学科专业评审组:机械组
项目名称:可穿戴下肢运动辅助外骨骼机器人关键技术及应用
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目围绕外骨骼机器人驱动设计、步态相位识别、柔顺人机交互控制等关键技术开展了深入研究,相关研究成果获得了陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖,项目成果已通过贵州开磷集团股份有限公司矿肥公司、江苏纯一新材料有限公司进行了成果应用,获得了显著的经济收益。 提名该项目为陕西省技术发明奖二等奖。
客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权目录:

主要完成人:
  1. 姓名:朱爱斌
    排名:1
    行政职务:陕西省智能机器人重点实验室副主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:是本项目的总负责人,负责本项目的组织实施,包括学术思路、技术路线的制定等。进行了基于曲柄滑块串联弹性驱动器的下肢外骨骼驱动技术、多特征融合的双向门控循环神经网络人体运动意图感知技术研究,发明了一种可穿戴式变刚度绳驱动系统,发明了一种变阻尼柔顺驱动的外骨骼关节,发明了一种变位移式磁流体可变阻尼旋转关节,发明了一种膝关节外骨骼康复训练轮椅。
  2. 姓名:曹广忠
    排名:2
    行政职务:广东省电磁控制与智能机器人重点实验室主任
    技术职称:教授
    工作单位:深圳大学
    完成项目时所在单位:深圳大学
    对本项目技术创造性贡献:围绕基于自适应滑模变导纳的下肢外骨骼机器人人机交互控制技术和针对下肢外骨骼机器人关节电机的min-max鲁棒预测位置控制技术展开了深入研究,提出了自适应滑模变导纳控制算法和鲁棒预测位置控制新方法,解决了外骨骼机器人关节电机高性能运动控制问题,发明了步态相位的划分方法、装置、存储介质及系统。
  3. 姓名:毛涵
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:主要完成基于自适应滑模变导纳的下肢外骨骼机器人人机交互控制技术研究,针对不同负载条件下外骨骼助力关节力矩难以预测的问题,提出了基于负载条件的动态运动基元的关节力矩的分段学习方法,实现了不同负载条件下支撑相的髋、膝关节力矩精确预测。
  4. 姓名:宋纪元
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:主要完成基于曲柄滑块串联弹性驱动器的下肢外骨骼驱动技术研究,针对传统外骨骼的驱动关节的重量大、输出扭矩密度低和对人体关节刚度适配性差的问题,提出了一种曲柄滑块运动机构的新型串联弹性驱动器,提高了外骨骼驱动关节的扭矩密度。
  5. 姓名:张晶
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:主要完成基于自适应滑模变导纳的下肢外骨骼机器人人机交互控制技术研究,针对固定参数的导纳控制器易造成外骨骼人机柔顺交互性差的问题,提出了自适应滑模变导纳控制算法,实现了自适应控制参数根据人体运动意愿主动调节。
  6. 姓名:黄苏丹
    排名:6
    行政职务:广东省电磁控制与智能机器人重点实验室副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:深圳大学
    完成项目时所在单位:深圳大学
    对本项目技术创造性贡献:主要完成针对下肢外骨骼机器人关节电机的min-max鲁棒预测位置控制技术研究,针对外骨骼机器人关节电机高性能运动控制问题,建立了基于嵌套椭圆不变集的电机min-max鲁棒模型预测位置控制理论及其精确求解算法,攻克了高稳定、强鲁棒、控制输入饱和约束等指标下电机的高精度位置控制难题。
主要完成单位情况:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:本项目所有研究成果全部依托西安交通大学完成,主要学术贡献包括:1)基于曲柄滑块串联弹性驱动器的下肢外骨骼驱动技术,2)多特征融合的双向门控循环神经网络人体运动意图感知技术,3)基于自适应滑模变导纳的下肢外骨骼机器人人机交互控制技术。具有独立的知识产权。

  2. 单位名称:深圳大学
    单位贡献:本项目部分研究成果同时依托深圳大学完成,主要学术贡献包括:1)基于自适应滑模变导纳的下肢外骨骼机器人人机交互控制技术,2)针对下肢外骨骼机器人关节电机的 min-max 鲁棒预测位置控制技术。具有独立的知识产权。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处