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公开(公告)号：CN117863154A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410117475.2
申请日：2024-01-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明属于外骨骼机器人助力效能评估技术领域，具体涉及一种基于坡度耗氧量测试的外骨骼机器人助力效能评估方法。本发明的方法能够帮助受试者更好地进入测试状态，这不仅有利于降低运动损伤风险，还能提高耗氧量测试精度。本发明的方法提出净耗氧量和助力效率的计算公式，可对助力效能进行评估，促进耗氧量指标在外骨骼机器人助力效能评估方面形成统一的标准。本发明的方法解决了耗氧量测试易受人体自适应性干扰的问题，提高外骨骼机器人助力效能的评估精度；本发明的方法具有精确、稳定、简单可行的优点。
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公开(公告)号：CN112836617B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202110117355.9
申请日：2021-01-28
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院
IPC: G06V40/20 , G06V10/774 , G06V10/82 , G06N3/08
Abstract: 本发明提供一种基于IPSO‑BPNN的长时人体下肢运动预测方法，基于粒子群算法获取BPNN网络中各节点的权值与阈值的初始值，得到预测各个下肢关节的关节角度的6个预测模型，本发明的预测模型计算效率更高，改进的粒子群算法IPSO的迭代收敛速度更快，优化结果更好，预测结果更加接近实际观测数据。此外，本发明可以根据设定的时间跨度重构各个下肢关节的原始关节角度数据，使得预测时长可以根据实际预测需求调整，进而能够覆盖系统延时。
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公开(公告)号：CN113927570A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111193412.8
申请日：2021-10-13
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种外骨骼机器人的动力总成，包括腰部绑缚模块、动力模块和动作检测模块；腰部绑缚模块包括腰部转接件和腰部绑带，腰部转接件上设置有用于穿过腰部绑带的腰部穿线孔；动力模块包括电机和谐波减速器，电机的电机输出轴与谐波减速器的波发生器固连，谐波减速器的输出轴与腰部转接件固连；电机通过快速插销与髋部连接杆铰接，快速插销的长度方向与人体髋关节的转动轴的轴向平行；动作检测模块包括腿部连接杆和腿部压力板，腿部连接杆与髋部连接杆固连，腿部压力板安装在腿部连接杆上，腿部压力板上设置有惯性测量单元和腿部穿线孔，腿部穿线孔用于穿设腿部绑带。本发明能够保证外骨骼机器人的动作输出与人体搬运动作的协调一致。
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公开(公告)号：CN112836617A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202110117355.9
申请日：2021-01-28
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院
Abstract: 本发明提供一种基于IPSO‑BPNN的长时人体下肢运动预测方法，基于粒子群算法获取BPNN网络中各节点的权值与阈值的初始值，得到预测各个下肢关节的关节角度的6个预测模型，本发明的预测模型计算效率更高，改进的粒子群算法IPSO的迭代收敛速度更快，优化结果更好，预测结果更加接近实际观测数据。此外，本发明可以根据设定的时间跨度重构各个下肢关节的原始关节角度数据，使得预测时长可以根据实际预测需求调整，进而能够覆盖系统延时。
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公开(公告)号：CN117898917A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410030409.1
申请日：2024-01-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于动态维度弯折优化搜索算法的个性化运动模板构建方法，属于机器人康复辅助控制技术领域。本发明的方法提出了一种针对动态复杂问题的动态维度弯折的优化搜索算法，构建了基于DTW的跨纬度搜索和更新机制，解决了动态问题的维度搜索问题，该方法同时解决了参数交叉耦合的问题。基于数据模板库的搜索机制，解决了动态复杂问题的数学建模问题，提供了合适的适应度计算方式，可客观评价可能解的优劣。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108214457B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201711433737.2
申请日：2017-12-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明涉及外骨骼机器人技术领域，特别涉及一种用于下肢外骨骼的辅助设备。一种用于下肢外骨骼的躯干被动省力装置，其技术方案是：背板上部设有肩带，中部靠下部分设有一组背部弹性元件，背部弹性元件的一端固定在背板上，另一端连接一个辅助固定块；左右两个辅助固定块均通过销轴A与腰部连接板连接；腰部连接板两侧设有腰带，中部设有安装孔，销轴B穿过腰部连接板上的安装孔，将腰部连接板、铰接在一起的左腿部连接件以及右腿部连接件活动安装于背板；在左腿部连接件、右腿部连接件两侧的背板上设有弹性限位元件。本发明解决了使用者穿戴外骨骼行走过程中为保持在冠状面内的平衡需消耗使用者大量体力并提高穿戴舒适性的问题。
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公开(公告)号：CN109746902A
公开(公告)日：2019-05-14
申请号：CN201910188958.0
申请日：2019-03-13
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具有动态负载补偿的上肢外骨骼协同控制方法，本发明利用负载对上肢外骨骼的广义力和其对应的雅各比矩阵得到补偿负载影响所需的关节力矩τload；通过逆动力学得到上肢外骨骼自重引起的关节力矩τg，利用人与上肢外骨骼间的相互作用力和其对应的雅各比矩阵得到人机作用力映射到关节空间的力矩τh，利用最终关节力矩τ对上肢外骨骼各关节进行控制，其中，τ＝τg+τload+τh，然后对人与外骨骼之间的相互作用力fhr进行测量，当fhr不为0时，通过直接力控制器和PID控制器对τ进行反馈补偿，能够实时补偿负载导致的人机作用力。
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公开(公告)号：CN105643658B
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201610128514.4
申请日：2016-03-08
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J17/02
Abstract: 本发明公开了一种双侧绳轮驱动的机器人关节装置，属于机器人技术领域。包括：上连接体、驱动部件A、下连接体、驱动部件B和关节；所述关节包括关节轴套、关节左侧板和关节右侧板；所述关节轴套与关节左侧板、关节右侧板及下连接体配合形成铰接自由度；所述驱动部件A和驱动部件B分别用于驱动下连接体绕关节向两个相反方向转动。在该关节装置中，下连接体两个方向的转动分别通过两个液压缸驱动，并将驱动液压缸分别布置在上臂和下臂内部，结构紧凑，与传统的绳轮驱动方式相比显著减小了关节的横向尺寸。
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公开(公告)号：CN111906752B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202010663258.5
申请日：2020-07-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种用于增强人体负载运输能力的无源外骨骼机器人，包括腰部托板组件、大腿组件、小腿组件、鞋底组件及拉带；腰部托板组件固定在人体腰部，大腿组件由髋关节外侧向上固定连接腰部托板组件，同时大腿组件向下转向大腿前侧，并与小腿组件转动连接在膝关节；小腿组件由小腿前侧转向小腿外侧，向下延伸与鞋底组件转动连接；大腿组件能够匹配髋关节的屈伸、内收外展及旋转自由度；小腿组件能够匹配踝关节的跖屈和背屈以及内外翻自由度；拉带位于人体正面，且拉带两端分别与腰部托板组件、大腿组件固连。本发明能够平衡外骨骼与人体之间的相互作用力，降低人体所需要提供的驱动力并为大腿摆动提供助力。
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公开(公告)号：CN112294605B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202011089325.3
申请日：2020-10-13
Applicant: 北京理工大学前沿技术研究院
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明涉及人体辅助设备领域，特别涉及一种自平衡踝关节外骨骼，包括：足底支撑件，包括前掌部和后掌部，前掌部和后掌部绕第一轴线转动连接，以在前后方向转动；小腿支撑组件，适于与人体小腿前侧贴合，下端与后掌部绕第二轴线铰接，第二轴线与第一轴线平行；弹性蓄能组件，连接后掌部和小腿支撑组件的上端，弹性蓄能组件包括弹性件，小腿支撑组件绕第二轴线向前转动时，弹性件被拉动提供止动小腿支撑组件转动的力，本发明能够在穿戴者起步时，向小腿和足底提供支撑力，能够平衡踝关节的转动力矩，降低人体腿部的负荷，提高了人体的负重能力，还可减缓疲劳，有效的解决了现有技术中存在的问题。
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