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单兵救援助力外骨骼机器人的设计与特性分析被引量：3: 1; 作者宋纪元朱爱斌 +2 位作者屠尧张甲林张育林《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2037-2047,共11页; 针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和... 展开更多; 关键词机器人助力外骨骼外肢体单兵救援腰部助力; 在线阅读下载PDF 职称材料

下肢外骨骼康复机器人人机交互力自适应导纳控制被引量：22: 2; 作者屠尧朱爱斌 +3 位作者宋纪元申志涛张小栋曹广忠《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期9-16,共8页; 对于下肢具有残余肌力的下肢瘫痪病人,基于标准步态轨迹被动训练的康复方案无法满足锻炼肌肉的康复训练需求,为此提出了一种人机交互力自适应控制的下肢外骨骼康复机器人控制策略,并设计了可实现康复训练的控制方法。该方法以健康人体... 展开更多; 关键词康复机器人导纳控制自适应滑模控制下肢外骨骼; 在线阅读下载PDF 职称材料

采用套索驱动的手部助力外骨骼设计与抓握实验研究: 3; 作者宋纪元朱爱斌 +5 位作者张晶郑春莉屠尧黄虎张政徐海波《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期115-126,共12页; 针对航天和工业领域中人体佩戴手套执行任务时,手指关节处因受到编织物挤压而造成的手部疲劳损伤以及抓握力下降等问题,设计了一种采用套索驱动的手部助力外骨骼系统。该系统采用以速度为内环、力为外环的力PID控制方法,以拉力传感器反... 展开更多; 关键词套索驱动手部助力外骨骼机构抓握实验静力学分析; 在线阅读下载PDF 职称材料

织构化表面改性及其在生物材料上的应用被引量：13: 4; 作者秦立果杨浩 +4 位作者刘斌张辉冯新安张雅利董光能《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1-11,共11页; 表面织构化(Surface texturing)改性是指根据材料属性选择合适的加工手段,在相对运动的摩擦副表面引入具备特定形状、尺寸、分布和排列的微观结构阵列,从而实现摩擦副摩擦学性能的调控。随着生物材料的迅速发展,生物界面的摩擦学问题是... 展开更多; 关键词生物材料表面织构化摩擦磨损接触引导生物相容性; 在线阅读下载PDF 职称材料

人机交互力对下肢助力外骨骼关节期望角度的预测被引量：4: 5; 作者宋纪元朱爱斌 +3 位作者屠尧武鑫雨张育林周旭《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期55-63,69,共10页; 针对下肢助力外骨骼在穿戴者使用过程中人机交互力过大导致舒适性差的问题,对外骨骼关节角速度与腿部交互力产生的主动关节力矩间的映射关系进行研究,提出了将人体下肢摆动相腿部简化为以髋关节为支点的平面二杆模型,建立人体下肢摆动... 展开更多; 关键词下肢助力外骨骼人机交互力人体运动意图导纳控制; 在线阅读下载PDF 职称材料

基于表情辅助的假手脑控方法被引量：3: 6; 作者陆竹风张小栋 +1 位作者李睿郭晋《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1454-1459,1474,共7页; 针对传统纯意念运动想象脑控范式和稳态视觉诱发脑控范式存在范式训练难度高、设备集成复杂及高成本、不易随身携带等问题,借助表情辅助脑电信号适应性广、识别率高和易于便携化系统集成的优势,提出了基于表情辅助的假手脑控方法;研究... 展开更多; 关键词脑机接口脑电信号可穿戴设备表情假手控制; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名单兵救援助力外骨骼机器人的设计与特性分析被引量：3: 1; 作者宋纪元朱爱斌屠尧张甲林张育林; 机构西安交通大学机器人与智能系统研究所陕西省智能机器人重点实验室现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室空军装备部驻西安地区军事代表局; 出处《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2037-2047,共11页; 基金国家自然科学基金项目(52175061、U1813212) 陕西省重点研发计划项目(2020GXLH-Y-007、2021GY-333、2021GY-286、2020GY-207) 山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项项目(2020XXX001)。; 文摘针对单兵救援人员对装甲车内伤员实施救助时体力不足的问题,开展外骨骼辅助救援者的设计与特性分析研究。通过对人体弯腰提升过程运动机理的研究,开展救援外骨骼的机构设计、运动学与动力学分析。基于分散负载的理念,融合外骨骼方案和外肢体方案,提出一种辅助人体提升重物的并联助力机构,设计一种单兵救援提升助力系统,完成救援外骨骼的样机研制并通过实验验证了样机运动的有效性。研究结果表明:救援外骨骼机器人能够实现救援者提升过程的运动需求,并能够实现分散救援者负载、提高救援效率的目标。; 关键词机器人助力外骨骼外肢体单兵救援腰部助力; Keywords robot power assisted exoskeleton supernumerary robotic limb soldier rescue waist assist; 分类号 TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名下肢外骨骼康复机器人人机交互力自适应导纳控制被引量：22: 2; 作者屠尧朱爱斌宋纪元申志涛张小栋曹广忠; 机构西安交通大学陕西省智能机器人重点实验室西安交通大学机器人与智能系统研究所西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室深圳大学深圳电磁控制重点实验室; 出处《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期9-16,共8页; 基金国家自然科学基金深圳联合重点基金资助项目(U1813212) 国家自然科学基金资助项目(51775415) 科技部智能机器人国家重点研发计划资助项目(2017YFB1300505); 文摘对于下肢具有残余肌力的下肢瘫痪病人,基于标准步态轨迹被动训练的康复方案无法满足锻炼肌肉的康复训练需求,为此提出了一种人机交互力自适应控制的下肢外骨骼康复机器人控制策略,并设计了可实现康复训练的控制方法。该方法以健康人体行走步态为下肢外骨骼康复机器人的位置控制参考,以穿戴者的自身腿部用力作为力控制约束,根据穿戴者自身腿部力量大小,智能控制和调整步态曲线,以更加适应穿戴者的康复训练需求。仿真试验结果表明,相对于完全被动的康复训练模式,自适应力控制模式能够有效地调整康复过程中人机交互力,可以适应多种不同的康复训练需求,从而大大提高受损患肢运动功能恢复的康复治疗进程,具有实际的应用价值。; 关键词康复机器人导纳控制自适应滑模控制下肢外骨骼; Keywords rehabilitation robot admittance control adaptive sliding mode control lower limb exoskeleton; 分类号 TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名采用套索驱动的手部助力外骨骼设计与抓握实验研究: 3; 作者宋纪元朱爱斌张晶郑春莉屠尧黄虎张政徐海波; 机构西安交通大学机器人与智能系统研究所西安交通大学陕西省智能机器人重点实验室西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安交通大学环境科学与工程系; 出处《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期115-126,共12页; 基金国家自然科学基金资助项目(52175061) 新疆维吾尔自治区重大科技专项资助项目(2021A02002) 陕西省重点研发计划资助项目(2022SF-355)。; 文摘针对航天和工业领域中人体佩戴手套执行任务时,手指关节处因受到编织物挤压而造成的手部疲劳损伤以及抓握力下降等问题,设计了一种采用套索驱动的手部助力外骨骼系统。该系统采用以速度为内环、力为外环的力PID控制方法,以拉力传感器反馈输出力,通过力学建模对手部助力外骨骼导线槽开展位置优化。对所设计的外骨骼系统开展抓握实验,结果表明:人体穿戴手部助力外骨骼可再现Feix分类法中全部33种抓握类型;外骨骼抓握指尖力最高可达14N;与不穿戴外骨骼相比,穿戴外骨骼时人体手指关节运动范围能够达到自主弯曲运动范围的63%以上,掌指关节、近端指间关节和大拇指的指间关节角度的皮尔森相关系数可达0.90以上;外骨骼助力抓握使得肱桡肌和桡侧腕长伸肌的肌电均方根峰值分别减小了37.86%和62.46%。实验结果证明所设计的手部助力外骨骼能够明显减少手部肌肉耗能。; 关键词套索驱动手部助力外骨骼机构抓握实验静力学分析; Keywords tendonsheath hand assist exoskeleton mechanism gripping experiment static analysis; 分类号 TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名织构化表面改性及其在生物材料上的应用被引量：13: 4; 作者秦立果杨浩刘斌张辉冯新安张雅利董光能; 机构西安交通大学设计科学与基础部件研究所西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安交通大学机器人与智能系统研究所西安交通大学生物医学信息教育部重点实验室; 出处《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1-11,共11页; 基金国家自然科学基金(51605370 51475358) +3 种基金博士后基金(2017BSHEDZZ122) 陕西省博士后基金(2016M602802) 陕西省自然科学基金(2017JQ5009) 中央高校基本科研业务费专项资金资助~~; 文摘表面织构化(Surface texturing)改性是指根据材料属性选择合适的加工手段,在相对运动的摩擦副表面引入具备特定形状、尺寸、分布和排列的微观结构阵列,从而实现摩擦副摩擦学性能的调控。随着生物材料的迅速发展,生物界面的摩擦学问题是制约其服役安全与寿命的关键因素。表面改性(如合理的表面织构化设计)因强大的润滑优化功能,由此受到科研工作者的广泛关注。在生物材料服役寿命需求日益增加的背景下,首先分析和总结了典型生物材料产品——人工关节在人体服役过程中的失效原因,并将其分为了摩擦学和生物学问题,由此提出了通过表面织构化技术改进人工关节材料的耐磨性和增强其生物相容性,最终达到实现长寿命人工关节服役的目的。详细地论述了近年来表面织构在生物材料上的研究进展,分析了表面织构化参数,如形状、尺寸及排布等对摩擦学性能的影响,考察了不同织构对摩擦副在不同运动工况下承载力及耐磨性的影响,阐述了表面织构的减摩耐磨机理。最后讨论了表面织构对细胞接触引导生长的调控,如对细胞的粘附状态、形态、增殖和分化能力的影响,尽管利于细胞生长的尺寸小于润滑优化的尺寸,但通过多层次或复合设计可望实现生物相容性与摩擦学性能改善相兼具的目标。最后在现有人工关节材料表面改性的研究基础上,对延长人工关节服役寿命的研究方向、发展趋势和应用领域进行了展望。; 关键词生物材料表面织构化摩擦磨损接触引导生物相容性; Keywords biomaterials surface texture friction wear contact guidance biocompatibility; 分类号 TH117 [机械工程—机械设计及理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名人机交互力对下肢助力外骨骼关节期望角度的预测被引量：4: 5; 作者宋纪元朱爱斌屠尧武鑫雨张育林周旭; 机构西安交通大学机器人与智能系统研究所西安交通大学陕西省智能机器人重点实验室西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室中国煤炭科工集团太原研究院有限公司; 出处《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期55-63,69,共10页; 基金国家自然科学基金深圳联合重点基金资助项目(U1813212) 陕西省重点研发计划资助项目(2020GXLH-Y-007) 山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项资助项目(2020XXX001)。; 文摘针对下肢助力外骨骼在穿戴者使用过程中人机交互力过大导致舒适性差的问题,对外骨骼关节角速度与腿部交互力产生的主动关节力矩间的映射关系进行研究,提出了将人体下肢摆动相腿部简化为以髋关节为支点的平面二杆模型,建立人体下肢摆动腿动力学模型,得到人体的重力补偿项。采用力传感单元获取人体与外骨骼之间的交互力,将外骨骼与人体间的腿部交互力转化为人体髋膝关节下一时刻运动的期望角度;分别通过S曲线映射和导纳控制模型建立了人体摆动相关节角速度与腿部交互力补偿人体重力分量后产生的关节力矩之间的非线性映射关系。实验结果表明:基于S曲线映射的期望角度预测算法和基于导纳控制模型的期望角度预测算法都实现了对外骨骼对人体运动意图的连续跟踪;基于S曲线映射的期望角度预测算法使得外骨骼跟随人体运动过程中大腿交互力峰值小于25 N,小腿交互力峰值小于20 N;基于导纳控制模型的期望角度预测算法使得外骨骼跟随人体运动过程中大腿腿部交互力峰值小于15 N,小腿腿部交互力峰值小于15 N,且关节角度曲线平滑,能够更好地识别人体运动意图,提升人机交互柔顺性。; 关键词下肢助力外骨骼人机交互力人体运动意图导纳控制; Keywords lower limb exoskeleton human-robot interaction force human motion intention admittance control; 分类号 TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名基于表情辅助的假手脑控方法被引量：3: 6; 作者陆竹风张小栋李睿郭晋; 机构西安交通大学机器人与智能系统研究所陕西省智能机器人重点实验室; 出处《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1454-1459,1474,共7页; 基金国家自然科学基金资助项目(51275388); 文摘针对传统纯意念运动想象脑控范式和稳态视觉诱发脑控范式存在范式训练难度高、设备集成复杂及高成本、不易随身携带等问题,借助表情辅助脑电信号适应性广、识别率高和易于便携化系统集成的优势,提出了基于表情辅助的假手脑控方法;研究构建了一种基于表情辅助的假手便携可穿戴脑控系统,包括硬件选型设计与系统组建,及表情辅助脑电信号分类识别算法和假手控制算法的设计研究与软件模块开发等,实现提眉、皱眉、左撇嘴和右撇嘴4种辅助表情脑电信号的检测识别,对应完成假手的手指张开、手指闭合、手腕内旋和手腕外旋4个动作的控制,并进行在线实验验证。结果表明:基于表情辅助的假手脑控方法不仅优于传统的稳态视觉诱发脑控范式(去掉了系统中原所必须的稳态视觉诱发器),而且优于纯意念运动想象脑控范式,平均在线识别与控制准确率高于85%。; 关键词脑机接口脑电信号可穿戴设备表情假手控制; Keywords brain computer interface electroencephalography wearable device expression prosthesis control; 分类号 TN911.7 [电子电信—通信与信息系统] TN241.3 [电子电信—物理电子学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	单兵救援助力外骨骼机器人的设计与特性分析	宋纪元朱爱斌屠尧张甲林张育林	《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2022	3	在线阅读下载PDF 职称材料
2	下肢外骨骼康复机器人人机交互力自适应导纳控制	屠尧朱爱斌宋纪元申志涛张小栋曹广忠	《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2019	22	在线阅读下载PDF 职称材料
3	采用套索驱动的手部助力外骨骼设计与抓握实验研究	宋纪元朱爱斌张晶郑春莉屠尧黄虎张政徐海波	《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2023	0	在线阅读下载PDF 职称材料
4	织构化表面改性及其在生物材料上的应用	秦立果杨浩刘斌张辉冯新安张雅利董光能	《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心	2018	13	在线阅读下载PDF 职称材料
5	人机交互力对下肢助力外骨骼关节期望角度的预测	宋纪元朱爱斌屠尧武鑫雨张育林周旭	《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心	2021	4	在线阅读下载PDF 职称材料
6	基于表情辅助的假手脑控方法	陆竹风张小栋李睿郭晋	《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心	2018	3	在线阅读下载PDF 职称材料