人体蹬脚离地,有效减少了人体步行时的体能消耗。

    一种鞋部配件
    10.
    实用新型

    公开(公告)号:CN219847277U

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202223266783.7

    申请日:2022-12-02

    IPC分类号: A61H3/00

    摘要: 本实用新型公开了一种鞋部配件,属于穿戴服饰技术领域,包括鞋后支架,所述鞋后支架包括夹持部,所述夹持部呈双手抱合状夹持在鞋子的后侧,与鞋子的后侧型状相适配,所述夹持部背离鞋子的一侧向外延伸形成一加长力臂;柔性元件,所述柔性元件的一端与所述加长力臂延伸的末端相连,另一端连接有一腿部配件,所述柔性元件通过腿部配件套接固定在人体腿部上;还包括一束缚机构,用于将所述鞋后支架固定在鞋子上。通过设置加长力臂,使得作用在人体踝关节上的辅助力矩在同样的预紧情况下,辅助性能倍增,应用前景相当显著。