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公开(公告)号:CN101927659B
公开(公告)日:2013-04-03
申请号:CN201010246094.2
申请日:2010-08-05
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种分体式全方位抗过载橡胶车轮,包括轮毂、轮胎、轮端锥形保护套筒、弹簧,其中所述轮胎和所述轮端锥形保护套筒由具有吸振特性和阻尼特征的材料制成;所述轮胎固定在所述轮毂上,所述轮毂通过紧固件安装在传动轴上;所述轮端锥形保护套筒直接安装在所述轮毂的内端面上,所述弹簧安装在所述轮毂和所述轮端锥形保护套筒之间。在受到冲击作用力时,轮端锥形保护套筒会和弹簧一起脱落。因此该机构能有效缓减径向、轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力,实现了全向抗过载的目的。同时由于轮端锥形保护套筒会和弹簧从机器人上脱落会减轻机器人自身质量,也即减轻机器人的负载,能提高其运动能力。
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公开(公告)号:CN101927659A
公开(公告)日:2010-12-29
申请号:CN201010246094.2
申请日:2010-08-05
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供了一种分体式全方位抗过载橡胶车轮,包括轮毂、轮胎、轮端锥形保护套筒、弹簧,其中所述轮胎和所述轮端锥形保护套筒由具有吸振特性和阻尼特征的材料制成;所述轮胎固定在所述轮毂上,所述轮毂通过紧固件安装在传动轴上;所述轮端锥形保护套筒直接安装在所述轮毂的内端面上,所述弹簧安装在所述轮毂和所述轮端锥形保护套筒之间。在受到冲击作用力时,轮端锥形保护套筒会和弹簧一起脱落。因此该机构能有效缓减径向、轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力,实现了全向抗过载的目的。同时由于轮端锥形保护套筒会和弹簧从机器人上脱落会减轻机器人自身质量,也即减轻机器人的负载,能提高其运动能力。
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公开(公告)号:CN113304017A
公开(公告)日:2021-08-27
申请号:CN202110590403.6
申请日:2021-05-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具有多种行走辅助模式的柔性下肢助力服,包括气动控制系统,左、右腿膝关节柔性助力组件,左、右腿髋关节柔性助力组件,以及航姿参考系统组件(AHRS)。航姿参考系统组件能够对人体的大腿和小腿相对地面的摆动角度参数进行实时获取,并反馈给气动控制系统;气动控制系统通过对航姿参考系统组件采集人体下肢运动信息,对人体当前的行走步态和运动模式进行识别;气动控制系统能够按照步态规律和行走模式适时地为左、右腿髋关节柔性助力组件,左、右腿膝关节柔性助力组件提供负压或者正压输入,从而为人体提供包括单独辅助髋关节运动、单独辅助膝关节运动及同时辅助膝关节和髋关节运动等三种行走辅助模式的行走辅助助力。
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公开(公告)号:CN110587613A
公开(公告)日:2019-12-20
申请号:CN201910975875.6
申请日:2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种负压气动柔性膝关节外骨骼实时反馈与闭环控制方法,所述外骨骼由控制器、微型气泵、两位三通负压气阀、两位三通正压气阀、IMU模块、气压传感器、负压旋转弹性体驱动器等组成;实时反馈与闭环控制方法包括:首先控制器对IMU模块采集人体下肢角度参数进行分析,对行走步态进行识别,然后建立负压弹性体驱动器在一个步态周期不同时刻提供的力矩输入方程,而后计算负压弹性体驱动器角度、气压与力矩三者之间的对应关系,最后构建气压-转速-气阀指令模型,微型气泵、两位三通负压气阀以及两位三通正压气阀按照模型指令,执行相应动作,通过负压弹性体驱动器为用户提供与步态周期和膝关节力矩需求匹配的辅助力矩。
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公开(公告)号:CN110555429A
公开(公告)日:2019-12-10
申请号:CN201910976053.X
申请日:2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种面向髋关节外骨骼的人体运动模式识别方法,该识别方法包括:首先进行自动校准,消除由于每次佩戴IMU模块时位置不准确所带来的影响;然后采用IMU模块采集并解算出左大腿和右大腿在人体矢状面的旋转角度信息,以及左大腿和右大腿运动时间信息;以采集到的这些角度参数和运动时间信息作为输入信号,采用基于规则的分类算法实现对人体上楼梯、下楼梯和平地行走模式的识别。本发明在保证高识别准确率的情况下,降低了算法的复杂程度,减少了存储量和计算量,具有鲁棒性好以及环境适应性强等优点,并可以直接移植到其他同类产品或者装置上实现同样的识别功能。
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公开(公告)号:CN110543922A
公开(公告)日:2019-12-06
申请号:CN201910975995.6
申请日:2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于膝关节外骨骼的实时行走模式识别方法,该识别方法包括:首先进行自动校准,消除由于每次佩戴IMU模块时位置不准确所带来的影响;然后采用IMU模块采集人体左、右大腿和小腿的旋转角度,并计算出膝关节角度;以采集到的这些角度参数作为输入信号,采用基于规则的分类算法实现对人体当前行走模式的识别。本发明在保证高识别准确率的情况下,降低了算法的复杂程度,减少了存储量和计算量,便于直接应用于下肢外骨骼、助行装置以及其他类需要该功能的产品中。
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公开(公告)号:CN110522458A
公开(公告)日:2019-12-03
申请号:CN201910976122.7
申请日:2019-10-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于膝关节外骨骼的步态实时识别方法,该识别方法包括:首先进行自动校准,消除由于每次佩戴IMU模块时位置不准确所带来的影响;然后采用IMU模块采集人体左、右大腿和小腿的旋转角度,并计算出膝关节角度;以左右腿膝关节角度参数和下肢运动时间作为输入信号,采用基于规则的分类算法实现对人体行走步态的实时识别。基于规则的分类算法包括采样规则、步态周期判断规则和步态分类判断规则,根据采样规则和步态周期判断规则,通过选取的采样点和多种特征与相应的条件和阈值组成步态分类判断规则来实现对步态的实时识别。本发明具有鲁棒性好以及环境适应性强等优点,并可以直接移植到其他同类产品或者装置上实现同样的识别功能。
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公开(公告)号:CN106420279B
公开(公告)日:2019-04-09
申请号:CN201611095059.9
申请日:2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于步态的可穿戴柔性膝关节机器人外骨骼装备,包括动力及控制系统(4)、左腿膝关节气囊执行组件(5)、右腿膝关节气囊执行组件(6)、左脚压力开关组件(7)、右脚压力开关组件(8)、左脚姿态传感器(9)、右脚姿态传感器(10),以及气管组件(11);所述控制电路系统(205)对微型气泵A(203)和微型气泵B(204)的输出流量进行实时控制,按照步态的规律为所述左腿膝关节执行组件(5)和所述右腿膝关节执行组件(6)提供正压和负压,在行走过程中为左、右腿提供与步态一致的辅助膝关节弯曲和伸展的转矩。
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公开(公告)号:CN106420277B
公开(公告)日:2019-01-01
申请号:CN201611095056.5
申请日:2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明公开了一种便携式柔性行走辅助装备,包括膝关节柔性执行机构(1)、气压形成机构(2)、柔性固定带(3)、气管(4);其中,在人行走过程中,所述气压形成机构(2)使膝关节柔性执行机构(1)气囊压强快速增大或减小,膝关节柔性执行机构(1)产生辅助膝盖弯曲、伸展的转矩。本发明采用人的自重作为装备的驱动力,不需要其他外带能源;执行部分采用采用气囊气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式,二者在人行走过程中相互补偿。本发明采用气动驱动和扭力弹簧弹力相结合的柔性驱动方式,结构惯性小,克服了一般腿部助力装备或者外骨骼机器人等刚性机构惯性大、容易造成人膝关节损伤、舒适性差等缺点,提高了装备的安全性和舒适性。
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公开(公告)号:CN106491319B
公开(公告)日:2018-12-25
申请号:CN201611092908.5
申请日:2016-12-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴型膝关节助力机器人,包括控制系统部件(1)、柔性执行机构(2,3)、足底薄膜压力传感器组(4,5)等。所述可穿戴型膝关节助力机器人以微型气泵为气动动力源,作用于膝关节的柔性执行机构(2,3)采用气囊增压与扭力弹簧蓄能相结合的柔性作用方式,基于足底薄膜压力传感器组(4,5)对步态参数的实时采集和反馈,膝关节助力机器人控制系统部件(1)对柔性执行机构(2,3)进行实时控制,在人行走过程中按照步态周期提供作用于辅助膝关节弯曲和伸展的柔性转矩,达到为下肢运动能力下降或者下肢运动部分失能人群提供柔性行走辅助的目的。
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