用于机器人踝足假肢随意控制的肌电驱动肌骨模型设计
机器人学
2022-02-21 v1
摘要
现有的机器人下肢假肢使用自主控制来解决周期性的运动任务,但它们不足以操作假肢应对非周期性且不可预测的日常生活活动。为应对这一挑战,本研究旨在设计一种新颖的肌电图(EMG)驱动的肌骨模型,用于机器人踝足假肢的随意控制。该控制器使用户持续控制设备,允许他们自由地按意愿操控假肢行为。采用 Hill 型肌肉模型对围绕虚拟踝关节运动的背屈肌和跖屈肌进行建模。通过使模型预测拟合从健全受试者收集的实验数据来确定模型参数。记录自踝部拮抗与协同肌肌对的 EMG 信号被用于激活虚拟肌肉模型。该模型通过离线仿真与实时假肢控制进行了验证。此外,所提出的假肢控制在辅助用户功能任务上的可行性得到了展示。本控制可进一步改善机器人假肢在下肢截肢者进行多样活动时的功能。
引用
@article{arxiv.2202.08933,
title = {Design of EMG-driven Musculoskeletal Model for Volitional Control of a Robotic Ankle Prosthesis},
author = {Chinmay Shah and Aaron Fleming and Varun Nalam and He and Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.08933},
year = {2022}
}
备注
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