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公开(公告)号：CN113565713A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110977379.1
申请日：2021-08-24
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于人机电耦合协调的运动能量捕获系统，包括电路控制装置、电能调理装置和人体腿部装置；人体腿部装置用于将腿部运动的机械能转化成电能；电路控制装置用于根据人体的运动状态将人体腿部装置所产生的电能接入到不同的电路中，最终通过电能调理装置输出至电能需求端。针对目前运动能量捕获系统因人机不协调所带来的不舒适体验，本发明通过电路控制装置使发电机按实际需求接入，消除不协调所带来的不舒适并高效捕获有效能量。该系统能够实现人体运动能量捕获的舒适性、高效性、科学性。
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公开(公告)号：CN112621729B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202011588097.4
申请日：2020-12-28
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于能量回收的膝关节助力装置，由压簧组件，旋转压杆，一对伞齿轮，大腿板，小腿板，穿戴部分，中间板，发电电机，编码器，微控制器，电子开关等组成。本发明用于行走过程中的能量捕获和辅助运动。小腿板带动旋转压杆旋转，进而挤压压簧，受力变形的压簧带动中间板旋转，带动伞齿轮旋转，进而带动电机旋转。本发明通过编码器、微控制器识别人体运动状态，并由此控制电子开关的开合来控制作为负载的电池的充电电路的通断，从而在膝关节做负功时产生不同的电机和压簧的反力矩，帮助膝关节减速，从而减少人的代谢消耗，同时以电能的形式回收部分能量，储存到电池中。
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公开(公告)号：CN110638462B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN201910989472.7
申请日：2019-10-17
Applicant: 华南理工大学
IPC: A61B5/11 , A61B5/103 , A61B5/0205 , A61B5/145 , A61B5/00
Abstract: 本发明公开了一种带步态分析的穿戴式足底生理信息采集系统。所述系统包括供电单元、信息采集单元、控制单元、无线传输单元、上位应用单元以及可穿戴载体。本发明可实时采集足底温度、湿度、心率、血氧浓度等生理信息以及足底压力、脚掌姿态，使测试者了解自身的生理状况以及步态情况。通过综合步态与生理信息，系统能更加全面、直观地反映测试者的实际行为以及生理状态、心理状态与实际行为的联系，增加了可穿戴设备对身体状态识别的数据来源，提高了其实用性。本发明的采集、分析方法低成本、低功耗、操作简单，其可穿戴性、小型化符合人性化设计，系统整体满足智能化的设计要求。
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公开(公告)号：CN113565713B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202110977379.1
申请日：2021-08-24
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提出了一种基于人机电耦合协调的运动能量捕获系统，包括电路控制装置、电能调理装置和人体腿部装置；人体腿部装置用于将腿部运动的机械能转化成电能；电路控制装置用于根据人体的运动状态将人体腿部装置所产生的电能接入到不同的电路中，最终通过电能调理装置输出至电能需求端。针对目前运动能量捕获系统因人机不协调所带来的不舒适体验，本发明通过电路控制装置使发电机按实际需求接入，消除不协调所带来的不舒适并高效捕获有效能量。该系统能够实现人体运动能量捕获的舒适性、高效性、科学性。
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公开(公告)号：CN113712371A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110871814.2
申请日：2021-07-30
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提出了一种可调振幅的背包负重发电装置，包括一个管状发电原型装置和一个振幅调节盒；管状发电原型装置固连在背包上，该管状发电原型装置伸出的两排钢丝绳穿过背包后背的织布与背包原有的背带连接；振幅调节盒的输入端口与管状发电原型装置的输出端口通过导线连接，该振幅调节盒内部的可调电阻通过旋钮能够手动调节；当可调电阻增大时，电阻尼减小，使背包本身的振幅增大；当可调电阻减小时，电阻尼增大，阻碍钢丝绳运动的电阻尼力增大，使背包本身的振幅减小。本发明可以根据在不同的工况下发电功率需求和额外生物能支出承受程度手动调节电阻尼力的大小，进而改变背包的振幅，以满足个性化需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113712371B
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202110871814.2
申请日：2021-07-30
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明提出了一种可调振幅的背包负重发电装置，包括一个管状发电原型装置和一个振幅调节盒；管状发电原型装置固连在背包上，该管状发电原型装置伸出的两排钢丝绳穿过背包后背的织布与背包原有的背带连接；振幅调节盒的输入端口与管状发电原型装置的输出端口通过导线连接，该振幅调节盒内部的可调电阻通过旋钮能够手动调节；当可调电阻增大时，电阻尼减小，使背包本身的振幅增大；当可调电阻减小时，电阻尼增大，阻碍钢丝绳运动的电阻尼力增大，使背包本身的振幅减小。本发明可以根据在不同的工况下发电功率需求和额外生物能支出承受程度手动调节电阻尼力的大小，进而改变背包的振幅，以满足个性化需求。
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公开(公告)号：CN113658707A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110991316.1
申请日：2021-08-26
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种足内翻角度检测建模方法及系统，制作可穿戴式足底压力检测系统；采集足底压力数据并进行数据预处理；把受力本体分成不同区域，并根据区域划分和压力传感器压力值计算患者的步态特征；获取足内翻角度标签；基于步态特征和足内翻角度标签通过机器学习回归算法构建足内翻角度检测模型。本发明技术设计简单，易于实现，功耗小，可穿戴设备具有便捷性，回归模型能够为医生自动地提供有效的、定量的足内翻程度评估，具有潜在的临床应用价值。
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公开(公告)号：CN113475839A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110875096.6
申请日：2021-07-30
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种具备减少冲击载荷和单向能量捕获能力的管式背包装置，包括背包、肩带和弹簧阻尼机构，肩带的下端与背包相连，上端穿过背包与设置在背包内部的弹簧阻尼机构连接，弹簧阻尼机构内部设置有单向离合器，该单向离合器用于在人体负重行走时能够单向地在人体重心向下位移的阶段进行能量捕获，同时利用背包重物振动与人体振动之间的相位差，减少背包对人体肩部的冲击载荷。本发明结构紧凑、体积小、重量轻、成本较低、制造方便，特别适合野外作业背负重物时使用。与传统发电悬浮背囊装置相比，本发明进行了单向的能量捕获，减少了人体的肩部冲击载荷，从而减少了潜在的代谢成本。
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公开(公告)号：CN113437833A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110875100.9
申请日：2021-07-30
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种负重发电装置的相位控制方法，包括以下步骤：在人体背负负重发电装置时，通过加速度传感器对人体运动的步态周期进行监测与识别，判断人体所处的步态周期阶段；步态周期阶段包括冲击相、承重相和反冲相及其他相位；当处于冲击相时，调节负重发电装置的外接电阻至低阻值，降低负重对人体的冲击；当处于承重相时，调节负重发电装置的电阻至高阻值，提高发电功率；当处于反冲相时，调节负重发电装置的电阻至低阻值，降低负重发电装置的发电功率，减少人体生物能消耗；以及当处于其他相位时，负重发电装置无调节。
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公开(公告)号：CN113572307B
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202110975536.5
申请日：2021-08-24
Applicant: 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 , 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于能量收集的下肢外骨骼，包括发电机、增速机、离合器、大腿杆件和小腿杆件；所述大腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦环，所述小腿杆件的靠近膝盖的一端设置有导电摩擦片，当所述大腿杆件相对于所述小腿杆件运动到特定位置时，所述导电摩擦环和导电摩擦片接合；所述的离合器用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片结合后，使所述的小腿杆件不能相对于所述的增速机的输出轴运动；而此时人的大腿和小腿相对运动，会通过所述的增速机带动所述的发电机运动，产生电能；所述的离合器还进一步用于在所述的导电摩擦环和所述的导电摩擦片分离后，使所述的发电机停止发电。
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