[上肢引力康复训练的轨迹规划和跟踪控制]

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 控制系统工程 控制系统工程
• 康复医学 康复医学 康复医学

背景情况:

• 康复机器人面临安全挑战,因为在上肢训练期间,互动空间有限和独特的配置.
• 现有的方法可能无法充分解决康复中人机交互的动态和复杂性质.

研究的目的:

• 为康复机器人提出轨迹规划和跟踪控制方案,以提高安全性并克服终端引上肢训练的局限性.
• 通过避免单一的配置和管理人机交互空间,确保顺利有效的康复.

主要方法:

• 动力学建模和康复理论被用来定义人机安全交互空间.
• 轨迹的规划是基于职业治疗的原则.
• 为了避免单一配置,采用了指数式适应性减弱最小方程方法.
• 设计了一个非线性控制器,使用后退控制和一个辐射基函数神经网络用于无模型控制.
• 利亚普诺夫稳定理论被用来证明控制器的稳定性.

主要成果:

• 拟议的方案有效地规划和跟踪在定义的安全交互空间内的轨迹.
• 在操作过程中,成功地避免了康复机器人的单一配置.
• 无模型控制方法显示出强度和适应性.
• 实验验证证了单一规避控制方案的有效性和优越性.

结论:

• 开发的轨迹规划和跟踪控制方案显著提高了上肢康复机器人的安全性和性能.
• 这种方法为康复培训提供了一种卓越的方法,解决了当前机器人系统的关键局限性.
• 这些发现有助于医疗机器人的智能控制策略的发展.