一个电缆驱动的机器人平台的机械开发和初步控制结果,用于全身康复

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 康复工程 康复工程 康复工程
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 早期的伤害后康复需要使用者转移,姿势调整和四肢运动综合治疗的系统.
• 现有的康复系统可能缺乏在早期康复阶段全身参与的综合功能.

研究的目的:

• 介绍一款电缆驱动的机器人平台,用于躺姿的全身康复.
• 展示用于生成3D腿部运动的初步结果,并评估系统功能.

主要方法:

• 开发一个带有十七个紧型电缆驱动执行器 (CDA) 的机器人平台.
• 对两种代表性腿部运动的动力学分析.
• 实施PID和阻抗控制算法用于电阻训练和运动生成.

主要成果:

• 一个单一的CDA实现了用户定义的电阻训练,使用低力 (3.5N) 和位置 (21.4mm) 误差.
• 六个CDA的初步控制产生了3D腿部运动,平均力误差为12.8N和52.1mm.
• 在横卧姿势中产生了类似行走的腿部运动,平均力误差为13.7N和57.0毫米.

结论:

• 开发的电缆驱动机器人平台显示了促进用户转移,自动姿势变化和3D同步臂腿运动治疗的潜力.
• 初步结果表明,该系统可用于早期伤害后阶段的综合康复.
• 未来的研究将侧重于动力分析和用于姿势和手臂运动辅助的高级控制策略.