项目展示

以下是我的主要科研项目及成果展示,包含项目背景、技术内容和实物展示

轻量化电机直驱踝关节康复外骨骼系统开发

2024.12-2025.3 | 研究生课题

对接西部多家医院需求,旨在设计兼具轻量化、功能性与用户友好性的踝关节康复外骨骼系统。

核心开发内容

硬件设计

  • 选用高功率密度电机,采用碳纤维与尼龙材质,实现整机重量仅600g的可穿戴步行助力外骨骼结构。
  • 集成多模态生物信号采集模块:包含IMU、sEMG、FSR,支持实时生理数据采集。
  • 人因工程优化:腿部护托高度可调,足托采用内衬于鞋内的适配方案,覆盖6岁以上群体穿戴需求。

软件开发

  • 嵌入式系统:完成外骨骼电路设计与嵌入式软件开发,实现硬件设备的驱动与数据交互。
  • 图形化康复平台:基于Ubuntu系统,采用Pygame框架开发康复训练软件,包含游戏化训练模块、账号管理系统和数据导出功能。

项目成果

  • 申请发明专利1项,软件著作权1项;
  • 实现轻量化机械结构与多模态传感器融合的硬件系统;
  • 完成从硬件控制到康复软件的全链路开发,形成一体化康复解决方案;
  • 已量产7套设备,分别在成都、青海和西藏等儿童康复科进行临床试用。
踝足矫形器项目图片 踝足矫形器项目图片 踝足矫形器项目图片 踝足矫形器项目图片 踝足矫形器项目图片 踝足矫形器项目图片

基于气压驱动的仿生柔性管道机器人研发

2021.1-2022.5 | 国家级大创

针对现有管道机器人牵引力小、适应性弱、工作效率低及维护成本高等问题。本项目基于仿生蠕动机理,采用柔性驱动机构和模块化设计理念,设计出一种基于气压驱动的仿生柔性管道机器人系统。

承担工作

负责项目的方案设计;机器人研发上机构设计与力学仿真分析;气动系统搭建与测试;电控系统的搭建及机器人运动控制;比赛上答辩环节及参赛材料制作;协助导师撰写多篇论文与专利。

项目成果

  • 研制工程样机2台;
  • 申请专利3项(2项发明,1项实用新型);
  • 发表SCI二区论文1篇;
  • “挑战杯”课外学术科技作品竞赛全国一等奖、中美青年创客大赛总决赛全国一等奖等诸多奖项。
管道机器人项目图片 管道机器人项目图片 管道机器人项目图片 管道机器人项目图片 管道机器人项目图片