动力膝关节和踝关节假体,具有间接自愿摆动控制功能,可实现水平地面行走和越过障碍物

动力假肢的目的是通过对控制器进行模仿来模仿缺失的生物肢体,对控制器进行微调以复制非截肢者名义上的步态模式。不幸的是,这种控制方法给真实的移动带来了问题,其中包括诸如越过障碍物的任务,其中必须修改假体的轨迹以提供足够的脚间隙并确保及时的脚放置。在这里,我们展示了一种间接的自愿控制方法,使假肢使用者能够以不同的速度行走,同时平稳且连续地越过不同大小的障碍物而无需对环境进行明确分类。在较高级别,建议的控制器依靠启发式算法来连续更改最大膝盖屈曲角度和摆动持续时间,以与用户的剩余肢体协调。在较低级别,最小化急动计划用于不断调整挥杆轨迹,同时最大程度地提高平滑度。对三名膝盖以上截肢患者进行的实验表明,所提出的控制方法允许对脚间隙的自愿控制,这对于解决环境障碍是必不可少的。我们的研究表明,具有内在的,适应性强的动力假体控制器可以为假体用户提供当前尚不可用的功能,从而有助于现实世界中的移动。

动力膝关节和踝关节假体,具有间接自愿摆动控制功能,可实现水平地面行走和越过障碍物

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