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[发明专利]基于超声波相控阵的多指绳索力触觉反馈装置及其反馈方法-CN201910246962.8有效
发明人：宋爱国;范立强;徐宝国;高晟康;李会军;张军 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于超声波相控阵的多指绳索力触觉反馈装置及其反馈方法，该触觉反馈装置包括PC端控制器、显示单元、手部跟踪器、超声波相控阵列、相控阵驱动模块、线绳索驱动模块、执行器、指环和多面体框架。该方法步骤如下：S1、选择任务并进行投影；S2、超声波相控阵列产生空中触觉形状；S3、用户动作，线驱动绳索力单元将线长发送至控制器；S4、手部跟踪器实时追踪用户手部位置信息；S5、根据线长校正手部跟踪器中的位置；S6、当手部触碰虚拟物体，为用户指部提供触觉和反馈力；S7、控制器实时更新投影影像、绳索力感和超声触感。本发明装置和方法给用户提供了高自由度、高精度、力感强烈的力触觉反馈，装置结构简单，易于生产使用。
基于超声波相控阵绳索触觉反馈装置及其方法

[发明专利]薄壁筒形件闭式成形方法及成形系统-CN202111571053.5在审
发明人：金朝晖;王飞;徐宝国;张道峰;吴曾龙;王涛;吴雅俊;宋加兵 -专利权人：安徽安簧机械股份有限公司
申请日： 2021-12-21 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B21J5/02 文献下载
摘要：本发明公开一种薄壁筒形件闭式成形方法，属于金属塑性精密成形技术领域，采用基于复动挤压技术和可控分流技术的复合精密成形技术，实现锻钢活塞裙等薄壁筒形件无飞边闭式精密成形。该薄壁筒形件闭式成形方法不产生飞边，原材料利用率高，产品尺寸精度高，加工余量少，同时锻造过程中，锻钢活塞裙等薄壁筒形件开口向上，便于实现自动化生产。本发明公开一种薄壁筒形件闭式成形系统，能够用于进行上述薄壁筒形件闭式成形方法。
薄壁筒形件闭式成形方法系统

[发明专利]基于力反馈技术的上肢主被动康复训练机器人系统-CN201910969686.8有效
发明人：宋爱国;莫依婷;秦欢欢;李会军;徐宝国 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-10-12 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于力反馈技术的上肢主被动康复训练机器人系统，包括机器人本体以及主被动训练上位机系统构成，可根据患者病情，开展对患者左、右肩关节内收/外展、前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的主、被动康复训练。在被动康复训练模式下，由机器人本体带动患者上肢按照上位机设定的轨迹运动，逐步恢复上肢的基本运动功能；在主动康复训练模式下，患者双手握住机器人本体的末端，与康复训练场景进行交互，并能感受到真实、精确的力反馈，而且支持实时训练数据记录，实现对康复训练效果科学、定量评估，提升康复治疗的效果。
基于反馈技术上肢被动康复训练机器人系统

[实用新型]一种用于钢活塞高温锻件的尺寸快速测量装置-CN202122813161.0有效
发明人：王涛;徐宝国;宋加兵;汪炜 -专利权人：安徽安簧机械股份有限公司
申请日： 2021-11-17 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G01B5/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于钢活塞高温锻件的尺寸快速测量装置，属于机械加工制造技术领域，包括底座；水平板，两端均通过侧板与所述底座固定连接；移动滑块，滑动设置在所述底座上，所述移动滑块设置在侧板两侧，用于匹配不同尺寸规格和形状的钢活塞；测量杆，一端贯穿所述水平板并与其活动连接，所述测量杆与底座相垂直。本实用新型通过两个移动滑块与测量杆配合，实现对钢活塞高温锻件尺寸的快速测量，大大减少测量的等待时间，提高生产效率，更加实用。
一种用于活塞高温锻件尺寸快速测量装置

[发明专利]一种二自由度绳索传动式手指力反馈装置-CN202011636620.6有效
发明人：宋爱国;邵斌澄;李会军;曾洪;徐宝国 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： B25J13/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种二自由度绳索传动式手指力反馈装置，包括手部支架机构、拇指运动机构、食指运动机构和手柄机构。手部支架机构包括电机、电机轴套、滑轨及IMU传感器。拇指运动机构包括长旋转盘、力矩传感器、角度传感器、拇指套、压力传感器、二连杆、拇指托架及拇指固定环。手柄机构包括圆柱握柄、压力传感器、柔性固定带和滑块。旋转盘与电机间通过绳索传动力矩。手柄机构可前后移动并自复位。本发明克服了传统手指力反馈成本高、不可调节的问题，佩戴紧凑且有自适应自由度；绳索传动保证反馈力柔顺真实；通过搭载的传感器，可实时传输手部姿态、拇指与食指转角和抓握力、中指接触力等信息。
一种自由度绳索传动手指反馈装置

[发明专利]一种基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计方法及康复训练系统-CN201810737327.5有效
发明人：宋爱国;唐心宇;石珂;陈大鹏;李会军;曾洪;徐宝国 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-07-06 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：本发明公开一种基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计方法及康复训练系统，该系统包括基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计模块、情景交互式康复训练虚拟场景模块和三维关节点运动轨迹数据库。基于OpenPose和Kinect的人体姿态估计模块将OpenPose算法得到的二维人体关节点与Kinect的深度信息相融合得到三维人体关节点。情景交互式康复训练虚拟场景部分搭建基于Unity3D平台的渐进式康复训练虚拟场景，并实现虚拟代理的运动控制等功能。三维关节点运动轨迹数据库用于存储和读取患者在康复训练过程中各关节点的运动轨迹数据。该系统能够实时捕捉三维人体关节点的空间坐标，情景交互式康复训练生动有趣，能够根据患者的情况提供针对性的康复训练。
一种基于 openpose kinect 人体姿态估计方法康复训练系统

[发明专利]一种基于肌电信号和脑电错误电位的机器人自然控制方法-CN202011255261.X有效
发明人： 徐宝国;张坤;王勇;刘德平;宋爱国;赵国普 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于肌电信号和脑电错误电位的机器人自然控制方法，该方法主要包括以下步骤：实验人员按照提示执行四种自然动作；采集肌电信号和IMU数据，并对数据进行预处理、特征提取和分类器分类，根据分类结果控制UR5机械臂对目标执行相应动作；在控制UR5机械臂的同时触发开始获取脑电信号，并对数据进行预处理、特征提取和分类器分类，检测是否产生错误电位，若产生错误电位停止UR5机械臂当前动作，反之则不作干扰。本发明与传统的肌电信号控制方法相比，提出了对自然动作的肌电识别，同时将肌电信号和IMU信号融合进行数据处理和分类识别，再通过对脑电错误电位的识别完善机器人控制过程中的纠错机制，提高了机器人的控制效率和准确率。
一种基于电信号错误电位机器人自然控制方法

[发明专利]一种基于多传感器融合的遥操作机器人打磨控制系统-CN201810862389.9有效
发明人：宋爱国;徐远;徐宝国;张培军;张达鑫;李会军;汤建军 -专利权人：东南大学;江苏天宏机械工业有限公司
申请日： 2018-08-01 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多传感器融合的遥操作机器人打磨控制系统，包括机器人底座及机械臂，还包括六维力传感器、刀具、电机、工业相机、控制器；所述控制器根据坐标控制移动机械臂到达工作区域并控制工业相机采集待加工元件的图像，图像处理提取待加工元件图像特征和轮廓信息，选取打磨区域，根据打磨区域规划出打磨路径并控制机械臂末端的电机和刀具对待加工元件执行打磨；所述六维力传感器获取不同打磨条件下机械臂末端的力和力矩，控制器将当前打磨条件下神经网络预测输出的力和力矩数值作为基准参考，对打磨过程中所获取的力和力矩进行PI控制并对机械臂的运动进行PD控制。本发明可以实现工件内部的打磨以及非规则零件的打磨。
一种基于传感器融合操作机器人打磨控制系统

[发明专利]一种可变履带的管道巡检机器人及其控制方法-CN202110312255.1有效
发明人：宋爱国;缪天缘;邵斌澄;徐宝国;宋光明;徐波;刘爽;闵济海 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2022-01-21 - 主分类号： B62D55/065 文献下载
摘要：本发明公开一种可变履带的管道巡检机器人及其控制方法，本发明的管道巡检机器人，包括机器人主体、对称设置在机器人主体左右两侧的履带组件、行进驱动机构；所述机器人主体与其左右两侧的履带组件之间通过履带固定架连接，所述机器人主体与其左右两侧的履带组件之间分别连接一个履带角度调节机构。本发明可实现对履带的倾角调节，每组履带角度调节机构独立，具有很好的灵活性以适应不同的管道环境。
一种可变履带管道巡检机器人及其控制方法

[发明专利]基于复式优化数据集的表情识别和情绪跟踪方法-CN202111173985.4在审
发明人：宋爱国;赵玉;徐宝国 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-10-08 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： G06V40/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于复式优化数据集的表情识别和情绪跟踪方法，包括：S1：对人脸表情数据按照功能分类划分并进行构建；S2：利用置信学习算法复式分析辅助人工混合方式分别处理对应功能数据集，得到噪声率低的数据集；S3：基于各数据集，通过CNN模型进行训练，得到面部表情成分实时识别结果；S4：基于表情识别单帧结果，设计情绪跟踪算法，得到情绪跟踪结果。本发明在原有大样本数据集的基础上，利用置信学习算法复式分析辅助人工混合方式处理数据，解决原始数据集中噪声数据占比大、识别难的问题，提高表情识别准确率，并基于此设计相应算法完成情绪跟踪等功能场景应用。
基于复式优化数据表情识别情绪跟踪方法

[发明专利]一种具有滑动觉、压觉和温度觉的多功能柔性触觉传感器-CN202010806225.1有效
发明人：宋爱国;祝佳航;李会军;曾洪;徐宝国;朱利丰 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-08-12 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有滑动觉、压觉和温度觉的多功能柔性触觉传感器，包括：单根光纤、参考光纤、发光管和接收管组成的温度检测模块，其中单根光纤编织成的网状结构，印有上下电极的压电薄膜和单根光纤组成的滑动觉检测模块，两层导电布和柔性导电介质组成电容式压觉检测模块，传感器采用全柔性材质，在测量过程中，为了消除物体压力信号与温度信号发生耦合，通过对温度检测模块和电容式压觉检测模块进行标定，利用压觉检测模块的数据消除温度检测模块的测量误差，提高温度测量精度。本发明的多功能柔性触觉传感器能同时检测温度、压力和滑动等多种触觉信息，避免了同时使用多种传感器带来的空间浪费，同时具有高度集成的特点，应用范围广泛。
一种具有滑动温度多功能柔性触觉传感器

[发明专利]带有精确力控制的可穿戴式上肢康复训练机器人-CN201910968787.3有效
发明人：宋爱国;莫依婷;秦欢欢;李会军;徐宝国 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-10-12 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： A61H1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种带有精确力控制的可穿戴式上肢康复训练机器人，包括可穿戴式腰带、多自由度机械臂，以及控制盒；机器人通过腰带穿戴在人的腰部，由主动执行器驱动，能够实现左、右肩关节内收/外展/前屈/后伸以及左、右肘关节前屈/后伸这些自由度的被动康复训练。可穿戴式的设计体现了人机一体化的理念，提高了康复训练机器人的便携性，增加了康复训练的舒适度。此外，在机械臂末端安装有力/力矩传感器，用于获取康复训练过程中机器人末端与人手之间的作用力，作为反馈信号，调节机器人的工作状态，实现康复过程中的精确力控制。
带有精确控制穿戴上肢康复训练机器人

[实用新型]一种薄壁圆环形锻钢活塞头复合冲孔模具-CN202022499215.6有效
发明人：王飞;徐宝国;宋加兵 -专利权人：安徽安簧机械股份有限公司
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B21D28/34 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种薄壁圆环形锻钢活塞头复合冲孔模具，涉及模具领域，包括冲头固定板、冲头连接柱、冲孔上模、冲孔凹模、冲孔凹模座和冲孔冲头，所述冲孔冲头通过冲头连接柱与冲头固定板固定连接，冲孔上模与冲孔冲头间隙配合。①通过冲孔凹模座中浮动弹簧对冲孔凹模的浮动支撑，确保薄壁圆环锻件在放置冲孔凹模上时及在冲孔冲头开始挤压接触锻件时能够保持比较精准的定位。②冲孔上模固定板上安装的仿形的冲孔上模在复位弹簧的作用下，能够保证在冲头开始接触锻件到冲孔结束过程中，冲孔上模始终稳稳贴合在锻件上，确保冲孔过程中锻件的变形最小化。
一种薄壁圆环形锻钢活塞复合冲孔模具

[实用新型]一种汽车锻钢转向节的切边脱料模具-CN202022499317.8有效
发明人： 徐宝国;王飞 -专利权人：安徽安簧机械股份有限公司
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B21D28/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种汽车锻钢转向节的切边脱料模具，属于锻造技术领域，包括上底座，上底座下方固定连接有导套，导套内滑动连接有导柱，导柱与下底座固定连接，下底座上方设置有站板，站板上方固定连接有切边凹模，锻件位于切边凹模上方，所述上底座下方固定连接有连接板，连接板下方固定连接有切边冲头，切边冲头外侧滑动连接有脱料板，脱料板与脱料螺栓滑动连接，脱料螺栓与上底座固定连接；所述脱料板下方固定设置有与锻件飞边配合的脱料柱。冲头、凹模的间隙、导柱、导套的间隙设计，在保证模具装配精度的同时有调整的空间；拉杆和脱料柱的使用，不仅保证了切边、脱料的顺利进行，还简化了模具的制作和装配，切边后锻件质量好。
一种汽车转向切边模具

[发明专利]一种基于仿生触须的智能路径探测机器人及路径探测方法-CN201810842148.8有效
发明人：宋爱国;冷明鑫;李会军;徐宝国;宋光明;曾洪 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-07-27 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公布了一种基于仿生触须的智能路径探测机器人及路径探测方法，所述的智能路径探测机器人包括机器人车体、里程计、触须传感器单元、无线数据传输模块、主控制器和上位机模块。触须传感器单元包括传动导轨、摆动电机、触须传感器和连接器件。所述的路径探测方法指机器人在初始化后主动探测迷宫路径，测量迷宫宽度、迷宫墙壁有无信息，进行路径信息的记录存储以及最优路径的选择。本发明机器人具有结构简单、成本低、自适应能力强的优点，本发明方法步骤简单、易于实现。
一种基于仿生触须智能路径探测机器人方法