專利
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混合驅動背部輔助外骨骼系統
本案基於職業場域常見的下背痛問題，提出混合驅動的背部輔助外骨骼系統設計方案，提供使用者更有效、直觀與靈活的外骨骼輔助功能，該系統主要包含：動作意圖識別、主被動混合驅動與可攜式供氣系統。主被動混合驅動系統結合氣壓肌肉致動器(Pneumatic Muscle Actuator, PMA)與串並聯彈性體(Series Parallel Elastic Actuator, SPEA)的特性，採用混合驅動方式提供輔助力，以PMA替代馬達作為主動驅動裝置，這樣的被動安全設計可以解決馬達容易因傳動剛性大而危害使用者安全的問題，同時藉由SPEA的設計儲存重力位能，能在搬運過程以被動助力方式提供背部助力；動作意圖識別系統結合慣性測量單元(Inertial Measurement Unit, IMU)與絕對型角度編碼器識別使用者的動作意圖，並據以變換輔助模式與調控輔助扭矩；可攜式供氣系統的創新設計可以解決氣動式外骨骼的使用場域限制，擴大混合驅動背部輔助外骨骼系統的應用範圍。考慮外骨骼在人機交互(Human-Machine Interaction, HMI)的主動安全與舒適性，本案針對PMA與SPEA的混合驅動系統進行動力學與運動學建模和分析，提出一種基於滑模擴張狀態觀測器之自適應代理扭矩控制器(Sliding Mode Extended State Observer-Based Adaptive Proxy-Based Torque Controller, SMESO-APTC)，用於不同場景下對混合驅動外骨骼系統的主動HMI安全與高性能扭矩控制，並從理論上證明了SMESO-APTC的穩定性。實驗結果顯示，在SMESO-APTC的補償下受試者穿戴混合驅動背部輔助外骨骼平均可降低30%的背部肌肉活動強度；且在不安全的HMI狀態也能自動產生過阻尼的順從扭矩響應，同時在正常操作下保持精確的扭矩追蹤性能。
閱讀詳細內容隨動式多功能地面步行復健裝置
本發明係提供一種隨動式多功能地面步行復健裝置，其包含：一載具本體，其係於中間處形成一活動空間，並設置有一動態減重系統；動態減重系統係用以支撐患者之身體，以提升下肢運動能力與身體的平衡功能，並可透過運動意圖辨識系統以辨識患者之步態意圖，進而於跟隨患者之步態時，對應感測其運動行為，使控制系統可依據患者之荷重量及所述運動意圖辨識系統所感測患者步態意圖以回饋補償動態減重系統之升降裝置及驅動裝置之驅動量，進而可實現患者站立及行走復健過程之輔助支撐或主動式之帶動；此外，本發明係可整合基於有限時間收斂之擴張狀態觀測器（Finite-time Extended State Observer, FESO）及自調整代理滑模控制（Proxy-based Self-tuning Sliding Mode Control, PSSMC）與自適應參數整技術，以透過FESO-PSSMC耦合並實現對於患者協同運動的精確控制策略，並可確實降低人體運動意圖感知之時間延遲；並可透過投影步態引導系統將訓練軌跡進行之投影，以利引導患者進行正確之步態；同時，本發明係可透過骨盆輔助調整系統或下肢外骨骼裝置之設置，使輔助進行患者下肢步態之整合及輔助引導，藉以令本發明可隨動於患者進行步態訓練，並具有可操作性、有效性、協調控制的安全性及穩定性之功效者。
閱讀詳細內容上肢復健機
本發明係提供一種上肢復健機，其包含：一本體，其中央垂直配置有一轉動單元，該轉動單元樞設有一曲柄，且該曲柄相對於該轉動單元之末端設置有一轉把，藉以令該轉把平行且偏心於該轉動單元；一平台，其係配置於該本體底端，且該平台設置有複數可凸伸於該平台底端之驅動輪組；藉此，本發明係可令患者握持並於一水平面之方向施力於轉把，藉以透過曲柄、轉動單元及驅動輪組，以可令本體可於一平面上進行全向移動，藉以令患者之上肢可據以完成肩、肘的屈曲與伸展之復健或訓練；且本發明整體之體積小、結構簡易且利於攜帶，故可適用於居家或中小型復健中心使用；此外，本發明係可透過控制系統之配置，藉可進行主動負載或連續被動式之訓練，且可藉由互動式裝置，如：VR，以透過遊戲等互動方式，以如前述者進行復健或訓練，以提高患者之復健意願與專注度，並可增加於訓練時之遊戲性及趣味性，使有助於提升上肢復健訓練之成效者。
閱讀詳細內容氣動式上肢外骨骼助力系統
本發明係提供一種氣動式上肢外骨骼助力系統，其設置有至少一關節裝置，每一所述關節裝置包含：一驅動裝置，其係對應連結並一氣壓肌肉致動裝置；一軸關節模組；該氣壓肌肉致動裝置係透過驅動裝置之供氣致動以樞轉傳動於該軸關節模組；一扭力彈性元件，其係配置於該軸關節模組，且該扭力彈性元件係施加一對應於該軸關節模組樞轉方向之彈性扭力於該軸關節模組；藉此，本發明係可藉由扭力彈性元件之設置，使可透過單一之氣壓肌肉致動裝置進行軸關節模組之驅動，並配合充氣裝置及儲氣瓶之設置，可透過壓力感測器自動精準控壓，精準維持設定目標壓力，藉可保留氣壓肌肉致動裝置之被動安全性能外，亦可降低氣壓肌肉致動裝置與驅動裝置（如：比例調壓閥與氣壓肌肉致動器）之數量，藉使簡化對於關節輔助之配置；而於主動安全之配置而言，本發明係可藉由線性擴張狀態觀測器的新型代理滑模控制器NPSMC進行主動式安全之系統控制，並藉由評估氣壓肌肉致動裝置之壓力值、軸關節模組樞轉之角度值及使用者之肌電訊號，以迴授控制該驅動裝置驅動該氣壓肌肉致動裝置之壓力，使對於新型的單一氣壓肌肉致動裝置搭配扭力彈性元件之關節控制可發揮良好的補償效果，使本發明同時具有主動及被動安全性與助力效果，並可降低其製作成本，藉以於應用於上肢外骨骼時，可令其輕量化，以利於使用者進行穿戴，並可提供助力以輔助使用者進行施力，使可利於進行上肢復健訓練，並可進行角度軌跡追蹤控制，且亦可用於進行負荷、力量控制之作業，以降低相關職業傷害，與此同時，仍具有高度之安全性及穩定性者。
閱讀詳細內容沉浸式多姿態主被動式肢體協調復健訓練系統
本發明係提供一種沉浸式多姿態主被動式肢體協調復健訓練系統，其包含：一下肢訓練機構，其具有第一承接部，並設有下肢外骨骼機構，下肢外骨骼機構末端樞轉設置有一踝關節機構；一上肢訓練機構，其包括樞設於該第一承接部之第二承接部，該第二承接部設有上肢機構；一位姿調整機構，其係樞設於一底座之頂端，該位姿調整機構設有至少一滑軌，而該第一承接部係對應滑動設置於該滑軌；藉可實現令患者可進行臥姿、坐式及站立式之復健訓練，並可配置資訊管理系統，以連結足壓感測模組、肌電感測模組、腦電感測模組、虛擬互動裝置及姿態感測裝置，令本發明具備虛擬實境（Virtual Reality, VR）、擴增實境（Augmented Reality, AR）、腦機介面（Motor Imagery Brain－Computer Interface, MI－BCI）及多源訊息感知，藉可單一或混合式的提供沉浸式之虛擬訓練，藉可同時滿足不同患者在復健初期－軟癱期、復健中期－痙攣期及復健後期－恢復期的不同訓練位姿需求，並可實現上下肢協調運動的復健訓練系統，藉可有助於促進改善肢體功能障礙，提升患者的生活品質，並可減輕患者家屬之負擔，此外，亦可有助於社會福利及照護制度之發展，並可降低社會發展與國家經濟之壓力者。
閱讀詳細內容基於虛擬實境與擴增實境之上下肢協同復健外骨骼系統
本發明以上下肢協同復健外骨骼為基礎，結合虛擬實境與擴增實境技術，且利用氣壓肌肉基礎之動態減重系統持續檢測患者因復健產生重心偏移造成的減重比例波動，並透過處理單元帶動氣壓肌肉裝置上下移動，持續補償重心偏移所造成之重量差，達致把患者向上適當吊起或放下實現動態減重的目的，以及藉由重心平衡調節系統緩衝來自人體壓力的突變，此外，氣壓肌肉基礎之動態減重系統可由處理單元依據復健狀態進行不同比例的減重量設定，並由處理單元進行動態的恆定減重控制，以確保復健之穩定性，並利用眼動儀始進行其一所述運動任務，進而增強患者復健的主動性與積極性。
閱讀詳細內容植物品種權
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技術移轉
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