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公开(公告)号：CN113642124B
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202110923770.3
申请日：2021-08-12
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
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公开(公告)号：CN112720489B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011565493.5
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴机器人和人体的单元化联合建模方法、系统及介质，所述方法包括：通过人体身体部位划分人体单元，对可穿戴机器人划分单元，并设置每个单元包括的参数；定义各单元之间传递点的连接，获得人体和可穿戴机器人联合的计算模型；通过计算模型接收各单元的姿态参数，将每个单元计算初始化；遍历每个单元，进行每个单元的运动学计算和动力学计算；若所有单元的运动学和动力学计算均完成，则保存计算结果，若有新的姿态数据输入计算模型，继续进行计算，否则，输出计算结果。本发明直接计算可穿戴机器人作用于人体的效果，同时单元化的建模方法实现了灵活性和扩展性，适用于各种人体模型和主动、被动可穿戴机器人结合的建模计算。
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公开(公告)号：CN113618714A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110923766.7
申请日：2021-08-12
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种辅助行走和跑步的下肢被动外骨骼装置，包括腰部模块、左腿模块、右腿模块、辅助连接件以及拉伸装置。在人体腰部、大腿、小腿和足部对称布置负责绑紧装置模块的固定件和负责与其他装置模块连接拉簧的挂载件，在人体腰部‑大腿和小腿‑足部模块处布置拉伸弹簧。在人体行走或跑步时，当腿部向前运动，腰部模块和左/右腿模块的大腿模块之间布置的拉伸弹簧吸收能量，在人体蹬地时释放能量。当足部踏地时，左/右腿模块的小腿模块和足部模块之间布置的拉伸弹簧吸收能量，并在人体蹬地时释放能量。
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公开(公告)号：CN112720489A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011565493.5
申请日：2020-12-25
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可穿戴机器人和人体的单元化联合建模方法、系统及介质，所述方法包括：通过人体身体部位划分人体单元，对可穿戴机器人划分单元，并设置每个单元包括的参数；定义各单元之间传递点的连接，获得人体和可穿戴机器人联合的计算模型；通过计算模型接收各单元的姿态参数，将每个单元计算初始化；遍历每个单元，进行每个单元的运动学计算和动力学计算；若所有单元的运动学和动力学计算均完成，则保存计算结果，若有新的姿态数据输入计算模型，继续进行计算，否则，输出计算结果。本发明直接计算可穿戴机器人作用于人体的效果，同时单元化的建模方法实现了灵活性和扩展性，适用于各种人体模型和主动、被动可穿戴机器人结合的建模计算。
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公开(公告)号：CN113673424B
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202110956174.5
申请日：2021-08-19
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种行走步态周期阶段的判定方法,包括获取姿态传感器数据信息，建立人体模型和足部模型；结合优化算法及标定调整足部模型参数，获得最佳足部模型；输入各关节姿态，得到当前的步态周期阶段。本方法借助于姿态传感器数据计算即可实现步态周期划分，减少了传感器的数量，并且经过标定后的足部模型的划分结果相对精准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113618714B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202110923766.7
申请日：2021-08-12
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种辅助行走和跑步的下肢被动外骨骼装置，包括腰部模块、左腿模块、右腿模块、辅助连接件以及拉伸装置。在人体腰部、大腿、小腿和足部对称布置负责绑紧装置模块的固定件和负责与其他装置模块连接拉簧的挂载件，在人体腰部‑大腿和小腿‑足部模块处布置拉伸弹簧。在人体行走或跑步时，当腿部向前运动，腰部模块和左/右腿模块的大腿模块之间布置的拉伸弹簧吸收能量，在人体蹬地时释放能量。当足部踏地时，左/右腿模块的小腿模块和足部模块之间布置的拉伸弹簧吸收能量，并在人体蹬地时释放能量。
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公开(公告)号：CN113962247A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111167872.3
申请日：2021-09-30
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06K9/00 , G06K9/62 , G06F16/58 , G06F16/583
Abstract: 本发明公开了一种基于标准库匹配的步态预测方法及系统，由于人体的步态相对稳定性，同一速度下的各关节转角相对固定，可考虑通过已有的标准关节角度，对比当前的输入角度获得步态周期，从而得到其他单元姿态。本发明基于上述原理，只需借助于部署于人体的单一的惯性测量单元传感器测量得到的数据进行计算即可实现人体其他单元的姿态预测，减少了传感器的使用，同时使用标准库使得预测具有一定的适应性，而且使用的算法本身不复杂，相比于采用高斯过程或者神经网络等方法，结果可控。
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公开(公告)号：CN113962247B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202111167872.3
申请日：2021-09-30
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06V40/20 , G06V10/75 , G06F16/58 , G06F16/583
Abstract: 本发明公开了一种基于标准库匹配的步态预测方法及系统，由于人体的步态相对稳定性，同一速度下的各关节转角相对固定，可考虑通过已有的标准关节角度，对比当前的输入角度获得步态周期，从而得到其他单元姿态。本发明基于上述原理，只需借助于部署于人体的单一的惯性测量单元传感器测量得到的数据进行计算即可实现人体其他单元的姿态预测，减少了传感器的使用，同时使用标准库使得预测具有一定的适应性，而且使用的算法本身不复杂，相比于采用高斯过程或者神经网络等方法，结果可控。
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公开(公告)号：CN113478465B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202110833650.4
申请日：2021-07-23
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种动力外骨骼机器人输出力曲线的设计方法、装置、设备和介质，所述方法包括：建立人体‑动力外骨骼机器人模型；其中，所述人体‑动力外骨骼机器人模型包括动力外骨骼机器人模型；采用傅里叶级数，随机生成所述动力外骨骼机器人模型步态周期辅助力；以使人体‑动力外骨骼机器人模型的人体机械功最小，对傅里叶级数变量进行优化算法寻优，得到傅里叶级数变量的值；根据傅里叶级数变量的值，得到动力外骨骼机器人输出力曲线的设计结果。本发明使用傅里叶级数结合优化方法并结合人机模型，可以在较短时间内设计出对人体具有较好的辅助效果控制曲线。
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公开(公告)号：CN113642124A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110923770.3
申请日：2021-08-12
Applicant: 华南理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种多单元协同无源助力外骨骼的构建方法、系统及介质，该方法包括：生成人体模型，基于人体模型构造无源助力外骨骼辅助区域；确定无源助力外骨骼的结构和动力学的变量并设置取值范围；以步态周期下人体机械功和约束惩罚之和为目标函数对变量进行优化算法寻优；将结果中目标函数最优的无源助力外骨骼参数作为无源助力外骨骼的构建结果。本发明通过为人体设置随机构造区域和数学描述，以人体步态机械功最小为目标函数，对无源助力外骨骼作用于人体的位置参数和动力学参数进行寻优，得出用于辅助下肢行走、跑步、上楼梯和下楼梯等步态并减少人体消耗的无源助力外骨骼。
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