Applied Exoskeleton Technology: A Comprehensive Review of Physical and Cognitive Human-Robot Interaction

要約

外骨格と装具は、ユーザーに機械的な利点を提供するウェアラブル モバイル システムです。
過去数十年間の大幅な改善にもかかわらず、この技術は、精力的なプログラムされていないタスクに採用されるほど完全には成熟していません。
この不十分さに対応するには、このテクノロジのさまざまな側面を分析して改善する必要があります。
多くの研究が、外骨格のいくつかの側面に対処しようと試みてきました。
メカニズムの設計、意図の予測、および制御スキーム。
ただし、ほとんどの作品は、包括的なレビューの枠組みを提供することなく、設計またはアプリケーションの特定の要素に焦点を当てています.
この研究は、この技術の改善と幅広い採用に貢献する側面を分析および調査することを目的としています。
これに対処するために、補助デバイスと外骨格を導入した後、主な設計基準が物理的なヒューマン ロボット インタラクション (HRI) の両方の観点から調査されます。
インテリジェントな HRI 戦略を確立し、ユーザーの直感的な制御を可能にするために、制御戦略へのさまざまなアプローチを簡単に紹介した後、コグニティブ HRI を調査します。
この研究は、さまざまなカテゴリの既知の補助機器のいくつかの例を概説することによってさらに発展します。
また、外骨格の選択と現在の制限を軽減するためのガイドラインについても説明します。

要約(オリジナル)

Exoskeletons and orthoses are wearable mobile systems providing mechanical benefits to the users. Despite significant improvements in the last decades, the technology is not fully mature to be adopted for strenuous and non-programmed tasks. To accommodate this insufficiency, different aspects of this technology need to be analysed and improved. Numerous studies have tried to address some aspects of exoskeletons, e.g. mechanism design, intent prediction, and control scheme. However, most works have focused on a specific element of design or application without providing a comprehensive review framework. This study aims to analyse and survey the contributing aspects to this technology’s improvement and broad adoption. To address this, after introducing assistive devices and exoskeletons, the main design criteria will be investigated from both physical Human-Robot Interaction (HRI) perspectives. In order to establish an intelligent HRI strategy and enable intuitive control for users, cognitive HRI will be investigated after a brief introduction to various approaches to their control strategies. The study will be further developed by outlining several examples of known assistive devices in different categories. And some guidelines for exoskeleton selection and possible mitigation of current limitations will be discussed.

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