基于变刚度作动器的新型多余肢体用于偏瘫患者辅助

上肢运动控制与功能丧失是卒中后患者持续存在的症状，这给完成日常活动带来困难。多余机器人肢体（SRLs）作为一种解决方案被提出，通过引入独立的新型肢体来恢复丧失的自由度（DoFs）。SRL 中的驱动系统可分为刚性作动器与软体作动器。软体作动器已在本质安全性、成本与能量效率方面证明优于刚性作动器，但其刚度低，危及精度。变刚度作动器（VSAs）是新开发的技术，已被证明可确保精度与安全性。本文中，我们提出基于变刚度作动器的新型多余机器人肢体。据我们所知，所提概念验证 SRL 是首个利用变刚度作动器的。所开发的 SRL 将辅助卒中后患者进行双手任务，例如用刀叉进食。系统的建模、设计与实现予以说明。所提 SRL 通过预定轨迹评估并验证了其精度。安全性通过利用动量观测器进行碰撞检测得以验证，并通过软组织损伤测试评估了多种碰撞后反应策略。辅助过程通过标准用户满意度问卷进行了定性验证。