基于λ型肌肉模型的肌电假手仿生控制

肌电假手旨在替代截肢者失去手臂的功能。因此，开发不仅能模仿人类外观与功能、还能模仿人类运动独有特征的机器人假肢至关重要。尽管阻抗模型被提出以实现仿生控制，但该模型无法有效复现人体运动特征，因为肌肉放松时关节角总是收敛至平衡位置。本文提出一种将阻抗模型与$\lambda$型肌肉模型概念相集成的肌电假手仿生控制新方法。所提方法可根据肌肉状态动态控制关节平衡位置，并在肌肉放松时自然保持关节角。通过仿真及一系列非截肢者被试实验评估了所提方法的有效性。基于与实际人体关节角的对比，实验结果表明所提方法与传统方法相比与实际人体运动具有更好相关性。此外，控制实验显示所提方法可实现类似人类的自然假手运动，从而允许自主的手部张开与闭合运动。