基于轨迹变形的多模式适应性合规控制,用于可穿戴的下肢康复机器人

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 康复工程 康复工程 康复工程
• 控制系统 控制系统

背景情况:

• 适应性合规控制对于康复机器人来说至关重要,以适应用户需求并确保安全.
• 可穿戴下肢康复机器人 (WLLRR) 需要复杂的控制才能有效治疗.

研究的目的:

• 为WLWRR提出基于轨迹变形的多模式自适应性合规控制策略 (TD-MACCS).
• 为了在康复期间在人主导,机器人主导和软停止模式之间顺利切换.
• 评估TD-MACCS在机器人辅助行走中的有效性.

主要方法:

• 集成动态运动原始体 (DMP) 和轨迹变形算法 (TDA) 用于轨迹规划.
• 开发了一种多模式自适应调节器来调整DMP和TDA参数.
• 实现了线性主动干扰排斥控制器,用于低水平位置控制.

主要成果:

• TD-MACCS 显示了三种控制模式之间的顺切换.
• 该策略在机器人辅助行走期间保持了高轨迹跟踪精度.
• 增加变形因子的上限改善了平均步行速度 (AWS) 并减少了轨道偏差的平方根平均值 (RMSTD).

结论:

• 在下肢康复机器人中,TD-MACCS为适应性合规控制提供了一个强大的解决方案.
• 拟议的控制策略提高了用户安全和培训效率.
• 研究结果表明,通过参数调节,可以优化康复机器人的性能.