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公开(公告)号:CN111110245B
公开(公告)日:2024-06-04
申请号:CN202010037663.6
申请日:2020-01-14
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明涉及一种人体下肢多传感测量系统,属于外骨骼机器人和人机协同控制领域;包括大腿柔性松紧布料、外侧大腿板、大腿板惯性单元传感器、角编码器、2根长钢丝绳、2根短钢丝绳、力传感器、外侧小腿板、小腿板惯性单元传感器、小腿无线型肌电传感器、小腿柔性松紧布料、内侧小腿板、凸起、内侧大腿板、膝盖包裹板和大腿无线型肌电传感器;同时在测量系统中,集成了四种测量传感器,并经过设计实现各测量传感器相互之间的协作配合测量,最终实现了实时对人体下肢多块肌肉肌电信号采集、多种运动角度、位姿信号测量、屈/伸运动状态力学信号测量。
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公开(公告)号:CN111643321B
公开(公告)日:2023-05-12
申请号:CN202010365183.2
申请日:2020-04-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本发明属于生物特征识别技术领域,具体涉及一种基于sEMG信号的外骨骼关节角度预测方法及系统。通过对sEMG信号采集、滤波处理、特征提取,得到sEMG多维联合特征矩阵数据集,并将数据集分为训练数据集和测试数据集。采用复合权重粒子群优化长短时间记忆(IPSO‑LSTM)网络进行模型训练,实现有效提取sEMG信号中的具有时间相关性与空间相关性的时间序列信息,以解决LSTM模型中迭代次数、学习速率、隐含层神经元参数较难确定和网络过拟合问题,进一步改善了模型的精准度。
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公开(公告)号:CN110755070B
公开(公告)日:2022-07-05
申请号:CN201910804483.3
申请日:2019-08-28
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 基于多传感器融合的下肢运动位姿快速预测系统,包括表面肌电传感器、惯性传感器、位姿响应模块、位姿解算模块和外部辅助装置。外部辅助装置穿戴在穿戴者腰部和下肢上;表面肌电传感器实时获取穿戴者下肢各肌肉表面肌电信号;惯性传感器固定在外部辅助装置上;位姿响应模块根据采集的各肌肉表面肌电信号时序确定当前下肢各肌肉表面肌电信号对应的运动状态;位姿解算模块将惯性传感器采集的各关节运动角度与解算估计出的关节运动角度进行短时动态加权数据融合,实时获得穿戴者下肢运动姿态和关节的位置坐标。本发明同时提供了下肢运动位姿快速预测方法。本发明能够对人体下肢运动位姿进行快速预测,同时提高了连续运动量的估计精度。
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公开(公告)号:CN107351057A
公开(公告)日:2017-11-17
申请号:CN201710422109.8
申请日:2017-06-07
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: B25J9/00
CPC classification number: B25J9/0006
Abstract: 一种基于移动平台的辅助外骨骼机器人,涉及仿生可穿戴外骨骼机器人领域;包括下肢人体仿生外骨骼的机械结构、外骨骼移动平台、髋部仿生结构和背部安装板;外骨骼移动平台位于底端;下肢人体仿生外骨骼的机械结构固定安装在外骨骼移动平台的上表面;髋部仿生结构固定安装在下肢人体仿生外骨骼的机械结构的顶端;背部安装板固定安装在髋部仿生结构的后部;本发明通过改进传统的下肢外骨骼结构形式,增加智能辅助移动平台结构,对各关节自由度集成化,在满足不同运动环境下这个系统辅助运动功能,轻量化结构形式,增强了人机安全性和使用舒适度,提高了新型外骨骼辅助功效和扩大了其运用领域。
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公开(公告)号:CN107181396A
公开(公告)日:2017-09-19
申请号:CN201710312808.7
申请日:2017-05-05
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种并联MOS管均流及短路保护电路,涉及电子电路的技术领域以电力电子领域;包括开关量监测电路、模拟量监测电路、快速监测电路、MOS管并联均流电路、驱动电路、主控电路、主控电路和主控电路;其中,开关量监测电路的一端与主控电路连接;开关量监测电路的另一端分别与主控电路和模拟量监测电路的一端连接;模拟量监测电路的另一端与快速监测电路连接;快速监测电路分别与主控电路和MOS管并联均流电路的一端连接;MOS管并联均流电路分别与驱动电路和外部母线电压连接;本发明实现了每个MOS管流过的电流和开关速度相等,能够迅速有效的检测到MOS当前运行状态;电路搭建简单可靠,占用PCB板的面积较小。
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公开(公告)号:CN115886795B
公开(公告)日:2024-07-23
申请号:CN202211216711.3
申请日:2022-09-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种用于下肢助力外骨骼系统的地形坡度预测方法,包括:采集双侧大小腿、足底的惯性测量单元(IMU)数据和足底压力传感器数据;进行步态周期划分、滤波和归一化处理;训练CNN‑LSTM模型;使用最优模型对测试人员的行进坡度进行实时预测。本发明可实现地形环境坡度预测的精度,且在动态响应指标上会有跨越性的提高,易实现。
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公开(公告)号:CN115886795A
公开(公告)日:2023-04-04
申请号:CN202211216711.3
申请日:2022-09-30
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种用于下肢助力外骨骼系统的地形坡度预测方法,包括:采集双侧大小腿、足底的惯性测量单元(IMU)数据和足底压力传感器数据;进行步态周期划分、滤波和归一化处理;训练CNN‑LSTM模型;使用最优模型对测试人员的行进坡度进行实时预测。本发明可实现地形环境坡度预测的精度,且在动态响应指标上会有跨越性的提高,易实现。
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公开(公告)号:CN115741637A
公开(公告)日:2023-03-07
申请号:CN202211351450.6
申请日:2022-10-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 一种髋关节外骨骼搬抬与行走助力混合控制方法,包括:S1、利用髋关节外骨骼左右两侧的角度和角速度传感器得到左右髋关节的角度和角速度,基于左右髋关节的角度确定第一联动状态变量x以及第二联动状态变量y;S2、基于两个联动状态变量x、y确定穿戴者的运动模式,所述运动模式包括行走运动和搬抬运动;S3、根据穿戴者所处的行走运动或搬抬运动模式,助力控制器控制外骨骼进入相应左右髋关节助力状态,根据左右髋关节角速度,助力控制器对左右髋关节施加辅助力。本发明可以对行走与弯腰搬抬两种运动模式进行有效识别,根据运动模式对髋关节进行相应的助力,提升了助力效率,降低了搬运者的体能消耗。
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公开(公告)号:CN115648183A
公开(公告)日:2023-01-31
申请号:CN202211352284.1
申请日:2022-10-31
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
Abstract: 本申请公开了一种气动肌肉驱动的柔性膝关节外骨骼,涉及智能装备、机器人、穿戴装备领域,包括大腿固定板、小腿固定板、仿生关节、气动肌肉模块;仿生关节连接于大腿固定板和小腿固定板之间,以使大腿固定板和小腿固定板之间的瞬心轨迹与膝盖的顺心轨迹一致;气动肌肉模块包括气动肌肉、第一钢丝绳、第二钢丝绳、联动机构,气动肌肉连接于大腿固定板正对大腿正面位置,第一钢丝绳的一端连接于气动肌肉的输出端、另一端与联动机构连接,第二钢丝绳的一端与联动机构连接、另一端与小腿固定板连接,气动肌肉用于驱动第一钢丝绳运动来驱动联动机构运动、联动机构运动带动第一钢丝绳拉紧。提高了膝部助力外骨骼柔顺性、与关节运动匹配度高。
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公开(公告)号:CN110101544B
公开(公告)日:2021-07-09
申请号:CN201910332513.5
申请日:2019-04-23
Applicant: 北京精密机电控制设备研究所
IPC: A61H1/02
Abstract: 一种轻量化腰椎辅助康复外骨骼机器人,包括背部脊椎牵引机构、脊椎腰部仿生结构、脊椎腰部驱动机构、智能可调松紧腰带、腹部固定支撑机构、脊椎康复外骨骼腿固定机构、背部支撑机构、脊椎外骨骼手持终端和驱动控制盒。脊椎腰部驱动机构在驱动控制盒的控制下,沿背部支撑机构运动,引起脊椎腰部仿生机构仿生变形,带动穿戴者实现腰椎前后屈伸牵引运动训练;背部脊椎牵引机构在驱动控制盒的控制下上下移动,实现腰椎以上人体载荷经过背部支撑机构、腹部固定支撑机构传递到脊椎外骨骼腿部固定机构,对穿戴者实现腰椎上下牵引康复训练。本发明采用了集成化设计,体积更小,提高了负载自重比,实现智能可穿戴以及多姿态康复训练。
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