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公开(公告)号：CN111906814A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010846456.5
申请日：2020-08-21
Applicant: 吉林大学
IPC: B25J17/00
Abstract: 一种由柔性驱动器驱动的膝关节属仿生机器人技术领域，本发明中仿生股骨和仿生胫骨上下排列，仿交叉韧带位于仿生股骨的仿生股骨髁和仿生胫骨的仿生胫骨髁之间，仿生股骨和仿生胫骨各有两对仿生肌肉对，仿生肌肉连接在仿生肌腱处并与固定环固定，本发明将超螺旋镀银尼龙纤维集成于一个驱动单元应用于膝关节，螺旋镀银尼龙纤维采用电热驱动收缩，可实现高响应、无滞后、易控的线性收缩，同时采用去离子水以及半导体制冷的快速制冷效果，能实现柔性驱动器的高频率驱动；本发明将螺旋镀银尼龙纤维、去离子水、半导体制冷设备集成在一个小型硅胶中，并采用磁流体密封设备对去离子水进行密封，能极好地将柔性驱动器运用到膝关节处。
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公开(公告)号：CN111716339A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010440454.6
申请日：2020-05-22
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种改进型柔性驱动器驱动的软体机器人模块及制作方法属仿生工程技术领域，本发明的4个驱动单元置于矩形壳体内，弹簧置于驱动单元中心，柔性驱动单元小柱形腔室顶端与顶盖固接；柔性驱动单元小柱形腔室底端与底盖固接；4根导线串接各1-4个柔性驱动器和柔性制冷器的正极；4根导线上端经4个通孔Ⅰ引出；4根导线下端经4个通孔Ⅱ引出，并与电源、控制面板、温度自感反馈系统连接。本发明的柔性驱动器可在1s内伸长30％、驱动3kg重载，首次将柔性制冷器运用到柔性驱动器中，将热敏电阻嵌入柔性驱动器中，随时为软体机器人模块精确提供反馈及控制，采用的热电致冷和制热，用两个锂电池作为电源，体积小、响应快，驱动效果更好。
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公开(公告)号：CN114997295B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202210578651.3
申请日：2022-05-25
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F18/2431 , G06F18/23213 , G06F18/214 , G06F18/10 , A61B5/11
Abstract: 一种基于LR‑ELM的下肢假肢运动识别方法属在线模式识别技术领域，本发明包括下列步骤：采集8名左侧膝上截肢患者的九种运动状态实验数据；使用特征处理后的数据训练改进ELM分类模型；保存隐含层输入权值ωbest和均值偏差矩阵B等参数；编写预测函数进行多种运动状态的实时预测；本发明利用LR算法和KNN算法结构简单的优势，对ELM算法进行结构改进，能有效缩减隐含层节点数量，减少待保存参数；利用PSO算法和BBO算法分别对隐含层偏差定向寻找最优解和优化每一维数据权重值，能大大提高算法准确率，实现实时预测截肢患者运动意图的功能。
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公开(公告)号：CN114795605B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210451804.8
申请日：2022-04-26
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种磁流变式膝关节假肢及控制方法属医疗器械技术领域，本发明的假肢接受腔、磁流变膝关节假肢、小腿和脚板自上而下顺序排列；磁流变膝关节假肢由转子组件、定子组件、运动测量控制组件、单轴压力传感器和腿管连接件组成，定子组件、运动测量控制组件、单轴压力传感器和腿管连接件自上而下顺序排列并固接；本发明基于磁流变的特性，其可控制调节的阻尼值范围较大，响应时间快，稳定性高，能自动适应起立/坐下、常速、慢速和快速的步态，能根据平地、上/下坡、下楼梯等运动环境自主调试，开发的配套控制方法可高度拟合人体的正常运动步态，本发明的假肢整体结构紧凑，质量轻便，可提高患者穿戴的舒适性，帮助膝上截肢患者重建行走的运动功能。
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公开(公告)号：CN114081692B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202111412678.7
申请日：2021-11-25
Applicant: 吉林大学
IPC: A61F2/74
Abstract: 一种小型被动机械关节用液压阻尼缸属医疗康复器械技术领域，本发明设有两个切换旋钮和两个调节阀，可实现无阻尼模式、下压锁死模式和双向可调阻尼模式，在无阻尼模式下，油路直接从下腔连接上腔，关节可灵活运转；在下压锁死模式下，活塞不能向下运动，关节可长时间稳定保持伸展而不能被压缩；在双向可调阻尼模式下，通过转动两个调节阀可得到不同的压缩和伸展阻尼，可适应不同关节刚度和阻抗需求。本发明将蓄能器设计在液压缸内部，体积小巧，结构紧凑，运动灵活，质量较小，既可对液压缸进行模式切换满足关节不同的运动状态需求，又可帮助实现关节的轻量化和小型化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111631847B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202010629386.8
申请日：2020-07-03
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种基于气动人工肌肉的变刚度柔性下肢假肢转弯器，包括上盖，下盖，滚珠，两个气动人工肌肉，两个弹簧和两个导气管。气体经导气管分别通过第一固定梁和第二固定梁中的通孔进入气动人工肌肉，根据不同转弯角度，调节进气量的大小，可以改变气动人工肌肉的刚度，进而调节转弯器的刚度。本发明采用基于气动人工肌肉的柔性变刚度系统，可以改善假肢穿戴者在转弯时的刚性冲击，提高残疾人行走舒适性，减少残肢皮肤磨损，根据不同转弯角度，进行刚度的实时调节，使假肢更好地模拟了人的步态。
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公开(公告)号：CN114997295A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210578651.3
申请日：2022-05-25
Applicant: 吉林大学
Abstract: 一种基于LR‑ELM的下肢假肢运动识别方法属在线模式识别技术领域，本发明包括下列步骤：采集8名左侧膝上截肢患者的九种运动状态实验数据；使用特征处理后的数据训练改进ELM分类模型；保存隐含层输入权值ωbest和均值偏差矩阵B等参数；编写预测函数进行多种运动状态的实时预测；本发明利用LR算法和KNN算法结构简单的优势，对ELM算法进行结构改进，能有效缩减隐含层节点数量，减少待保存参数；利用PSO算法和BBO算法分别对隐含层偏差定向寻找最优解和优化每一维数据权重值，能大大提高算法准确率，实现实时预测截肢患者运动意图的功能。
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公开(公告)号：CN114876998A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210311622.0
申请日：2022-03-28
Applicant: 吉林大学
IPC: F16F9/06 , F16F9/50 , F16F9/504 , F16F9/512 , F16F9/34 , F16F9/32 , F16F9/43 , F16F9/54 , A61F2/64
Abstract: 一种气液混合机械关节用智能阻尼缸属医疗康复器械技术领域，本发明的阻尼缸为气液混合型，缸体中设有两个调节阀，并由电机和STM32芯片控制，既可实时调节压缩和伸展时的阻尼力，又可针对不同运动状态自动切换运动模式；本发明的活塞杆部件在外力和气缸的气压作用下，活塞杆在缸体内上下运动，底部的气缸活塞在气缸内运动；调节阀中的金属球可视为单向阀，能控制液压油的单向流动；通过控制调节阀和针对油路的节流面积大小来调节液压缸阻尼力；由气缸中的气体压缩实现蓄能作用。本发明能自动判断运动状态，实现阻尼力双向实时调节适应不同关节所需，使假肢更加灵活；本发明结构紧凑，可实现机械关节轻量化。
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公开(公告)号：CN113456321B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110736421.0
申请日：2021-06-30
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种仿生主动膝关节，包括：两个支撑架；驱动电机；滚珠丝杆，其与驱动电机的动力输出轴传动连接；滚珠丝杆螺母；致动器框架，其为顶板、底板和两个侧板围合形成的框架结构；顶板和底板同时空套在滚珠丝杆上；膝关节弯曲弹簧，其套设在滚珠丝杆上，膝关节弯曲弹簧的一端抵靠在顶板上，另一端抵靠在滚珠丝杆螺母上；膝关节伸展弹簧，其套设在滚珠丝杆上，膝关节伸展弹簧的一端抵靠在底板上，另一端抵靠在滚珠丝杆螺母上；第一同步带轮，其同时连接在两个支撑架的上端；第二同步带轮，其同时连接在两个支撑架的下端；同步带，其与第一同步带轮和第二同步带轮分别啮合，并且与致动器框架固定连接；接受腔连接体，其与第一同步带轮连接。
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公开(公告)号：CN114360066A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210022415.3
申请日：2022-01-28
Applicant: 吉林大学
IPC: G06V40/20 , G06N3/00 , G06K9/62 , G06V10/764
Abstract: 一种基于BPSOGWO‑KNN的下肢假肢运动意图识别算法，属于模式识别技术领域，首先提取每个步态周期中称重传感器值刚大于16N开始的200ms时间窗内多传感器数据，进行去噪及去除异常数据，并对正常数据加上分类标签；提取时间窗内各维数据的7种时域特征值，使用BPSOGWO‑KNN算法进行特征选择；使用BBO算法对KNN分类器中的最近邻居值K和BPSOGWO‑KNN算法选择出的最优特征子集中的特征权重进行优化训练；将优化得出的最近邻居值K和特征权重值输入改进KNN分类器；本发明去除了冗余特征值，并根据特征值贡献不同，赋予不同权值，比较每种分类类别下到目标最近的K个邻居值的距离均值大小，进行模式识别，大大提高算法准确率，保证下肢截肢患者的使用安全。
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