补偿效应放大控制 (CEAC)：一种用于上肢假肢肘部位置与速度协调控制的基于运动的方法
机器人学
2026-01-09 v1
摘要
尽管上肢 (UL) 假肢设计取得了进展，但实现对腕和肘等中间关节的直观控制仍然具有挑战性，特别是在连续和速度调节运动方面。我们引入了一种名为补偿效应放大控制 (CEAC) 的新型基于运动的控制范式，该范式利用躯干的屈伸作为控制假肢肘部速度的输入。考虑到躯干在执行上肢动作时既可以是功能性关节也可以是代偿性关节，CEAC 放大了躯干与假肢之间的自然耦合，同时引入了受控延迟，允许用户调节假肢关节的位置和速度。我们在十二名身体健全的参与者使用带有主动肘部的额外假肢执行的通用绘图任务中评估了 CEAC。此外，由其中十名参与者组成的一个子集执行了多目标到达任务。结果表明，即使改变手势速度或绘图大小，任务表现也与自然手臂运动所获得的表现相当，同时保持了符合人体工程学的躯干姿势。分析表明，CEAC 有效地恢复了关节协调动作，在躯干和肘部之间分配运动努力，从而无需极端的代偿运动即可实现直观的轨迹控制。总体而言，CEAC 为上肢假肢的中间关节提供了一种有前景的控制策略，特别是在需要连续和精确协调的任务中。
引用
@article{arxiv.2601.05074,
title = {Compensation Effect Amplification Control (CEAC): A movement-based approach for coordinated position and velocity control of the elbow of upper-limb prostheses},
author = {Julian Kulozik and Nathanaël Jarrassé},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05074},
year = {2026}
}