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公开(公告)号：CN110801226A
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201911060681.X
申请日：2019-11-01
Applicant: 西安交通大学
IPC: A61B5/0488 , A61B5/11 , A61B5/103 , A61B5/107
Abstract: 一种基于表面肌电信号的人体膝关节力矩测试系统及方法及应用，包括以下步骤；步骤1：用户下肢股外侧肌、半腱肌、股二头肌长头、腓肠肌内侧头四块肌肉的肌电信号采集及特征提取；步骤2：利用三维运动捕捉系统同步采集用户在行走过程中腿部运动学数据，解算用户膝关节角度，同时利用测力跑台同步采集用户在行走过程中足部的足底压力，构建用户腿部简化动力学模型，进行逆动力学求解，得到用户膝关节计算力矩；步骤3：构建膝关节力矩测试长短期记忆(LSTM)神经网络的训练数据集和测试数据集，利用步骤1和步骤2获得的数据完成膝关节力矩测试神经网络模型的训练。本发明具有应用范围广、测试精度高的特点。
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公开(公告)号：CN109571496A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811484264.3
申请日：2018-12-06
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种用于高压输电线路巡检的仿生爬行机器人，包括两个呈中心对称设置的爪部，所述爪部包括上爪部和下爪部，上爪部和下爪部通过腕部连接，腕部通过臂与肩部固定连接，两个肩部之间通过连杆固定连接，机器人的结构设计采用模块化设计，使得机器人整体结构更为合理，整个机器易于安装，方便维修；而且对机器人采用了反对称式的设计，能够让机器人在运行过程中载荷分布均匀，整体的质量较为合理，能够实现在输电线上的行走和越障的功能，控制简单，控制过程易于实现，使得越障效率得以提高，整个机器人机械结构简单，尺寸较小，整体结构质量轻便。
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公开(公告)号：CN109318215A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811484414.0
申请日：2018-12-06
Applicant: 西安交通大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 腰部外骨骼机器人，包括背部支撑装置、髋部连接装置、腿部储能装置及顶腿装置，背部支撑装置与髋部连接装置中部固定连接，髋部连接装置的两端部与腿部储能装置固定连接，腿部储能装置与顶腿装置固定连接，背部支撑装置可贴合地穿戴于人体的背部，极大地改善了人体穿戴的舒适性，穿戴步骤简单，操作简单快捷，腿部储能装置采用曲柄滑块机构结合弹簧的设计方式，完成对用户穿戴外骨骼弯腰时的能量储存后，当人体从弯腰状态向站立状态转换时，弹簧储存的能量能够逆向地经过曲柄滑块机构传递到背部支撑装置，结构简单且助力效果佳，顶腿装置可以很好地贴合于人体的大腿，保证用户穿戴的舒适性，具有结构精简、灵活性高的特点。
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公开(公告)号：CN109262596A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811378793.5
申请日：2018-11-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: B25J9/00
CPC classification number: B25J9/0006 , B25J9/0009
Abstract: 本发明公开了一种助力外骨骼机器人，包括依次连接的外骨骼腰髋部、外骨骼腿膝部和外骨骼足部，髋关节内外展自由度的弹簧凸轮机构，人体髋关节能够在一定范围内柔顺运动，在不受外力的时候能够恢复初始位置，大腿套管端串联的支撑相减震结构使负重的外骨骼在人体步态中足部落地时减缓因重物惯性造成的外骨骼腿部与地面之间的刚性冲击，动态保护助力外骨骼整体机构，小腿端连接弹性扭转块，增加了扭转自由度，外骨骼腿部可随人腿内旋外旋的运动扭转，人体穿戴外骨骼时的柔顺性和舒适性得到提高，使得负重的外骨骼在人体步态中每次足部落地时减缓因重物惯性造成的外骨骼腿部与地面之间的刚性冲击，动态保护助力外骨骼整体机构，增加穿戴者的舒适性。
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公开(公告)号：CN109262595A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811377483.1
申请日：2018-11-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种下肢助力外骨骼分段式足部结构，在足部的踝关节部分采用扭转可回正的弹性盘式机构，使得人体踝关节运动时外骨骼足部的踝关节部位可跟随运动，弹簧的形变使得外骨骼系统的动态性增加，柔顺性增强，在外骨骼足部的趾关节进行分离式铰连设计，将外骨骼足部的前脚掌部位与后脚掌分开，且前脚掌分为左右两部分，使得外骨骼足部趾关节部位能够在人体步态中随动运动，减小外骨骼对人体足部运动的约束，在穿戴外骨骼时能够适应不平整路面，增大外骨骼足部与地面的最大接触面积，使外骨骼在支撑相时能够稳定支撑。采用多段式刚柔复合型足部，更高程度上拟合人体足部的运动姿态，满足人体穿戴助力外骨骼在运动时的灵活性与随动性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109262594A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811377390.9
申请日：2018-11-19
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种助力外骨骼髋关节结构，通过设置腰部主体结构以及对称设置于腰部主体结构两侧的髋关节结构，利用右腰部结构件和髋关节转接板双孔结构内分别设有一个运动连接轴，两个运动连接轴的端部分别固定有髋关节内外展运动机构和髋关节动力机构，髋关节内外展运动机构和髋关节动力机构通过连接固定件连接为一体，髋关节内外展运动机构下端设有用于与外骨骼腿膝部连接的大腿部外管，实现髋膝踝关节的多自由度式的刚柔结合式的结构，可更高程度地拟合人体关节的运动状态；满足在紧凑空间下使得外骨骼的关节能够具有高动态特性，输出的动力可精确控制并能与人体之间柔性交互，在不确定的外界环境中应对规划以外的力的冲击，保护机器人本体。
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公开(公告)号：CN118514059A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410645764.X
申请日：2024-05-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种套索驱动的下肢助力外骨骼机器人，包括套索驱动器、腰部、髋关节、膝关节以及踝关节和足部。在套索传动链路设置串联弹簧张紧机构，避免套索往复运动松弛，同时测量弹簧的形变量间接计算套索张力。在髋关节中并联弹簧重力补偿机构，降低髋关节的驱动力矩。膝关节采用加载弹簧的交叉四杆机构避免关节错位，并通过弹簧补偿机构运动摩擦力矩，提高关节力矩传递效率。在髋、膝关节中嵌入力和角度传感器，可实时获得髋、膝关节的实际助力力矩和旋转角度，提高外骨骼力矩/位置控制精度及助力效果。本发明具有关节惯性小、轻量化、运动柔顺、力控精度高、力矩传递效率高的特点。
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公开(公告)号：CN114841260A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210461952.8
申请日：2022-04-28
Applicant: 西安交通大学 , 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种矿井下多传感器信息融合自主避障导航方法，包括以下步骤；步骤1：通过超声波测距方法，实时监测获取障碍物的距离信息；步骤2：构建无人驾驶车辆下位机控制系统；步骤3：通过环境特征提取，对无人车辆目的地进行定位；步骤4：对多源数据融合感知，实现矿井下无人车辆感知障碍、自主避障以及井下自主定位导航。本发明利用iBeacon粗定位和激光雷达矢量线段匹配细定位对井下环境进行定位导航，基于融合感知的方法获取障碍分布距离信息，并通过蓝牙基站信号强度与距离的关系拟合曲线降低距离误差，以此来提高定位导航精度，解决现有技术中存在的不足。
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公开(公告)号：CN114815831A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210461306.1
申请日：2022-04-28
Applicant: 西安交通大学 , 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进势场栅格的机器人路径规划方法，包括以下步骤；首先设置势场函数的参数及机器人的相关参数，对机器人的工作环境进行划分，再为每个栅格赋予势场值保证目标点的势场值为全局最小；获取机器人当前位置参数，选取总的势函数作为启发函数，使得每次在栅格选取时，选择一个相对于其他栅格距离障碍物最远距离目标点最近的栅格节点，若到达目标点则程序结束，否则进行下一步；重新进行赋值，计算机器人所受到的引力和斥力，得到总体的势场合力，逃离局部极小区域，以降低搜索盲目性，实现机器人以较高效率跳出局部极小区域，以最优路径到达目标点。本发明能够使机器人以最优路径到达目标地点。
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公开(公告)号：CN112548993B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202011400438.0
申请日：2020-12-04
IPC: B25J9/00
Abstract: 一种套索驱动髋关节串联弹性助力外骨骼机器人，包括腰部连接机构和腿部连接机构，腰部连接机构两侧设置有腿部连接机构，腰部连接机构两侧分别设置有电机处串联弹性模块，腿部连接机构顶部设置有髋关节处串联弹性模块，所述髋关节处串联弹性模块与电机处串联弹性模块通过套索传动机构连接传动，髋关节处串联弹性模块、电机处串联弹性模块和套索传动机构通过驱动及传感系统提供控制与动力。本发明能够实现为行走能力弱人群如老年人或患病康复人群的行走辅助，亦可为日常生活中需进行长时间、长距离行走人群提供行走助力，结合人机交互、意图感知技术，进一步实现人体运动辅助，实现人体运动能力提升。
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