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- [发明专利]一种刚柔耦合踝关节康复机器人-CN202311014031.8在审
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刘承磊;高德義;张建军;魏俊;郭士杰
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河北工业大学
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2023-08-14
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2023-10-13
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A61H1/02
- 本发明为一种刚柔耦合踝关节康复机器人,包括定平台、动平台、第一支链、第二支链和第三支链;三条支链均与定平台和动平台连接,第一支链和第二支链的结构相同且对称分布在第三支链两侧;每天支链均包括一个刚柔耦合模块,刚柔耦合模块包括四个连杆和扭簧;四个连杆依次转动连接组成平行四边形,相邻两个连杆的连接处安装一个扭簧;三条支链的驱动电机控制动平台姿态,实现踝关节的背/趾屈、内/外翻以及内/外旋,三条支链的刚柔耦合模块通过扭簧调节动球心的位置,使动球心在以距骨长度为半径的球面上移动,以拟合人体距下关节的位置,实现胫距关节与距下关节之间的运动耦合,使得该机器人能够顺应不同患者的不同康复轨迹,提高踝关节康复效率,降低二次损伤。
- 一种耦合踝关节康复机器人
- [发明专利]一种三姿态下肢康复训练机器人-CN202310929197.6在审
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张争艳;张强;郭士杰
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河北工业大学
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2023-07-27
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2023-09-29
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A61H1/02
- 本发明公开了一种三姿态下肢康复训练机器人,包括机架、下肢外骨骼装置和姿态转换装置;所述姿态转换装置包括俯仰调节电动推杆、连杆、座板、背板、隔板、抬升电动推杆、背板连接块、隔板连杆和座板架;所述下肢外骨骼装置包括导轨、螺纹杆、滑块、弹簧、髋关节连接块、大腿上连杆、大腿下连杆、小腿上连杆、小腿下连杆、脚托、髋关节电机、髋关节减速器、膝关节电机、膝关节减速器、踝关节电机和踝关节减速器。本发明能够实现坐、站、卧三种姿态的无顺序限制自由切换,并且三种姿态下能够进行不同的下肢康复训练方案,提供髋关节、膝关节、踝关节的屈伸训练以及无额外动力辅助的髋关节外展运动,满足不同康复阶段的康复训练需求。
- 一种姿态下肢康复训练机器人
- [发明专利]一种髋关节外骨骼助力控制方法-CN202310851507.7在审
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王佳鑫;刘磊;郭士杰;刘永;屈荷然
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河北工业大学
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2023-07-12
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2023-09-19
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B25J9/16
- 本发明为一种髋关节外骨骼助力控制方法,所述控制方法包括以下内容:利用人正常行走时运动学参数数据集训练第二神经网络,获得神经网络关节力矩模型,用于预测髋关节的关节力矩;穿戴者穿戴髋关节外骨骼,实时获取髋关节、膝关节和踝关节上在矢状面、冠状面、水平面上的旋转角度,利用训练好的第一神经网络判定人正常行走时穿戴者处于支撑相还是摆动相;若为支撑相,利用神经网络关节力矩模型输入实时的人正常行走时运动学参数,获得各关节的关节力矩,用于髋关节助力;若为摆动相,则根据牛顿‑欧拉关节力矩模型实时提供相应的髋关节助力力矩。该方法能够解决在日常行走时足底反力难以预测的问题。
- 一种髋关节骨骼助力控制方法
- [实用新型]一种用于护理床的分腿机构-CN202320584646.3有效
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王宝斌;郭士杰
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山东科亿宏智能科技有限公司
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2023-03-23
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2023-09-08
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A61G7/075
- 本实用新型公开了一种用于护理床的分腿机构,其中,护理床的小腿床架的中央床架的底面左右两侧各固定连接有一根立柱;其中,左侧的立柱的中下部与左侧的第二伸缩装置的下端相铰接,所述左侧的第二伸缩装置的上端与位于中央床架右侧的第一托板的底面相铰接;右侧的立柱的中下部与右侧的第二伸缩装置的下端相铰接,所述右侧的第二伸缩装置的上端与位于中央床架左侧的第一托板的底面相铰接。本实用新型用于护理床的分腿机构不仅具有抬腿、分腿功能,而且如果使用者有防止腿滑落的需求,本实用新型还设计有防滑落机构,可以有效避免使用者在使用马桶便溺时,腿从托板上落下而摔伤或者沾染便溺等问题。
- 一种用于护理机构
- [发明专利]一种大负载高柔性机器人关节-CN202210298337.X有效
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郭士杰;卢浩;贾路宽;陈力;杨志强;邓飞;关起飞
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复旦大学
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2022-03-25
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2023-09-01
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B25J17/02
- 本发明属于服务机器人技术领域,具体涉及一种大负载高柔性机器人关节,包括转轴固定板、关节回转件、关节驱动机构和驱动输出机构,关节驱动机构包括准双曲面小锥齿轮和准双曲面大锥齿轮;准双曲面大锥齿轮的内圈通过橡胶弹性联轴器连接有主动锥齿轮,两转轴固定板之间固定连接有横向转轴,横向转轴从主动锥齿轮内圈穿过,且与主动锥齿轮内圈之间具有间隙;驱动输出机构包括从动锥齿轮,从动锥齿轮与两相对设置的主动锥齿轮啮合,横向转轴上固定连接有纵向转轴,从动锥齿轮固定连接在纵向转轴上,本发明利用利用橡胶材料取代日常螺钉对两个齿轮进行固连,打破了刚性连接的传统,进行软连接,实现柔性传动,使该机器人关节具有高柔性的特点。
- 一种负载柔性机器人关节
- [发明专利]一种柔性髋关节助力外骨骼及其控制方法-CN202310845558.9在审
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郭士杰;刘永;王佳鑫;刘磊;高伟杰
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河北工业大学
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2023-07-11
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2023-08-29
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B25J9/00
- 本发明为一种柔性髋关节助力外骨骼及其控制方法,外骨骼包括后侧驱动单元、右前侧驱动单元、左前侧驱动单元、左后侧鲍登线、右后侧鲍登线、左膝关节柔性绑缚结构、右膝关节柔性绑缚结构、柔性仿生马甲、左前侧柔性带和右前侧柔性带;左后侧鲍登线连接后侧驱动单元和左膝关节柔性绑缚结构,右后侧鲍登线连接后侧驱动单元和右膝关节柔性绑缚结构,通过后侧驱动单元控制两根鲍登线收紧与释放;左前侧柔性带连接左前侧驱动单元和左膝关节柔性绑缚结构,右前侧柔性带连接右前侧驱动单元和右膝关节柔性绑缚结构,两个前侧驱动单元控制各自的柔性带收紧与释放,通过柔性带和鲍登线相互配合,对髋关节屈曲和伸展进行助力。方法通过双层感知技术控制外骨骼,上层感知通过多传感数据实现外骨骼助力时相的识别,在下层控制中利用双模态切换控制策略实现鲍登线或柔性带收紧与释放的协调控制。
- 一种柔性髋关节助力骨骼及其控制方法
- [发明专利]一种主从同构的机器人遥操作安全控制方法及系统-CN202310761239.X在审
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李洋;张同辉;郭士杰
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河北工业大学
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2023-06-27
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2023-08-29
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B25J9/16
- 本发明为一种主从同构的机器人遥操作安全控制方法及系统,该方法采集从端机器人工作空间的环境图像并判断是否存在障碍物;若存在障碍物,则计算虚拟引力和斥力产生的从端机器人末端的期望加速度并映射到关节空间中得到各个关节的期望角加速度,将期望角加速度映射到关节空间中;同时,计算虚拟引力和斥力产生的从端机器人移动底盘的期望加速度并作用到运动空间中;若不存在障碍物,则计算从端机器人各个关节的期望角加速度并作用到从端机器人的关节空间中;同时,计算虚拟引力产生的从端机器人移动底盘的期望加速度,并作用到运动空间中。将机器人遥操作与避障相结合,实现从端机器人安全避障的同时使从端机器人稳定跟随主端机器人的运动轨迹,达到主、从端机器人同步运动的目的。
- 一种主从同构机器人操作安全控制方法系统
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