Within the context of impedance controlled exoskeletons, common actuators have important drawbacks. Either the actuators are heavy, have a complex structure or are poor torque sources, due to gearing or heavy nonlinearity. Considering our application, an impedance controlled gait rehabilitation robot for treadmill-training, we designed an actuation system that might avoid these drawbacks. It combines a lightweight joint and a simple structure with adequate torque source quality. It consists of a servomotor, a flexible Bowden cable transmission, and a force feedback loop based on a series elastic element. A basic model was developed that is shown to describe the basic dynamics of the actuator well enough for design purpose.

Further measurements show that performance is sufficient for use in a gait rehabilitation robot. The demanded force tracking bandwidths were met: 11 Hz bandwidth for the full force range (demanded 4 Hz) and 20 Hz bandwidth for smaller force range (demanded 12 Hz). The mechanical output impedance of the actuator could be reduced to hardly perceptible level. Maxima of about 0.7 Nm peaks for 4 Hz imposed motions appeared, corresponding to less than 2.5% of the maximal force output. These peaks were caused by the stick friction in the Bowden cables.

Spring stiffness variation showed that both a too stiff and a too compliant spring can worsen performance. A stiff spring reduces the maximum allowable controller gain. The relatively low control gain then causes a larger effect of stick in the force output, resulting in a less smooth output in general. Low spring stiffness, on the other side, decreases the performance of the system, because saturation will occur sooner.

Категория: Ищем научные статьи | Нет комментариев »

В Мичиганском университете ведется разработка роботизированного «экзоскелета», который управляется непосредственно импульсами нервной системы носителя. У пациентов с повреждениями спинного мозга или определенными неврологическими расстройствами сигналы, командующие работой мышц, доходят с искажениями — таким людям трудно передвигаться, а разработка ученых поможет им ходить увереннее и быстрее.

(далее…)

Категория: нед. статьи | Нет комментариев »

Ученые из нидерландского института Twente, разработали специальный экзоскелет для реабилитации пациентов перенесших инсульты. Устройство может настраивать каждую степень свободы отдельно и таким образом плавно регулировать нагрузку при ходьбе. Таким образом LOPES поможет научить ходить пациентов заново.

(далее…)

Категория: LOPES | Нет комментариев »

An upper limb exoskeleton is a wearable robotic system that is physically linked to the arm of the human operators and its seven actuated degrees of freedom (DOF) match the seven DOF of the human arm. The stability of such a system is critical given the proximity of its human operator. A new PID controller is developed which guarantee asymptotic stability for this class of robotic manipulators. A simulation was used to assess the system performance given the theoretical results of the controller’s parameters with a unique exoskeleton system (EXO-UL7). The simulation also verify the semi-global asymptotic stability of the system. The proposed methodology eliminates the need of the system’s dynamics model for the purpose of designing the controller. It provides an analytical tool for the controller design that is traditionally preformed experimentally (parameter tuning).

(далее…)

Категория: Научные статьи | Нет комментариев »

Инженеры и программисты из Берлина создали интерфейс, позволяющий управлять автомобилем силой мысли. Первые тесты показали, что добровольцы, условно находящиеся у руля, без проблем справляются с поставленной задачей.

(далее…)

Категория: Управление | Нет комментариев »