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計的平衡控制器使用人體自身的動搖。外骨骼機器人的聯合編碼器與用戶上身和大腿上的跟蹤器結合，可以估計人體動搖。轉換器讀取Xsens慣性測量單元的數據并輸出到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據。

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據和外骨骼機器人上的聯合解碼器獲得的。

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，他都可以恢復站立平衡。

感謝荷蘭特溫特大學對外骨骼機器人項目的支持。

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