Adaptive Patientenunterstützung für Rehabilitationsroboter

Abstract

Zusammenfassung Rehabilitationsroboter unterstützen die Rehabilitation von Patienten mit Bewegungsstörungen aufgrund von Schädigungen des Nervensystems. Neu entwickelte, patientenkooperative Regelungsansätze sollen es diesen Robotern ermöglichen, individuell an die Patienten angepasste, effektivere Trainingseinheiten durchzuführen, als dies bislang möglich war. Dieser Beitrag beschreibt zwei Ansätze zur automatischen Anpassung der Roboterunterstützung: Die iterativ lernende Vorsteuerung ermöglicht die Unterstützung von Bewegungen mit definiertem zeitlichem Ablauf. Das iterativ lernende, konservative Kraftfeld ermöglicht die Unterstützung von Bewegungen mit freiem zeitlichem Ablauf. Das Verhalten beider Verfahren wird an einer Beispielanwendung mit dem Gang-Rehabilitationsroboter Lokomat demonstriert.

Iterative Learning Cascade Control of Continuous Noninvasive Blood Pressure Measurement

“…In order to assess stability in the iteration domain formally, a model of the plant is required. From (4), (5), and (6) we calculate the following closed-loop transfer function of the feedback controlled system (cf. Figure 2):…”

“…[1]), iterative learning control techniques are relatively new to the field of biomedical engineering. However, ILC has been used successfully in blood glucose control [21], in FESbased rehabilitation [7], [20], [18], as well as in robotized surgery, exoskeletons, and rehabilitation robotics [4], [10], [5].…”

Monotonic convergence of iterative learning control systems with variable pass length

“…Wang et al (2010)), rehabilitation robotics (e.g. Duschau-Wicke et al (2010); Liu et al (2012)), and blood pressure measurement (e.g. Seel et al (2013a)).…”

Entwurf einer lernenden Kaskadenregelung für ein nichtinvasives kontinuierliches Blutdruckmesssystem

“…[1]), finden sie in den letzten Jahren zunehmend Anwendung in der Biomedizintechnik. ILR-Ansätze wurden beispielsweise erfolgreich zur Blutzuckerregelung [21], in der Bewegungsunterstützung durch Elektrostimulation [7,17,20] sowie in der robotischen Chirurgie und Rehabilitation [4,5,9] eingesetzt. Im vorliegenden Beitrag untersuchen wir die Herausforderungen und Vorteile, welche die Anwendung von klassischen Reglern und von ILR-Methoden auf das betrachtete Regelungsproblem mit sich bringt.…”