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长度可调的下肢结构和使用其的机器人下肢

发布时间: 2023-09-13

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
生物与新医药技术,医疗仪器技术、设备与医学专用软件
成果介绍
北京大艾机器人科技有限公司开展了机器人核心技术——一种长度可调且可用于机器人下肢的下肢结构的攻关研究,其特征包括: 髋关节组件,包括髋关节支撑部、固定于所述髋关节支撑部的髋关节驱动部和由所述髋关节驱动部驱动的髋关节传动柄;大腿杆,其与髋关节传动柄连接以便由所述髋关节驱动部驱动;膝关节组件,包括膝关节固定座、固定于膝关节固定座上的膝关节驱动部和由膝关节驱动部驱动的膝关节传动柄;其中所述膝关节固定座包括一套管部和与所述膝关节驱动部连接的一连接部,所述套管部沿所述大腿杆的延伸方向滑动固定于所述大腿杆上;和小腿杆,与膝关节传动柄连接并由所述膝关节驱动部驱动;其中当所述下肢结构在直立状态下时,所述大腿杆与所述髋关节驱动部和膝关节驱动部的中心连线横向偏移一距离,并且所述小腿杆沿着所述中心连线延伸。
成果亮点
目前在下肢功能障碍患者中,大部分由骨关节疾病引起,其余主要由脊髋损伤及脑损伤引起。目前市场也出现了针对这些患者适用的外骨骼机器人,以助于他们的下肢行动能力的恢复。现有技术的外骨骼机器人,其下肢结构可以大致分为固定长度和长度可调两种机构。对于固定长度的下肢结构而言,其制造方法简单,但是固定长度使得机器人下肢不能适合各种身高的患者,虽然固定长度的下肢结构可以在患者脱下后才可进行调节,但是脱下后才可进行调节这种反复穿戴既耗费患者的时间、消耗患者的精力。对于长度可调的下肢结构,其一般是都是用伸缩套管的形式实现套管的调节,其长度可调的范围有限,例如,这种长度可调的下肢结构其最小的长度大致为最大长度的一半,虽然可设计为多伸缩套管的形式,但是多伸缩套管的设计降低了下肢结构的强度。本项目通过将大腿杆设置为相对于髋关节驱动组件和膝关节驱动组件的中心连线横向偏移。使得仅需调节膝关节驱动组件在大腿杆上的位置就可以调节大腿杆的实际长度,这扩展了下肢结构的长度调节范围。同时,由于仅只用单一的调节机构即可实现在大范围内的长度调节,比起使用多伸缩套管的长度调节机构,其能够获得更加理想的强度。
团队介绍
帅梅,北京大艾机器人科技有限公司董事长,北京航空航天大学生物医学工程学院教授,清华大学博士后。北京大艾机器人科技有限公司研制的外骨骼机器人是科技部“十二五”支撑计划、国家自然科学基金、北京市重大科技计划的成果转化项目,改变了截瘫、偏瘫、脑瘫等重大恶性疾病几乎无法康复困境,成为可治愈治疗新手段,获得中国第一个二类创新医疗器械、第一个国家食药监局外骨骼机器人医疗器械注册证。目前大艾已拥有13款外骨骼机器人产品,实现多病种、全年龄段、全周期、全场景覆盖。 公司科研实力: 国家重点研发计划“科技冬奥专项”——下肢支撑助力机器人研发与试验; 科技部“十二五”支撑计划数字医疗项目——穿戴式下肢外骨骼减重康复系统关键技术研究及应用示范;国家自然科学基金项目——术中在线定位高精度自动化腕骨骨折手术机器人关键技术研究、外骨骼机器人柔性变刚度机构原理及康复机理研究、柔性足部系统及仿人机器人不平整地面行走控制策略研究。北京重大科技计划项目——穿戴式下肢外骨骼智能康复机器人系统装备研制、腕骨微创治疗机器人关键技术研发及样机研制、基于增强现实技术的沉浸式老年康复机器人开发与应用。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团 (北京八月瓜科技有限公司) 评价时间:2023-09-25

李继定

清华大学

教授

综合评价

从科技成果创新水平角度来看,该项目提出了一个新颖且实用的概念,具有很高的科技含量和创新性。这种长度可调的下肢结构能够适应各种环境和使用场景,提高机器人的适应性和灵活性,对于机器人技术的发展具有重要意义。 从市场前景角度来看,该项目具有非常广阔的应用前景。随着机器人技术的不断发展,机器人在医疗、康复、娱乐、服务等领域的应用越来越广泛,机器人的性能和适应性成为了制约其发展的关键因素之一。而长度可调的下肢结构可以让机器人在不同的环境下表现出更好的适应性,提高机器人的使用范围和实用性,具有很高的市场价值和发展潜力。 从产业化路径角度来看,该项目的产业化需要克服许多技术、市场和成本等方面的挑战。首先,需要进一步优化下肢结构设计,提高其性能和稳定性;其次,需要建立完善的生产工艺和质量控制体系,保证产品的质量和可靠性;最后,需要开拓市场,让更多的客户认识到该产品的优势和应用价值,并建立稳定的销售渠道。 从投资风险与回报角度来看,该项目具有一定的投资风险。其主要的投资风险包括技术风险、市场风险和财务风险等。因此,投资者在投资前需要对项目进行全面评估,充分考虑各种风险因素,并根据自身风险承受能力进行投资决策。 综上所述,关于“长度可调的下肢结构和使用其的机器人下肢”的项目具有很高的创新性和实用性,市场前景广阔,但产业化过程中需要注意各种风险因素。建议投资者在投资前对项目进行全面评估,并选择有实力的企业和机构合作,以降低投资风险并获得更高的回报。
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