科研

面向可穿戴运动辅助的连续阻抗控制

一种相位变量阻抗控制器,将连续运动转换控制从摆动相运动学扩展到支撑阶段的阻抗行为,使主动式膝踝假肢在步行–楼梯转换中提供更自然的支撑。

IEEE TNSRE 2026 相位变量控制 阻抗控制 步行–楼梯过渡 主动式膝踝假肢
相位变量阻抗控制下连续步行–楼梯过渡行为的循环演示。
问题与贡献

平滑摆动轨迹还不够;在支撑阶段,机器人也必须提供合适的支撑,因此这项工作把连续运动转换控制扩展到承重时的阻抗行为。

我的角色

我参与了将连续运动转换控制从运动学轨迹扩展到站立支撑阶段的阻抗行为,用于主动式膝踝假肢。

挑战

仅过渡摆动相运动学,仍会使步行–楼梯过渡中的支撑相阻抗切换显得突兀。

贡献

主动式假肢在步行–楼梯转换中的支撑阶段行为自适应。

本研究于密歇根大学 LocoLab 开展,导师为 Robert D. Gregg 教授。

扩展路径
  1. 1 运动学转换控制 前序工作连续融合步行与楼梯运动(TNSRE 2024)。
  2. 2 支撑相阻抗融合 同一相位变量在支撑相中融合膝–踝阻抗。
  3. 3 自适应支撑 随负载在转换中变化,假肢提供恰当支撑。
佐证
支撑阶段支撑自适应
支撑相
多高度楼梯验证
人体受试
延续 TNSRE 2024
延续
面向可穿戴运动辅助的连续阻抗控制框架概览(TNSRE 2026)
三栏流程图展示稳态连续阻抗模型、模型间插值,以及变坡度步行-楼梯转换执行。 Adapted from Cortino et al., IEEE TNSRE 2026. © 2026 IEEE.
步行-楼梯条件下的连续阻抗转换结果(TNSRE 2026)
膝关节与踝关节力矩轨迹覆盖步行到上楼、上楼到步行、步行到下楼和下楼到步行转换,并对比健全人数据、连续控制和离散控制策略。 Adapted from Cortino et al., IEEE TNSRE 2026. © 2026 IEEE.

技术栈

相位变量控制 混合阻抗控制 主动式假肢控制 生物力学建模 人体实验 运动学与动力学验证 连续控制混合 实时实现
更多相关工作
查看全部项目 →