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公开(公告)号：CN114750130A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210329861.9
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种用于神经康复的柔性驱动手掌外骨骼机器人。本发明包括小臂支架、手掌组件、拇指组件、第一手指组件、小指组件以及柔性驱动组件；柔性驱动组件包括安装在柔性驱动电机、第一光轴、第二光轴、扭簧、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮轴、主动传动组件以及四个从动传动组件，主动传动组件和从动传动组件的输出端均固定连接一驱动绳的一端，五个驱动绳的另一端分别连接至拇指组件、三个第一手指组件和小指组件上；柔性驱动电机的转轴上安装有第一编码器，齿轮轴上安装有第二编码器。本发明通过驱动绳驱动能够帮助患者轻而易举地抓取物品，使整个外骨骼机器人轻巧方便，经济实惠而且拆卸方便。
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公开(公告)号：CN114734427A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210330474.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于医疗康复技术领域，具体涉及一种便携式手指外骨骼机器人。本发明包括小臂支架、手掌组件、手指组件以及手指驱动机构；手指驱动机构包括驱动电机、第一光轴、第二光轴、扭簧以及收放组件；驱动绳的一端固定缠绕在收放组件上，另一端固定连接至手指组件的末端；驱动电机的转轴上安装有第二编码器，第二光轴的末端安装有第一编码器。本发明通过患者在抓取物品时手指的弯曲动作带动驱动绳拉动第二光轴转动，通过第一编码器和第二编码器检测出了扭簧的转动角度，并结合扭簧的刚度和扭簧变化量，用胡克定律计算出抓取物品所需要的转矩，最后驱动电机转动输出扭矩，使患者能够轻而易举地抓取物品。
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公开(公告)号：CN113154001A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110219630.8
申请日：2021-02-26
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于绳驱动的超输入柔性驱动器。本发明包括两个柔性驱动器、铝型材、滑轨和绳，第一柔性驱动器固定到铝型材支座上，第二柔性驱动器固定到滑轨上，两个柔性驱动器之间通过绳连接，实现两个电机输出一个移动自由度冗余驱动；本发明结构简单，整体结构小巧、轻便，安装方便，具有较好的动力学特性。由于传动件采用绳驱动，大大降低了驱动器整体重量；由于引入电机超输入，能够同时保证驱动器输出位置与输出力矩达到预期值的功能；另外，通过编码器检测弹簧扭转变形，能够实时检测驱动器输出力的大小，并能够起到一定的缓冲作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114750130B
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202210329861.9
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种用于神经康复的柔性驱动手掌外骨骼机器人。本发明包括小臂支架、手掌组件、拇指组件、第一手指组件、小指组件以及柔性驱动组件；柔性驱动组件包括安装在柔性驱动电机、第一光轴、第二光轴、扭簧、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮轴、主动传动组件以及四个从动传动组件，主动传动组件和从动传动组件的输出端均固定连接一驱动绳的一端，五个驱动绳的另一端分别连接至拇指组件、三个第一手指组件和小指组件上；柔性驱动电机的转轴上安装有第一编码器，齿轮轴上安装有第二编码器。本发明通过驱动绳驱动能够帮助患者轻而易举地抓取物品，使整个外骨骼机器人轻巧方便，经济实惠而且拆卸方便。
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公开(公告)号：CN113183119B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202110219238.3
申请日：2021-02-26
Applicant: 北京大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明涉及一种基于绳驱动冗余柔性驱动器的可穿戴下肢外骨骼机器人。本发明包括左腿与右腿两组对称设置的腿部外骨骼结构；两组腿部外骨骼结构相同均包括两个超输入柔性驱动器，两个绷带结构和一个脚底板；每个超输入柔性驱动器均包括两个通过绳连接的柔性驱动器，输出一个转动自由度；两个超输入柔性驱动器再通过机械连接装置连接；其中一个绷带结构与一个超输入柔性驱动器连接，另一个绷带与机械连接装置连接；脚底板通过转接支架与另一个超输入柔性驱动器连接。本发明一方面可以应用到军事领域，为作战士兵提供助力，提高士兵行军运动能力；另一方面，可以为中风患者提供理疗帮助，改善患者在康复过程的恢复周期。
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公开(公告)号：CN114734427B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202210330474.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明属于医疗康复技术领域，具体涉及一种便携式手指外骨骼机器人。本发明包括小臂支架、手掌组件、手指组件以及手指驱动机构；手指驱动机构包括驱动电机、第一光轴、第二光轴、扭簧以及收放组件；驱动绳的一端固定缠绕在收放组件上，另一端固定连接至手指组件的末端；驱动电机的转轴上安装有第二编码器，第二光轴的末端安装有第一编码器。本发明通过患者在抓取物品时手指的弯曲动作带动驱动绳拉动第二光轴转动，通过第一编码器和第二编码器检测出了扭簧的转动角度，并结合扭簧的刚度和扭簧变化量，用胡克定律计算出抓取物品所需要的转矩，最后驱动电机转动输出扭矩，使患者能够轻而易举地抓取物品。
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公开(公告)号：CN113154001B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110219630.8
申请日：2021-02-26
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于绳驱动的超输入柔性驱动器。本发明包括两个柔性驱动器、铝型材、滑轨和绳，第一柔性驱动器固定到铝型材支座上，第二柔性驱动器固定到滑轨上，两个柔性驱动器之间通过绳连接，实现两个电机输出一个移动自由度冗余驱动；本发明结构简单，整体结构小巧、轻便，安装方便，具有较好的动力学特性。由于传动件采用绳驱动，大大降低了驱动器整体重量；由于引入电机超输入，能够同时保证驱动器输出位置与输出力矩达到预期值的功能；另外，通过编码器检测弹簧扭转变形，能够实时检测驱动器输出力的大小，并能够起到一定的缓冲作用。
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公开(公告)号：CN113183119A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110219238.3
申请日：2021-02-26
Applicant: 北京大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明涉及一种基于绳驱动冗余柔性驱动器的可穿戴下肢外骨骼机器人。本发明包括左腿与右腿两组对称设置的腿部外骨骼结构；两组腿部外骨骼结构相同均包括两个超输入柔性驱动器，两个绷带结构和一个脚底板；每个超输入柔性驱动器均包括两个通过绳连接的柔性驱动器，输出一个转动自由度；两个超输入柔性驱动器再通过机械连接装置连接；其中一个绷带结构与一个超输入柔性驱动器连接，另一个绷带与机械连接装置连接；脚底板通过转接支架与另一个超输入柔性驱动器连接。本发明一方面可以应用到军事领域，为作战士兵提供助力，提高士兵行军运动能力；另一方面，可以为中风患者提供理疗帮助，改善患者在康复过程的恢复周期。
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