帕金森平衡康复外骨骼

ZMP髋策略抗扰平衡

针对帕金森病患者站立平衡恢复，采用基于零力矩点的髋策略和LESO模糊滑模控制，在下肢外骨骼机器人上实现有效的抗扰平衡辅助。

Yih-Shiuan, Lee · Lo, Yu Shiu · Lee, Si Huei · Yi-Ching, Chen · Chen, Yi Chun

Sensors 2024

技术优势

抗外部扰动

当外力迫使参与者失去平衡时，基于ZMP指标的髋策略生成髋关节参考轨迹，通过LESO模糊滑模控制驱动外骨骼，帮助恢复平衡。

不依赖精确建模

采用模型无关的线性扩张状态观测器与模糊滑模控制，避免了对人机系统复杂动力学的精确建模。

对帕金森患者有效

实验在健康人和帕金森病患者上进行，结果初步表明该外骨骼和控制策略能帮助患者恢复站立平衡。

应用场景

• 外骨骼康复：为帕金森患者提供外骨骼平衡训练，减少跌倒风险。
• 帕金森平衡训练：针对帕金森病导致的平衡障碍进行专项站立平衡恢复训练。
• 人形机器人平衡控制：将人体平衡控制策略应用于人形外骨骼，实现仿人平衡恢复。
• 具身智能平衡策略：通过ZMP和抗扰控制实现具身智能平衡策略，增强机器人物理交互能力。