基于模型的混合FES外骨架的共享控制:在参与者特定的机器人康复中的应用

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经康复疗法 神经康复疗法
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 混合外骨架将机械辅助与功能电刺激 (FES) 结合起来,用于神经康复.
• 外骨缺乏直接的神经生理学影响,而FES由于复杂的,用户依赖的肌肉反应动态,对功能性任务具有挑战性.
• 传统的控制方法,如PID,由于响应延迟和执行冗余,与FES作斗争.

研究的目的:

• 介绍混合外骨系统的轨迹跟踪性能.
• 引入一种基于模型的新型控制方案,用于混合外骨架.
• 为了解决FES控制神经康复的挑战.

主要方法:

• 开发一种与功能电刺激 (FES) 接口的混合外骨.
• 基于模型的混合外骨控制方案的实施.
• 利用特定用户的FES模型预测控制来提高性能.

主要成果:

• 在混合式外骨系统中展示了改进的轨迹跟踪性能.
• 成功地将特定用户的FES建模集成到预测控制框架中.
• 解决了与肌肉反应延迟和执行冗余性相关的挑战.

结论:

• 拟议的基于模型的混合外骨架方案与用户特定的FES模型预测控制增强神经康复.
• 这种方法为改善感官运动缺陷患者的功能性任务性能提供了有希望的解决方案.
• 该研究强调了复杂康复机器人的先进控制策略的潜力.