设计和控制基于张向性结构的上肢生物外骨康复装置的设计和控制
Peng Ni1, Jianwei Sun2, Jialin Dong2
1School of Applied Technology Changchun University of Technology, Changchun 130012, China.
Applied bionics and biomechanics
|September 6, 2024
概括
这项研究引入了一种轻量级,舒适的上肢外骨架用于康复,利用一个张向性结构和先进的神经网络控制. 该设备表现出稳定的运动和增强的辅助功能,为改善患者康复提供了潜力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 传统的上肢外骨面临着大尺寸,高成本和低舒适度等挑战,这限制了它们在医疗康复中得到广泛采用.
- 延伸度结构提供轻量,灵活和仿生特性,使其适合开发先进的康复设备.
研究的目的:
- 设计和开发一种新的上肢生物骨外骨康复装置,利用延伸性结构.
- 为了提高外骨架辅助康复的舒适性,移动性和控制精度.
主要方法:
- 基于十分位的映射模型被用来设计外骨的整体结构.
- 开发了一种利用轮和机架机制的生物肘关节,并证明了其稳定性.
- 采用反向传播 (BP) 神经网络的阻抗控制方案,通过粒子群优化 (PSO) 和模糊状态评估器进行了优化.
主要成果:
- 设计的外骨表现出良好的曲运动稳定性和辅助能力.
- 实验结果强调了与传统设备相比,在减少体积和提高移动性方面显著的优势.
- 拟议的控制策略显示了高精度和适应能力.
结论:
- 基于度的上肢外骨架为改善康复质量和患者舒适提供了一个有前途的解决方案.
- 先进的控制策略提高了设备的精度和适应性,表明了医疗康复应用的巨大潜力.
