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[发明专利]一种人机协作型前倾口颌手术设备-CN202310681890.6在审
发明人：郑雨天;梁烨;邓华;蒋灿华;肖聪;左国坤;张佳楫;宋涛 -专利权人：中南大学;中南大学湘雅医院
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： A61G13/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种人机协作型前倾口颌手术设备，包括床板以及开设在所述床板上的颌面定位槽，还包括底座，所述底座为固定设置，所述床板与所述底座活动连接，能够相对于所述底座向前倾斜，所述床板连接有机械臂，所述机械臂用于对患者的颌面部进行手术，所述机械臂与所述床板同步运动，所述床板和机械臂能够起到对颌面部的定位效果。本发明能够采用前倾的方式使患者在进行颌面部手术时更加放松，避免产生紧张情绪影响手术过程、防止唾液误吸等，避免趴卧式装置难以交互的缺点，进一步优化人机交互需求，使外科医生在术前对患者颌面部进行交互式手术范围界定时更加方便，降低了操作难度，同步提升了患者以及外科医生的手术体验。
一种人机协作前倾手术设备

[发明专利]一种连接装置及手术导航系统-CN202310699928.2有效
发明人：郑雨天;蒋灿华;梁烨;肖聪;邓华;宋涛;张佳楫;左国坤 -专利权人：中南大学;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明涉及医疗器械技术领域，具体提供了一种连接装置及手术导航系统，其连接装置用于连接手术导航系统的相邻的两个级联管，所述连接装置包括：连接管、对接管、套管和定位珠，所述连接管和所述对接管用于分别设置于所述级联管的两端；其中一个所述级联管上的所述对接管用于套接于另一个所述级联管上的所述连接管的外壁；所述连接管上设置有连接凸起；所述对接管的内壁设置有与所述对接管的内部相连通的连接槽；其中，双重固定连接一方面有利于调节级联管的长度，使得用户可根据实际情况来调节手术导航系统中的级联管的长度，另一方面有利于减小相邻两个级联管在连接时连接处的间隙，以此增加连接的稳定性，提高连接精度，减小误差。
一种连接装置手术导航系统

[发明专利]一种符合人机工程学的面部定位及人机协作手术辅助装置-CN202310681877.0在审
发明人：梁烨;肖聪;郑雨天;张佳楫;左国坤;宋涛;邓华;王彬竹;李华 -专利权人：中南大学;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： A61G13/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种符合人机工程学的面部定位及人机协作手术辅助装置，包括床板以及开设在所述床板上的颌面定位槽，还包括底座，所述底座为固定设置，所述床板相对于所述底座倾斜预设的角度设置，所述颌面定位槽内设置有额部支撑组件以及颌部支撑组件，所述额部支撑组件用于支撑并定位患者的额部，所述颌部支撑组件用于支撑并定位患者的下颌。本发明能够使患者进行颌面部手术时处于一个舒适的状态，相比于完全卧倒能够更加放松，更加利于颌面部手术的进行，当患者到位后额部支撑组件以及颌部支撑组件等保证对患者头部进行定位，对颌面部进行手术范围界定时，能够避免趴卧式装置难以交互的缺点，进一步优化人机交互需求，降低了操作难度。
一种符合人机工程学面部定位协作手术辅助装置

[发明专利]一种基于训练机器人的柔顺控制方法及可读存储介质-CN202310236480.0在审
发明人：施长城;李国宁;张佳楫;左国坤 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所;宁波慈溪生物医学工程研究所
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于训练机器人的柔顺控制方法及可读存储介质，所述方法包括：确定期望轨迹；获取训练机器人的关节角度，根据所述关节角度建立动力学模型；基于所述期望轨迹和所述关节角度获得滑模面，其中，所述滑模面用于补偿所述训练机器人未建模部分的误差；基于所述滑模面获得交互力学习律，其中，所述交互力学习律用于对人机交互力进行估计；基于所述动力学模型和所述滑模面获得惯性参数学习律，其中，所述惯性参数学习律用于补偿所述训练机器人已建模部分的误差；根据所述滑模项、所述交互力学习律和所述惯性参数学习律确定所述训练机器人的控制律；根据所述控制律确定柔顺控制力矩，用于实现实时的柔顺控制。
一种基于训练机器人柔顺控制方法可读存储介质

[发明专利]一种可叠加快拆装置及手术导航系统-CN202310699938.6在审
发明人：梁烨;肖聪;宋涛;左国坤;张佳楫;蒋灿华;王彬竹;黄守辉;李华 -专利权人：中南大学湘雅医院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本发明涉及医疗器械技术领域，具体提供了一种可叠加快拆装置及手术导航系统，其可叠加快拆装置用于连接手术导航系统的相邻的两个级联管，所述可叠加快拆装置包括：连接杆、对接杆和弹性件，所述连接杆设置在一个所述级联管一端，所述对接杆设置在另一个所述级联管一端；所述连接杆的端面设置有安装槽，所述弹性件用于安装于所述安装槽的内壁，其中一个所述级联管上的所述对接杆用于插接于另一个所述级联管上的所述连接杆的所述安装槽内并与所述弹性件相抵接；其中，通过将对接杆插接进安装槽内并转动，以使连接销移动进第一槽内并从第一槽移动至第二槽内；该结构简单，有利于实现快速拆装级联管。
一种叠加拆装手术导航系统

[实用新型]一种手指康复训练机构-CN202222802545.7有效
发明人：宋涛;左国坤;徐佳琳;胡静艳;张佳楫;施长城 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及手指康复训练技术领域，具体提供了一种手指康复训练机构，包括手掌板、驱动板和手指驱动组件；所述手指驱动组件包括分别安装于所述手掌板上的力传感器、手指驱动件和手指连杆件，所述驱动板通过导线分别与所述手指驱动件和所述力传感器相连接；所述手指连杆件包括滑动连杆、驱动连杆和手指固定部，所述手指固定部的一端用于与所述手掌板铰接，所述手指驱动件用于与所述滑动连杆的一端相连接；其中，当手指用力弯曲或伸展，此时手指用力会传递给手指固定部上，同时会通过滑动连杆和驱动连杆传递给手指驱动件上的力传感器，将信号传递给驱动板，驱动板会发出指令使手指驱动件运动，将机构进行了刚柔耦合设计，提高了机构的实用性。
一种手指康复训练机构

[发明专利]一种基于音乐刺激的脑控手指训练设备-CN202011564262.2有效
发明人：徐佳琳;左国坤;宋涛;王辉;张佳楫;施长城 -专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于音乐刺激的脑控手指训练设备，包括工作台及设于工作台上的脑电信号采集装置、脑电信号处理装置、VR处理与视听装置和手指训练装置；VR处理与视听装置嵌于工作台的方形孔内，工作台上设有导轨，手指训练装置包括固定在导轨调节滑块上的露指尖手套；脑电信号处理装置利用脑电信号采集装置采集的脑电信号，计算受试者执行手指动作想象过程中脑电在不同频段的多特征融合数据；VR处理与视听装置用于生成手指训练任务、对音乐进行控制以及根据多特征融合数据对虚拟模型进行控制；手指训练装置根据多特征融合数据带动受试者手指动作，以完成训练任务；本发明在训练任务引导和脑机交互闭环反馈中融入音乐刺激，促进脑机交互高效进行。
一种基于音乐刺激手指训练设备

[发明专利]一种单侧上肢运动态下力度变化运动想象脑电特征识别方法-CN202310106290.7在审
发明人：徐佳琳;左国坤;宋涛;盛俊鹏;张佳楫;施长城 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2023-02-13 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： A61B5/369 文献下载
摘要：本发明公开了一种单侧上肢运动态下力度变化运动想象脑电特征识别方法，一种单侧上肢运动态下力度变化运动想象脑电特征识别方法，包括以下步骤：步骤1、在脑电信号采集实验过程中采集受试者在范式诱导下执行运动想象过程的脑电信号，范式设计为单侧上肢运动态下力度变化运动想象过程；步骤2、对各单次实验的脑电信号进行预处理；步骤3、构建混合神经网络应用于单侧上肢运动态下力度变化运动想象脑电特征识别；步骤4、对整个混合神经网络以有监督的方式进行训练。本发明能够应用于脑控康复机器人系统的机器人与患者动态力交互过程。
一种上肢运动力度变化想象特征识别方法

[发明专利]一种多自由度训练机器人控制方法及装置-CN202211697515.2在审
发明人： 张佳楫;冯光;左国坤;施长城;宋涛 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种多自由度训练机器人控制方法及装置，所述方法包括：对训练机器人进行动力学建模，获得动力学模型；对所述动力学模型进行解耦，获得单变量动力学模型；根据所述单变量动力学模型确定自抗扰位置控制策略和虚拟夹具控制策略；当所述训练机器人受到的交互信息满足正向转换准则时，从所述自抗扰位置控制策略切换至所述虚拟夹具控制策略；当所述训练机器人受到的交互信息满足反向转换准则时，从所述虚拟夹具控制策略切换至所述自抗扰位置控制策略，保证训练机器人可以根据使用者的训练情况自适应地切换控制策略。
一种自由度训练机器人控制方法装置

[发明专利]一种自适应VR镜像训练系统-CN202010007573.2有效
发明人：徐佳琳;左国坤;宋涛;马冶浩;张佳楫 -专利权人：中国科学院宁波工业技术研究院慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2020-01-04 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G16H20/30 文献下载
摘要：本发明提供一种自适应VR镜像训练系统，包括健侧动作采集装置、患侧动作采集装置、VR处理器与VR输出装置；VR处理器包括任务模块，通过设置训练任务的难度等级，将患侧肢体实际动作轨迹与健侧肢体镜像动作轨迹之间的实际误差进行缩小或者放大后呈现在VR输出装置，当患者患侧肢体的跟随能力较低时可降低跟随难度，有利于提高患者的积极性；当患者患侧肢体的跟随能力较高时可增加跟随难度，有利于提升患侧肢体动作的准确度。并且，本发明的系统能够根据患者自身实际状态自适应调节训练任务的难度等级，以达到高适度的训练，提高镜像训练效果。
一种自适应 vr 训练系统

[发明专利]一种手掌开合的训练把手-CN202111253233.9在审
发明人：宋涛;左国坤;徐佳琳;胡静艳;张佳楫;施长城 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： A63B23/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种手掌开合的训练把手，所述训练手把包括底座、安装在底座上的把手，所述把手包括竖直设于所述底座上可转动的螺纹丝杠、套设于螺纹丝杠上的螺纹套筒、和螺纹套筒铰接的连杆，连杆另一端铰接有若干个沿着把手横向做张开、收拢运动的弧形板。该发明可以实现辅助人手部进行开合的训练，且装置结构简单，操作方便，具有可以调节开合速度的功能。
一种手掌训练把手

[外观设计]手指康复训练器-CN202230789488.6有效
发明人：宋涛;左国坤;徐佳琳;张佳楫;施长城;胡静艳 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： 24-01 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：手指康复训练器。2.本外观设计产品的用途：用于对手指运动功能障碍的患者做康复训练。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图。
手指康复训练器

[发明专利]一种基于触觉反馈的表面特征识别方法、装置及系统-CN202211603381.3在审
发明人：柴国鸿;林子轩;左国坤;张佳楫 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06V10/774 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于触觉反馈的表面特征识别方法、装置及系统，包括：获取图像集；基于所述图像集构建粗糙度数据集和纹理数据集；建立视觉识别模型；通过所述粗糙度数据集和所述纹理数据集训练所述视觉识别模型，获得训练好的识别模型；根据所述训练好的识别模型识别目标图像，获得识别结果，其中，所述识别结果包括粗糙度结果和纹理结果；基于所述识别结果输出反馈结果。电触觉反馈以图像识别结果为驱动信号，驱动电刺激系统装置输出电脉冲刺激到人体皮肤，通过构建电触觉感知诱发模型，诱发匹配的触觉感知模式，实现物体粗糙度或纹理的触觉感知反馈。本发明实现对物体粗糙度/纹理特征的触觉感知区分，满足多种场景的人－机共融交互需求。
一种基于触觉反馈表面特征识别方法装置系统

[发明专利]一种手臂康复训练装置及该装置的重力补偿计算方法-CN202211601996.2在审
发明人：宋涛;左国坤;徐佳琳;张佳楫;施长城;胡静艳 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明涉及医疗器械技术领域，具体提供一种手臂康复训练装置及该装置的重力补偿计算方法，其手臂康复训练装置包括：旋转组件，包括第一驱动电机、支撑调节架、第一扭矩传感器和旋转固定件，所述第一驱动电机安装于所述支撑调节架上，所述第一扭矩传感器用于安装在所述支撑调节架上并与所述第一驱动电机的输出轴固定连接，所述旋转固定件用于安装在所述第一扭矩传感器上，以固定手腕；屈伸组件，包括第二驱动电机、固定架、第二扭矩传感器和屈伸固定件；其中，第一扭矩传感器和第二扭矩传感器的设置，使得装置的训练模式能够根据用户需要进行调整成被动模式或者主动模式，以使装置更好地适应屈伸和旋转两个不同的训练，有利于加快用户的恢复。
一种手臂康复训练装置重力补偿计算方法

[发明专利]一种基于触觉反馈的双向人机交互控制系统-CN202211603179.0在审
发明人：柴国鸿;林子轩;左国坤;张佳楫 -专利权人：宁波慈溪生物医学工程研究所;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于触觉反馈的双向人机交互控制系统，包括控制模块、受控模块、信息获取模块、信息处理模块和触觉反馈模块；控制模块与受控模块通信连接，控制模块用于向受控模块输出控制信号；信息获取模块位于受控模块上，信息获取模块用于采集数据信息；信息处理模块的一端与信息获取模块通信连接，用于处理数据信息，信息处理模块的另一端与触觉反馈模块通信连接，用于向触觉反馈模块传递触发信号；所述触觉反馈模块用于输出反馈信号，其中，所述反馈信号与所述信息获取模块获取的所述数据信息具有预设的映射关系，用于将信息获取模块获取到的数据信息反馈至使用者，保证获得受控模块的作业现场的触觉反馈。
一种基于触觉反馈双向人机交互控制系统

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