用于步态训练的单向人-机器人-人物理交互
机器人学
2024-09-19 v1
摘要
本工作提出了一种新颖的康复框架，旨在让穿戴惯性测量单元（IMU）套装的治疗师与穿戴下肢外骨骼的运动障碍患者进行虚拟交互。该框架旨在协调治疗师的技能和知识与外骨骼的能力。治疗师可以通过移动自己的关节来引导患者的运动，并进行实时调整以满足患者的需求，同时减少治疗师的体力消耗。这消除了传统机器人步态训练中需要患者遵循预定义轨迹的要求。对于治疗师与患者之间的虚拟交互媒介，我们提出了一种在低频时刚度大、高频时刚度小的阻抗特性，该特性可根据患者的个体需求和康复的不同阶段进行定制。该媒介产生的期望交互力矩被指令给一个全外骨骼闭环补偿控制器。所提出的虚拟交互框架通过一对健康个体在不同的师生步态训练练习中进行了评估。结果表明，所提出的交互控制有效地传递了触觉线索，为未来在康复场景中的应用提供了信息。
引用
@article{arxiv.2409.11510,
title = {Unidirectional Human-Robot-Human Physical Interaction for Gait Training},
author = {Lorenzo Amato and Lorenzo Vianello and Emek Baris Kucuktabak and Clement Lhoste and Matthew Short and Daniel Ludvig and Kevin Lynch and Levi Hargrove and Jose L. Pons},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11510},
year = {2024}
}