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[发明专利]一种便携式主动约束小关节手术机器人-CN201810370571.2有效
发明人：任雷;魏国武;王岩;郑小石;钱志辉;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： A61B34/00 文献下载
摘要：一种便携式主动约束型的小关节手术机器人，包括精密直线进给单元、精密俯仰单元、精密偏航单元、工具夹持单元；由可编程机器人系统进行控制，本发明提供俯仰，偏航和直线进给的精确运动，其中运动的轴线在一个公共点处或附近相交以提供低且均匀的导纳。机器人提供主动的约束控制，通过编程指令限制手术区域，当操作工具末端超出术前规划区域时，本专利所提的手术机器人将产生外加主动约束，通过机器人上的驱动器产生一定的阻力，阻碍工具往规划外的区域运动并提醒医生其操作已超出规划空间，确保预期运动的准确性，同时限制了预期之外的失误运动，从而将手术限制到安全和期望的区域，使患者在手术中的损伤可以降低到最小。
一种便携式主动约束关节手术机器人

[发明专利]一种仿生衣服除水烘干装置-CN201810334763.8有效
发明人： 钱志辉;郑小石;任雷;任露泉;王岩;李文博;孙一帆 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-04-15 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： D06F58/10 文献下载
摘要：一种仿生衣服除水烘干装置，包括壳体、可转动的撑衣架、两侧除水机构和烘干机构；所述壳体侧面设有衣物出入口，底盘设置有出水口；两侧除水机构包括丝杆电机、螺母、移动导轨和仿人手挤压板；烘干机构包括电加热丝和相对设置的两个吹风机构；吹风机构固定在中心轴上，本发明结构新颖，实用性强，方便快捷，吹风机构中引入差动齿轮组实现风扇上下俯仰和左右的摆动，除水机构中的仿人手挤压板挤压衣服的曲面仿人手的虎口形状，在丝杆电机的驱动下，实现对于衣服的反复挤压，提高除水效率的同时避免了衣服的褶皱，同时设有烘干功能，使衣服烘干效果更好。
一种仿生衣服烘干装置

[发明专利]一种基于柔性探头的颈部超声检测装置-CN202310912131.6有效
发明人：徐瑞霞;任雷;刘静;郭霖;刘欢;钱志辉;吴佳南;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： A61B8/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于柔性探头的颈部超声检测装置，涉及医疗器械技术领域，包括环状的外壳，外壳外侧安装有电源、气泵、升降气囊、探头接口和蓝牙模块；外壳内部安装有探头姿态位置调整组件，探头姿态位置调整组件内部集成了探头旋转组件，探头支持架，探头自变形组件，十字形柔性超声探头，通过设置更加贴合穴位位置的六个十字形柔性超声探头，以及其探头姿态自调节功能，检测更准确，可以根据应变传感器和超声A回波的数据自适应地对颈部主要的软组织进行超声B成像，超声多普勒成像和剪切波弹性成像，提高检测效率，结合便携设备和深度学习算法，没有经过超声操作训练的普通用户也可以在家自主检测颈部软组织。
一种基于柔性探头颈部超声检测装置

[发明专利]一种驱动传动一体化的仿骨骼肌驱动器及其性能测试装置-CN201711011767.4有效
发明人：任雷;刘春宝;丁鹏;钱志辉;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-10-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种驱动传动一体化的仿骨骼肌驱动器及其性能测试装置，仿骨骼肌驱动器由仿肌纤维驱动单元与柔性基质组成，根据真实肌肉的空间结构设计柔性基质的形状和仿肌纤维驱动单元的结构及空间排列，形成仿肌纤维驱动单元矩阵并封装于柔性基质中，为测试仿骨骼肌驱动器的功能，由气泵、压力调节器、管路为仿骨骼肌驱动器提供驱动气源，仿骨骼肌驱动器施加负载，控制仿肌纤维驱动单元收缩，每次收缩期间用数字摄像机记录仿骨骼肌驱动器的运动，测得仿骨骼肌驱动器厚度、仿肌纤维驱动单元旋转大小与负载之间的关系，从而得到仿骨骼肌驱动器的传动比，用于验证仿骨骼肌驱动器的驱动传动一体化性能以及根据负载变化自动变速的特性。
一种驱动传动一体化骨骼肌驱动器及其性能测试装置

[发明专利]一种基于人脸和人体测量特征的体重指数预测方法-CN202310723106.3在审
发明人： 钱志辉;眭晋;任雷;卜春光;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06V40/16 文献下载
摘要：一种基于人脸和人体测量特征的体重指数预测方法，涉及人体特征参数预测领域，包括图像预处理模块、特征值提取模块和特征值回归预测模块。图像预处理模块对输入图像进行人体语义分割，得到包含单人图像；特征提取模块提取人脸三维模型测量特征，人体三维模型测量特征，图像深度特征；特征值回归预测模块将所述人脸三维模型测量特征，人体三维模型测量特征，所述图像深度特征进行拼接，并基于特定的回归模型进行体重指数预测。本发明利用人脸、人体测量特征及图像深度特征进行回归预测，有效降低输入图像的限制条件。本发明可以估计非正对镜头图像中人体的体重指数；可以估计复杂人体姿态图像中人体的体重指数。
一种基于人体测量特征体重指数预测方法

[发明专利]一种刚柔耦合仿生外骨骼膝关节助力装置-CN201810683799.7有效
发明人：李振男;刘春宝;任雷;任露泉;钱志辉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2018-06-28 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种刚柔耦合仿生外骨骼膝关节助力装置，是由大腿组件、小腿组件和传动组件组成，小腿组件设置在大腿组件上，传动组件设置在小腿组件上；本发明通过运用仿生学思想实现刚柔耦合、高度人机相容、多自由度的仿生外骨骼膝关节助力装置，通过更换不同外轮廓的转盘获得不同的力矩驱动曲线，以适应不同种情况下的膝关节助力需求，通过第一绳索长度调节装置和第二绳索长度调节装置适应使用者在不同康复阶段的助力需求；本发明结合仿生学，设计人机共融、刚柔耦合的膝关节助力装置，适用于健康或膝关节损伤的使用者在日常工作生活中进行膝关节助力。
一种耦合仿生骨骼膝关节助力装置

[发明专利]一种力学性能可调的多材料复合仿生足垫-CN202111539290.3有效
发明人： 钱志辉;庄智强;任雷;白浩天;张千鹏;陈博雅;刁友浩;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B32B25/20 文献下载
摘要：一种力学性能可调的多材料复合仿生足垫，包括仿生足底筋膜层、仿生网状纤维膜层和仿生足底皮肤层，仿生足垫各层通过柔性硅胶粘结剂相粘结。仿生足底筋膜层的弹性模量较高的硅胶材料；仿生网状纤维膜层中的仿生网状纤维膜裹覆着呈固液复合特性的仿生脂肪组织，改变该层中仿生胶原纤维的螺距即可调节仿生足垫在竖直方向及水平切向的力学性能，通过调节各方向的力学性能可实现机器人在不同运动工况下最佳触地稳定；呈固液复合特性的仿生脂肪组织具有粘弹性的生物力学特性，在仿生足垫触地时具有良好的吸能、减震作用。仿足底皮肤层使用弹性模量较低的硅胶材料。
一种力学性能可调材料复合仿生

[发明专利]一种仿生髋关节-CN202310377961.3在审
发明人：任露泉;谢红;王坤阳;任雷;钱志辉;卢雪薇;滕俊男;汤靖皓;赵迪 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：一种仿生髋关节属仿生机器人技术领域，本发明中水平面运动组件、冠状面运动组件和矢状面运动组件自上而下顺序排列，水平面运动组件中水平面转动轴的空心轴Ⅰ向下插于冠状面运动组件中连接件Ⅰ的圆筒中，并经螺栓固接；冠状面运动组件中冠状面转动轴(B1)的平板对Ⅰ与矢状面运动组件中连接件Ⅱ的平板对Ⅵ、矢状面运动组件中连接件Ⅲ的平板对Ⅴ经螺栓固接。本发明将髋关节的三个自由度分解到三个组成部分上，每一个组件实现一个自由度的运动，且每一个组件都有单独的电机进行控制，使得控制变得更加简单可靠，更容易实现更好的模拟人类的步态，为仿生机器人髋关节设计提供一种新的方案。
一种仿生髋关节

[发明专利]一种可移动的卷线机构-CN202310318845.4在审
发明人：任露泉;谢红;王坤阳;任雷;钱志辉;卢雪薇;滕俊男;汤靖皓;赵迪 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B65H54/44 文献下载
摘要：一种可移动的卷线机构属机械技术领域，本发明的移动组件、卷线组件和串线组件自下而上顺序排列，其中移动组件中支杆组的四个支杆上端分别与串线组件中支撑板Ⅰ的盲孔对Ⅰ和支撑板Ⅱ的盲孔对Ⅱ固接；卷线组件中支座Ⅰ的板对Ⅰ和支座Ⅱ的板对Ⅱ，经螺栓固接于移动组件中框架的横杆对上。本发明可解决目前大部分卷线机构都是固定在一个地方作业、一次只能卷一个线团的问题；本发明的每一次所卷线团的数目可自行调节；本发明既可通过手工完成作业，也可通过接入电机机械作业。
一种移动机构

[发明专利]一种可穿越狭小空间的仿生水蛭软体机器人及其行进方法-CN202310042333.X在审
发明人：刘静;郭霖;任雷;钱志辉;吴佳南;徐瑞霞;徐王超;刘欢;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-01-28 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种可穿越狭小空间的仿生水蛭软体机器人及其行进方法，属于仿生软体机器人领域，本发明的装置主体由前段、中段、后段三个部分组成，各段分别包括气动伸缩杆和环状气囊用于控制装置各段的伸缩动作，前段和后段分别固定了两个吸盘用于行进过程中的锚定，本发明利用正压、负压两个控制回路分别控制各气动零件和吸盘的动作，本发明通过对水蛭行进过程中的观察和仿生，设计了装置的结构和行进策略，利用气动回路对装置的灵活控制，可以实现装置整体长度的伸缩、横截面积的放缩以及多角度的灵活转向、俯仰等动作，能够实现装置的行进以及穿越狭小空间，有效提高了软体机器人应对各种复杂地形和行进路线的变形运动能力。
一种穿越狭小空间仿生水蛭软体机器人及其行进方法

[发明专利]一种具有膝踝一体化协同运动功能的仿生智能下肢假肢-CN202310373303.7在审
发明人：马永新;任雷;陈魏;王旭;王坤阳;钱志辉;宋厚楠;曹宇;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： A61F2/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有膝踝一体化协同运动功能的仿生智能下肢假肢，包括：膝关节机构；轴承座，其两端铰接设置在所述膝关节机构上；轴承机构，其设置在所述轴承座的内部；法兰盘，其设置在所述轴承座上；电磁离合器，其支撑设置在所述法兰盘上方；螺旋槽杆；螺旋导向杆；弹簧腔；弹簧导向杆，其同轴设置在所述弹簧腔内；小腿腿管，其一端与所述膝关节机构的底部固定连接；脚板机构，其一端与所述弹簧导向杆的另一端可转动连接；踝关节上盖。在膝关节和踝关节之间设置膝踝联动机构，通过控制电磁离合器改变膝踝联动机构的长度，实现将膝关节的能量传递到踝关节，在蹬地过程中为穿戴者提供持续的蹬地力。
一种具有一体化协同运动功能仿生智能下肢假肢

[发明专利]用于人体全身多关节三维运动测试分析的光学标记系统-CN202310010823.1在审
发明人： 钱志辉;王胜利;任雷;金威龙;王凯泽;刘翔宇;王坤阳;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-01-05 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：一种用于人体全身多关节三维运动测试分析的光学标记系统，包括头部标记点簇系统、颈椎标记点簇系统、肩部记点簇系统、上臂标记点簇系统、小臂标记点簇系统、手部标记点簇系统、胸椎标记点簇系统、腰椎标记点簇系统、胸腔标记点簇系统、骨盆标记点簇系统、大腿标记点簇系统、小腿标记点簇系统和足部标记点簇系统共13个标记点簇系统。根据人体关节形态和运动特征对全身节段详细且科学地划分，对每个节段均设计了具有较好人体贴合性、且可以调节大小的标记点簇系统。本发明公开的用于人体全身多关节三维运动测试分析的光学标记系统，可以适用不同体型的受试者，且方便拆卸和安装，可以多次重复利用，极大地方便了光学捕捉测试与分析。
用于人体全身关节三维运动测试分析光学标记系统

[发明专利]仿生控温减湿口罩-CN202111390372.6有效
发明人： 钱志辉;许明辉;赵杰;庄智强;刘蓓;孙怡霖;尤俊杰;许诣彤 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-11-23 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： A62B9/06 文献下载
摘要：一种仿生控温减湿口罩，属于医用防护口罩技术领域，包括普通医用口罩、垫片、保温隔热涂层和特斯拉阀群，普通医用口罩为细菌过滤效果大于等于95％的医用口罩，垫片置于普通医用口罩内部，仿生保温隔热涂层和特斯拉阀群均设置在垫片上，保温隔热涂层的材质为仿北极熊毛发。本发明基于普通医用口罩，有良好的防护性能；通过设置仿北极熊毛发的仿生保温隔热涂层，调控口罩内侧的温度，防止呼出气体的液化；采用的垫片利用物理原理延长了呼出气体的降温时间，减少水蒸气液化，从根本上减少了内侧出水情况的发生，同时附加吸水物质，进一步的保障了口罩内侧干燥性；而且巧妙利用了特斯拉阀的单向流通性，使吸入气体不被添加的特斯拉阀影响。
仿生控温减湿口罩

[发明专利]一种股骨干多层复合仿生自固定假体-CN202310115221.2有效
发明人： 钱志辉;路月;王金成;任雷;陈昊;王坤阳;王凯泽;宋广生;刁友浩;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： A61F2/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种股骨干多层复合仿生自固定假体，由支架、上接骨板和下接骨板组成，支架上外侧固定于上接骨板下内侧，下外侧固定于下接骨板上内侧；支架包括上骨小梁层、中皮质骨层和下骨小梁层，中皮质骨层是由外框架层、中填充层以及内框架层组成的多层复合结构；上、下接骨板均由内骨小梁层和外加强层组成。本发明通过仿股骨皮质骨板层结构与仿玻璃海绵双对角线网状支撑结构的复合作用，结合骨断端连接处的仿松质骨骨小梁结构设计以及假体‑接骨板一体化设计，有效提高术后即时及中长期的假体‑骨界面生物力学稳定性以及骨整合效率，加快骨缺损区域的愈合。
一种股骨多层复合仿生固定

[发明专利]具有三层孔径梯度的仿生柔性单向导流控湿肌电电极及其制备方法-CN202310256654.X在审
发明人： 钱志辉;刘蓓;孙怡霖;陈博雅;马愫倩;贾智萌;赵文娴;杨慧翔;任露泉 -专利权人：吉林大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： A61B5/263 文献下载
摘要：一种具有三层孔径梯度的仿生柔性单向导流控湿肌电电极及其制备方法，电极包括电极基底与电极层；电极基底通过静电纺丝进行制备，仿照桃叶叶脉的分级结构设计为三层孔径梯度，包括具有大孔径的与皮肤接触的疏水内层、具有中等孔径大小亲水的运输层和具有小孔径的致密亲水外层；电极层由导电材料经喷枪喷涂在电极基底上。用导电元件将电极与信号采集板连接进行肌电信号的采集。该肌电电极既具有良好的导电性能又兼具柔性与单向导流控湿性，与皮肤贴合舒适有良好的共形性，安全无害，同时三层孔径梯度结构极大增加了导电层与皮肤的接触面积，能够收集到高信噪比的肌电信号，在运动与健康监测、康复医学等领域具有巨大的应用价值。
具有三层孔径梯度仿生柔性单向导流控湿肌电电极及其制备方法

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