새로운 형식의 무릎 외골격이 소개되었으며, 무릎 관절에 보조 토크를 제공하고 수술 후 재활을 촉진하는 것을 목표로 합니다. 인체 무릎 관절의 해부학적 구조에서 영감을 받은 이 외골격은 “최적 회전 축”과 순간 회전 중심의 궤적을 융합한 생체모방 구조를 채택하여 인간 관절 운동학적 불일치를 효과적으로 완화하고 사용자에게 더 편안한 착용 경험을 제공합니다. 또한, 무릎 외골격에는 고도로 통합된 정렬 구동 시스템이 통합되어 있습니다. 이 구동 시스템은 18 N·m의 연속 토크와 45 N·m의 피크 토크를 제공하여 환자의 일상 보행 요구를 충족시킵니다. 제어 관점에서 반복 학습 제어에 기반한 통합 슬라이딩 모드 제어 전략이 제안되어 높은 추적 정확도를 유지합니다. 연속적인 보행 주기 동안 제어 입력을 지속적으로 갱신함으로써 시스템은 무릎 관절 운동 궤적을 정확하게 추적합니다. 실험 결과는 설계된 생체모방 관절 구조가 인간 관절 불일치 문제를 효과적으로 해결함을 보여줍니다. 또한, 인간-기계 협력 보행 과정에서 이 협력 제어 전략은 우수한 궤적 추적 정상 상태 정확도와 과도 상태 강인성을 나타냅니다.

인간-기계 불일치; 무릎 외골격; 슬라이딩 모드 제어; 반복 학습 제어