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公开(公告)号:CN118902463A
公开(公告)日:2024-11-08
申请号:CN202411158577.5
申请日:2024-08-22
Applicant: 东南大学 , 南京先端机器人技术研究院有限公司
IPC: A61B5/22
Abstract: 本发明提供了一种用于肌张力评估的力反馈装置及方法,其中装置包括支撑机构、刚度调整机构、扭矩输出机构、电吸附装置、传感器单元、控制处理单元和电源模块。力反馈装置的力感知利用弹性元件实现,同时通过特殊设计的变刚度机构可以改变弹性元件和输出点之间的有效杠杆臂长度,进而实现装置的表征刚度可控,测量弹性元件在负载下的形变量即可计算获得反馈力,用户在按压扳机过程中感受到的装置刚度是可控的,为用户提供了更高质量的刚度反馈和力反馈,同时弹簧的特性也使得本发明的力反馈装置具备更高的安全性。本发明通过所设计的电吸附装置的通断可以控制装置力觉交互功能的开关。
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公开(公告)号:CN118752510A
公开(公告)日:2024-10-11
申请号:CN202410977751.2
申请日:2024-07-22
Applicant: 东南大学 , 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司
IPC: B25J13/00
Abstract: 本发明公开了一种基于磁流变液结构的可穿戴式三自由度力反馈手控制器,电机‑连杆结构为刚性机构,磁流变液系统为柔性机构,二者结合,得到了基于刚柔结合的力反馈手控制器,提高了力反馈的安全性。手控制器的基座处,偏航、俯仰方向的两个转动自由度相串联,手肘处继续串联了一个偏航方向的自由度。在手控制器末端之前,增添了一个磁流变液系统,通过电机的编码器和波纹管上搭载的应变片系统,可以得到末端的位姿,实现对物体的三自由度控制。磁流变液系统可根据力反馈指令的大小调节其刚度,如果力反馈指令过大,即可降低刚度,避免过大的力反馈对操作员产生伤害,增添系统的安全性。此外,磁流变液系统可作为串联弹性执行器,读取手部的位移倾向,增大电机的输出力矩。
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公开(公告)号:CN110420107B
公开(公告)日:2022-03-08
申请号:CN201910669502.6
申请日:2019-07-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种绳索驱动三自由度的训练机器人,包括机器人本体和有源无源混合驱动系统,机器人本体包括前臂外环、前臂内环和手部圆环,通过绳索驱动使用者腕关节进行训练,可避免使用者与机器人之间的关节不对准现象,且能够适应不同肢体长度,减轻使用者负载重量,能够有效增加训练的舒适度,提高训练效率,有源无源混合驱动系统能够在训练过程中提供大输出、高带宽的力反馈,辅助患者进行康复训练。
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公开(公告)号:CN111243706A
公开(公告)日:2020-06-05
申请号:CN202010061021.X
申请日:2020-01-19
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了基于变阻抗演示学习的上肢康复机器人训练任务生成方法,依次建立人机交互模型、TP-GMM学习、局部刚度估计、轨迹回归以及任务泛化等步骤生成具有多样性的训练任务。本发明综合考虑任务的轨迹,交互力与阻抗信息,因此该方法生成的训练任务,让患者不仅模仿治疗师/技术员的运动行为,还模仿他们与上肢康复机器人交互中的变阻抗策略。本发明首次将TP-GMM建模方法用于上肢康复机器人训练任务的编码中,可实现任务的变起始点/目标点的泛化功能。本发明解决了训练任务多样化所需的复杂编程问题,可减少治疗师/技术员实时为患者调整任务参数以增加多样性的既枯燥又繁琐的工作量,提高康复训练效率。
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公开(公告)号:CN108187310B
公开(公告)日:2019-05-31
申请号:CN201711395042.X
申请日:2017-12-21
Applicant: 东南大学
IPC: A63B23/12
CPC classification number: A63B23/12
Abstract: 本发明公开一种基于力觉信息和姿态信息的肢体运动意图理解与上肢康复训练机器人及其控制方法,通过姿态传感器分别获取人体手臂的各个姿态信息,并输入至控制器,人体手臂发力通过摇杆作用于六维力传感器上,六维力传感器输入相应信号至控制器,控制器将获取到的姿态参数以及力觉参数,通过建立的意图识别模型解算,并控制康复训练机器人做出相应动作,对康复训练机器人实现控制,以实现微弱主动力下的辅助主动训练。
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公开(公告)号:CN108056898A
公开(公告)日:2018-05-22
申请号:CN201711394155.8
申请日:2017-12-21
Applicant: 东南大学
IPC: A61H1/02
CPC classification number: A61H1/0218 , A61H1/0237 , A61H2201/1642 , A61H2201/5061 , A61H2205/10 , A61H2230/625
Abstract: 本发明公开一种基于下肢连杆模型和力觉信息的虚拟场景交互式康复训练机器人及其控制方法,将人体腿部的大腿小腿和足部等效成三连杆串联机械臂,构建人体腿部重力补偿模型,通过Kinect检测患者腿部姿态,通过康复机器人上的力传感器检测患者肢体与康复机器人之间的相互作用力,然后针对该模型设计渐进式康复训练方法,根据设置好的减重比率,通过判断足底力数据,控制康复机器人运动。本发明适用范围广,通过补偿参数的修正能够获取不同体型的患者相对应的补偿模型,亦降低重量补偿模型的计算误差,潜移默化中使患者获得康复。
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公开(公告)号:CN106779045A
公开(公告)日:2017-05-31
申请号:CN201611082787.6
申请日:2016-11-30
Applicant: 东南大学
IPC: G06N3/00 , G06F3/01 , A63B23/035 , A61H1/02
CPC classification number: G06N3/008 , A61H1/02 , A61H2201/5007 , A61H2230/00 , A63B23/03575 , G06F3/011
Abstract: 本发明公开一种基于虚拟场景交互的康复训练机器人系统及其使用方法,包括虚拟交互场景模块、视觉信息采集模块、生理参数采集模块、力测量模块、状态监控模块、指令生成模块和康复训练机器人等部分,状态监控模块以界面显示生理参数采集模块、力测量模块测得的信息以及康复训练机器人输出的运动状态并发送给指令生成模块,指令生成模块根据状态监控模块和虚拟交互场景模块提供的信息生成控制指令并分别发回上述两模块,康复训练机器人负责实现主动康复情形下的力反馈输出和被动康复训练情形下牵引患者进行康复训练。本发明可为康复训练机器人提供一个实时、友好,具有视觉、听觉、触觉多感知反馈的虚拟场景交互系统,可以激励患者主动地康复训练。
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公开(公告)号:CN118769275A
公开(公告)日:2024-10-15
申请号:CN202410977752.7
申请日:2024-07-22
Applicant: 东南大学 , 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司
IPC: B25J13/00
Abstract: 本发明公开了一种三轴交于一点的绳驱动手腕力反馈装置,其结构包括基座、第一级传动机构、第二级传动机构、第三级传动机构、电机、手柄和控制电路,整个力反馈手腕装置为串联结构,每级传动机构串联连接,第一级传动机构与基座相连,第三级传动机构与手柄相连;每级传动机构都通过钢丝绳传动将电机偏置,分别有两条钢丝绳实现两个方向的传动;绳轮一端与连杆相连,一端与绳轮相连并通过钢丝绳两端圆柱头通由绳头挡片固定在绳轮及连杆上;绳轮与电机轴直连,通过紧定螺钉压紧;电机通过螺纹固定在连杆上;连杆通过轴系与上级连杆相连;三自由度转动通过电机偏置的方法实现三转动轴交于一点。本发明用于三自由度手腕力反馈,结构紧凑,操作性能优异,易于安装,可应用于多种场景。
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公开(公告)号:CN109003301B
公开(公告)日:2022-03-15
申请号:CN201810737327.5
申请日:2018-07-06
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计方法及康复训练系统,该系统包括基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计模块、情景交互式康复训练虚拟场景模块和三维关节点运动轨迹数据库。基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计模块将OpenPose算法得到的二维人体关节点与Kinect的深度信息相融合得到三维人体关节点。情景交互式康复训练虚拟场景部分搭建基于Unity3D平台的渐进式康复训练虚拟场景,并实现虚拟代理的运动控制等功能。三维关节点运动轨迹数据库用于存储和读取患者在康复训练过程中各关节点的运动轨迹数据。该系统能够实时捕捉三维人体关节点的空间坐标,情景交互式康复训练生动有趣,能够根据患者的情况提供针对性的康复训练。
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公开(公告)号:CN113509352A
公开(公告)日:2021-10-19
申请号:CN202110562915.1
申请日:2021-05-24
Applicant: 东南大学
IPC: A61H1/02
Abstract: 本发明提供了一种绳索康复机器人运动学参数标定和解算方法及系统。本发明在一种绳索牵引上肢康复机器人的基础上,利用机器人自带的编码器和IMU(惯性测量单元)两种传感器实现,首先在使用绳索康复机器人进行康复训练前对患者的运动学参数进行标定,再在使用绳索康复机器人进行康复训练过程中根据患者的手臂姿态实时解算出当前肩关节中心位置。本发明仅使用编码器和IMU两类传感器即可有效标定绳索机器人的运动学参数,并在康复训练过程中实时解算相关参数,提高了运动学模型的准确性和控制精度,成本低,安装与操作简单。
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