一种基于步态参数预测的个性化速度自适应控制方法,用于混合主动-被动智能假肢膝盖

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:

• 目前的假膝盖在与个性化适应用户步态和步行速度的斗争中.
• 缺乏实时调整导致不自然的步态和潜在的不对称性.

研究的目的:

• 开发一种适应速度的控制方法,用于混合动力主动-被动智能假肢膝盖 (HAPK).
• 通过预测个人的步态参数来实现个性化的步态控制.
• 为了提高用户的移动性和减少步态不对称.

主要方法:

• 一个基于感知子的模型从人类测量数据和步行速度预测了个性化的步态参数.
• 模糊逻辑减压控制 (摆动阶段) 和位置扭矩控制 (姿态延长) 可实现实时适应.
• 混合动力驱动系统结合了液压减压和电机扭矩辅助.

主要成果:

• 拟议的控制方法减少了30-38%的立场和摆动不对称性.
• 与固定步态控制相比,实现了更平稳,更自然的步态过渡.
• 在变速行走测试中证明有效性.

结论:

• 个性化的步态参数基于预测的控制对智能假肢膝盖有效.
• 哈普克系统提供连续,个性化和速度一致的步态控制.
• 这种方法提高了假肢的功能和用户体验.