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公开(公告)号：CN111449915A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010337669.5
申请日：2020-04-26
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种髋膝双关节助行外骨骼，髋膝双关节助行外骨骼包括驱动装置、第一滑轮、第二滑轮、腰部穿戴件和膝关节助力器，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和拉动结构，第一滑轮与腰部穿戴件相连，第二滑轮与大腿穿戴件相连，拉动结构包括绕设于第一滑轮和第二滑轮上的线绳，线绳的两端分别与小腿穿戴件和驱动装置的输出端相连。则在使用时，可通过驱动装置驱动拉动结构，拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件以使小腿穿戴件相对大腿穿戴件运动，在拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件的同时，张紧的线绳使得第一滑轮与第二滑轮相互靠近，可较好地辅助膝关节和髋关节的运动耦合，对髋关节和膝关节同时进行有效助力，使用户保持自然步态行走。
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公开(公告)号：CN111374676A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010157489.9
申请日：2020-03-09
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请适用于人体地面反力分析技术领域，提供了一种人体地面反力间接测量系统、测量方法、装置、控制器以及计算机可读存储介质，该方法包括获取第一惯性测量单元采集的第一运动信息，获取第二惯性测量单元采集的第二运动信息，获取第三惯性测量单元采集的第三运动信息，根据第一运动信息以及第二运动信息判断待测量用户腿部与地面接触情况，基于对待测量用户腿部与地面接触情况的判断结果，根据预设算法逻辑对第三运动信息进行计算，得到与地面接触的待测量用户腿部的地面反力。本申请实施例具备对人体地面反力测量过程中成本较低、对被测量者的测量环境要求较低以及具备鲁棒性的效果。
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公开(公告)号：CN110478199A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910678098.9
申请日：2019-07-22
Applicant: 南方科技大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明提供了一种助力式膝关节外骨骼，包括穿戴组件、助力组件以及动力装置，穿戴组件包括绑定于腰部的腰部穿戴件、绑定于大腿上的大腿穿戴件以及绑定于小腿上的小腿穿戴件，动力装置与腰部穿戴件相连；助力组件包括用于拉动小腿穿戴件的鲍登线芯和用于引导鲍登线芯拉伸的鲍登线套，鲍登线套的顶端固定于动力装置上，鲍登线套的底端固定于大腿穿戴件上，鲍登线芯的两端分别与动力装置的输出端和小腿穿戴件相连。则在穿戴使用时，动力装置带动鲍登线芯拉动小腿穿戴件，以对膝关节的伸展运动起到助力作用。本发明提供的助力式膝关节外骨骼，结构紧凑，体型小，重量轻，降低了对人体正常行走步态的影响和限制。
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公开(公告)号：CN118830956B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202410974056.0
申请日：2024-07-19
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请属于动力假肢控制领域，具体公开了一种动力大腿假肢自适应协同控制方法、装置及设备，包括：获取健康用户跨越不同高度和/或不同宽度障碍物的运动轨迹示例；当假肢需要跨越障碍物时，根据残肢的髋关节角度和角加速度，将假肢的越障过程划分为越障初期、越障中期以及越障末期；在越障初期，选取一个膝关节轨迹示例结合髋关节角度确定假肢的膝关节控制角度；在越障中期和越障末期，选取两个膝关节轨迹示例进行插值，结合髋关节角度确定假肢的膝关节控制角度，采用动态运动基元算法将越障中期后段和越障末期前段的膝关节轨迹平滑连接，更新越障末期的膝关节控制角度。通过本申请，实现对动力大腿假肢的自适应协同控制，减少摔倒风险。
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公开(公告)号：CN111449915B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202010337669.5
申请日：2020-04-26
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种髋膝双关节助行外骨骼，髋膝双关节助行外骨骼包括驱动装置、第一滑轮、第二滑轮、腰部穿戴件和膝关节助力器，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和拉动结构，第一滑轮与腰部穿戴件相连，第二滑轮与大腿穿戴件相连，拉动结构包括绕设于第一滑轮和第二滑轮上的线绳，线绳的两端分别与小腿穿戴件和驱动装置的输出端相连。则在使用时，可通过驱动装置驱动拉动结构，拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件以使小腿穿戴件相对大腿穿戴件运动，在拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件的同时，张紧的线绳使得第一滑轮与第二滑轮相互靠近，可较好地辅助膝关节和髋关节的运动耦合，对髋关节和膝关节同时进行有效助力，使用户保持自然步态行走。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118700104A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410774453.3
申请日：2024-06-17
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请适用于外骨骼机器人技术领域，提供了一种下肢外骨骼机器人控制参数确定方法及下肢外骨骼机器人，该方法包括：在无电机的纯被动下肢外骨骼机器人的基础上增加驱动电机和鲍登线，通过获取目标对象的足底压力值，以及目标对象上佩戴的下肢外骨骼机器人的骨骼关节对应的传感器数据；根据足底压力值与预设阈值的对比结果，确定下肢外骨骼机器人的步态模式；当外骨骼机器人处于支撑相模式，根据足底压力值、骨骼关节的角度和角速度，确定驱动电机施加到鲍登线的拉力，实现采用单驱动电机为骨骼关节提供助力；当外骨骼机器人处于摆动相模式，根据骨骼关节的角度，确定驱动电机释放的鲍登线的长度，实现在复杂环境下高效地辅助负重行走。
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公开(公告)号：CN117103260B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202311094138.8
申请日：2023-08-28
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请适用于机器人技术领域，提供了一种穿戴式辅助负重机器人步态控制方法和装置，所述方法包括：获取穿戴有穿戴式辅助负重机器人的用户的人体步态相位，和穿戴式辅助负重机器人的支撑腿在设定时间段内与地面接触时产生的多个电流值；根据人体步态相位和多个电流值，确定穿戴式辅助负重机器人的目标步态相位；基于目标步态相位，对支撑腿的步态进行控制。与现有技术相比，本申请结合人体步态相位和穿戴式辅助负重机器人的支撑腿在设定时间段内与地面接触时产生的多个电流值确定目标步态相位，保证了穿戴式辅助负重机器人可以姿态稳定的跟随穿戴者运动，提高了人机协同行走的控制准确率和稳定性。
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公开(公告)号：CN110292507B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN201910496946.4
申请日：2019-06-10
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本发明提供了一种踝关节助力外骨骼，包括动力机构、离合器、外骨骼框架脚蹬、外骨骼框架，动力机构和离合器安装在外骨骼框架上，外骨骼框架脚蹬与外骨骼框架为活动连接；动力机构包括第一驱动机构、齿轮组、传动轴、卷簧、卷簧内圈、卷簧外圈、绳子，齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，第一驱动机构的输出轴驱动主动齿轮进行转动，从动齿轮能够带动传动轴进行转动，传动轴与卷簧内圈相连。本发明的有益效果是：本发明结合踝关节外骨骼机助力阶段时间短、功率高的特点，采用峰值功率放大机制，在非助力阶段，利用储能元件卷簧存储小功率的减速电机输出的功率，在助力阶段集中释放，进而可选择质量轻体积小的小功率电机，其附属机构质量也同样的减小。
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公开(公告)号：CN117533430A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311337360.6
申请日：2023-10-16
Applicant: 南方科技大学
IPC: B62D57/032 , G06F30/17 , G06F30/20
Abstract: 本发明公开了一种机械腿、机器人及扭矩优化设计方法。本发明的机械腿包括第一传动臂、第二传动臂和传动组件，第一传动臂用于与机器人的机身连接，第一传动臂包括有机架，机架设置有沿第一传动臂的长度方向延伸的导滑槽；第二传动臂与第一传动臂转动连接；传动组件包括有膝关节驱动电机、丝杆、滑座、连杆和曲柄，丝杆的一端与膝关节驱动电机的输出轴连接，另一端穿设于机架，滑座套设于丝杆，滑座上设置有插入至导滑槽中的导滑部，丝杆的转动能够驱动滑座沿丝杆的轴向移动，连杆的一端与滑座连接，另一端通过曲柄与第二传动臂连接。该机械腿通过结合滚珠丝杆机构和曲柄滑座机构，能够有效放大膝关节驱动电机的力矩。
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公开(公告)号：CN117379284A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311294490.6
申请日：2023-09-28
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本发明提供了一种髋关节外骨骼的控制方法、装置、终端设备及存储介质，包括：采集人体运动时的第一髋关节角度序列和力矩；对第一髋关节角度序列进行数据增强处理，得到第二髋关节角度序列，所述数据增强处理包括对第一髋关节角度序列进行加噪声处理、对第一髋关节角度序列进行幅值大小的缩放处理、以及对第一髋关节角度序列进行随机重采样处理的至少一项；将第二髋关节角度序列与力矩进行数据对齐，以构建训练数据集；基于训练数据集训练初始模型得到目标模型；将目标模型进行推理模型转化，通过底层控制逻辑实现髋关节外骨骼的控制。本申请可以减小训练数据集与实际应用时数据的差异，提高目标模型的适应性，提高力矩预测的准确性。
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