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公开(公告)号：CN114905490A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210523817.1
申请日：2022-05-13
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明主被动结合的辅助支撑膝关节外骨骼，由大腿连杆与小腿连杆构成外骨骼本体，分别固定于人体大腿与小腿上；大腿连杆与小腿连杆间安装有棘轮装置，通过设计棘轮与棘爪配合，结合小腿连杆上的压力传感器及电机控制，使外骨骼具有主动和被动两种状态，可以根据穿戴者的作业环境需要进行自主切换；被动状态时，对应保持半蹲的状态，电机处于失能状态，膝关节外骨骼的棘轮装置处于锁死状态提供稳定支撑，同时可以根据作业需要调整棘轮装置自锁角度；主动状态对应于行走的状态，电机处于工作状态，棘轮装置处于解锁状态，棘轮与棘爪相互分离，不进行配合，不会限制穿戴者正常行走，同时通过设计控制策略，结合传感器受力情况电机为穿戴者提供助力，适用于搬运等负重行走工况。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113334360A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110716317.5
申请日：2021-06-25
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开一种可重构紧凑型变刚度驱动器，通过副电机带动传动轴上的大齿轮转动，大齿轮上开有对称式阿基米德螺线凸轮槽，保证了两个支点同步运动，大齿轮的转动带动支点在传动轴两侧设计的平移滑槽内以及传动轴两侧安装的板簧上平移，从而改变驱动器的刚度，实现主动变刚度；在调定支点位置的情况下，将具有不同凹槽曲线的凸轮盘安装在传动轴组件上可得具有刚度渐增、刚度渐减与定刚度等不同刚度曲线的变刚度驱动器，实现被动变刚度和可重构性。本发明可重构紧凑型变刚度驱动器拥有较大的输出刚度调节范围和较低的能量消耗。
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公开(公告)号：CN113334425B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202110710593.0
申请日：2021-06-25
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J17/02
Abstract: 本发明公开一种具有低能耗与大刚度调节范围特征的变刚度驱动器，包括驱动部件、刚度调节部件、输出部件与角度传感器部件。其中，副电机转动可使丝杠螺母上的凸出端在沿遥杆上的滑槽移动，实现变刚度调节，假设丝杠螺母在滑槽中的位置一定，当外部负载为零时，与遥杆和输出部件相连的弹簧不产生变形，主电机会带动曲柄和输出部件同步转动，当外部负载不为零时，在主电机的带动下，弹簧变形，曲柄与输出部件不同步转动，形成缓冲保护；本发明引用大刚度涡卷弹簧，丝杠螺母凸出端能到达摇杆滑槽的极限位置，理论上可以实现刚度调节范围为0～∞；本发明引入丝杆，在无负载时，副电机可以极小的力调节丝杠螺母的在滑槽内的位置，实现低能耗的功能。
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公开(公告)号：CN114905490B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210523817.1
申请日：2022-05-13
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明主被动结合的辅助支撑膝关节外骨骼，由大腿连杆与小腿连杆构成外骨骼本体，分别固定于人体大腿与小腿上；大腿连杆与小腿连杆间安装有棘轮装置，通过设计棘轮与棘爪配合，结合小腿连杆上的压力传感器及电机控制，使外骨骼具有主动和被动两种状态，可以根据穿戴者的作业环境需要进行自主切换；被动状态时，对应保持半蹲的状态，电机处于失能状态，膝关节外骨骼的棘轮装置处于锁死状态提供稳定支撑，同时可以根据作业需要调整棘轮装置自锁角度；主动状态对应于行走的状态，电机处于工作状态，棘轮装置处于解锁状态，棘轮与棘爪相互分离，不进行配合，不会限制穿戴者正常行走，同时通过设计控制策略，结合传感器受力情况电机为穿戴者提供助力，适用于搬运等负重行走工况。
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公开(公告)号：CN113334360B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202110716317.5
申请日：2021-06-25
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开一种可重构紧凑型变刚度驱动器，通过副电机带动传动轴上的大齿轮转动，大齿轮上开有对称式阿基米德螺线凸轮槽，保证了两个支点同步运动，大齿轮的转动带动支点在传动轴两侧设计的平移滑槽内以及传动轴两侧安装的板簧上平移，从而改变驱动器的刚度，实现主动变刚度；在调定支点位置的情况下，将具有不同凹槽曲线的凸轮盘安装在传动轴组件上可得具有刚度渐增、刚度渐减与定刚度等不同刚度曲线的变刚度驱动器，实现被动变刚度和可重构性。本发明可重构紧凑型变刚度驱动器拥有较大的输出刚度调节范围和较低的能量消耗。
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公开(公告)号：CN113334425A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110710593.0
申请日：2021-06-25
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: B25J17/02
Abstract: 本发明公开一种具有低能耗与大刚度调节范围特征的变刚度驱动器，包括驱动部件、刚度调节部件、输出部件与角度传感器部件。其中，副电机转动可使丝杠螺母上的凸出端在沿遥杆上的滑槽移动，实现变刚度调节，假设丝杠螺母在滑槽中的位置一定，当外部负载为零时，与遥杆和输出部件相连的弹簧不产生变形，主电机会带动曲柄和输出部件同步转动，当外部负载不为零时，在主电机的带动下，弹簧变形，曲柄与输出部件不同步转动，形成缓冲保护；本发明引用大刚度涡卷弹簧，丝杠螺母凸出端能到达摇杆滑槽的极限位置，理论上可以实现刚度调节范围为0～∞；本发明引入丝杆，在无负载时，副电机可以极小的力调节丝杠螺母的在滑槽内的位置，实现低能耗的功能。
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