一种基于绳索驱动的柔性手部功能康复装置

    公开(公告)号:CN111643315A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010346306.8

    申请日:2020-04-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于绳索驱动的柔性手部功能康复装置,包括:四指外骨骼机构、拇指外骨骼机构和软胶手套。食指外骨骼机构包括食指远指节套环、食指中指节套环、食指近指节套环,每个套环均由铰链结构连接在一起。拇指外骨骼机构包括拇指近指节套环、拇指远指节套环,由铰链机构连接在一起。绳索通过铝套固定在手部功能康复装置上,确保手心侧和手背侧的绳索在拉动手指屈曲/伸展,外展/内收时,绳索不会滑落。本发明克服了传统刚性外骨骼的尺寸问题,使用者佩戴更紧凑,舒适性更强,更容易适应于使用者的手部;在康复装置上设有绳索通道,使得驱动器驱动绳索运动时,驱动患者手部在最大功能性区间内活动。

    基于虚拟现实的陪护机器控制系统

    公开(公告)号:CN111267099A

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN202010112652.X

    申请日:2020-02-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟现实的陪护机器控制系统,其中:视觉单元,获取陪护机器周围的环境信息,并传递至虚拟场景生成单元和计算单元;计算单元,接收陪护机器控制指令,并依据环境信息计算得到陪护机器执行控制指令的动作序列;虚拟场景生成单元,用于将环境信息生成虚拟现实场景,并结合动作序列显示于所述触屏显示屏;触屏显示屏,用于接收针对动作序列的触屏调整指令并反馈至计算单元进行执行,接收针对动作序列的确认指令。采用上述方案,增加人机交互,实现陪护机器和人之间、陪护机器和环境之间自然、有效的交互,避免未知错误发生的概率,降低陪护机器对用户及所处环境造成危害的可能性。

    外骨骼手指康复训练装置及其使用方法

    公开(公告)号:CN110314066A

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201910672628.9

    申请日:2019-07-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种外骨骼手指康复训练装置及其使用方法。外骨骼手指康复训练装置包括外骨骼手指康复训练机构,该外骨骼手指康复训练机构包括支撑座、指套作动机构以及与指套作动机构的动力输出端连接的指关节指套;指关节指套能够套接在待康复指关节外围,且指关节指套在指套作动机构的动力作动下,带动待康复指关节被动弯曲/拉伸,所述支撑座包括仿形壳,该仿形壳的内表面依照完整的手掌背面/部分的手掌背面仿形设置,而仿形壳的背面则设置有动力固定座;所述指套作动机构的动力部分安装在动力固定座上;当待康复指关节进行康复运动时,所述指套作动机构位于手掌外侧。因此,本发明不影响患者的握紧动作,可以实现患者康复的完整活动空间。

    基于多感知数据融合的人机自然交互系统

    公开(公告)号:CN107632699B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201710646851.7

    申请日:2017-08-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多感知数据融合的人机自然交互系统,包括MEMS手臂跟踪装置、视觉跟踪装置,以及安装在操作者的手掌上的力反馈装置,上述各装置由PC终端控制,PC终端包括手臂运动解算模块、图像处理模块、力学解算模块和虚拟场景渲染模块;虚拟场景渲染模块根据手臂运动轨迹和手指运动轨迹生成虚拟手臂和手指,力学解算模块根据虚拟手指与虚拟物体的碰触信息,计算操作者当前状态下应得到的期望反馈力矢量;本发明可满足手臂大范围运动情况下的手臂运动轨迹的跟踪要求;其次,可通过图像信息测量操作者手指的运动轨迹,可精确测量手指上多个关节的角度;再者,可为操作者提供力反馈和虚拟场景的视觉反馈,增强系统的临场感、交互性。

    一种面向触摸屏的手指外骨架可穿戴式力触觉交互装置

    公开(公告)号:CN106502393B

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201610900663.8

    申请日:2016-10-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向触摸屏的手指外骨架可穿戴式力触觉交互装置,可为人手指提供多模式的力觉和振动触觉反馈。利用平面四连杆机构和直流电机作为执行机构为操作者提供连续可控的力觉反馈;通过控制音圈振动器的振动幅值和频率为操作者提供不同类型的触觉反馈,增强交互过程中触觉感知的真实性;利用振动马达可以增强图像的边缘信息,实现碰撞检测的效果。最终能够表达触摸屏中虚拟物体的纹理、轮廓形状、粗糙度等三维特征信息。对于提高力触觉反馈的真实感、逼真度具有重要的意义。

    一种无线型基于压电振动器的幅频可调振动触觉控制装置

    公开(公告)号:CN109188948A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201810662217.7

    申请日:2018-06-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种无线型基于压电振动器的幅频可调振动触觉控制装置,可使电压输出单峰值最高为100V,以确保不会击穿压电振动器,并且可根据上位机指令产生不同振幅、频率的正弦波电压施加于压电振动器上,从而使压电振动器产生幅频可调的振动形式;此外,无线型通信的方式消除了有线的束缚,上位机指令通过蓝牙主机发出,由电路设计中的蓝牙从机进行接收,再通过TX口将指令传递至单片机,在单片机内转换成相应的幅频之后传递给驱动芯片,实现指令实时、快速响应;不仅如此,具有体积小,重量轻,实时性好的特点。

    手指主被动康复训练装置及其训练方法

    公开(公告)号:CN109045624A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201810890822.X

    申请日:2018-08-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种手指主被动康复训练装置及其训练方法,训练装置通过内滑道式的机械结构,滑杆在滑轨的框架内进行竖直方向的移动,产生一个线性自由度,滑轨底部设计有圆孔,可套在扇形限位槽之间的圆柱形横杆上,为滑杆滑轨提供一个以滑轨底部圆孔为旋转中心的旋转自由度;此外,在滑轨底部两侧分别安装直流电机固定杆与磁流变阻尼器固定杆,直流电机与磁流变阻尼器的轴上安装齿轮,分别与滑杆内壁上的两条齿条相配合,将轴的旋转运动转化为齿条和滑杆在竖直方向的上下运动,用以分别支持手指康复训练的主动模式与被动模式。本发明装置结构紧凑,可辅助患者进行手指康复的主动模式与被动模式训练,以及可实现主被动康复训练的实时切换。

    一种基于多传感器融合的遥操作机器人打磨控制系统

    公开(公告)号:CN108942940A

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201810862389.9

    申请日:2018-08-01

    CPC classification number: B25J9/1689 B25J9/1679 B25J11/0065

    Abstract: 本发明公开了一种基于多传感器融合的遥操作机器人打磨控制系统,包括机器人底座及机械臂,还包括六维力传感器、刀具、电机、工业相机、控制器;所述控制器根据坐标控制移动机械臂到达工作区域并控制工业相机采集待加工元件的图像,图像处理提取待加工元件图像特征和轮廓信息,选取打磨区域,根据打磨区域规划出打磨路径并控制机械臂末端的电机和刀具对待加工元件执行打磨;所述六维力传感器获取不同打磨条件下机械臂末端的力和力矩,控制器将当前打磨条件下神经网络预测输出的力和力矩数值作为基准参考,对打磨过程中所获取的力和力矩进行PI控制并对机械臂的运动进行PD控制。本发明可以实现工件内部的打磨以及非规则零件的打磨。

    一种准确定位末端位置的三维触须传感器

    公开(公告)号:CN107655392A

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201710638753.9

    申请日:2017-07-31

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01B7/003

    Abstract: 本发明公开了一种准确定位末端位置的三维触须传感器,包括上层电路板、下层电路板、柔性触须、连接件、磁铁、霍尔传感器、触点传感器、立柱及紧固件。本发明将霍尔传感器和触点传感器的创新性组合使用,扩充了传感器原本的使用功能实现了对触须末端三维位移的测量,从而可以确定被测物体的位置;霍尔传感器和触点传感器的运用,可以检测微小的位移变化,从而提高了测量的灵敏度;检测电路简单,结构紧凑简洁,易于加工、拆卸和组装,便于维护和固定;上、下层电路板之间的距离以及触须的运动范围可以根据需要进行调整,从而获取不同的传感器性能,适用范围广,参数灵活;加工成本低,元器件易获取,测量精度高,有利于大量推广和使用。

    基于多感知数据融合的人机自然交互系统

    公开(公告)号:CN107632699A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710646851.7

    申请日:2017-08-01

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多感知数据融合的人机自然交互系统,包括MEMS手臂跟踪装置、视觉跟踪装置,以及安装在操作者的手掌上的力反馈装置,上述各装置由PC终端控制,PC终端包括手臂运动解算模块、图像处理模块、力学解算模块和虚拟场景渲染模块;虚拟场景渲染模块根据手臂运动轨迹和手指运动轨迹生成虚拟手臂和手指,力学解算模块根据虚拟手指与虚拟物体的碰触信息,计算操作者当前状态下应得到的期望反馈力矢量;本发明可满足手臂大范围运动情况下的手臂运动轨迹的跟踪要求;其次,可通过图像信息测量操作者手指的运动轨迹,可精确测量手指上多个关节的角度;再者,可为操作者提供力反馈和虚拟场景的视觉反馈,增强系统的临场感、交互性。

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