FES在足部屈曲管理中的协作式控制
机器人学
2026-02-24 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
足部屈曲常通过功能电刺激（FES）进行管理，通常采用固定刺激强度的开环控制器。虽然用户可通过外部控制手动调整强度，但这种方法风险较大，要么导致肌肉疲劳和不适，要么导致刺激不足，进而影响足背屈曲并增加跌倒风险。本研究提出一种新型闭环FES控制器，基于实时脚趾间隙动态调整刺激强度，实现“按需协作”。我们通过在健康受试者体内诱导足部屈曲，比较了闭环控制器与传统开环控制器在各种行走条件下的效果，包括不同速度和坡度。运动学数据表明，闭环控制器在维持足趾间隙的同时，不显著影响髋关节、膝关节和踝关节的角度，且使用显著低于开环控制器的刺激强度。这些发现表明，所提方法不仅符合现有系统的效果，还潜在实现肌肉疲劳降低，改善长期用户舒适度和依从性。
引用
@article{arxiv.2510.02808,
title = {Assist-as-needed Control for FES in Foot Drop Management},
author = {Andreas Christou and Elliot Lister and Georgia Andreopoulou and Don Mahad and Sethu Vijayakumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.02808},
year = {2026}
}