机器人腿假肢:从动态模型到步态协调的自适应控制的调查

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
• 控制系统 控制系统

背景情况:

• 步态协调 (GC) 对于健康个体的自然行走至关重要.
• 在机器人腿假肢中实现GC对于单边截肢者的行走至关重要.
• 目前在动态建模和对假肢GC的控制设计方面存在挑战.

研究的目的:

• 对机器人腿假肢的GC导向动态建模和自适应控制方法进行全面审查.
• 根据地形类型 (结构化与不均) 来分类现有模型.
• 为了突出实现用于假肢应用的GC的关键问题.

主要方法:

• 动态模型的分类为确定性 (结构地形) 和受约束的随机性 (不均地形).
• 由同步概念启发的自适应控制策略的审查.
• 确定三个核心GC实现问题:完整的,随机的和有限时间延迟的随机协调.

主要成果:

• 基于环境复杂性的机器人腿假肢模型的分类.
• 强调实现GC的同步原则.
• 确定具体的协调挑战:完整的,随机的和有限时间延迟的随机.

结论:

• 本文对机器人腿假肢的GC动态建模和自适应控制进行了全面的审查.
• 现有的方法按地形类型和协调问题进行分类.
• 讨论了在假肢控制方面的剩余挑战和未来的机会.