基于绑定对齐策略与全臂协同机制的灵活外骨骼控制
机器人学
2025-03-04 v1
摘要
在康复、驱动式和遥操作外骨骼中，通过绑定附件将人体与外骨骼连接是常见的配置方式。然而，绑定附件的紧固度不确定性和佩戴偏差会影响外骨骼在高速运动时的灵活性和舒适性。为此，本文提出了一种基于绑定对齐和全臂协同的灵活外骨骼控制方法。首先，分析了佩戴偏差导致的力互动来源，基于此将互动力数据分类为主要分量、辅助分量、协同分量和冗余分量。随后，提出了绑定对齐策略（BAS）以结合不同力数据减少佩戴扰动。进一步，提出了全臂协同机制（FCM），专注于肢体运动意图的两种模式——关节导向和靶向，以提高在高速运动中整体外骨骼控制的灵活性。本方法提出一种算法来区分这两种意图，以解决力分量的冲突问题。最后，在涵盖外骨骼多方面性能（灵活性、适应性、精确性、速度和疲劳度）的实验中，展示了该控制框架在全臂外骨骼中的优势。
引用
@article{arxiv.2503.01338,
title = {Flexible Exoskeleton Control Based on Binding Alignment Strategy and Full-arm Coordination Mechanism},
author = {Chuang Cheng and Xinglong Zhang and Xieyuanli Chen and Wei Dai and Longwen Chen and Daoxun Zhang and Hui Zhang and Jie Jiang and Huimin Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01338},
year = {2025}
}