要約
このホワイトペーパーでは、ピッチ、ロール、およびヨーの動きを介したマルチドフリカバリをサポートする3-RRR球面並列メカニズム（SPM）に基づいたウェアラブルアンクルリハビリテーションロボットの開発を提示します。
このシステムは、快適さ、安全性、足首の生体力学との互換性のために設計されたコンパクトで人間工学に基づいた構造を備えています。
構造設計、モーション計画のための運動学的モデリング、トルク推定およびシミュレーション分析のためのラグランジアンベースの動的モデリングなど、完全なデザイン間パイプラインが実装されています。
予備シミュレーションは、代表的なリハビリテーション軌跡の下での安定した関節調整とスムーズなモーショントラッキングを検証します。
現在、コントロールフレームワークは、ワークスペース全体の応答性を高めるために開発されています。
将来の作業は、モデルベースの制御を介して運動学的特異性に対処するためのパーソナライズされたモデリングと適応戦略の統合に焦点を当てます。
この作業は、インテリジェントでパーソナライズされた足首リハビリテーションのための基礎プラットフォームを確立し、静的トレーニングと歩行期にタイミングされた支援の潜在的な拡張の両方を可能にします。
要約(オリジナル)
This paper presents the development of a wearable ankle rehabilitation robot based on a 3-RRR spherical parallel mechanism (SPM) to support multi-DOF recovery through pitch, roll, and yaw motions. The system features a compact, ergonomic structure designed for comfort, safety, and compatibility with ankle biomechanics. A complete design-to-dynamics pipeline has been implemented, including structural design, kinematic modeling for motion planning, and Lagrangian-based dynamic modeling for torque estimation and simulation analysis. Preliminary simulations verify stable joint coordination and smooth motion tracking under representative rehabilitation trajectories. The control framework is currently being developed to enhance responsiveness across the workspace. Future work will focus on integrating personalized modeling and adaptive strategies to address kinematic singularities through model based control. This work establishes a foundational platform for intelligent, personalized ankle rehabilitation, enabling both static training and potential extension to gait-phase-timed assistance.
arxiv情報
| 著者 | Siyuan Zhang,Yufei Zhang,Junlin Lyu,Sunil K. Agrawal |
| 発行日 | 2025-05-19 22:28:05+00:00 |
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