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公开(公告)号：CN108972534A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201811087068.2
申请日：2018-09-18
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提出了一种可变刚度卷簧与电机并联的离合式柔性驱动器，其中，该离合式柔性驱动器包括：驱动部件包括电机用于为驱动负载转动提供动力；柔性部件包括可变刚度卷簧，通过移动操作杆控制卷簧的接入与释放，并通过棘轮棘爪机构对可变刚度卷簧进行预紧，卷簧与电机轴并联共同输出力矩，使得电机输出力矩、输出功率减少；传动部件用于将电机的输出扭矩和可变刚度卷簧的扭矩传递至减速部件的输入端，并使整个驱动器的结构扁平化；减速部件用于放大力矩，并带动负载转动；支撑部件起支撑作用。该离合式柔性驱动器的空间布局紧凑，整体尺寸小，可满足负载的大力矩需求，应用范围广，能较大程度上降低电机的峰值力矩，减小电机功率，节省能耗。
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公开(公告)号：CN111096876B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN201911382856.9
申请日：2019-12-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种下肢负重移动外骨骼，包括背板部件、髋关节驱动器部件和大腿连接部件，其中，所述髋关节驱动器部件有两个且分别与所述背板部件的两端连接，所述大腿连接部件有两个且分别与两个所述髋关节驱动器部件相连；当人体髋关节处于摆动期时，屈曲的髋关节对应的所述髋关节驱动器部件处于储能状态；当人体髋关节处于支撑期时，伸展的髋关节对应的所述髋关节驱动器部件处于能量释放状态，以辅助人体负重移动。本发明可以辅助人体负重向前移动，为负重移动用户平地行走、爬坡或上楼梯时提供助力，大幅增加了普适性，并且增加了最大负重，具有更广阔的市场前景。
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公开(公告)号：CN111991694B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202010728115.8
申请日：2020-07-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种功能电刺激和电机混合驱动的下肢外骨骼装置及控制方法，其中，动力式下肢外骨骼系统用于根据实时电机角度和电流信号，建立髋关节电机控制器和膝关节电机控制器的内部动力学模型，对动力学模型进行参数识别，得到髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩；功能电刺激系统用于接收动力式下肢外骨骼系统反馈的电机角度信息和电流信号，调整刺激参数以生成刺激电流对肌肉进行刺激，输出功能电刺激引起肌肉力矩，通过髋关节电机控制器和膝关节电机控制器输出的力矩和功能电刺激引起肌肉力矩共同驱动患者下肢运动。该装置可以减少电机力矩、功率以及能耗，并同时对患者的下肢肌肉进行康复训练、治疗。
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公开(公告)号：CN110559162B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201910806014.5
申请日：2019-08-29
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种下肢外骨骼驱动器，包括驱动装置、机架、主轴、转盘、棘轮和棘爪组件，主轴可自由转动地安装在机架上；转盘固定在主轴上；棘轮可自由转动地套装在主轴上；棘爪组件包括第一棘爪和第二棘爪，第一棘爪可枢转地安装在机架上，第二棘爪可枢转地安装在转盘上；当第一棘爪与棘轮啮合且第二棘爪与棘轮拨离时，棘轮静止，转盘可随下肢后摆伸展而逆着棘轮的棘齿方向从第一位置转动到第二位置；当转盘转动到第二位置时，第一棘爪与棘轮拨离且第二棘爪与棘轮啮合，驱动装置驱动转盘顺着棘轮的棘齿方向转动，从而推动下肢向前迈进。本发明能够为脊髓损伤患者行走提供外源力，使肌肉损伤平面更高的患者也能够使用，且体积小、控制方便。
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公开(公告)号：CN104546387B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410741999.5
申请日：2014-12-05
Abstract: 本发明公开了一种仿生储能式的截瘫助行外骨骼，包括：两个足托；两个小腿支条；两个大腿支条；髋关节组件，包括两个骨盆支架和连接在两个骨盆支架之间的连接件，两个骨盆支架分别通过可旋转的髋关节连接至所述大腿支条；储能组件，所述储能组件连接至骨盆支架和大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的截瘫助行外骨骼，将截瘫患者的腰部在矢状面做伸展运动的能量储存在储能组件里，屈髋时释放能量提供屈髋助力，并在屈髋过程中将其中部分能量储存在连接骨盆支架和大腿支条模拟人体髋关节伸肌的储能组件，提供伸髋助力的柔性束带助行外骨骼，降低患者行走时的体能消耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104546387A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410741999.5
申请日：2014-12-05
Abstract: 本发明公开了一种仿生储能式的截瘫助行外骨骼，包括：两个足托；两个小腿支条；两个大腿支条；髋关节组件，包括两个骨盆支架和连接在两个骨盆支架之间的连接件，两个骨盆支架分别通过可旋转的髋关节连接至所述大腿支条；储能组件，所述储能组件连接至骨盆支架和大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的截瘫助行外骨骼，将截瘫患者的腰部在矢状面做伸展运动的能量储存在储能组件里，屈髋时释放能量提供屈髋助力，并在屈髋过程中将其中部分能量储存在连接骨盆支架和大腿支条模拟人体髋关节伸肌的储能组件，提供伸髋助力的柔性束带助行外骨骼，降低患者行走时的体能消耗。
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公开(公告)号：CN117589812A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311423405.1
申请日：2023-10-30
IPC: G01N25/00
Abstract: 本发明提出一种恒温加热式二氧化碳传感器模组及其检测方法，所述检测方法，包括以下步骤：获取理想的二氧化碳气体浓度曲线，将测试气体的温度加热至预设温度，检测所述测试气体的二氧化碳气体的浓度，并绘制二氧化碳气体浓度曲线，根据理想的二氧化碳气体浓度曲线与测试气体的二氧化碳气体浓度曲线，利用h＝E[xty]·{E[yyT]}‑1计算维纳滤波卷积核，检测待检测气体，利用 计算维纳滤波校正后的传感器浓度。本发明的二氧化碳气体浓度检测方法提前对传感器的原始数据进行处理，缩短传感器的响应时间，避免传感器响应时间与人体呼吸的频率接近，从而提高测量精度。
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公开(公告)号：CN111728827B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202010403012.4
申请日：2020-05-13
Applicant: 清华大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本申请提出一种动力下肢外骨骼控制方法、装置和系统，其中，系统包括：第一、二电机控制器分别获取左、右膝关节电机发送的左、右膝关节角度和左、右膝关节电机电流信号并发送给主控制单元；第三、四电机控制器分别获取左、右髋关节电机发送的左、右髋关节角度和左、右髋关节电机电流信号并发送给主控制单元；主控制单元根据左、右膝关节角度，左、右膝关节电机电流信号，左、右髋关节角度和左、右髋关节电机电流信号计算外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力，并根据外骨骼的脚到地面的距离和地面作用力控制外骨骼执行相应的运动动作。由此，能够减少下肢外骨骼在数据采集方面的代价，减少控制系统的复杂性，提高外骨骼运动的稳定性。
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公开(公告)号：CN104523405A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410737977.1
申请日：2014-12-05
Abstract: 本发明公开了一种储能式前置刚性支架截瘫助行外骨骼，包括：两个足托；两个小腿支条，所述两个小腿支条分别连接在所述两个足托的上部；两个大腿支条，所述两个大腿支条分别与所述两个小腿支条通过可屈曲的膝关节相连；髋关节组件，所述髋关节组件包括刚性支架和连接在其两端的端部支架，所述端部支架的下端通过髋关节可枢转地连接至所述大腿支条的上端；以及储能组件，所述储能组件连接至所述端部支架和所述大腿支条之间以对储存或释放能量用于辅助所述截瘫患者的站姿和坐姿之间的切换。根据本发明的外骨骼，将能量储存在储能元件里，向前摆腿时释放能量提供摆腿助力，降低体能消耗。另外，还便于患者自行穿戴，使用简单且成本低。
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公开(公告)号：CN109648546B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN201910138952.2
申请日：2019-02-25
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种可调节式轻薄外骨骼膝关节驱动器，包括：支撑板；轴向固定设置于支撑板上的驱动部件，用于输出驱动力；轴向固定设置于支撑板上的传动部件，传动部件与驱动部件相连，用于传递驱动力；轴向固定设置于支撑板上的减速部件，减速部件与传动部件相连，用于放大驱动力；与支撑板相连的连接部件，连接部件包括多个长方形孔，多个长方形孔用于调节连接部件与支撑板的相对位置。该驱动器具有结构简单紧凑，充分利用有限的空间，尺寸较小、结构简单，易于加工，成本较低，维护方便的优点。
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