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公开(公告)号:CN116872219A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202311148664.8
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及基于U‑K方程的机器人控制方法、电子设备及存储介质,该方法包括步骤:对机械臂进行正向运动学建模和动力学建模,得到动力学方程;对动力学方程进行处理,得到无约束状态下系统的加速度与系统的外力之间的关系;对约束状态下系统的加速度与系统的外力之间的关系添加系统约束;通过U‑K方程求解满足系统约束的约束力,得到约束力的精确表达式;通过约束力的精确表达式计算得到系统运动的精确运动方程,实现对机械系统的精确控制。本发明在系统动力学求解部分加入了基于U‑K方程的U‑K控制器,提高了系统的控制精度、效果以及快速响应。
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公开(公告)号:CN116869748B
公开(公告)日:2023-11-28
申请号:CN202311148642.1
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及助行器及其上坡助力下坡控速方法、系统、设备及介质,该系统包括:把手控制模块、助行器本体控制模块,把手控制模块与助行器本体控制模块通过无线局域网通信连接,把手控制模块用于调节助力等级和速度,助行器本体控制模块用于接收把手控制模块的指令控制轮毂电机实现力控效果。本发明采用力控方案,能够有效减少使用者推动助行器时力的大小,并且可以灵活设置助力等级和速度限制大小,方便针对不同坡度的上坡助力等级选择以及下坡时的控速选择;基于ROS2系统采用节点间话题订阅通讯的方式实现助行器上坡助力及下坡控速方案,可以保证把手控制程序与助行器本体的助力控速算法间的完全解耦,从而方便程序在不同平台间的移植。
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公开(公告)号:CN117084872B
公开(公告)日:2024-05-03
申请号:CN202311148639.X
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及基于颈部肌电的助行器控制方法、系统、介质及助行器,该系统包括:包括:肌电识别模块、助行器本体控制模块,肌电识别模块包括肌电采集设备、肌电控制单元,助行器本体控制模块包括上位机、下位机、电机驱动器。针对用户手部功能运动障碍,导致无法使用摇杆操控电动轮椅的问题,本发明提出了一种基于ROS2系统、采用颈部肌电来控制助行器移动的控制方案,该方案能够控制助行器进行基本的移动来到达目标位姿。基于ROS2节点设计的颈部肌电识别算法与轮椅底盘运动控制程序完全解耦,故可方便地移植到其他基于ROS2系统的轮椅或者订阅了/cmd_vel话题的其他移动机器人上,复用性极高。
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公开(公告)号:CN117494058B
公开(公告)日:2024-04-09
申请号:CN202410002323.8
申请日:2024-01-02
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F18/25 , A61B17/34 , A61B5/113 , A61B34/30 , A61B34/32 , G06F18/214 , G06F18/15 , G06N3/0455 , G06N3/08
Abstract: 本发明提供辅助手术机器人穿刺的呼吸运动预测方法、设备及介质,该方法包括步骤:获取采集的人体生理信号;对人体生理信号进行预处理,制作多源数据集;基于FEDformer模型通过预处理后的人体生理信号进行呼吸运动预测,得到目标的位置变化预测结果;根据目标的位置变化预测结果,控制手术机器人机械臂跟随目标的位置变化。针对穿刺手术机器人辅助穿刺下呼吸运动预测算法长时间预测时精度差的问题,本发明搭建了呼吸信号多源信息采集平台,以获取更丰富的呼吸数据,采用基于频域增强的FEDformer模型用于多源信息融合的呼吸运动预测,通过频域增强模块和频域注意力机制提高模型的预测表现。
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公开(公告)号:CN117494058A
公开(公告)日:2024-02-02
申请号:CN202410002323.8
申请日:2024-01-02
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F18/25 , A61B17/34 , A61B5/113 , A61B34/30 , A61B34/32 , G06F18/214 , G06F18/15 , G06N3/0455 , G06N3/08
Abstract: 本发明提供辅助手术机器人穿刺的呼吸运动预测方法、设备及介质,该方法包括步骤:获取采集的人体生理信号;对人体生理信号进行预处理,制作多源数据集;基于FEDformer模型通过预处理后的人体生理信号进行呼吸运动预测,得到目标的位置变化预测结果;根据目标的位置变化预测结果,控制手术机器人机械臂跟随目标的位置变化。针对穿刺手术机器人辅助穿刺下呼吸运动预测算法长时间预测时精度差的问题,本发明搭建了呼吸信号多源信息采集平台,以获取更丰富的呼吸数据,采用基于频域增强的FEDformer模型用于多源信息融合的呼吸运动预测,通过频域增强模块和频域注意力机制提高模型的预测表现。
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公开(公告)号:CN116880703B
公开(公告)日:2023-12-15
申请号:CN202311148631.3
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F3/0346 , G06F3/01 , G06F3/16 , A61G5/04 , A61G5/10
Abstract: 本发明涉及多模态人机交互操控方法、手柄、设备、介质及助行器,该手柄包括:主控单元、摇杆、模式转换开关;摇杆用于将摇杆转动的角度转换为模拟电压信号,主控单元用于与助行器本体控制模块通过无线局域网通信连接,离线语音识别模块及手势识别模块的集成,摇杆的模拟电压信号的采集,以及建立节点,定时读取摇杆、离线语音识别模块、手势识别模块的数据,整理并发布速度话题,离线语音识别模块用于识别语音,手势识别模块用于识别手势,模式转换开关用于切换操控手柄的人机交互模式。本发明除了集成传统摇杆操控方式之外,还集成了手势交互和语音交互的操控轮椅方式,使用者可以根据自身情况灵活选择不同的操控方式,适应性更强。
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公开(公告)号:CN117084872A
公开(公告)日:2023-11-21
申请号:CN202311148639.X
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及基于颈部肌电的助行器控制方法、系统、介质及助行器,该系统包括:包括:肌电识别模块、助行器本体控制模块,肌电识别模块包括肌电采集设备、肌电控制单元,助行器本体控制模块包括上位机、下位机、电机驱动器。针对用户手部功能运动障碍,导致无法使用摇杆操控电动轮椅的问题,本发明提出了一种基于ROS2系统、采用颈部肌电来控制助行器移动的控制方案,该方案能够控制助行器进行基本的移动来到达目标位姿。基于ROS2节点设计的颈部肌电识别算法与轮椅底盘运动控制程序完全解耦,故可方便地移植到其他基于ROS2系统的轮椅或者订阅了/cmd_vel话题的其他移动机器人上,复用性极高。
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公开(公告)号:CN116880703A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202311148631.3
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
IPC: G06F3/0346 , G06F3/01 , G06F3/16 , A61G5/04 , A61G5/10
Abstract: 本发明涉及多模态人机交互操控方法、手柄、设备、介质及助行器,该手柄包括:主控单元、摇杆、模式转换开关;摇杆用于将摇杆转动的角度转换为模拟电压信号,主控单元用于与助行器本体控制模块通过无线局域网通信连接,离线语音识别模块及手势识别模块的集成,摇杆的模拟电压信号的采集,以及建立节点,定时读取摇杆、离线语音识别模块、手势识别模块的数据,整理并发布速度话题,离线语音识别模块用于识别语音,手势识别模块用于识别手势,模式转换开关用于切换操控手柄的人机交互模式。本发明除了集成传统摇杆操控方式之外,还集成了手势交互和语音交互的操控轮椅方式,使用者可以根据自身情况灵活选择不同的操控方式,适应性更强。
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公开(公告)号:CN116869748A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202311148642.1
申请日:2023-09-07
Applicant: 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
Abstract: 本发明涉及助行器及其上坡助力下坡控速方法、系统、设备及介质,该系统包括:把手控制模块、助行器本体控制模块,把手控制模块与助行器本体控制模块通过无线局域网通信连接,把手控制模块用于调节助力等级和速度,助行器本体控制模块用于接收把手控制模块的指令控制轮毂电机实现力控效果。本发明采用力控方案,能够有效减少使用者推动助行器时力的大小,并且可以灵活设置助力等级和速度限制大小,方便针对不同坡度的上坡助力等级选择以及下坡时的控速选择;基于ROS2系统采用节点间话题订阅通讯的方式实现助行器上坡助力及下坡控速方案,可以保证把手控制程序与助行器本体的助力控速算法间的完全解耦,从而方便程序在不同平台间的移植。
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