Stability of Mina v2 for Robot-Assisted Balance and Locomotion
Notice bibliographique
Résumé
The assessment of the risk of falling during robot-assisted locomotion is critical for gait control and operator safety, but has not yet been addressed through a systematic and quantitative approach. In this study, the balance stability of Mina v2, a recently developed powered lower-limb robotic exoskeleton, is evaluated using an algorithmic framework based on center of mass (COM)- and joint-space dynamics. The equivalent mechanical model of the combined human-exoskeleton system in the sagittal plane is established and used for balance stability analysis. The properties of the Linear Linkage Actuator, which is custom-designed for Mina v2, are analyzed to obtain mathematical models of torque-velocity limits, and are implemented as constraint functions in the optimization formulation. For given feet configurations of the robotic exoskeleton during flat ground walking, the algorithm evaluates the maximum allowable COM velocity perturbations along the fore-aft directions at each COM position of the system. The resulting velocity extrema form the contact-specific balance stability boundaries (BSBs) of the combined system in the COM state space, which represent the thresholds between balanced and unbalanced states for given contact configurations. The BSBs are obtained for the operation of Mina v2 without crutches, thus quantifying Mina v2's capability of maintaining balance through the support of the leg(s). Stability boundaries in single and double leg supports are used to analyze the robot's stability performance during flat ground walking experiments, and provide design and control implications for future development of crutch-less robotic exoskeletons.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».