可穿戴辅助机器人运动中的神经肌肉建模——入门指南
机器人学
2024-07-22 v1
摘要
用于下肢的可穿戴辅助机器人（WR）在文献中有广泛记载。已设计了多种接口来控制这些设备在步态和平衡活动中的行为。然而，实现无缝且直观的控制需要对人体神经肌肉骨骼（NMSK）系统进行精确建模。这种建模使可穿戴辅助机器人能够预测用户意图并确定必要的关节辅助。尽管存在与 NMSK 系统接口的控制器，但跨不同任务仍缺乏鲁棒且可推广的技术。设计这些新颖的控制器需要神经生理学家（他们理解运动启动和产生的生理学）与生物机电一体化工程师（他们设计和控制辅助运动的设备）的联合专业知识。本文旨在通过提供一份关于每个领域关键概念和当前科学水平的入门指南，来弥合这些领域之间的差距。我们呈现三个主要部分：运动的神经力学、运动的神经力学模型以及用于可穿戴辅助机器人的现有神经力学控制器。通过这些部分，我们对该领域的开创性研究进行了全面概述，以促进神经生理学家和生物机电一体化工程师之间的合作，从而推动用于运动辅助的可穿戴机器人技术的未来发展。
引用
@article{arxiv.2407.14289,
title = {Neuromuscular Modeling for Locomotion with Wearable Assistive Robots -- A primer},
author = {Mohamed Irfan Refai and Huawei Wang and Antonio Gogeascoechea and Rafael Ornelas Kobayashi and Lucas A. Gaudio and Federica Damonte and Guillaume Durandau and Herman van der Kooij and Utku S. Yavuz and Massimo Sartori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14289},
year = {2024}
}