混合 FES-外骨骼系统的协作控制：动态分配
系统与控制
2025-11-14 v1 系统与控制
摘要
将功能电刺激(FES)和机器人外骨骼集成的混合辅助系统为神经康复提供了有前景的方案。然而，这些系统的控制仍然具有挑战性 due to actuator redundancy 和异构辅助设备约束。本文提出一种基于动态分配的 novel 协作控制架构，以解决混合 FES-外骨骼系统中的 actuator redundancy。该方法采用模块化控制分配器，实时地在 FES 和外骨骼 actuator 之间重新分配所需控制力矩，同时考虑 device-specific 限制和用户偏好(例如，优先考虑一种辅助设备)。在该框架内，高级控制器确定总体帮助水平，而分配器根据这些辅助 device-specific 考虑因素动态分配控制 effort。仿真结果和实验验证表明，该方法在解决 FES-外骨骼系统中的 actuator redundancy 的同时，能够反映 actuator 约束，表明其在临床研究中评估患者接受度和临床疗效的潜力。
引用
@article{arxiv.2511.10117,
title = {Cooperative Control of Hybrid FES-Exoskeleton: Dynamic Allocation},
author = {Hossein Kavianirad and Satoshi Endo and Davide Astarita and Lorenzo Amato and Emilio Trigili and Sandra Hirche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.10117},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 6 figures