Xsens動作捕捉系統(tǒng)在外骨骼機器人項目的應(yīng)用
文章來源：本站原創(chuàng)
作者：frank
發(fā)布時間：2018年05月23日
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外骨骼控制人體動搖估計
歐洲Symbitron項目專為脊髓受損人群設(shè)計外骨骼機器人。目前市場上的外骨骼機器人保持平衡時需要依靠拐杖，因此Symbitron項目的主要目標就是開發(fā)出安全、適合人體的個性化可穿戴外骨骼機器人，幫助脊髓受損患者自行走路，不需要借助外部拐杖。
外骨骼機器人的平衡控制
專為外骨骼機器人設(shè)計的平衡控制器使用人體自身的動搖。外骨骼機器人的聯(lián)合編碼器與用戶上身和大腿上的跟蹤器結(jié)合，可以估計人體動搖。轉(zhuǎn)換器讀取Xsens慣性測量單元的數(shù)據(jù)并輸出到EtherCAT總線。控制器的用途是降低人體動搖，確保人體平衡，保持直立。
IMU attached to the trunk and thigh.圖1中，患者身穿外骨骼機器人模組，背后有一支推桿作用在患者的背部。患者軀干和大腿上的慣性測量單元記錄了該過程的反饋數(shù)據(jù)。
圖2顯示了患者對推桿外力的動搖反饋。人體動搖是通過計算慣性測量單元數(shù)據(jù)和外骨骼機器人上的聯(lián)合解碼器獲得的。
測試用例
實驗中，一名罹患脊髓損傷的試飛員身穿外骨骼機器人。在平衡控制器工作時，即使他的背部承受外部推力，也可以保持站立平衡，而這是他在沒有穿外骨骼機器人時所做不到的。不論作用在他背部的推力是大還是小，他都可以恢復(fù)站立平衡。
感謝荷蘭特溫特大學(xué)對外骨骼機器人項目的支持。
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