轨道能量平衡恢复算法

显著降低肌肉激活

该方法引入轨道能量指标评估人机系统平衡状态，并据此选择踝、髋关节力矩策略，能在扰动下有效恢复平衡。

张弼 · Tan, Xiaowei · 李宁 · Xingang, Zhao

Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 2024

技术优势

肌肉负担减轻

在外部扰动下，穿戴外骨骼的人体肌肉激活水平显著降低，表明外骨骼承担了部分平衡维持的负荷。

策略可自适应选择

控制框架根据轨道能量指标自动选择踝关节或髋关节力矩策略，适应不同扰动情况。

应用场景

• 康复外骨骼：在站立康复训练中自动恢复平衡，保障患者安全，减少治疗师干预。
• 人机平衡控制：为外骨骼提供基于人体质心动力学的平衡判据，实现人机协调控制。
• 人形机器人平衡控制：算法可迁移至双足机器人，利用轨道能量评估状态并触发恢复动作。