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公开(公告)号：CN111388279A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010107114.1
申请日：2020-02-21
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种柔性助行外骨骼，包括动力装置、膝关节助力器、踝关节助力器、第二拉动结构和助力切换装置，膝关节助力器用于对用户膝关节的伸展运动提供助力，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和用于拉动小腿穿戴件与大腿穿戴件发生相对运动的第一拉动结构；第二拉动结构用于驱动踝关节助力器，助力切换装置包括支撑板、滑动设置于支撑板上的移动支座和将移动支座锁定于支撑板上的静电吸附组件。本申请提供的柔性助行外骨骼，通过设置助力切换装置，便可通过助力切换装置的静电吸附组件控制移动支座在支撑板上的位置移动状态，克服柔性驱动的外骨骼仅能进行特定关节助力的的不足，能够在地形多变的复杂环境中对用户进行有效助行。
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公开(公告)号：CN111449915B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202010337669.5
申请日：2020-04-26
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种髋膝双关节助行外骨骼，髋膝双关节助行外骨骼包括驱动装置、第一滑轮、第二滑轮、腰部穿戴件和膝关节助力器，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和拉动结构，第一滑轮与腰部穿戴件相连，第二滑轮与大腿穿戴件相连，拉动结构包括绕设于第一滑轮和第二滑轮上的线绳，线绳的两端分别与小腿穿戴件和驱动装置的输出端相连。则在使用时，可通过驱动装置驱动拉动结构，拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件以使小腿穿戴件相对大腿穿戴件运动，在拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件的同时，张紧的线绳使得第一滑轮与第二滑轮相互靠近，可较好地辅助膝关节和髋关节的运动耦合，对髋关节和膝关节同时进行有效助力，使用户保持自然步态行走。
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公开(公告)号：CN114948579B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111537471.2
申请日：2021-12-15
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本发明适用于外骨骼技术领域，尤其涉及一种踝关节外骨骼及其助力控制方法、装置及可读存储介质。其中，所述踝关节外骨骼的助力控制方法包括：获取用户左腿角度数据和右腿角度数据，并确定用户的左右腿角度差；基于用户上一步态周期的左右腿角度差与时间的对应关系确定左右腿角度差对应的步态时刻；获取用户当前步态周期的步态助力延时时间；在左右腿角度差与时间的对应关系中，基于左右腿角度差对应的步态时刻、步态助力延时时间确定左右腿角度差对应的助力左右腿角度差；基于助力左右腿角度差计算得到踝关节外骨骼对应的助力值，并基于助力值控制踝关节外骨骼提供助力，实现了根据用户的左右腿角度差数据直接计算外骨骼助力值，提高了助力的可靠性。
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公开(公告)号：CN110977945A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911257007.0
申请日：2019-12-10
Applicant: 南方科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本申请提供了一种峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼，峰值功率放大的助力装置包括固定架、助力弹簧、转动设置于固定架上的转动轴、连接转动轴与助力弹簧的第一助力绳、驱动转动轴转动以使第一助力绳拉伸助力弹簧的助力电机、连接所助力电机与转动轴的离合机构和控制离合机构进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构。在用户的脚蹬地阶段，驱动机构控制离合机构使助力电机与转动轴由相连状态切换成断离状态，助力弹簧便可将非蹬地阶段储存的能量在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机产生较大的峰值功率，并减小了助力电机的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼具有体积小、重量轻、峰值功率高的特性。
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公开(公告)号：CN110977945B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN201911257007.0
申请日：2019-12-10
Applicant: 南方科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本申请提供了一种峰值功率放大的助力装置及踝关节助力外骨骼，峰值功率放大的助力装置包括固定架、助力弹簧、转动设置于固定架上的转动轴、连接转动轴与助力弹簧的第一助力绳、驱动转动轴转动以使第一助力绳拉伸助力弹簧的助力电机、连接所助力电机与转动轴的离合机构和控制离合机构进行锁定动作与解锁动作切换的驱动机构。在用户的脚蹬地阶段，驱动机构控制离合机构使助力电机与转动轴由相连状态切换成断离状态，助力弹簧便可将非蹬地阶段储存的能量在瞬时集中释放，达到使用小功率助力电机产生较大的峰值功率，并减小了助力电机的重量和尺寸，使踝关节助力外骨骼具有体积小、重量轻、峰值功率高的特性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111616494A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010498815.2
申请日：2020-06-04
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种轮腿式负重背负装置，该轮腿式负重背负装置包括背包、与背包相连的背带和将背包可沿地面移动地支撑于地面上的包腿结构，轮腿结构包括支撑并固定背包的支撑板、与支撑板相连的包腿和安装于包腿的底端的脚轮。则在用户背负背包行走运动的过程中，仅需通过脚轮与地面接触，便可通过包腿与支撑板将背包可沿地面移动地支撑于地面上，则在竖直方向上对负载有重物的背包起到良好的支撑作用，不仅可降低背包在竖直方向上产生上下往复晃动的幅度，还可使背包负载的一部分重量直接通过轮腿结构传递至地面。这样，便可有效减轻用户肩部的负载重量，提高用户背负背包行走的舒适度，使用户可轻松自如地背负背包行走运动。
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公开(公告)号：CN111590544A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010278637.2
申请日：2020-04-10
Applicant: 南方科技大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本申请适用于设备控制技术领域，提供了一种外骨骼输出力的确定方法及装置，所述外骨骼输出力的确定方法包括：获取目标外骨骼当前时刻的实时参数；将所述实时参数导入预设的神经网络，确定所述目标外骨骼对应的实时输出力；所述神经网络是基于外骨骼样机运行过程中的训练数据集训练得到的。在本申请中，力传感器安装于仅用于确定训练输出力过程的外骨骼样机上，本申请提供的外骨骼输出力的确定方法通过训练好的神经网络来确定外骨骼输出力，从而降低外骨骼的制造成本。
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公开(公告)号：CN111449915A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010337669.5
申请日：2020-04-26
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请提供了一种髋膝双关节助行外骨骼，髋膝双关节助行外骨骼包括驱动装置、第一滑轮、第二滑轮、腰部穿戴件和膝关节助力器，膝关节助力器包括大腿穿戴件、小腿穿戴件和拉动结构，第一滑轮与腰部穿戴件相连，第二滑轮与大腿穿戴件相连，拉动结构包括绕设于第一滑轮和第二滑轮上的线绳，线绳的两端分别与小腿穿戴件和驱动装置的输出端相连。则在使用时，可通过驱动装置驱动拉动结构，拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件以使小腿穿戴件相对大腿穿戴件运动，在拉动结构的线绳拉动小腿穿戴件的同时，张紧的线绳使得第一滑轮与第二滑轮相互靠近，可较好地辅助膝关节和髋关节的运动耦合，对髋关节和膝关节同时进行有效助力，使用户保持自然步态行走。
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公开(公告)号：CN111374676A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010157489.9
申请日：2020-03-09
Applicant: 南方科技大学
Abstract: 本申请适用于人体地面反力分析技术领域，提供了一种人体地面反力间接测量系统、测量方法、装置、控制器以及计算机可读存储介质，该方法包括获取第一惯性测量单元采集的第一运动信息，获取第二惯性测量单元采集的第二运动信息，获取第三惯性测量单元采集的第三运动信息，根据第一运动信息以及第二运动信息判断待测量用户腿部与地面接触情况，基于对待测量用户腿部与地面接触情况的判断结果，根据预设算法逻辑对第三运动信息进行计算，得到与地面接触的待测量用户腿部的地面反力。本申请实施例具备对人体地面反力测量过程中成本较低、对被测量者的测量环境要求较低以及具备鲁棒性的效果。
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公开(公告)号：CN110478199A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910678098.9
申请日：2019-07-22
Applicant: 南方科技大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明提供了一种助力式膝关节外骨骼，包括穿戴组件、助力组件以及动力装置，穿戴组件包括绑定于腰部的腰部穿戴件、绑定于大腿上的大腿穿戴件以及绑定于小腿上的小腿穿戴件，动力装置与腰部穿戴件相连；助力组件包括用于拉动小腿穿戴件的鲍登线芯和用于引导鲍登线芯拉伸的鲍登线套，鲍登线套的顶端固定于动力装置上，鲍登线套的底端固定于大腿穿戴件上，鲍登线芯的两端分别与动力装置的输出端和小腿穿戴件相连。则在穿戴使用时，动力装置带动鲍登线芯拉动小腿穿戴件，以对膝关节的伸展运动起到助力作用。本发明提供的助力式膝关节外骨骼，结构紧凑，体型小，重量轻，降低了对人体正常行走步态的影响和限制。
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