Event-Triggered Adaptive Hybrid Torque-Position Control (ET-AHTPC) for Robot-Assisted Ankle Rehabilitation

扭矩 控制理论(社会学) 弹道 机器人 控制器(灌溉) 计算机科学 康复机器人 控制工程 工程类 模拟 人工智能 控制(管理) 热力学 物理 天文 生物 农学
作者
Jie Zuo,Quan Liu,Wei Meng,Qingsong Ai,Sheng Quan Xie
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (5): 4993-5003 被引量:8
标识
DOI:10.1109/tie.2022.3183358
摘要

Ankle rehabilitation for an increasing number of strokes is highly demanded, and robot-assisted approach has shown great potential. Since the required movement and force assistances will concurrently change during rehabilitation sessions, the robotic assistances are supposed to be adjusted accordingly. In order to achieve both adaptive torque and synchronous position control for the robot in practice, a novel event-triggered adaptive hybrid torque-position control is proposed in this article for a developed ankle rehabilitation robot driven by pneumatic muscles. In the novel adaptive torque control scheme, the assistive torque adapted to the patient's recovery state is adjusted by a designed robot-assisted rehabilitation index mapping from the clinical assessment scale. The robotic assistance output is online corrected by patient's performance, based on a correcting index calculated by interaction torque and tracking errors. Then, a model-based event-triggered optimal position controller is established and a critic neural network is introduced to reduce the control law update frequency for fast trajectory tracking. The stability of the overall system is proved by the Lyapunov theorem. A series of experiments were conducted on the ankle rehabilitation robot to validate the controller's fast trajectory tracking and adaptive assistance capacity, which can online adjust the robot's assistive torque and allowable movement range for patients at different recovery stages.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
守心尊礼应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
嘻嘻应助guohong采纳,获得20
刚刚
刚刚
我不叫蔚发布了新的文献求助10
刚刚
iYue关注了科研通微信公众号
刚刚
秀丽莹完成签到,获得积分10
1秒前
yxy发布了新的文献求助10
1秒前
Lucky燕完成签到,获得积分10
1秒前
叶辛完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
许女士发布了新的文献求助10
2秒前
一刀关注了科研通微信公众号
2秒前
睡洋洋完成签到,获得积分10
2秒前
xi完成签到,获得积分20
2秒前
不是煤气罐罐完成签到 ,获得积分10
2秒前
田様应助美丽女人采纳,获得30
2秒前
2秒前
3秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
3秒前
九千七完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
pt完成签到,获得积分10
4秒前
Largequail发布了新的文献求助10
4秒前
qwertyuiop完成签到,获得积分10
4秒前
xu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
刘一严发布了新的文献求助10
4秒前
空隙可欣发布了新的文献求助10
4秒前
PDIF-CN2完成签到,获得积分10
4秒前
RUSTY发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
慕青应助无私之槐采纳,获得10
5秒前
xi发布了新的文献求助10
5秒前
虫二完成签到,获得积分10
6秒前
维尼应助dyy采纳,获得10
6秒前
7秒前
小蘑菇应助Saintpure采纳,获得10
7秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7736083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286141
关于积分的说明 20175821
捐赠科研通 7314255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305231
关于科研通互助平台的介绍 2457612
邀请新用户注册赠送积分活动 2314646