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公开(公告)号：CN113925742B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111220948.4
申请日：2021-10-20
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及医疗康复机器人技术领域，具体涉及一种目标驱动式的上肢外骨骼康复机器人的控制方法及其控制系统，将待抓取训练目标置于患者触碰范围内，患者注视目标物产生抓取意图，由医师在上位机下达系统启动指令，系统基于Azure Kinect对目标物进行实时跟踪定位，获取其空间坐标后发送至上位机，通过坐标转换将目标物坐标由Azure Kinect坐标系转换至机器人坐标系下，由机器人正、逆解及轨迹规划计算出机器人本体每个关节运动参数，通过Snap‑7协议与PLC通信，驱动外骨骼康复机器人本体带动患肢抓取目标物，实现患者的主观运动意图并给患者视觉与触觉反馈。本发明提高了患者的主观参与程度，将患者的主观运动意识与客观获取的感觉信息融合，更好地实现患者和机器人互动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114631979A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210253601.8
申请日：2022-03-15
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及康复训练技术领域，尤其涉及一种基于柔性驱动器的镜像手腕康复器及方法，包括用于穿戴并辅助手腕动作的执行机构、与执行机构连接并用于控制和调整执行机构的控制结构、以及与控制结构连接并用于给执行机构充气的气源结构；执行机构包括穿戴在患者手上的半指手套、以及与半指手套连接的姿态传感器和手套连接件，手套连接件通过扎带与气动人工肌肉的首端连接。本发明采用乳胶管、编制网管、PU管等制作柔性驱动器，采用气动控制方式，结构轻巧，柔性无冲击；具有掌屈/背伸、桡偏/尺偏、旋前/旋后三个自由度，能够提供主动、被动多种控制模式，能够带动患者手腕在腕部活动空间范围内做三自由度独立康复运动。
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公开(公告)号：CN113689365B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110970228.3
申请日：2021-08-23
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Azure Kinect的目标跟踪定位方法，包括以下步骤：步骤1：通过Azure Kinect提取目标物三维点云数据；步骤2：将目标物点云映射至彩色图；步骤3：建立融合深度信息的目标物“颜色‑形状”模型；步骤4：实时采集彩色图像和深度图像；步骤5：运用深度方差对目标物和相似颜色背景进行连通域分割；步骤6：通过目标物形状偏差率、直方图巴氏距离完成目标识别；步骤7：若目标识别成功，计算目标物质心P0，以目标物质心区域的深度均值完成目标定位；步骤8：输出目标物坐标，更新目标颜色直方图、长宽值和深度值；步骤9：若目标识别失败，重复步骤4至步骤8。本发明能够克服基于颜色特征的目标跟踪方法易受相似颜色背景干扰的问题。
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公开(公告)号：CN113925742A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111220948.4
申请日：2021-10-20
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及医疗康复机器人技术领域，具体涉及一种目标驱动式的上肢外骨骼康复机器人的控制方法及其控制系统，将待抓取训练目标置于患者触碰范围内，患者注视目标物产生抓取意图，由医师在上位机下达系统启动指令，系统基于Azure Kinect对目标物进行实时跟踪定位，获取其空间坐标后发送至上位机，通过坐标转换将目标物坐标由Azure Kinect坐标系转换至机器人坐标系下，由机器人正、逆解及轨迹规划计算出机器人本体每个关节运动参数，通过Snap‑7协议与PLC通信，驱动外骨骼康复机器人本体带动患肢抓取目标物，实现患者的主观运动意图并给患者视觉与触觉反馈。本发明提高了患者的主观参与程度，将患者的主观运动意识与客观获取的感觉信息融合，更好地实现患者和机器人互动。
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公开(公告)号：CN113689365A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110970228.3
申请日：2021-08-23
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Azure Kinect的目标跟踪定位方法，包括以下步骤：步骤1：通过Azure Kinect提取目标物三维点云数据；步骤2：将目标物点云映射至彩色图；步骤3：建立融合深度信息的目标物“颜色‑形状”模型；步骤4：实时采集彩色图像和深度图像；步骤5：运用深度方差对目标物和相似颜色背景进行连通域分割；步骤6：通过目标物形状偏差率、直方图巴氏距离完成目标识别；步骤7：若目标识别成功，计算目标物质心P0，以目标物质心区域的深度均值完成目标定位；步骤8：输出目标物坐标，更新目标颜色直方图、长宽值和深度值；步骤9：若目标识别失败，重复步骤4至步骤8。本发明能够克服基于颜色特征的目标跟踪方法易受相似颜色背景干扰的问题。
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公开(公告)号：CN114631980A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210254858.5
申请日：2022-03-15
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及康复器控制技术领域，尤其涉及一种手腕康复器的镜像控制方法及控制系统，包括AzureKinect传感器、主控计算机、路由器、PLC及PLC模拟量输入模块、气源和电气比例阀、姿态传感器和气压传感器、以及三自由度手腕康复器。本发明将手腕康复器穿戴在患者患肢上，由医师在上位机下达系统启动指令，健肢手腕执行掌屈/背伸或尺偏/桡偏的康复训练动作，AzureKinect捕捉健肢腕关节、肘关节、掌心、指尖的空间坐标并发送至上位机，经过霍尔特滤波、骨长约束处理后计算出健肢手腕的运动角度，并将该角度通过Snap‑7协议传输给PLC；PLC根据收到的脉冲大小分别控制每个电气比例阀的开合程度，定量的控制手腕康复器中的气动人工肌肉伸长或缩短，带动患肢执行健肢相同的动作。
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