基于预测人体运动可达集的下肢假肢跌倒恢复
机器人学
2020-10-23 v1
摘要
下肢缺失者中大多数使用被动假肢，每年跌倒发生率很高。动力下肢假肢有潜力通过主动帮助用户从绊跌中恢复来降低跌倒率，但人体反应的不确定性使得设计能够保证成功恢复的控制器十分困难。本文提出一种称为 TRIP-RTD（通过基于可达性的轨迹设计实现假肢跌倒恢复）的方法，用于在绊跌期间及之后于膝假肢中进行在线轨迹规划，该方法可容纳一组可能的人体行为预测。利用该预测的人体行为集合，所提方法计算人体-假肢系统的参数化可达轨迹集。为保证运行时的安全性，TRIP-RTD 为假肢选择一条轨迹，确保人体-假肢系统在触地时的所有可能状态均进入系统标称行为的吸引域。在标称基于相位的控制器无法帮助系统恢复的模拟绊跌实验中，TRIP-RTD 在 101 ms 内生成了轨迹，使所有可行解均成功恢复。
引用
@article{arxiv.2010.11228,
title = {Trip Recovery in Lower-Limb Prostheses using Reachable Sets of Predicted Human Motion},
author = {Shannon M. Danforth and Patrick D. Holmes and Ram Vasudevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11228},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 3 figures