亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Design and Control of a Multimodal Compliant Actuator Based on a Scissor-Epicyclic Mechanism for Wearable Robotics

执行机构 机器人学 机制(生物学) 扭矩 可穿戴计算机 离合器 人工智能 计算机科学 控制工程 外骨骼 控制器(灌溉) 康复机器人 模拟 工程类 机器人 嵌入式系统 汽车工程 物理 生物 热力学 哲学 认识论 农学
作者
Tianci Wang,Yuxin Liu,Wei Xia,Chunhua Liu
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:72 (7): 7329-7342
标识
DOI:10.1109/tie.2024.3519606
摘要

Developing wearable robotic actuators by imitating the fiber activation patterns is an encouraging way to improve the performance of wearable robotics. Existing wearable robotic actuation systems cannot provide efficient assistance and accurate force delivery for human users. In this article, we develop a bionic multimodal compliant actuation system based on a scissor-epicyclic clutch mechanism that can provide fast twitch fibers (FTFs) contraction assistance, slow twitch fibers (STFs) contraction assistance or almost transform into a transparent device efficiently. In addition, a novel disturbance-observer-based virtual sliding mode torque controller (DVSMC) is designed to accurately control the output torque by eliminating unexpected external disturbance during the clutch engagement process. Comparative experimental results reveal that, under conditions without load disturbance, with load disturbance, and with time-varying load disturbance, the torque tracking error of the proposed controller is decreased by more than 60% compared with that of contrastive controllers, and the energy consumption is reduced by more than 50% compared with that of the conventional one. Finally, the experimental tests conducted on the human subject demonstrate the effectiveness of fast multimodal switching assistance and precise assistive torque delivery of the proposed wearable robotic system when interacting with human. This study highlights the significance of functional bionic design in wearable devices for human motion assistance and provides a brand-new actuation solution that could be introduced to the emerging biomimetic robot field.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
胖胖猪完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Zoe发布了新的文献求助10
13秒前
21秒前
研友_VZG7GZ应助Zoe采纳,获得10
25秒前
XY发布了新的文献求助10
26秒前
姜鹏完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
Aliya完成签到 ,获得积分0
31秒前
害羞的语芹完成签到 ,获得积分10
37秒前
共享精神应助Daisykiller采纳,获得10
38秒前
NexusExplorer应助你泽采纳,获得20
41秒前
44秒前
ZYB发布了新的文献求助10
45秒前
木有完成签到 ,获得积分0
46秒前
杰尼龟006发布了新的文献求助10
49秒前
50秒前
顾矜应助吴逸彪采纳,获得10
53秒前
噜噜晓完成签到 ,获得积分10
53秒前
你泽发布了新的文献求助20
55秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
55秒前
英姑应助ZYB采纳,获得10
1分钟前
卡卡东完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忧郁小鸽子完成签到,获得积分10
1分钟前
nnn发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
吴逸彪发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Owen应助zhang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Ava应助吴逸彪采纳,获得10
1分钟前
香蕉春天发布了新的文献求助10
1分钟前
善良听云发布了新的文献求助10
1分钟前
xiaoguo完成签到,获得积分10
1分钟前
占稚晴发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
香蕉春天完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6522858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316053
关于积分的说明 17792582
捐赠科研通 5625015
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928050
邀请新用户注册赠送积分活动 1904775
关于科研通互助平台的介绍 1764925