恭喜哈尔滨工业大学田进获国家专利权
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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学申请的专利一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人及设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119369368B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411701500.8,技术领域涉及:B25J9/00;该发明授权一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人及设计方法是由田进;魏柏淳;衣淳植;杨炽夫设计研发完成,并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人及设计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及外骨骼机器人技术领域,涉及一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人及设计方法。外骨骼包括肩部模块、被动驱动模块、背部支撑模块和柔性模块;肩部模块包括水平屈伸杆、肩部弯曲连杆、矢状屈伸杆和前后调节连杆;被动驱动模块采用力矩生成器,用于产生助力力矩,其峰值扭矩和峰值扭矩角度可调节;背部支撑模块包括背部滑轨、腰部固定板、上背杆和下背杆;柔性模块包括肩带、腰带和手臂绑缚。设计方法包括:1,设计肩部模块,参数包括俯仰角φ、垂直距离dv和水平偏差db;2,设计被动驱动模块,参数包括K、Li、α、β、r1、r2、r3、r;3,设计背部支撑模块;4,设计柔性模块。可实现对人体肩关节助力,降低人体肩部负载,减轻发生肩部疾病的风险。
本发明授权一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人及设计方法在权利要求书中公布了:1.一种助力过头部任务的被动肩部外骨骼机器人,其特征在于:包括肩部模块、被动驱动模块、背部支撑模块和柔性模块;肩部模块包括水平屈伸杆1、肩部弯曲连杆2、矢状屈伸杆3和前后调节连杆12,肩部模块用于提高人穿戴外骨骼时的肩部运动范围;被动驱动模块采用力矩生成器4,用于产生助力力矩,助力力矩的峰值扭矩和峰值扭矩角度是可调节的;背部支撑模块包括背部滑轨5、腰部固定板7、上背杆11和下背杆9,背部支撑模块用于支撑外骨骼的整体结构;柔性模块包括肩带6、腰带8和手臂绑缚10,柔性模块用于将外骨骼连接至人体;肩部弯曲连杆2的一端和前后调节连杆12通过水平屈伸杆1连接形成水平屈伸自由度,以人体正中矢状面为对称面,左右各一个;肩部弯曲连杆2的另一端和力矩生成器4通过矢状屈伸杆3连接形成矢状屈伸自由度,左右各一个;下背杆9的一端和腰部固定板7连接形成一个腰部旋转自由度,其旋转轴与矢状面垂直,下背杆9的另一端与背部滑轨5连接;上背杆11的一端与前后调节连杆12连接,另一端与背部滑轨5连接;手臂绑缚10固定在力矩生成器4上,左右各一个;肩带6分别与背部滑轨5、腰带8连接;腰带8分别与腰部固定板7、肩带6连接;所述力矩生成器4由滑轮组13、导轨14、钢丝绳15、拉伸弹性元件16、八字环17、预紧螺栓18和外壳19组成;所述滑轮组13包括1号滑轮131,2号滑轮132,3号滑轮133,4号滑轮134和5号滑轮135;拉伸弹性元件16作为储能元件提供动力;钢丝绳15一端固定在1号滑轮131上,中间缠绕2号滑轮132和3号滑轮133,经由4号滑轮134和5号滑轮135中间连接至拉伸弹性元件16,其中4号滑轮134和5号滑轮135并排放置,其作用为保证钢丝绳15走向与拉伸弹性元件16在一条直线上;2号滑轮132和3号滑轮133安装在与导轨14配合的导轨滑块上,可沿导轨14滑动;拉伸弹性元件16的另一端与八字环17相连,八字环17的另一端与预紧螺栓18相连,预紧螺栓18调节拉伸弹性元件16的预紧长度;八字环17中间含有一个旋转自由度,其作用为在旋转预紧螺栓18时保证拉伸弹性元件16不发生旋转;外壳19提供保护和支撑。
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