检索结果-南通市图书馆

科技赋能打击力 AI算法、脑机接口、外骨骼动力改变传统格斗圈

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健与美 2025年第1期 52-57页

作者：沈诚不详

人类从直立行走,解放双手开始,就一直在学习战斗的方式。从拳头的握法,到拳腿膝肘的组合运用,再到摔跤、柔道、巴西柔术项目的出现,最后“十项全能”综合格斗诞生,在这个过程中,人体打击力在身体训练技术逐渐升级的加持下,呈现越来越大... 详细信息

人类从直立行走,解放双手开始,就一直在学习战斗的方式。从拳头的握法,到拳腿膝肘的组合运用,再到摔跤、柔道、巴西柔术项目的出现,最后“十项全能”综合格斗诞生,在这个过程中,人体打击力在身体训练技术逐渐升级的加持下,呈现越来越大的武力值,如今AI算力、脑机接口、外骨骼产品等革新技术出现,有可能彻底改变格斗行业的未来。

关键词：脑机接口外骨骼打击力直立行走十项全能身体训练革新技术组合运用

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穿戴式颈椎外骨骼系统优化设计及控制研究

中国康复医学杂志 2025年第1期40卷 85-91页

作者：杜妍辰胡时辉石萍喻洪流上海理工大学康复工程与技术研究所上海市200093 上海康复器械工程技术研究中心民政部神经功能信息与康复工程重点实验室

目的:为解决现有颈椎康复设备体积过大、价格昂贵、患者治疗便利度不足等问题,本文提出一种穿戴式颈椎外骨骼系统,可在医院与家庭场景下实现牵引与运动疗法。方法:提出一种基于6-SPS(其中S代表球面副,P代表移动副)并联机构构型的穿戴式... 详细信息

目的:为解决现有颈椎康复设备体积过大、价格昂贵、患者治疗便利度不足等问题,本文提出一种穿戴式颈椎外骨骼系统,可在医院与家庭场景下实现牵引与运动疗法。方法:提出一种基于6-SPS(其中S代表球面副,P代表移动副)并联机构构型的穿戴式颈椎外骨骼;完成了其等效运动学模型建模;采用了差分进化算法对其结构参数进行了优化,并对优化前后的工作空间做了对比分析;建立了其动力学模型及基于扰动观测器的阻抗控制系统;完成了人体受试者功能验证试验。结果:该外骨骼的工作空间具有较大的范围,满足运动疗法的设计需求,且基于扰动观测器的阻抗控制系统能够使得外骨骼实现较为精准的轨迹跟随,保证治疗精度。结论:该外骨骼设计合理,能够满足设计治疗模式下的工作空间需求,且具备良好的运动稳定性与准确度,可用于颈椎病患者的牵引治疗与运动训练。

关键词：颈椎病康复外骨骼工作空间优化阻抗控制扰动观测器

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外骨骼机器人的非结构地面行走步态分类算法

机器人 2017年第4期39卷 505-513页

作者：陈建华奚如如王兴松杜峰坡穆希辉中国人民解放军军械工程学院军械技术研究所河北石家庄050000 东南大学机械工程学院江苏南京211189

针对人体运动随机性和非结构地面等因素造成在不同类型地面上足底力(GRF)差异大的情况,研发了一套配有鞋底压力传感器、用于实时检测足底力变化的实验靴,提出了基于PSO-SVM(基于粒子群优化算法的支持向量机)的步态分类方法.根据足底受... 详细信息

针对人体运动随机性和非结构地面等因素造成在不同类型地面上足底力(GRF)差异大的情况,研发了一套配有鞋底压力传感器、用于实时检测足底力变化的实验靴,提出了基于PSO-SVM(基于粒子群优化算法的支持向量机)的步态分类方法.根据足底受力云图,该实验靴中冗余布置了7枚压力传感器.对人行走在步行机(5 km/h)、水平硬路面和野外草地上的足底力进行了采集和处理.将基本组的足底力作为训练集,预设对应的标签值.基于这些训练集,构建了普通的分类器I和基于粒子群优化算法的支持向量分类器II,并分别利用它们对水平硬路面和野外草地行走的数据进行分类检验.实验结果表明,与普通的分类器I相比,该优化算法不仅对复杂地面上的行走步态分类具有明显的优势,对水平硬路面和野外草地的行走步态识别正确率分别提升了32.9%和42.8%,而且能在某些鞋底传感器发生故障后保持较快的寻优速度和较好的鲁棒性.

关键词：外骨骼支持向量机粒子群优化算法步态分类

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外骨骼助力负重中下肢肌肉收缩与协作机制

西南交通大学学报 2018年第6期53卷 1286-1294页

作者：李怀仙程文明刘放张铭奎杨春梅西南交通大学机械工程学院四川成都610031 西南交通大学体育部四川成都610031

为了评估助力外骨骼人机交互性能,探索更优的外骨骼人机结构和人机协调控制策略,通过实验评估了9名健康男性在常规负重和外骨骼助力负重行走中,下肢肌肉平均活动、肌肉成对收缩指标和肌肉整体协调机制的特征与变化.实验结果表明:外骨骼... 详细信息

为了评估助力外骨骼人机交互性能,探索更优的外骨骼人机结构和人机协调控制策略,通过实验评估了9名健康男性在常规负重和外骨骼助力负重行走中,下肢肌肉平均活动、肌肉成对收缩指标和肌肉整体协调机制的特征与变化.实验结果表明:外骨骼助力增加了肌肉平均活动,尤其是踝关节跖屈肌腓骨长肌,显示了当前外骨骼在踝关节/脚部位的人机界面设计存在缺陷;降低了成对肌肉的平均收缩指标,增大了肌肉收缩范围;肌肉模块化协作复杂度相似,解释方差水平值分别为95%和96%,但常规负重下的模块仅能描述外骨骼助力时83%～91%的肌电变量,这表明人体在外骨骼助力下不会单一地依赖中心控制和模块控制来协调肌肉活动,而是采取灵活且有规律的神经肌肉调节机制;肌间协作权重和肌肉激活尺度系数呈完全不同的形态,采取了与常规步态下完全不同的控制策略;进一步设计踝关节/脚人机交互界面,参考助力下神经肌肉调节机制规律来设计人机交互策略,将提高外骨骼人机可用性和人机交互性能.

关键词：外骨骼人机交互表面肌电肌肉收缩肌肉协作

外骨骼式遥操作主手设计及主从异构映射算法研究

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机器人 2020年第6期42卷 651-660页

作者：李家霖杨洋杨铁赵亮于鹏中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

为了更好地促进机器人适应复杂的遥操作任务,开发了能够精确获取人体上肢运动信息的外骨骼式遥操作主手,并通过异构映射算法,实现对6自由度协作机械臂的遥操作.首先,基于人体仿生结构,设计了可穿戴式8自由度外骨骼主手(臂部7自由度和手... 详细信息

为了更好地促进机器人适应复杂的遥操作任务,开发了能够精确获取人体上肢运动信息的外骨骼式遥操作主手,并通过异构映射算法,实现对6自由度协作机械臂的遥操作.首先,基于人体仿生结构,设计了可穿戴式8自由度外骨骼主手(臂部7自由度和手部1自由度);其次,通过改进的D-H(Denavit-Hartenberg)方法建立遥操作系统的运动学模型,基于Matlab的机器人工具箱进行了工作空间仿真,并设计主从异构映射算法;最后,实验验证外骨骼主手在遥操作系统中的可操作性,以及工作空间异构映射算法的可行性.实验表明,外骨骼主手能够控制从端机械手臂,且保证末端位置和姿态一致,可在大范围工作空间内复现人体上肢精细运动,主从跟随误差达2 m m,工作空间类似于直径1.08 m的半球形.因此,可穿戴式的外骨骼主手使操作者能更加直观地参与到遥操作系统当中,辅助操作者更加高效地完成精细复杂任务.

关键词：遥操作外骨骼机器人学运动学映射主从控制

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基于形状记忆合金的变刚度外骨骼设计与建模

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第4期49卷 26-31页

作者：丛明张佳琦刘冬杜宇大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 大连大华中天科技有限公司辽宁大连116085

为减轻变刚度驱动单元质量,缩小其体积,提出一种基于形状记忆合金(SMA)的变刚度主动元,单个变刚度主动元质量约为68.5 g.为精确控制外骨骼刚度,结合SMA本构模型、相变动力学模型、热平衡方程、输出方程,对SMA进行动态建模.为最大化满足... 详细信息

为减轻变刚度驱动单元质量,缩小其体积,提出一种基于形状记忆合金(SMA)的变刚度主动元,单个变刚度主动元质量约为68.5 g.为精确控制外骨骼刚度,结合SMA本构模型、相变动力学模型、热平衡方程、输出方程,对SMA进行动态建模.为最大化满足人体运动需求,通过并行布置变刚度主动元的方式,结合导轨机构,构建轻质变刚度外骨骼的原理样机.测试结果显示外骨骼变刚度范围为7~20 N/mm,验证了外骨骼功能的有效性.

关键词：外骨骼形状记忆合金动态建模变刚度柔性关节开环控制

有源刚性下肢助力外骨骼研究现状与关键技术分析

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兵工学报 2024年第S01期45卷 262-270页

作者：李仲管小荣李回滨何龙龙亿南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 杭州智元研究院浙江杭州310013 东北大学机器人科学与工程学院辽宁沈阳110000

有源刚性下肢助力外骨骼系统是一种穿戴在人身体上的伴随式智能装备,单兵穿戴者通过它能提高人体负载与机动能力。从有源刚性下肢助力外骨骼的国内外研究现状出发,概述了当前助力增强型有源刚性下肢外骨骼的发展现状,并围绕国内外已有... 详细信息

有源刚性下肢助力外骨骼系统是一种穿戴在人身体上的伴随式智能装备,单兵穿戴者通过它能提高人体负载与机动能力。从有源刚性下肢助力外骨骼的国内外研究现状出发,概述了当前助力增强型有源刚性下肢外骨骼的发展现状,并围绕国内外已有研究的进展,对影响下肢助力外骨骼发展的传感感知、机械构型与驱动、控制技术等核心关键技术进行了分析与总结,特别考虑了外骨骼在应对士兵这类特殊群体时的技术难点,为有源刚性下肢助力外骨骼在单兵装备的发展上提供一定的参考价值。

关键词：外骨骼传感构型驱动控制

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一种外骨骼上肢康复机器人设计与仿真

机械设计与制造工程 2025年第2期54卷 41-46页

作者：王晖张卫锋咸静李念冲青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 青特集团有限公司山东青岛266106

针对偏瘫患者术后状态特征与康复需求,设计了一种新型的七自由度外骨骼上肢康复机器人。首先采用SolidWorks软件对机械结构进行设计,利用D-H参数法建立机器人运动学模型,并导入ADAMS中进行末端运动轨迹仿真,得到了末端位移等数据。然后... 详细信息

针对偏瘫患者术后状态特征与康复需求,设计了一种新型的七自由度外骨骼上肢康复机器人。首先采用SolidWorks软件对机械结构进行设计,利用D-H参数法建立机器人运动学模型,并导入ADAMS中进行末端运动轨迹仿真,得到了末端位移等数据。然后利用MATLAB机器人工具箱进行建模,求解机器人运动学的正确性,并对手部设计进行优化。同时进行运动学分析,加入了加速度传感器、角度传感器与肌电传感器,并对机器人进行了实际加工组装,完成机器人设计。

关键词：外骨骼康复机器人运动学模型仿真

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一种外骨骼式手功能康复训练器的研究

生物医学工程学杂志 2016年第1期33卷 23-30页

作者：胡鑫张颖李继才易金花喻洪流何荣荣上海理工大学康复工程与技术研究所上海200093

基于正常人手指结构与运动仿生原理,对人体手部生物学特性进行分析,设计了一种可用于脑卒中或创伤后手功能康复治疗的外骨骼式手功能康复训练器。该训练器包括外骨骼机械结构和肌电控制系统,具有可适应不同人手指长度的调节机构,通过采... 详细信息

基于正常人手指结构与运动仿生原理,对人体手部生物学特性进行分析,设计了一种可用于脑卒中或创伤后手功能康复治疗的外骨骼式手功能康复训练器。该训练器包括外骨骼机械结构和肌电控制系统,具有可适应不同人手指长度的调节机构,通过采集使用者前臂肌电对外骨骼机构的运动状态进行控制,从而驱动使用者的手指进行屈曲/伸展康复训练。最后通过机构仿真实验和实验样机实验验证了训练器的机械结构仿生性、力学性能和训练效果。

关键词：外骨骼手部康复肌电控制脑卒中