基于卡尔曼预测的外骨骼摆动腿随动控制研究

针对一种双关节驱动助力外骨骼机器人中人机交互系统所获取的传感器信息滞后于人体运动意图,从而造成执行机构无法及时跟踪摆动腿的运动,导致无法提供助力的情况,运用卡尔曼滤波算法对采集到的下肢运动信息进行运动意图预测,以弥补延时。利用采集的步态周期数据进行控制仿真实验:依据下肢外骨骼单侧腿简化的二连杆动力学模型,将预测信号输入模型,并采用PD控制验证系统稳定性和预测准确度。仿真结果表明,利用该方法可以对人体运动意图进行有效的预测,可用于驱动外骨骼摆动腿进行随动控制。     

下肢外骨骼创新仿生设计及承载性能分析

针对人体膝关节的转动瞬心规律以及人体在行走过程中在支撑相阶段需要外骨骼提供辅助支撑、摆动相阶段需要外骨骼具有较低刚度的特点,设计了一种带有智能张紧功能的自适应变刚度下肢外骨骼.详细描述了该外骨骼的结构和功能,包括大腿物理交互装置、变刚度膝关节装置、踝关节装置等.采用拉格朗日法建立了外骨骼膝关节转动部分的动力学模型,并以...     

2月技术成果

正循环式节能型污泥干化方法行业领域:制造业——电气机械和器材制造业专利信息:非专利技术成熟度:通过中试技术推广方式:正在技术推广联系人:王磊联系方式:15824090290成果内容简介:一种循环式节能型污泥干化方法。通过串联和并联两种途径循环利用干化污泥排放的尾气余热,使提     

四路无线防盗报警器

<正>行业领域:制造业—计算机、通信和其他电子设备制造专利信息:专利技术专利类型:实用新型专利专利号:CN201420826178.7成熟度:已有样品技术推广方式:正在技术推广联系人:章楷联系方式:0578-2278258成果内容简介:一种四路无线防盗报警器,包括热释放电红外传感器,热释放电红外传感器连接信号放大电路,信号放大电路连接信号比较电路,信号比较电路连接单片机,单片机连接NRF905无线发送模块,NRF905无线发送模     

XN-1型全自动多功能绝缘油耐压试验机

<正>行业领域:制造业—专用设备制造业专利信息:非专利技术成熟度:正在研发技术推广方式:正在技术推广联系人:北京交通大学科技处技术转移中心联系方式:010-51688161成果内容简介:该试验机主要应用于电力系统、铁路系统、石油系统等需要进行变压器油耐压试验的场所。为解决变     

糖尿病足溃疡风险智能诊断平台

正行业领域:软件和信息技术服务业专利信息:非专利技术成熟度:通过小试技术推广方式:正在技术推广联系人:四川大学联系方式:13880467494成果内容简介:糖尿病足是糖尿病的主要慢性并发症之一,是指发生在糖尿病患者的与局部神经异常和下肢远端外周血管病变相关的足部感染、溃疡和或深层组织破坏。它是下肢截肢、特别是高位截肢和再次截肢,甚至死亡的主要原因。糖尿病足溃疡的产生主要由外伤性和生物力学性两大部分构成,包括鞋袜不合适、鞋内有异物、意     

1月技术成果

正RealWaearHMT-1工业可穿戴设备行业领域:制造业——计算机、通信和其他电子设备制造专利信息:非专利技术成熟度:可以量产技术推广方式:正在技术推广联系人:吴琦联系方式:15121089849成果内容简介:该设备使用语音控制,能够充分解放双手,支持嘈杂的工业环境,共有6种方式调整尺寸和距离,设有安全帽专用卡槽,设备可与安全帽和护目镜配合使用,电池能够连续工作8个小时。该设备专门为熟练的技术     

下肢外骨骼康复机器人设计及其运动学分析

采用电机驱动方式,设计一种用于辅助行走和康复训练的人体下肢外骨骼康复装置.将下肢外骨骼简化为矢状面内的五杆机构,建立相应的D-H(Denavit-Hartenberg)模型,推导出一个步态周期内髋关节、膝关节、踝关节和脚尖的坐标方程.在ADAMS环境下,对下肢外骨骼进行运动学仿真分析,所得到的髋关节、膝关节和踝关节的坐标变化曲线表明:下肢外骨骼各关节在空间中具有连续的运动轨迹.     

一种米粉切割机

<正>行业领域:制造业—农副食品加工业专利信息:专利技术专利类型:实用新型专利专利号:CN201320247066.1成熟度:已有样品技术推广方式:正在技术推广联系人:章楷联系方式:0578-2278258成果内容简介:该实用新型涉及食品行业的粉丝类加工设备。一种米粉切割机主要由电机安装板、电机及轮毂、拉杆、     

下肢外骨骼人机互连装置对关节内力的影响

下肢外骨骼能够帮助截瘫患者、偏瘫患者重获行走能力,但由于生理原因和装配原因,外骨骼关节与人体关节的转轴无法重合,导致人机间出现不良的交互力,进而会影响人体的关节、软组织内力。传统下肢外骨骼的人机互连装置无法解决人机关节转轴不重合带来的问题,该文设计了一种基于滑块导轨机构、可自适应补偿人机关节转轴偏差的新型下肢外骨骼人机互连装置,并分别对人体穿戴配备有本装置和传统装置的下肢外骨骼行走时摆动一侧人体下肢进行了静力学分析。计算结果表明:相比传统装置,新型装置能使人体关节内力更为平稳,并且可减小人体髋关节的内力:当人机关节转轴在矢状面内出现竖直偏差时,内力平均可减少2.45%;当人机关节转轴在矢状面内出现水平偏差时,内力平均可减少11.23%。该装置也可影响人体膝关节的内力,当人机关节转轴在矢状面内出现竖直偏差时,内力平均可减少13.68%;当人机转轴在矢状面内出现水平偏差时,内力反而平均增大23.48%。本文初步验证了该装置的可行性,它对降低人体髋关节和膝关节软骨、软组织处的磨损均有积极意义,从而可以改善使用者的外骨骼穿戴体验。     

负重型下肢外骨骼机器人机构研究与仿真

设计兼顾人体运动灵活性与有效承载能力的下肢外骨骼机械结构,是负重型下肢外骨骼改善人机协同性、提高承载能力的关键技术之一。针对华东理工大学设计的外骨骼机器人"ELEbot"的结构进行研究并仿真。这种结构能够根据穿戴者步态的变化,引起自身结构的变化,进而改变下肢外骨骼的空间力闭环,使外骨骼满足不同步态下的功能特性。通过Matlab中的simmechanics模块对建立的模型进行仿真分析,得到人体下肢末端的运动空间,并与正常人体的运动空间比较,得出两者匹配的结论,验证了该结构的可行性。     

无动力储能式截瘫助行外骨骼弹簧刚度优化

无动力储能式截瘫助行外骨骼为不同身高、体重和损伤情况的截瘫患者提供精准化助行,储能弹簧作为外骨骼标准元件,其刚度为固定值。该文针对该外骨骼储能弹簧刚度参数选择问题,建立了截瘫患者穿戴无动力储能式截瘫助行外骨骼单侧下肢从站立中期到站立后期动力学模型,得到人体髋关节力矩与身高、体重、髋关节角度的关系,并提出以人体髋关节和弹簧力矩之和绝对值的积分为优化目标的弹簧刚度参数优化设计方法。研究发现:不同身高、体重组合情况下,外骨骼弹簧1刚度k1满足正态分布,弹簧2刚度k2不满足正态分布;k1和k2的中位数3 180和1 279N/m作为无动力储能式截瘫助行外骨骼储能弹簧刚度参数,适用于身高和体重在百分位数P1~P99间的患者。     

穿戴式外骨骼康复辅具临床应用现状分析

 穿戴式外骨骼康复辅具是一种可穿戴于人体上的智能化生机电控制系统,该系统通过外骨骼与人体肢体间力-位移的交互实现人机动作的耦合,可辅助人体实现某些特定功能,在临床康复治疗领域具有重要应用前景。上肢外骨骼和下肢外骨骼是目前常见的穿戴式外骨骼。上肢外骨骼包括肩肘手臂外骨骼和手指外骨骼,在康复训练中主要应用于中风后患者肩肘关节及腕手关节运动功能的康复训练。下肢外骨骼能够辅助下肢麻痹患者完成站立及运动,在下肢运动功能的康复治疗方面具有巨大的应用潜力。本文综述了目前常见的穿戴式外骨骼康复辅具的特点及其临床应用现状,并总结了目前国内外可穿戴外骨骼的研究进展。     

农业多用途无人直升机

<正>行业领域:制造业—通用设备制造业专利信息:非专利技术成熟度:正在研发技术推广方式:正在技术推广联系人:平阳科技大市场联系方式:0577-23819898成果内容简介:该机装备了170CC风冷汽油发动机,机身长2.75米,旋翼直径2.3米,最大载重35kg。植保喷药作业每分钟可达2亩,一次起降喷洒面积可达60亩以上。该机历时5年自主研发,全机采用进口航空材料,整体CNC     

利用惯性传感器数据实时示教下肢外骨骼步态的研究

为实时、灵活和方便地示教下肢外骨骼机器人的步态，提出利用惯性传感器实时示教步态的方法。通过示教者下肢末端的传感器，实时采集脚掌的位姿数据，再根据逆向运动学理论建立下肢各关节角的算法，从而实现每条下肢只需一只传感器即可示教步态的要求。通过安放在小腿和大腿上的其他惯性传感器实测的数据，验证该方法可行性。研究结果表明，该方法时间滞后0.15 s,关节最大误差在2°范围内，能够实现步态的实时示教控制。     

在摆动相中用于下肢外骨骼跟踪人体踝关节轨迹的方法

为实现外骨骼摆动腿踝关节对人体踝关节运动轨迹的跟踪,建立了外骨骼摆动腿逆运动学模型与卡尔曼滤波预测模型,并在外骨骼摆动腿踝关节处设置人机位姿误差传感器,同时进行了人体步态实验.仿真中以实验测取的人体踝关节相对于其髋关节的运动轨迹作为外骨骼踝关节的跟踪对象,并依此计算外骨骼踝关节处人机位姿误差.采用卡尔曼滤波器对外骨骼摆动腿的髋、膝关节位置进行预测,再利用外骨骼逆运动学模型对预测结果进行校正.结果表明:该方法能良好地实现外骨骼摆动腿踝关节对人体踝关节的运动轨迹跟踪,并且卡尔曼滤波预测能明显改善跟踪的滞后性,同时仅需检测外骨骼踝关节处的人机位姿误差也有助于简化人机之间的传感器布置.     

微弱磁场检测器

<正>行业领域:电子信息-电子仪表专利信息:专利技术专利类型:实用新型专利专利号:ZL201420566225.9成熟度:正在研发技术推广方式:正在技术推广联系人:张震宇联系方式:13588052213成果内容简介:该实用新型专利涉及一种手持式磁强检测器。它解决了现有技术存在的布局不合理等技术问题。该检测器包括壳体、磁阻传感器、蓄电池、A/D转换器、PIC16C54单片机、电源电路与偏心电机。偏心电机包括设置在壳体另一端内侧的直流电机体,直流电机体的输出轴上设有偏心轮,壳体周向内侧设有环形安装座,     

一种尼龙66复合材料及其制备法和应用

<正>行业领域:生物医药-化学药专利信息:非专利技术成熟度:通过小试技术推广方式:正在技术推广联系人:王磊联系方式:15824090290成果内容简介:该发明涉及一种尼龙66复合材料及制备方法,特别是具有高耐乙二醇能力和高热氧稳定性的玻璃纤维增强尼龙66复合材料,这种材料可作为制造汽车散热器冷却水箱部件的尼龙66(PA66)专用料。该专用料以     

基于阻抗控制的下肢康复外骨骼随动控制

针对外骨骼单一的轨迹跟随控制难以满足患者主动康复训练需求的问题,将基于计算力矩的阻抗控制应用到下肢外骨骼中,分析控制系统的误差,设计一种自适应鲁棒补偿控制器。研制一种基于电机+套索传动的下肢外骨骼,降低外骨骼下肢的质量以提高轨迹跟踪效果。采用Lagrange法进行动力学分析。建立MATLAB和ADAMS虚拟样机的联合仿真平台,分析不同阻抗参数对人机交互力跟踪效果的影响。联合仿真实验结果表明,机械和控制系统具有良好的轨迹跟踪和人机交互力跟踪效果,验证了算法的有效性,满足患者进行主动康复训练的需求。     

滚刀式草坪剪草机

行业领域:装备制造-自动化专利信息:专利技术专利类型:发明专利专利号:ZL200320127117.3成熟度:可以量产技术推广方式:正在技术推广联系人:徐瑞良联系方式:0571-87132095成果内容简介:该成果具有结构简单的无级变速驱动行走装置,以适应不同负荷和满足节能降耗的需要,这种无级变速核心技术的设计亦可适应于扶行式小型农林园艺机械中,使这些机型结构简单化、成本降低、使用可靠,特别适合丘陵山区和平原地区使用。