基于心脏振荡器的模式生成器,模仿下肢外骨架的时间比不对称行为
Qiang Fu1, Tianhong Luo1, TingQiong Cui1
1School of Intelligent Manufacturing Engineering, Chongqing University of Arts and Sciences, Chongqing, China.
Frontiers in neurorobotics
|April 11, 2024
概括
这项研究引入了一种使用心脏振荡器的新型模式发生器,以模仿人类步行特征,如周期性和不对称的时间比. 这些发现表明,它有潜力控制下肢外骨的自我调整轨迹.
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:
- 人类的步态表现出基本特征,包括周期性,自我激发和时间比不对称.
- 现有的模型可能无法完全捕捉机器人应用的这些复杂动态.
研究的目的:
- 提出并验证一种能够模仿人类步行的基本特征的模式生成器.
- 开发一种能够为下肢外骨控制产生自我调整的参考轨迹的系统.
主要方法:
- 一个具有四个自由度的图案发生器是使用合的心振荡器设计的.
- 动态行为 (阶段锁定,时间比,自我激发) 用和平衡方法和模拟来分析.
- 模拟的轨迹与对自然关节运动的实验测量进行了比较.
主要成果:
- 拟议的基于心脏振荡器的模式生成器成功地复制了类似于自然人类步行的自我激发的非对称时间比动态.
- 在合振荡器之间观察到相位锁定,反映了协调的关节运动.
- 发电机的模拟轨迹与自然下肢运动的实验数据密切匹配.
结论:
- 新型模式生成器有效地模仿了人类关键步行特征,验证了其设计.
- 这个系统显示了作为高级下肢外骨控制算法的参考模型的承诺.
- 自调整轨迹生成能力可以增强外骨架辅助的适应性和自然性.
