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基于 SEA 的体重支撑单元的 2-DOF 控制结构实时力控制

机器人学 2018-09-12 v1 系统与控制

摘要

体重支撑(BWS)是康复中的一项基础技术。随着康复科学与工程的迅猛发展,BWS 正以新举措快速演进,并近年来吸引了深入的研究投入。我们构建了一种新型重力卸载系统,其中患者被允许在三维笛卡尔空间中自由移动并接收抗重力支撑。因此,患者,尤其是那些遭受中风或脊髓损伤等神经损伤的患者,可以将其残余运动控制能力集中于平衡与步态的本质治疗训练。实时力控制性能对于 BWS 单元提供合适支撑并避免干扰至关重要。在这项工作中,我们采用串联弹性驱动(series elastic actuation, SEA)结构重新设计了我们的 BWS 单元,以改善人机交互性能。此外,采用了 2 自由度(2-DOF)控制方法以实现准确且鲁棒的 BWS 力控制。仿真与实验结果均验证了 BWS 设计与实时控制方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.03826,
  title  = {Real-time force control of an SEA-based body weight support unit with the 2-DOF control structure},
  author = {Yubo Sun and Yuqi Lei and Wulin Zou and Jianmin Li and Ningbo Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03826},
  year   = {2018}
}

备注

In proceedings of the IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics 2018