Es wurde ein neuartiges Exoskelett für das Kniegelenk vorgestellt, das darauf abzielt, ein unterstützendes Drehmoment für das Kniegelenk bereitzustellen und die postoperative Rehabilitation zu fördern. Inspiriert von der anatomischen Struktur des menschlichen Kniegelenks verwendet dieses Exoskelett eine biomimetische Struktur, die die "optimale Rotationsachse" mit der Bahn des momentanen Drehzentrums kombiniert, um effektiv kinetische Fehlstellungen des Gelenks zu mildern und dem Benutzer ein komfortableres Tragegefühl zu bieten. Darüber hinaus ist im Knieexoskelett ein hochintegriertes Justierantriebssystem integriert. Dieses Antriebssystem kann ein kontinuierliches Drehmoment von 18 N·m und ein Spitzendrehmoment von 45 N·m liefern, was ausreicht, um die täglichen Gehbedürfnisse des Patienten zu erfüllen. Aus Steuerungssicht wird eine einheitliche Schiebemodenregelungsstrategie auf Basis iterativer Lernregelung vorgeschlagen, um eine hohe Nachführgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Durch kontinuierliche Aktualisierung der Steuereingänge während aufeinanderfolgender Gangzyklen wird eine präzise Verfolgung der Bewegungsbahn des Kniegelenks durch das System erreicht. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die entworfene biomimetische Gelenkstruktur effektiv das Problem der Fehlstellung menschlicher Gelenke löst. Darüber hinaus zeigt diese kooperative Regelungsstrategie im menschlich-maschinellen Gehverhalten eine ausgezeichnete stationäre Spurgenauigkeit und transiente Robustheit.

Mensch-Maschine-Fehlausrichtung; Knieexoskelett; Schiebemodenregelung; iteratives Lernen