一种移乘背抱护理机器人舒适性运动控制方法

    公开(公告)号:CN115870983B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202211664437.6

    申请日:2022-12-23

    Abstract: 本发明为一种移乘背抱护理机器人舒适性运动控制方法,首先通过背抱实验获得机器人的运动轨迹,采集背抱运动各阶段的腋下压力和足底压力,计算各阶段腋下压力的竖直分力与足底压力的比值,并将所有阶段的比值求平均,得到期望的舒适性力学特征;然后,基于马尔科夫决策对人机交互过程进行建模,构建机器人的状态空间、动作空间以及奖励函数;最后,使用DDPG算法对Actor当前策略网络进行训练,训练后的Actor当前策略网络即为最优控制策略模型,使机器人获得的累积奖励最大化,并将最优控制策略模型用于指导机器人的背抱运动。该方法以被护理人的舒适性为控制目标,机器人可在完成背抱任务的同时实时维持被护理人舒适状态。

    一种无动力辅助负重下肢外骨骼

    公开(公告)号:CN115488862B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202211307050.5

    申请日:2022-10-25

    Abstract: 本发明为一种无动力辅助负重下肢外骨骼,包括载物架组件和对称设置在载物架组件两侧的左侧腿闭链和右侧腿闭链;单侧腿闭链包括前部支链和后部支链,通过两侧腿闭链将负重的重量传递至地面;在人体行走过程中,足跟触地前,储能弹簧提前触地,储能弹簧被压缩,吸收人体足跟触地时冲击耗散的动能并储存为弹性势能;足跟触地后,储能弹簧长度基本不变,仅提供一个支撑负重的支持力;足跟抬起后,整足离地前,被压缩的储能弹簧逐渐释放弹性势能,释放的弹性势能通过闭链结构传递至人腿关节,以减小人腿关节扭矩,实现对人腿髋、膝、踝三个关节助力。后部支链与地面接触的结构设计,使支撑腿在足跟抬起后仍由后部支链将负重的部分重力传导至地面,延长了步态周期中辅助下肢支撑负重的时间。

    一种辅助支撑的多位姿变胞外骨骼

    公开(公告)号:CN118357900A

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410495761.2

    申请日:2024-04-24

    Abstract: 本发明公开了一种辅助支撑的多位姿变胞外骨骼,包括髋部组件、腿部变胞组件和足部组件;髋部组件的两端对称连接有腿部变胞组件,每个腿部变胞组件与对应的足部组件连接;所述腿部变胞组件包括大腿连杆、小腿连杆和变胞机构;变胞机构包括短连杆一、短连杆二、气弹簧、短连杆三和摆动杆;短连杆一的上端通过支座与大腿连杆的中部转动连接,短连杆一的下端同时与短连杆二的一端和短连杆三的一端转动连接,短连杆二的另一端通过支座与小腿连杆的中部转动连接,短连杆三的另一端通与气弹簧的中部转动连接,气弹簧的上端通过支座与大腿连杆的上端转动连接,气弹簧的下端与摆动杆的一端与转动连接,摆动杆的另一端与小腿连杆的下端转动连接。该外骨骼具有行走、坐姿或跪姿三种构态,能够在多位姿下为人体提供辅助支撑,可适应不同的工作环境。

    一种辅助支撑下肢外骨骼机器人

    公开(公告)号:CN110053027B

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN201910444751.5

    申请日:2019-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种辅助支撑下肢外骨骼机器人,包括腰腹倚靠板、左腿和右腿;所述左腿和右腿结构相同,对称地安装在腰腹倚靠板上;所述左腿包括大腿支撑部分、小腿支撑部分、髋关节部分、膝关节部分、踝关节部分和足底锁死装置。本外骨骼利用足底支撑反力实现髋关节、膝关节和踝关节的无极锁死,外骨骼整体成为一个刚体,无需驱动,能够实现使用者下肢任意姿态的稳定支撑。各个关节的运动互不影响。采用多级球面连杆机构可以使控制踝、膝、髋关节锁死的摩擦板均可设置在足底,通过平面摩擦副实现外骨骼的锁死和解锁,操作简便。方便穿戴,大腿支撑板与小腿支撑板均不与人体固定连接即可为使用者提供任意姿态下的稳定支撑。

    一种抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114054722B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202111366611.4

    申请日:2021-11-18

    Abstract: 本发明为一种抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料及其制备方法。该方法先将铝合金管和NaCl造孔剂颗粒在渗流模具中形成预制复合体,然后将锌铝共析合金熔体浇入到预热后的渗流模具中,并使得锌铝共析合金熔体在充入的空气的压力下渗流到NaCl造孔剂颗粒的孔隙之中,待将NaCl造孔剂颗粒于水中全部溶除并切掉铝合金管上、下端及周围的泡沫锌铝共析合金后,制得抗高过载泡沫锌铝共析合金/铝合金复合材料。本发明得到的复合材料具有界面连接效果好且稳定、减载率高、阻尼本领与吸能本领强、压缩位移量小等一系列优点,且工艺简单、生产效率高、产品质量突出,便于规模化生产。

    一种移乘背抱护理机器人舒适性运动控制方法

    公开(公告)号:CN115870983A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211664437.6

    申请日:2022-12-23

    Abstract: 本发明为一种移乘背抱护理机器人舒适性运动控制方法,首先通过背抱实验获得机器人的运动轨迹,采集背抱运动各阶段的腋下压力和足底压力,计算各阶段腋下压力的竖直分力与足底压力的比值,并将所有阶段的比值求平均,得到期望的舒适性力学特征;然后,基于马尔科夫决策对人机交互过程进行建模,构建机器人的状态空间、动作空间以及奖励函数;最后,使用DDPG算法对Actor当前策略网络进行训练,训练后的Actor当前策略网络即为最优控制策略模型,使机器人获得的累积奖励最大化,并将最优控制策略模型用于指导机器人的背抱运动。该方法以被护理人的舒适性为控制目标,机器人可在完成背抱任务的同时实时维持被护理人舒适状态。

    一种护理机器人背抱舒适性评价方法

    公开(公告)号:CN115600918A

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN202211133769.1

    申请日:2022-09-19

    Abstract: 本发明为一种护理机器人背抱舒适性评价方法,首先令护理机器人进行背抱实验,将获取胸靠的位姿变化轨迹作为基础轨迹;接着,将胸靠位姿的参数作为单一变量进行背抱实验,确定影响背抱舒适性的关键参数为胸靠角度;然后,从基础轨迹上随机选取多个轨迹点,改变胸靠角度,采集背阔肌表面肌电信号和人机接触力,得到样本数据;利用样本数据对构建的舒适性评价模型进行训练;其次,设计舒适性主观评价实验,得到基础轨迹上每个轨迹点对应的舒适状态背阔肌激活度阈值范围;最后,根据基础轨迹控制胸靠运动,采集人机接触力输入到模型中,并调整胸靠角度使背阔肌激活度预测值位于阈值范围内,保证使用者的舒适性。该方法为护理机器人背抱过程中被护理者的舒适性定量分析提供了参考。

    一种无动力辅助负重下肢外骨骼

    公开(公告)号:CN115488862A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211307050.5

    申请日:2022-10-25

    Abstract: 本发明为一种无动力辅助负重下肢外骨骼,包括载物架组件和对称设置在载物架组件两侧的左侧腿闭链和右侧腿闭链;单侧腿闭链包括前部支链和后部支链,通过两侧腿闭链将负重的重量传递至地面;在人体行走过程中,足跟触地前,储能弹簧提前触地,储能弹簧被压缩,吸收人体足跟触地时冲击耗散的动能并储存为弹性势能;足跟触地后,储能弹簧长度基本不变,仅提供一个支撑负重的支持力;足跟抬起后,整足离地前,被压缩的储能弹簧逐渐释放弹性势能,释放的弹性势能通过闭链结构传递至人腿关节,以减小人腿关节扭矩,实现对人腿髋、膝、踝三个关节助力。后部支链与地面接触的结构设计,使支撑腿在足跟抬起后仍由后部支链将负重的部分重力传导至地面,延长了步态周期中辅助下肢支撑负重的时间。

    一种被动式膝关节助力外骨骼

    公开(公告)号:CN115229768A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210913212.3

    申请日:2022-08-01

    Abstract: 本发明为一种被动式膝关节助力外骨骼,包括小腿杆、内侧板、外侧板、鲍登线、滚子、拉簧、上连杆、下连杆、棘轮棘爪机构和正向锁死机构;小腿杆位于内侧板和外侧板之间,小腿杆分别通过上连杆和下连杆与外侧板和内侧板连接,小腿杆转动带动上连杆和下连杆转动,受到内侧板和外侧板上限位槽的限制小腿杆只能沿特定轨迹转动,使外骨骼膝关节的瞬时旋转中心轨迹与人体膝关节的瞬时旋转中心轨迹保持一致;在步态周期的摆动相后期,人体脚后跟着地时,在正向锁死机构的作用下,棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪啮合,对拉簧的上端进行固定,使外骨骼产生非线性扭矩进行助力;在人体脚掌完全着地后,棘轮棘爪机构的棘轮与棘爪脱离啮合,对拉簧的上端解除固定,避免外骨骼影响人腿的摆动。

    一种自适应调节重物质心的刚性背负外骨骼

    公开(公告)号:CN115213872A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210982639.9

    申请日:2022-08-16

    Abstract: 本发明为一种自适应调节重物质心的刚性背负外骨骼,包括上身背负部分、承重板和驱动机构,上身背负部分包括主机架和上身绑缚部分,两个驱动机构对称设置在主机架的两侧;所述驱动机构包括大腿绑缚杆、连杆、三角架、滑动杆和滑块;主机架侧面的前端与大腿绑缚杆的上端转动连接,主机架侧面的后端与三角架的第一顶点转动连接,连杆的一端与三角架的第二顶点转动连接,连杆的另一端与大腿绑缚杆的中部转动连接,三角架的第三顶点转动连接有滑块;滑动杆的上端插装在主机架侧面的后端,滑动杆的上端与承重板的中部接触而不固定,滑动杆的下端设有与滑块配合的水平滑槽,滑块能够在水平滑槽内往复滑动。在负重行走过程中,外骨骼能够减小重物的振荡,以缓解人体上肢疲劳。

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