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[发明专利]一种可穿戴式宽频生物动能收集装置及其方法-CN202310469383.6在审
发明人：蔡明京;廖维新;夏国源;李鑫;张大兴;王从思;胡国锋 -专利权人：西安电子科技大学广州研究院
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02K7/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种可穿戴式宽频生物动能收集装置及其方法，包括连接固定基座且能绕其周向旋转的第一转子、与第一转子连接并与其同心旋转的第二转子、位于固定基座侧半径可变的第一齿轮、啮合半径可变的第一齿轮且与第二转子同轴心固定的第二齿轮、与第二转子同轴心且布置有线圈定子的第一转子，第一转子与第二转子和第二齿轮同轴心，第二齿轮与第一齿轮啮合可沿固定基座周向旋转。在摆动肢体惯性力驱动下，第一转子带动第二转子绕固定基座轴心偏心转动，第一齿轮与第二齿轮传递给第二转子更高的转速；第二转子上的永磁体相对线圈定子绕组的磁通量变化产生电能被储存。本发明能够利用生物活动时肢体的摆动，将生物运动的生物机械能转换为电能。
一种穿戴宽频生物动能收集装置及其方法

[发明专利]生物动能收集装置及其制备方法-CN202111120926.0在审
发明人： 廖维新;蔡明京 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2021-09-24 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H02K7/18 文献下载
摘要：提供了一种生物动能收集装置及其制备方法，该装置包括：重锤，用于随穿戴者的运动而摆动，从而将运动产生的机械能转化为重锤的动能；转动架，与重锤机械耦合，用于从重锤接收所述动能；行星轮系，与转动架机械耦合，以随转动架的运动而转动；以及相互耦合的定子组件和转子组件，定子组件包括线圈，转子组件包括转子以及位于转子上的第三永磁体，转子与行星轮系机械耦合，从行星轮系接收动能，以使得第三永磁体随转子转动，以改变线圈的磁通量以产生感应电动势。该装置还可包括底座和磁性弹簧组件。磁性弹簧组件还可包括第一永磁体以及第二永磁体，其中第一永磁体固定于底座上，第二永磁体固定于转动架上，第一永磁体和第二永磁体的极性相斥。
生物动能收集装置及其制备方法

[发明专利]动力型踝足假肢-CN201710636273.9有效
发明人：高飞;刘炎南;廖维新 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： A61F2/60 文献下载
摘要：本文描述了一种动力型踝足假肢。这种假肢采用了致动器和弹性组件，致动器提供净余的正功以向前推动佩戴的截肢者，弹性组件用于存储行走过程中的机械负功并在适当的状态释放辅助电机，从而提高假肢的能量效率。弹性组件与致动器并联安装，它是由凸轮和线性弹簧组成。通过凸轮轮廓的设计可以使弹性组件获得期望的弹簧力矩‑角度曲线，再现人体踝部的受控背屈刚度，而不是获得传统的弹簧冲程‑角度曲线。该装置提高了系统能量效率，并且降低了致动器的力矩和功率需求。此外，这种假肢还可以在被动模式下工作，通过并联弹簧的辅助作用，实现近似正常的步态。
动力型踝足假肢

[发明专利]人体动能收集装置及其转换方法-CN201910104425.X有效
发明人： 廖维新;蔡明京;汪家华 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： H02K35/02 文献下载
摘要：提供了一种用于嵌入可穿戴式电子设备的人体动能收集装置。该装置可包括底座；设置为圆环状并与底座连接的第一转子，该第一转子可相对于底座周向旋转，其中，在第一转子的表面可设置多对第一永磁体；与第一转子同轴心地固定在第一转子上的重锤；设置为圆环状并与第一转子同轴心地连接至底座的第二转子，该第二转子可相对于底座周向旋转，其中，在第二转子的表面可设置多对第二永磁体；在第一转子与第二转子之间与第一转子同轴心地固定至底座的调制环；以及在第二转子的与第一转子相对的一侧与第一转子同轴心地固定至底座的定子，其中在该定子上布置有线圈。
人体动能收集装置及其转换方法

[发明专利]一种用于人体下肢外骨骼、假肢、矫形器的智能膝关节-CN202110834335.3在审
发明人： 廖维新;高飞 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2023-02-14 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本申请涉及一种用于人体下肢外骨骼、假肢、矫形器的智能膝关节。智能膝关节通过采用电机驱动单元配合基于磁流变阻尼器的可控弹簧储能单元，或采用可控阻力单元配合基于磁流变阻尼器的可控弹性储能单元来复现人体膝关节的部分或全部生物力学特征，从而帮助穿戴者更好的降低行走负担，重获或修复行走功能。电机驱动单元在发电机模式和驱动器模式下工作，通过采用能量回收技术降低了智能膝关节的功耗，延长了装置的工作时间。另外，基于磁流变阻尼器的可控弹性储能单元的使用进一步降低了智能膝关节的能耗，同时也简化了膝关节的控制难度。
一种用于人体下肢骨骼假肢矫形智能膝关节

[发明专利]人体关节能量回收装置及包括其的可穿戴电子设备-CN201911172567.6有效
发明人： 廖维新;高飞;刘高禹;宗力恒;陈鸿天 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2019-11-26 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种人体关节能量回收装置，用于捕获关节的运动生物能，从而产生电能。所产生的电能可为可穿戴电子装置提供实时电能供应。该装置采用直线滑轨机构并与佩戴者的第一肢体、第二肢体配合以组成曲柄滑块机构，将关节的转动运动转化为直线滑轨机构的直线运动。弯曲梁结构将直线滑轨机构的直线运动转化为弯曲运动。压电薄膜可粘附于弯曲梁上下表面。在行走过程中，弯曲梁发生弯曲变形，导致压电薄膜被拉伸或压缩，从而生成电能。此外，为提高能量回收效率，可使弯曲梁的完全受迫运动改为部分受迫运动加上部分自由震荡运动。同时，在弯曲梁上增加质量块，可调节自由震荡，从而进一步提高能量回收。本申请还提供了一种配备有该人体关节能量回收装置的可穿戴电子设备和一种人体关节能量回收方法。
人体关节能量回收装置包括穿戴电子设备

[发明专利]一种用于穿戴式下肢外骨骼机器人的光伏供电系统-CN202210000445.4有效
发明人：刘洋;彭世国;蔡梦婷;廖维新;彭义 -专利权人：广东工业大学
申请日： 2022-01-04 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于穿戴式下肢外骨骼机器人的光伏供电系统，本系统包括：光伏板、电压变换与功率控制模块、充电监控管理模块、显示模块、储能模块、穿戴式下肢外骨骼及电动轮椅。光伏板将太阳能转换成电能；电压变换与功率控制模块对光伏板输出电压进行计算，得到最大功率输出电流；充电监控管理模块用于监控蓄电池的电压来设置充电状态；显示模块用于显示充电状态、电压及电量；储能模块用于对蓄电池进行充电；穿戴式下肢外骨骼用于接收储能模块的供电；电动轮椅用于装载光伏板和蓄电池，并运载下肢外骨骼及患者进行移动。本发明充分利用太阳能，提升了太阳能转换率，延长了下肢外骨骼在康复训练和助力行走过程中的使用时间和续航里程。
一种用于穿戴下肢骨骼机器人供电系统

[发明专利]用于肢体的运动模式识别方法-CN202010598429.0在审
发明人： 廖维新;高飞;刘高禹 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本申请涉及人体下肢及其假肢、矫形器或外骨骼的运动模式识别方法，所述方法可包括：利用传感器收集受试者的肢体末端在不同运动模式下的摆动阶段的运动数据，如对地绝对运动轨迹、对地绝对速度或对地绝对加速度等；将收集的运动数据和相应的肢体运动模式输入分类器或模式识别器以对分类器或模式识别器进行训练；以及将通过传感器实时获得的肢体的运动数据输入经训练的分类器或经训练的模式识别器，以识别肢体的运动模式。其中常见的人体运动模式包括：上坡、下坡、上楼、下楼、平地行走以及转弯等。此外，该方法也可结合人体足底压力分布，肌电信号等用于提高现有模式识别方法的准确性。
用于肢体运动模式识别方法

[发明专利]用于协调磁流变阻尼/制动及能量收集的设备和方法-CN201610647828.5有效
发明人： 廖维新;陈超 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2016-08-09 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： H02J7/32 文献下载
摘要：本申请公开了用于协调磁流变阻尼/制动系统中的磁流变阻尼/制动和能量收集的设备和方法。该设备包括：分配器，配置为基于需要的总的阻尼力/制动力矩，产生第一分配信号和第二分配信号；磁流变阻尼/制动控制器，配置为响应于所述第一分配信号，产生用于产生所分配的磁流变阻尼力/制动力矩的磁流变指令信号；以及能量收集控制器，配置为响应于所述第二分配信号，收集所分配的能量。
用于协调流变阻尼制动能量收集设备方法

[发明专利]用于关节窝的可穿戴理疗仪-CN201810219953.5在审
发明人：秦岭;邹力;朱琪森;廖维新;秦莱茵;容树恒 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2018-03-16 - 公布日： 2019-09-24 - 主分类号： A61H15/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种用于关节窝的可穿戴理疗仪。可穿戴理疗仪包括：侧壳，包括彼此相对的第一侧壳和第二侧壳，所述第一侧壳与所述第二侧壳之间的距离与所述关节窝的宽度适配，从而使得所述关节窝能够被安置在所述第一侧壳与所述第二侧壳之间；支承件，与所述侧壳可转动地连接；驱动器，所述驱动器的外壳相对于所述侧壳固定不动具有连接至并驱动所述支承件的驱动轴；以及按摩件，固定至所述支承件并具有与所述关节窝的剖面适配的轮廓。可穿戴理疗仪可固定至人体的关节窝处并用于从关节窝侧对关节进行理疗。
侧壳关节窝可穿戴理疗仪支承件驱动器适配彼此相对固定不动理疗按摩件地连接可固定可转动驱动轴关节驱动安置申请

[发明专利]磁流变串联弹性驱动器-CN201710242884.5有效
发明人： 廖维新;陈兵;秦岭;赵轩;马浩 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2017-04-14 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： A61G5/12 文献下载
摘要：公开了一种驱动器，包括第一扭簧单体和第二扭簧单体，其特征在于，所述第一扭簧单体和所述第二扭簧单体中的每一个均包括：内圈；外圈；以及并联连接于所述内圈与所述外圈之间的多个弹性单元。所述第一扭簧单体的外圈和所述第二扭簧单体的外圈刚性连接，所述第一扭簧单体的内圈与所述第二扭簧单体的内圈相互对准。驱动器还包括电机元件和制动元件。电机元件用于提供输出力矩，并与所述第一扭簧单体的内圈连接。制动元件用于提供制动力矩，并与所述第二扭簧单体的内圈连接。
扭簧内圈驱动器电机元件制动元件弹性驱动器并联连接弹性单元刚性连接输出力矩制动力矩磁流变串联对准

[发明专利]一种旋转式压电悬臂梁俘能器-CN201410630793.5有效
发明人：关明杰;廖维新;李营泰 -专利权人：厦门大学
申请日： 2014-11-11 - 公布日： 2015-03-04 - 主分类号： H02N2/18 文献下载
摘要：本发明涉及新能源发电技术和测量、测试技术领域，具体涉及一种旋转式压电悬臂梁俘能器，包括底座、壳体、压电悬臂梁和收集电路板，壳体固定设置在底座上，壳体为矩形镂空壳体，矩形镂空壳体一侧开设有夹缝开口，夹缝开口两侧各向外延伸有一定位片，压电悬臂梁包括一铝合金基板以及设置在铝合金基板两侧的压电单元，铝合金基板一端夹设在夹缝开口及两定位片内并与两定位片固定连接，铝合金基板自由端两侧固定连接两质量块，铝合金基板的自由端及其连接的两质量块位于底座的旋转轴上，收集电路板固定在壳体的一侧壁外表面。本发明能最大程度的减小质心在转动过程中的离心力，减小因大离心力引起的悬臂梁刚度增强，振动幅度减小的问题。
一种旋转压电悬臂梁俘能器

[发明专利]自供电、自传感的磁流变体阻尼器-CN201010257348.0有效
发明人： 廖维新;陈超 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2010-08-05 - 公布日： 2012-03-14 - 主分类号： F16F9/53 文献下载
摘要：公开一种自供电、自传感的MR阻尼装置，包括：MR阻尼器部件，具有缓冲活塞组件和减震缸，所述缓冲活塞组件能够在外部激励下相对于所述减震缸移动；发电部件，根据所述缓冲活塞组件的移动产生电压信号；控制单元，根据所产生的电压信号估算所述移动的速度，以基于所估算的速度输出阻尼驱动电流；以及，传感部件，具有至少一个用于产生MR流体场强的线圈，其中所述传感部件接收阻尼驱动电流来改变所述场强，从而控制MR阻尼器部件提供可调节的阻尼力。
供电传感流变阻尼

[发明专利]多功能磁流变驱动机构-CN201080011735.4有效
发明人： 廖维新;郭洪涛 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2010-03-11 - 公布日： 2012-02-08 - 主分类号： H02K7/10 文献下载
摘要：提供了一种驱动机构，包括马达/发电机元件和离合器/制动器元件。马达/发电机元件包括由高导磁材料制成、缠绕有外线圈的定子；由高导磁材料制成、并且固定有多个永磁体的转子；以及容纳流体的空腔。离合器/制动器元件设置在空腔内。离合器/制动器元件上缠绕有内线圈。流体能够响应在内线圈感生的电磁场的作用下而产生剪切应力。
多功能流变驱动机构

[发明专利]激光头组件和包含该激光头组件的光驱-CN201010214149.1有效
发明人： 廖维新;陈光华 -专利权人：香港中文大学
申请日： 2010-06-24 - 公布日： 2011-12-28 - 主分类号： G11B7/12 文献下载
摘要：公开了一种光驱激光头组件和光驱系统。光驱激光头组件包括：用于发出激光束的激光发生器；物镜；以及至少一个压电驱动器，在施加电压后输出的弯曲力矩；其中所述的弯曲力矩移动所述物镜，从而使得所述激光束通过所述物镜聚焦后对准并引导到光盘的数据轨道轨迹上，并使得从所述光盘反射回的激光束的信号最强。
激光头组件包含光驱

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