功能电刺激和电机混合驱动的下肢外骨骼装置及控制方法

    公开(公告)号:CN111991694A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010728115.8

    申请日:2020-07-24

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61N1/36 A61H1/02

    摘要: 本发明公开了一种功能电刺激和电机混合驱动的下肢外骨骼装置及控制方法,其中,动力式下肢外骨骼系统用于根据实时电机角度和电流信号,建立髋关节电机控制器和膝关节电机控制器的内部动力学模型,对动力学模型进行参数识别,得到髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩;功能电刺激系统用于接收动力式下肢外骨骼系统反馈的电机角度信息和电流信号,调整刺激参数以生成刺激电流对肌肉进行刺激,输出功能电刺激引起肌肉力矩,通过髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩和功能电刺激引起肌肉力矩共同驱动患者下肢运动。该装置可以减少电机力矩、功率以及能耗,并同时对患者的下肢肌肉进行康复训练、治疗。

    一种光谱分析系统和光谱分析方法

    公开(公告)号:CN106546330A

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201610937270.4

    申请日:2016-11-01

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明属于光谱分析的技术领域,尤其涉及一种光谱分析系统和光谱分析方法,该系统包括:切尼特纳光路模块、光电倍增管阵列模块、放大器模块、计数器模块、供电系统、冷却系统和等离子几机台;所述切尼特纳光路模块分别与所述等离子几机台和所述光电倍增管阵列模块连接,所述放大器模块分别与所述计数器模块和所述光电倍增管阵列模块连接,所述供电系统和所述冷却系统与所述光电倍增管阵列模块连接。本发明公布的光谱分析系统同时兼具了高的时间分辨率和测量一段光谱能力,可以测量等离子体光谱的平面分布状况。

    动力下肢外骨骼控制方法、装置和系统

    公开(公告)号:CN111728827B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202010403012.4

    申请日:2020-05-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61H3/00

    摘要: 本申请提出一种动力下肢外骨骼控制方法、装置和系统,其中,系统包括:第一、二电机控制器分别获取左、右膝关节电机发送的左、右膝关节角度和左、右膝关节电机电流信号并发送给主控制单元;第三、四电机控制器分别获取左、右髋关节电机发送的左、右髋关节角度和左、右髋关节电机电流信号并发送给主控制单元;主控制单元根据左、右膝关节角度,左、右膝关节电机电流信号,左、右髋关节角度和左、右髋关节电机电流信号计算外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力,并根据外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力控制外骨骼执行相应的运动动作。由此,能够减少下肢外骨骼在数据采集方面的代价,减少控制系统的复杂性,提高外骨骼运动的稳定性。

    用于内部稀薄气流模拟验证及压力检测的变结构真空腔室

    公开(公告)号:CN102610543A

    公开(公告)日:2012-07-25

    申请号:CN201210016664.8

    申请日:2012-01-18

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01L21/67 H01L21/66

    摘要: 用于内部稀薄气流模拟验证及压力检测的变结构真空腔室属于半导体制造设备设计技术领域。包括上盖、匀气盘、腔体、可替换内衬、内衬支架、基座、排气装置、流场检测空间以及气压检测引管,所述流场检测空间为圆柱形,圆柱体的直径可通过更换所述可替换内衬进行调节,圆柱体的高度可通过基座的升降进行调节,进而改变所述流场检测空间的结构尺寸。该结构可用于进行刻蚀、等离子体增强/化学气相沉积(PE/CVD)、物理气相沉积(PVD)以及氧化扩散工艺等具有腔室类共同特点的低压气相加工工艺试验。可以检测不同结构腔室内部空间及各气路上的压力参数,研究低压气相加工工艺中各项参数的影响规律,并可显著提高IC装备腔室部件优化设计的可信度。

    功能电刺激和电机混合驱动的下肢外骨骼装置及控制方法

    公开(公告)号:CN111991694B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202010728115.8

    申请日:2020-07-24

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61N1/36 A61H1/02

    摘要: 本发明公开了一种功能电刺激和电机混合驱动的下肢外骨骼装置及控制方法,其中,动力式下肢外骨骼系统用于根据实时电机角度和电流信号,建立髋关节电机控制器和膝关节电机控制器的内部动力学模型,对动力学模型进行参数识别,得到髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩;功能电刺激系统用于接收动力式下肢外骨骼系统反馈的电机角度信息和电流信号,调整刺激参数以生成刺激电流对肌肉进行刺激,输出功能电刺激引起肌肉力矩,通过髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩和功能电刺激引起肌肉力矩共同驱动患者下肢运动。该装置可以减少电机力矩、功率以及能耗,并同时对患者的下肢肌肉进行康复训练、治疗。

    可调节式轻薄外骨骼膝关节驱动器

    公开(公告)号:CN109648546B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN201910138952.2

    申请日:2019-02-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J9/00 B25J9/10 B25J17/00

    摘要: 本发明公开了一种可调节式轻薄外骨骼膝关节驱动器,包括:支撑板;轴向固定设置于支撑板上的驱动部件,用于输出驱动力;轴向固定设置于支撑板上的传动部件,传动部件与驱动部件相连,用于传递驱动力;轴向固定设置于支撑板上的减速部件,减速部件与传动部件相连,用于放大驱动力;与支撑板相连的连接部件,连接部件包括多个长方形孔,多个长方形孔用于调节连接部件与支撑板的相对位置。该驱动器具有结构简单紧凑,充分利用有限的空间,尺寸较小、结构简单,易于加工,成本较低,维护方便的优点。

    动力下肢外骨骼控制方法、装置和系统

    公开(公告)号:CN111728827A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010403012.4

    申请日:2020-05-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61H3/00

    摘要: 本申请提出一种动力下肢外骨骼控制方法、装置和系统,其中,系统包括:第一、二电机控制器分别获取左、右膝关节电机发送的左、右膝关节角度和左、右膝关节电流信号并发送给主控制单元;第三、四电机控制器分别获取左、右髋关节电机发送的左、右髋关节角度和左、右髋关节电流信号并发送给主控制单元;主控制单元根据左、右膝关节角度、左、右膝关节电流信号、左、右髋关节角度和左、右髋关节电流信号计算外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力,并根据外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力控制外骨骼执行相应的运动动作。由此,能够减少下肢外骨骼在数据采集方面的代价,减少控制系统的复杂性,提高外骨骼运动的稳定性。

    髋关节可外展内收的动力式下肢外骨骼

    公开(公告)号:CN109674626A

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201910120010.1

    申请日:2019-02-18

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61H3/00

    摘要: 本发明公开了一种髋关节可外展内收的动力式下肢外骨骼,包括:膝关节组件、大腿支条组件、髋关节组件、骨盆支架组件、无动力膝关节、小腿支条和足托,其中,大腿支条组件包括大腿杆和大腿鞘;髋关节组件包括并联柔性驱动器、髋关节限位件和髋关节安装板;骨盆支架组件包括左主板、右主板、左调节板、右调节板、左背板、右背板和内收外展轴;左足托和右足托的内侧均通过小腿支条连接无动力膝关节和大腿鞘,左足托和右足托的外侧均通过小腿支条依次连接膝关节组件、大腿支条组件、髋关节组件和骨盆支架组件。该外骨骼可调节的尺寸包括大腿长度和骨盆支架高度、宽度和前后距离等,这使外骨骼与使用者的身体更为贴合,从而提高人机融合程度。

    可调节式轻薄外骨骼膝关节驱动器

    公开(公告)号:CN109648546A

    公开(公告)日:2019-04-19

    申请号:CN201910138952.2

    申请日:2019-02-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B25J9/00 B25J9/10 B25J17/00

    摘要: 本发明公开了一种可调节式轻薄外骨骼膝关节驱动器,包括:支撑板;轴向固定设置于支撑板上的驱动部件,用于输出驱动力;轴向固定设置于支撑板上的传动部件,传动部件与驱动部件相连,用于传递驱动力;轴向固定设置于支撑板上的减速部件,减速部件与传动部件相连,用于放大驱动力;与支撑板相连的连接部件,连接部件包括多个长方形孔,多个长方形孔用于调节连接部件与支撑板的相对位置。该驱动器具有结构简单紧凑,充分利用有限的空间,尺寸较小、结构简单,易于加工,成本较低,维护方便的优点。

    用于内部稀薄气流模拟验证及压力检测的变结构真空腔室

    公开(公告)号:CN102610543B

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201210016664.8

    申请日:2012-01-18

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01L21/67 H01L21/66

    摘要: 用于内部稀薄气流模拟验证及压力检测的变结构真空腔室属于半导体制造设备设计技术领域。包括上盖、匀气盘、腔体、可替换内衬、内衬支架、基座、排气装置、流场检测空间以及气压检测引管,所述流场检测空间为圆柱形,圆柱体的直径可通过更换所述可替换内衬进行调节,圆柱体的高度可通过基座的升降进行调节,进而改变所述流场检测空间的结构尺寸。该结构可用于进行刻蚀、等离子体增强/化学气相沉积(PE/CVD)、物理气相沉积(PVD)以及氧化扩散工艺等具有腔室类共同特点的低压气相加工工艺试验。可以检测不同结构腔室内部空间及各气路上的压力参数,研究低压气相加工工艺中各项参数的影响规律,并可显著提高IC装备腔室部件优化设计的可信度。