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公开(公告)号：CN109871817A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910144555.6
申请日：2019-02-27
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为基于集成学习和足底压力的自适应行走状态识别方法，该方法仅使用足底压力传感器对人体当前所处于的行走状态进行识别，通过安置于足底指定位置的薄膜压力传感器采集足底压力信号。根据滤波后的信号得到下肢外骨骼穿戴者在一个步态周期中的准确的足底特定位置压力变化。再将足底压力变化送入信号处理设备，为机器学习中的集成学习行走状态分类识别器提供原始的数据集合。信号处理设备根据数据集合训练生成由KNN分类模型、多类分类支持向量机分类模型、多类分类决策树模型结合而成的集成学习分类识别模型。同时针对不同体型，体态，年龄以及行走习惯的人群生成与其相适应的分类识别器，为下肢外骨骼控制提供了准确的控制依据。
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公开(公告)号：CN109623797B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN201910155694.9
申请日：2019-03-01
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，包括一个座椅机构、两个滑块机构和两个腿部机构；两个腿部机构与各自的滑块机构固定连接；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；腿部机构包括大腿板、腿部驱动机构、小腿传动机构、小腿杆、同步带、棘爪控制器、棘爪轴、小腿胫连接件、脚支架垫片、脚支架连接销轴、脚支架、脚连接件销轴、脚支架轴套和棘爪；腿部驱动机构包括力矩电机、电机台、谐波减速器、带轮轴承端盖、减速器法兰、单向轴承、第一同步带轮和电机轴套；小腿传动机构包括大小腿连接件、第二同步带轮、棘轮和阶梯轴。该外骨骼传动结构简单，易于控制，通配性好，稳定性强。
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公开(公告)号：CN108175644A
公开(公告)日：2018-06-19
申请号：CN201810039113.0
申请日：2018-01-16
Applicant: 河北工业大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明涉及基于腿部姿态识别的下肢外骨骼控制系统及其实现方法，包括信息采集模块、嵌入式控制模块和电机执行模块；所述信息采集模块包括腿部姿态识别单元、薄膜压力传感器、电机转矩传感器；所述电机执行模块包括转矩电机和电机控制单元；所述腿部姿态识别单元设置于下肢外骨骼机器人大腿腿干，采集腿部姿态信息，所述薄膜压力传感器设置于下肢外骨骼鞋底部，所述电机转矩传感器设置于转矩电机上，与转矩电机同轴连接，转矩电机设置在膝关节处。该系统将转矩电机布置在两个膝关节处，通过布置姿态识别单元，能采集到整个腿部的信息，当穿戴者出现倾倒状态时依然能准确采集识别控制，识别度高，系统稳定性好。
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公开(公告)号：CN109664279B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN201910160620.4
申请日：2019-03-04
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种保持助力指向人体重心的下肢外骨骼座椅装置，包括一个座椅机构和两个滑块机构；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；所述座椅机构包括后靠、座椅板、前靠、座椅板连接件、套、堵头、限位挡块、弧形滑轨和销；所述滑块机构包括滑块、滑块轴和滑块机构滚动轴承。弧形滑轨具有绕人体矢状轴运动的自由度以及滑块机构能够沿弧形滑轨自由滚动。在运动过程中，实现滑块机构相对于座椅机构的运动，通过弧形滑轨实现座椅板的调整，保证任何行走状态均能保持座椅装置的支撑力始终指向人体重心，保证在行走过程中的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109623797A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201910155694.9
申请日：2019-03-01
Applicant: 河北工业大学
CPC classification number: B25J9/0006 , B25J9/104 , B25J9/109 , B25J9/126
Abstract: 本发明公开了一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，包括一个座椅机构、两个滑块机构和两个腿部机构；两个腿部机构与各自的滑块机构固定连接；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；腿部机构包括大腿板、腿部驱动机构、小腿传动机构、小腿杆、同步带、棘爪控制器、棘爪轴、小腿胫连接件、脚支架垫片、脚支架连接销轴、脚支架、脚连接件销轴、脚支架轴套和棘爪；腿部驱动机构包括力矩电机、电机台、谐波减速器、带轮轴承端盖、减速器法兰、单向轴承、第一同步带轮和电机轴套；小腿传动机构包括大小腿连接件、第二同步带轮、棘轮和阶梯轴。该外骨骼传动结构简单，易于控制，通配性好，稳定性强。
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公开(公告)号：CN109871817B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201910144555.6
申请日：2019-02-27
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为基于集成学习和足底压力的自适应行走状态识别方法，该方法仅使用足底压力传感器对人体当前所处于的行走状态进行识别，通过安置于足底指定位置的薄膜压力传感器采集足底压力信号。根据滤波后的信号得到下肢外骨骼穿戴者在一个步态周期中的准确的足底特定位置压力变化。再将足底压力变化送入信号处理设备，为机器学习中的集成学习行走状态分类识别器提供原始的数据集合。信号处理设备根据数据集合训练生成由KNN分类模型、多类分类支持向量机分类模型、多类分类决策树模型结合而成的集成学习分类识别模型。同时针对不同体型，体态，年龄以及行走习惯的人群生成与其相适应的分类识别器，为下肢外骨骼控制提供了准确的控制依据。
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公开(公告)号：CN109664279A
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201910160620.4
申请日：2019-03-04
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本发明公开了一种保持助力指向人体重心的下肢外骨骼座椅装置，包括一个座椅机构和两个滑块机构；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；所述座椅机构包括后靠、座椅板、前靠、座椅板连接件、套、堵头、限位挡块、弧形滑轨和销；所述滑块机构包括滑块、滑块轴和滑块机构滚动轴承。弧形滑轨具有绕人体矢状轴运动的自由度以及滑块机构能够沿弧形滑轨自由滚动。在运动过程中，实现滑块机构相对于座椅机构的运动，通过弧形滑轨实现座椅板的调整，保证任何行走状态均能保持座椅装置的支撑力始终指向人体重心，保证在行走过程中的稳定性。
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公开(公告)号：CN209615506U
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201920274464.X
申请日：2019-03-04
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J9/00
Abstract: 本实用新型公开了一种保持助力指向人体重心的下肢外骨骼座椅装置，包括一个座椅机构和两个滑块机构；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；所述座椅机构包括后靠、座椅板、前靠、座椅板连接件、套、堵头、限位挡块、弧形滑轨和销；所述滑块机构包括滑块、滑块轴和滑块机构滚动轴承。弧形滑轨具有绕人体矢状轴运动的自由度以及滑块机构能够沿弧形滑轨自由滚动。在运动过程中，实现滑块机构相对于座椅机构的运动，通过弧形滑轨实现座椅板的调整，保证任何行走状态均能保持座椅装置的支撑力始终指向人体重心，保证在行走过程中的稳定性。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN209615504U
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201920261887.8
申请日：2019-03-01
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本实用新型公开了一种非拟人的体重支撑型下肢助力外骨骼，包括一个座椅机构、两个滑块机构和两个腿部机构；两个腿部机构与各自的滑块机构固定连接；两个滑块机构安装于座椅机构上，座椅机构能够相对于滑块机构滑动；腿部机构包括大腿板、腿部驱动机构、小腿传动机构、小腿杆、同步带、棘爪控制器、棘爪轴、小腿胫连接件、脚支架垫片、脚支架连接销轴、脚支架、脚连接件销轴、脚支架轴套和棘爪；腿部驱动机构包括力矩电机、电机台、谐波减速器、带轮轴承端盖、减速器法兰、单向轴承、第一同步带轮和电机轴套；小腿传动机构包括大小腿连接件、第二同步带轮、棘轮和阶梯轴。该外骨骼传动结构简单，易于控制，通配性好，稳定性强。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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