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公开(公告)号:CN116861596B
公开(公告)日:2024-01-02
申请号:CN202311126680.7
申请日:2023-09-04
申请人: 常熟理工学院
IPC分类号: G06F30/17
摘要: 本发明公开了一种6自由度并联机器人的动力学建模方法及系统,结合多种理论推导方案改进了基于牛顿‑欧拉法的动力学建模过程。首先,建立完整的参考坐标系系统,其次,考虑万向节模型、摩擦模型、机械部件的不对称。简化支腿的角速度、角加速度的求解过程,为传统牛顿‑欧拉法无法导出状态方程形式的缺点提供条件。最后在传统逆动力学分散PD控制的基础上加入积分项,并在Matlab环境下与基于虚功法原理的动力学模型进行了比较,验证所提出模型的可用性和高效性。本发明提供了基于牛顿‑欧拉法的全面、精确、仿真解算快速的动力学建模和状态方程推导方法,对6‑UPS Gough‑Stewart的研究以及仿真建模有一定指导意义。
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公开(公告)号:CN117268605A
公开(公告)日:2023-12-22
申请号:CN202311569035.2
申请日:2023-11-23
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本公开提出一种鲍登线传动装置,属于传动装置技术领域。鲍登线传动装置包括:光敏传感器、光源、传输电路、计算单元以及沿长度方向固定连接的鲍登线与光波导;其中,光波导的第一端与光源连接,第二端与光敏传感器连接;光敏传感器通过传输电路与计算单元连接;在光波导随着鲍登线弯曲而弯曲时,光敏传感器获取光波导内光强衰减信号并转化为电信号变化值,传输电路将电信号变化值传输至计算单元,计算单元根据电信号变化值计算得到鲍登线的钢丝和护套之间的摩擦力。本公开将鲍登线传动系统的任意位置都被纳入检测范围,通过测量鲍登线任意位置内部钢丝和护套的摩擦力,并通过补偿摩擦力,有效提高装置的控制精度。
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公开(公告)号:CN117643469B
公开(公告)日:2024-04-30
申请号:CN202410115184.X
申请日:2024-01-29
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本公开提供一种下肢步态识别装置及方法、外骨骼系统,属于助力或康复机器人控制技术领域。下肢步态识别装置包括:鲍登线、光波导、光敏传感器以及步态识别单元;鲍登线与光波导贴合设置,且鲍登线设置于主体下肢小腿后侧,以在主体行走时产生弯曲,光波导随着鲍登线弯曲而弯曲;光敏传感器分别与光波导、步态识别单元连接,以获取光波导弯曲时对应的光强损失率,步态识别单元根据光强损失率拟合得出主体行走时对应的步态相位,通过对光强损失率的拟合可实现对人行走步态的精准估计,准确率较高,不需要IMU、肌电、足底压力或者角度传感器等一系列外部设备,可以大大简化踝关节装置体积,降低成本。
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公开(公告)号:CN116968084B
公开(公告)日:2023-12-15
申请号:CN202311230365.9
申请日:2023-09-22
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本公开的实施例提供一种外骨骼绑缚装置,包括:变刚度绑缚带,用于绑缚佩戴主体的外骨骼部位;光波导弯曲传感模块,设置于所述变刚度绑缚带;所述光波导弯曲传感模块,用于根据所述变刚度绑缚带绑缚时产生的光强变化信号输出相应的检测电信号;计算模块,用于基于所述检测电信号和所述外骨骼部位的参数,计算得到所述佩戴主体的质心坐标和转动惯量。本公开中,利用光波导弯曲传感模块与变刚度绑带的同步形变,可以检测外骨骼部位的电信号,并基于检测电信号和外骨骼部位的参数计算用户的质心坐标和/或转动惯量,从而为动力学模型的迭代优化提供了数据支持,以提高外骨骼的动力学模型的精确性和控制效率。
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公开(公告)号:CN117901074B
公开(公告)日:2024-05-10
申请号:CN202410312137.4
申请日:2024-03-19
申请人: 常熟理工学院
IPC分类号: B25J9/00
摘要: 本发明提供一种自适应腰部外骨骼绑缚机构,包括驱动单元、伸缩式链甲单元和压力传感器;多个所述驱动单元沿圆周方向间隔分布,相邻的两个驱动单元之间均连接有所述伸缩式链甲单元;其中一个伸缩式链甲单元包括第一伸缩部和第二伸缩部,且第一伸缩部的第一端与一个驱动单元连接,第二伸缩部的第一端与另一个驱动单元连接,第一伸缩部的第二端与第二伸缩部的第二端可拆卸连接;所述驱动单元包括壳体、电机、卷线柱和线束;所述电机和所述卷线柱设置于所述壳体内;所述电机与所述卷线柱连接;所述线束的一端固定于所述卷线柱,另一端穿设于所述伸缩式链甲单元内。本发明的一个技术效果在于,设计合理,能够适应不同人群体型的需求,且舒适性较高。
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公开(公告)号:CN117898871A
公开(公告)日:2024-04-19
申请号:CN202410312146.3
申请日:2024-03-19
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本发明提供一种伸缩式链甲结构,包括第一基元和第二基元;所述第一基元左侧的内侧设置有第一干涉臂,且所述第一基元右侧的外侧设置有第二干涉臂;所述第一基元上设置有由左侧贯穿至右侧的第一伸缩槽和第二伸缩槽;所述第二基元左侧的内侧设置有第三干涉臂,且所述第一基元右侧的外侧设置有第四干涉臂;所述第二基元上设置有由左侧贯穿至右侧的第三伸缩槽和第四伸缩槽;在所述第一基元与所述第二基元连接时;位于所述第二基元右侧的第一基元的第一干涉臂可伸缩地嵌设于所述第三伸缩槽内;相邻的两个第一基元之间连接有一个所述第二基元,以形成伸缩式链甲结构。本发明的一个技术效果在于,灵活性和适应性较好,能够满足不同场景和不同患者的需求。
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公开(公告)号:CN117268605B
公开(公告)日:2024-01-30
申请号:CN202311569035.2
申请日:2023-11-23
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本公开提出一种鲍登线传动装置,属于传动装置技术领域。鲍登线传动装置包括:光敏传感器、光源、传输电路、计算单元以及沿长度方向固定连接的鲍登线与光波导;其中,光波导的第一端与光源连接,第二端与光敏传感器连接;光敏传感器通过传输电路与计算单元连接;在光波导随着鲍登线弯曲而弯曲时,光敏传感器获取光波导内光强衰减信号并转化为电信号变化值,传输电路将电信号变化值传输至计算单元,计算单元根据电信号变化值计算得到鲍登线的钢丝和护套之间的摩擦力。本公开将鲍登线传动系统的任意位置都被纳入检测范围,通过测量鲍登线任意位置内部钢丝和护套的摩擦力,并通过补偿摩擦力,有效提高装置的控制精度。
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公开(公告)号:CN117398269A
公开(公告)日:2024-01-16
申请号:CN202311708688.4
申请日:2023-12-13
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本公开的实施例提供一种用于肌肉力检测的光波导外骨骼绑缚装置,包括变刚度绑缚带,用于绑缚佩戴主体的外骨骼部位;光波导肌肉力传感模块,设置于所述变刚度绑缚带;所述光波导肌肉力传感模块用于根据所述变刚度绑缚带绑缚时产生的光强变化信号输出相应的检测电信号;计算模块,基于所述检测电信号和与压力之间的对应关系计算得到所述佩戴主体上的压力值;其中,所述压力值用于表征所述佩戴主体肌肉力变化情况。
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公开(公告)号:CN117968607B
公开(公告)日:2024-07-05
申请号:CN202410368410.5
申请日:2024-03-28
申请人: 常熟理工学院
IPC分类号: G01B21/02
摘要: 本发明提供一种拉绳式位移传感器,包括主体、旋转轴、卷线轮、线束、编码器磁铁、采集单元和复位单元;所述主体的上部设置有第一容置空间,所述第一容置空间和所述第二容置空间分隔设置;所述旋转轴由第一容置空间延伸至所述第二容置空间;位于所述第一容置空间的所述卷线轮固定于所述旋转轴,所述线束的第一端缠绕于所述卷线轮,所述线束的第二端延伸至所述主体的外部以固定待测单元;所述编码器磁铁固定于卷线轮;所述采集单元靠近所述编码器磁铁,用于采集所述编码器磁铁的旋转角度;位于所述第二容置空间内的所述复位单元与所述旋转轴连接。本发明的一个技术效果在于,设计合理,适用范围较广,使用非常方便,而且,体积较小,成本较低。
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公开(公告)号:CN117937840A
公开(公告)日:2024-04-26
申请号:CN202410312138.9
申请日:2024-03-19
申请人: 常熟理工学院
摘要: 本发明提供一种线性推杆,包括第一套筒、驱动单元、第一丝杆、第一伸缩单元、第二丝杆、第二伸缩单元、第一碳膜电阻、第一定位珠、第二碳膜电阻和第二定位珠;所述驱动单元设置于所述第一套筒;所述第一伸缩单元与所述第一丝杆螺纹连接;所述第二丝杆与所述第一丝杆之间为键连接;所述第二伸缩单元与所述第二丝杆螺纹连接,并可伸缩地嵌设于所述第一伸缩单元的内侧;所述第一伸缩单元沿长度方向设置有第一碳膜电阻;所述第一套筒上设置有第一定位珠;所述第二伸缩单元沿长度方向设置有第二碳膜电阻;所述第一伸缩单元上设置有第二定位珠。本发明的一个技术效果在于,设计合理,具有高伸缩比且结构更为紧凑,有助于实现位移跟踪控制。
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