Human-in-the-Loop Cooperative Control of a Walking Exoskeleton for Following Time-Variable Human Intention.

外骨骼 控制理论(社会学) 弹道 阻抗控制 控制器(灌溉) 稳健性(进化) 人机交互 机器人 计算机科学 控制工程 工程类 控制(管理) 模拟 人工智能 基因 化学 物理 天文 生物 生物化学 农学
作者
Zhijun Li,Tao Zhang,Pengbo Huang,Guoxin Li
出处
期刊:IEEE transactions on cybernetics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:PP
标识
DOI:10.1109/tcyb.2022.3211925
摘要

This article presents a human-in-the-loop cooperative control of a walking exoskeleton to provide assistance to the user and enhance human mobility. First, a dynamic mathematical model of the human-exoskeleton system is derived, and then, a human-in-the-loop cooperative control framework is proposed in two ways: separable cooperative control (SCC) and interactive cooperative control (ICC), respectively. The SCC introduces a space division of the human and the exoskeleton, while the ICC allows the robot to perceive the human intention and follows human motor, thereby improving the collaborative performance. The ICC formulates the impedance connection between the human and the exoskeleton in the divided orthogonal subspaces of walking, such that the robot is able to modify its position of center of mass (COM) when its motor trajectory deviates the one of the human. In addition, a novel adaptation control is proposed to deal with the unmodeled dynamics and trajectory tracking. Finally, to validate the effectiveness of our proposed controller, a series of experiments are conducted in three adults in gait at different speeds. It shows that the proposed controller can preserve the periodic walking gait and inherit the robustness of dealing with perturbations during walking.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
半夏完成签到 ,获得积分10
1秒前
weijiechi发布了新的文献求助10
1秒前
自由老头发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
安静河马完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
北河三发布了新的文献求助10
5秒前
杀出个黎明应助XiaTIAN采纳,获得10
6秒前
7秒前
共享精神应助Liu采纳,获得10
9秒前
Tian发布了新的文献求助20
9秒前
SciGPT应助wuhuaxie采纳,获得10
10秒前
11秒前
热切菩萨应助陈嘻嘻嘻嘻采纳,获得10
11秒前
最爱学习美丽的葡萄完成签到 ,获得积分10
12秒前
CQ完成签到,获得积分10
13秒前
寒冷雨竹完成签到,获得积分10
13秒前
自由老头完成签到,获得积分10
14秒前
长期发布了新的文献求助10
16秒前
adi完成签到,获得积分10
16秒前
土狗完成签到,获得积分10
17秒前
m0405完成签到 ,获得积分10
20秒前
无花果应助Ukiss采纳,获得10
21秒前
22秒前
陈嘻嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
23秒前
FOX完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
qqq关注了科研通微信公众号
24秒前
25秒前
力口氵由完成签到,获得积分10
26秒前
搜集达人应助Suppose采纳,获得10
29秒前
zzy发布了新的文献求助10
30秒前
杀出个黎明应助辞镜若鱼采纳,获得30
30秒前
31秒前
31秒前
yy发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
小7''完成签到,获得积分10
34秒前
wangyongfang完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2470521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137374
关于积分的说明 5446057
捐赠科研通 1861547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925776
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495235