基于全身肌肉骨骼系统的双足平衡控制：站立与跌倒模拟
机器人学
2025-09-09 v2 人工智能
系统与控制
系统与控制
摘要
平衡控制对人类和双足机器人系统至关重要。虽然运动过程中的动态平衡已受到广泛关注，但对静态平衡和跌倒的定量理解仍然有限。本工作提出了一种层次化控制流程，通过全面的全身肌肉骨骼系统模拟人体平衡。我们识别了稳定站立期间平衡的时空动力学，揭示了肌肉损伤对平衡行为的影响，并生成了与临床数据一致的跌倒接触模式。此外，我们模拟的髋部外骨骼辅助在受到扰动时展示了平衡维持能力的改善和肌肉努力的减少。本工作提供了实验难以捕捉的肌肉层面人体平衡动力学独特见解。它可以为为平衡障碍个体开发针对性干预措施奠定基础，并支持人形机器人系统的进步。
引用
@article{arxiv.2506.09383,
title = {Bipedal Balance Control with Whole-body Musculoskeletal Standing and Falling Simulations},
author = {Chengtian Ma and Yunyue Wei and Chenhui Zuo and Chen Zhang and Yanan Sui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09383},
year = {2025}
}