人工智能学院举办“手康复机器人感知与控制”科学前沿讲座

  • 图/文 王昊 (人工智能学院)
  • 创建于 2021-10-15
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  10月12日上午,人工智能学院邀请到了程龙老师带来科学前沿讲座——《手康复机器人感知与控制》。程龙老师是中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学岗位教授;目前担任《IEEE Transactions on Cybernetics》、《中国科学技术科学》、《自动化学报》等国内外刊物的编委;入选国家杰出青年基金项目、国家优秀青年基金项目、中组部万人计划青年拔尖人才计划、中国科学院卓越青年科学家计划、北京市杰出青年基金、北京市科技新星计划;获得2017年度国家自然科学二等奖(排名第四),北京市科学技术一等奖(排名第五),中国自动化学会自然科学一等奖(排名第二)等科技奖励。程龙老师的研究兴趣包括机器人与智能控制。

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程老师介绍研究背景

  程老师首先为我们科普了手康复机器人的研究背景和现状。老师先从脑卒中的病理机制入手——脑卒中使得大脑半球皮层运动中枢受损。脑卒中的治疗方法也主要是通过运动学习来修复或重塑受损神经,老师也展示了运动疗法、作业疗法等传统康复方法。基于我国康复医师资源不足这一现状,提出了利用机器人技术辅助康复训练的重要性。而大脑运动皮层中,手部的控制区域占有很大比例,对脑卒中患者手部进行康复治疗,同样具有重大意义。

  而后,程老师介绍了有关手动康复机器人的系统设计。手部关节不确定性高、运动模式多、安全性要求高,这些都是手部康复机器人设计时所面临的挑战。而现有手部康复外骨骼机器人还没有很好地考虑关节转轴/转心的瞬变属性,还存在运动模式单一、运动相容性差等缺点。通过举例的形式,老师为我们形象地介绍了与手部康复机器人相关的平台设计、临床试验等概念。

  最后,程老师聚焦于介绍主被动康复训练方法。老师先是分别列举了被动和主动康复训练的难点与挑战。针对于被动训练,老师介绍了课题组对变阻抗控制设计、最优阻抗控制、克服不确定参数影响、无需力传感器控制、抗扰性能提升、稳瞬态性能提升等问题的攻克;而针对于主动训练,老师也展示了课题组在手部康复动作识别、按需辅助等功能上的实现。

  老师幽默而诙谐的讲解方式一直贯穿着整场讲座,不知不觉间,同学们才发现讲座已到达的尾声。最后,同学们用热烈的掌声向老师致去最崇高的敬意!

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责任编辑:脱畅