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公开(公告)号：CN116890341A
公开(公告)日：2023-10-17
申请号：CN202310945687.5
申请日：2023-07-28
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于人机交互力的膝关节外骨骼安全控制方法，包括：获取外骨骼与穿戴者之间的人机交互扭矩；计算外骨骼与穿戴者之间的助力功率；进行膝关节外骨骼的异常助力模式识别；当识别到异常助力模式时，立即发送异常助力信号，停止执行当前助力指令。本发明能够实时将膝关节外骨骼正常助力与异常助力进行准确识别，可实现外骨骼运行过程中与穿戴者的安全控制。
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公开(公告)号：CN116270143A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211091827.9
申请日：2022-09-07
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于模块化的有源与无源膝关节外骨骼机器人，属于膝关节外骨骼技术领域；包括腰封、2个腿部机构、可拆卸驱动单元、绑缚和内衬；腰封套装在穿戴者的腰部；2个腿部机构对称竖直安装在腰封的下方，且安装在佩戴者的2个腿部；可拆卸驱动单元安装在腰封和其中1个腿部机构的侧壁；绑缚分别套装在穿戴者的大腿部分、膝盖部分和小腿部分；且绑缚与腿部机构连接，实现将腿部机构紧固在穿戴者的腿上；内衬分别设置在穿戴者大腿部分的绑缚内壁和穿戴者小腿部分的绑缚内壁，与穿戴者大腿和小腿接触；本发明解决了外骨骼功能单一，传统膝关节动力源拆结构安装复杂，控制感知元器拆装不便，实现满足动力源和控制传感器系统快速拆装的功能。
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公开(公告)号：CN113246179A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110661607.4
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了用于重载下肢助力外骨骼的无源重力补偿髋关节及机器人，髋关节包括髋关节单元、腰部转接件和大腿转接件；腰部转接件第一端与腰部组件固定连接；腰部转接件第二端与髋关节单元外侧固定连接；髋关节单元输出端能够转动，与大腿转接件第一端抱紧连接；大腿转接件第二端与大腿组件销轴连接。本发明所设计髋关节为无源重力补偿关节，采用液压弹簧能量转换原理，不需要机电、液压、气动驱动，未含有电子控制系统组件，可以高可靠、无限续航长时工作；基于液压弹簧与凸轮的集成化设计，可以在运动过程中的任意角度输出合适的辅助转矩，且不产生突变或冲击，具备超大转矩的柔顺输出能力，具有小型化、轻量化的优点。
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公开(公告)号：CN109048868A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201811118877.5
申请日：2018-09-25
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所 , 中国运载火箭技术研究院
Abstract: 本发明提供了一种下肢外骨骼机器人系统及其随动角度检测装置及控制方法，属于康复医疗器械的技术领域。所述装置包括壳体11、线位移传感器12、滑块13及导轨14，所述导轨14固定在所述壳体11上，所述壳体11用于固定在下肢外骨骼机器人的下肢上，所述滑块13用于固定在下肢外骨骼机器人的绑带上，且在外力作用下沿所述导轨14滑动，所述导轨14沿所述绑带的切线方向延伸，所述线位移传感器12用于检测所述滑块13的位移。该装置结构简单、可靠性强，且由于滑块与下肢外骨骼机器人的连接方式简单，便于拆卸更替，且该装置对外骨骼机器人的构造无特殊要求，因而具有适用面广、成本低的优点。
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公开(公告)号：CN115519563B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202211065785.1
申请日：2022-08-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明涉及基于髋关节搬抬助力外骨骼的控制手套，属于智能装备、机器人、穿戴装备领域；包括手套、5个柔性压力传感器、5个弹性传感器和无线通信模块；其中，手套为5指手套结构；手套的每个指腹处安装1个柔性压力传感器；手套的每个手指的背部安装1个弹性传感器；无线通信模块设置在手套的手腕处；佩戴者穿戴控制手套和外部骨骼；控制手套与外部骨骼之间通过无线通信模块实现通信；本发明实现一种可控、可调节的外骨骼主动助力方法，搬抬外骨骼主动助力可以用于减少穿戴者长时间重复作业造成的腰膝劳损。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113408066B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN112460216B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202011181757.7
申请日：2020-10-29
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: F16H25/22 , F16H57/12 , F16D27/108 , H02K7/06
Abstract: 本发明属于机电伺服技术领域，尤其是涉及一种水平安定面双通道传动消隙控制机电作动器。本发明提出的水平安定面双通道传动消隙控制机电作动器总体技术方案，相比传统机电作动器结构布局与功能形式，具备更高的安全性和可靠性，能够确保安定面的位置锁定和间隙消除，同时嵌套式滚柱丝杠副大大提高作动装置的集成化程度，具备大推力、大功率，该技术方案可推广应用至现有民用客机、军用运输机、天地往返飞行器的水平安定面中，也可应用于工业机床或舱门作动领域。
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公开(公告)号：CN113408066A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110661622.9
申请日：2021-06-15
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 北京精密机电控制设备研究所
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供基于子空间的膝关节外骨骼人机姿态偏差辨识方法及装置，所述方法包括：获取膝关节外骨骼施加的力矩τ；将所述力矩τ输入状态空间模型，获取可用于人体姿态修正的角度信息，其中，所述状态空间模型对膝关节外骨骼关节角度与人体实际膝关节角度进行偏差辨识。本发明通过建立外骨骼关节力矩与膝关节姿态偏差的状态空间模型，利用子空间算法对模型进行辨识，获取修正后的人体姿态数据，从而实现在穿戴外骨骼状态下人体姿态的精确解算。
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公开(公告)号：CN110900568A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911083616.9
申请日：2019-11-07
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
Abstract: 一种腰部助力外骨骼机器人，背部绑缚结构(25)将背部连接组件(4)穿戴于人体背部；腰部绑缚结构(26)将腰部连接组件(3)穿戴于人体腰部；人体穿戴好外骨骼机器人后，背部连接组件(4)始终与人体背部贴合，腰部连接组件(3)始终与人体腰部贴合；在弯腰搬抬物体过程中，大腿组件(2)与人体大腿保持贴合，大腿组件(2)与背部连接组件(4)能够检测人体腿部与背部姿态变化，在人体弯腰过程中提供支撑力，实现弯腰助力；在行走搬运物体过程中，腰部关节组件(1)驱动大腿组件(2)相对腰部连接组件(3)运动，不干扰人体正常行走，同时大腿组件(2)能够为物体提供支撑力，在大腿组件(2)支撑作用下减少人体手臂的力。
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公开(公告)号：CN119513803A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411486068.5
申请日：2024-10-23
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于运动参数融合的人体运动状态识别系统及方法，属于穿戴式外骨骼技术领域。该方法实时监控大腿处惯性传感器的角度与角速度数据，通过惯性传感器数据变化规律、运动监控参数设计、双腿惯性传感器的交叉验证，实现在搬抬助力和行走助力模式的自适应切换。在搬抬模式下，助力起始点基于人髋关节打开趋势，辅助人体髋关节打开，减少人体发力；在行走模式下，助力起始点基于人体腿部触地时间点，使得人体蹬地力矩增大，从而提供人体行走速度，减少人体自身行走发力力矩。
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