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康复机器人与智能辅助系统实验室

 

研究方向:

1.   运动康复智能控制方法与策略

针对脑卒中等病人的实际运动康复需求,研究康复训练智能控制方法与策略,实现运动康复训练的智能化。

2.   上、下肢康复机器人

基于已有的上、下肢康复系统,通过机器人结构设计及控制系统优化,实现人体上下肢康复训练的智能化。

3.   步态康复机器人

基于已有的步态康复系统,通过机器人结构设计及控制系统优化,实现人体步态康复训练的智能化。

4.   手部康复系统

双手是人类最为灵巧和复杂的运动部位,其运动功能的丧失严重影响患者的生活。

1)以功能性电刺激为基础,开展手部康复相关理论和方法的研究,深入探索肌肉模型、电刺激精确控制方法以及手指协调康复方法,构建便携式手部康复系统,促进手部康复系统的发展。

2)基于软体机器人设计及智能控制理论,结合手指、手腕等评测方法,开发适合不同患者的智能手部康复系统。

5.   面向康复的功能性电刺激研究

功能性电刺激是一种有效的康复手段,其模拟人体驱动机理,以自身肌肉为动力,以骨骼为支撑,完成肢体运动的精确控制,实现肢体的有效康复治疗。本团队对功能性电刺激涉及的肌肉建模、电刺激控制方法和刺激系统进行深入研究,针对上肢和下肢展开应用研究,推动康复治疗的发展。

6.   机器人虚拟仿真平台

基于虚拟仿真技术,开发机器人运动动力学模拟、控制算法分析及软硬件联合仿真的三位一体化机器人虚拟仿真平台,提高机器人的研发效率,降低机器人开发成本,也同时可为机器人教学提供良好的交流示范平台。

7.   新型可穿戴智能康复设备

基于智能感知及控制理论,结合反求工程及3D打印技术,开发满足人体个性化需求的新型可穿戴智能康复设备,如智能假肢。

8.   手腕震颤康复机器人

针对病理性震颤及自发性震颤病人的实际需求,基于机器人技术及功能性电刺激技术,采用迭代学习、重复控制、自适应控制等控制策略,开发一款家用手腕震颤康复机器人,实现震颤患者手腕抑制,且不影响病人自发运动的目的。

9.   人体步态及平衡测试仪

基于接触式测量与非接触测量方法,结合医学人体步态及平衡分析量表,开发可家用的人体步态及平衡测试仪,自动实现人体步态及平衡的多维评测。

10. 康复评测方法研究

 

 

 

自主系统实验室

 

研究方向:

1.      机器人容错控制

对机器人协作提出新的全局协调容错控制思想

2.      飞行控制应用研究

将四旋翼飞行器用于电力巡检,并进行飞行器编队控制研究。

3.      物流机器人的调度与规划

针对智能物流行业中的自主机器人提出新的调度和规划方法来提高机器人的作业效率。

4.      混杂系统的优化控制

基于混杂系统中离散事件系统和连续时间系统的相互作用关系,提出先进的优化和控制技术以获得混杂系统的最优性能。

5.      线性多智能体系统的分布式优化控制

多智能体系统的最优分布式控制器存在的条件和形式、基于平均优化的思想设计了两类分布式次优控制算法、基于逼近原理和上下界的方法设计分布式次优控制器、基于存在时滞或噪声的平均场多智能体系统的分散式优化控制。

6.      多机器人系统的编队优化控制

基于某些控制算法的单机器人/多机器人的避障控制、多机器人系统趋同/编队过程的能量优化、室内环境下机器人运动的定位控制算法。

 

 

先进制造与工业机器人实验室

研究方向:

1.    智能感知与精确控制

2.    人机交互与协作

3.    仿生运动规划与柔顺控制

4.    机器人集成应用与智能制造

 



中国.郑州.郑州大学电气工程学院 邮编:450001
系统维护:机器人感知与控制河南省工程实验室