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外骨骼智能护膝

单位名称 北京铁甲钢拳科技有限公司 大赛年份 2022年
大赛届次 第17届 奖项 入围奖
发明人姓名 王潮 张博文 施龙宇 张崇冰
技术领域 机械制造与自动化,机器人
应用行业 消费品 工业 军工 物流
项目类别 专利
专利类型 外观设计
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
铁甲钢拳科技以外骨骼机器人为研发方向研发超过7 年时间,从传感技术、 能源利用、混合动力应用、闭环控制等多角度进行研发与技术积累,并取得一定 突破,对于人体信号识别,姿态预判,自适应学习模型等方面进行深度研究,已 经得到压力姿态模型,动作预判模型,脊柱动作识别与预判模型,肢体末端三维 应力感应模型,肢体末端运动轨迹识别与预测模型,在工业设计及穿戴设计方面, 遵循人体工程学设计,多次尝试新材料、新工艺,以期使用者获得最佳穿戴体验, 目前已投向市场的外骨骼产品是面向工业、军工等领域的负重类外骨骼。基于多 年的技术沉淀、客户服务经验以及市场调研,此次铁甲钢拳将推出面向民用及专 业体育用品市场的外骨骼护膝类产品,此产品应用铁甲钢拳完自主研发的在动 力源、穿戴设计、新材料应用的最新研发成果。此产品的研发及投入市场意在通 过铁甲钢拳科技过往对于外骨骼机器人技术研发的积累,为市场提供价格合适和 好用外骨骼民用产品。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
由铁甲钢拳科技在2021 年自主研发的外骨骼护膝(E-KNEE)产品 充分享受外骨骼穿戴机器人带来的舒适体验,是外骨骼产业突破性产品。由于是行业首创,对比检索国内智能护膝文献及专利类资料,总结如下创新点: 1. 卡尔曼滤波器、时间序列姿态角解算的应用、嵌入式控制系统的应用,多方式感知膝盖部位的动态变化,根据应用压力传感器等预测运动状态的自适应系统,和完全自主控制的外置系统,实现不同运动姿态做出不同自动化调整,运动中护膝胀紧给膝关节提供支撑和保护,坐下休息时护膝放松不影响血液循环,同时内置的压力传感器可以使护膝的松紧程度轻松调整,让使用者感觉更加舒适。 2.微型气泵和微型电磁阀闭环控制,开创新的为护膝提供了能耗小支撑控制 系统的动力源,并提供了为安全设计的夜间识别系统运行能源。动力源的应用还 可支撑微型蜂鸣器实现语音输出。 3.通过突破轻量化动力学设计,穿戴结构设计参照人体工程学,在性能与舒 适性之间找到了平衡点。材料上使用了很多新型复合材料,这些复合材料在保证舒适的同时也保证了护膝的强度。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注