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用于病患转运地面升降机的电动辅助控制器设计与实验评估

机器人学 2024-05-24 v2

摘要

病患转运是一项具有挑战性且关键的任务,因其使照护者面临受伤风险。现有的转运设备(如地面升降机)虽带来改善但远非完美。它们并未消除照护者患肌肉骨骼疾病的风险,且因机动性差而使用负担沉重。本文提出一种新型电动地面升降机,其带有一个连接至带力传感手柄的单中央电动轮。设计了导纳控制器以 1) 改善设备机动性,2) 减少所需照护者用力,以及 3) 确保病患的安全与舒适。两种控制器设计——一种采用线性导纳律,另一种采用带变阻尼的非线性导纳律——被开发并部署于原型机上。对七名参与者进行了测试,以评估辅助系统及控制器的性能。实验结果表明:1) 采用变阻尼控制器的电动辅助将机动性提升 28%,2) 将推动升降机所需用力减少 66%,3) 相较于标准无辅助地面升降机提供了同等水平的病患舒适度。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.15201,
  title  = {Controller design and experimental evaluation of a motorised assistance for a patient transfer floor lift},
  author = {Donatien Callon and Ian Lalonde and Mathieu Nadeau and Alexandre Girard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15201},
  year   = {2024}
}