设计先进的机器人康复装置控制器

UPV/EHU系统工程与自动化部门的研究员Aitziber Mancisidor Barinagarementeria设计了一种机器人设备的控制算法，使其能够适应患者的不同恢复状态，但不会进一步增加设备的成本。

图片说明：UPV/EHU系统工程与自动化部门的研究员Aitziber Mancisidor Barinagarementeria设计了一种机器人控制算法。（照片：纳戈尔·伊拉奥拉。UPV/EHU）

鉴于过去几十年中出现了改善行动不便患者生活质量的需要，以及由于工业上使用机器人而取得的进展，已提出使用机器人设备进行康复治疗。研究报告的作者Aitziber Mancisidor说：“康复机器人可以模拟物理治疗师的练习，从而提供适应的、精确的治疗。”同时，“它们作为一种测量工具，可以量化力量和/或运动。”在图形界面的帮助下，他们建立了一个虚拟现实环境，以促进康复过程”，她补充说。

然而，由于它们最近被引入临床领域，许多康复机器人领域尚未深入研究，需要改进的方面有很多，其中包括设备的控制。面对这种情况，本研究的重点是改进这些机器人装置的控制部件。Mancisidor解释说：“机器人的机械装置负责执行这些动作，但如果该装置要以期望的方式运行，则必须设计一种控制算法，以指示这些动作所需的强度和频率等。”

适应能力

任何康复治疗都是一个漫长的过程。起初，患者无法产生运动，因此机器人必须以适当的方式提供这种运动。然而，随着患者逐渐恢复体力，移动必须由患者自己进行，机器人必须协助或抵抗。“为了满足这些需求，提出了一种分为两个层次的控制算法：首先，根据病人的康复状态和所选的运动，计算机器人必须提供的辅助；其次，控制机器人的力量和运动，使平稳、安全的运动成为基因。”额定值，”UPV/EHU研究员说。

同时指出，“所设计的控制算法已经安装了能够计算机器人装置与用户之间的位置和接触强度的估计器”。“这种类型的机器人的一个问题是，与工业机器人相比，它们的可用性非常少，因此它们的成本非常高。为了降低这些康复设备的成本，我们使用了各种强度和运动估计器，而不是昂贵的传感器，”她补充说。

最后，“我们设计并实现了一个控制执行平台，该平台不仅可以实时执行控制算法，还可以作为康复机器人、用户和控制器之间的通信桥梁。这个控制和执行平台可以对所提出的控制算法进行各种实验测试，并且可以在一系列场景中验证其功能。

鉴于所取得的结果，研究者得出结论，“不仅因为它们能够适应患者不同的康复状态，而且由于它们的精确性，康复机器人可以成为未来康复治疗的一个很好的替代品”。

附加信息

这项研究是Aitziber Mancisidor Barinagarementeria（Berriatua，1989年）博士论文的一部分，题为“Control Avanzado Para Rob_tica Asistential Y Sanitaria[对辅助和保健机器人的高级控制]”。它由系统工程和自动化部门的讲师Itziar Cabanes Axpe和Asier Zubizarreta Pico监督。

同时，在工作进行期间，与UPV/EHU理疗师组进行了合作，这对于使解决方案能够在最终用户（理疗师和患者）的头脑中进行设计至关重要。Tecnalia还感谢其与UHP机器人的合作，以验证算法。