穿戴式动力膝关节康复装置

    公开(公告)号:CN107049701A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710020830.4

    申请日:2017-01-12

    Inventor: 王启宁 周志浩

    Abstract: 本发明涉及一种穿戴式动力膝关节康复装置,其特征在于:包括上支板和下支板;在所述上支板上设置有推杆驱动机构,所述推杆驱动机构的输出端为输出直线运动的推杆,所述推杆的端部与横连杆紧固连接,所述横连杆两端分别与连杆的一端铰接,所述连杆的另一端与所述下支板铰接;在所述上支板的下端固定设置有第一齿轮,在所述下支板的上端固定设置有第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。

    一种基于整体脚板的离散柔性趾关节

    公开(公告)号:CN102871780B

    公开(公告)日:2015-01-07

    申请号:CN201210410861.8

    申请日:2012-10-24

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 王启宁 王龙

    Abstract: 本发明涉及一种基于整体脚板的离散柔性趾关节,它包括固定连接在整体脚板上的一电机,所述电机的输出端通过一滑动副连接一连杆,所述连杆的另一端铰接在一压块上端,所述压块的下端铰接一定位板,所述定位板固定连接在所述整体脚板前端。本发明具有运动连贯性好、可独立安装或更换、可以为使用者的小腿运动提供离散柔性动力的优点,能够广泛的用于各种脚假肢当中。

    一种电机驱动小腿假肢的阻尼控制方法

    公开(公告)号:CN104207865A

    公开(公告)日:2014-12-17

    申请号:CN201410479753.5

    申请日:2014-09-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种电机驱动小腿假肢的阻尼控制方法,其步骤为:将踝关节主传动机构上电机与驱动装置断开;电机在人体重心运动产生的外力作用下被动转动产生交流的感应电压,此时该电机工作在发电机状态;在电机输出端连接由二极管构成的全桥整流电路,将电机感应出的交流电压整流成直流电压;采用三极管或者MOS管将全桥整流电路输出端短接形成闭合回路,由全桥整流电路输出的直流电压产生直流电流;采用脉冲宽度调制信号控制三极管或者MOS管的导通/断开,产生可控的直流电流;该可控的直流电流在电机磁场中产生不同的电机阻尼,进而产生阻碍关节转动的阻转力矩,实现阻尼控制。本发明可以广泛在人体假肢控制领域中应用。

    一种磁流变制动踝关节
    54.
    发明授权

    公开(公告)号:CN102922535B

    公开(公告)日:2014-11-19

    申请号:CN201210408698.1

    申请日:2012-10-24

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种磁流变制动踝关节,其特征在于:它包括一假肢脚板,假肢脚板的后部顶面设置有两支架,每一支架通过一转轴连接一摆动框的一侧,摆动框内设置有一减速器,减速器的壳体顶部与摆动框的顶部固定连接;摆动框一侧固定连接一电机,电机的输出端驱动减速器的各级齿轮转动,减速器的输出齿轮为一不完全齿轮,不完全齿轮的输出轴与两支架上的转轴同心,不完全齿轮的底端穿出减速器壳体与假肢脚板固定连接;与电机相对的减速器壳体另一侧固定连接有一磁流变液箱,磁流变液箱的内部设置有磁流变液,磁流变液内设置有一连接不完全齿轮输出轴的叶轮,磁流变液箱外部设置有连接供电设备的线圈。本发明可以广泛应用于人体假肢和智能机器人的踝关节生产过程中。

    一种膝关节柔性辅助康复装置

    公开(公告)号:CN103099719B

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201310032825.7

    申请日:2013-01-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种膝关节柔性辅助康复装置,它包括大、小腿连接机构、活动范围调节机构和柔性控制机构。活动范围调节机构包括内壳和外壳,内壳与大腿连接机构连接,内壳的中心设置有花键,花键连接摆动轮,摆动轮上设置有一对摆动杆;外壳与小腿连接机构连接;外壳为内齿圈,外壳设置有一对凸缘,在两凸缘之间与两摆动杆设置有一对限位按钮,两限位按钮分别连接扇形齿轮;其上部分别连接一指针;在外壳设置有封盖。柔性控制机构包括外壳和内壳,内壳与小腿连接机构左侧连接;外壳与大腿连接机构的左侧连接,外壳中心设置有转轴,转轴固定连接一按钮,转轴内侧夹设有一片弹簧,片弹簧两端固定在内壳内壁上。本发明可广泛应用于膝关节康复的研究,服务于医疗康复事业。

    一种基于足底压力的步态分析方法

    公开(公告)号:CN102670207B

    公开(公告)日:2013-09-04

    申请号:CN201210150499.5

    申请日:2012-05-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于足底压力的步态分析方法,其步骤为:(1)通过四个压力传感器采集脚底压力信号;(2)对采集到的脚底压力信号进行步态相位分析:比较四个压力传感器采集到的压力和与预设阈值的大小,当四个压力传感器采集到的压力和小于预设阈值时,脚底处于摆动相;反之,脚底处于支撑相;(3)根据脚底压力信号判断本次步态相位分析结果与前一次步态相位分析结果是否发生切换:若发生步态相位的切换,则在此时间点进入下一步;(4)在步态相位发生切换的时间进行基于步态相位的下肢运动模式分析;(5)根据下肢运动模式分析结果判断是否需要结束步态分析,若不需要结束,则返回步骤(1)。本发明能为智能下肢假肢的控制提供丰富的人体运动信息,可广泛应用于步态模式识别领域。

    一种直驱踝关节
    57.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102897244A

    公开(公告)日:2013-01-30

    申请号:CN201210409845.7

    申请日:2012-10-24

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 王启宁 王龙

    Abstract: 本发明涉及一种直驱踝关节,其特征在于:它包括一假肢脚板,所述假肢脚板的后部顶面设置有两支架,每一所述支架通过一转轴连接一摆动框的一侧,所述摆动框内设置有一减速器,所述减速器的壳体顶部与所述摆动框的顶部固定连接;所述摆动框固定连接一电机,所述电机的输出端驱动所述减速器的各级齿轮转动,所述减速器的输出齿轮为一不完全齿轮,所述不完全齿轮通过与所述转轴同心的一中心轴转动连接在所述减速器壳体内,且所述不完全齿轮的底端穿出所述减速器壳体与所述假肢脚板固定连接。本发明结构紧凑,且能够实现类似人体踝关节的背屈和跖屈动作,它可以广泛应用于人体假肢和智能机器人的踝关节生产过程中。

    一种行走机器人多电机控制系统

    公开(公告)号:CN101295179B

    公开(公告)日:2010-04-07

    申请号:CN200810114507.4

    申请日:2008-06-03

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: Y02P90/02

    Abstract: 本发明涉及一种行走机器人多电机控制系统,其特征在于包括:一上位机,一由FPGA芯片组成的总控制器,所述总控制器与所述上位机通过通信接口连接,所述总控制器中预设有软件系统,其发出的控制信号输送至步态控制器,由所述步态控制器将换向信号发送至机器人的多个电机,所述总控制器通过内部总线连接PWM计数器,发出脉宽调制信号及地址信号以控制相应的电机的转速,装设在机器人腿部和脚底的传感器检测各电机的角度信号,并将角度信号输送至传感信号处理器,所述传感信号处理器再将所测得的角度信号转化为数字信号输送至所述总控制器中。本发明具有比专用控制芯片更强而且更灵活的控制功能,并可配合上位机CPU完成高级决策控制功能。

    一种基于被动运动方式的双足类人机器人

    公开(公告)号:CN101391417A

    公开(公告)日:2009-03-25

    申请号:CN200810225507.1

    申请日:2008-11-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于被动运动方式的双足类人机器人,其特征在于:它包括仿生弹性机械腿,传动躯干和机械手臂;两条机械腿的髋壳一前一后各具有一凸臂,两凸臂的伸出段分别固定连接两上肢驱动轴的一端,上肢驱动轴的另一端固定连接一连杆的一端,连杆的另一端固定连接一摇杆的一端,摇杆的另一端固定连接传动躯干外侧的一上肢半轴;机械手臂包括一上肢,上肢半轴的一端连接上肢,另一端分别穿过传动躯干的上部后对接;上肢半轴的对接处设置有一连接管,其中一上肢半轴通过螺钉与连接管固定,另一上肢半轴与连接管为松配合。本发明采用主被动相结合的运动方式,通过被动机械结构关联肢体,实现双足运动的能量最优化,可广泛应用于有足机器人研究,服务机器人开发和医疗卫生等领域。

    一种主被动运动结合的弹性机械腿

    公开(公告)号:CN101138995A

    公开(公告)日:2008-03-12

    申请号:CN200710120157.8

    申请日:2007-08-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种主被动运动结合的弹性机械腿,它包括:一髋壳,一驱动装置;一齿轮轴、一曲柄轴和一摇杆轴;一轴承,设置在齿轮轴的两端;一膝关节,其与大腿的下部连接;膝外壳内设置有一电磁铁;一膝关节底座,其外侧设有一连接大腿弹簧的拉杆;髋关节与膝关节之间并联有弹簧储能机构;膝关节的下部与小腿连接;一踝关节,与小腿的下部连接,由一底座、一对中心轴和一转轮组成;一弹性减震机械脚,通过中心轴与踝关节连接;踝关节底座与机械脚的内侧板转动连接;膝关节与踝关节之间并联有弹簧储能机构;转轮设置在一内侧板外侧,小腿弹簧储能装置的一端连接在转轮上;一限位块设置在底座上表面;一嵌入式实时控制单元;以及一安装有控制软件的运动控制系统。

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