多变地形下的动力假肢行走：基于实时力感知的模型依赖控制

下肢假肢佩戴者比非截肢者更容易跌倒。动力假肢可减小被动假肢的这种不稳定性。尽管在实践中已显示出更高的稳定性，动力假肢通常使用模型无关控制方法，缺乏稳定性的形式化保证并依赖启发式调参。近期工作通过开发一类仅需人与假肢交互力即可证明稳定的假肢控制器，克服了基于模型的假肢控制的一项局限，但这些控制器尚未在控制回路中实现对上述力的感知。我们的工作实现了首个模型依赖假肢膝关节控制器，其在人与假肢接口处及地面处使用控制回路内的机载实时力感知。结果是一种基于优化的控制方法，在形式化保证稳定性的同时实现人-假肢在多种地形上的行走。实验结果表明，该基于力的控制器优于未使用力传感器的同类控制器，在 4 种地形上改善了跟踪性能。