脚踝助力柔性外骨骼服控制器

人机耦合自适应

模拟中枢神经调控策略，实时适应未知执行器动态与人体踝阻抗，使柔性外骨骼服在多种步态下实现类人自适应助力。

李智军 · Li, Qinjian · Huang, Pengbo · 夏海生 · Li, Guoxin

IEEE Transactions on Cybernetics 2023

参数信息

受试者数

5

技术优势

类人自适应

控制器模拟中枢神经系统在交互任务中调整前馈力和环境阻抗的方式，使外骨骼能根据使用者实时状态调整助力。

无需精确建模

在人体-外骨骼耦合动力学参数未知的情况下，控制器能够在线估计并适应，减少系统标定工作量。

多速度适用

在多种人体步行速度下演示了类人自适应能力，表明控制器对步态变化具有鲁棒性。

应用场景

• 康复外骨骼：用于中风或脊髓损伤患者步态训练，可根据个体踝阻抗实时调整助力。
• 柔性助力服：为老年人或肌力减退者提供日常行走助力，无需个体化精确建模。
• 人机协同控制：实现人机协同：控制器根据人的实时阻抗调节助力，模拟中枢神经交互策略。
• 可穿戴机器人控制：为可穿戴机器人提供在线自适应控制框架，处理未知执行器动态和人体变化。