Human balance augmentation via a supernumerary robotic tail
Human balance augmentation via a supernumerary robotic tail
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通过多余的机器人尾巴增强人体平衡
DOI：
10.1109/embc48229.2022.9871317
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Abeywardena S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Abeywardena S
从刚体系统的角度看，人在静止状态下具有内在的不稳定性；然而，由于神经肌肉的感觉特性，他们保持平衡，同时仍然表现出姿势摇摆的特征。这项工作引入了一个自由度的附加尾巴，用于在矢状面增强平衡，以消除前后姿势摇摆。模拟表明，这种尾巴可以成功地使脚踝僵硬和神经控制受损的人保持平衡。对尾翼设计和控制有了深入的了解；也就是说，为了最大限度地减少肌肉负荷，尾部必须在肌肉方向上有一个重要的组成部分，尾部的安装位置对于最大限度地提高平衡增强的惯性特性非常重要，并且尾部的自适应控制将最适合佩戴者持有的不同负载。
Humans are intrinsically unstable in quiet stance from a rigid body system viewpoint; however, they maintain balance thanks to neuro-muscular sensory properties whilst still exhibiting postural sway characteristics. This work intro-duces a one-degree-of-freedom supernumerary tail for balance augmentation in the sagittal plane to negate anterior-posterior postural sway. Simulations showed that the tail could success-fully balance a human with impaired ankle stiffness and neural control. Insights into tail design and control were made; namely, to minimise muscular load the tail must have a significant component in the direction of the muscle, mounting location of the tail is significant in maximising inertial properties for balance augmentation and that adaptive control of the tail will be best suited for different loads held by a wearer.
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H. Vallery