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[发明专利]一种基于导轨拉紧的复杂曲面爬壁机器人-CN202311127897.X在审
发明人：陈焱;宋智斌;魏靖松;张立润;张禹泽;袭凯莉;张霄 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-09-04 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B62D57/024 文献下载
摘要：本发明公开一种基于导轨拉紧的复杂曲面爬壁机器人，用于在工作壁面爬行，由车身、拉紧装置、驱动装置、控制系统组成；控制系统由单片机、轮毂电机驱动器、步进电机驱动器、电源组成；所述拉紧装置、驱动装置、单片机、轮毂电机驱动器、步进电机驱动器、电源与车身连接；单片机、轮毂电机驱动器、步进电机驱动器与电源电连接。本发明的基于导轨拉紧的复杂曲面爬壁机器人通过两个拉紧滑片与钢丝绳实现机械附着，可靠性高，负载大，可搭载各种作业设备，通过加工相应的曲面导轨，可以在各种形状的复杂曲面实现爬壁作业。
一种基于导轨拉紧复杂曲面机器人

[发明专利]一种可折展的外骨骼轮椅一体化多功能移动辅助机器人-CN201710751991.0有效
发明人： 宋智斌;田传印;马天宇;回顺 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-08-28 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： A61G5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种可折展的外骨骼轮椅一体化多功能移动辅助机器人，包括左右对称的两个脚踏板机构、两个小腿杆、两个大腿杆和两个腰杆，在小腿杆的外侧设有底杆，底杆的下端与小腿杆的下端铰接于踝关节上，在底杆和小腿杆之间设有驱动小腿杆的直线电机，直线电机的一端与底杆连接，直线电机的另一端与大腿杆连接；安装于腰杆外侧的旋转电机通过安装在大腿杆、小腿杆和底杆内的链传动来驱动转动连接在底杆上端的后轮，在底杆上安装有前轮和后轮，在两个腰杆之间连接有靠背板，滑动连接在两个大腿杆之间的椅座板可以通过安装在靠背板上的电机进行平移。本发明将轮椅的快速移动功能、辅助站立功能和外骨骼的辅助行走功能集于一体。
一种可折展骨骼轮椅一体化多功能移动辅助机器人

[发明专利]一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人-CN202310784216.0在审
发明人：陈焱;宋智斌;魏靖松;袭凯莉;张霄 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B25J5/02 文献下载
摘要：本发明公开一种柔顺自适应复杂曲面导轨的移动机器人，由两个转向驱动装置和车身组成；车身为H型板状结构，两个转向驱动装置分别设置于车身的前后两侧并通过立式轴承座相连，立式轴承座内插入连接有连接轴由车身和两组转向驱动装置组成；该移动机器人可实现在复杂曲面的变曲率导轨上柔顺运动与变轨转向。通过增加弹簧辅助导杆压紧等方法，被动自适应导轨的曲率变化。本发明为移动机器人在复杂导轨内的运动与变轨提供了新的思路，优点在于避免主动适应曲率的复杂控制方法，具有较好的适应性，锁紧结构保证了整体的稳定性，可以流畅地实现变轨转向操作，可用于飞机蒙皮等表面形状复杂且固定的工况下的加工作业。
一种柔顺自适应复杂曲面导轨移动机器人

[发明专利]一种无动力踝关节外骨骼机器人-CN202310848838.5在审
发明人： 宋智斌;詹毓靖;赵竞夫;侯振民 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种无动力踝关节外骨骼机器人，包括机架结构、驱动结构、储能结构。所述机架结构安装在外骨骼机器人的两侧，两侧机架通过椭圆弧形结构连接，以人体工程学设计为基础设计机架形状，用于人体的便携穿戴，所述储能机构与驱动机构相互配合，通过驱动机构的传递转变，弹簧片的变形转变为可以推动人体向前的动力，以此完成将人体在行走过程中重力势能的变化，降低人体行走时的代谢损耗，该踝关节外骨骼机器人由于其全靠机械结构实现功能，不仅能实现为人体行走提供助力的功能，而且也具有轻便且易携带的特点，对于人体步态的研究也具有一定的价值。
一种动力踝关节骨骼机器人

[发明专利]一种非拟人化新型负重外骨骼机器人-CN202310892840.2在审
发明人： 宋智斌;詹毓靖;赵竞夫;侯振民 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种非拟人化新型负重外骨骼机器人，包括穿戴机架结构、非拟人腿框架结构、电机驱动结构、脚踝穿戴结构，所述穿戴机架结构用于外骨骼与人体上半身的连接以及承载负重所需的重物，所述非拟人腿框架结构借助万向联轴器与穿戴机架结构相连，非拟人腿框架结构通过铰链结构与脚踝穿戴结构相连。所述电机驱动结构处于非拟人腿框架结构的内部，通过电机驱动内部结构运动，可将重物的重力传导至地面。所述脚踝穿戴结构用于连接非拟人腿框架结构与人体脚踝，将外骨骼与人体下半身连接起来，保证外骨骼整体穿戴的稳定性。该非拟人化新型负重外骨骼机器人通过电机驱动实现一种非拟人化的形式实现负重外骨骼的功能，整体可实现能耗低，单次可用时间长的特点，对于负重外骨骼的研究可提供一种新的参考方向。
一种拟人化新型负重骨骼机器人

[发明专利]一种面向水陆两栖机器人的防水密封壳体-CN202310897822.3在审
发明人： 宋智斌;侯振民;詹毓靖 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B60F3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向水陆两栖机器人的防水密封壳体，包括壳体、侧板、压板、附属密封件拼接为完整的圆角矩形箱体，所述壳体两个侧面为贯通状并在边沿设有矩形槽和圆孔、在前面设有圆角矩形孔、在顶面设有圆孔；所述侧板为圆角矩状并设有多个圆孔；所述压板设有多个圆孔；所述矩形槽内设置密封圈，通过螺丝穿过侧板、壳体、压板对应的圆孔将其紧固并压紧密封圈，密封圈将发生自适应性变形起到密封效果；所述附属密封件包括密封槽盘、盖板、骨架油封、轴承、水密接头、玻璃板，所述密封槽盘设有矩形槽、阶梯孔及螺栓沉孔；所述盖板设有圆孔；所述矩形槽内设置密封圈，通过螺栓将密封槽盘紧固在侧板上；所述玻璃板为透明材料制成的圆角矩形状，通过密封胶粘接在壳体前面的圆角矩形孔中，本发明在保证密封可靠性的前提下，降低了加工难度及装配难度，可以通过在壳体上设置预留孔扩宽机器人壳体功能性。
一种面向水陆两栖机器人防水密封壳体

[发明专利]一种基于柔性机构的被动式负重外骨骼机器人-CN202310862944.9在审
发明人： 宋智斌;詹毓靖;赵竞夫;侯振民 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-07-14 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于柔性机构的被动式负重外骨骼机器人，包括背部机架结构、腿部框架结构、柔性机构模块、脚底连接结构，所述背部机架结构用于承载重物，安装在外骨骼机器人整体的上部，穿戴时与人体背部贴合，所述腿部框架结构位于背部机架结构下方，通过万向联轴器相连，所述柔性机构模块位于腿部框架结构内部，通过压缩变形完成重物重力传递到地面的功能，所述脚底连接结构主要用于将外骨骼腿部与人体脚踝连接，方便人体带动外骨骼运动。该基于柔性机构的被动式负重外骨骼机器人将柔性机构与刚性机构结合，且不借助其他附加能源实现提高人体负重能力的功能，具有轻便且能耗低的特点，对于被动式负重外骨骼的研究具有一定的参考价值。
一种基于柔性机构被动式负重骨骼机器人

[实用新型]一种可快速升降的升降架-CN202222881545.0有效
发明人： 宋智斌;赵志国;宋振滨 -专利权人：青岛毅峰盛机械设备有限公司
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： F16M11/22 文献下载
摘要：本申请提供了一种可快速升降的升降架，包括下支架，下支架上方两侧设置有两组横杆，下支架上端焊接安装有立柱，立柱外层滑动安装有上滑套，两组上滑套中部设置有横梁，驱动装置设置在立柱内部，立柱内部设置轴套，通过轴套转动安装有齿轮，立柱上端两侧设置有滑条，滑条中部滑动安装有内连接管，滑条外侧与齿轮进行啮合连接，内连接管上端外侧设置有连接块，连接块与上滑套进行连接。本实用新型通过螺栓穿过限位孔来实现对于上滑套在立柱外侧位置的限定，滑槽用来为上方的连接块移动进行导向和让位，通过滑条外侧与摇把进行啮合连接来将转动转化为竖直方向的移动，通过内连接管带动上滑套和横梁进行整体的整体的升降操作。
一种快速升降

[发明专利]一种蛇怪蜥蜴仿生机器人及其设计方法-CN202310142357.2在审
发明人： 宋智斌;赵竞夫;侯振民;詹毓靖;边臣雅;戴建生 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B63H19/00 文献下载
摘要：本发明提供一种可在水面运动的仿生双足机器人，能够携带设备进入危险有害水域，完成水域环境监测、搜救救灾等任务，或利用自身噪声接近自然声的特点，应用于军事侦察等场景。
一种蜥蜴仿生机器人及其设计方法

[发明专利]一种基于柔性关节的两栖复合推进装置-CN202310721366.7在审
发明人： 宋智斌;侯振民;詹毓靖;赵竞夫;赵振伟;张文杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B60F3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于柔性关节的两栖复合推进装置，包括链节、侧板、柔性关节，所述侧板嵌在链节侧面，所述多个链节之间由柔性关节连接，所述柔性关节包括弹性布、压板、侧孔压板、限位钢丝、打孔螺丝，弹性布两端通过压板和侧孔压板分别固定在两个链节上，打孔螺丝设有通孔，用以固定钢丝。该两栖复合推进装置可用于两栖机器人，陆地工况下，在弹性布和限位钢丝的作用下，该装置将根据与地面接触状态自适应性切换为弧形腿或柔性蹼，水下工况下，在弹性布作用下，该装置根据摆动频率各个链节间自适应性相对转动，实现仿鱼鳍推进。
一种基于柔性关节两栖复合推进装置

[发明专利]一种可控被动式重构的轮/蹼复合推进装置-CN202310721420.8在审
发明人： 宋智斌;侯振民;赵振伟;赵竞夫;詹毓靖;张文杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B60F3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可控被动式重构的轮/蹼复合推进装置，包括链节、钢片、压板、滑块、钢索、弹簧，所述链节和压板固定在钢片上，所述滑块、钢索和弹簧串联，且可在链节内部的滑槽内滑动，该两栖复合推进装置可用于两栖机器人，陆地工况下，在钢片限制下，该装置将根据与地面接触状态自适应性切换为轮或直蹼，水下工况下，通过牵引钢索可调整滑块位于滑槽中的相对位置，从而限制链节间的相对转动，该装置为直蹼状态，通过上下摆动实现拨水推进。
一种可控被动式复合推进装置

[发明专利]一种滚压驱动的折展皮囊泵式拮抗驱动装置-CN202210221151.4有效
发明人： 宋智斌;张元昊;陈德超 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： F15B7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种滚压驱动的折展皮囊泵式拮抗驱动装置，包括支架、电机和折展皮囊，所述支架包括左侧架体和右侧架体，电机和折展皮囊位于左侧架体和右侧架体之间，电机的电机轴穿出其中一侧架体并在穿出的轴端固定连接有连杆，另一侧的架体转动连接有与电机轴同轴的挡盘，折展皮囊和挡盘接触并与支架相粘合；所述连杆的自由端与挡板之间转动连接有滚子，滚子的长度大于折展皮囊的侧部宽度，滚子压紧折展皮囊并使压紧处无法连通液体；所述折展皮囊为具有折痕褶皱的环形皮囊，折展皮囊上设置有相邻的第一进水口和第二进水口。本发明旨在提供一种体积小，流量大，可以进行液体互换的泵式驱动装置来实现拮抗运动。
一种驱动皮囊拮抗装置

[发明专利]一种基于单目摄像头的物体尺寸识别方法、单目摄像头移动装置-CN202310613916.3在审
发明人：赵振伟;宋智斌;张冠伟;张文杰;侯振民 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06T7/60 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于单目摄像头的物体尺寸识别方法，并设计了一种单目摄像头移动装置用以辅助实现该方法。一种基于单目摄像头的物体尺寸识别方法的步骤包括：对单目摄像头进行标定；通过拍摄获取目标物体两张或多张不同大小的图像；对两张或多张图像进行处理，获取处理后图像中目标物体的外接轮廓参数；通过目标物体尺寸计算公式计算目标物体实际尺寸。如此配置，通过两张或多张图像中的目标物体的外接圆参数、单目摄像头的移动距离和单目摄像头的标定参数，即可计算出物体的实际尺寸。此外，本发明还设计了一种单目摄像头移动装置，结构简便、操作简单。体积较小，适用于各种肠胃镜、管道探测机器人等工作环境极其狭小的装置。本发明仅用单一摄像头便可对指定物体的尺寸进行精准识别，操作简易，结构简单，克服了现有技术无法在狭窄空间中对目标物体的尺寸进行精确测量的问题。
一种基于摄像头物体尺寸识别方法移动装置

[发明专利]一种新型的高压地线除冰机器人及其设计方法-CN202310142299.3在审
发明人： 宋智斌;张禹泽;赵竞夫;詹毓靖;陈丁源;刘国辰;侯振民;戴建生 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H02G7/16 文献下载
摘要：本发明提供一种可自行在高压输电线地线上移动，并清除地线表面覆冰的机器人设计方法，应用于高压输电线的覆冰清理、线路巡查等情景，可以有效避免由于极端天气、覆冰等原因造成的输电线断裂或电塔倒塌事故，具有广阔的应用前景。
一种新型高压地线除冰机器人及其设计方法

[实用新型]一种可防止过热的水平驱动电机结构-CN202223458713.1有效
发明人： 宋智斌;宋振滨;赵志国;董雷 -专利权人：青岛毅峰盛机械设备有限公司
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H02K5/18 文献下载
摘要：本实用新型属于水平驱动电机结构技术领域，尤其为一种可防止过热的水平驱动电机结构，包括直线驱动器滑轨，直线驱动器滑轨内侧的第一丝杆通过连轴器与伺服电机的输出轴连接，伺服电机安装在冷却保护罩的内侧，冷却保护罩的一端通过风扇安装口安装有第一散热风扇，伺服电机的外侧螺接有散热套，散热套的竖板上螺接有水冷头，水冷头的内侧卡接有导热板，导热板的另一侧侧面焊接有输水铜管，输水铜管的进水口和出水口分别与旋转密封接头连接，两个旋转密封接头的另一端分别通过软管与水冷排上的回流口和水泵固定，本装置可根据伺服电机的温度情况选择不同的散热方案，在节能的同时可起到防止伺服电机过热的作用，极大提升了伺服电机的散热效果。
一种可防止过热水平驱动电机结构

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