自适应学习的基于协作机器人的上肢康复训练系统
摘要：家庭多功能训练在运动障碍患者的康复训练中通常需要专门的设备，并且需要在康复中心进行。而家庭化的多功能训练将显著增加康复治疗的可及性，并减少医疗费用。尽管在家中不太可能配备一套康复机器人，但我们调查使用通用协作机器人进行康复治疗的可行性。在这项工作中，我们开发了一个新的系统，使用通用机械臂进行上肢多功能康复训练，同时结合人类运动反馈和偏好。我们将表面肌电、力/扭矩传感器、RGB-D相机和机器人控制器与机器人操作系统集成，以实现对系统的感知、通信和控制。采用模仿学习方法来模仿专家提供的训练轨迹，以适应受试者的能力，促进在家庭训练。我们的康复系统能够通过夹具为末端执行器进行粗大运动功能和精细运动技能训练。我们在Gazebo中模拟了系统控制，并在OpenSim中评估了其对肌肉激活水平的训练效果，并通过人体受试者进行了实际性能评估。对于所有参与的受试者，我们的系统在相同条件下比专业辅助康复获得了更好的训练效果。我们的工作证明了利用协作机器人进行家庭运动康复训练的潜力。
作者：Jun Hong Lim, Kaibo He, Zeji Yi, Chen Hou, Chen Zhang, Yanan Sui, Luming Li
论文ID：2305.10642
分类：Human-Computer Interaction
分类简称：cs.HC
提交时间：2023-07-13