基于自适应学习的协作机器人上肢康复训练系统
人机交互
2024-03-05 v2
摘要
运动障碍患者的康复训练通常需要在康复中心使用专用设备。基于家庭的多用途训练将显著提高治疗可及性并降低医疗成本。虽然在家中配备一套康复机器人不太现实，我们研究了使用通用协作机器人进行康复疗法的可行性。在这项工作中，我们开发了一种新的多用途上肢康复训练系统，使用带有人体运动反馈和偏好的通用机械臂。我们将表面肌电图、力/力矩传感器、RGB-D相机和机器人控制器与机器人操作系统集成，以实现系统的感知、通信和控制。采用模仿学习方法模仿专家提供的训练轨迹，这些轨迹可适应受试者能力以促进家庭训练。我们的康复系统能够通过基于夹持器的末端执行器进行粗大运动功能和精细运动技能训练。我们在Gazebo中模拟系统控制，在OpenSim中模拟训练效果（肌肉激活水平），并用人类受试者评估其实际性能。对于所有入组受试者，在相同条件下我们的系统比专家辅助康复取得了更好的训练结果。我们的工作展示了利用协作机器人进行家庭运动康复训练的潜力。
引用
@article{arxiv.2305.10642,
title = {Adaptive Learning based Upper-Limb Rehabilitation Training System with Collaborative Robot},
author = {Jun Hong Lim and Kaibo He and Zeji Yi and Chen Hou and Chen Zhang and Yanan Sui and Luming Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.10642},
year = {2024}
}