一个具有平衡指导能力的自我协调控制器用于下肢康复外骨架机器人机器人

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物力学 生物力学
• 康复工程 康复工程 康复工程

背景情况:

• 人体外骨架相互作用 (HEI) 控制器可能会因为受限的姿势和服从而损害患者的平衡.
• 跌倒和失去平衡是下肢外骨架辅助康复期间存在的重大风险.

研究的目的:

• 为下肢康复外骨架机器人 (LLRER) 开发具有平衡指导能力的自我协调速度向量 (SCVV) 双层控制器.
• 通过防止跌倒,在康复期间提高患者的安全性和稳定性.

主要方法:

• 在外环中使用了自适应轨迹发生器来跟随步态循环并创建关节膝关节参考轨迹.
• 在内部循环中实现了速度控制,根据参考和电流配置之间的L2规范协调所需的速度向量.
• 电机械合模型用于模拟,并使用开发的外骨架装置进行实验.

主要成果:

• 该SCVV控制器展示了有效的平衡指导能力.
• 模拟和实验证实了控制器自我协调速度向量的能力,以鼓励和纠正.
• 开发的控制器在人外骨相互作用期间增强了稳定性.

结论:

• SCVV双层控制器对LLRER有效,改善了平衡和安全.
• 该控制器为更稳定,更有效的下肢外骨架辅助康复提供了有希望的解决方案.
• 这些发现验证了控制器在模拟和实验环境中的性能.