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用于行走辅助的可个人化控制器:omni-directional Exo-Robot (WANDER)

机器人学 2024-05-08 v1

摘要

维持和鼓励老年人及慢性病患者的行动能力至为重要。然而,现有的行走辅助工具要么提供的支撑不足以帮助用户保持稳定,要么又太为笨重且机动性差,难以在医院之外的环境中使用。此外,这些工具都缺乏对个体需求的适应性。为此,本文介绍了WANDER——一种新的行走辅助omni-directional Exo-Robot。它由一个全向平台和安装在其上的坚固铝制结构组成,提供部分身体重量支撑。嵌入力/扭矩传感器的舒适且 minimally 限制的耦合界面允许检测用户意图,这些意图通过可变适应性控制器转化为命令速度。基于用户偏好的优化技术(Preference-Based Optimization, PBO)指导选择适应性参数(即虚拟质量和阻尼),以更好地适应受试者的特定需求和特征。对12名健康受试者的实验表明,使用WANDER并采用PBO参数后,能源消耗和抖动显著降低,同时用户表现和舒适性得到改善。优化后参数之间的巨大个体差异凸显了在使用辅助装置行走时采用个性化控制设置的重要性,以提升用户的舒适性和活动能力,同时确保可靠的物理支撑。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.04359,
  title  = {A Personalizable Controller for the Walking Assistive omNi-Directional Exo-Robot (WANDER)},
  author = {A. Fortuna and M. Lorenzini and M. Leonori and JM. Gandarias and P. Balatti and Y. Cho and E. De Momi and A. Ajoudani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04359},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 4 figures, IEEE International Conference on Robotics and Automation (2024)