1。介绍

小说的发展工程解决方案,将机器人系统提供了巨大的潜力,作为辅助设备和治疗艾滋病,减少患者的运动和/或认知能力。事实上,这些技术能够超越现有的治疗系统对提高病人的可实现的功能恢复。因此,康复机器人技术先进的工程解决方案收到了大量的兴趣近年来,学术界和工业部门。重点通常是集中在改善传感器系统、控制工程、计算机视觉、机械力学、人机接口、建模和仿真、内置智能,和信息,以满足广泛的挑战在病人康复。

这个特殊的问题旨在展示最新的研究成果,发现,和思想领域的康复机器人技术和系统。研究人员邀请贡献他们的原始研究的文章,以及评论文章,总结最近的康复机器人技术和系统领域的发展。

潜在的主题包括但不限于以下:(我)可塑性和运动学习机械设备(2)辅助和治疗艾滋病机器人(3)上、下肢康复机器人(iv)人机和脑机接口(v)移动、可穿戴假肢机械设备(vi)传感器、智能传感器和传感器网络等(七)基于人工智能的康复系统(八)复杂、非线性和智能系统(第九)视觉,感知、感知和信号处理(x)传感器网络的精确运动控制及视觉伺服(十一)自适应控制、鲁棒控制和主动扰动抑制控制(十二)康复机器人系统的建模和仿真(十三)网络康复机器人(十四)智能康复机器人的自动化(十五)信息监测、控制和康复系统的数据融合

2。的论文

总共有22个论文提交给这个特殊的问题。在同行评审,最终13人接受并发表,覆盖范围广泛的主题提出征稿启事。

三个有趣的论文是基于文学评论论文康复机器人技术和系统。首先,通过g . Carpino等人包括一个荟萃分析stroke-affected robot-mediated下肢康复的病人;它旨在评价机器人的有效性方法使用可穿戴机器人或操作机器的常规方法。主要的评估结果是病人重获独立行走的能力,而二次结果是平均步行速度。同时,e . d . Ona等人进行系统的文献回顾来确定机器人的贡献上肢neurorehabilitation,突出其与康复周期的关系,明确未来的研究方向的发展更多的自主康复过程。此外,一系列的技术需求,设计和实现时应考虑自主机器人系统康复提出和讨论。最后,t . Eiammanussakul和诉Sangveraphunsiri审查实现了康复机器人的培训活动提供见解的文学发展中小说适合中风康复机器人。下肢康复机器人的控制系统在坐姿详细讨论的作者之前的工作是展示机器人的行为而培训主题。初步实验进行一个健康主题展示机器人可以执行积极辅助练习各种培训活动和协助完成训练所需的援助。

接下来,其他六个论文更指向康复力学的实验评价。因此,w .梁和y Yu提出所谓的可操纵性包容原则(MIP)评估辅助机制的辅助可行性和辅助效果通过辅助肢体之间的可操纵性比较和slave-active-assistive机制。优化基于MIP可以辅助机制实现更好的运动学性能和帮助。另一篇论文,b . d . m . Chaparro-Rico等人提出了一个实验性的护士,一个设备的手臂运动指导。实验室的设置和测试模式。两个练习上肢的用来测试护士行为。轨迹和线性加速度测试装置执行演习时,没有负担。z射线和e·d·Engeberg面临的问题自动阻止抓住对象limb-absent假肢手的人。他们的论文探讨了human-inspired控制器假肢手抓握反射防止滑动的物体旋转时。这个human-inspired抓住对象滑预防控制器与六种不同的评估对象在台式测试和12个健全的学科在日常生活的现实任务。 Moreover, in another article, M. Wu, M. R. Haque, and X. Shen present a new sit-to-stand (STS) control approach for powered lower limb prostheses, which can regulate the power delivery of the prosthetic knee joint to obtain natural STS motion like that displayed by healthy subjects. Mimicking the dynamic behavior of the knee in both phases of the STS, a unified control structure provides the desired control actions by combining an impedance function with a time-based ramp-up function. In addition, H. Guang et al. present an interactive upper limb rehabilitation robot with a parallel mechanism and an isometric screen embedded in the platform to display trajectories. In the dynamic modeling for impedance control, the effects of friction and inertia are reduced by introducing the principle of virtual work and derivative of the Jacobian matrix. To achieve the assist-as-needed impedance control for arbitrary trajectories, the strategy based on orthogonal deviations is proposed. Simulations and experiments were performed to validate the dynamic modeling and impedance control. Lastly, in a study by M. R. Afzal et al., a wearable system based on the reaction wheel is used to deliver light-touch-based balance biofeedback on the subject’s back. The system can sense torso tilt and, using reaction wheels, generates light-touch. A group of 7 healthy young individuals performed balance tasks under 12 trial combinations based on two conditions each of standing stance and surface types and three of biofeedback device status.

最后一组四篇论文直接集中展示实现康复。j . Cantillo-Negrete等人的论文,提出了实现脑机接口系统,耦合到一个机械矫正法,手工电机驱动的意象健康受试者和瘫痪的中风病人的手。小说处理阶段的目的是使用银行的过滤器,公共空间模式特征提取算法和粒子群优化的特征选择。系统的性能表明,它有可能被用于手中风患者的康复。一篇文章的目的由j·c·卡斯蒂略等人的机器人自主疗法,一个机器人可以执行部分或治疗,赋予社会机器人的能力协助治疗师言语失用症康复练习。作者将计算机视觉和机器学习技术来检测用户的嘴构成,和最重要的是,我们的社会自主机器人执行的不同步骤疗法使用多通道交互。然后,m·a·Padilla-Castaneda等人介绍机器人康复系统的开发和评价的新方法在骨科辅助理疗。建议由一个增强的末端执行器触觉接口安装在一个被动的机制允许病人进行上肢锻炼和集成虚拟现实游戏构思明确协助治疗前臂后受伤的手腕或肘部关节。作者设计特定的游戏场景丰富本体感受的和触觉力反馈三种培训模式:被动,活跃,辅助运动。最后,在一项由大肠伯莱塔et al .,一群与偏瘫18岁的儿童和青少年,一个障碍由于获得性脑损伤,是注册和接受了密集的康复治疗包括侧面物理治疗和constrained-induced运动疗法或Armeo®春天疗法。 The effects of the treatments are assessed using clinical functional scales and upper limb kinematic analysis during horizontal and vertical motor tasks. The results of this study may be of help to define the best rehabilitation treatment for each patient, depending on the goal, and may thus support clinical decision.

的利益冲突

编辑们宣称他们没有利益冲突。

确认

这个特殊的问题不可能没有作者提交他们的贡献有价值的论文。我们都要感谢审稿人和编辑团队医疗保健工程他们的伟大的工作。最后,我们承认金融支持西班牙Ministerio de Ciencia Innovacion y大学通讯社的记者Estatal de Investigacion (AEI) /欧洲区域发展基金(菲德尔,欧盟)dpi2016 - 80894 r格兰特。

拉斐尔·莫拉莱斯
何塞·a·Somolinos
安东尼奥Fernandez-Caballero
卡洛Ferraresi