在扭矩辅助膝关节外骨中补偿弹性缺陷:功能评估和用户感知研究研究.
Rodrigo J Velasco-Guillen1, Adna Bliek2, Josep M Font-Llagunes3,4
1Chair of Autonomous Systems and Mechatronics, Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany. rodrigo.velasco@fau.de.
Journal of neuroengineering and rehabilitation
|December 28, 2024
概括
这项研究引入了对膝关节外骨的容错控制策略,提高了行走过程中的安全性和用户体验. 该策略有效地补偿执行器故障,保持性能和用户感知.
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
- 人与机器人的交互
背景情况:
- 可穿戴机器人中的弹性执行器模仿人类的关节遵守,以确保安全互动.
- 复杂的弹性系统中的执行器故障给安全和用户体验带来了重大挑战.
- 现有的膝关节外骨控制策略需要强大的容错能力.
研究的目的:
- 开发和评估用于膝关节外骨架的扭矩辅助的耐故障控制策略.
- 调查模拟执行器故障和补偿对行走时用户体验的影响.
主要方法:
- 对机械调节的合规执行器实施阻抗控制方案.
- 开发用于扭矩辅助的耐故障控制策略.
- 在步行过程中对控制策略的功能评估和评估错误对感知影响的用户研究.
主要成果:
- 控制策略成功地提供了基于扭矩的步态支持.
- 用户研究显示,在没有故障补偿的情况下,感知到的支和刚度存在显著差异.
- 当错误被补偿时,没有发现知觉的显著差异,这表明实际的容错能力.
结论:
- 开发的耐故障控制策略在膝关节外骨中是有效的.
- 故障补偿显著改善了用户对性能和安全的看法.
- 舒适度和信任度受扭矩支之外的因素的影响,需要进一步研究.
