下肢外骨架的辅助轨迹规划:从实验室优化的步态到通过多模式参数意识的环境适应性运动的策略

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:

• 下肢辅助外骨架 (LLEs) 为改善行走性能和降低代谢成本提供了显著的潜力.
• 辅助轨道规划是LLE控制的关键组成部分,它会影响各种机动条件的响应性和有效性.

研究的目的:

• 系统地审查和分类现有的LLEs轨迹规划策略.
• 在实验室和现实环境中分析当前方法的范围和挑战.
• 检查行走阶段检测算法对于轨迹规划至关重要.

主要方法:

• 将轨迹规划策略分为基于实验室的 (最佳控制) 和现实世界的 (适应性控制) 方法.
• 主流步行阶段识别和估计算法的系统审查.
• 对外骨轨迹规划的局限性和未来方向的分析.

主要成果:

• 轨迹规划方法根据它们的应用环境进行分类:受控实验室设置与复杂的现实世界的场景.
• 步行阶段检测是轨迹规划的基础,可用于识别和估计的各种算法.
• 现有的方法在无结构环境的适应性和稳定性方面存在局限性.

结论:

• 未来在LLE轨迹规划方面的进步需要探索先进的算法,多式联络传感,新型传感器技术和嵌入式部署.
• 增强的步行阶段检测和自适应控制策略对于改善现实应用中的LLE性能至关重要.
• 弥合实验室研究和现实世界部署之间的差距是最大限度地利用LLEs的好处的关键.