Método de Control de Entrenamiento Activo para Robot de Rehabilitación Basado en Ajuste de Impedancia Adaptativa Difusa
Autores: Hu, Jie; Zhuang, Yuantao; Meng, Qiaoling; Yu, Hongliu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método de Control de Entrenamiento Activo para Robot de Rehabilitación Basado en Ajuste de Impedancia Adaptativa Difusa
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots de rehabilitación
Habilidades de movimiento
Modelo de control de impedancia
Modelo de amortiguación por resorte
Ajuste adaptativo difuso
Entrenamiento de resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Para los robots de rehabilitación de extremidades inferiores, diferentes pacientes o pacientes en diferentes etapas de rehabilitación tienen diferentes habilidades de movimiento, y los parámetros del modelo de control de impedancia tradicional son fijos y no pueden lograr el mejor efecto de entrenamiento de suavidad activa. En este documento, se propone un método de control de entrenamiento activo basado en el modelo de amortiguación por resorte (SDM) y el ajuste adaptativo difuso de sus parámetros. El SDM compensa la trayectoria objetivo según la fuerza de interacción del paciente para obtener una nueva trayectoria deseada, creando un entorno de impedancia controlable para el paciente. Se establecen reglas difusas utilizando coeficientes que reflejan la habilidad de movimiento del paciente para ajustar de manera adaptativa los coeficientes de rigidez y amortiguación del SDM. El entorno de interacción fuerza humano-máquina virtual se modifica para lograr el ajuste adaptativo de la dificultad del entrenamiento de resistencia según la habilidad de movimiento. El método de control de impedancia adaptativa propuesto en este documento ha logrado el objetivo esperado a través de la verificación experimental, lo que puede movilizar en gran medida la participación activa de los pacientes y ayudar a mejorar el efecto de rehabilitación de los pacientes.
Descripción
Para los robots de rehabilitación de extremidades inferiores, diferentes pacientes o pacientes en diferentes etapas de rehabilitación tienen diferentes habilidades de movimiento, y los parámetros del modelo de control de impedancia tradicional son fijos y no pueden lograr el mejor efecto de entrenamiento de suavidad activa. En este documento, se propone un método de control de entrenamiento activo basado en el modelo de amortiguación por resorte (SDM) y el ajuste adaptativo difuso de sus parámetros. El SDM compensa la trayectoria objetivo según la fuerza de interacción del paciente para obtener una nueva trayectoria deseada, creando un entorno de impedancia controlable para el paciente. Se establecen reglas difusas utilizando coeficientes que reflejan la habilidad de movimiento del paciente para ajustar de manera adaptativa los coeficientes de rigidez y amortiguación del SDM. El entorno de interacción fuerza humano-máquina virtual se modifica para lograr el ajuste adaptativo de la dificultad del entrenamiento de resistencia según la habilidad de movimiento. El método de control de impedancia adaptativa propuesto en este documento ha logrado el objetivo esperado a través de la verificación experimental, lo que puede movilizar en gran medida la participación activa de los pacientes y ayudar a mejorar el efecto de rehabilitación de los pacientes.