近日,華西醫(yī)療機(jī)器人研究院精創(chuàng)石溪團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)華西生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中心在人與機(jī)器人交互控制研究上取得重要進(jìn)展,相關(guān)成果以A Robust Region Control Approach for Simultaneous Trajectory Tracking and Compliant Physical Human-Robot Interaction為題在國際頂級(jí)期刊IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems(IEEE TSMC)上接收發(fā)表,該研究工作得到了由華西醫(yī)療機(jī)器人研究院與四川大學(xué)華西醫(yī)院共同承擔(dān)的四川省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目資助。
為了安全、順利地執(zhí)行機(jī)器人輔助醫(yī)療任務(wù),需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)跟蹤控制和人與機(jī)器人的柔順物理交互。該論文為多自由度機(jī)械臂開發(fā)了基于不確定性和干擾估計(jì)器的魯棒區(qū)域跟蹤控制器?;趧?shì)能函數(shù)求解得到區(qū)域反饋誤差,驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂末端執(zhí)行器收斂到目標(biāo)區(qū)域,在目標(biāo)區(qū)域中實(shí)現(xiàn)安全柔順的物理人機(jī)交互。利用反步控制方法,區(qū)域反饋誤差被無縫集成到基于不確定性和干擾估計(jì)器的控制框架中,實(shí)現(xiàn)模型不確定性的估計(jì)和補(bǔ)償,從而在控制器實(shí)現(xiàn)時(shí)只需要較少的模型信息。所提出的方法通過軌跡跟蹤,體溫測(cè)量,雙邊康復(fù)等實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,為多自由度機(jī)械臂在康復(fù)、護(hù)理等醫(yī)療場(chǎng)景中的實(shí)際應(yīng)用提供了新思路。


該研究成果發(fā)表的IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics: Systems是國際公認(rèn)的自動(dòng)化領(lǐng)域頂級(jí)期刊,屬于中科院SCI期刊分區(qū)1區(qū)Top期刊,影響因子11.471,主要刊登系統(tǒng)工程、控制與計(jì)算機(jī)科學(xué)方向的高水平前沿研究成果。精創(chuàng)石溪團(tuán)隊(duì)由多名國家及省級(jí)海外高層次人才組成,圍繞康復(fù)及輔助機(jī)器人產(chǎn)業(yè)方向,努力提升智能康復(fù)及輔助技術(shù)的可及性,目前已牽頭承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題、四川省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等10余項(xiàng)國家及省級(jí)科研項(xiàng)目,發(fā)表30余篇國際期刊論文,公開及授權(quán)國家發(fā)明專利20余項(xiàng),擁有人機(jī)剛?cè)狁詈线\(yùn)動(dòng)技術(shù)、人機(jī)協(xié)同柔順控制技術(shù)、多模態(tài)生理信號(hào)柔性感知技術(shù)等全棧自研技術(shù),研制出LightCare康復(fù)機(jī)器人系列和LightSense生理信號(hào)柔性傳感器系列,打造融合可穿戴物聯(lián)網(wǎng)與多機(jī)器人協(xié)作的數(shù)字化主動(dòng)健康生態(tài)。團(tuán)隊(duì)已與華西醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中心、華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心、華西醫(yī)院國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、面向關(guān)鍵器件的創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化公共服務(wù)平臺(tái)(工信部)、四川省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限公司開展深度合作,旨在形成多學(xué)科多領(lǐng)域交叉融合的研究成果和產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。
精創(chuàng)石溪團(tuán)隊(duì)康復(fù)機(jī)器人成果

