步态康复中三方人-机器人-FES协作的自适应控制:一项初步研究
机器人学
2024-11-14 v2
摘要
机器人辅助步态训练与功能性电刺激(FES)的混合可以为神经疾病患者带来众多生理益处。然而,设计有效的混合控制器面临重大挑战。在这个过驱动系统中,很难找到机器人辅助与FES之间的正确平衡,以提供个性化辅助、防止肌肉疲劳并鼓励患者积极参与以加速康复。本文提出了一种自适应混合机器人-FES控制器来实现这一目标,并实现患者、机器人和FES之间的三方协作。设计了一种患者驱动控制器,其中优先考虑患者的自主运动,并根据患者的表现和肌肉状态,按层次顺序使用FES和机器人提供辅助。该混合自适应控制器的性能在仿真和一名健康受试者上进行了测试。我们的结果表明,与无自适应等效控制器相比,使用混合自适应控制器时,跟踪性能提高,总体辅助减少,肌肉疲劳降低。这表明我们的混合自适应控制器可能能够适应使用者的行为,按需提供辅助,并防止因肌肉疲劳而过早终止物理治疗。
引用
@article{arxiv.2402.00775,
title = {Adaptive Control for Triadic Human-Robot-FES Collaboration in Gait Rehabilitation: A Pilot Study},
author = {Andreas Christou and Antonio J. del-Ama and Juan C. Moreno and Sethu Vijayakumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.00775},
year = {2024}
}