Human-Cooperative Control of a Wearable Walking Exoskeleton for Enhancing Climbing Stair Activities

Li, Zhijun; Deng, Chuanjie; Zhao, Kongshuang

doi:10.1109/tie.2019.2914573

Cited by 74 publications

(31 citation statements)

References 31 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This came after the breakthrough of the one developed by the Massachusetts Institute of Technology (MIT) which led to an 8% reduction in the metabolic cost of the user [40] (see Fig.5 b). Another, authors developed a human-cooperative control exoskeleton for human locomotion assistance in climbing stairs without clutches [41]. This is achieved by the adaptive controller designed to simultaneously incorporate human and robot's capabilities.…”

Section: A Collaborative Robotic Armsmentioning

confidence: 99%

Physical Human–Robot Collaboration: Robotic Systems, Learning Methods, Collaborative Strategies, Sensors, and Actuators

Ogenyi

Liu

Yang

et al. 2021

IEEE Trans. Cybern.

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a state-of-the-art survey on robotic systems, sensors, actuators and collaborative strategies for Physical Human-Robot Collaboration (pHRC). The paper starts with an overview of some robotic systems with cuttingedge technologies (sensors and actuators) suitable for pHRC operations and the intelligent assist devices employed in pHRC. Sensors being among the essential components to establish communication between a human and a robotic system are surveyed. The sensor supplies the signal needed to drive the robotic actuators. The survey reveals that the design of new generation collaborative robots and other intelligent robotic systems has paved the way for sophisticated learning techniques and control algorithms to be deployed in pHRC. Furthermore, it revealed relevant components needed to be considered for effective pHRC to be accomplished. Finally, a discussion of the major advances made, some research directions, and future challenges are presented.

show abstract

Section: A Collaborative Robotic Armsmentioning

confidence: 99%

Physical Human–Robot Collaboration: Robotic Systems, Learning Methods, Collaborative Strategies, Sensors, and Actuators

Ogenyi

Liu

Yang

et al. 2021

IEEE Trans. Cybern.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Mindemellett számos olyan fejlesztési projekt indult, melyben a moduláris stimuláló eszközök a robotok részeként jelennek meg, ezzel komplex ember-gép rendszereket hozva létre, s tovább potencírozva a neurorehabilitáció sikerességét [32]. Az ember-gép rendszerek tervezésekor különösen fontos, és figyelmet igényel, hogy a robotikus mozgás ergonomikus, természetes járásmintát biztosítson, valamint folyamatos összhangban legyen a humánkapacitással, illetve adaptív kontroller segítségével a felhasználó számára adaptált és egyedi vezér-ÖSSZEFOGLALÓ KÖZLEMÉNY lést biztosítson, ezzel hozzájárulva a neurorehabilitáció sikerességének növeléséhez és a robotok otthoni felhasználásának szélesebb körű elterjedéséhez [36].…”

Section: áBraunclassified

Traumás gerincvelősérültek rehabilitációja alsó végtagi humán exoskeletonnal

Toth

Bors

Pallag

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Absztrakt: A traumás gerincvelősérültek rehabilitációjában az elmúlt évtizedekben számos technológiai újítás jelent meg, ezek közül kiemelendők az alsó végtagi, aktív robotikus ortézisek, más néven alsó végtagi humán exoskeletonok. A 2000-es évek elejétől számos klinikai kutatás indult meg ezen eszközök hatékonyságának vizsgálatára, bemutatva az exoskeletonok pozitív hatásait a gerincvelő-sérülést követő szövődménybetegségek prevenciójában, illetve progressziójuk lassításában. A korábbi munkák kitérnek a fiziológiai és pszichoszociális, valamint társadalmi hatásokra is, továbbá bemutatják az esetleges kockázatokat, rizikófaktorokat is. Dolgozatunkban kitekintést adunk ezen nemzetközi tanulmányok fontosabb eredményeire, ismertetjük Magyarország első ilyen készülékeinek (ReWalk™ P6.0) felépítését és működését, bemutatjuk a robotasszisztált rehabilitációs tevékenység főbb, nemzetközi szinten is használt módozatait, valamint publikáljuk saját, nemzetközi munkákon alapuló vizsgálati protokollunkat, melynek alapján a Pécsi Tudományegyetemen és az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézetben multicentrikus kontrollált klinikai vizsgálatot indítottunk. Hipotézisünk, hogy a magas intenzitású, exoskeletonnal kiegészített komplex rehabilitációs tevékenység mind a csontsűrűséget tekintve, mind az urogenitalis és gastrointestinalis traktusban pozitív változásokat idéz elő, melyeket objektív urodinámiás és defaecatiós paraméterekkel ellenőrzünk. A csontok ásványianyag-tartalmának változásait DEXA-val mérjük, a mentális statusra gyakorolt hatást kérdőívekkel ellenőrizzük. Kutatómunkánk célja, hogy a paraplegia állapotában lévő felhasználók számára validált eredményekkel alátámasztott, kiegészítő terápiás eljárást dolgozzunk ki, illetve ajánlást adhassunk az otthoni használatra, valamint eredményeinkkel sikerrel csatlakozhassunk a nemzetközi szintű tudományos műhelyek munkájához. Orv Hetil. 2020; 161(29): 1200–1207.

show abstract

“…It is fundamental to estimate the autonomous tracking control of the auxiliary driving system to satisfy the essential security requirement in practical engineering rollator systems. In this section, an NMPC tracking controller of the four-wheel rollator is carried out to track a desired trajectory while considering the static and dynamic restrictions in the uncertain dynamics and the physical interaction [46,47].…”

Section: Predictive Controller Design Of the Rollator Based On Neuralmentioning

confidence: 99%

Neural Approximation Enhanced Predictive Tracking Control of a Novel Designed Four-Wheeled Rollator

Zhang

Fan

et al. 2019

Applied Sciences

View full text Add to dashboard Cite

In the past few decades, the research of assistant mobile rollators for the elderly has attracted more and more investigation attention. In order to satisfy the needs of older people or disabled patients, this paper develops a neural approximation based predictive tracking control scheme to improve and support the handicapped through the novel four-wheeled rollator. Firstly, considering the industrial product theory, a novel Kano-TRIZ-QFD engineering design approach is presented to optimize the mechanical structure combined with humanistic care. At the same time, in order to achieve a stable trajectory tracking control for the assistant rollator system, a neural approximation enhanced predictive tracking control is discussed. Finally, autonomous tracking mobility of the presented control scheme has received sufficient advantage performance in position and heading angle variations under the external uncertainties. As the market for the medical device of the elderly rollators continues to progress, the method discussed in this article will attract more investigation and industry concerns.

show abstract

Human-Cooperative Control of a Wearable Walking Exoskeleton for Enhancing Climbing Stair Activities

Cited by 74 publications

References 31 publications

Physical Human–Robot Collaboration: Robotic Systems, Learning Methods, Collaborative Strategies, Sensors, and Actuators

Physical Human–Robot Collaboration: Robotic Systems, Learning Methods, Collaborative Strategies, Sensors, and Actuators

Traumás gerincvelősérültek rehabilitációja alsó végtagi humán exoskeletonnal

Neural Approximation Enhanced Predictive Tracking Control of a Novel Designed Four-Wheeled Rollator

Contact Info

Product

Resources

About